CC BY
95
4. Кухорев А.И. Закономерность упругого роста диаметра прутка стали при холодном волочении И Сталь. 1956. № 2. С. 182.
5. Корчунов А.Г., Пивоварова К.Г., Ульянов А.Г. Определение параметров волочильного инструмента с учётом деформационной специфики обработки калиброванной стали // Производство конкурентоспособных метизов. Сб. науч. трудов / Под ред. А.Д. Носова. ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. Вып. 3. С. 96-103.
УДК 621.778 Г.Н. Гурьянов
ООО «ФЕНИКС +», г. Белорецк Б.М. Зуев
ОАО «НИИметиз», г. Магнитогорск
ТЕМПЕРАТУРА ВОЛОЧЕНИЯ КАК ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ
ФАКТОР УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОВОЛОКИ ОТВЕТСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Температура волочения является определяющим фактором качества проволоки и проволочных изделий ответственного назначения [1-6]. Влияние температуры деформирования стальной нелегированной проволоки без защитных металлических покрытий на технологичность волочения и её физико-механические свойства рассмотрено в работах [1-4]. При производстве специальных видов проволоки превышение определённого температурного режима волочения значительно затрудняет процесс деформирования без микро - и макроразрушения протягиваемого металла либо вызывает недопустимое снижение отдельных показателей качества. Приведём примеры существенного влияния температуры волочения на эффективность производства проволоки.
Для спуска - подъёма рабочего инструмента в скважинах для добычи нефти и газа используется длинномерная проволока диаметром 1,8 и 2,3 мм из нержавеющих марок стали [7, 8]. Проволока должна поставляться без сварки на конечном размере и иметь повышенную прочность. Кроме того, наложены жёсткие требования на точность диаметра и ограничение на минимальную длину одного отрезка проволоки. Для обеспечения высокой прочности необходимо применять высокие суммарные обжатия проволоки на конечном маршруте волочения. Однако высокий наклёп проволоки и высокая температура деформирования способствуют налипанию коррозиестойких сталей и сплавов на рабочую поверхность волочильного инструмента. Поэтому для волочения нержавеющей проволоки использовали сборные волоки с развитой гидродинамической подачей смазки. Кроме того, для повышения коррозионной стойкости
использовали медио-иикелевое покрытие [9]. Это покрытие при волочении стальной проволоки является дополнительным подсмазочным слоем. При разработке технологии производства длинномерной проволоки были проведены следующие исследования.
Для изготовления проволоки диаметром 1,8 мм выбрали нержавеющую сталь 12Х18Н10Т. Заготовку диаметром 4,6 мм после выдержки при 1050° С охлаждали в воде для получения однородной аустенитной структуры. После термической обработки и подготовки поверхности за-
4,6 - 4,3 - 4,0 - 3,7 - 3,4 - 3,1 - 2,9 - 2,6 - 2,4 - 2,2 - 2,1 - 1,9 - 1,8 мм, (1) 4,6 - 4,0 - 3,4 - 2,9 - 2,4 - 2,1 - 1,8 мм. (2)
Суммарная степень деформации Q проволоки равна 84,7 %, средняя единичная деформация д составляет 13,6 % для первого маршрута волочения и 26,8 %.- для второго маршрута. Также была изготовлена проволока с медно-никелевым покрытием. Для этого на ту же термообра-ботанную заготовку после соответствующей подготовки поверхности было осаждено гальваническое семислойное медно-никелевое покрытие толщиной 60...80 мкм . Толщина каждого слоя никеля составила 2...3 мкм, меди - 20... 30 мкм. Верхний слой был из никеля. Проволоку с покрытием деформировали в одинаковых условиях, что и при волочении непокрытой проволоки, используя маршруты (1) и (2). Необходимо отметить, что суммарная степень деформации проволоки диаметром 1,8 мм по приведённым маршрутам является высокой для нержавеющих марок стали.
Были отобраны образцы проволоки после каждого прохода волочения и проведены испытания для определения механических свойств по соответствующему ГОСТу: временного сопротивления разрыву сгв, относительного сужения Ч*, относительного удлинения б100, число гибов Пт и скручиваний /7скр до разрушения. Также замерили среднее содержание мартенсита деформации а' в структуре на баллистической магнитометрической установке БУ - 3 по общепринятой методике*.
п
л = 2 1п(<0 / 1) + £ ,
г= 1
где й?о - диаметр термообработанной заготовки; й - диаметр после 7 - го прохода; а^ - полуугол рабочего конуса 7 - й волоки (в работе использовали волоки с величиной а^ = 6°).
*
Содержание мартенсита деформации было определено сотрудни-
Построили зависимости для значений показателей качества проволоки от степени деформации (рис. 1, 2). Величину средней степени деформации по сечению проволоки Л рассчитали по формуле [10]
искр, п г аЕ,мн/мг
УД»,0/»
20
16
12
2000
1500
1200
900
600
300
~ ----- Пскр Он
.._ / / ¥ NN.
Л - -----
ч\ рскр
\ N. 5юо
--
100
80
60
40
20
1,0 2,0 3,0 Л
Рис. 1. Зависимость механических свойств проволоки из стали марки 12Х18Н10Т от степени деформации: сплошные линии - проволока без покрытия; пунктирные - с покрытием
Рис. 2. Зависимость количества мартенсита в сердечнике из стали марки 12Х18Н10Т от степени деформации: сплошные линии - проволока без покрытия; пунктирные- с покрытием; тонкие линии - маршрут волочения (1); линии повышенной толщины - маршрут (2)
Количество проходов в маршруте волочения не вызвало заметного изменения исследуемых показателей качества проволоки. Поэтому для проволоки без покрытия и с покрытием, протянутой по обоим маршрутам, проведено по одной кривой для каждого показателя (см. рис. 1). Покрытие влияет на формирование механических свойств. При одной и той
же степени деформации величина временного сопротивления разрыву проволоки с покрытием больше, а относительного сужения и удлинения -несколько меньше, чем у проволоки без покрытия. Причиной этого является водород, проникший в сталь при нанесении гальванического покры-
-
никелевое покрытие улучшает условия внешнего трения. Поэтому не наблюдали налипания деформируемой поверхности на рабочую поверхность волоки. Снижение температуры в очаге деформации способствует более полному превращению аустенита в мартенсит деформации. Это
подтверждают данные, представленные на рис. 2. Кроме того, проволока,
,
оказалась менее стойкой к коррозионному растрескиванию в сероводо-родсодержащих средах, чем проволока с малым его содержанием после волочения по маршруту (2) [11, 12]. Уменьшение частных обжатий (первый маршрут) ускорило образование более прочной фазы (см. рис. 2), но не вызвало заметного изменения механических свойств проволоки без покрытия и с покрытием. У проволоки с покрытием число скручиваний до разрушения существенно больше. Пластичное медно-никелевое покрытие блокирует зарождение и развитие деформационных дефектов в поверхностном слое стальной основы в процессе волочения. В результате поверхностные слои нержавеющей основы в большей степени сохранили первоначальный ресурс пластичности, что и показали испытания образцов при скручивании. У проволоки с покрытием оказалось выше сопротивление усталостному разрушению при знакопеременном изгибе с напряжением 390...780 МН/м2 [13]. При этом виде испытания величина частного обжатия также несущественно повлияла на количество циклов изгиба до разрушения.
Отметим особенность волочения проволоки с послойным медно-никелевым покрытием. В случае неудовлетворительного качества под-смазочного покрытия и технологической смазки на последних проходах волочения значительно повышалась температура деформирования и интенсивно протекала диффузия меди в поверхностный слой никеля. В результате образовался мельхиоровый слой с характерным для него цветом. Если температурный режим в процессе волочения неустойчивый, то цвет по длине проволоки может изменяться от зеркально белого до рыжевато
Изготовление опытных партий проволоки диаметром 1,8 мм примерно с такой же степенью суммарной деформации по маршрутам с количеством 7-9 проходов из стали марок 10Х17Н13МЗТ, 12Х18Н13АМЗ
сплава ХН40МДТЮ (ЭП - 543У) показало необходимость в тщательной подготовке поверхности термообработанной заготовки перед деформи-
рованием для снижения температуры волочения [7, 11, 12]. При некачественном подсмазочным слое и технологической смазки, недостаточном охлаждении волок после трёх - пяти проходов волочения наблюдали на поверхности проволоки продольные риски и царапины из-за налипания нержавеющей стали на рабочую поверхность инструмента. Из перечисленных коррозионно-стойких материалов сталь марки 12Х18Н10Т и сплав ХН40МДТЮ показали более высокую склонность к налипанию на деформирующую поверхность волоки. Надо отметить, что процесс волочения проволоки из приведённых нержавеющих сталей имеет свои особенности в зависимости от исходной структуры и условий деформирования.
Для брони геофизических кабелей необходима оцинкованная проволока с однородными механическими свойствами по всей его строительной длине 5000... 6000 м [14, 15]. При выполнении НИР [14] был разработан инструмент с более интенсивным охлаждением рабочей и напорной волок, чем у стандартного сборного инструмента. Испытания опытного инструмента проводили в цехе № 2 Магнитогорского калиброво-лочного завода при волочении бронекабельной проволоки . Для изготовления проволоки диаметром 1,1 мм маркировочной группы прочности 180 с цинковым покрытием Ж для жёстких условий работы использовали катанку из стали марки 65 по ОСТ 14 - 15 - 37 - 85 класса ВК. Волочение проволоки осуществили по маршруту:
2,90 - 2,60 - 2,30 - 2,00 - 1,70 - 1,45 - 1,25 - 1,10 мм.
Для оценки влияния интенсивности охлаждения на механические свойства бронекабельной проволоки применяли стандартные сборные волоки на всех проходах волочения и усовершенствованную конструкцию инструмента на последних четырёх протяжках. Определяли механические свойства проволоки готового размера: временное сопротивление разрыву сть, число гибов пт и скручиваний искр до разрушения.
При статистической обработке результатов механических испытаний рассчитывали средние значения показателей качества, значения критериев Фишера (Р - критерия) и Стъюдента (1 - критерия), среднеквадра-тическое отклонение 5", коэффициент вариации V, доверительные границы для среднего значения в общей совокупности при 5 % - ом уровне значимости. Результаты механических испытаний и статистические характеристики приведены в таблице.
*
В испытаниях участвовали технолог цеха Г.В. Шеметов и сотруд-
Результаты статистической обработки экспериментальных данных о механических свойствах проволоки
Конструкция инструмента Механические свойс и статистические характе] тва ристики
сть, МН/м2 гибы кручение
сборная волока A.c. № 165416 0ы =1886 S2 =971 Sj =98,5 vy = 5,2% пг 1 = 20,3 S2 = 4,9 Sl =2,2 vi = 5,2% паср1 = 43,2 S2 = 6,0 Sx =2,4 vy = 5,2%
2. Опытная на последних 4-х протяжках 52,2 = 1931 S2 = 208 S2 = 45,6 v2 = 2,4% пг 2— 22,7 S2 = 2,2 S2 = 1,48 v2 = 6,5% п^р 2= 46,5 S2 = 2,0 S2=1,41 v2=3,0%
Общая дисперсия S2 = 844 S2 = 4,4 S2 = 5,3
Критерий Стъюдента t 0,14 4,4 3,7
Табличное значение t ^0,05 =2,02; fo,oi = 2,7
Табличное значение F- критерия F),05 =3,35; F),01 = 6,00
Статистическая обработка позволила сделать следующие выводы. Прочностные свойства остались без изменения после установки усовершенствованной конструкции инструмента. Количество гибов до разрушения проволоки возросло в большей степени, чем количество скручиваний. Стабильность (однородность) механических свойств в среднем возросла в два раза. С вероятностью 0,95 (95 %) значение временного сопротивления разрыву в общей совокупности лежит между границами: 1853... 1920 МН/м2 (стандартный инструмент); 1893... 1969 МН/м2 (усовершенствованная конструкция инструмента на последних 4-х проходах маршрута волочения). С той же вероятностью значение числа гибов лежит соответственно между границами: 19...21 и 21...24. Количество скручиваний до разрушения находится в интервале: 42...44 - стандартный инструмент; 45...48 - усовершенствованная конструкция. Средняя
стойкость нового инструмента оказалась выше серийной сборной волоки в 3,9 раза. Таким образом, сборный инструмент с интенсивным охлаждением повышает однородность и пластические свойства углеродистой оцинкованной проволоки, стойкость твердосплавных вкладышей.
Защитные металлические покрытия стальной основы изменяют граничные условия при волочении, влияют на напряжённое состояние основного металла в очаге пластического формоизменения, оказывают физико-химическое действие на пластические и прочностные свойства поверхностных слоёв стали. Природа основы и покрытия, условия деформации обусловливают особенности волочения композитной заготовки. Сотрудниками НИИметиза проводились работы по созданию технологии производства стальной кадмированной проволоки [12, 16]. Кадмий имеет низкий предел текучести 10 МН/м2 и невысокую температуру плавления (320° С). Кадмиевое покрытие наносится на поверхность метизов гальваническим способом. Значительное различие сопротивления деформации кадмия и стали вызывает затруднения в обеспечении стабильности их совместной деформации при волочении кадмированной проволоки.
Исследовали влияние режимов волочения на потери кадмиевого покрытия. На патентированную заготовку из стали марок 50 и У9А осаждали покрытие с толщиной слоя 15 и 30 мкм*. В качестве подсмазочного слоя при волочении использовали известково-солевое покрытие. Смазкой служил мыльный порошок. Кадмированную заготовку протянули на однократном стане с диаметром барабана 550 мм со скоростью 1 м/с по маршруту:
2,90 - 2,60 - 2,40 - 2,20 - 1,85 - 1,70 - 1,60 - 1,50 - 1,40 мм.
Применяли одинарные и стандартные сборные волоки конструкции Орлова - Колмогорова. Отбирали образцы проволоки после различной степени деформации и определяли весовым способом толщину покрытия.
Кривые 1 и 2 (рис. 3) отражают изменение толщины слоя покрытия в случае отсутствия его потерь. Для построения теоретических кривых 1 и 2 использовали зависимость:
к, = к0/^~
где /г0,/?г - толщина слоя покрытия перед волочением и после /'-го прохода маршрута волочения, Д = / df - коэффициент вытяжки на / -
ом проходе проволоки, 4 - соответственно, исходный диаметр заготовки и диаметр после / - го прохода. *
Отработку режимов нанесения покрытия выполнили сотрудники НИИметиза Е.М. Романова и Х.Ф. Сеничева
Рис. 3. Изменение толщины слоя кадмиевого покрытия по маршруту волочения: а - сталь марки 50; б - сталь марки У9А;
1,4 - отсутствуют потери кадмия соответственно при его исходной толщине слоя 15 и 30 мкм; 2,5- протяжка через сборные волоки; 3,6- протяжка через одинарные волоки
Как видно из рис. 3, основная масса покрытия теряется на первых проходах при волочении проволоки через одинарные волоки. Особенно это выражено при деформировании заготовки из стали марки У9А с большей толщиной покрытия 30 мкм. Снятое покрытие со временем уплотняется и образуется кадмиевая «пробка» перед волокой, которая осложняет поступление смазки в очаг деформации. Это приводит к повышению температуры волочильного инструмента и интенсивности снятия покрытия. После остановки стана охлаждение волочильного инструмента и проволоки приводит к усилению механической связи кадмия, находящегося в «пробке», с кадмием покрытия проволоки. Поэтому при последующем включении волочильного стана повышалась частота обрыва проволоки. На рис. 4 приведена фотография кадмиевых «пробок» вместе с отрезками проволоки после обрыва переднего конца. На светлой поверхности кадмия виден мыльный порошок тёмного цвета, изменивший свою первоначальную окраску под действием повышенной температуры на рабочей поверхности инструмента.
Образование кадмиевых «пробок» можно объяснить следующим образом. При недостаточной толщине смазочного слоя может возникнуть налипание кадмия на рабочую поверхность волоки. В результате образуется поверхность среза в толщине покрытия, разделяющая его на две части. Одна часть вместе с сердечником проходит через рабочую зону воло-
ки, а другая часть объёма кадмия снимается (скальпируется) и движется в обратном направлении движению проволоки, образуя материал для фор-
Рис. 4. Образцы проволоки после обрыва её переднего конца вместе с «пробками» из снятого кадмиевого покрытия
Повышенная частота разрушения кадмированной проволоки при волочении может быть вызвана следующей причиной. В отдельные промежутки времени температура на границе раздела основы и покрытия в очаге деформации может приблизиться к температуре плавления кадмия или достичь её. В этом случае кадмий может оказать физико - химическое влияние на пластичность и прочность стальной основы (эффект Ре-биндера), которое приводит к разрушению стали под действием растягивающего осевого напряжения волочения [17]. Относительно высокое содержание углерода в сердечнике из стали марки У9А способствует усилению эффекта Ребиндера, что повысило частоту разрушения высокопрочной проволоки в сравнении с проволокой из стали марки 50.
Приведём некоторые результаты исследования пластичности при растяжении проволочных образцов из стали марки БП - 11Ш с содержанием углерода 1,1 % С. Диаметр образцов 1,1 мм, толщина кадмиевого покрытия 18 мкм, температура испытания в интервале от 24 до 600° С [16].
Перед нанесением кадмиевого покрытия патентированная заготовка была протянута с суммарной степенью деформации () = 30 %. Деформацию образцов осуществляли со скоростью растяжения 1,5-КГ2 с-1 и 5,0-1(Г2сг1на разрывной машине ЦД 10 / 90, снабжённой нагревательной камерой. Точность поддержания температуры в камере печи ± 5° С. Пластичность оценивали по минимальному диаметру шейки ¿/ш в месте разрушения по формуле ЛР = 2л/3-1п (¿/0 / ¿/ш) [Ю]. Для выяснения влияния на пластичность стальной основы кадмия также проводили испытания об-
разцов проволоки без покрытия. На рис. 5 приведены результаты иссле^ дования.
Некоторое снижение пластичности при температурах до 320° С можно объяснить деформационным старением [1].
На пластические свойства образцов с покрытием при этих температурах влияет наряду с деформационным старением также наводорожи-вание стальной основы при гальваническом нанесении кадмия и электрохимическом травлении поверхности перед покрытием заготовки. Различие в пластичности кадмированных образцов при деформировании с неодинаковой скоростью исчезает при температурах выше 250° С. Подобное снижение отрицательного влияние водорода на пластические свойства с увеличением скорости и температуры деформирования отмечены в работе [18]. При температурах в интервале 320...350° С, близких к температуре покрытия кадмия, пластичность снижается вследствие проявле-
Использование сборных волок позволило значительно снизить потери покрытия. Однако наличие потерь кадмия при волочении высокопрочной проволоки с использованием сборных волок показывает необходимость в инструменте с более развитой гидродинамической подачей смазки и интенсивным охлаждением. При этом необходимо отметить, что при экспериментальном исследовании волочение осуществляли на однократном стане с невысокой скоростью волочения 1 м/с, что ограничило повышение температуры в очаге деформации. В производственных уело-
Ар
2,0
1,5 ■ 10"2 с"1
с 1 п-2 г.-1
О 100 200 300 400 500 Температура, С
виях скорости волочения проволоки диаметром 1,4...2,9 мм на порядок выше. Изготовление опытных образцов каната из проволоки с покрытием кадмия потребовало решения сложных инженерных задач, касающихся выбора и (или) разработки подсмазочного слоя, технологической смазки, волочильного инструмента и режима деформирования, которые выполнены в неполном объёме. Результаты проведённого исследования показали нецелесообразность изготовления в промышленных условиях проволоки с временным сопротивлением разрыву более 1800 МН/м2 и толщиной слоя покрытия не менее 10 мкм путём волочения кадмированной заготовки по причине недостаточной стабильности процесса волочения и больших потерь кадмия. Следует отметить, что в мировой практике имеется определённый опыт волочения стальной проволоки с покрытием не только кадмием, но и оловом, свинцом и другими легкодеформируемыми материалами. В этом случае температура волочения определяет возможность деформирования композитной заготовки без разрушения и высоких потерь покрытия.
Термическая обработка проволочных пружин из дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе ХН40МДТЮ в напряжённом состоянии (динамическое старение) вызвала повышение их стабильности геометрических и нагрузочных параметров при эксплуатации, несмотря на относительно низкую температуру обработки 200... 400° С [6, 12, 19]. Заметного различия микроструктуры при заданных режимах старения холоднотянутой проволоки не обнаружено при рассмотрении под оптическом и электронным микроскопом. При этом практически не изменились показатели механических свойств: временное сопротивление разрыву, относительное удлинение и сужение, число гибов и скручиваний до разрушения. Повышение сопротивления для протекания процессов релаксации напряжений и ползучести в сплаве после обработки пружин можно объяснить снятием внутренних напряжений, образованных при волочении и навивке пружин, и (или) выделением высокодисперсных частиц второй фазы. При волочении проволоки из сложнолегированных сталей возможна частичная или полная реализация температурно-временных условий низкотемпературного режима динамического старения сплава при обработке проволочных пружин. В этом случае протекают стадии предвыделения и выделения высокодисперсных частиц второй фазы, трудно различимых даже при рассмотрении под электронным микроскопом, которые не оказывают заметного изменения макроскопических показателей механических свойств, определяемых при стандартных ис-
Выводы
При холодном волочении значение температуры деформирования и её стабильность могут оказывать определяющую роль на качество углеродистых и структурно нестабильных сталей и сплавов. Не всегда рост температуры в очаге деформации приводит только к отрицательным последствиям. Например, повышение температуры волочения сталей группы 18-8 увеличивает коррозионную стойкость проволоки из-за меньшего содержания в ней мартенсита деформации. Совместное действие температуры и механических напряжений волочения может формировать тонкую структуру высоколегированных сталей с более высоким сопротивлением малым пластическим деформациям и процессам релаксации напряжений и ползучести. В некоторых случаях важна не величина температуры, а её стабильность в процессе изготовления мотка, катушки, партии проволоки. При волочении специальных видов проволоки незначительное повышение температуры (пример с кадмированной проволокой) вызывает существенное снижение качества проволоки и технологичности деформирования из-за частых её обрывов. От умелого и надёжного управления температурным фактором волочения зависит культура производства и конкурентоспособность проволоки и проволочной продукции.
Библиографический список
ние стали. М.: Металлургия, 1972. 320 с.
екая подача смазки. М.: Металлургия, 1975. 256 с.
3. Повышение стойкости волочильного инструмента / В.П. Фетисов, B.C. Старченко, Н.П. Черненко, A.A. Богачёв. М.: Ин-т «Черметин-формация», сер. «Метизное производство», 1976, вып. 3. 19 с.
4. Деформационное старение холоднодеформированной стальной проволоки / В.К. Бабич, В.А. Пирогов, В.П. Фетисов. М.: Ин-т «Черме-тинформация», сер. «Метизное производство», 1976, вып. 4. 21 с.
5. Зюзин В.И., Зуев Б.М. Проблемы повышения качества и технического уровня производства проволоки // Пути ускорения научно-технического прогресса в метизном производстве: Сб. трудов. Магнитогорск: ВНИИметиз, 1990. С. 29-31.
6. Гурьянов Г.Н. Расчёт, анализ напряжений, деформаций и запаса прочности при холодном волочении проволоки: Монография. Магнито-
7. Отчёт о НИР. Изыскание материалов и разработка технологии изготовления коррозионно-стойкой проволоки для работы в средах, содержащих сероводород / Семавина А.Н., Гурьянов Г.И., Павлютенкова В.Ш. и др. Магнитогорск: ВНИИметиз, 1982. № Г.Р. 81035138. 42 с.
8. Отчёт о НИР. Разработка и освоение производства проволоки,
канатов и кабелей, предназначенных для работ в средах, содержащих до
-
Магнитогорск: ВНИИметиз, 1985. №Г.Р. 01850018374. 43 с.
9. A.c. 889176. Способ подготовки поверхности проволоки. Магнитогорск, ВНИИметиз; Авт. изобрет.: Б.М. Зуев, Е.М. Романова, В.Ш.
10. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением: Учебник для вузов, 2 -е изд. Перераб. и доп. Екатеринбург: Изд-во УГТУ -УПИ, 2001.-836 с.
11. Процив И.М., Гурьянов Г.Н., Иванов В.П. и др. Влияние технологических параметров изготовления высокопрочной проволоки на склонность к коррозионному растрескиванию в сероводородсодержащих средах // Физ,- хим. механика материалов. 1985, т. 21, № 5. С. 96-99.
12. Гурьянов Г.Н. Разработка и внедрение на основе исследования деформируемости металла и режима гидродинамического трения технологии волочения коррозионно-стойкой проволоки. Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Свердловск, 1986. 22 с. (УПИ им. С. М. Кирова).
13. Гурьянов Г.Н., Клековкин A.A., Игметов Б.А. и др. Механические свойства и стойкость к сульфидному растрескиванию проволоки из аустенитных сталей // Теория и практика производства метизов: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 15. Магнитогорск, МГМИ, 1989. С. 27- 30.
14. Отчёт о НИР. Разработка технологии изготовления проволоки диаметром 0,8 - 1,3 мм с улучшенными свойствами, предназначенной для брони грузонесущих кабелей / Гурьянов Г.Н., Баталов Г.В., Зуев Б. М. и др. Магнитогорск: ВНИИметиз, 1988. №Г.Р. 01870000846. 109 с.
15. Гурьянов Г.Н., Клековкина H.A., Железков О.С., Баталов Г.В. Необходимость обеспечения требуемой точности для диаметра проволоки и её однородных механических свойств с целью повышения качества геофизических кабелей и винтовых пружин // Метизы. 2011. № 1 (23). С. 42^14.
16. Колмогоров В.Л., Гурьянов Г.Н., Богатов A.A. К разработке технологических процессов изготовления кадмированных изделий // Изв. вуз. Чёрная металлургия. 1984. № 12. С. 131.
17. Лихтман В.И., Щукин Е.Д., Ребиндер П.А. Физико - химическая механика материалов. М.: Изд - во АН СССР, 1962. 280 с.
18. Мороз Л.С., Чечулин Б.Б. Водородная хрупкость металлов. М.:
19. A.c. 1494995 СССР. МКИ B21F 35/00. Способ изготовления пружин из дисперсионно-твердеющих сплавов / Г.Н. Гурьянов, М.С. Ахадов, Х.Ю. Ахмедов и др., опубл. 23.07. 89, бюл. № 27.
УДК 621.778 Г.Н. Гурьянов
ООО «ФЕНИКС +», г. Белорецк
НЕМОНОТОННЫЙ И ЗНАКОПЕРЕМЕННЫЙ ХАРАКТЕР ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛЬНЫХ ВОЛОКОН В РАБОЧЕМ КАНАЛЕ ВОЛОКИ
Разный характер деформации элементарных объёмов в очаге пластического формоизменения при ОМД отрицательно влияет на её деформируемость и качество металлоизделия. Авторы работы [1] показали неоднородность деформации материальных волокон с разным направлением относительно внешней нагрузки при одноосном растяжении и простом сдвиге. Рассмотрим деформацию материальных волокон в центральных и периферийных областях рабочего канала волоки с различной величиной угла наклона к оси волочения круглой сплошной заготовки.
Перед входом очага пластической деформации, в диаметральной плоскости выделили элементарную площадь в виде квадрата АББС, имеющего единичную длину сторон (рис. 1). Каждую сторону квадрата разделили на четыре равные отрезка. Отрезки ограничены вершинами квадрата и цифрами от 1 до 12. Из точек А и С провели прямые, соединяющие границы отрезков. Эти прямые определяют исходные направления и значения длин материальных волокон заготовки волочения. Например, волокна А1 и СЗ имеют одинаковую длину дД + (1/ 4)2 и соответственно наклонены к оси волочения под углом р0- равным 166 и 14 град. С вертикальной осью эти волокна составляют угол ± 76 град.
Рис. 1. Схемы к определению величины деформации материальных волокон проволочной заготовки, ограниченных сторонами элементарного квадрата
