ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СТАЛЬНОГО ПРОКАТА ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ

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.

сталь, горячекатаный прокат, холодная объемная штамповка, крепежные изделия, дефекты, термическая обработка, степень обжатия, структура, механические свойства

1. Терентьев В.Ф. Усталостная прочность металлов и сплавов. – М.: Интермет Инжиниринг, 2002. – 228 с.

2. Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов. – М.: Наука, 2003. – 254 с.

3. Терентьев В.Ф., Петухов А.Н. Усталость высокопрочных ме¬таллических материалов. – М.: ИМЕТ РАН – ЦИАМ, 2013. – 515 с.

4. Гуров В.Д., Виноградов А.Г. Улучшение качества крепежных изделий и снижение расхода металла при производстве // Сталь. 2005. № 12. С. 52 – 54.

5. Соколов А.А., Артюхин В.И. Критерии выбора материалов и технологических параметров для производства проволоки для холодной объемной штамповки // Метизы. 2008. № 2 (18). С. 50 – 54.

6. Амиров М.Г., Лавриненко Ю.А. Основы технологии автомати¬зирования холодновысадочного производства: Учеб. пособие. – Уфа: УАИ, 1992. – 142 с.

7. Мойсейчик Е.А. Работа растянутых высокопрочных болтов в элементах стальных конструкций и их склонность к замедлен¬ному разрушению // Вестник МГСУ. 2014. № 11. С. 58 – 67.

8. Бунатян Г.В. Крепежные изделия. Перспективы – в консолида¬ции // Метизы. 2010. № 1 (22). С. 12 – 15.

9. Pachurin G.V., Vlasov V.A. Mechanical properties of sheet structural steels at operating temperatures // Metal Science and Heat Treatment. 2014. Vol. 56. Issue 3 – 4. P. 219 – 223.

10. Лавриненко В.Ю. Математические модели процессов холодной объемной штамповки крепежных изделий // Метизы. 2007. № 1. С. 35 – 37.

11. Дзиро Томигана, Кинья Вакимото, Тошимичи Мори и др. Про¬изводство катанки с высокой способностью к удалению окали¬ны // Метизы. 2008. № 2 (18). С. 32 – 42.

12. Анджело Зинути, Джанкарло Саро. Волочение проволоки на станах // Метизы. 2003. № 2 (03). С. 41 – 47.

13. Кулеша В.А. Особенности производства стали для высокока¬чественных метизов // Труды третьего конгресса прокатчиков. – М., 2000. С. 543 – 546.

14. Pachurin G.V., Filippov A.A. Economical preparation of 40X steel for cold upsetting of bolts // Russian Engineering Research. 2008. Vol. 28. Issue 7. P. 670 – 673.

15. Filippov A.A., Pachurin G.V., Naumov V.I., Kuzmin N.A. Low-cost treatment of rolled products used to make long high-strength bolts // Metallurgist. 2016. Vol. 59. Issue 9 – 10. P. 810 – 815.

16. Ивченко А.В., Амбражей М.Ю., Мачуская Н.Д., Кокашинская Г.В. Высокопрочный крепеж класса 8.8. из термомеханически упрочненной катанки // Метизы. 2010. № 1 (22). С. 58 – 63.

17. Галкин В.В. К вопросу микроструктурной оценки распределе¬ния пластических деформаций металла холодно-высаженных крепежных изделий // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2014. № 8. С. 11 – 14.

18. Галкин В.В. Структурно-деформационная оценка упрочнения металла в многооперационных процессах холодного деформи¬рования // Упрочняющие технологии и покрытия. 2014. № 8. С. 8 – 12.

19. Пачурин Г.В. Филиппов А.А. Выбор рациональных значений степени обжатия горячекатаной стали 40Х перед холодной высадкой метизов // Изв. вуз. Черная металлургия. 2008. № 7. С. 23 – 25.

20. Скуднов В.А. Синергетика явлений и процессов в металловеде¬нии, упрочняющих технологиях и разрушении: Учеб. пособие для вузов. – Нижний Новгород: НГТУ, 2007. – 191 с.