CC BY
40
130/i
н.и-^г: гл<тп rj.rrrw
(53). 2009-
ЕТАЛЛУРГЙЯ X
:ШШШшШ1
It is shown that for increase of fracture strength and wear resistance of die blocks it is necessary to implement new types of hard alloy with increased crack growth- and wear resistance.
Д. Г. САЧАВА, И. П. ЛАЗЕБНИКОВА, РУП «БМЗ»
УДК 621.762
СТОЙКОСТЬ НОВЕЙШИХ СПЛАВОВ
ВЕДУЩИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ИЗДЕЛИЙ В УСЛОВИЯХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВОЛОЧЕНИЯ НА РУП «БМЗ»
Среди всей инфраструктуры и мощного оборудования проволочных и кабельных заводов легко потерять из виду такое устройство, как волока. Однако этот маленький сверхтвердый прецизионный инструмент с небольшим отверстием определяет успех или неудачу любого процесса волочения проволоки.
Целью исследований, проводимых в сталепро-волочных цехах РУП «БМЗ», является подбор марки твердосплавных волок-заготовок, отвечающей по своим характеристикам новым условиям волочения: повышение скорости волочения; увеличение срока службы волок; увеличение прочности протягиваемого металла.
В сталепроволочных цехах РУП «БМЗ» были испытаны волоки-заготовки на грубом, среднем и тонком волочениях.
1. Испытание волок-заготовок типоразмером 20x17 мм из сплавов УЬ01, УЬ05.1, ТО20, Шб, иРЮЫ, иРЮ в маршрутах волочения высокопрочной проволоки на участках грубого волочения. Опытные волоки-заготовки не имели отклонений по микроструктуре.
В табл. 1 приведены состав и свойства сплавов, которые были исследованы на грубом волочении.
Таблица 1. Состав и свойства вольфрамовых сплавов для грубого волочения
Марка сплава WC Со TiC/TaC Твердость HV
%
YL01 97,0 3,0 2015
YL05.1 95,0 5,0 1830
TD20 92,0 6,0 2,0 1660
UF6 93,0 6,0 1,0 2150
UF10N 89,1 10,0 0,9 1820
UF10 89,4 10,0 0,6 1640
По результатам испытаний, износо- и трещи-ностойкость всех опытных волок-заготовок типоразмером 20x17 мм (для грубого волочения) не превысили установленный срок эксплуатации по причине грубого износа, трещин и раскола.
2. Испытание волок-заготовок типоразмером 16x13 мм из сплавов УЬ01, УЬ05.1, ТОЮ, иР6, иБШИ, иРЮ в маршрутах волочения высокопрочной проволоки на среднем волочении. Опытные волоки-заготовки не имели отклонений по микроструктуре.
В табл. 2 приведены состав и свойства сплавов, которые были исследованы на среднем волочении.
Таблица 2. Состав и свойства вольфрамовых сплавов для среднего волочения
Марка сплава WC Со TiC/TaC Твердость HV
%
YL01 97,0 3,0 2015
YL05.1 95,0 5,0 1830
TD10 92,0 6,0 2,0 1860
UF6 93,0 6,0 1,0 2150
UF10N 89,1 10,0 0,9 1820
UF10 89,4 10,0 0,6 1640
По результатам испытаний, износо- и тре-щиностойкость волок-заготовок типоразмером 16x13 мм из сплавов УЬ05.1, ТОЮ, ОТб, ОТШИ, ЦТ 10 не превысили установленный срок эксплуатации по причине грубого износа, трещин и раскола.
Срок эксплуатации опытных волок-заготовок из сплава УЬ01 типоразмером 16x13 мм был выше установленного нормативной документацией в среднем на 20%. При этом волоки-заготовки отработали без разрушения.
3. Испытание волок-заготовок типоразмером 10х8 и 9x6 мм из опытных сплавов в маршрутах
гт^тшшггжпъ
а (53). 2009 /131
волочения высокопрочной проволоки на участках тонкого волочения.
В табл. 3 приведены состав и свойства сплавов, которые были исследованы на тонком волочении.
Таблица 3. Состав и свойства вольфрамовых сплавов для тонкого волочения
Марка сплава wc Со ТЮ/ТаС Твердость НУ
%
УЬ01 97,0 3,0 - 2015
СЯ50Р 96,6 2,8 0,6 2200
\]¥6 93,0 6,0 1,0 2150
шты 89,1 10,0 0,9 1820
бив 94,0 6,0 - 2050
3.1. Волоки-заготовки из сплава УЬ01 не имели отклонений по микроструктуре. Срок эксплуатации опытных волок-заготовок из сплава УЬ01 типоразмером 9><6 мм был на уровне серийных. При этом волоки-заготовки отработали без разрушения.
3.2. Волоки-заготовки (типоразмером 9><6 и 10x8 мм) из твердого сплава марки СЯЗИБ не имели отклонений по микроструктуре. Срок эксплуатации опытных волок-заготовок из сплава УЬ01 типоразмером 9x6 и 10x8 мм был выше установленного нормативной документацией в среднем на 32%. При этом волоки-заготовки отработали без разрушения.
3.3. Волоки-заготовки из сплавов иБ6, ОТЮЫ не имели отклонений по микроструктуре. Износостойкость волок-заготовок типоразмером 9x6, 10x8 мм из сплавов \]¥6, иБК^ не превысила установленный срок эксплуатации по причине грубого износа, трещин и раскола.
3.4. Волоки-заготовки из твердого сплава биБ не имели отклонений по микроструктуре. Износо- и трещиностойкость опытных и серийных волок-заготовок находились на одном уровне.
Рис. 1. Сплав УЬ01, волока-заготовка 20><17 мм (диаметр 3,15 мм), отработала 43 ч, поперечный раскол с выкрашиванием твердого сплава
Рис. 2. Сплав иНО, волока-заготовка 20><17 мм (диаметр 4,35 мм), разрушена выходная распушка после 38 ч эксплуатации
Рис. 3. Сплав иБб, волока-заготовка 10x8 мм (диаметр 1,301 мм), продольная трещина после 39 ч эксплуатации
Рис. 4. Сплав иП01Ч, волока-заготовка 10x8 мм (диаметр 1,195 мм), продольная трещина после 37 ч эксплуатации
Шдггтгг-г кътлггг.Р.
I а (53), 2009-
Рис. 5. Сплав иБ6, волока-заготовка 9><6 мм (диаметр 0,470 мм), грубое кольцо износа после 37 ч эксплуатации
Некоторые виды разрушений и износа волок-заготовок после волочения показаны на рис. 1-6.
Испытания перспективных сплавов ведущих производителей проводили как на тонком волочении, так и на грубосреднем. Анализ полученных результатов показал, что для повышения трещи-но- и износостойкости волок необходимо одновременно решать следующие задачи:
• внедрять новые марки твердого сплава с повышенной трещино- и износостойкостью;
• подбирать оптимальную геометрию рабочего канала волок (рабочий угол, длина цилин-
Рис. 6. Сплав УЬ05.1, волока-заготовка 16x13 мм (диаметр 1,77 мм), отработала 71 ч, поперечная трещина по кольцу износа с выкрашиванием твердого сплава
дрического участка, профиль рабочего канала волоки);
• подбирать более эффективные смазки;
• разрабатывать средства лучшего охлаждения волок и вытяжных барабанов;
• создавать в очаге деформации условия для жидкостного трения (использовать напорные волоки при сухом волочении);
• рассчитывать оптимальные обжатия по маршрутам волочения;
• подбирать оптимальные режимы запрессовки твердосплавной вставки в стальную оправу.
