Аннотация
В статье представлен метод непрерывной комбинированной деформационной обработки проволоки. Приведена схема лабораторной установки для осуществления данного метода. Уникальность разработанной конструкции является объединение в одной линии двух волок и четырехроликового устройства, что позволяет комбинировать различные виды пластической деформации волочением с изгибом и кручением. В качестве объекта исследования была выбрана высокоуглеродистая проволока из стали марки 70. Проведены эксперименты по исследованию особенностей формирования микроструктуры проволоки с применением метода комбинированной деформационной обработки. Для определения особенностей микроструктуры высокоуглеродистой проволоки после различных видов комбинированной деформационной обработки использован метод растровой электронной микроскопии. Механические свойства проволоки после различных видов деформационной обработки определяли в ходе испытаний на растяжение. Показано, что изменение микроструктуры высокоуглеродистой проволоки приводит к изменению ее прочностных свойств. Комбинирование деформации волочением с кручением и изгибом обеспечивает сочетание в высокоуглеродистой проволоке одного диаметра высокой прочности и пластичности, что характерно для металлов с ультрамелкозернистой структурой. Полученные результаты исследований позволяют судить о перспективности выбранного направления по совмещению различных методов деформационной обработки для получения высокоуглеродистой проволоки перлитного класса с требуемым уровнем механических свойств.
Ключевые слова
Высокоуглеродистая проволока, комбинированная деформационная обработка, перлит, микроструктура, механические свойства.
1. Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. - 398 с.
2. Инновационный потенциал новых технологий производства метизных изделий из наноструктурных сталей /Чукин М.В., Копцева Н.В., Барышников М.П., Ефимова Ю.Ю., Носов А.Д., Носков Е.П., Коломиец Б.А // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2009. - № 2 (26). - С. 64-69.
3. Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Загиров Н.Н. Комбинированные и совмещенные методы обработки цветных металлов и сплавов. - М.: МАКС Пресс, 2005. - 344 с.
4. Харитонов В.А., Таранин И.В. Повышение деформируемости проволоки на основе применения модульных и комбинированных способов деформации// Черная металлургия. - 2016. - №11(1403). - С. 70-78.
5. Харитонов В.А., Таранин И.В. Сравнительный анализ эффективности совмещенных способов обработки металлов давлением при производстве проволоки// Сталь. - 2015. - №1. - С. 61-64.
6. Состояние и перспективы применения деформационных методов измельчения структуры объемных материалов /Чукин М.В., Емалеева Д.Г., Полякова М.А., Гулин А.Е.// Металлург. - 2016. - № 3. - С. 73-79.
7. Принципы проектирования непрерывного способа получения стальной проволоки с ультрамелкозернистой структурой /Корчунов А.Г., Чукин М.В., Полякова М.А., Емалеева Д.Г.// Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2011. - № 1. - С. 43 – 46.
8. Исследование эволюции структур наносталей 20 и 45 при критических степенях пластической деформации /Чукин М.В., Валиев Р.З., Рааб Г.И., Копцева Н.В., Ефимова Ю.Ю.// Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2007. - № 4 (20). - С. 89-93.
9. Влияние предварительной термической обработки на структуру и свойства углеродистых конструкционных сталей 20 и 45, наноструктурированных методом равноканального углового прессования /Копцева Н.В., Ефимова Ю.Ю., Чукин М.В., Полякова М.А.// Черные металлы. – 2010, июль. - С. 14-19.
10. Особенности влияния комбинирования различных видов пластической деформации на измельчение микроструктуры и механические свойства углеродистой проволоки /Чукин М.В., Полякова М.А., Пивоварова К.Г., Ефимова Ю.Ю., Гулин А.Е.// Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2018. - Т. 61. - № 7. - С. 572-578.
11. Пат. 2467816 RU, МПК В21С 1/04, В21С 1/00. Способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением с кручением/ Чукин М.В., Полякова М.А., Голубчик Э.М., Рудаков В.П., Носков С.Е., Гулин А.Е. Заявл. 28.02.2011. Опубл. 27.11.2012. Бюл. № 33.
12. Разработка концепции совмещения процессов пластического деформирования для формирования ультрамелкозернистой структуры в длинномерных изделиях /Чукин М.В., Полякова М.А., Емалеева Д.Г., Пивоварова К.Г., Гулин А.Е.// Современные проблемы горно-металлургического комплекса. Наука и производство: материалы Двенадцатой Всероссийской научно-практической конференции. - Старый Оскол, 2015. - Т. I. - С. 170 - 177.
13. Возможности совмещения различных схем пластической деформации для получения углеродистой проволоки с заданным уровнем механических свойств /Чукин М.В., Полякова М.А., Пивоварова К.Г., Гулин А.Е., Емалеева Д.Г.// Многофункциональные конструкционные материалы нового поколения: сборник статей/ под общ. ред. В.Е. Громова. - Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2015. - С. 174 – 182.