Дополнительные нюансы производства метизов

Неметаллические включения в катанке стали (средне­арифметическое значение по ГОСТ 1778-88, шкала 14) не превы­шали: сульфиды — 1,0 балла; оксиды точечные — 1,0 балла; силикаты пластичные — 1,5 балла; силикаты хрупкие — 1,5 балла; силикаты недеформируемые — 1,5 балла.

Максимальный балл неметаллических включений всех видов по ГОСТ 1778-88 не превышал 2 балла.

Высокий уровень качества стали подтверждается мно­гочисленными исследованиями и практикой работы предприятия. Эта сталь имеет повышенный (до 12%) ресурс пластичности в сравнении с лучшими марками стали, используемыми для из­готовления метизов.

Специально проведенные исследования показали увеличение на 15% производительности волочения проволоки диаметром 0,15 мм за счет уменьшения обрывности при волочении. При произ­водстве специальной биметаллической проволоки диаметром 0,14 мм (стальной сердечник диаметром 0,12 мм с медным покры­тием) наблюдалось уменьшение обрывности при волочении в 3 раза, при силовой перемотке этой проволоки уменьшение обрыв­ности на строительной длине достигало 5-6 раз.

Использование нашей стали позволяет увеличить срок службы канатов различного назначения в 1,З-4,2 раза, наблюдается рост выносливости металлокорда. Металлокорд превосходил по выносливости лучшие виды металлокорда фирмы Пирелли (Италия) и фирмы Бекарт (Бельгия) примерно на 30—37%. Наблюдалось увеличение ходимости шин на 30%.

Опыт создания сталей для высококачественных метизов по­зволяет определить основные требования для углеродистых сталей, используемых для получения проволоки диаметром 0,15-5-0,20 мм.

1. Минимальный разбег в марке по углероду должен быть для качественных видов проволоки не более 0,05%, так как это определяет колебание прочности готовой проволоки в партии. Узкие пределы колебания углерода обеспечиваются при выплавке стали в агрегатах, где скорость окисления невысока, например, в мартеновской печи.
2. Минимальный разбег по содержанию Мп и Si в марке (Мп<0,2%; Si<0,15%), так как эти элементы не оказывают вредного влияния на свойства проволоки, но влияют на ее проч­ностные свойства и изменение свойств заготовки, что оказывает, в свою очередь, воздействие на разбег прочностных характери­стик проволоки.
3. Сера и фосфор оказывают вредное влияние на свойства проволоки при любом количестве и поэтому содержание S и Р ограничивается менее 0,02% (каждого) для качественных метизов и менее 0,015% (каждого) для специальных высококачественных метизов.
4. Cr, Ni, Си оказывают неблагоприятное влияние на процесс _патентирования заготовки и, как следствие, не позволяют получить проволоку с высокими пластическими свойствами. Опыт работы Запас прочности подтверждает, что для стали повышенного каче­ства их содержание может быть ограничено: Cr<0,07%, Ni<0,005%>, Cu<0,05%), Х<0,015%, а для изготовления высокопрочной прово­локи диаметром 0,15-5-0,20 мм — Х<0,10%>.
5. Балл максимальных неметаллических включений и средняя загрязненность металла оказывают влияние на устойчивость про­цесса волочения (обрывность при волочении), что особенно замет­но при производстве тонких диаметров проволоки. Использование первородной шихты и внепечной обработки позволяет снизить содержание и размер неметаллических включений, что благопри­ятно сказывается на усталостные свойства метизов (цапример, металлокорда), уменьшает снижение разрушающей нагрузки про­волоки. Для высококачественных метизов максимальный размер (балл по ГОСТ 1778-88) неметаллических включений, видимо, не должен превышать величины, равной примерно 10%) диаметра проволоки.
6. При внепечной обработке нейтральными газами снижается на 30-35%> содержание кислорода и количество оксидов в металле. Стабилизируется окисленность и качество слитка, что увеличивает выход годного. Низкое содержание водорода 2 см³/100 г в метал­ле обеспечивается обработкой жидкой стали аргоном в сочета­нии с обработкой шлаковой смесью. Расход смеси 7-5-10 кг/т, аргона 0,15-5-0,25 м³/т.

Хотя влияние содержания кислорода, водорода и азота в стали на свойства проволоки не установлены однозначно, продувка стали аргоном благоприятно сказывается на свойствах метизов.

В настоящее время на предприятии выплавляются три группы углеродистых сталей.

1. Серийные марки сталей в соответствии со стандартами на обычные марки сталей, предназначенные для изготовления мети­зов неответственного назначения. Для выплавки этих сталей ис­пользуется обычная шихта.
2. Сталь улучшенного качества для производства качественных метизов выплавляется на обычной шихте с дополнительной вне- печной обработкой инертными газами (азотом, аргоном). К этим сталям относятся стали марок 50-70, предназначенные для изго­товления стальной плющеной ленты, бердной, кардной, кабельной, бортовой проволоки и пружинной проволоки больших диаметров.
3. Сталь, выплавляемая на чистой первородной шихте по ком­плексной технологии с обработкой шлакообразующими примесями и продувкой инертными газами в ковше, для производства высо­кокачественных метизов (металлокорда, авиационных канатов, спе­циальной проволоки ПБГ-0,14, специальных канатов и др.). Для повышения качества стали некоторые марки подвергаются допол­нительному электрошлаковому переплаву (например, сталь БП-5ш для проволоки ПБГ-0,14 или 70ХГФАШ для пружин клапана ав­томобилей ВАЗ).