4.3 Вибір термічної обробки сталі у8а.

Виходячи з умов роботи викрутки, необхідно визначити яку структуру повинна мати сталь У8А в даному будівельному виробі. Такою структурою буде троостит, який задовольнить всі вимоги виставлені до матеріалу в п. 4.1.

Отримати троостит можна різними варіантами термічної обробки, наприклад, гартування з самовідпуском але така ТО використовується для крупно- габаритного інструменту, або ізотермічним гартуванням на троостит (але такий варіант – технологічно складний).

Тому виконуємо гартування і середній відпуск. Необхідно визначити режими гартування. Температуру гартування можна визначити спираючись на температуру критичних точок ,

або графічно за діаграмою стану, сплавів “залізо вуглець”(FeC).

Сталь У8А нагріваємо до температури , яка являється вищою від лінії PSK (Ac­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­_r ) діаграми стану сплавів Fe  C (рис.4). При цьому перліт, який сумішю фериту та цементиту (ферит твердий розчин вуглецю в -залізі) переходить в аустеніт - твердий розчин вуглецю в-залізі. В результаті швидкого охолодження із швидкістю вище критичної , утворюється мартенситна структура, що являє собою перенасичений твердий розчин вуглецю в- залізі. Мартенсит має високу твердість НВ6500 МПа та міцність на відміну від перліту. За рахунок утворення тетрагональної деформованої решітки з високими внутрішніми напруженнями.Для забезпечення необхідної швидкості охолодження сталі У8А, як охолоджуюче середовище застосуємо воду.

Для зменшення твердості сталі У8А та зниження внутрішніх напружень, досягнення необхідної міцності, пружності, ударної в'язкості виконуємо середній відпуск при температурі 400 . Для цього розігріваємо загартовану сталь до температури 400, а потім охолоджуємо її на повітрі.

В результаті мартенситна структура руйнується, деформованість решітки - заліза зникає, утворюється цементит – хімічна сполука заліза і вуглецю Fe_{3 ­}C , тобто структура стає трооститною.

Троостит – високодисперсна суміш фериту і цементиту. Це як раз та структура яка нам потрібна.

G

S

Ф+П

Рис. 4. Діаграма сплавів заліза з вуглецем з температурним

діапазоном нагрівання для доевтектоїдних ( повне гартування) і

заевтектоїдних сталей( неповне гартування).

4.4 Вибір способу виготовлення заготівлі.

З

аготівлею для виготовлення викруток являється дріт, що виготовляється різних діаметрів. Дріт виготовляється способом прокатки. Прокатка – це вид обробки тиском, при якому заготовка обтискується і видовжується між валками прокатного стану, що обертаються. Прокатка, при якій виготовляться дріт називається поперечною. Особливістю цього виду є те, що валки з паралельними осями 1 обертаються в одному напрямку і обертають заготівлю 2, яка деформується, переміщаючись вздовж осей валків (рис 5,а).

Але найбільш поширеним видом для виготовлення дроту являється поздовжня прокатка, при якій заготовка переміщується перпендикулярно до осей валків, які обертаються в протилежних напрямках(рис 5,б).

Н

апівпродуктами для виготовлення дроту є блюми, які виготовляються зі злитків. Перед прокаткою на сортових станах блюми попередньо прокатуються на заготовочних станах.

Сталь У8А в холодному стані має низьку пластичність і тому необхідно виконувати гарячу прокатку. Температурний інтервал гарячої обробки тиском вуглецевих сталей з 0,8...1,3% вуглецю складає ~ 1100...760°С. Схема технологічного процесу виготовлення дроту подається на рис.6, а схеми заготівлі – дроту на рис.7.

Рис 6.Схема технологічного процесу виготовлення дроту

Рис.7 Схема заготівлі (дріт)