Эволюция структуры и свойств проволоки с разной подготовкой поверхности при волочении, осадке и объемной штамповке

• Автор: Лебошкин, Борис Михайлович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 185 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Обработка поверхности и формирование дефектной структуры при волочении проволоки

1.1. Подготовка поверхности катанки к волочению

1.1.1. Удаление прокатной окалины

1.1.2. Технологические Схмазки для волочения проволоки

1.2. Формирование структуры и свойств низкоуглеродистых сталей

на стадии метизного передела.

1.3. Субструктурнофазовые превращения в сталях при пластиче

ской деформации волочением.

1.3.1. Структурные уровни пластической деформации и ее неоднородность при волочении.
1.3.2. Субструктурные превращения при волочении малоуглеродистых и низколегированных сталей
1.3.3.Эволюция цементита при волочении.
1.3.4. Водородное охрупчивание ферритоперлитных сталей
1.3.5. Электростимулированное волочение сталей различных структурных классов
1.4. Анализ формоизменения материала в операциях волочения и
холодной объемной штамповки крепежных изделий
1.4.1. Методы теоретического анализа формоизменения материала и напряжений в операциях волочения и холодной объемной штамповки
1.4.2. Обзор исследований процессов волочения проволоки и высадки осесимметричных заготовок
1.4.3. Производство строительных гвоздей из малоуглеродистых
сталей.
1.5. Выводы и постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. Методика исследования состояния поверхности, технологических свойств и эволюции структуры и фазового состава сталей при деформации
2.1. Исследование технологических свойств.
2.1.1. Материал исследования
2.1.2. Микроструктура, механические свойства и состояние поверхности.
2.1.3. Окалина, технологические растворы и смазки.
2.2. Методика оптических и электронномикроскопических иссле
дований
2.2.1. Методика приготовления объектов исследования.
2.2.2. Методика количественной обработки результатов исследования
ГЛАВА 3. Влияние различных факторов на свойства катанки и проволоки
3.1. Выбор оптимальных требований к катанке.
3.1.1. Распределение и состав прокатной окалины.
3.1.2. Микроструктура катанки.
3.1.3. Механические свойства катанки
3.2. Влияние способа удаления окалины на технологичность процес
са волочения.
3.2.1. Состояние поверхности катанки
3.2.2. Изменение механических свойств катанки.
3.3. Разработка состава и технологии приготовления смазки для во
лочения катанки после механического удаления окалины
3.3.1. Физикохимические свойства исходных материалов.
3.3.2. Разработка состава и технологии приготовления смазки.
3.3.3. Испытание опытных составов при волочении.
3.4 Влияние способа удаления окалины на стойкость волочильного
инструмента.
3.5. Влияние способа подготовки поверхности на механические
свойства проволоки
3.6. Влияние распределенных моментовпар на перераспределение
водорода в проволоке с кислотным удалением окалины
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. Эволюция структуры и фазового состава малоуглеродистых сталей с разной подготовкой поверхности при сложных условиях нагружения.
4.1. Структурнофазовое состояние исходного материала
4.2. Зеренный ансамбль и динамическая рекристаллизация стали
4.2.1. Холодная осадка стали
4.2.2. Волочение стали
4.3. Субструктурнофазовые превращения при смене способа де
формации.
4.4. Влияние кислотного удаления окалины на дефектную структуру
стали при волочении
4.4.1. Холодное волочение горячекатаной стали
4.4.2. Осадка волоченной проволоки.
4.5. Процессы, протекающие в малоуглеродистой стали при интен
сивной пластической деформации.
4.5.1. Эволюция зеренной структуры стали.
4.5.2. Эволюция текстуры.
4.5.3. Эволюция дислокационной субструктуры
4.5.4. Самоорганизация дислокационной подсистемы.
Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ ФОРМИРОВАНИЯ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ
ВОЛОЧНОГО МАТЕРИАЛА
5.1. Модель формоизменения заготовки в матричной полости
5.2. Кинематика процесса деформирования в ножахштампах.
5.3. Определение поля конечных деформаций в острии гвоздя
5.4. Построение поля тензора напряжений, действующих в очаге де
формации
5.5. Сопоставление зеренной структуры в зоне острия гвоздя со схе
мой напряженного состояния и расчетным распределением
макродеформаций.
Выводы по главе 5.
ОСНОВНЫЕ вывода
ЛИТЕРАТУРА


Для снижения непроизводительных потерь металла при кислотном удалении окалины используют различные ингибиторы коррозии, как органические, так и неорганические соединения. Ре3 со2 мп2 гп2 рь2 И другие 1 п. Органическими ингибиторами являются органические вещества, в состав которых входят функциональные группы с высокой степенью насыщенности, содержащие азот III, серу II, фосфор или кислород. Существенное значение имеет расположение реакционноактивного атома в молекуле. Наиболее эффективными являются ингибиторы, в которых атом расположен в конце короткой цепи, отходящей от центра симметрии молекулы , . В качестве органических ингибиторов кислотной коррозии чаще всего используют азотсодержащие соединения амины. Уротропин гексаметилентетрамин, наиболее известный представитель этой группы ингибиторов, в чистом виде не обнаруживает высоких защитных свойств, но в смеси с неорганическими ингибиторами его эффект резко повышается. На основе уротропина 6 гл и ионов Си 0,0, гл разработан ингибитор УМ1 для углеродистых сталей, который в х растворах соляной кислоты имеет 0й защитный эффект . Образующиеся при солянокислотной технологии удаления прокатной окалины кислотные стоки, в состав которых входят отработанные травильные растворы и кислые промывные воды, подлежат обязательной нейтрализации. При этом нейтрализованные до остаточного содержания гидроксида железа III не более гл растворы могут быть повторно использованы в травильных отделениях . Нейтрализация кислот может производиться щелочами или солями, образованными сильными основаниями и слабой кислотой едким натром или калием, известью, известняком, доломитом, мрамором, мелом, магнезитом, содой. Наиболее распространенным и доступным реагентом для нейтрализации солянокислотных стоков является гидроокись кальция гашеная известь . Из образующихся при этом растворов, после специальных обработок, осаждают гидроокись железа, которую окисляют, сушат и прокаливают до чистого оксида железа III . Для обезвреживания сернокислотных растворов, где известковая нейтрализация менее приемлема изза осаждений на технологическом оборудовании трудноудаляемых отложений гипса, чаще применяется кальцинированная сода или аммиачная вода. Аммиачную нейтрализацию сернокислотных отработанных травильных растворов проводят ным раствором аммиака ЫНдОН или побочными продуктами коксохимических производств аммиаком коксового газа или слабоконцентрированной аммиачной водой в последнем случае продукты утилизации будут грязными. Очищенная от окалины при кислотном травлении катанка имеет матовую шероховатую поверхность, обладающую высокой смачиваемостью, что улучшает сцепление подсмазочного покрытия и захват технологической смазки при волочении. В последнее время широко разрабатываются различные способы бескислотного удаления поверхностной окалины. Достаточно эффективна зачистка металла струей абразивного материала здесь решающую роль играет твердость окислов и скорость истечения дроби. Представляет практический интерес очистка катанки с помощью дугового электрического разряда . Для удаления окалины механическим способом используют роликовые окалиноломатели различной конструкции , устанавливаемые в потоке с волочильными станами. Например, очистка от окалины производится путем изгиба и скручивания катанки вокруг продольной оси с одновременной обработкой поверхности абразивным материалом . Знакопеременная деформация поверхностных слоев проката по схеме растяжение сжатие приводит к ломке и отслаиванию хрупких окислов железа особенно закиси РеО. При этом степень очистки обратно пропорциональна отношению диаметров ролика и катанки и будет полной. Чтобы получить такое удлинение для катанки диаметром 6,5 мм необходимо использовать ролики диаметром мм. Изготовить работоспособный окалиноломатель с такими роликами довольно трудно, а протягивание через него с одновременным волочением создавало бы высокие противонатяжения на первой волоке и неизбежно приводило к обрыву проволоки. Поэтому на практике рекомендуют использовать ролики, размеры которых обеспечивали бы деформацию с относительное удлинение поверхности катанки для низкоуглеродистых сталей.