авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ...»

-- [ Страница 2 ] --

Исследование горячекатаных и калиброванных образцов из стали 40Х производилось по следующим направлениям:

• определение химического состава на соответствие ГОСТ 10702-78;

• исследование механических свойств г/к и калиброванных образцов;

• исследование микроструктуры г/к и калиброванных образцов;

• испытание на твердость г/к и калиброванных образцов;

• испытание на осадку до 1/2Н и 1/3Н от первоначальной высоты образцов;

• испытание длинномерных болтов на соответствие ГОСТ 1759.4-87.

Идентификация химического состава стали 40Х осуществлялась на спек троанализаторе Belec-kompakt Lab.

Прочностные и пластические характеристики горячекатаного проката в ис ходном состоянии и калиброванного проката после всех видов технологической переработки определялись при испытании на растяжение на разрывной машине типа ЦДМ – 100 со шкалой 20 кг. Испытывались образцы длиной 300 мм. Испы тания проводились на восьми образцах.

Микроструктура горячекатаного проката в исходном состоянии и калиб рованного проката после всех видов технологической переработки исследовалась методом просмотра поверхности специально приготовленных образцов (попереч ные микрошлифы) под микроскопом МИМ – 8 при увеличении х 200- 600 и на го ризонтальном микроскопе «Неофот-21» при увеличении 100 и 600. Металлогра фические микрошлифы готовились по традиционным для данной марки стали тех нологиям. Травление микрошлифов производилось в 4% - ном растворе азотной кислоты в этиловом спирте. Твердость измеряли на приборе Роквелл, шкала В и С, на параллельных шлифованных лысках. Испытания проводили на 8 образцах.

Твердость HRC по переводной шкале переводили в твердость НВ.

Натурные испытания длинномерных болтов с определением величины разрывной нагрузки и относительного удлинения производили на разрывной машине МУП-50. Изучался вид излома болтов с помощью оптического компа ратора МИР-12 и фотографирования (х7).

3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ СОВМЕСТНОГО ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ (ПАТЕНТИРОВАНИЯ) И ПЛАСТИЧЕСКОЙ (ВОЛОЧЕНИЯ) ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНО МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОКАТА СТАЛИ 40Х 3.1. Обоснование устойчивости аустенита стали 40Х в условиях выдержки в селитровой ванне в диапазоне температур от 370 до 550С Схема-диаграмма изотермического превращения аустенита для эвтекто идной стали представлена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Схема-диаграмма изотермического превращения аустенита эвтектоидной стали с обозначением получаемых структур в зависимости от скорости охлаждения:

П – перлит;

С – сорбит;

Т – троостит;

М – мартенсит 4;

Аост. – аустенит остаточный;

Б – бейнит;

Vвкз – верхняя критическая скорость закалки Калиброванный прокат (диаметр 8,0 мм) получали из горячекатаного проката, который подвергали холодному волочению на однократном волочиль ном стане. При волочении происходил наклёп, прочностные характеристики проволоки увеличивались, а пластические снижались (рис. 3.4 и рис. 3.5). Для получения достаточной пластичности ( = 50–57%) и требуемой прочности (в = 920 – 1050 МПа) прокат подвергали патентированию.

Патентирование – это специфический процесс термообработки. По глав ному классификационному признаку – типу фазовых превращений – он отно сится к отжигу 2-го рода, являясь одной из разновидностей изотермических об работок. Температуру в селитровой ванне при патентировании (выдержке при заданной температуре) меняли от 370 до 550С. При патентировании аустенит в данном интервале температур должен распадаться на квазиэвтектоидную смесь тонкопластинчатого строения, которую называют сорбитом патентиро вания. Дисперсность частиц сорбита патентирования определяется прежде все го температурой изотермической среды. Температура нагрева проката стали 40Х (880С) должна обеспечить гомонизацию аустенита [129].

Известно [30], что устойчивость аустенита, характеризуемая длительно стью периода до начала распада, называемого инкубационным, а также време нем полного превращения аустенита, меняется с изменением температуры изо термического превращения, и в координатах «температура – время» кривые изотермического превращения имеют S-образную форму. Реальное превраще ние аустенита (при выдержке проката стали 40Х в селитровой ванне с темпера турой 400–550оС) происходило в температурном интервале сорбитного пре вращения 480–630С.

Время пребывания проката в селитровой ванне должно быть несколько большим времени окончания сорбитного превращения. Низкая температура ванны (ниже 370С) может способствовать образованию твердой и хрупкой структуры верхнего бейнита;

высокая температура селитровой ванны (выше 630С) может привести к снижению прочностных характеристик проката (образуется перлит).

Ввиду того, что в условиях действующего производства ванны патенти рования имеют ограниченную длину, то выдержку прутка, при заданных тем пературах селитровой ванны, происходила в течение пяти минут. Верхнюю температуру нагрева прутка (перед началом выдержки в селитровой ванне) оценивали так, что за 3 с переноса она составит 800С. Рассчитали и построи ли кривые охлаждения прутка в селитровой ванне с заданной температурой. На рис. 3.2 даны кривые изотермического превращения аустенита для стали марки 40Х и кривые охлаждения при температурах селитровой ванны 370, 400, 425, 450, 500, 550С.

С понижением температуры селитровой ванны от 550 до 3700С устойчи вость аустенита меняется (рис. 3.1). Для завершения превращения аустенита при 5500С (рис. 3.2.) требуется около 10–12 мин, но в наших исследованиях превращение аустенита при температуре селитровой ванны 550С заканчива лось при более высокой температуре ~ за 85 с.

конец Температура, С превращения 1 10 100 Время,с Рис. 3.2. Кривые изотермического превращения аустенита и кривые охлаждения стали 40Х при разных температурах селитровой ванны Для завершения превращения аустенита при 5000С требуется около 5,5 мин;

для завершения превращения аустенита при 4500С требуется около 100 с, для завершения процесса при 400–4500С требуется около 2 мин. Ниже 4000С устойчивость аустенита снова возрастает. Длительность инкубационного периода устойчивости аустенита при температурах ниже 4000С, как и время, требующееся для полного превращения аустенита, больше, чем при температу рах около 4500С.

Продукты превращения аустенита, получающиеся в результате изотерми ческого превращения при различных температурах в селитровой ванне, показы вают, что в районе температур 6300С 4200С получаются структуры эвтекто идного типа, тем более дисперсионные, чем ниже температура превращения.

Этот способ изотермического охлаждения, при разных температурах селитро вой ванны, исследовали для получения в прокате различных по дисперсности структур сорбита патентирования. После операция патентирования методом волочения изготовили прокат и выявили оптимальные прочностные и пласти ческие характеристики и твердость, которые должны соответствовать опреде ленному классу прочности болтовых изделий.

3.2. Механические характеристики исходного горячекатаного проката Так как исходной заготовкой для производства калиброванного проката является горячекатаный прокат, то его пластичность во многом определяет дальнейшую способность к волочению [130, 131]. Качество горячекатаного проката оценивается соответствием нормативным требованиям его геометриче ских параметров (овальность и установленные величины допуска на диаметр), химического состава и механических характеристик. Оно также определяется структурой проката, которая, в свою очередь, зависит от способа изготовления, включая разливку стали, нагрев заготовок и горячую прокатку на прокатном стане, способа охлаждения и последующей термообработки [5].

Горячекатаный прокат должен иметь высокую степень чистоты поверх ности и бездефектное поперечное сечение. Если получаемый с металлургиче ских комбинатов горячекатаный прокат, согласно ГОСТ 10702-78, предназна чен для последующего холодного волочения, то особое значение имеют техно логические процессы, обеспечивающие получение пригодного для ХОШ про ката, со значительными обжатиями без промежуточной термической обработки.

Структурное состояние и качество поверхности горячекатаного проката во многом определяют дальнейшее качество калиброванного проката и изго товленных из него длинномерных болтовых изделий. Механические характери стики, являющиеся наиболее используемыми показателями качества сталей, в значительной степени определяются пластической и термической обработкой, которые изменяют структуру на макро и микроскопическом уровне [38].

В табл.3.1 и табл. 3.2 приведены химический состав, прочностные и пла стические характеристики, твердость исследуемого горячекатаного проката диаметром 13,0 мм стали 40Х.

Таблица 3. Химический состав исследуемой стали 40Х Марка стали Содержание элементов, % нет С Мп Р Сг Si S 40Х 0,40 0,64 0,20 0,015 0,02 1, Таблица 3. Прочностные и пластические характеристики и твердость исходного горячекатаного проката стали 40Х Марка Диаметр Прочностные и пластические Твердость стали проката, характеристики мм в, Т,,%,% НВ HRC МПа % 40Х 13,0 770 630 20,8 58 19 Результаты исследования микроструктуры горячекатаного проката пока зали, что она представляет собой «перлит + феррит» (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Структура горячекатаного проката стали 40Х, х Образцы выдержали испытания осадкой до 1/2 высоты первоначального образца, как этого требует ГОСТ 10702-78.

Таким образом, исследованный исходный горячекатаный прокат стали 40Х по химическому составу и механическим характеристикам соответствует ГОСТ 10702-78.

3.3. Зависимость механических характеристик от степеней обжатия при волочении и последующего патентирования проката Образцы проката с диаметров 8,45;

8,95;

9,50;

10,45;

11,40;

12,70 мм де формировали методом волочения на диаметр 8,00 мм со степенями обжатия 5;

10;

20;

30;

40, 60%. Затем образцы нагревались в соляной ванне при температу ре 880С в течение 3 мин, после нагрева из ванны в течение 3 с переносились в селитровую ванну, где выдерживались 5 мин при температурах 370;

400;

425;

450;

500, 550°С. Затем образцы охлаждали на воздухе 3 мин. Изучалось влияние степени обжатия (5, 10, 20, 30, 40, 60%) при волочении и последующего патен тирования в интервале температур 370;

400;

425;

450;

500, 550°С на механиче ские характеристики проката.

Характер влияния холодной пластической деформации на прочностные и пластические характеристики исходного горячекатаного проката представлен на рис. 3.4 и рис. 3.5.

Рис. 3.4. Зависимость в и т от обжатия при волочении г/к проката Из данных, показанных на рис. 3.4, следует, что с увеличением обжатия горячекатаного проката от 5 до 60%, увеличиваются его прочностные характери стики. Предел текучести возрастает с 780 до 990 МПа, а временное сопротивление разрыву – с 880 до 1130 МПа. Это совпадает с литературными источниками [12, 13, 42, 46, 51, 56, 58] аналогичных данных по другим маркам сталей.

Влияние деформации при волочении на пластические характеристики го рячекатаного проката показано на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Зависимость,% и,% от обжатия при волочении г/к проката Установлено, что с увеличением обжатия проката от 5 до 60% его пла стические характеристики снижаются.

Относительное удлинение при обжатиях волочением от 5 до 30% снижает ся с 15 до 10%, а при обжатиях от 30 до 60% остается постоянным и равным 10%.

Относительное сужение при обжатиях от 5 до 60% монотонно снижается от 60 до 38%.

Эти данные также совпадают с данными для других марок сталей, опуб ликованными в работах [12, 13, 42, 46, 51, 56, 58] 3.4. Влияние волочения и последующего патентирования на механические характеристики калиброванного проката Получены экспериментальные данные о влиянии степени деформации волочением на прочность и пластичность проката при последующем патенти ровании при разных температурах.

Температура селитровой ванны 370°С После волочения и последующей выдержки проката в селитровой ванне при температуре 370°С образцы имеют структуру «троостит» (рис. 3.6). Твер дость образца со структурой «троостит» составила НВ 306. Троостит представ ляет собой высокодисперсную разновидность перлита. Троостит сильно рас травливается, и в световом микроскопе виден сплошной темный фон шлифа.

Рис. 3.6. Сталь 40Х. Микроструктура «троостит» х Влияние волочения с обжатиями и последующей выдержки в селитровой ванны при температуре 370°С на прочностные и пластические характеристики проката показано на рис. 3.7 и рис. 3.8.

Рис. 3.7. Зависимость в и т от обжатия и патентирования при 370°С Результаты, показанные рис. 3.7, свидетельствуют, что прочностные ха рактеристики стали, выдержанной в селитровой ванне при температуре 370°С, с увеличением степени обжатия от 5 до 60% меняются немонотонно.

Выявлено, что предел текучести при обжатиях от 5 до 20% постоянен и равен 615 МПа. При обжатиях от 20 до 30% – увеличивается с 615 до700 МПа;

при обжатиях от 30 до 40% уменьшается с 700 до 670 МПа;

при обжатиях от 40 до 60% предел текучести вновь увеличивается с 670 до 720 МПа.

Временное сопротивление разрыву при обжатиях от 5 до 20% уменьшается с 1000 до 960 МПа. При обжатиях от 20 до 30% увеличивается с 960 до 1270 МПа;

при обжатиях от 30 до 60% снова уменьшается с 1270 до 1150 МПа.

Рис. 3.8. Зависимость,% и,% от обжатия и патентирования при 370°С Представленные на рис. 3.8 данные показывают, что с увеличением обжа тия от 5 до 60% и последующем патентировании проката при температуре 370°С его пластичность изменяется немонотонно.

Выявлено, что относительное удлинение при обжатиях от 5 до 10%, сни жается с 18 до 16%, но растет с 16 до 18% при обжатиях от 10 до 20%. При об жатиях от 20 до 40% относительное удлинение убывает с 18 до 13%;

при обжа тиях от 40 до 60% вновь возрастает с 13 до 16%.

Относительное сужение при обжатиях от 5 до 20% возрастает с 37 до 46%.

При увеличении обжатия волочением от 20 до 30% относительное сужение резко снижается с 46 до 24%. При обжатиях от 30 до 40% оно возрастает с 24 до 28%;

при обжатиях с 40 до 60% относительное сужение убывает с 28 до 25%. Образцы выдержали испытания осадкой до 1/2 высоты первоначального образца.

Температура селитровой ванны 400°С После волочения и последующего патентирования при температуре 400°С образцы имеют структуру «сорбит патентирования», представленную на рис.3.9. По замеру твердости (НВ 262) установлено, что получена структурная составляющая проката стали 40Х – сорбит патентирования. Результаты совпа дают с результатами, опубликованными в работах [131, 132]. Такая микро структура хорошо видна при увеличении х500.

Рис. 3.9. Микроструктура «сорбит патентирования» стали (х500) Влияние обжатия при волочении на прочностные и пластические харак теристики и последующей выдержки проката в селитровой ванны при темпера туре 400°С показано на рис. 3.10 и рис. 3.11.

Полученные результаты показывают, что с увеличением обжатия от 5 до 60% при температуре 400°С прочностные характеристики проката изменяются немонотонно.

Рис. 3.10. Зависимость в и т от обжатия и патентирования при 400°С Предел текучести при степенях обжатия от 5 до 10% уменьшается с 705 до 690 МПа, при обжатиях от 10 до 30% он увеличивается с 690 до 800 МПа;

при обжатиях от 30 до 40% снова уменьшается с 800 до 750 МПа;

при обжатиях от 40 до 60% предел текучести увеличивается с 750 до 780 МПа.

Временное сопротивление разрыву при обжатиях от 5 до 30% увели чивается с 960 до 1100 МПа. При обжатиях от 30 до 40% в уменьшается с до 1010 МПа. При дальнейших обжатиях от 40 до 60% вновь увеличивается с 1010 до 1030 МПа.

Рис. 3.11. Зависимость и от обжатия и патентирования при 400°С С увеличением обжатия от 5 до 60%, при температуре патентирования 400°С, пластические характеристики проката изменяются незначительно. Так, относительное удлинение практически не изменяется и составляет ~ 17%. От носительное сужение вначале, при обжатиях от 5 до 20%, остается постоянным на уровне ~ 62%, но при обжатиях от 20 до 30% снижается с 62 до 57%;

при 30…60% снова остается постоянным (~ 57%). Образцы выдержали испытания осадкой до 1/3 высоты первоначального образца.

Температура селитровой ванны 425° После волочения и последующего патентирования при температуре 425°С образцы имеют структуру «сорбит патентирования» (рис. 3.12). Это ус тановлено по замеру твердости (НВ 255).

Рис. 3.12. Микроструктура «сорбит патентирования» (х500) Влияние обжатия при волочении и последующего патентирования при температуре 425°С на прочностные и пластические характеристики проката по казано на рис. 3.13 и рис. 3.14.

Рис. 3.13. Зависимость в и т от обжатия и патентирования при 425°С Рис. 3.14. Зависимость и от обжатия и патентирования при 425°С Согласно данным рис. 3.13, установлено, что с увеличением степени об жатия от 5 до 60% и последующего патентирования при температуре 425°С меняется прочность проката.

Выявлено, что предел текучести при обжатиях от 5 до 10% уменьшается с 760 до 680 МПа. При степенях обжатиях от 10 до 30% он увеличивается с 680 до 800 МПа;

при от 30 до 40% - уменьшается с 800 до 700 МПа. Дальней шее увеличение обжатия от 40 до 60% приводит к увеличению предела текуче сти с 700 до 720 МПа.

Временное сопротивление разрыву при обжатиях от 5 до 20% снижается с 980 до 960 МПа. При степенях обжатия от 20 до 30% оно увеличивается с до 1100 МПа. При дальнейших обжатиях от 30 до 40% – уменьшается с 1100 до 1000 МПа;

при обжатиях от 40 до 60% временное сопротивление разрыву уве личивается с 1000 до 1070 МПа.

Результаты исследования показывают, что с увеличением обжатия от до 60% и патентировании при температуре 425°С пластичность проката меня ется. Установлено, что относительное удлинение остается практически посто янным и находится на уровне 17–20%.

Относительное сужение при обжатиях от 5 до 10% снизилось с 61 до 60%;

при обжатиях от 10 до 20% осталось постоянным на уровне 60%. При обжатиях от 20 до 30% относительное сужение снизилось с 60 до 52%. При дальнейших об жатиях от 30 до 60% относительное сужение осталось на уровне 52%. Образцы выдержали испытания осадкой до 1/3 высоты первоначального образца.

Температура селитровой ванны 450°С После волочения проката стали 40Х и при последующем патентировании, при температуре 450С, образцы имеют структуру «сорбит патентирования»

(рис. 3.15). Это установлено по замеру твердости (НВ 255).

Рис. 3.15. Микроструктура – сорбит патентирования (Х500) Эффект влияния степени обжатия при волочении и патентирования при температуре 450С на прочностные и пластические характеристики проката по казан на рис. 3.16 и рис. 3.17.

Рис. 3.16. Зависимость в и т от обжатия и патентирования при 450°С Полученные результаты (рис. 3.16) показывают, что с увеличением обжа тия от 5 до 60% и последующего патентирования при температуре 450°С уве личиваются прочностные характеристики проката.

Выявлено, что предел текучести при обжатии от 5 до 30% увеличивается с 650 до 715 МПа. При обжатиях от 30 до 40% он снижается с 715 до 650 МПа;

при дальнейших обжатиях от 40 до 60% увеличивается с 650 до 715 МПа.

Временное сопротивление разрыву при обжатиях от 5 до 30% увеличива ется с 900 до 1080 МПа. При последующих обжатиях от 30 до 60% вновь уменьшается с 1080 до 1000 МПа.

Рис. 3.17. Зависимость и от обжатия и патентирования при 450°С Экспериментальные данные (рис. 3.17) показывают, что с увеличением обжатия от 5 до 60% и последующего патентирования при 450°С пластические характеристики проката меняются.

Установлено, что относительное удлинение остается практически посто янным на уровне ~ 17–20%.

Относительное сужение при обжатиях от 5 до 10% увеличивается с 55 до 58%;

при обжатиях от 10 до 20% остается постоянным на уровне ~ 58%. Даль нейшее увеличение обжатия от 20 до 30% снижает его с 58 до 47%;

при обжа тиях от 40 до 60% оно монотонно увеличивается с 47 до 50%. Образцы выдер жали испытания осадкой до 1/3 высоты первоначального образца.

Температура селитровой ванны 500°С После волочения и при последующем патентировании при температуре 500С образцы проката имеют структуру «сорбит с участками мартенсита», ко торая показана на рис. 3.18.

Рис. 3.18. Микроструктура сорбит с участками мартенсита (Х500) Установлено, что мартенсит в структуре сорбита патентирования образо вался из аустенита при изотермической выдержке в селитровой ванне при тем пературе 500°С и хорошо виден при увеличении х500. Выявлено, что за 5 мин в селитровой ванне при температуре 500°С не заканчивается полностью превра щение аустенита и при последующем охлаждении на воздухе оставшейся ау стенит переходит в мартенсит. Микроструктура «сорбит с включениями мар тенсита» является структурой неоднородной, так как твердость (сорбита) ко леблется от 260 до 311 НВ.

Влияние обжатия и патентирования при температуре 500°С на прочност ные и пластические характеристики проката показано на рис. 3.19 и рис. 3.20.

Рис. 3.19. Зависимость в и т от обжатия и патентирования при 500°С Экспериментальные данные, представленные на рис. 3.19, показывают, что с увеличением обжатия от 5 до 60% и последующем патентировании при температуре 500С прочность проката увеличивается.

Выявлено, что предел текучести при обжатиях от 5 до 20% снижается с 720 до 710 МПа;

при обжатиях от 20 до 30% увеличивается с 710 до 820 МПа.

Степень обжатия от 30 до40% приводит к снижению предела текучести с 820 до 780 МПа. Дальнейший рост предела текучести наблюдается при обжатиях от 40 до 60% и возрастает с 780 до 910 МПа.

Рис. 3.20. Зависимость и от обжатия и патентирования при 500°С Временное сопротивление разрыву при обжатиях от 5 до 20% снижается с 1000 до 980 МПа. При обжатиях от 20 до 30% – возрастает с 980 до 1250 МПа.

При увеличении обжатия от 30 до 60% происходит монотонное снижение вре менного сопротивления разрыву с 1250 до 1150 МПа.

Полученные результаты показывают, что с увеличением обжатия от 5 до 60% и последующем патентировании при температуре 500°С пластические ха рактеристики проката изменяются немонотонно.

Установлено, что относительное удлинение при обжатиях от 5 до 20% увеличивается с 15 до 17%, а при обжатиях с 20 до 30% резко снижается с до 10%. При дальнейших обжатиях от 30 до 60% оно остается постоянным на уровне 10%.

Относительное сужение при обжатиях от 5 до 20% монотонно увеличива ется с 37 до 46%. При обжатиях от 20 до 30% резко снижается с 46 до 23%. При увеличении обжатия от 30 до 40% относительное сужение увеличивается с до 27%;

при обжатиях от 40 до 60% величина относительного сужения снижа ется с 27 до 25%. Образцы выдержали испытания осадкой до 1/2 высоты пер воначального образца, но не выдержали испытания до 1/3 высоты первоначаль ного образца.

Температура селитровой ванны 550°С После волочения и при последующем патентировании при температуре 550С, образцы проката имели структуру сорбит патентирования, что показано на рис. 3.21. Это установлено по замеру твердости (НВ 235).

Рис. 3.21. Микроструктура - сорбит патентирования (х500) Эффект влияния обжатия при волочении и последующего патентирова ния при температуре 550°С на прочностные и пластические характеристики проката представлены на рис. 3.22 и рис. 3.23.

Согласно данным, представленным на рис. 3.22, увеличение обжатия от до 60% и температура патентирования 550°С существенно меняют прочност ные характеристики проката.

Рис. 3.22. Зависимость в и т от обжатия и патентирования при 550°С Установлено, что предел текучести в диапазоне обжатий от 5 до 30% уве личивается с 600 до 710 МПа. При обжатиях от 30 до 40% его величина снижа ется с 710 до 660 МПа. При дальнейшем увеличении обжатия от 40 до 60% пре дел текучести увеличивается с 660 до 680 МПа.

Рис. 3.23. Зависимость и от обжатия и патентирования при 550°С Временное сопротивление разрыву при обжатиях от 5 до 10% увеличивает ся с 900 до 960 МПа. При обжатиях от 10 до 30% снижается с 960 до 880 МПа.

При обжатиях от 30 до 60% временное сопротивление разрыву снова монотон но увеличивается с 880 до 980 МПа.

Результаты данных (рис. 3.23) показывают, что с увеличением обжатия от 5 до 60% и последующего патентирования при температуре 550°С пластиче ские характеристики проката практически не изменяются.

Установлено, что относительное удлинение во всем диапазоне обжатия остается постоянным на уровне ~ 18…20%.

Относительное сужение при обжатиях от 5 до 20% увеличивается с 58 до 60%. При обжатиях от 20 до 30% оно снижается с 60 до 57%. При увеличении обжатия от 30 до 60% относительное сужение постоянно на уровне ~ 57%. Об разцы выдержали испытания осадкой до 1/3 высоты первоначального высоты образца.

3.5. Зависимость твердости проката от обжатия при волочении и патентирования при разных температурах Влияние обжатия и последующего патентирования при разных темпера турах на твердость проката стали 40Х показано на рис. 3.24.

Рис. 3.24. Зависимость твердости от обжатия при волочении для патентирования при разных температурах Результаты данных исследования показывают (рис. 3.24), что с увеличе нием обжатия от 5 до 60% горячекатаного проката и последующего патентиро вания при температурах 370, 400, 425, 450, 500 и 550°С его твердость меняется.

Твердость горячекатаного проката с обжатиями от 5 до 60% повышается с 23 до 27 HRC, кроме степени обжатия, равной 10%, где твердость образца ми нимальна и составляет 22 HRC.

Твердость после патентирования при температуре 370°С, с увеличением обжатия от 5 до 60%, постоянно увеличивается с 29 до 32 HRC.

Твердость после патентирования при температуре 400°С, с увеличением обжатия от 5 до 60%, постоянно увеличивается с 26 до 29 HRC.

Твердость после патентирования при температуре 425°С, с увеличением степени обжатия от 5 до 40%, увеличивается с 26 до 29 HRC. С увеличением степени обжатия от 40 до 60% твердость уменьшается с 29 до 27 HRC.

Твердость после патентирования при температуре 450°С с увеличением обжатия от 5 до 60%, увеличивается с 25 до 30 HRC.

Твердость с увеличением степени обжатия от 5 до 60%, после патентиро вания при температуре 500°С, возрастает с 27 до 31 HRC.

Твердость после патентирования при температуре 370°С, с увеличением обжатия от 5 до 60%, увеличивается с 22 до 24 HRC.

3.6. Влияние температуры патентирования на прочностные и пластические характеристики проката, предварительно продеформированного на разные степени обжатия Ниже приведены результаты, показывающие влияние температуры патен тирования на механические характеристики проката при разных степенях обжа тия (5, 10, 20, 30, 40, 60%).

Степень обжатия 5% Влияние температуры патентирования на прочностные и пластические характеристики, предварительно продеформированного проката со степенью обжатия 5%, показано на рис. 3.25 и рис. 3.26.

Результаты исследования показывают, что при волочении с обжатием 5% и патентировании при температурах от 370 до 550°С меняются прочностные характеристики проката.

Рис. 3.25. Зависимость в и т от обжатия 5% и температуры патентирования Выявлено, что с изменением температуры патентирования проката от 370 до 400°С предел прочности убывает с 1000 до 930 МПа;

в интервале тем ператур от 400 до 425°С он возрастает с 930 до 970 МПа;

температурный ин тервал от 425 до 450°С характеризуется убыванием в с 970 до 920 МПа. Уве личение продела прочности с 920 до 1000 МПа происходит при температуре патентирования от 450 до 500°С. Температура патентирования от 500 до 550°С приводит к снижению предела прочности с 1000 до 880 МПа.

Предел текучести в диапазоне температур патентирования от 370 до 400°С снижается с 800 до 710 МПа. В интервале температур от 400 до 425°С происходит его рост с 710 до 780 МПа. В температурном интервале патентиро вания от 425 до 450°С предел текучести убывает с 780 до 650 МПа. После дующий рост температуры при патентировании от 450 до 500°С приводит к росту предела текучести с 650 до 750 МПа. Увеличение температуры с 500 до 550°С способствует его снижению с 750 до 620 МПа.

Влияние температуры патентирования на пластические характеристики, предварительно продеформированного проката со степенью обжатия 5%, пока зано на рис. 3.26.

Установлено, что относительное удлинение и относительное сужение го рячекатаного проката постоянны и равны 15% и 60% соответственно.

С увеличением температуры патентирования от 370 до 550°С пластиче ские характеристики проката меняются.

Рис. 3.26. Зависимость и от обжатия 5% и температуры патентирования Установлено, что относительное удлинение при температуре патенти рования 370°С равно 15%;

при температуре патентирования от 370 до 450°С увеличивается с 15 до 20%. При изменении температуры от 450° до 500°С от носительное удлинение снова убывает с 20 до 14%. При температурах патенти рования от 500 до 550°С увеличивается с 14 до 20%, Относительное сужение при температуре от 370 до 400°С возрастает с до 61%, но при повышении температуры от 400°С до 500°С оно постоянно убывает с 61 до 39%. Увеличение температуры от 500 до 550°С приводит к уве личению относительного сужения с 39 до 60%.

Степень обжатия 10% Влияние температуры патентирования на прочностные и пластические характеристики, предварительно продеформированного проката со степенью обжатия 10%, показано на рис. 3.27 и рис. 3.28.

Временное сопротивление разрыву и предел текучести горячекатаного проката без последующей изотермической обработки остаются постоянными и соответственно равными 900 МПа и 870 МПа.

Изменение температуры патентирования от 370 до 550°С оказывает зна чительное влияние на прочностные характеристики проката.

Рис. 3.27. Зависимость в и т от обжатия 10% и температуры патентирования Выявлено, что при изменении температуры от 370 до 450°С временное сопротивление разрыву уменьшается с 1000 до 900 МПа. При повышении тем пературы патентирования от 450 до 500°С оно возрастает с 900 до 980 МПа.

Временное сопротивление разрыву снижается с 980 до 890 МПа при увеличе нии температуры патентирования от 500 до 550°С.

Предел текучести при изменении температуры от 370 до 450°С монотон но убывает от 800 до 680 МПа. В интервале температур от 450 до 500°С он уве личивается с 690 до 720 МПа. Увеличение температуры патентирования от до 550°С позволяет снизить показатель предела текучести с 720 до 630 МПа.

Влияние температуры патентирования на пластические характеристики продеформированного проката со степенью обжатия 10% показано на рис. 3.28.

Рис. 3.28. Зависимость и от обжатия 10% и температуры патентирования Результаты, представленные на рис. 3.28, показывают, что с увеличением температуры патентирования от 370 до 550°С меняется пластичность проката.

Относительное удлинение и относительное сужение горячекатаного про ката без последующего патентирования остаются постоянными и равными 14% и 56 % соответственно.

Установлено, что относительное удлинение проката увеличивается с до 19% при температуре патентирования от 370 до 450°С. При увеличении температуры патентирования от 450 до 500°С относительное удлинение снижа ется с 19 до 16%. При увеличении температуры патентирования от 500 до 550°С оно возрастает с 16 до 20%.

Относительное сужение при изменении температуры патентирования от 370 до 400°С возрастает с 53 до 61%. При увеличении температуры от 400 до 500°С оно убывает с 61 до 40%. Увеличение температуры патентирования от 500 до 550°С приводит к увеличению относительного сужения с 40 до 60%.

Степень обжатия 20% Влияние температуры патентирования на прочностные и пластические характеристики предварительно продеформированного проката со степенью обжатия 20% показано на рис. 3.29 и рис. 3.30.

Рис. 3.29. Зависимость в и т от обжатия 20% и температуры патентирования Данные (рис. 3.29) показывают, что предел текучести и временное сопро тивление разрыву горячекатаного проката без последующей изотермической обработки остаются постоянными и соответственно равны 800 МПа и 930 МПа.

Изменение температуры патентирования от 370 до 550°С оказывает зна чительное влияние на прочностные характеристики проката.

Установлено, что предел прочности уменьшается с 1000 до 910 МПа при изменении температуры патентирования от 370 до 450°С. При повышении тем пературы патентирования от 450 до 500°С предел прочности возрастает с до 970 МПа. При повышении температуры патентирования от 500 до 550°С он снижается с 970 до 920 МПа.

Предел текучести убывает с 800 до 710 МПа при увеличении температу ры патентирования от 370 до 400°С. При увеличении температуры от 400 до 450°С предел текучести убывает с 710 до 700 МПа. Рост температуры от 450 до 500°С ведет к увеличению предела текучести с 700 до 720 МПа. Предел текуче сти снижается с 720 до 700 МПа при увеличении температуры от 500 до 550°С.

Эффект влияния температуры патентирования на пластические характе ристики предварительно продеформированного проката со степенью обжатия 20% показан на рис. 3.30.

Рис. 3.30. Зависимость и от обжатия 20% и температуры патентирования Из результатов экспериментальных данных, представленных на рис. 3.30, следует, что относительное удлинение горячекатаного проката без последую щей изотермической обработки и его относительное сужение остаются посто янными и соответственно равными 14 и 56%.

С увеличением температуры патентирования от 370 до 550°С пластиче ские характеристики проката меняются немонотонно.

Установлено, что относительное удлинение при температуре от 370 до 450°С увеличивается с 15 до 19%. При температуре патентирования от 450 до 500°С относительное удлинение снижается с 19 до 17%. При увеличении тем пературы от 500 до 550°С оно увеличивается с 17 до 18%.

Относительное сужение возрастает с 52 до 61% при увеличении темпера туры патентирования от 370 до 400°С. При увеличении температуры патенти рования от 400 до 500°С оно монотонно убывает с 61 до 48 %, а при температу ре патентирования 550°С достигает 60%.

Степень обжатия 30% Влияние температуры патентирования на прочностные и пластические характеристики, предварительно продеформированного проката со степенью обжатия 30%, показано на рис. 3.31 и рис. 3.32.

Установлено, что временное сопротивление разрыву и предел текучести горячекатаного проката без последующей изотермической обработки остаются постоянными и равными соответственно 900 и 870 МПа.

Выявлено, что увеличение температуры патентирования от 370 до 550°С меняет прочностные характеристики проката.

Рис. 3.31. Зависимость в и т от обжатия 30% и температуры патентирования Выявлено, что увеличение температуры патентирования от 370 до 550°С меняет прочностные характеристики проката.

Установлено, что временное сопротивление разрыву при изменении тем пературы от 370 до 450°С уменьшается с 1250 до 1060 МПа. При дальнейшем повышении температуры от 450 до 500°С оно возрастает с 1060 до 1260 МПа.

Временное сопротивление разрыву снижается с 1260 до 990 МПа в диапазоне повышения температур от 500 до 550°С.

Предел текучести при изменении температуры патентирования от 370 до 450°С монотонно убывает с 830 до 710 МПа, предел текучести увеличивается с 710 до 805 МПа при температуре патентирования от 450 до 550°С. Повышение температуры от 500 до 550°С приводит к его снижению с 805 до 715 МПа.

Влияние температуры патентирования на пластические характеристики предварительно продеформированного проката с обжатия 20% показано на рис. 3.32.

Рис. 3.32. Зависимость и от обжатия 30% и температуры патентирования Экспериментальные данные, представленные на рис. 3.32, показывают, что относительное удлинение горячекатаного проката без последующего патен тирования, остается постоянным, равным 10%. Относительное сужение горяче катаного прока остается постоянным и равно 45 %.

Волочение с обжатием 30% и увеличение температуры патентирования от 370 до 550°С приводят к изменению пластических характеристик проката.

Выявлено, что относительное удлинение увеличивается с 12 до 18% при температуре от 370 до 425°С. При увеличении температуры от 425 до 450°С оно снижается с 18 до 16 %. Рост температуры с 450 до 500°С приводит к его снижению с 16 до 10%. Увеличение температуры с 500 до 550°С ведет к росту относительного удлинения от 10 до 19%.

Относительное сужение при температуре от 370 до 400°С увеличивается 48 до 56%. Дальнейшее увеличение температуры с 400 до 500°С снижает вели чину с 56 до 25%. Патентирование при температурах от 500 до 550°С приво дит к увеличению с 25 до 56%.

Степень обжатия 40% Влияние температуры патентирования на прочностные и пластические характеристики предварительно продеформированного проката со степенью обжатия 40% показано на рис. 3.33 и рис. 3.34.

Рис. 3.33. Зависимость в и т от обжатия 40% и температуры патентирования Величины в и т горячекатаного проката без последующего патентирова ния остаются постоянными и равными соответственно 1050 и 900 МПа.

Данные исследования, представленные на рис. 3.33, показывают, что во лочение с обжатием 40% и увеличение температуры патентирования от 370 до 550°С приводят к изменению прочностных характеристик проката.

Выявлено, что величина в при температуре патентирования от 370 до 450°С снижается с 1200 до 1000 МПА. При увеличении температуры с 450 до 500°С временное сопротивление разрыву увеличивается с 1000 до 1190 МПа.

При росте температуры патентирования от 500 до 550°С оно снижается с до 940 МПа.

Предел текучести при изменении температуры патентирования от 370 до 450°С монотонно убывает от 810 до 660 МПа, а при температуре от 450 до 500°С т возрастает с 660 до 780 МПа. Рост температуры от 500 до 550°С ведет к снижению предела текучести с 780 до 660 МПа.

Влияние температуры патентирования на пластические характеристики предварительно продеформированного проката со степенью обжатия 40% пока зано на рис. 3.34.

Рис. 3.34. Зависимость и от обжатия 40% и температуры патентирования Установлено, что относительное удлинение и относительное сужение го рячекатаного проката без последующего патентирования остаются постоянны ми и равными 10% и 44 % соответственно.

Данные исследования (рис. 3.34) показывают, что волочение с обжатием 40% и увеличение температуры патентирования от 370 до 550°С влияют на пластические характеристики проката.

Относительное удлинение монотонно возрастает с 17 до 19% при измене нии температуры патентирования от 370 до 450°С. При повышении температу ры от 450 до 500°С относительное удлинение снижается с 19 до 10%. Рост температуры патентирования от 500 до 550°С позволяет увеличить относи тельное удлинение с 10 до 20%.

Относительное сужение увеличивается с 47 до 56% при температуре па тентирования от 370 до 400°С. При повышении температуры от 400 до 500°С но существенно убывает с 58 до 28 %. Температура патентирования от 500 до 550°С приводит к увеличению относительного сужения с 28 до 57%.

Степень обжатия 60% Влияние температуры патентирования на прочностные и пластические характеристики предварительно продеформированного проката со степенью обжатия 60%, показано на рис. 3.35 и рис. 3.36.

Результаты исследования (рис. 3.35) показывают, что временное сопро тивление разрыву и предел текучести горячекатаного проката без изотермиче ской обработки (патентирования) остаются постоянными и составляют соответ ственно 1150 и 1000 МПа.

Рис. 3.35. Зависимость в и т от обжатия 60% и температуры патентирования Установлено, что волочение с обжатием 60% и увеличение температуры от 370 до 550°С меняют прочностные характеристики проката.

Временное сопротивление разрыву при изменении температуры от 370 до 400°С снижается с 1250 до 1015 МПа. При повышении температуры патентиро вания от 400 до 425°С оно увеличивается с 1015 до 1060 МПа. Рост температу ры от 425 до 450°С позволяет снизить временное сопротивление разрыву с 1060 до 1000 МПа. Увеличение температуры патентирования от 450 до 500°С приводит к увеличению предела прочности с 1000 до 1120 МПа. Изменение температуры от 500 до 550°С приводит к его снижению с 1120 до 1000 МПа.

Предел текучести снижается с 840 до 700 МПа при увеличении темпера туры от 370 до 450°С. С изменением температуры от 450 до 500°С он увеличи вается с 700 до 900 МПа. При увеличении температуры патентирования от до 550°С предел текучести снижается с 900 до 680 МПа.

Влияние температуры патентирования на пластические характеристики предварительно продеформированного проката со степенью обжатия 60% пока зано рис. 3.36.

Рис. 3.36. Зависимость и от обжатия 60% и температуры патентирования Относительное удлинение и относительное сужение горячекатаного проката без патентирования остаются постоянными и равны соответственно 14% и 59%.

Установлено, что степень обжатия 60% и рост температуры патентирова ния от 370 до 550°С влияют на пластические характеристики проката.

Относительное удлинение увеличивается с 11 до 18% при изменении температуры от 370 до 450°С. При дальнейшем увеличении температуры от 450 до 500°С оно снижается с 18 до 10%. Рост температуры от 500 до 550°С ве дет к увеличению показателя относительного удлинения с 10 до 19%.

Относительное сужение при изменении температуры от 370 до 400°С возрастает с 45 до 54 %. Рост температуры от 400 до 500°С приводит к значи тельному его снижению с 54 до 25%. При увеличении температуры с 500 до 550°С происходит повышение показателя относительного сужения с 25 до 56%.

3.7. Зависимость твердости от температуры патентирования для разных степеней обжатия при волочении На рис. 3.37 представлена зависимость твердости от температуры патен тирования для разных степеней обжатия при волочении Экспериментальные данные, представленные на рис. 3.37, показывают, что с увеличением обжатия от 5 до 60% при температуре патентирования 370, 400, 425, 450, 500 и 550°С твердость проката меняется немонотонно.

Рис. 3.37. Зависимость твердости от температуры патентирования для разных степеней обжатия при волочении Твердость проката при обжатии 5% и патентировании при разных темпе ратурах имеет различные показатели твердости. При увеличении температуры от 370 до 450С твердость снижается с 29 до 25 HRC;

с ростом температуры с 450 до 500С твердость увеличивается с 25 до 27 HRC. Температура патентиро вания от 500 до 550 С приводит к снижению твердости с 27 до 23 HRC.

Твердость меняется после обжатия 10% и выдержки при разных темпера турах проката в селитровой ванне. При увеличении температуры от 370 до 450С твердость снижается с 29 до 25 HRC;

с ростом температуры с 450 до 500С твердость увеличивается с 25 до 28 HRC. Увеличение температуры па тентирования от 500 до 550 С снижает твердость с 28 до 23 HRC.

Твердость меняется при обжатии 20% и с увеличением температуры па тентирования в селитровой ванне. При увеличении температуры от 370 до 450С твердость снижается с 30 до 25 HRC;

с ростом температуры с 450 до 500С твердость увеличивается с 25 до 28 HRC. Увеличение температуры па тентирования от 500 до 550 С снижает твердость с 28 до 22 HRC.

Твердость меняется при обжатии 30% и с увеличением температуры па тентирования. При увеличении температуры от 370 до 425С твердость снижа ется с 31 до 28 HRC;

с ростом температуры с 425 до 500С твердость увеличи вается с 28 до 30 HRC. Увеличение температуры патентирования от 500 до 550 С снижает твердость с 30 до 24 HRC.

Твердость проката меняется при обжатии 40% и с увеличением темпера туры патентирования. При увеличении температуры от 370 до 425С твердость снижается с 31 до 30 HRC;

с ростом температуры с 425 до 450С твердость уве личивается с 31 до 32 HRC. Изменение температуры патентирования от 450 до 500С приводит к снижению твердости с 32 до 30 HRC. Увеличение температу ры патентирования от 500 до 550 С снижает твердость с 30 до 24 HRC.

Твердость меняется при обжатии 60% и с увеличением температуры па тентирования. При увеличении температуры от 370 до 450С твердость снижа ется с 32 до 26 HRC;

с ростом температуры с 450 до 500С твердость увеличи вается с 26 до 28 HRC. Увеличение температуры патентирования от 500 до 550С снижает твердость с 28 до 23 HRC.

3.8. Результаты исследования влияния температуры патентирования и последующего волочения на механические характеристики горячекатаного проката Результаты исследования влияния температуры патентирования на меха нические характеристики и твердость горячекатаного проката стали 40Х пред ставлены в табл. 3.3.

Данные исследования влияния температуры патентирования на механи ческие характеристики (в, т,,, твердость) горячекатаного проката стали 40Х представлены на рис. 3.38.

Таблица 3. Механические характеристики горячекатаного проката после патентирования при разных температурах Марка Температура се стали литровой ванны, Механические характеристики °С в т Твердость МПа НВ % HRС г/к 40Х 770 420 20,8 60 19 370 1100 690 14 47 30 400 980 690 17 59 26 425 990 710 18 52 26 450 1000 680 12,5 50 25 500 1140 680 10,6 41 28 550 880 580 20 61 23 Рис. 3.38. Зависимость в, т,, и твёрдости г/к проката от температуры патентирования Данные экспериментальных исследований (рис. 3.38) показали, что вре менное сопротивление разрыву и предел текучести горячекатаного проката со ставляют соответственно 780 и 440 МПа. Относительные удлинения и сужения равны 61% и 20% соответственно.

Выявлено, что с увеличением температуры патентирования от 370 до 500°С прочностные и пластические характеристики и твердость г/к проката меняются. При этом временное сопротивление разрыву горячекатаного проката снижается с 1100 до 950 МПа в интервале температур от 370 до 400°С, а затем монотонно возрастает с 950 до 1120 МПа в интервале температур патентирова ния от 400 до 500°С. Оно снижается с 1120 до 880 МПа при температуре па тентирования от 500 до 550°С.

Предел текучести горячекатаного проката изменяется при температуре патентирования от 370 до 550°С. Он остается постоянным при температуре па тентирования от 370 до 425°С и равен 700 МПа. При дальнейшем увеличении температуры от 425 до 450°С его величина снижается с 700 до 600 МПа. В ин тервале температур патентирования от 450 до 500°С предел текучести увеличи вается с 600 до 710 МПа. При увеличении температуры патентирования от до 550°С он снижается с 710 до 595 МПа.

Относительное сужение горячекатаного проката при повышении темпе ратуры патентирования от 370 до 550°С существенно меняется. С увеличением температуры патентирования от 370 до 400°С относительное сужение возраста ет от 35 до 59%. Затем, с ростом температуры от 400 до 500°С, идет монотон ное его снижение с 59 до 29%. Повышение температуры патентирования от до 550°С увеличивает относительное сужение с 29 до 57%.

Относительное удлинение в диапазоне температур патентирования от до 450°С возрастает с 12 до 16%. При увеличение температуры от 450 до 500°С оно снижается с 16 до 12%. Относительное удлинение возрастает с 12 до 19% при увеличении температуры с 500 до 550°С.

3.9. Влияние температуры патентирования и последующего волочения на механические характеристики проката Изучено влияние температуры патентирования и последующего волоче ния с различными обжатиями на механические характеристики проката. Для этих целей образцы проката диаметром 8,45;

8,95;

9,50;

10,45;

11,40;

12,70 мм нагревались в соляной ванне при температуре 880С в течение 3 мин, после на грева из соляной ванны в течение 3 с переносились в селитровую ванну, где выдерживались 5 мин при температурах 370;

400;

425;

450;

500, 550°С. Охлаж дение производилось на воздухе;

после чего деформировали методом холодно го волочения на диаметр 8,00 мм. Изучили влияние патентирования в интервале температур (370, 400, 425, 450, 500, 550°С) и последующего волочения на меха нические характеристики.

При температуре 370°С Графики влияния температуры патентирования 370°С и последующего обжатия при волочении на прочностные и пластические характеристики прока та стали марки 40Х показаны на рис. 3.39 и рис. 3.40.

Рис. 3.39. Зависимость в и т от температуры 370°С и обжатия при волочении Экспериментальные данные, представленные на рис. 3.39 показывают, что при температурах патентирования от 370 до 550°С и последующих обжа тиях от 5 до 60% прочность проката увеличивается.


Установлено, что предел текучести при обжатиях от 5 до 60% монотонно возрастает с 1000 до 1200 МПа.

Временное сопротивление разрыву при обжатиях от 5 до 60% монотонно увеличивается с 1097 до 1360 МПа.

Зависимость пластических характеристик от температуры патентирова ния 370°С и обжатия при последующем волочении показана на рис. 3.40.

Выявлено, что при температуре патентирования 370°С с увеличением обжатия от 5 до 60%, пластичность проката изменяется.

Рис. 3.40. Зависимость и от температуры 370°С и обжатия при волочении Относительное удлинение при степенях обжатия от 5 до 60% монотонно снижается с 11 до 6%.

Относительное сужение при степенях обжатия от 5 до 20% остается по стоянным на уровне 40-45%, а затем при обжатии от 20 до 60% снижается с до 15%.

При температуре 400°С Результаты влияния температуры патентирования 400°С и последующего волочения с обжатиями от 5 до 60% на прочностные и пластические характери стики проката показаны на рис. 3.41 и рис. 3.42.

Рис. 3.41. Зависимость в и т от температуры 400°С и обжатия при волочении Экспериментальные данные, представленные на рис. 3.41, показывают, что при температуре патентирования 400°С и волочении с обжатиями от 5 до 60% увеличиваются прочностные характеристики проката.

Установлено, что предел текучести при обжатиях от 5 до 30% постоянно растет с 840 до 1100 МПа. При степенях деформации от 30 до 40 % он снижает ся с 1100 до 1080 МПа. При обжатиях от 40 до 60% предел текучести увеличи вается с 1080 до 1220 МПа.

Временное сопротивление разрыву монотонно растет при обжатиях от до 30% и увеличивается с 940 до 1270 МПа. При обжатиях от 30 до 40% оно снижается с 1270 до 1240 МПа. При обжатиях от 40 до 60% в увеличивается с 1240 до 1280 МПа.

Результаты влияния температуры патентирования 400°С и обжатия при волочении на пластические характеристики проката показаны на рис. 3.42.

Рис. 3.42. Зависимость и от температуры 400°С и обжатия при волочении Экспериментальные данные (рис. 3.42) показывают, что при температуре патентирования 400°С и последующем волочении с обжатиями от 5 до 60% пластичность проката меняется.

Установлено, что относительное удлинение при обжатиях с 5 до 20% ос тается практически постоянным и равно 12–13%, а при изменении обжатия проката от 20 до 60% оно монотонно убывает с 12 до 8%.

Относительное сужение при обжатиях от 5 до 30% резко убывает 62 до 44%. При обжатиях с 30 до 40% его величина остается постоянной на уровне 42%. Относительное сужение при изменении обжатия от 40 до 60% продолжает постоянно убывать с 42 до 23%.

При температуре 425°С Результаты изучения влияния температуры патентирования при 425°С и волочения с обжатиями от 5 до 60% на прочностные и пластические характе ристики проката стали 40Х показаны на рис. 3.43 и рис. 3.44.

Рис. 3.43. Зависимость в и т от температуры 425°С и обжатия при волочении Результаты данных, представленных на рис. 3.43, показывают, что при температуре патентирования 425°С и увеличении обжатия от 5 до 60% увели чиваются прочностные характеристики проката.

Выявлено, что предел текучести при обжатиях от 5 до 30% постоянно растет с 875 до 1128 МПа. При обжатиях от 30 до 40% происходит его сниже ние с 1128 до 1090 МПа. При последующих обжатиях от 40 до 60% т увели чивается с 1090 до 1247 МПа.

Временное сопротивление разрыву монотонно растет при обжатиях от до 30%, увеличиваясь с 980 до 1300 МПа. При обжатиях от 30 до 40% проис ходило его снижение с 1280 до 1260 МПа. При обжатиях от 40 до 60% времен ное сопротивление разрыву увеличивается с 1260 до 1300 МПа.

Результаты влияния патентирования при температуре 425°С и последую щего волочения на пластические характеристики проката показаны на рис. 3.44.

Данные экспериментальных исследований, представленных на рис. 3.44, пока зывают, что при температуре патентирования 425°С и последующем волочении с обжатиями от 5 до 60%, его пластические характеристики изменяются.

Установлено, что относительное удлинение при обжатиях с 5 до 20% ос тается постоянным и равно 11%, но с увеличением обжатия от 20 до 30% оно убывает с 11 до 8%. При обжатиях от 30 до 60% относительное удлинение ос тается постоянным на уровне, равным 8%.

Рис. 3.44. Зависимость и от температуры 425°С и обжатия при волочении Относительное сужение при обжатиях от 5 до 20% постоянно и равно 54%. При обжатиях от 20 до 30% оно резко снижается с 54 до 39%. При обжа тиях от 30 до 40% относительное сужение остается постоянным на уровне 39%.

Исследуемый показатель пластичности при увеличении обжатия от 40 до 60% убывает с 35 до 33%.

При температуре 450°С Результаты исследования влияния температуры патентирования 450°С и последующего волочения со степенями обжатия от 5 до 60% на прочность и пластичность проката стали 40Х показаны на рис. 3.45 и рис. 3.46.

Данные, представленные на рис. 3.45, показывают, что при температуре патентирования 450°С и увеличении обжатия от 5 до 60% прочностные харак теристики проката возрастают.

Рис. 3.45. Зависимость в и т от температуры 450°С и обжатия при волочении Установлено, что предел текучести при обжатиях от 5 до 10% возрастает с 905 до 930 МПа. При обжатиях от 10 до 20% он остается на уровне 930 МПа.

При обжатиях от 20 до 30% т увеличивается с 930 до 1200 МПа. Предел теку чести начинает снижаться с 1200 до 1120 МПа при обжатиях от 30 до 40%. При волочения со степенью обжатия 60% происходит обрыв проката. Поэтому дан ные предела текучести при обжатии 60% отсутствуют.

Временное сопротивление разрыву при обжатиях от 5 до 30% монотонно возрастает с 980 до 1305 МПа. При обжатиях от 30 до 40% оно снижается с 1305 до 1280 МПа. При волочении с обжатием 60% происходит обрыв проката в инструменте стана, поэтому данные временного сопротивления разрыву при степени обжатия 60% отсутствуют.

Влияние температуры патентирования 450°С и степени обжатия при во лочении на пластические характеристики стали 40Х показаны на рис. 3.46.

Рис. 3.46. Зависимость и от температуры 450°С и обжатия при волочении Экспериментальные данные, показанные на рис. 3.43, показывают, что при температуре 450°С и волочении с обжатиями от 5 до 40%, пластичность проката меняется.

Выявлено, что относительное удлинение монотонно снижается с 12 до 6% при обжатиях от 5 до 40%. Данные относительного удлинения при обжатии 60% отсутствуют, так как произошел обрыв проката при волочении.

Относительное сужение при обжатиях от 5 до 10% возрастает с 50 до 52%. При обжатиях с 10 до 30% резко снижается с 50 до 30%. При обжатии 60% данные относительного сужения отсутствуют.

При температуре 500°С Влияние патентирования при температуре 500°С и последующего воло чения с обжатиями от 5 до 20% на прочностные характеристики проката пока зано на рис. 3.47 и рис. 3.48.

Согласно данным, представленным на рис. 3.47, выявлено, что при тем пературе 500°С и обжатиях от 5 до 20%, меняются прочностные характеристи ки проката.

Рис. 3.47. Зависимость в и т от температуры 500°С и обжатия при волочении Предел текучести при обжатиях от 5 до 20% увеличивается с 1000 до 1050 МПа. Данные при обжатии 30, 40 и 60% отсутствуют, так как происходил обрыв проката при волочении.

Временное сопротивление разрыву при обжатиях проката от 5 до 10% снижается с 1100 до 1060 МПа. При обжатиях от 10 до 20% оно увеличивается с 1060 до 1160 МПа. При попытке волочения с обжатиями от 30 до 60% проис ходил обрыв проката в инструменте волочильного стана. Поэтому при обжати ях со степенями деформации от 30 до 60%, данные отсутствуют.

Влияние температуры 500°С и последующего волочения с различными степенями обжатия на пластические характеристики проката стали 40Х показа но на рис. 3.48.

Рис. 3.48. Зависимость и от температуры 500°С и обжатия при волочении Экспериментальные данные (рис. 3.48) показывают, что температура па тентирования 500°С и последующее волочение с обжатиями от 5 до 20% изме няют пластические характеристики проката.

Установлено, что относительное удлинение монотонно снижается с 11 до 8% при обжатиях проката от 5 до 20%. Данные при обжатиях 30, 40 и 60% от сутствуют, так как произошел обрыв проката при волочении.

Относительное сужение при обжатиях от 5 до 10% остается постоянным на уровне 40%, затем снижается с 40 до 29% при обжатиях от 10 до 20%. При волочении с обжатиями от 30 до 60% происходил обрыв проката. По этой при чине при обжатиях от 30 до 60% данные относительного сужения отсутствуют.

При температуре 550°С Результаты исследования влияния патентирования при температуре се литровой ванны 550°С и последующего волочения со степенями обжатия от до 60% на прочностные и пластические характеристики проката показаны на рис. 3.49 и рис. 3.50.

Экспериментальные данные, представленные на рис. 3.49, показывают, что при температуре патентирования 550°С и волочении с обжатиями от 5 до 60% увеличиваются прочностные характеристики проката.

Рис. 3.49. Зависимость в и т от температуры 550°С и обжатия при волочении Установлено, что предел текучести при обжатиях от 5 до 30% увеличива ется с 810 до 980 МПа. При степенях обжатиях от 30 до 40% он снижается с до 940 МПа. При обжатиях от 40 до 60% т увеличивается с 940 до 1110 МПа.

Временное сопротивление разрыву монотонно увеличивается с 910 до 1180 МПа при обжатиях от 5 до 60%.

Результаты изучения влияния патентирования при температуре 550°С и последующего волочения с различными степенями обжатия на пластические характеристики проката показаны на рис. 3.50.

Рис. 3.50. Зависимость и от температуры 500°С и обжатия при волочении Выявлено, что при температуре патентирования 550°С и увеличении об жатия от 5 до 60%, пластические характеристики проката изменяются.


Относительное удлинение остается постоянным при обжатиях от 5 до 20% и равно 18–19%. При обжатиях от 20 до 30% оно убывает с 20 до 10%. При изменении обжатия от 30 до 60% величина относительного удлинения остается постоянной на уровне 10%.

Относительное сужение при обжатиях от 5 до 60% монотонно убывает с 62 до 35%.

3.10. Зависимость твердости от степени обжатия при волочении для разных температур патентирования Влияние температуры патентирования и степени обжатия при последую щем волочении на твердость проката показано на рис. 3.51.

Рис. 3.51. Зависимость твердости от обжатия для разных температур патентирования Экспериментальные данные, представленные на рис. 3.51, показывают, что твердость меняется от температуры патентирования и степени обжатия при волочении проката.

Твердость проката при температуре патентирования 370°С и последую щем волочении с обжатием от 5 до 10% остается на уровне 33 НRC. Твердость с обжатиями от 10 до 20% увеличивается с 33 до 34 НRC. При обжатиях от до 30% твердость снижается с 34 до 32 НRC. При обжатиях от 30 до 60% твердость увеличивается с 32 до 36 НRC.

Твердость проката при температуре 400°С и деформированного с обжа тием 5% составляет 28 НRC. С увеличением обжатия от 5 до 10% твердость понижается с 28 до 27 НRC. Твердость проката при температуре патентирова ния 400°С и последующем волочении с обжатием от 5 до 10% увеличивается с 27 до 33 НRC. При дальнейшем увеличении степени обжатия от 20 до 30% твердость проката снижается с 33 до 30 НRC. При обжатиях от 30 до 60% твер дость увеличивается с 30 до 34 НRC.

Твердость проката при температуре патентирования 450°С и последую щем волочении с обжатием 5%, составляет 27 НRC. Увеличение обжатия от до 10% приводит к снижению твердости с 27 до 23 НRC. При обжатиях от 10 до 30% происходит увеличение твердости с 23 до 34 НRC;

увеличение обжатия с 30 до 40% приводит к снижению твердости с 34 до 32 НRC.

Твердость проката при температуре патентирования 500°С и последую щем волочении с обжатием 5% составляет 32 НRC. Волочение со степенью обжатия от 5 до 20% при данной температуре патентирования приводит к сни жению твердости с 32 до 25 НRC. Определить твердость при температуре 500°С при последующих обжатиях не удалось, так как прокат не способен к дальнейшему волочению.

Твердость при температуре патентирования 550°С и дальнейшем волочении с обжатием 5% имеет твердость 23 НRC. При увеличении обжатия от 5 до 20% твердость снижается с 23 до 22 НRC. Твердость при температуре патентирования 550°С и последующих обжатиях от 20 до 60% увеличивается с 22 до 27 НRC.

3.11. Влияние патентирования и волочения с обжатиями от 5 до 60% на механические характеристики проката Степень обжатия 5% Результаты исследования влияния изотермической операции патентиро вания при температурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и последующего воло чения с 5%-ной степенью обжатия на прочностные и пластические характери стики проката стали 40Х показаны на рис. 3.52 и рис. 3.53.

Рис 3.52. Зависимость в и т от температуры и обжатия 5% Экспериментальные данные (рис. 3.52) показывают, что после патентиро вания при температурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и последующего воло чения со степенью обжатия 5%, меняются прочностные характеристики прока та стали 40Х.

Установлено, что предел текучести при температуре от 370 до 400°С убывает от 1000 до 840 МПа. Увеличение температуры патентирования от до 500°С приводит с увеличению т с 840 до 1000 МПа. Рост температуры от 500 до 550°С способствует его снижению с 1000 до 810 МПа.

Временное сопротивление разрыву при температуре патентирования от 370 до 400°С убывает от 1105 до 950 МПа. Увеличение температуры от 400 до 500°С способствует росту в с 950 до 1100 МПа;

увеличение температуры па тентирования с 500 до 550°С позволяет снизить временное сопротивление раз рыву с 1100 до 900 МПа.

Влияние патентирования при температуре 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и волочения с обжатием 5% на пластические характеристики проката представ лены на рис. 353.

Данные, представленные на рис. 3.53, показывают, что после патентиро вания при температурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и последующего волоче ния с обжатием 5%, меняются пластические характеристики проката.

Выявлено, что относительное удлинение при температурах от до 450°С и последующем волочении с обжатием 5%, монотонно растет с 10 до 12%.

Рис. 3.53. Зависимость и от температуры и обжатия 5% В температурном интервале от 450 до 500°С снижается с 12 до 9%.

Дальнейшее увеличение температуры патентирования от 500 до 550°С приво дит к его увеличению с 10 до 17%.

Относительное сужение при температурах от 370 до 400°С увеличива ется с 26 до 61%. Температура патентирования от 400 до 500°С приводит к его снижению с 61% до 36%. Увеличение температуры от 500 до 550°С позволяет увеличить относительное сужение с 36 до 62%.

Степень обжатия 10% Влияние патентирования при температурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и волочения с обжатием 10% на прочностные и пластические характеристики проката показано на рис.3. 54 и рис. 3.55.

Результаты исследования показали, что после патентирования при темпе ратурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и последующего волочения со степенью обжатия 10% меняются прочностные характеристики проката (рис. 3.54).

Рис. 3.54. Зависимость в и т от температуры и обжатия 10% Выявлено, что предел текучести при температуре от 370 до 400°С убыва ет от 980 до 930 МПа. Увеличение температуры от 400 до 425°С приводит с увеличению т с 930 до 975 МПа.

Предел текучести при изменении температуры от 425 до 450°С уменьша ется с 975 до 945 МПа. При температуре от 450 до 500°С увеличивается с до 980 МПа. Увеличение температуры от 500 до 550°С приводит к снижению предела текучести с 980 до 840 МПа.

Временное сопротивление разрыву при температуре патентирования от 370 до 400°С убывает с 1060 до 970 МПа. В температурном интервале от 400 до 425°С происходит увеличение в с 970 до 1060 МПа. При увеличении темпера туры патентирования от 425 до 450°С временное сопротивление разрыву сни жается с 1060 до 1030 МПа. В интервале температур от 450 до 500°С оно уве личивается с 1030 до 1050 МПа. Рост температуры от 500 до 550°С снижает временное сопротивление разрыву с 1050 до 845 МПа.

Результаты влияния патентирования при температурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и волочения с обжатием 10% на пластические характеристики про ката показаны на рис. 3.55.

Экспериментальные данные (рис. 3.55) показывают, что после патентиро вания при температурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и последующего волоче ния с обжатием 10% меняются пластические характеристики проката.

Рис. 3.55. Зависимость и от температуры и обжатия 10% Установлено, что относительное удлинение при температурах от 370 до 450°С и волочении с обжатием 10% монотонно растет с 8 до 13%. Патентиро вание в диапазоне температур от 450 до 500°С снижает с 13 до 9%. Увеличе ние температуры от 500 до 550°С приводит к росту относительного удлинения с 9 до 17%.

Относительное сужение при температурах патентирования от 370 до 400°С увеличивается с 27 до 62%. Увеличение температуры от 400 до 500°С снижает его с 63 до 37%. Последующее увеличение температуры от 500 до 550°С позволяет увеличить относительное сужение с 37 до 62%.

Степень обжатия 20% Влияние патентирования при температурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и волочения с обжатием 20% на прочностные и пластические характеристики стали 40Х показаны на рис. 3.56 и рис. 3.57.

Результаты экспериментальных данных показывают, что после патенти рования при температурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и последующего воло чения с обжатием 10%, меняются прочностные характеристики проката.

Установлено, что предел текучести при температуре патентирования от 370 до 400°С убывает от 1050 до 970 МПа. Увеличение температуры от 400 до 425°С приводит к его увеличению с 970 до 985 МПа.

Рис 3.56. Зависимость в и т от температуры и обжатия 20% Предел текучести уменьшается с 985 до 950 МПа при увеличении тем пературы от 425 до 450°С. При температурах от 450 до 500°С происходит уве личение предела текучести с 985 до 1050 МПа. Последующий рост температу ры от 500 до 550°С позволяет снизить предел текучести с 1050 до 855 МПа.

Временное сопротивление разрыву при температуре от 370 до 450°С снижается от 1155 до 1070 МПа. Последующее патентирование при темпера турах от 450 до 500°С позволяет увеличить в с 1070 до 1160 МПа. Временного сопротивления разрыву при температурах от 500 до 550°С находится в преде лах от 1160 до 900 МПа.

Влияние температуры патентирования 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и во лочения с обжатием 20% на пластические характеристики проката показано на рис. 3.57.

Рис. 3.57. Зависимость и от температуры и обжатия 20% Результаты данных (рис. 3.57) показали, что при температурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и волочения с обжатием 20% меняются пластические ха рактеристики стали 40Х.

Установлено, что относительное удлинение проката при температурах изотермической обработки от 370 до 450°С и волочении с обжатием 20% мо нотонно растет с 8 до 13%. При температурах от 450 до 500°С оно снижается с 13 до 10%. При увеличение температуры от 500 до 550°С происходит увеличе ние с 10 до 16%.

Относительное сужение при температуре от 370 до 400°С увеличивается с 26 до 56%. При увеличении температуры патентирования от 400 до 500°С от носительное сужение снижается с 56 до 28%. Увеличение температуры от до 550°С позволяет увеличить относительное сужение с 28 до 58%.

Степень обжатия 30% Результаты эксперимента (рис. 3.58 и рис. 3.59) показали влияние патен тирования при температурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и волочении с обжа тием 30% на прочность стали 40Х.

Результаты экспериментальных данных, представленные на рис. 3.58, по казали, что после патентирования при температурах 370, 400, 425,450, 550°С и последующего волочения с обжатием 30% меняются прочностные характери стики проката.

Рис 3.58. Зависимость в и т от температуры и обжатия 30% Выявлено, что предел текучести при температурах от 370 до 400°С сни жается с 1180 до 1115 МПа. Предел текучести при температурах от 400 до 450°С возрастает от 1115 до 1200 МПа. После патентирования при температу ре 500°С и волочения с обжатием 30% происходил обрыв проката в фильере волочильного стана. При температуре патентирования 500°С и волочении с об жатием 30% данных результатов исследования нет. При температуре 550°С прокат имел предел текучести, равный 980 МПа.

Временное сопротивление разрыву при температуре от 370 до 400°С убывает от 1310 до 1270 МПа. При температуре от 400 до 450°С оно возрастает с 1270 до 1310 МПа. При температуре 500°С и волочении с обжатием 30% происходил его обрыв в фильере. Поэтому при этой температуре патентирова ния данные временного сопротивления разрыву отсутствуют. При температуре 550°С в имеет показатель, равный 1070 МПа.

Влияние патентирования при температурах 370, 400, 425,450, 550°С и во лочении с обжатием 30% на пластические характеристики проката 40Х показа но на рис. 3.59.

Рис. 3.59. Зависимость и от температуры и обжатия 30% Исследование данных (рис. 3.59) показало, что после патентирования при температурах 370, 400, 425,450, 550°С и последующего волочения со степенью обжатия 30% меняются пластические характеристики проката.

Установлено, что относительное удлинение при температурах от 370 до 400°С возрастает с 7 до 10%. При увеличении температуры от 400 до 450°С и последующем волочении с обжатием 30% оно монотонно снижается с 10 до 5%. При температуре патентирования 500°С данных результатов исследования нет. При температуре 550°С относительное удлинение равно 12%.

Относительное сужение при температуре от 370 до 400°С увеличивается с 20 до 43%. Затем при температуре от 400 до 450°С монотонно снижается с 43 до 30%. При увеличении температуры патентирования до 500°С происходят потеря пластических свойств и обрыв проката в фильере волочильного стана.

Поэтому при температуре патентирования 500°С данных результатов исследо вания нет. При температуре 550°С относительное сужение равно 49%.

Степень обжатия 40% Влияние патентирования при температурах 370, 400, 425,450,550°С и во лочения с обжатием 40% на прочность 40Х показаны на рис. 3.60 и рис. 3.61.

Рис 3.60. Зависимость в и т от температуры и обжатия 40% Изучение графических данных (рис. 3.60) выявило, что после патентиро вания при температурах 370, 400, 425, 450, 550°С и последующего волочения со степенью обжатия 40% меняются прочностные характеристики проката.

Установлено, что предел текучести при температурах от 370 до 400°С уменьшается с 1170 до 1070 МПа. При температуре от 400 до 450°С он увеличива ется с 1070 до 1130 МПа. При температуре 500°С прокат обрывался в фильере во лочильного стана. При данной температуре патентирования данных результатов исследования нет. При температуре 550°С предел текучести равен 940 МПа.

Временное сопротивление разрыву при температурах от 370 до 400°С снижается от 1320 до 1250 МПа;

при увеличении температуры от 400 до 450°С оно увеличивается с 1250 до 1265 МПа. При температуре 500°С данных вре менному сопротивлению разрыва нет. При температуре патентирования 550°С исследуемый показатель равен 1130 МПа.

На рис. 3.61 показаны результаты исследования влияния патентирования при температурах 370, 400, 425, 450, 550°С и последующего волочения с обжа тием 40% на пластические характеристики проката стали 40Х.

Рис. 3.61. Зависимость и от температуры и обжатия 40% Изучение экспериментальных данных показало, что после патентирова ния при температурах 370, 400, 425, 450°С и последующего волочения с обжа тием 40% меняются пластические характеристики проката (рис. 3.61).

Установлено, что относительное удлинение при температуре от 370 до 450°С остается на уровне 8%. При температуре 500°С данных результатов ис следования нет. При температуре патентирования 550°С относительное удли нение равно 11%.

Относительное сужение при температуре от 370 до 400°С увеличивается с 19 до 40%. При увеличении температуры от 400 до 450°С оно снижается с до 30%;

при температуре патентирования 500°С происходит обрыв проката в фильере однократного волочильного стана. Поэтому при температуре 500°С, данных результатов исследования нет. При температуре патентирования 550°С относительное сужение равно 45%.

Степень обжатия 60% Влияние патентирования при температурах 370, 400, 425, 550°С и воло чения с обжатием 60% на прочность и пластичность стали 40Х показано на рис. 3.62 и рис. 3.63.

Результаты исследования (рис. 3.62) выявили, что после патентирования при температурах 370, 400, 425, 550°С и последующего волочении с обжатием 60%, меняются прочностные характеристики.

Рис 3.62. Зависимость в и т от температуры и обжатия 60% Установлено, что предел текучести при температуре от 370 до 425°С увеличивается от 1200 до 1252 МПа. При температуре 450 и 500°С данных ре зультатов исследования нет. При температуре 550°С он равен 1120 МПа.

Временное сопротивление разрыву при температуре патентирования от 370 до 425°С возрастает от 1190 до 1250 МПа. При увеличении температуры от 450 до 500°С происходит обрыв проката в фильере однократного волочильного стана. При температуре 450 и 500°С данных результатов исследования нет. При температуре 550°С временное сопротивление разрыву равно 1120 МПа.

Влияние патентирования при температурах 370, 400, 425 и 550°С и волоче ния с обжатием 60% на пластические характеристики проката показано на рис. 3.63.

Исследование экспериментальных данных (рис. 3.63) показало, что после патентирования при температурах 370, 400, 425, 550°С и последующего воло чения с обжатием 60% меняется пластичность стали 40Х.

Рис. 3.63. Зависимость и от температуры и обжатия 60% Выявлено, что относительное удлинение при температуре от 370 до 425°С и последующем волочении с обжатием 60%, остается без изменений на низком уровне и равно 9%. При температуре 450 и 500°С данных результатов исследования нет. При температуре 550°С относительное удлинение равно 9%.

Относительное сужение при температурах от 370 до 425°С растет с 18 до 22%. При увеличении температуры от 450 до 500С происходил обрыв проката в фильере стана. При температуре 450 и 500°С данных результатов исследова ния нет. При температуре 550°С относительное сужение равно 33,5%.

3.12. Зависимость твердости от температуры патентирования для разных степеней последующего обжатия Исследовали влияние патентирования при температурах 370, 400, 425, 450, 500, 550°С и обжатия при волочении на твердость проката, результаты по казаны на рис. 3.64.

Результаты экспериментальных данных выявили, что с увеличением тем пературы патентирования от 370 до 550°С и последующего волочения с обжа тиями от 5 до 60% твердость проката меняется немонотонно (рис. 3.64).

Твердость проката при температуре патентирования от 370 до 400°С и волочении с обжатием 5% снижается с 33 до 28 НRС. Повышение температуры от 450 до 500°С с обжатием 5%, способствует увеличению его твердости с 27, до 32 HRC.

Рис. 3.64. Зависимость твердости от температуры патентирования для разных степеней последующего обжатия Снижение твердости проката, деформированного со степенью обжатия 5%, с 32 до 22 HRC происходит при температуре от 500 до 550°С.

Твердость проката при температуре от 370 до 400°С и волочении с обжа тием 10% снижается с 33 до 28 НRС. Увеличение температуры от 400 до 450°С, при степени обжатия 10%, снижает показатель твердости с 28 до 25 HRC. Рост температуры патентирования от 450 до 500°С позволяет увеличить твердость проката, при том же обжатии, с 25 до 30 HRC. Увеличение температуры от до 550°С снижает твердость проката с 30 до 24 HRC.

Твердость проката при температуре от 370 до 450°С и волочении с обжатием 20% снижается с 34 до 27 НRС. Рост температуры от 450 до 500°С, для проката с обжатием 20%, увеличивает показатель твердости с 27 до 30 НRС. Увеличение температуры от 500 до 550°С снижает твердость проката с 30 до 24 HRC.

Твердость проката при температуре от 370 до 450°С и волочении с обжа тием 30% снижается с 32 до 28 НRС. При температуре патентирования, равной 550°С, показатель твердости равен 26 НRС.

Твердость проката при температуре от 370 до 450°С и волочении с обжа тием 40% снижается с 33 до 28 НRС. При температуре патентирования, равной 550°С, твердость проката равна 25 НRС.

Твердость проката при температуре от 370 до 425°С и волочении с обжа тием 60% снижается с 36 до 31 НRС. При температуре патентирования 550°С твердость проката равна 26 НRС.

3.13. Определение параметров работоспособности проката В работе получены значения стандартных механических характеристик и критериев разрушения проката стали 40Х после его изотермической обработки с различными температурами селитровой ванны и последующего волочения с различными степенями деформации. В табл. 3.4–3.7 представлены механиче ские характеристики и критерии разрушения синергетики (Wc, Кзт, Крт) проката 40Х после патентирования при 370, 400, 450, 500, 550С и последующего воло чения с различными степенями деформации.

В табл. 3.8 показаны механические характеристики и критерии разруше ния проката, подготовленного по действующей технологии на производстве.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.