Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ технологического процесса производства дюбелей 9
1.1. Пути улучшения качества дюбелей 9
1.2. Анализ методик оценки качества продукции 11
1.3. Выбор и обоснование параметров состояния заготовки и технологии производства дюбелей 13
1.3.1. Требования к исходному металлу для производства дюбелей 13
1.3.2. Анализ технологических параметров производства проволочной заготовки для изготовления дюбелей 16
1.3.3. Влияние однородности деформации при формировании свойств проволоки в процессе волочения 19
1.3.4. Влияние суммарных и единичных обжатий на свойства проволоки .22
1.3.5. Формирование структуры при деформации волочением 25
1.3.6. Формирование структуры стали после сфероидизирующего отжига 27
1.3.7. Калибровка заготовки под холодную высадку 30
1.3.8. Изготовление крепежных изделий холодной пластической деформацией 31
1.3.9. Изотермическая закалка дюбелей 32
1.4. Применение феноменологических подходов теории разрушения к процессу волочения 36
1.5. Выводы и задачи исследования 41
2. Оценка показателей качества дюбелей статистическими методами 43
2.1. Анализ качества дюбелей методом экспертных оценок 43
2.2. Исследование влияния структурного состояния стали на качество проволоки при волочении 59
2.3. Построение диаграммы Парето по количеству несоответствующей продукции действующего производства 69
2.4. Выводы по главе 73
3. Исследование технологического процесса волочения углеродистой проволоки 74
3.1. Оценка способности материала к волочению с учетом поврежденности стали 74
3.2. Совершенствование программы расчета поврежденности «Прогноз-С» на основе феноменологической теории разрушения 81
3.3. Исследование маршрутов волочения в зависимости от структурного состояния стали и поврежденности проволоки 85
3.4. Выводы по главе 92
4. Исследования влияния геометрии канала волочильного инструмента на свойства и структуру проволоки 93
4.1. Выбор варьируемых факторов и определение значений функций отклика 93
4.2. Обработка экспериментальных данных механических испытаний проволоки ...108
4.3. Определение величины микротвердости по маршруту волочения 112
4.4. Выводы по главе 115
5. Исследование свойств и структуры дюбеля после термической обработки 117
5.1. Изучение влияния режимов термической обработки на механические свойства дюбеля 117
5.2. Исследование структуры дюбелей после изотермической закалки 129
5.3. Выводы по главе 133
6. Внедрение технологии изготовления проволоки для изготовления высококачественных дюбелей 134
6.1. Разработка рекомендаций к волочильному инструменту для производства проволоки 134
6.2. Разработка рекомендаций к маршруту волочения для производства проволоки ...138
6.3. Производственное апробирование результатов исследования 140
6.4. Построение диаграммы Парето после совершенствования технологии производства проволоки 145
6.5. Выводы по главе 148
Заключение 149
Библиографический список
- Требования к исходному металлу для производства дюбелей
- Исследование влияния структурного состояния стали на качество проволоки при волочении
- Совершенствование программы расчета поврежденности «Прогноз-С» на основе феноменологической теории разрушения
- Обработка экспериментальных данных механических испытаний проволоки
Введение к работе
Крепежные изделия относятся к наиболее распространенным деталям машин и сооружений, потребность в которых составляет 1,2-1,5% от количества выплавляемой стали.
Машиностроение, транспорт, металлургия, строительство и другие отрасли народного хозяйства потребляют в очень большом количестве крепежные изделия. Учитывая, что выпуск крепежных изделий является массовым, крупнотоннажным, становится ясным, что его производство должно быть наиболее рациональным, обеспечивающим наименьшие затраты труда и материальных ценностей при высокой производительности и высоком качестве изделий.
Применение крепежа повышенной прочности позволяет уменьшить количество устанавливаемых изделий, снизить металлоемкость сооружений, уменьшить трудозатраты при сборке и эксплуатации. Среди используемых современной промышленностью и строительством быстроустанавливаемых крепежных изделий особое место занимает применение таких крепежных изделий, как дюбель-гвоздь.
Дюбели предназначены для крепления деталей, оборудования, изделий и материалов электротехнического, общестроительного, тепло- и гидроизоляционного назначения к кирпичным, бетонным, железобетонным и металлическим основаниям, конструкциям и элементам зданий и промышленных сооружений. В настоящее время дюбели получают широкое применение: в металлострои-тельстве - для скрепления металлических конструкций различного назначения взамен соединения их резьбовыми крепежными элементами, заклепками и электросваркой; в судостроении - для крепления плит покрытий в помещениях и отсеках судов к элементам корпуса; в металлургии - для пристрелки металлических заплат на ковшах, бирок к поверхности блюма и сляба, а также для крепления колосниковых решеток и сменной футеровки в изложницах и других металлургических устройствах и конструкциях [1-3], поэтому задача достиже-
ния гарантированных свойств изделия с повышенными механическими характеристиками актуальна и заслуживает серьезного внимания.
Увеличивающийся с каждым годом объем применения дюбельного соединения в строительных и монтажных работах объясняется высокой производительностью процесса и надежностью крепления деталей к строительным основаниям [4,5].
Одним из наиболее крупных производителей дюбелей-гвоздей является ОАО "Магнитогорский метизно-металлургический завод". В настоящее время завод производит дюбели-гвозди как для ручной забивки (по ТУ 14-4-1844-99), так и для забивки из поршневых монтажных пистолетов (по ТУ 14-4-1731-92) в строительные основания, такие как бетон, кирпич и т.д.
Из анализа результатов испытаний отечественного дюбеля установлено, что его качество несколько уступает зарубежным аналогам. Необходимо отметить, что для производства 100 креплений необходимо более 120 дюбелей, при условии, что все дюбели соответствуют нормативам ТУ. В реальных условиях из-за недостаточной пластичности и повышенной хрупкости дюбеля показатель незакрепившихся изделий превышает 30% и более. В связи с этим не вызывает сомнений необходимость разработки новой технологии для усовершенствования производства дюбеля. Разработка и внедрение в производство новой усовершенствованной технологии позволит получать высококачественный дюбель для всех отраслей промышленности.
Высокое качество крепления деталей к строительным основаниям дюбелем достигается тем, что он под действием энергии порохового заряда, действующего на поршень, внедряется в строительное основание, частично вытесняет его материал и уплотняет его вокруг себя, создавая при этом поля напряжений, определяющие несущую способность соединения. Кроме того, при забивании дюбеля в металлические конструкции возникают дополнительные силы сцепления, благодаря диффузионному схватыванию и привариванию его к металлу основания. Оптимальная глубина проникания дюбеля, обеспечивающая высокое качество соединения, для строительных оснований из бетона составляет 25-
7 40 мм, а для металлических конструкций с временным сопротивлением а%
около 500 Н/мм - 15-20 мм. Чтобы соответствовать этим требованиям, дюбели должны обладать высокой динамической прочностью, продольной устойчивостью, твердостью HRC3 53-56 и высокой пластичностью и вязкостью, определяемыми углом их изгиба [1, 6, 7]. Из опыта производства монтажных работ дюбель должен без разрушения выдерживать изгиб на угол до 90.
За рубежом ведущими производителями монтажных пистолетов и дюбелей являются фирмы: «Hilti» («Хилти»); «Ramset» («Рамзет»), США; «Speed-Matic» («Спид-Матик»), Франция; «Gunnebo Brucks» («Гуннебо Брукс»), Швеция; «Iwka» («Ивка»), ФРГ; «La chausse» («Ля шоссе»), Бельгия; «Electrochimica Bos-song» («Электрохимика Боссонг»), Италия; «Carl Bauer» («Карл Бауэр»), ФРГ и др. Эти фирмы выпускают дюбели - гвозди со стержнем диам. 3,4-4,5 мм и длиной 15-100 мм; дюбели-винты с резьбой М4 - М10 с длиной заостренного стержня, который внедряется в строительные основания на глубину от 15 до 50 мм [8].
К дюбелям, кроме соответствия определенных геометрических параметров, указанных в ТУ, предъявляются жесткие требования по твердости (не менее 51,5 HRC3) и сохранение целостного состояния (без разрушения) при ударе свободно падающей массы. Эти требования относятся к классу обычных дюбелей. Для получения дюбелей высококачественных необходимым критерием является испытание на угол загиба с нормативными характеристиками, заложенными в соответствующей документации. Угол загиба является переменным в зависимости от диаметра и длины готового изделия.
Крепежные изделия повышенной прочности (дюбели-гвозди, дюбели-винты) применяются для крепления деталей к бетонным основаниям и металлическим конструкциям при помощи монтажных пистолетов. Использование в промышленности и строительстве низколегированных и легированных сталей больших толщин прочностью 450...510 Н/мм требует организации производства дюбелей с улучшенными эксплуатационными характеристиками [9], к кото-
8 рым относят продольную устойчивость, ударную прочность и проникающую способность при забивании.
Целью данной работы является получение высококачественных дюбелей путем совершенствования технологических параметров процесса волочения и геометрических параметров волочильного инструмента с учетом структурного фактора.
Для достижения этой цели поставлены и решены следующие задачи:
анализ и выбор факторов, оказывающих наибольшее влияние на качество готовой продукции;
выбор качественных и количественных характеристик исходного сырья для обеспечения технологичности по всем переделам при производстве изделия;
анализ технологических параметров производства и разработка усовершенствованной технологии получения высококачественных дюбелей;
создание нормативно-технической документации для обеспечения заданного качества дюбелей-гвоздей.
Требования к исходному металлу для производства дюбелей
Сталь, применяемая для холодной высадки (в том числе и дюбелей), должна иметь прежде всего хорошую пластичность, обусловленную методом ее вы 14 плавки и раскисления, химическим составом, механическими свойствами и структурой.
Использование для производства дюбелей исходного металла с повышенной вязкостью, измельченностью структуры, повышенной чистотой по газовому составу и дефектам металлургического происхождения приведет к улучшению их качественных и количественных характеристик [2, 12].
Исследование химического состава дюбелей зарубежного производства, обладающих высокими служебными характеристиками, а также анализ литературных источников и данных зарубежных исследователей [1,6] показали наличие в металле легирующих элементов (титана Ті, ванадия V, молибдена Мо) и высокую степень чистоты металла по газовым неметаллическим включениям. Возможно это и является одной из причин высокой динамической прочности и проникающей способности дюбелей зарубежного производства.
Приведенные данные [13] свидетельствуют о возможности использования для изготовления данного вида металлопродукции других марок сталей, в том числе и микролегированных (например, титаном, бором и др.) с пониженным содержанием углерода, способных обеспечить требования к высокому качеству получаемых изделий [14, 15].
Для производства дюбелей в настоящее время используются углеродистые марки стали (ст.70) по ГОСТ 14959-79, характеризующиеся повышенными прочностными свойствами и соответствующей им пластичностью. Также, применение углеродистых сталей обусловлено экономической выгодой, по сравнению с легированными или микролегированными.
Так как исходной заготовкой для производства проволоки является катанка, то ее пластичность и деформируемость во многом определяет дальнейшую способность стали к волочению. Качество катанки оценивается соответствием ее требуемым геометрическим параметрам (установленным допускам на диаметр и овальностью), соответствием химического состава получению проволоки с необходимыми механическими свойствами. Кроме того, катанка должна иметь высокую чистоту поверхности и бездефектное поперечное сечение. Качество, безусловно, определяется структурой катанки, которая в свою очередь зависит от способа изготовления, включая разливку металла, нагрев заготовок и прокатку, способ охлаждения и любую последующую термообработку.
Структурное состояние и качество поверхности катанки в значительной степени определяют качество изделий, изготовленных методами холодной деформации (волочением, прокаткой, высадкой). Структура катанки в значительной степени зависит от условий горячей прокатки, т.е. от температуры конца прокатки, величины степени обжатия в последнем переходе и, главное, от скорости охлаждения полосы с температуры прокатки. Температура конца прокатки эвтектоидных и доэвтектоидных сталей должна быть выше температуры Arl (в области однофазной аустенитной структуры), но не очень высоко над ней, с тем, чтобы аустенитное зерно не было крупным. Кроме низкой температуры конца прокатки, измельчению аустенитного зерна способствуют также большие степени обжатия при прокатке и большие скорости прокатки. Для получения мелкозернистой структуры необходимо, чтобы величина обжатия в последнем переходе при прокатке была выше критической величины на 15-20% [16, 17]. Технология двухстадийного охлаждения катанки с температур конца прокатки существенно улучшает ее механические характеристики, что позволяет протягивать металл в проволоку с обжатием до 97-98% без промежуточного патенти-рования и одновременно уменьшая потери металла в окалину с 1,0-1,5% до 0,2-0,6%.
В углеродистых сталях в результате диффузионного превращения аустени-та образуется структура пластинчатого перлита, состоящая из чередующихся пластин феррита и цементита, а также в зависимости от содержания углерода, выделяются избыточные фазы: структурно свободные феррит и цементит [18]. Структура горячекатаной стали марки 70 состоит из пластинчатого (возможно, сорбитообразного, после проведения ускоренного двухстадийного охлаждения с прокатного нагрева) перлита и свободного феррита. Известно, что наилучшей является структура мелкозернистого перлита (сорбита), характеризующегося минимальным межпластиночным расстоянием феррито-цементитной смеси ( 0,1мкм).
Результаты сравнительных испытаний отечественных и зарубежных дюбелей показали, что значительно большее влияние на эксплуатационные характеристики дюбелей оказывает состояние исходного металла и технологические факторы их производства. Поэтому для изготовления дюбелей улучшенного качества целесообразно использовать стали с повышенной вязкостью, измель-ченностью и однородностью структуры. Таким образом, изменяя дисперсность феррито-цементитной смеси (межпластиночное расстояние перлита), в углеродистой стали появляется возможность достижения пластических и прочностных свойств, которые обеспечиваются легированным, т.е. более дорогостоящим материалом. При этом одним из существенных критериев получения высококачественного дюбеля будет являться катанка, отличающаяся мелкозернистой структурой, высокой чистотой поверхности и бездефектным поперечным сечением. Производство катанки с такими свойствами обеспечивается режимом ее двухстадийного охлаждения с прокатного нагрева. Качество исходного материала предопределит получение дюбелей с высокими механическими характеристиками.
Исследование влияния структурного состояния стали на качество проволоки при волочении
Произведем анализ построенных гистограмм, представленных на рис.2.1-2.2. Из полученных результатов следует, что большее влияние на механические характеристики дюбеля оказывает химический состав стали, структура и механические свойства исходной и передельной заготовки, а также структура и механические свойства дюбеля после изотермической закалки. В настоящее время для производства дюбелей, как уже отмечалось ранее, используется марка стали 70, структура которой состоит из перлита и избыточного феррита, в той или иной мере обеспечивающая необходимые прочностные и соответствующие ей пластические свойства. В целом, химический состав стали марки 70 удовлетворяет этим требованиям. Отмеченное экспертами существенное влияние химического состава стали связано с изменением содержания химических элементов в марочном диапазоне, регламентируемым соответствующим ГОСТом на сталь. Однако, исходное сырье для изготовления проволочной заготовки - катанка, характеризуется степенью охлаждения с прокатного нагрева и, соответственно, формируемой структурой, характеризующей качество: комплекс прочностных и пластических свойств стали. В связи с этим возникает интерес изучения и сопоставлення свойств ускоренно-охлажденной и сорбитизированной катанки. Свойства ускоренно-охлажденной катанки удовлетворительно сказываются на качестве обычных дюбелей. Для высококачественных дюбелей этого уровня свойств не достаточно. При изготовлении дюбелей повышенного качества из этой стали возникают проблемы стабильности и равномерности механических свойств заготовки на этапе производства проволоки, и, как следствие, большой разброс свойств на готовом изделии. Для решения этих проблем возможно использовать катанку из стали с химическим составом марки 70, но отличающуюся способом охлаждения - сорбитизированную. Как было отмечено, способность металла к пластическому деформированию определяется его структурой, рассмотрим динамику изменения структуры стали 70 в процессе ее формирования на каждом этапе производства дюбеля.
Первый этап совершенствования технологии изготовления дюбеля связан с необходимостью исследования влияния качества структуры исходной заготовки на изготовление проволочной заготовки для производства высококачественных дюбелей.
Разрушение образца проволоки в шейке инициируется субмикротрещиной, размер которой является критическим для данного уровня растягивающих напряжений. Поскольку размер субмикротрещины является функцией размера структурных элементов стали [95], следует ожидать наличия взаимосвязи структурного состояния стали с критериями прочности, пластичности и повре-жденности, соответствующими этому структурному состоянию.
Для исследования динамики изменения прочностных и пластических свойств проволоки в процессе деформации волочением с различным исходным структурным состоянием катанки был проведен ряд экспериментов.
Для изучения была взята катанка диаметром 6,5 мм из стали марки 70 с различным структурным состоянием, сформированным на прокатном переделе: ускоренно-охлажденная (сталь 70КК, ОАО «ММК») и сорбитизированная (сталь 70ВК, ОАО «ММК»). На всех образцах было определено истинное межпластиночное расстояние перлита на электронном микроскопе методом тонких фолы по методике [96]. Для этого при определении межпластиночного расстояния в поле микроскопа выбирали колонии перлита, ориентированные перпендикулярно полю зрения. Подсчет величины межпластиночного расстояния производили на экране микроскопа с нанесенным центре экрана контрольным кругом диаметром 20 мм. Помещая измеряемую колонию в центр круга, подбирали увеличение таким образом, чтобы измерительный круг полностью вписывался в габариты измеряемой колонии. После этого производили подсчет количества цементитных пластин, пересекающих диаметральное сечение измерительного круга. Величины истинного межпластиночного расстояния А определяли по формуле: А = , (2.6) M(N-l) где 20 - диаметр измерительного круга, мм; М - увеличение микроскопа; N - число пересечений диаметрального сечения цементитными пластинами. Результаты определения истинного межпластиночного расстояния перлита на образцах исходной катанки приведены в табл.2.7.
На рис. 2.3-2.4 приведены фотографии типичных структур стали марки 70 (ускоренно-охлажденная и сорбитизированная) в исходном (перед волочением) состоянии.
Для оценки прочностных и пластических свойств исследуемых сталей с определением их пригодности для процесса холодной пластической деформации по данным механических испытаний на одноосное растяжение строились кривые деформационного упрочнения по методике Смирнова-Аляева и диаграммы пластичности стали по методике, разработанной на кафедре ОМД УПИ (г. Екатеринбург) и подробно изложенной в работах [68,72, 97].
В табл.2.8 представлены результаты статистической обработки кривых сопротивления деформации (упрочнения) и диаграмм пластичности исследуемых-сталей. Статистическая обработка экспериментальных данных (табл.2.8) прово дилась с целью получения аналитических аппроксимационных зависимостей в виде: для диаграмм пластичности - (2.7), для сопротивления деформации -(2.8), позволяющих определить для испытуемого материала количественные показатели, характеризующие сопротивляемость деформированию и пластическую деформируемость стали.
Совершенствование программы расчета поврежденности «Прогноз-С» на основе феноменологической теории разрушения
После анализа указанных зависимостей можно сделать следующие выводы:
1. Накопление поврежденности со при деформации зависит от структурного состояния стали. С уменьшением межпластиночного расстояния (переход от структуры, полученной ускоренным охлаждением на прокатном переделе к сорбитизированной структуре) поврежденность уменьшается.
2. Для сорбитизированной структуры разница в накоплении поврежденности со на оси и поверхности проволоки меньше, чем в структуре ускоренно-охлажденной на прокатном переделе катанки.
Взаимосвязь структурного фактора углеродистых сталей с ее пластичностью и деформируемостью при холодном волочении можно определить из расчета коэффициента текущей пластичности.
Для изучения коэффициента пластичности образцы катанки из стали марки 70 КК и ВК были подвергнуты холодному волочению с частными обжатиями, не превышающими 20%. Волочение производили до предельной деформируемости. В качестве критерия предельной деформируемости служила трехкратная обрывность заправочного конца в волоке. В процессе волочения производили отбор образцов по маршруту волочения. По результатам испытаний построена зависимость коэффициента текущей пластичности Kni проволоки от степени деформации In//, которая представлена на рис. 3.6.
Зависимости коэффициента текущей пластичности проволоки от деформации при волочении для стали марки 70 с различным структурным состоянием Анализ представленных зависимостей позволяет сделать следующие выводы: - пластические свойства углеродистой проволоки могут быть охарактеризованы величиной коэффициента текущей пластичности Kni; - максимум значения Кпі соответствует оптимальному сочетанию прочностных и пластических свойств проволоки; - для сорбитизированной катанки характерен больший темп нарастания Кпі от деформации, но меньшая предельная деформируемость и более резкое падение Кпі после прохождения пика. После анализа и обработки полученных данных были найдены эмпирические зависимости Кпі - In// с учетом содержания углерода в стали Сф. Для ускоренно-охлажденной катанки: Кй1- =1,40 + 0,01 -{11,78 -4,67 -((7-2)-0,11 -[3-(С-2)2-2І + (3.6) +1,96 -(//-5)- 0,372 - [3 (// - 5)2 - 20]}, где С = 5-(Сф)-2, (3.7) ju = 0,75 + 2,5 In// (3.8) Коэффициент корреляции зависимости (3.6) равен г = 0,91. Для сорбитизированной катанки: Кш=1 ,40 + 0,01-{15,04-14,33-(С-2)-1,59-[3-(С-2)2-2]+ +1,96 -(/ -5)- 0,372 [3 (// - 5)2 - 20]} Значения Си// также рассчитываются по формулам (3.7) и (3.8) соответственно. Коэффициент корреляции зависимости (3.9) равен г = 0,79.
Полученные Кш-— In// зависимости указывают на несомненную связь структурного состояния углеродистых сталей с их пластичностью и деформируемостью при холодном волочении. Эти зависимости были использованы при выборе исходного материала и технологических параметров холодного волочения проволоки.
Кроме того, сопоставление пиковых значений Kni и накопления повреж-денности со в зависимости от степени деформации In// позволило уточнить величину 6) , отвечающей оптимальному сочетанию прочностных и пластических свойств проволоки. Для сорбитизированной структуры стали марки 70 это значение со оказалось равным 0,35. Уточненное пороговое значение кри терия микроповрежденности & было учтено в разработанной программе «ПРОГНОЗ-С» для процесса волочения углеродистой проволоки. По этой программе была рассчитана величина поврежденности проволочной заготовки стали 70 со структурой сорбита по маршрутам волочения, представленным нарис. 3.7-3.9.
Обработка экспериментальных данных механических испытаний проволоки
Из анализа представленных зависимостей можно заключить следующее:
1. При деформации волочением происходит увеличение прочностных ( Jg и CTQ 2 ) и снижение пластических свойств ( #5d и ) проволоки по проходам.
2. Сорбитизированная катанка с меньшим межпластиночным расстоянием перлита и, соответственно, протягиваемая из нее проволока характеризуются более высоким приростом прочности и меньшим падением пластичности при деформации.
3. При второй протяжке (5,80 -» 5,20 мм; Q = 36%) следует отметить падение предела текучести во всех случаях, кроме варианта с использованием минимальных: угла конусности волок и калибрующего пояска.
4. С увеличением высоты калибрующего пояска в пределах варьируемых значений, указанных в табл. 4.1, величины, характеризующие пластические свойства (( и у/) проволоки увеличиваются на 10-23%, причем у сорбитизи- рованной катанки с большей интенсивностью, прочностные свойства снижаются незначительно на 5-7,8%.
5. Величина угла рабочего конуса волоки оказывает влияние на формирование свойств проволочной заготовки весьма неоднозначно. На начальной стадии процесса волочения с обжатиями до 25-30%, пластические свойства выше (на 9-17%) у проволоки, протянутой через волоку с большим углом рабочего конуса (14), при этом прочностные свойства снижаются незначительно на 1,5-5%. После преодоления этого условного барьера величины обжатия, прочность проволоки резко повышается, что сказывается на мгновенной потере пластических свойств проволоки.
6. При одновременном увеличении высоты калибрующего пояска с 0,8 до 1,2 мм при неизменном угле, равным 14, значения прочностных и пластических свойств проволочной заготовки практически не изменяются.
Для выявления относительной величины равномерности структуры для большей достоверности полученных результатов, были проведены исследования структуры проволочной заготовки на микроскопическом уровне.
Целью замеров микротвердости по сечению проволоки стало выявление сочетания угла раскрытия волоки и длины калибрующего пояска, способных формировать равномерную структуру по сечению проволоки, а, следовательно, и обеспечивать однородность свойств проволочной заготовки в процессе пластического деформирования. Замеры микротвердости осуществлялись от центра проволоки к периферийным слоям в различных направлениях через каждые 2 мм. Результаты замеров по четырем предложенным маршрутам с различной геометрией канала волочильного инструмента приведены на рис. 4.9-4.12. Значения микротвердости в центральных слоях (залитый маркер) и на периферийных участках (бесцветный маркер) сечения проволоки представлены в графическом виде нарис. 4.13.
Из анализа полученных зависимостей (рис. 4.9-4.12) следует, что значения микротвердости выше у образцов, протянутых через волоку с большим углом рабочей зоны {а = 14); влияние роста высоты калибрующего пояска сказывается на снижении значений микротвердости по проходам в процессе волочения. Распределение микротвердости по сечению проволоки наглядно видно из рис. 4.13. Из анализа этой зависимости следует, что с увеличением угла волоки и высоты калибрующего пояска относительная разница между рассчитанной величиной поврежденности в центре и на поверхности проволоки уменьшается, что свидетельствует о равномерности деформации по сечению проволоки. Увеличение угла волоки при изготовлении проволоки с обжатиями, не превышающими (25-30%), способствует повышению пластических свойств проволочной заготовки; дальнейшее повышение величины обжатия проволоки приводит к резкому спаду пластических свойств и увеличению прочностных показателей. Аналогичные выводы были получены при анализе зависимостей механических характеристик от степени деформации (рис. 4.5-4.8). Переход высоты калибрующего пояска с меньшей величины на большую создает в металле благоприятные условия для увеличения пластических свойств проволоки.
Выявлено, что прочностные свойства ( JQ) с увеличением угла рабочей зоны волоки с 8 до 14 уменьшаются на 1,5-5%, при этом наблюдается рост пластических свойств (S и \f/) на 9-17% до тех пор, пока степень деформации менее 25-30%; с увеличением высоты калибрующего пояска с 0,8 до 1,2 мм пластические свойства увеличивались на 10-23%, прочностные свойства снижались незначительно на 3-8%; заметно совместное влияния угла рабочей зоны и высоты калибрующего пояска; доминирующее влияние на повышение механических характеристик оказывает межпластиночное расстояние перлита в стали.
