Способ производства заготовок активированной сварочной проволоки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1203115 ц1) 4 С 21 D 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

r:

J.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3710876/22-02 (22) 30.12.83 (46) 07,01.86. Бюл. ¹ 1 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургичес— кий институт им. Л.И.Брежнева (72) В.П.Колпак, Ю.П.Гуль, В.А.Ха валджи, И.Ю.Белогорцева, В.Ю.Пилипченко, В.M.ÕHëüêî и Т.Ю.Писарева (53) 621. 778 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 945201, кл. С 21 D 7/00, 1979, Производство активированной сварочной проволоки. ТИ-284-MT

ПРА-08-82, с. 13-22. (54)(57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК АКТИВИРОВАННОЙ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ, преимущественно из сталей, содержащих марганец, например марки 08Г2С, включающий калибровку исходной горячекатаной проволоки, отжиг и формирование U-образного профиля, отличающийся тем, что, с целью повьппения .пластичности и однородности механических свойств по длине заготовок при снижении влияния содержания марганца в пределах марочного на их свойства, перед калибровкой проводят дополнительную деформацию проволоки посредством кручения в количестве 3-5 скручиваний или знакопеременного изгиба с 6-12 перегибами и/или одновременного кручения со знакопеременным изгибом с количеством скручиваний не

Ж менее трех и не менее двумя перегибами, при этом величина единичной деформации при скручиваниисоставляет 0,.01-0,.0113, а единичная деформация при одном изгибе равна 0,075—

0,085, Май

1203115

Изобретение относится к области обработки. металлов давлением и может быть использовано при производстве активированной сварочной проволоки из горячекатаной проволоки.

Целью изобретения является повышение пластичности и однородности механических свойств по длине заготовок при снижении влияния содержания марганца в пределах марочного на их свойства.

На фиг.l изображена микроструктура заготовок в исходном и обработанном состоянии; на фиг.2-4— характер расположения ликвационных участков .после деформации.

Пример. В качестве исходной заготовки используют горячекатаную проволоку диаметром 6,5 мм из стали марки 08Г2С, содержащей на верхнем и нижнем пределах марганец.

Одна партия содержит мас.X С 0,09, Мп 0,07; Si 0,90, а другая соответственно С 0,08; Мп 1,85; 8i 0,78.

Обе партии обрабатываются по следующему технологическому маршруту: деформация исходной заготовки посредством кручения в количестве

3-5 скручиваний на базовой длине

0,6 м, калибровка (о обкаткам 15-20 путем волочения на размер ф 6,0 мм, последующий двухстадийный отжиг в смотанном виде на катушках при

О окончательной температуре до 680 С и выдержке в течение 8 ч. Регламентированное охлаждение под муфелем до о

600 С (5,4 ч), затем охлаждение под муфелем до температуры не вьппе

120 С.

Обработка на прокатном стане для получения Ц-образного профиля.

При этом перед калибровкой вместо деформации кручением проводят знакопеременный изгиб с.количеством

6-12 перегибов и/или комбинированную обработку, заключающуюся в совместном кручении и знакопеременном изгибе с количеством скручиваний не менее трех и не менее двух перегибов.

Дополнительная деформация перед калибровкой проводится на гибочноскручивающем устройстве.

Единичная деформация при скручивании составила 0,01-0,0113, а одного изгиба 0,075-0,085. Она опре- я деляется по следующим зависимостям: с1.

Е р 2 — т ------ и E uI2

Ь.GИ ОЬа0

D РОЛНКЬ где d — диаметр исходной катанки, 1„„,д00- длина деформируемого участка кручением, равная 0,6 м, D! ка — диаметр изгибающего ролика, Свойства проволоки, получаемые в результате проведения перед калиб10 ровкой дополнительной деформации, приведены в табл„ 1 — 3.

Суть предлагаемого способа заключается в следующем.

Горячекатаная сталь (фиг.lа) характеризуется наличием в той или

25 иной степени равноосных ферритных зерен 1 и достаточно большпли ликвационными участками 2 (ликвации марганца, кремния и др )

1<алибровка катанки (фиг, 1б) приводит .к интенсивному наклепу по20 верхностного слоя 1, в то время, как слой 2, захватывающий область на расстоянии В/2 от поверхности катанки, и центральный слой 3 наклепываются в значительно меньшей степени.

Предварительное перед калибровкой деформирование приводит к росту слоя интенсивного нак.пепа !, к значительному повьппеныс степени на-.

ЗО клепа слоев 2 и 3а

Из табл,1 следует, что по мере увеличения числа скру":ивания наблюдается как рост микротвердости на поверхности образцов, так и постепенное выравнивание ее значений по сечению заготовки. В центре образца достигается тот же уровень микротвердости, что и на поверхности калиброванной заготовки, уже при

40 реализации трех скручиваний, Увеличение числа скручиваний до пяти-семи, несколько повьппает поверхностную твердость, но уже не и:- ::=-.ÿÿåò ее значений в центральной части образ45 ца.

Отмечаемый при анализе данных табл.1 некоторый разброс микротвер" . ,дости объясняется неоднородностью протекания пластической деформаg0 ции в объеме металла, вызванной ликвационным характером распределения элементов химического состава катанки.

Причина подавления влияния лику вационной неоднородности распределения элементов химического состава на однородность свойств по длине заготовки после отжига становится з 1203 понятной при рассмотрении схемы влияния предварительной деформации на ликвационные участки (фиг.2-41 .

В горячекатаном состоянии (фиг.2) ликвационные участки могут располагаться как в приповерхностных, так и в центральных слоях катанки.

При проведении только операции калибровки известный способ, основная часть деформации воспринимается поверхностными слоями катанки. Поэтому деформации, а следовательно, дррблению подвергаются ликвационные участки, залегающие в приповерхностных слоях металла (фиг.3) . Выравнивание же степени наклепа по сечению (фиг.4) при введении предваритель-. ного деформирования приводит к дроблению и тех ликвационных участков, которые залегают в центральных слоях заготовки. Раздробленные ликвационные участки должны проявлять при отжиге достаточно высокую склонность к сфероидизации, что значительно снижает упрочнение материаll ла в местах залегания бывших монолитных 1 ликвационнык участков.

Результаты механических испытаний, приведенные в табл.2, свидетельствуют о благоприятном влиянии пред- 3О варительной деформации кручением на уровень механических свойств заготовки, Хорошее сочетание влияния на мик-.. ротвердость (табл.1) предела проч35 ности и относительного удлинения позволяет утверждать, что достаточ- . но трех скручиваний перед калибровкой для достижения после рекрис40 таллизационного отжига требуемого уровня предела прочности и относительного удлинения для стали, содержащей марганец во всем диапазоне, предусмотренном ГОСТом. Исходя из

45 этого, увеличение числа скручиваний более пяти нецелесообразно.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет использовать заготовку как с содержанием марганца gp на верхнем пределе (что не позволяет известный способ), так и на нижнем пределе, реализуемом известным способом. .Влияние предварительной деформа- у ции изгибом и изгибом с наложением кручения на однородность и уровень наклепа калиброванной заготовки ..

1) 5 изучают контролем микротвердости после реализации схем деформировання, приведенных в табл.3.

Высокую однородность распределения твердости по сечению заготовки можно получить при предварительном деформировании изгибом, при числе изгибов,.равном шести. Наложение же на деформацию изгибом кручения позволяет получить после калибровки высокий и однородный уро. вень твердости при реализации схемы

2 перегиба + 3 скручивания + калиб-, . ровка.

При этом большая дополнительная деформация, а именно большее количество скручивания и перегибов, рекомендуется для проволоки с содержанием марганца по верхнему граничному значению в пределах марочного, большее чем для нижнего его предельного значения.

Однородное распределение механических свойств (Q< ио) по длине проволоки характерно для технологии с применением гибочно-скручивающего устройства.

Абсолютные значения предела прочности проволочной заготовки в начале катушки одинаковы как для режима отжига по известной технологии, так и для предлагаемого способа (470 МПа).

Однако диапазон изменения 6в в первом случае 430-610 МПа, во втором — 430-510 МПа, что свидетельствует о более стабильных значениях предела прочности, получаемого после отжига с предварительным деформированием. Если абсолютные значения в начале, середине и конце катушки не изменяются (470 МПа), а максимальное значение предела прочности не превышает 610 МПа в единичных случаях, то при изготовлении проволоки по известной технологии модальное значение смещено в сторону более высокого предела прочности (490 MIIa) и достаточно большое количество значений превышает 500 МПа (в середине катушки — 317 случаев от общего объема, в конце катушки—

47Х случаев от общего объема), Абсолютное значение b по предлагаемому способу независимо от мес-. та отбора пробы стабильно и равно 25Х для известного способа абсолютное значение смещается в сторону меньших величин относительно удли1203ll5

Т а б л и ц а

Микротвердость, MIIa

Поверхность заготовки

2513

2616

2590

3476

3100

2860

3000

3536

3120

3630

3824

3570

3845

3590

3600 нения от начала к концу катушки.

В начале катушки, независимо от способа изготовления, минимальное зна, чение равно 17%, однако абсолютное значение в случае известного способа - 20X, максимально полученная пластичность составляет 26Х. В случае предлагаемого способа абсолютное значение 25Х, максимально полу« ченное - 28%. В середине и конце катушки пластичность после отжига по известной технологии падает, абсолютное значение ниже 20Х и лишь в незначительном количестве случаев больше 20% (в середине - 23% случаев от общего объема, в конце - 5X случаев от общего объема), минимальное значение 12%.

Параметры дополнительной деформации

Исходное горячекатаное состояние

Калибровка известный способ

1 скручивание + калибровка

3 скручивания + калибровка

5 скручиваний + калибровка

Полученные результаты свидетельсв ствуют о повышении уровня пластичности и снижении уровня прочности, а также о повышении однородности распределения указанных механических характеристик по длине заготовки.

При использовании предлагаемого способа устраняется растрескивание

U-oáðàýíîão профиля при нарезке

10 на мерные длины, снижается обрывность при последующем включении, сокращается расход режущего и волочильного инструмента, а также снижаются энергоэатраты в связи с

15 упразднением повторных отжигов, вызванных неудовлетворительными пластическими свойствами и их распределением по длине 3аготовок, На расстоянии Цент эагоR/2 от поверх- товки ности заготовки

12031 15

Таблица 2

Показатели свойств заготовки

11 партия

1 партия

8, е

8, z

6, МПа

6, МПа

518

21 19

520

19,3

522

566

496

23 5

518

480

470

456

460

446

26,3

460

26.

457

24

4?О

Таблица 3

Микротвердость, МПа

Р/2 от поверхности заготовки

Поверхность заготовки

3488

3088

2883

3570

3432

3398

3700

3700

3600

3636

3236

3200

3880

3860

3820

3900

3910

3860

Параметры дополнительной деформации

Калибровка + отжиг при о

680 С, 8 ч (известный способ) 1 скручивание + калибровка +

+ отжиг при 680 С 8 ч

2 скручивания + калибровка +

+ отжиг при 680 С 8 ч

2 скручивания + калибровка +

+ отжиг при 680 С, 8 ч

3 скручивания + калибровка +

+ отжиг при 680 С, 8 ч

3 скручивание + калибровка +

+ отжиг при 680 С, 8 ч

5 скручивание + калибровка +

+ отжиг при 680 С, 8 ч

Схема деформирования

2 перегиба + калибровка

6 перегибов + калибровка

12 перегибов + калибровка

2 перегиба + 3 скручивания +

+ калибровка

2 перегиба + 3 скручивания +

+ калибровка .

4 перегиба + 3 скручивания + в калибровка .

Центр заготовки

1Г03115

Составитель Ю,Пямов

Редактор Н,Егорова Техред А,Войков Корректор С.Черни

Заказ 8387/31 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130359 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул,Проектная,4