Способ изготовления проволоки и плющеной ленты из нержавеющих сталей аустенитного класса

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОЛОКИ И ПЛЮЩЕНОЙ ЛЕНТЫ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ ЙУСТЕНИТНОГО КЛАССА, преимущественно с нестабильшям в условиях холодной дефо1№1ации аустенитом, включающий закалку захютовки, волочение за несколько проходов, промежуточный отпуск и отпуск на готовом размере, отличаю ц-ийся тем, что, с целью повышения прочности при сохранении пластичности, промежуточный отпуск п юизводят после г закалки заготовки, а волочение напервом проходе производят с обжатием 30-40%. а;

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

PFCAVSJNH

gory С 21 D 9/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2955465/22-02 (22) 05.06.80 (46) 30 ° 07,83. Бюл. В 28 (72) A.A.Êëåêîâêèí, С.A.Îãîëèõíí, Н.A.Êëåêîâêèíà и О.М.Оголихина (71) Белорецкий ордена Трудового

:Красного Знамени металлургический комбинат им. М.И.Калинина (53). 621.785.79(088.8) (56) 1. Колпашников A.È., Белоусов A.Ñ., Мануйлов B.Ф. Высокопроч» ная нержавекицая проволока.-"Металлургия", 1971, с. 13, 39-42, 58-61 °

2;. Патент США 9 2958617, кл. 148-125, 1960.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 578355, кл. С 21 D 9/52, 1978.,SU„„10 20 А (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛБНИЯ ПРОВОЛОКИ И ПЛЮЩЕНОЙ ЛЕНТЫ ИЗ НЖРЖАБНОЩИХ СТАЛЕЙ АУСТЕНИТНОГО КЛАССА, преимущественно с нестабильным в условиях холодной деформации аустенитом, включающий закалку заготовки, воло- ченне эа несколько проходов, промежуточный отпуск и отпуск на готовом размере, о т л и ч а ю ю.и и с я тем, что, с целью повышения прочности при сохранении пластичности, промежуточный отпуск производят после закалки заготовки, а волочение на пер. вом проходе производят с обжатием

30-40%.

1032032

Изобретение относится к метизному производству металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении проволоки и плющеной ленты для создания высокопрочных теплостойких конструкционных композиционных материалов, а также для пружин ответственного назначения, оплетки фторопластовых рукавов высокого давления, бронирования кабелей и т.д.

В настоящее время для изготовления высокопрочной нержавеющей проволоки и плющеной ленты широко применяются нержавеющие стали аустенитного класса с нестабильным в условиях холодной пластической деформации .аустенитом, подавляющее большинство которых представляет собой хромоникелевые стали типа 18-8, дополнительно легированные элементами повышающими эффект дисперсионного твердения. В закаленном состоянии эти стали имеют аустенитную структуру и обладают высокой пластичностью, а упрочнение их при холодной пластической деформации (волочение, плющение ) обусловлено наклепом как самого аустенита, так и образующейся из негос -фазы.

Дополнительный вклад в упрочнение вносит рост содержания с -фазы при повышении степени суммарной деформации, а также фазовый наклеп вследствие Π— о -превращения. Таким образом, существующие способы

15

25

30 щей проволоки и плющеной ленты из метастабильных аустенитных сталей определяются степенью суммарной деформации, количеством oL-фазы, образовавшейся в процессе деформации, и процессами старения при отпуске.

Известны способы изготовления высокопрочной нержавеющей проволоки, наиболее распространенный из которых заключается в закалке заготовки с температуры нагрева 9501150 С (в зависимости от содержания углерода в стали), последующей холод ной деформации волочением заготовки на готовую проволоку с суммарным обжатием 79-98Ъ (оптимально 90-92Ъ) при частых обжатиях 15-25Ъ и отпуске при 300-500 С 113.

Известен также способ изготовления высокопрочной проволоки из нержавеющих сталей аустенитно-мартенситного класса, включающий закалку и отпуск полуфабриката для обеспечения структурной стабильности в условиях транспортировки при низких температурах. Изготовление из этих полуфабрикатов готовой проволоки осуществляется обработкой холодом и последующим отпуском I 2).

Недостатками указанного способа являются невозможность получения

60

65 изготовления высокопрочной нержавею- 35 прочности более 250 кгс/см и сложность технологии изготовления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления проволоки из нержавеющих сталей аустенитного класса, включающий закалку заготовки, подготовку поверхности, волочение с суммарным обжатием,70-80Ъ, промежуточный отпуск при 400-420 С, волочение на конечный размер:.и отпуск при тех же температурах (3 ).

Недостаток известного способа заключается в том, что он также не позволяет получить прочность более

250 кгс/мм, в то время как, напри2. мер, для разработки композиционных материалов алюминий плюс стальные волокна требуется нержавеющая проволока с пределом прочности не менее

350 кг/мм при разрыве с узлом не менее 50%, и, кроме того после промежуточного отпуска необходима повторная подготовка поверхности проволоки к волочению.

Цель изобретения — повышение проч ности проволоки при сохранении пластичности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления проволоки и плющеной ленты из нержавеющих сталей аустенитного класса, включающем закалку заготовки, волочение за несколько проходов, промежуточный отпуск и отпуск на готовом размере, промежуточный отпуск производят после закалки заготовки, а волочение на первом проходе производят с обжатием 30-40Ъ.

Отпуск закаленной заготовки повышает ее механические свойства.

Положительное влияние данного отпуска объясняется релаксацией напряжений, перестройкой дислокаций и снижением предпочтительных мест образования мартенсита при последующей холодной деформации.

Высокое 30-40% обжатие на первом проходе протяжке, когда металл еще не наклепан, способствует более равномерному распределению напряжений и деформации ио сечению проволоки и большему разогреву металла (предотвращению интенсивного мартенситообразования), а также лучшей адсорбции сухой смазки и сохранение ее при дальнейшем волочении.

Обжатие на первом проходе менее

ЗОЪ не приводит к нагреву проволоки выше т. Md, следовательно, не позволит получить структуру наклепанного аустенита, обеспечивающего при дальнейших проходах с обжатием 16-19Ъ образование мелкодисперсного аустенита, придающего стали высокую прочность при сохранении пластичности.

Обжатие более 40Ъ приводит к нарушению основного условия волочения, согласно которому напряжение растя 1032032

Диаметр заготовки, мм

Число скручива. ннй

Термообработка

Предел Относитель- Число прочности, ное удлине- перегибов ние, кг/мм

Закалка

9 5-97

25-27

2,0

108-109

55-58

8-9

39-40

Закалкаотпуск

59-63

7-8

31-32

1,0

97-99

Закалка

Закалка+

+отпуск

15-16 68-76

42-43

104-109

58-65

34-37

98-106

0,75

Закалка

70-75

46-47

101-118

Закалка+

+отпуск

ВНИИХИ Заказ 5332/31 Тираж 568 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãopîä,óë.ÏðîåêTíàÿ,4 жения, возникающее в протягиваемой проволоке после выхода ее из волоки, должно быть меньше величины сопротивления пластической деформации.

Пример. Проводится закалка заготовки диаметром 2, 0, 1, 0 и 0,75 мм 5 из стали 18Х15Н5АМЗ промышленной

Как видно из таблицы, механические свойства отпущенного металла выше по сравнению с неотпущенным.

Положительное влияние отпуска заготовки непосредственно после закалки особенно проявляется при последую щем волочении. Закаленную и отпущенную заготовку диаметром 0,75 мм подвергают холодному волочению по маршруту: 0,75-0,60-0,54-0,49- 0,44-0,39- 45

0,35-0,32-0,29-0,27-0,23-0,21-0,1970,178-0,163-0,149 мм. . °

Частное обжатие на первой протяжке 36,2Ъ и 16-19Ъ на последующих протяжках. Суммарное.обжатие 96%. у

Проволока на готовом размере подвергается отпуску при 430 С в течение

2 ч. Механические свойства готовой проволоки после отпуска: Q> = 360385 кг/мм, разрыв с узлом 53-57%.

Часть полученной проволоки на готовом размере была прокатана (проплющена/ на ленту толщиной 0,10 мм, плавки ЭШП с температуры 1120 С

Часть заготовки после закалки подвергается отпуску при 460 С с выдержкой 50 мин. е

Механические свойства закаленноотпущенной заготовки приведены в таблице. предел пРочности которой составляет 390-405 кг/мм

В целях сопоставления та же закаленная, но беэ отпуска, заготовка диаметром 0,75 мм подвергалась волочению по обычному маршруту с частыми обжатиями на всех протяжках в пределах 16-19%. В этом варианте заготовка протягивается лишь на проволоку диаметром 0,32 мм. При,попытке продолжения дальнейшего волочения наблюдаются частые обрывы проволоки.

Использование предлагаемого способа изготовления высокопрочной проволоки и плющеной ленты иэ нержавеющих сталей с метастабильным аустенитом обеспечивает по сравнению с существующими способами возможность получения стальных волокон проволоки и ленты) с прочностью более

350 кг/мм +, что особенно важно на современном этапе создания композиционных материалов.