книги из ГПНТБ / Юхвец И.А. Производство высокопрочной проволочной арматуры

Т а б л и ц а 73

Механические свойства образцов стабилизированной проволоки диаметром 7 мм из стали 85 фирмы «Сомерсет»

На рис. 54, а приведены графики распределения мик­ ротвердости по поперечному сечению арматурной про­ волоки диаметром 5 мм из стали 85, подвергнутой обра­ ботке трех видов: только холодному волочению (на ХСПКЗ); дополнительному отпуску без натяжения (на установке УЩЭП); дополнительному отпуску под на-

152

грузкой (МТО) на той же установке. Из этих графиков видно, что мпкротвердость в центре образца ниже, чем по его периферии у холоднотянутой проволоки. Проти­

ленная разница значений микротвердости по сечению отечественной проволоки холоднотянутой 40, отпущен­ ной без нагрузки и под нагрузкой 80.

Варьирование микротвердости по сечению проволо­ ки, подвергнутой МТО в ЦНИИЧМ (кривая 1) и стаби­ лизированной на заводах фирм «Сомерсет» (кривая 2)

и Брайдон (кривая 3), видно на рис. 54,6. Наименьшая микротвердость п минимальный разброс ее по сечению проволоки (40) наблюдаются на проволоке фирмы «Со­ мерсет». Проволока, подвергнутая МТО в ЦНИИЧМ, и фирмы «Брайдон» имеет несколько большую микро­ твердость и повышенный разброс.

Следовательно, обычно применяемые отпуск и МТО не уменьшают твердость и не выравнивают ее значения по сечению холоднотянутой проволоки.

ЦНИИЧМ разработал методику определения конст­ рукционной прочности путем испытания на статический изгиб образцов проволоки с предварительно иницииро­ ванными трещинами [106]. Результаты испытаний по

подвергнутой обработке по разным вариантам, приведе­ ны в табл. 74. На основе анализа этих данных сделаны следующие выводы:

1. Наихудшие результаты по изгибающим напряже­ ниям получены на проволоке периодического профиля

153

Т а б л и ц а 74

Зависимость изгибающих напряжений а1 1 : | Г от обработки и профиля арматурной проволоки диаметром 5 мм из стали 85

(т.е. с концентраторами напряжений), подвергнутой сравнительно длительному (продолжительностью в не­ сколько минут) нагреву при низкотемпературном отпус­ ке или МТО и холоднодеформированной. Неудовлетво­ рительные результаты дала также круглая гладкая про­ волока, подвергнутая силовой вытяжке с напряжением 70% <Тв при комнатной температуре.

2. Средние результаты получены на круглой прово­ локе холоднотянутой и длительно отпущенной, а также подвергнутой длительной МТО.

154

3. Повышенными показателями обладает круглая проволока, отпущенная нитью в расплаве соли.

4. Наилучший комплекс показателей как по а„з г , так п по характеру разрушения наблюдался при испытании круглой проволоки, подвергнутой высокоскоростной по­ точной механико-термической обработке нитью, при весь­ ма вязком характере излома.

Проволока периодического профиля после МТО на опытно-промышленной установке ХСПКЗ и круглая

ностью обладает арматурная проволока, подвергнутая высокоскоростной стабилизации нитью, а также дли­ тельной механотермической обработке с дополнительной продолжительной вытяжкой под нагрузкой при комнат­ ной температуре.

Характерно весьма значительное падение реологиче­ ской стойкости проволоки, изготовленной по обоим ука­ занным вариантам, начиная с а р е л / а в = 60°/о • При С р е л /ав ==80% релаксация напряжений холоднотянутой

155

Для проволоки, подвергнутой МТО нитью, релакса­

ция при 80% равна лишь 1,3% и при а°рел /сгв = 85% со­ ставляет 1,7%) (кривая 3).

При напряжениях о р е л /о"в выше 85% начинается так­ же резкий рост реологических характеристик и стабили­ зированной проволоки; так, при а ° с л /огв = 89% релакса­

э л е к т р о с о п р о т и в л е н и е

Влияние отдельных технологических факторов про­ изводства арматурной проволоки на коэрцитивную силу Нс и на удельное электросопротивление р иллюстриру­ ют табл. 75—77. Анализ этих данных, а также данных

П р и м с ч а н н с. В числителе приведены данные испытаний по первому замеру, в знаменателе — данные испытаний через год.

других экспериментов, проведенных автором, позволяет прийти к следующим выводам:

1) МТО, а также низкотемпературный отпуск нес­ колько снижают Нс холоднотянутой арматурной прово­ локи;

15G

2) при МТО наблюдается падение Я с с увеличением длительности нагрева в интервале 80—200 с при 380°С

истмто'/огв=50%;

5)# с арматурной проволоки фирмы «Сомерсет» зна­ чительно ниже # с арматурной проволоки, подвергнутой МТО в ЦНИИЧМ и ХСПКЗ;

6)величина р холоднотянутой арматурной проволо­ ки после МТО снижается на 0,5—1%. Установленатак-

157

же тенденция небольшого снижения р этой проволоки при естественном старении длительностью 1 год;

7) способ выплавки и химический состав стали су­ щественно сказываются на величине Нс.

О с т а т о ч н ы е н а п р я ж е н и я

Чтобы проследить ход изменения величины и рас­ пределения остаточных напряжений в зависимости от напряжений при МТО, была взята проволока диаметром

Результаты испытаний проволоки всех видов приведены

158

графиков рис. 57 видно, что увеличение значений отно­ шения с г м т о / а в способствует снижению максимальных остаточных напряжений в проволоке и уменьшению раз­ ницы величин остаточных напряжении по ее сечению.

К о р р о з и о н н а я с т о й к о с т ь

Исследования, проведенные в ЦНИИЧМ и НИИ/КБ под руководством автора, показали, что обработанная

нитратном растворе и лишь незначительно снизила свои прочностные и пластические свойства. Например, зна­

Положительный опыт лабораторных исследований и промышленного опробования МТО проволоки с сорбитовой структурой дал основание для того, чтобы изучить перспективность применения МТО при производстве про­ волоки с некоторыми другими структурами: аустенитом, ферритом, продуктами мартенситного превращения и зернистым перлитом.

В качестве исходного материала были взяты образ­ цы проволоки из различных сталей. Влияние МТО (про­ веденных в ЦНИИЧМ на установке УЩЭП) на меха­ нические свойства этой проволоки показано в табл. 78.

Анализ данных этой таблицы и сопоставление их с результатами предшествующих исследований позволяют сделать следующие выводы:

1)МТО является универсальным методом повыше­ ния Оо,2 и особенно оо,о\, а также Е у проволоки из всех опробованных сталей;

2)высокое значение предела упругости crn.oi сопро­

вождается высокой релаксационной стойкостью стали; 3) по своему влиянию на б ю о при изученных режи­

мах МТО можно разбить на две группы: режим, обес­

159