ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева», Нижний Новгород, Россия:
А. А. Филиппов, канд. техн. наук, доцент; докт. техн. наук
Г. В. Пачурин, профессор
Н. А. Кузьмин, докт. техн. наук, профессор, зав. кафедрой
ФГБОУ ВО «Волжский государственный университет водного транспорта», Нижний Новгород, Россия:
Ю. И. Матвеев, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: pachuringv@mail.ru
Крепежные изделия нашли широкое применение в различных отраслях современного машиностроения. Кроме обеспечения их эксплуатационных свойств, важным является снижение затрат — от получения проката до изготовления готовых металлоизделий. С целью обеспечения процесса высадки стержневых изделий прокат должен обладать соответствующей структурой, обусловленной химическим составом, природой материала, а также его технологической обработкой. Большое значение имеет обеспечение получения нужного номера размера зерна феррита, для чего требуется тщательный подбор химического состава материала. В производстве металлоизделий метизной группы часто используется сталь 38ХА. Готовые изделия закаляют и отпускают, что является причиной возникновения технологических поверхностных дефектов типа обезуглероженного слоя, окалины и др., наличие которых недопустимо. Перед высадкой используются энергозатратные, дорогостоящие и неэкологичные технологические операции (например, обточка или травление), что приводит к ухудшению технико-экономических показателей метизного производства. Таким образом, актуально решение задачи производства проката без операций закалки и отжига в термических печах, а следовательно, без обточки или травления его поверхности. Одним из вариантов решения этой задачи является структурный подход при подготовке сортового металлопроката, который обеспечивает функциональное управление его свойствами. В работе показано, что оптимальное сочетание структуры и механических параметров стали 38ХА наблюдается при обжатиях в пределах от 5 до 10 %. Большие степени обусловливают повышение прочностных и снижение пластических показателей. Повышение прочностных свойств изделий в первую очередь обусловлено повышенной прочностью используемого проката, вызванной структурно-механическими свойствами, сформированными оптимальным режимом его обработки перед холодной высадкой. Так, патентирование (450 °C) проката перед волочением (степень обжатия 5–10 %) обусловливает, при незначительном снижении (до 4 %) характеристик пластичности, повышение предела прочности до 190–220 МПа.
1. Гуров В. Д., Владимиров А. Г. Улучшение качества крепежных изделий и снижение расхода металла при производстве // Сталь. 2005. № 12. С. 52–54.
2. Кулеша В. А. Особенности производства стали для высококачественных метизов / Тр. III Конгресса прокатчиков. — Москва : АО «Черметинформация», 2000. С. 543–546.
3. Филиппов А. А., Пачурин Г. В., Чиненков С. В. Формирование структурно-механических свойств стальных заготовок для упрочненных болтов : Монография. — Нижний Новгород : НГТУ, 2012. — 151 с.
4. 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. No. 9-10. Р. 810–815.
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. Галкин В. В. К вопросу микроструктурной оценки распределения пластических деформаций металла холодновысаженных крепежных изделий // Кузнечно-штамповочное производство. Обра ботка материалов давлением. 2014. № 8. С. 11–14.
7. Амиров М. Г., Лавриненко Ю. А. Основы технологии автоматизирования холодновысадочного производства : учеб. пособие. — Уфа : УАИ, 1992. — 142 с.
8. Филиппов А. А., Пачурин Г. В., Наумов В. И., Кузьмин Н. А. Влияние поверхностного и структурного состояния на качество проката для болтов // Фундаментальные исследования. 2015. № 10(1). С. 77–82.
9. Томигана Д., Вакимото К., Мори Т., Мураками М., Йошимура Т. Производство катанки с высокой способностью к удалению окалины // Метизы. 2008. № 2(18). С. 32–42.
10. Галкин В. В. Структурно-деформационная оценка упрочнения металла в многооперационных процессах холодного деформирования // Упрочняющие технологии и покрытия. 2014. № 8. С. 8–12.
11. Мойсейчик Е. А. Работа растянутых высокопрочных болтов в элементах стальных конструкций и их склонность к замедленному разрушению // Вестник МГСУ. 2014. № 11. С. 58–67.
12. Бунатян Г. В. Крепежные изделия. Перспективы — в консолидации // Метизы. 2010. № 1(22). С. 12–15.
13. Зинути А., Саро Дж. Волочение проволоки на станах // Метизы. 2003. № 2(03). С. 41–47.
14. Лавриненко В. Ю. Математические модели процессов холодной объемной штамповки крепежных изделий // Метизы. 2007. № 1. С. 35–37.
15. 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.
16. Филиппов А. А., Пачурин Г. В. Ресурсосберегающая подготовка стального проката к холодной высадке крепежных изделий // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 8-4. С. 23–29.