83 / 108
EuroWire –
май
2012
г.
81
Техническая статья
растяжение при легировании бором
совпадает с данными предыдущих
исследований
низкоуглеродистых
1
и высокоуглеродистых
7
сталей, а
также согласуется с увеличением
прокаливаемости, которое наблюдалось
в
ходе
дилатометрического
исследования. Рост кинетики перлитного
превращения
может
привести
к
увеличению
межпластинчатого
расстояния
и
(или)
укрупнению
перлитных зерен. Допустимо было бы
также утверждать, что снижение уровня
прочности может быть связано с более
низкой степенью упрочнения твердого
раствора.Темнеменее,следуетпризнать,
что в отличие от базисного сплава сплав,
легированный бором, не демонстрирует
снижения прочностных характеристик.
Ранее высказывалось предположение о
том, что снижение прочности связано с
влиянием легирования на превращение
аустенита в феррит
1
или перлит
11
.
Физико-механические
свойства,
полученные
после
волочения
проволоки с уменьшением диаметра до
2,5 мм, представлены на рис. 5а и в
таблице 3. В холоднотянутом состоянии
сталь, легированная бором, имеет
самые низкие показатели прочности
при растяжении и относительного
удлинения, а высоколегированная
сталь
с
высоким
содержанием
бора
обладает
максимальной
прочностью при растяжении и более
высокими по сравнению со сталью,
легированной бором, показателями
относительного удлинения. Базисная
сталь демонстрирует аналогичные
высоколегированной стали с высоким
содержанием
бора
показатели
равномерного и общего удлинения,
хотя и при более низкой прочности
при растяжении. Следует признать, что
в захватах машины для испытания на
растяжение возникали обрывы, что,
видимо, сказалось на значениях общего
удлинения.
Механические свойства при растяжении,
полученные после патентирования
образцов
диаметром
2,5
мм,
представлены на рис. 5б и в таблице
3. Аналогичные показатели прочности
при растяжении получены в образцах из
базисной стали и из стали, легированной
бором, тогда как высоколегированная
сталь с высоким содержанием бора
демонстрирует снижение предела
прочности при растяжении примерно
на 50 МПа. Более низкая величина
прочности также может быть связана с
ростом кинетики разложения аустенита.
Несколько бóльшая величина общего
удлинения получена для обеих марок
борсодержащих сталей.
Далее
образцы
патентированной
проволоки были протянуты в несколько
последовательных
переходов
до
диаметра 1 мм . Полученные в результате
механические характеристики при
растяжении, наряду с данными по
количеству витков до обрыва (N
t
) и
количеству знакопеременных изгибов
(N
b
), представлены в таблице 4. Вновь
очевидно снижение прочности на
растяжение при легировании бором,
равно как и некоторое увеличение
значений равномерного и общего
удлинения. Однако количество витков
до обрыва вследствие легирования
не меняется, хотя с увеличением
содержания
бора
наблюдается
незначительное сокращение числа
знакопеременных
изгибов.
Для
определения
чувствительности
тянутой проволоки диаметром 1 мм к
старению были проведены испытания
на изотермическое старение при
температуре 150 ºC в течение одного
часа. Полученные результаты приведены
в таблице 5. Выявлено увеличение
прочности при растяжении примерно
на 170 МПа, при этом параметры
Предел
прочности на
разрыв, МПа
Относительное
равномерное
удлинение, %
Общее
удлинение, %
Проволока после
волочения с уменьшением
диаметра до 2,5 мм
Базисная сталь
1644
1.2
1.5
Сталь, легированная бором
1592
1.0
1.1
Высоколегированная сталь с
высоким содержанием бора
1677
1.2
1.5
Патентированная
проволока диаметром
2,5 мм
Базисная сталь
1324
7.3
8.6
Сталь, легированная бором
1317
6.7
8.9
Высоколегированная сталь с
высоким содержанием бора
1277
6.7
9.1
▼
▼
Таблица 3.
Механические свойства при растяжении: предел прочности на разрыв (UTS), относительное равномерное удлинение (UE) и общее удлинение (TE)
проволоки после волочения с уменьшением диаметра до 2,5 мм и после патентирования образцов диаметром 2,5 мм
Рис. 5.
Кривые
зависимости
деформации от
напряжения проволоки
а) после волочения с
уменьшением диаметра
до 2,5 мм и б) после
патентирования
образцов диаметром
2,5 мм
Деформация, %
б)
Деформация, %
a)
Прочность, МПа
Напряжение, МПа
▲
Сталь,
легированная
бором
Базисная сталь
Базисная сталь
Высоколегированная сталь с
высоким содержанием бора
Высоколегированная сталь с
высоким содержанием бора
Сталь,
легированная
бором