Способ изготовления проволоки и плющеной ленты из нержавеющих сталей аустенитного класса

Вар С 21 Р 9/5 АНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТМ(71) Белорецкий ордена ТрудовогоКрасного Знамени металлургическийкомбинат им. М,И.Калинина(56) 1. Колпашников А.И., Белоусов А.С., Мануйлов В.Ф. Высокопрочная нержавекицая проволока.-фМеталлургияо, 1971, с. 13, 39-42, 58-612;. Патент США В 2958617,кл. 148-125, 1960.3. Авторское свидетельство СССРР 578355, кл, С 21 Р 9/52, 1973.(54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИИ ПРОВОЛОКИ И ПЛЮЩЕНОЙ ЛЕНТЫ ИЗ НЕРЖАВНОЩИХ СТАЛЕЙ АУСТЕНИТНОГО КЛАССА, преимущественно с нестабильным в условиях холодной деформации аустенитом,включающий закалку заготовки, воло-ченне эа несколько проходов, промежуточный отпуск и отпуск на готовомразмере, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьаоения прочности при сохранении пластичности, промежуточный отпуск производят послезакалки заготовки, а волочение на первом проходе производят с обжатием30-40.Изобретение относится к метизному производству металлургической промышленности и может быть использовано при изготовлении проволоки и плющеной ленты для создания высокопрочных теплостойких конструкционных композиционных материалов, а также для пружин ответственного назначения, оплетки фторопластовых рукавов высокого давления, бронирования кабелей и т.д.В настоящее время для изготовления высокопрочной нержавеющей проволоки и плющеной ленты широко применяются нержавеющие стали аустенитного класса с нестабильным в условиях холодной пластической деформации .аустенитом, подавляющее большинство которых представляет собой хромоникелевые стали типа 18-8, дополнительно легированные элементами повышающими эффект дисперсионного твердения. В закаленном состоянии эти стали имеют аустенитную структуру и обладают высокой пластичностью, а упрочнение их при холодной пластической деформации волочение, плющение ) обусловлено наклепом как самого аустенита, так и образующейся из негос-фазы.Дополнительный вклад в упрочнение вносит рост содержания с-фазы при повышении степени суммарной деформации, а также фазовый наклеп вследствие О - о-превращения. Таким образом, существующие способы 10 20 25 ЗО щей проволоки и плющеной ленты из метастабильных аустенитных сталей определяются степенью суммарной деформации, количеством с,-фазы, об-разовавшейся в процессе деформации, и процессами старения при отпуске.Известны способы изготовления высокопрочной нержавеющей проволоки, наиболее распространенный из которых заключается в закалке заготовки с температуры нагрева 950- 1150 С (в зависимости от содержания углерода в стали), последующей холод ной деформации волочением заготовкина готовую проволоку с суммарнымобжатием 79-98 (оптимально 90-92)при частых обжатиях 15-25 и отпуске при 300-500 С Т.13,50 Известен также способ изготовления высокопрочной проволоки из нержавеющих сталей аустенитно-мартен- ситного класса, включающий закалку и отпуск полуфабриката для обеспечения структурной стабильности в условиях транспортировки при низких температурах. Изготовление из этих полуфабрикатов готовой проволоки осуществляется обработкой холодом и последующим отпуском2).Недостатками указанного способа являются невозможность получения 55 60 65 изготовления высокопрочной нержавею прочности более 250 кгс/см и сложность технологии изготовления.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления проволоки из нержавеющих сталей аустенитного класса, включающий закалку заготовки, подготовку поверхности, волочение с суммарным обжатием,70-80, промежуточный отпуск при 400-420 С, волочение на конечный размер: и отпуск при тех же температурах 3 3.Недостаток известного способа заключается в том, что он также не позволяет получить прочность более 250 кгс/мм , в то время как, наприймер, для разработки композиционных материалов алюминий плюс стальные волокна требуется нержавеющая проволока с пределом прочности не менее 350 кг/мм при разрыве с узлом не менее 50, и, кроме того после промежуточного отпуска необходима повторная подготовка поверхности проволоки к волочению.Цель изобретения - повышение проч ности проволоки при сохранении пластичности.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления проволоки и плющеной ленты из нержавеющих сталей аустенитного класса, включающем закалку заготовки, волочение за несколько проходов, промежуточный отпуск и отпуск на готовом размере, промежуточный отпуск производят после закалки заготовки, а волочение на первом проходе производят с обжатием 30-40.Отпуск закаленной заготовки повышает ее механические свойства. Положительное влияние данного отпуска объясняется релаксацией напряжений; перестройкой дислокаций и снижением предпочтительных мест образования мартенсита при последующей холодной деформации.Высокое 30-40 обжатие на первом проходе протяжке , когда металл еще не наклепан, способствует более равномерному распределению напряжений и деформации ио сечению проволоки и большему разогреву металла предотвращению интенсивного мартенситообразования), а также лучшей адсорбции сухой смазки и сохранение ее при дальнейшем волочении.Обжатие на первом проходе менее 30 не приводит к нагреву проволоки выше т. МЙ , следовательно, не позволит получить структуру наклепан- ного аустенита, обеспечивающего при дальнейших проходах с обжатием 16-19 образование мелкодисперсного аустенита, придающего стали высокую прочность при сохранении пластичности. Обжатие более 40приводит к нарушению основного условия волочения, согласно которому напряжение растя1032032 Диаметрзаготовки,мм Числоскручиваннй Термообработка Число перегибов+отпуск ВНИИИ Заказ 5332/31 Тираж 568 Подписное филиал ППП "Патентф, г,ужгород,ул.Проектная,4 жения, возникающее в протягиваемой проволоке после выхода ее из волоки, должно быть меньше величины сопротивления пластической деформации.П р и м е р. Проводится закалка заготовки диаметром 2, 0; 1, 0 и 0,7 5 мм 5 из стали 18 Х 15 Н 5 АМЗ промыаленной Как видно из таблицы, механические свойства отпущенного металла выше по сравнению с неотпущенным.Положительное влияние отпуска заготовки непосредственно после закалкиособенно проявляется при последующем волочении. Закаленную и отпущенную заготовку диаметром 0,75 мм подвергают холодному волочению по маршруту: 0,75-0,60-0,54-0,49- 0,44-0,39- 45 0,35-0,32-0,29-0,27-0,23-0,21-0,197- 0,178-0,163-0,149 мм, эЧастное обжатие на первой протяжке 36,2 и 16-19 на последующих протяжках. Суммарное.обжатие 96. 5 О Проволока на готовом размере подвергается отпуску при 430 С в течение 2 ч. Механические свойства готовой проволоки после отпуска: б 8 = 360- 385 кг/мм, разрыв с узлом 53-57,Часть полученной проволоки на готовом размере была прокатана (проплющена/ на ленту толщиной 0,10 мм,плавки ЭШП с температуры 1120 фС.Часть заготовки после закалки подвергается отпуску при 460 С с выдержкой 50 мин.Механические свойства закаленноотпущенной заготовки приведены в таблице. предел пРочности которой составляет 390-405 кг/ммВ целях сопоставления та же закаленная, но беэ отпуска, заготовка диаметром 0,75 мм подвергалась волочению по обычному маршруту с часты" ми обжатиями на всех протяжках в пределах 16-19. В этом варианте заготовка протягивается лишь на проволоку диаметром 0,32 мм. При,попытке продолжения дальнейшего волочения наблюдаются частые обрывы проволоки.Использование предлагаемого способа изготовления высокопрочной проволоки и плющеной ленты иэ нержавеющих сталей с метастабильным аустенитом обеспечивает по сравнению с существующими способами возможность получения стальных волокон проволоки и ленты) с прочностью более 350 кг/мм , что особенно важно на современном этапе создания композиционных материалов.