SU737484A1 - Способ изготовлени проволоки из метастабильных аустенитных сталей - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОЛОКИ ИЗ МЕТАСТАБИЛЬНЫХ АУСТЕНИТНЫХ

Изобретение относитс  к области металлургии, в частности к изготовлению, проволоки из метастабильных аустенитных сталей.

В современной металлургии большое значение придаетс  получению в готовой проволоке сочетани  высокой гфочности и пластичности, что повышает конструктивную nfio4HOCTb и надежность Италии ответственного назначени .

Известен способ изготовлени  стальной проволоки, включающей холодное и теплое волочение, повтор емые многократно ,l .

Известен способ изготовлени  проволоки из беэуглеродистых старей со стабильным аустенитом, включающий холодное волочение на величину больше 80% и отпуск при 950°С 2 .

Известен способ изготовлени  прутков н проволоки из сталей аустенитно-мартейситного класса, включающий гор чую пластическую деформацию при 700СТАЛЕЙ800 С, подготовку поверхности к воло чению, волочение при температуре на 20-300 С превышающей температуру точки М d (температура начала мартенситного превращени  в услови х деформации ), и окончательную термическую обра ботку зу .

Все вышеуказанные способь обработки проволоки не подход т дл  решени  проблемы снижени  обрывности и повышени  ста10 бильности свойств метастабильных сталей , так как относ тс  к другим классам сталей и не став т целью получение сочетани  весьма высоких значений прочности и пластичности.

15

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к зазвл е1 ому  вл етс  способ получени  проволоки из метастабильных аустенит20 ных сталей, заключающийс  в том, что сталь, содержащую 0,2-0,5 ю углерода и азота, а также свыше 0,5% хот  бы одного из следующих элементов: молибден, хром, марганец ванадий, ниобий, тантал, вольфрам после закапки на аустенит подвергают теплому волочению при температуре выше Mdi, но ниже температуры рекристаллизации.. Полученный нестабильный аустенит при нагружении в процессе эксплуатации переходит в мартенсит, в результате чего сталь приобретает следующие свойства: предел текучести (э 140200 кг/мм , относительное удлинение 00 ° 15-30% 4 . Недостатком указанного способа  вл  етс  низкое качество получаемой проволоки из-за высокой обрывности при теплом волочении и низкой стабильности свойств проволоки по длине и, как следствие , низкий выход годного. Причина этого заключаетс  в том, что при закал ке заготовки с высокого нагрева сильно падает предел текучести стали из-за гомогенной структуры, отсутстви  упрочн  ющих фаз и низкой плотности дислокации При нагреве заготовки перед теплым в лоче ние м сопротишёние деформации сн жаетс  дополнительно, причем тем сильнее , чем выше температура деформации. Это приводит к тому, что при теплом волочении и других видах деформации со значительным раст гиваюш.им усилием темп упрочнени  недостаточно высок, проволока на выходе продолжает выт гиватьс  и обрываетс . Поэтому теплое волочение приходитс  вести на низких скорост х (6-30 м/мин - в зависимости от типа стана и диаметра проволоки) и небольшими обжати ми (14-18%); дефор мацию нельз  вести в наиболее благопри  тном, с точки зрени  получени  оптимал ных свойств готовой проволоки, темпера турном интервале 500-550 С и прихо- дитс  ограничиватьс  температурами 46О-480°С. Волочение с большими, суммарными деформаци ми приводит к высокой концентрации напр жений. В местах неблагопри тной структурой (обезуглероживание, участки мартенсита микротрещины) или дефектами поверхнос эти, напр жени  привод т к снижению пластических характеристик и стабильности свойств проволоки. Целью изобретени   вл етс  повышение выхода годного проволоки из метаст бильных аустенитных сталей за счет снабжеви  обрывности при теплом волочв НИИ и повышении стабильности физикомеханических свойств проволоки. 844 Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом способе получени  проволоки из Метастабильных аустенитных сталей, включающем закалку и теплое волочение при температуре BUUJO точки начала мартенситного превращени  в услови х деформации МсЗ, но ниже температуры рекристаллизации, после закалки осуществл ют холодное волочение, а после теплого волочени  провод т отпуск в среде, обеспечивающей равномерный прогрев проволоки, с последующим заключительным волочением; холодное волочение осуществл ют однократно с обжати ми 8-15%. Кроме того, отпуск провод т в жидком теплоносителе при 450-5ОО°С в течение 20-40 мин« Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом. После нагрева заготовки до 11001200 С ее закаливают путем резкого охлаждени  до комнатной температуры, фиксиру  в ней аустенигную структуру. После подготовки поверхности к волочению (травление, известкование и т.п.) за х товку подвергают однократному холодному волочению с обжати ми 8-15%. Така  обработка приводит к повьшению сопротивлени  металла пластическому течению за счет повышени  плотности дефектов кристаллического строени  (дислокаций , двойников деформации и т.п.) и по влени  небольшого количества, не более 6% мартенсита -деформации, что дает возможность осуществл ть дальнейшее теплое волочение при температуре выше точки Ма (оптимальный интервал 500-550 С) без обрывов при скорост х раза выше, чем без предварительно холодного волочени . При холодной деформации с обжати ми ниже 8 % не достигаетс  необходимого упрочнени  заготовки и, кроме того, имеет место больша  неравномерность деформации по сечению проволоки. При обжати х более 15% за счет по влени  значительного количества мартенсита деформации снижаетс  ресурс пластичности заготовки , что затрудн ет последующее теплое волочение с большими суммарными деформаци ми. После теплого волочени  заготовку отпускают при 450-500 С в течение 20-40 мин в среде рабномерного прогрева проволоки, например в расплавленном свинце, что приводит к релаксации пико- вых напр жений в мостах дефектов и к распаду мартенсита деформации, который может образоватьс  в участках с чрезмерно низкой стабильностью аустенита. Тем самым повьшшетс  пластичностьпроволоки и стабильность ее свойств. После отпуска заготовку подвергают окончательному волочению дл  получени  проволоки требуемых размеров и свойств Таким образом, дополнительные опера ции предварительного холодного волочени и промежуточного отпуска снинсают обры ность проволоки при волочении, позвол ю осуществл ть деформацию при более высоких скорост х и в оптимальном температурном интервале, повышают пластичность проволоки и стабильность еа свойс и, как следствие, повышают выход годного готовой проволоки. Пример: Сталь двух бариантов (по две плавки каждого варианта) следующего состава, %: 0,26 С; 12, i 2,1-2,3 Moi 0,9-1,0 Mn ; 1,9-2,0 Si ; 6,1-6,2 N и 0,24 С; 8,8-8,9 Cr ; . 3,0-3,1 Moi 1,3 Mv ; 2,OSi ; 8;38 ,5 Ni в виде заготовок диаметром соответственно 1,35 и 0,67 мм после закалки от 1100-115О с и подготовки поверхности к волочению(травление, известкование и т.п.) прот гивали снача- ла холодным волочением на диаметр 1,26 и 0,61 мм соответственно с обжатием 13 и 15%, а затем .теплым волочением11рй5ОО-550°С на диаметр 0,65 и 0,33 мм в несколько проходов с общим обжатием 70-75% . Волочение прощло без затруднений. Полученную заготовку отпускали в расгплавленном свинце при 460-480 С в течение 30 мин, а затем без дополнительной подготовки поверхности прот Ьивали на готовый диаметр 0,6 мм (холодным волочением) и 0,275 мм (теппым и холодный волочением) соответственно .Дл  получени  сра1знительных да:ниых параллельнопроводилось волочение заготовок из тех же сталей по существующему способу.- . БЬШО испытано 30 образцов проволоки общим весом ЗО кг. На них определ лось число обрывов на 1 кг проволоки, скорость волочени , предел прочности при раст жении, предел текучести (3-г и относительное удлинение (IQO Полученные данные приведены в таблице.

Условный предел текучести 0,2

Как ввдно из таблицы, применение описываемого способа изготовлени  про-. волоки из метастабильных аустенитных

сталей по сравнепию с суатествующим . позвол ет снизить обрывность при теппом волочении проволоки в 17-18 раз, повысить скорость тегшого волочени  на 50%, значительно увеличить относительное 5здлинение и повысить его стабильность . Кроме того, стабилизируютс  и несколько повышаютс  .значени  б, и б,р . Таким образом, использование предла гаемого способа изготовлени  прювопокв из метастабильных аустенвЕгных сталей обеспечивает следующие преимущества п сравнению с существующим способом: возможность устойчивого теплого волочейи  проволоки без обрывов, повышение скоростей волочени , возможность вблочени  в оптимальном, с точки зрени  свойств готовой проволоки, температ грном интервале повышение пластичности готовой провлоки и стабильности ее cBoifcTB по длине, Все это значительно повышает качест во проволоки из метастабильных ауст&нитных сталей и надежность изделий аз -две. -л. ;,.„,::; л ;.-.;.„ .,: , ..--.-, ,Формула изобретени  1. Способ ИзгЬтовлени  проволоки из метастабильных аустенитных сталей, включающий закалку и теплре волочение заготовки при температуре выше точки Md , но ниже температуры рекристал лизадии, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  выхода годного за счет снижени  о.брывности при теплом волочении и повышени  стабиль ности механических свойств, после закалки осуществл ют дополнительно холодное волочение, а после теплого волочени  провод т отпуск и волочение на конечный размер. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что холодное волочение осуществл ют с обжати ми 8-15%. 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что отпуск провод т в жидком теплоносителе, например в расплаве свинца, при 45О-500 С в течение 20-40 мин; Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 515805, С 21 О 7/14, 1975. 2.Патент США № 3311511, кл. 148-12, 1967. 3.Авторское свидетельство СССР № 499332, С 21 D 9/52, 1974. 4..Патент США № 3488231, кл. 148-12, 1969 (прототип).

Claims (4)

1. Формула изобретения

   1. Способ изготовления проволоки из метастабильных аустенитных сталей, включающий закалку и теплое волочение заготовки при температуре выше точки М<3 . но ниже температуры рекристал-

   1. Авторское свидетельство СССР № 515805, С 21 D 7/14, 1975.
2. 2. Патент США № 3311511, кл. 148-12, 1967.
3. 3. Авторское свидетельство СССР № 499332, С 21 D 9/52, 1974,
4. 4. -Патент США № 3488231, кл. 148-12, 1969 (прототип).