ШЕВЧЕНКО ТАТЬЯНА ИВАНОВНА

Факультет: Физико-металлургический

Специальность: Металловедение

Тема выпускной работы:

ВЛИЯНИЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ НАГРЕВОВ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОПРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ

Руководитель: профессор, д.т.н. Алимов Валерий Иванович

ДонНТУ

Портал магистров ДонНТУ

Автобиография

Руководитель

Ссылки

Патент

Реферат по теме выпускной работы

Вопрос о формировании свойств высокопрочной проволоки при деформации и термической обработке изучали сравнительно давно и накопленная информация позволяет констатировать, что высокопрочная проволока должна быть внутренне напряжена, т. е. иметь “нормальное” распределение остаточных напряжений, иметь высокий предел упругости, изготавливаться из стали с повышенным содержанием марганца (порядка 1%), который повышает её сопротивление коррозии и истиранию, иметь точные размеры и форму сечения.

Поскольку стандартные методы испытания не дают полных данных для оценки соответствия проволоки целевому назначению, важно учитывать влияние различных факторов на её характеристики и использовать различные способы воздействия для улучшения качества. К последним относятся прежде всего механические, термические, физические и химические способы дополнительной обработки проволоки.

При исследовании дополнительного термического воздействии К.Ф. Стародубов и В.К. Бабич установили, что при отпуске на 200 ⁰С прочность холоднодеформированной стали 70 повышается с одновременным некоторым ростом относительного удлинения; для проволоки, предназначенной для изготовления  стальных канатов, и рекомендуется именно такой отпуск. И.И. Боков установил, что дополнительный отпуск канатной проволоки после волочения повышает также работоспособность свитых из неё канатов.

Вместе с тем, по мнению других исследователей, отпуск канатной проволоки вреден. Они считают, что отрицательное влияние отпуска на качество канатной проволоки связано с повышением её предела упругости и потерей способности к пластической деформации.

В одной из работ было установлено, что нагревы канатной проволоки на 50–100 ⁰С приводят к незначительным изменениям механических свойств, т. е. это изменение носит скорее принципиальный характер, нежели практический.

В настоящей работе изучали влияние низкотемпературных нагревов на физико-механические свойства и коррозионную стойкость высокопрочной проволоки разных диаметров с покрытием и без него. Для этого на образцах диам. 0,3_св, 0,5_оц, 0,6_оц, 0,65_св, 1,19_св мм из стали 65 провели термическую обработку с варьированием температур в пределах 50–100 ⁰С и длительностью выдержки 10 – 60 мин.

На этих образцах измеряли удельное электросопротивление (r, Ом*м) с помощью моста Томпсона, проводили испытания прочности проволоки, завязанной узлом (для проволоки диам. 0,3_св мм) и без него (для остальных исследуемых диаметров) для определения временного сопротивления разрыву (s_в, Н/мм²), а также испытывали на кручение. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, низкотемпературные нагревы оказывают определённое влияние на свойства высокопрочной проволоки. При кратковременном низкотемпературном нагреве ( 50 ⁰С, 10 мин) прочность сильнодеформированной проволоки может даже повысить, что обусловлено закреплением дислокаций в стенках мозаики, хотя заметна общая тенденция некоторого снижения прочности с повышением температуры нагрева и длительности выдержки. При этом проволока большего диаметра характеризуется, как правило, более низкой прочностью, что обусловлено меньшим суммарным обжатием при волочении. Характерно, что прочность оцинкованной проволоки более стабильна к режиму низкотемпературного нагрева, что обусловлено её нагревом до температуры цинкования.

Число скручиваний проволоки, хотя и незначительно, но стабильно снижается как с повышением температуры нагрева, так и длительности выдержки.

Удельное электросопротивление для разных проволок реагирует на изменение режима нагрева менее системно и его пригодность для диагностики свойств сомнительна.

Таблица 1. Свойства термической обработки высокопрочной проволоки

*) св –светлая поверхность проволоки;

    оц – оцинкованная проволока.

При изучении сопротивления коррозии определяли показатель коррозии  К^-m , г/м²*ч. Для этого образцы подвергали коррозионному воздействию в    4%-ном водном растворе NaCl в воде в течение четырёх недель. Полученные значения К^-m приведены в таблице 2. Видно, что низкотемпературные нагревы снижают склонность высокопрочной проволоки к коррозии и это характерно для проволоки всех диаметров. Оцинкованная проволока имеет явные преимущества по коррозионной устойчивости в изученной среде, но и для неё коррозионный показатель снижается с повышением температуры и  увеличением длительности низкотемпературного нагрева.

Таблица 2. Коррозионная стойкость высокопрочной проволоки

*) св –светлая поверхность проволоки;

    оц – оцинкованная проволока.

Вывод: низкотемпературные нагревы могут позитивно влиять на физико-механические свойства высокопрочной проволоки и на её сопротивление коррозионному воздействию подсоленной воды; это даёт основание для разработки совмещённых режимов деформационно-термической обработки высокопрочной проволоки.