ИГОЛЬНАЯ СТАЛЬ - ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА И ТЕРМООБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕЕ

  Басенко Л.М.,  Алимов В.И

Донецкий национальный технический университет

 

История швейной иглы гласит, что первые швейные иглы были найдены в южной части Франции и в Средней Азии, причем возраст их составлял 15-20 тысяч лет. В Европе массовое производство швейных иголок началось только в XIV веке [1]. В середине XIX века в Англии, были придуманы станки, которые «умели» в небольшом кусочке проволоки, проделывать ушко. С этих пор и надолго Англия стала одним из основных производителей и экспортеров швейных игл, в конструкции которых было введено новшество, а именно — ушко для нитки (рис. 1). [2].

 

Рисунок 1 – Игла машинная (а) бытовая (б) и иглы хирургические (в).

 

Технологическая схема технологического процесса игольно-платинного производства (рис. 2) включает следующие основные этапы:

Рисунок 2 - Технологическая схема технологического процесса игольно-платинного производства                      

В зависимости от вида иглы требуют для своего изготовления до 35 операций. Кроме того они подвергаются многочисленным стадиям контроля до превращения в готовое изделие.  Проволока  поставляется в форме кольца, механически рихтуется и отрезается на заданную длину. Конец куска проволоки шлифуется с получением конической формы [3].

В зависимости от цели применения иглы или хромируют, или подвергают другой поверхностной обработке, например, наносят тефлоновое покрытие [4].

 Сталь для игольной проволоки, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, серу, фосфор, железо, может дополнительно содержать ванадий и азот при следующем соотношении компонентов, % мас.

Таблица 1 – Химический состав сталей для игольной проволоки по ГОCТ 1435,% масс. [5].

С	Mn	Si	Cr	Ni	Сu	S	P	V	N	Fe
0,95-1,04	0,15-0,35	0,15-0,35	0,20- 0,3	0,05-0,25	0,15-0,25	0,001-0,007	0,003-0,015	0,06-0,10	0,005-0,015	2

 

Колебание содержания углерода в мотке проволоки не должно превышать 0,05%.

Марка проволоки	Марка стали
И1	У7А
И2	У8А
И3	У10А
И4	У9А

 

На основании данных, взятых из ГОСТ-1435 [5], и данных, наблюдаемых нами, с помощью непараметрического критерия ², оценивали достоверность значений твердости образцов после закалки в воде по НRC.

В таблице 1 внесены прогнозируемые значения твёрдости  и ожидаемая частота их появления.

 

Таблица 1- Твердость образцов игольных сталей после закалки в воде

 

²_экс находили по формуле : ²_экс =;

²_экс=+  +  +  +  +  +  = 3,4

По таблице: К =6 (число степеней свободы)

²_крит. для Р_0,05 =12,6

При сравнении ²_экс.   с  критическим значением видно, что

²_экс ~ ²_крит

²_экс = 3,4  <²_крит = 12,6

Так как  ²_крит > ²_{экс ,} то различия в  ожидаемых и фактических частотах не достоверны, т.е. нет оснований признать, что значения твердости сильно отличаются.

Выводы. Проволока является универсальным конструкционным материалом: изделиями массового потребления, изготовляемыми из проволоки, являются иглы. Сила проникновения иглы зависит, в большей мере, от ее формы, а также полировки и протравки микропрофиля конца иглы, чем от качества стали.  Из рассмотренного примера применения непараметрического критерия ^2, следует, что этот критерий позволяет оценивать достоверность значений твердости игл (НRC) и других свойств, а также корректно сравнивать качество игл различных производителей.

 

Литература:

1. Парусов, В.В. Усовершенствование технологии производства игольной проволоки / В.В. Парусов, В.Н. Прокофьев, И.И. Долженков, М.И. Сорокин, В.З Марченко, Н.П. Нестерова // Журн. «Сталь» - 1980. - № 12 – С. 1090 – 1092.

2. Свой бизнес: производство швейных игл [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.openbusiness.ru/html/dop11/shveinie-igli.htm - Загл. с экрана.

3. Алимов В.И. Свойства проволоки после воздушной сорбитизации заготовки с переохлаждением / В.И. Алимов // Прогресивні технології у металургії сталі ХХІ сторіччя: труди 3-ї міжнародної технічної конференції, 30 жовт. – 02 лист. 2006 р. – Донецк, 2007. – С. 370-372.

4. Оборудование швейного производства : справочник / Н.М Вальщиков, А.И. Шарапин, И.А Идиатулин, Ю.Н. Вальщиков. – М.: Легкая индустрия, 1977. – 520 с.

5. ГОСТ 1435-99 Прутки, полосы и мотки из инструментальной нелегированной стали. Технические условия. – Введ. 2001-09-01. - М.: Изд-во стандартов, 2001. – 20 с.

ИГОЛЬНАЯ СТАЛЬ - ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА И ТЕРМООБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕЕ

Донецкий национальный технический университет

Научный руководитель: профессор Алимов В.И.