Спосіб виробництва високоміцного дроту зі середньовуглецевої сталі

Реферат: Спосіб виробництва високоміцного дроту зі середньовуглецевої сталі, який включає термічну обробку заготовки з вмістом 0,30-0,60 % вуглецю до отримання бейнітної структури з подальшою підготовкою поверхні заготовки до волочіння, волочіння на дріт кінцевого розміру та дорекристалізаційний відпал. Охолодження заготовки проводять у суміші металевого дробу і порошкоподібного графіту. UA 89833 U (12) UA 89833 U UA 89833 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області металургії, а саме до виробництва високоміцного дроту й може бути використана при виробництві дроту зі середньовуглецевої сталі для армування залізобетонних конструкцій, у тому числі попередньо напружених, а також високоміцного задовільно зварюваного дроту широкого цільового призначення. Відомий спосіб виробництва високоміцного арматурного дроту з високовуглецевої сталі з вмістом 0,7-0,9 % (мас.) вуглецю, що полягає в патентуванні катанки на сорбітну структуру, волочінні на дріт та його короткочасному відпалі (ГОСТ 7348 - Дріт з вуглецевої сталі для армування попередньо напружених залізобетонних конструкцій. Технічні умови). Недоліком відомого способу виробництва високоміцного арматурного дроту з високовуглецевої сталі є низька зварюваність та схильність до крихкого руйнування у переділі та при експлуатації дроту, а також використання для отримання структури сорбіту при патентуванні заготовки розплавів солей. Відомий спосіб виробництва арматурного високоміцного дроту, який включає термічну обробку заготовки з вмістом 0,30-0,60 % вуглецю до отримання бейнітної структури з твердістю 33-48 HRC з наступною підготовкою поверхні заготовки до волочіння, волочіння на дріт кінцевого розміру та короткочасний відпал, причому термічну обробку проводять шляхом ізотермічної витримки в інтервалі температур 450-325 °C або шляхом непереривного охолодження в інтервалі температур 450-325 °C (Патент України № 27595, МПК (2006), С21D9/52, С21D1/78. Бюл. № 18, 12.11.2007). Цей спосіб за технічною суттю найбільш близьким аналогом до того, який заявляється. Спільними істотними ознаками для відомого способу і способу виробництва високоміцного дроту зі середньоуглецевої сталі, що заявляється, є термічна обробка заготовки з вмістом 0,300,60 % вуглецю до отримання бейнітної структури з наступною підготовкою поверхні заготовки до волочіння, волочіння на дріт кінцевого розміру та дорекристалізаційний відпал. Недоліками відомого способу є використання розплавів солей для отримання бейнітної структури, які мають низку недоліків, а саме: небезпека для обслуговуючого персоналу, дорожнеча та енергозатрати, вибухонебезпечність, великі витрати матеріалу через винесення з дротом, що обробляється, та ін. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу виробництва високоміцного дроту зі середньовуглецевої сталі, що дозволить забезпечити параметри розпаду переохолодженого аустеніту у бейнітну структуру без зміни агрегатного стану середовища охолодження, необхідного для здійснення цього охолодження, і за рахунок цього скасувати з технологічного процесу бейнітування розплави солей та патентировочні ванни, у яких знаходяться ці розплави. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що у способі виробництва дроту зі середньовуглецевої сталі, що включає термічну обробку заготовки з вмістом 0,30-0,60 % вуглецю до отримання бейнітної структури з послідуючою підготовкою поверхні до волочіння, волочіння на дріт кінцевого розміру та дорекристалізаційний відпал, згідно з корисною моделлю, охолодження заготівки проводять у суміші металевого дробу та порошкоподібного графіту, причому бейнітну структуру в заготовці отримують при ізотермічній витримці чи при переривному охолодженні, а як металевий дріб використовують сталевий і/або чавунний дріб і/або дріб з відомих кольорових металів і/або їх сплавів. Уже відомо застосування металевого дробу як середовища для сорбітизації дротової заготовки для високоміцного дроту (Патент України № 77019. МПК С21D9/52 (2006.01). 25.01.2013. Бюл. № 2). При цьому отримують структуру сорбіту в дротовій заготовці, однак отримати структури бейніту в середньовуглецевій сталі при аналогічних параметрах середовища неможливо. Новими ознаками способу виробництва високоміцного дроту зі середньовуглецевої сталі, що заявляється, є те, що охолодження заготовки проводиться у суміші металевого дробу та порошкоподібного графіту, причому бейнітну структуру у заготовках отримують при ізотермічній витримці або при безперервному охолодженні, а як металевий дріб використовують сталевий дріб і/або дріб з відомих металів і/або їх сплавів. Завдяки новим ознакам, які забезпечують параметри розпаду переохолодженого аустеніту у бейнітну структуру без зміни агрегатного стану середовища охолодження, необхідного для здійснення цього охолодження, скасовуються з технологічного процесу бейнітування розплави солей і патентировочні ванни, у яких знаходяться ці розплави. Спосіб виробництва високоміцного дроту зі середньовуглецевої сталі здійснюють наступним чином. Як вихідну заготовку беруть передільну заготовку діаметром 5-8 мм зі середньовуглецевих сталей 30-50 (вміст вуглецю 0,30-0,60 %). Термічну обробку проводять шляхом аустенітизації та 1 UA 89833 U 5 10 15 20 подальшого охолодження у суміші металевого дробу та порошкоподібного графіту до отримання бейнітної структури з твердістю 250-500 НВ, причому бейнітну структуру в заготовці отримують при ізотермічній витримці або при безперервному охолодженні, а як металевий дріб використовують сталевий і/або чавунний дріб і/або дріб з відомих кольорових металів і/або їх сплавів. Потім проводять підготовку поверхні бейнітованої заготовки для волочіння, волочіння на дріт кінцевого розміру і далі дріт піддають короткочасному дорекристалізаційному відпалу за відомою технологією. Приклад Брали заготовку для виробництва високоміцного дроту зі середньовуглецевої сталі у виді зразків-пластин товщиною 5,0 мм, отриманих з катанки діаметром 6,5 мм сточуванням поверхневого зневуглецьованого шару з вуглецевою сталі з вмістом 0,32 % вуглецю, що відповідає сталі 35. Зразки нагрівали для аустенітизації до температури 920±20 °C протягом 0,5 год., а далі занурювали у суміш дробу діам. 1,2-1,6 мм зі сталі типу 08Г2С і сріблястого графіту в рівних долях, при цьому в процесі безперервного охолодження аустеніт переохолоджувався й трансформувався в бейнітну структуру; такий же тип структури отримували при ізотермічній витримці при температурі цієї ж суміші 350-450 °C. Твердість отриманої бейнітної структури складала 255-280 НВ. Після підготовки поверхні зразків шляхом травлення та нанесення покриття їх деформували вхолодну зі ступенем деформування 60 % і далі піддавали прискореному дорекристалізаціймому відпалу при 375±5 °C протягом 30 сек. Твердість деформованих і термооброблених зразків-пластин складала 330-360 НВ, що 2 відповідає рівню міцності близько 1000-1100 Н/мм . Таким чином, спосіб, що заявляється, забезпечує отримання високоміцного продукту зі середньовуглецевої сталі. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 1. Спосіб виробництва високоміцного дроту зі середньовуглецевої сталі, який включає термічну обробку заготовки з вмістом 0,30-0,60 % вуглецю до отримання бейнітної структури з подальшою підготовкою поверхні заготовки до волочіння, волочіння на дріт кінцевого розміру та дорекристалізаційний відпал, який відрізняється тим, що охолодження заготовки проводять у суміші металевого дробу і порошкоподібного графіту. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що бейнітну структуру в заготовці отримують при ізотермічній витримці у суміші металевого дробу та порошкоподібного графіту. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що бейнітну структуру в заготовці отримують при непереривному охолодженні у суміші металевого дробу та порошкоподібного графіту. 4. Спосіб за п. 1-3, який відрізняється тим, що як металевий дріб використовують сталевий і(або) чавунний дріб і(або) дріб з кольорових металів і(або) їх сплавів. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2