Кандидат технических наук, доцент кафедры производственной безопасности и экологии
603022, Нижний Новгород, ул. Минина, 24
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair of Industrial Safety and Ecology
Nizhny Novgorod
Доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой производственной безопасности и экологии
603022, Нижний Новгород, ул. Минина, 24
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair of Industrial Safety and Ecology
Nizhny Novgorod
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Автомобильный транспорт»
603022, Нижний Новгород, ул. Минина, 24
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair “Automobile transport”
Nizhny Novgorod
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой эксплуатации судовых энергетических установок
603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair “Automobile transport”
Nizhny Novgorod
Доктор технических наук, профессор, заместитель заведующего кафедрой «Технология литейных процессов»
119049, Москва, Ленинский пр., 4
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Deputy Head of Chair “Technology of Foundry Processes”
Nizhny Novgorod
Во всех отраслях машиностроения используются метизные изделия, получаемые из проката методом холодной высадки, качество которого оценивается требуемыми химическим составом и пластичностью, отсутствием разброса механических характеристик по всей длине, отсутствием внутренних и поверхностных дефектов. Конкурентное преимущество готовых метизных металлоизделий является результатом оптимизации на всех технологических переделах: от выплавки металла проката до высадки готовых метизных изделий. При этом, работая над снижением себестоимости и достижением требуемого качества метизов, важным условием является обеспечение безопасности и уменьшения энергоемкости и трудозатратности процесса их изготовления. Важную контролирующую роль в этой технологической цепочке играет этап подготовки материала для его холодной объемной штамповки. Высокопрочный крепеж, получаемый в условиях холодной высадки, чаще всего получают из хромистых сталей. В последнее время активно внедряются альтернативные борсодержащие стали. Однако из-за возможного образования оксидов и нитридов бора, приводящих к снижению прокаливаемости, они обладают нестабильностью термического упрочнения в процессе закалки металлоизделий. Кроме того, прокат хромистых сталей, как правило, на 12 – 16 % дешевле. А с учетом того, что зарубежные поставки таких сталей связаны с дополнительными расходами, производимый из борсодержащих сталей крепеж получается с еще большим увеличением стоимости, что опять говорит в пользу хромистых сталей. В работе получены стандартные механические характеристики, а также критерии разрушения проката из стали 40Х, подвергнутой патентированию в селитровой ванне с различной температурой и последующего волочения с разной степенью деформации при обжатии. Выявлен оптимальный режим подготовки параметров структуры и механических характеристик проката перед операцией холодной объемной штамповки метизных металлоизделий: патентирование (температура селитровой ванны 400 °С) и волочение (степень деформации при обжатии в пределах от 5 до 10 %). Установлено, что обработка по этому режиму обеспечивает получение требуемого качества проката и является более предпочтительной, чем действующая на производстве.
Metal products obtained by cold heading from rolled metal are used in all branches of mechanical engineering. Its quality is estimated by the required chemical composition and plasticity, the absence of a dispersion of mechanical characteristics along the entire length, the absence of internal and surface defects. The competitive advantage of metalware is the result of optimization during all technological processes: from rolled metal smelting to heading of finished metalware. At the same time, to reduce costs and to achieve the required quality of metalware, an important condition is to ensure safety and to reduce the energy intensity and labor input of its manufacturing process. An important controlling role in this technological chain is the preparation of the material for its cold volume forging. High-strength fasteners, obtained in conditions of cold heading, are most often obtained from chromium steels. Recently, alternative boron-containing steels have been actively introduced. However, because of the possible formation of boron oxides and nitrides, which lead to a decrease in hardenability, they exhibit instability of thermal hardening during thermohardening of metal products. In addition, the rolled metal of chromium steels, as a rule, is cheaper by 12 – 16 %. And as the fact that foreign deliveries of such steels are associated with additional costs, the fasteners produced from boron-containing steel are obtained with even higher increase in value, which again shows the favor of chromium steels. The standard mechanical characteristics were obtained as well as the destruction criteria of 40Kh rolled steel, subjected to patenting in a nylon bath with different temperatures and subsequent drawing with different degrees of deformation during cobbing. The optimum mode of preparation of structure parameters and mechanical characteristics of rolled products before the operation of metalware cold volume forging was identified: patenting (temperature of salt bath of 400 °С) and drawing (deformation degree in the range of 5 – 10 %). It was established that treatment under this mode ensures the obtaining of the required quality of rolled products and is more preferable than the one that operates in production.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.