Дать определение понятию стальная заготовка. Привести классификацию стали по содержанию углерода. Описать элементы, влияющие на свойства стали. Охарактеризовать влияние углерода на свойства стали.
Стальной заготовкой называется промежуточное звено между исходным материалом (ломом и металлической рудой) и готовой продукцией (проволокой, металлокордом и т.п.).
По содержанию углерода стали подразделяются на: низкоуглеродистые (меньше 0,3%), среднеуглеродистые (0,3 – 0,7%), высокоуглеродистые (больше 0,7 %).
В состав сталей могут входить многие химические элементы, влияющие на их свойства. Часть из них, например такие как сера и фосфор, являются вредными примесями понижающие качество сталей. Сера вызывает красноломкость стали и способствует увеличению коррозии. А фосфор вызывает хладноломкость стали, понижает вязкость, увеличивает предел прочности при растяжении и увеличивает жёсткость. Также в состав стали может входить хром и никель, которые замедляют процесс изотермического распада, увеличивают коррозионные свойства и электропроводность, никель как легирующий элемент повышает хладостойкость, прочность и пластичность стали. Медь улучшает свойства стали повышением стойкости против коррозии. Алюминий при раскислении способствует получению мелкозернистой структуры стали. Кислород является вредной примесью, уменьшает электропроводность, число скручиваний, увеличивает склонность к старению. Азот способствует старению стали, уменьшает пластичность, образует крайне опасные недеформируемые включения.
С увеличением углерода увеличивается прочность и уменьшается пластичность. С увеличением углерода также уменьшается максимальное допустимое единичное и суммарное обжатие. Важно что бы содержание углерода было однородным, т.к. при неоднородном содержании углерода в катанке может произойти разброс свойств патентированой заготовки и готовой продукции.
Дать определение понятию волочение. Описать приведенную схему волочения, изображенную на рисунке. Описать способы волочения. Проанализировать достоинства и недостатки многократного волочения.
Волочение – процесс протягивания металла через волочильный инструмент (волоку, фильеру) в процессе которого уменьшается поперечное сечение исходной заготовки и увеличиваются линейные размеры готового изделия.
P
– усилия волочения
Q1 и Q2 – усилия сжатия
По кратности волочение бывает однократное и многократное.
Однократное волочение – это волочение при котором проволока готового диаметра получается после прохождения одной волоки. Им пользуются при волочении фасонной проволоки, калибровки прутков и придания им различного профиля.
Многократное волочение – это процесс при котором осуществляется одновременно несколько операций (переходов) одной заготовки до проволоки необходимых размеров.
Многократное волочение имеет ряд преимуществ перед однократным:
- автоматическая передача проволоки с одного барабана на другой
- повышение скорости на чистовом барабане при небольших скоростях размотки
- улучшенные условия волочения (уплотнение слоев смазки на поверхности проволоки)
Производство тонкой и наитончайшей проволоки наиболее рационально производить на станах многократного волочения.
Привести пример зависимости температуры деформации от скорости волочения. Дать определение понятию скорость волочения. Привести влияние скорости волочения на свойства проволоки. Описать факторы, влияющие на скорость волочения.
Скорость волочения – это скорость протяжки металла через волоку.
Возможность использования более высокой скорости волочения не отражается на свойствах готовой проволоки, но при этом происходит разогрев волок и самой проволоки, что оказывает влияние на пластичность проволоки.
В современных условиях скорость волочения зависит от таких факторов как скорость отвода тепла и допускаемая температура нагрева проволоки при волочении, а также ограниченные возможности волочильных машин, мощность привода, состояния размоточных устройств. При достаточно высоких скоростях учитываются такие факторы как качество поверхности проволоки, качество волок, повышенное качество охлаждения и улучшенное качество смазки.
По мере увеличения возрастания скорости волочения увеличивается температура деформации. При достаточно высоких скоростях температура не успевает снимать упрочнение, что приводит к обрыву проволоки. При холодном волочении происходит неравномерный нагрев проволоки по сечению, что вызывает остаточные напряжения которые можно снизить понижение температуры на последней протяжке путем уменьшения единичного обжатия и силы трения.
Дать определение понятию проволока. Перечислить основные признаки классификации проволоки. Описать характеристики проволоки по химическому составу. Привести пример применения проволоки в зависимости от её химического состава
Проволока – это изделие, получаемое при прохождении заготовки через волочильный инструмент, называемый волоокой или фильерой.
Каждый вид проволоки классифицируют по диаметру и по профилю сечения. По диаметру, проволока бывает особогрубая (6-20 мм), грубая (3,0-6,0 мм), средняя (1,6-3,0 мм), тонкая (1,6-0,1 мм), микронная (< 0,1 мм). По профилю сечения она бывает фасонной, т.е. имеет разную сложность формы поперечного сечения. Примером фасонного сечения является сечение в виде круга, квадрата, треугольника, Z-образное сечение и Х-образное сечение.
В зависимости от хим.состава проволока бывает высоко легированной, средне- и низко легированной. Это зависит от процентного содержания легирующих элементов, вводимых в материал проволоки. Чем выше легированность проволоки, тем выше эксплуатационные свойства, что позволяет её применять в ответственных деталях, работающих с повышенным износом. Однако с увеличением легирующих элементов, увеличивается так же себестоимость этой проволоки и затраты на её производство, что удорожает её.
Примером использования легированной проволоки, является линии электропередач, которые подвержены воздействию дождя. Эта проволока не будет ржаветь и окисляться, что уменьшит количество замен и ремонтов.