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

чивая против отпуска до 550°С. Эти особенности термомеханически упрочненной проволоки, несмотря на более высокую стоимость, видимо, могут быть успешно использованы в спе­ циальных предварительно на­ пряженных железобетонных конструкциях, применяемых в условиях повышенных темпе­ ратур.

По результатам проведен­ ных экспериментов сделаны выводы:

1)с увеличением суммар­ ного обжатия временное со­ противление термомеханическн упрочненной проволоки из сталей 40Х5МФА и 40Х2Н4МА непрерывно увеличивается и для обжатия 70% достигает 2600—2700 Мн/м2 (260—270 кГ/мм2 ) при достаточно высо­ ких показателях пластичности;

2)уменьшение единичных обжатий с 17 до 10% на ста­ ли 40Х5МФА способствует увеличению прироста времен­ ного сопротивления, пределов текучести и упругости на 6— 8% при повышении числа пе­ регибов в два-три раза;

3)понижение температуры волочения с 550 до 480°С су­ щественно не повлияло на ме­ ханические характеристики проволоки из стали 40Х2Н4МА.

На основе результатов из­ ложенной выше работы в ЦНИИЧМ М. Д. Красновой при участии автора была раз­ работана схема установки для НТМО проволоки (рис. 59).

170

Высокотемпературная термомеханическая обработка проволоки

Московским институтом стали и сплавов (МИСиС) совместно с ВСПКЗ применен метод высокотемператур­ ной термомехаиической обработки для упрочнения про­

бом до температуры аустенитизации, после чего подвер­ гали горячему деформированию за один проход волоче­ нием или прокаткой. При этом сразу лее по выходе из волоки или прокатных валков проволоку закаливали иа мартенсит и затем подвергали электроотпуску и после­

ботки с использованием низкотемпературного отпуска (при 100 °С) позволило получить на проволоке диамет­ ром 1,2 мм о-в = 2600 Мн/м2 (260 кГ/мм2 ) при ар = 30% - После обычной закалки и отпуска максимальная вели­ чина ств составляет 1700 Мн/м2 (170 кГ/мм2 ) при гр = 18%. Однако пластичность такой проволоки, определяемая числом перегибов и скручиваний, низка.

Значительное повышение прочности в сочетании с высокой пластичностью проволоки может быть достиг­ нуто при использовании ВТМО с высокотемпературным отпуском в качестве предварительной термической об­ работки. Так, ВТМО с отпуском при 500—600° С заго­ товки диаметром 2,54 мм из стали 40 обеспечивает по­

Исследование ВТМО проволоки из углеродистых ста­ лей за рубежом изложено в работе [114].

171

процесса следующая: 1) быстрый электронагрев прово­ локи выше Ас со скоростью 50—400 град/с; 2) горячая деформация прокаткой со степенью обжатия 20—40%;

также сильно сказывается на структуре продуктов его распада.

Температуру изотермического превращения можно регулировать скоростью движения проволоки, степенью обжатия, диаметром и температурой валков.

В случае электронагрева заготовки выше Ас, со ско­ ростью 400 град/с («патентироваиия прокаткой») и за­ вершающего холодного волочения с суммарным обжати­ ем 83% временное сопротивление проволоки диаметром 1,03 мм из стали 60 достигало 2800 Мн/м2 (280 кГ/мм2 ) при хороших показателях пластичности. В то же время Си аналогичной же проволоки, протянутой с одинаковым обжатием из заготовки, патентированиой в расплаве со­ ли, достигает лишь 1900—2000 Мн/м2 (190—200 кГ/мм2 ).

172

ле деформации производят изотермический распад метастабильного аустеиита на феррито-цементитную смесь. Изотермический распад можно не производить, если де­ формация переохлажденного аустенита происходит при температуре, обеспечивающей полное превращение аус­ тенита. При проведении деформации, а также при изо­ термическом превращении не должен образовываться мартенсит и не должна происходить значительная ре­ кристаллизация.

После распада деформированного аустенита заготов­ ку подвергают холодной или теплой деформации на го­ товый размер и, в случае необходимости, последующему отпуску или МТО.

Для детального исследования описанного процесса и его опробования в ЦНИИЧМ спроектирована и построена специальная опытно-промышлеиная установка (рис. 61).

9. ОПЫТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОЙ ПРОВОЛОЧНОЙ АРМАТУРЫ

С ВРЕМЕННЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ 2000—2500 Мн/м2 (200—250 кГ/мм2 )

ЦНИИЧМ, БМК, Уральским политехническим инсти­

арматуры с временным сопротивлением 2000—2500 Мн/м2 (200—250 кГ/мм2 ) и определению особенностей исполь­

гических комбинатов и Макеевского и Омутнинского ме­ таллургических заводов) канаты конструкции 1X7, 2X7, 3X7 и 1X19 диаметрами от 4,5 до 19,8 мм, свитые из вы­ сокопрочной проволоки диаметром 1,5—3,3 мм. Лучши­ ми механическими свойствами обладал металл, выплав­ ленный на Кузнецком металлургическом комбинате и на Макеевском металлургическом заводе. Для получения удовлетворительных пластических свойств при заданной

175

высокой прочности проволоки использовали повышен­

ки иногда обнаруживали местную хрупкость, изделия

из проволоки с временным сопротивлением до 2500 Мн/м2 (250 кГ/мм2 ) при передаче усилий предварительного напряжения на бетон были близкими к значениям,

10,5 и 12,0 мм. При этом в лабораторных условиях опро­ бованы стали марок У8А, ЭИ142 (70С2ХА), 60С2А, 60С2ХФА, 60ХГСФА, 65Г, ЭИ722 (70СЗХМВА), а также специально выплавленные стали 70СЗХГ, 70СЗГ, 70СЗФ, 703ГФ, 70СЗХГ2М, 65СФА и 80ХСА. Полупромышлен­ ное изготовление проволоки в мотках методом 3 0 прове­ дено на сталях ЭИ142, 60С2А, 65СФА, 60С2ХФА, 60ХГСФА, 60ХСА и 85. Лучший комплекс механических свойств достигнут на стали ЭРИ42 и 60С2А для круглой проволоки диаметром 4 мм:

176

Из стали ЭИ142 получена проволока периодического профиля диаметром 4 мм со следующими свойствами [115]:

<тв, Мн/ма (кГ/мм2 ) . • . 1950—2020 (195—202)

бюо. % • • 2,2—2,5 2—3

Изготовленные из закаленной и отпущенной проволо­ ки диаметрами 3,5—4,0 мм (сталь ЭИ142) канаты кон­ струкции 1X7 диаметрами 10,5 и 12,0 мм, отпущенные в проходной печи, обладали агрегатным разрывным усили­ ем соответственно 137 и 177 кН (13700 и 17700 кГ). По­ тери прочности от свивки составляли для канатов диа­ метром 10,5 мм 2,7% и диаметром 12,0 мм 4,85%.

Методом НТМО в лабораторных условиях ЦНИИЧМ опробованы стали ЭИ142, У8А, У12А, 65Г, 50ХНМА, 40ХГМФА, 95ГА, 40Х5МФА и 40Х2Н4МА. Лучший ре­ зультат получен на стали 40Х5МФА при термомеханиче­ ском упрочнении ее с суммарным обжатием 70%- При этом на образцах проволоки диаметром 3,0 мм получены следующие механические свойства:

Табл. 84 иллюстрирует данные оптимальных резуль­

ствления на действующем оборудовании следует считать производство высокопрочной проволочной арматуры в виде арматурных канатов, свитых из высокопрочной про­ волоки, холоднотянутой из патеитированной заготовки,

иотпущенных после свивки их.

2.Значительное повышение качества этих канатов, а также высокопрочной арматурной проволоки может быть достигнуто при существенном улучшении качества исход­ ной стали и внедрении МТО проволочной арматуры.

Т а б л и ц а 84

Результаты испытаний высокопрочной проволоки, упрочненной различными методами, а также отпущенного высокопрочного каната

10. ОПЫТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ С ВРЕМЕННЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ 3000 Мн/м2 (300 кГ/мм2 )

нейших механических, в частности пластических, харак­ теристик высокопрочной проволоки. МТО образцов этой проволоки выполнена в ЦНИИЧМ на установке УЩЭП. Опытная обработка проведена при натяжении образцов

Т а б л и ц а 85

Механические свойства особо высокопрочной проволоки из стали У10