Нагартованная сталь это

Способ производства холоднокатаной листовой нагартованной стали

Владельцы патента RU 2369456:

Способ предназначен для повышения потребительских свойств низкоуглеродистой холоднокатаной листовой нагартованной стали сечением 0,43…0,63×1250 мм. Способ включает прокатку полосовой горячекатаной заготовки в валках широкополосного стана с заданными обжатиями. Получение листовой стали, имеющей свойства нагартованного металла, пригодной для последующего оцинкования, обеспечивается за счет того, что прокатку производят на двухклетевом реверсивном стане с относительным суммарным обжатием в пределах 69…79%, при этом величину обжатия в последнем проходе принимают равной 56…60% от обжатия в первом проходе, а величину удельного натяжения — в пределах 75…85 Н/мм 2 при добавочном натяжении не более 20 Н/мм 2 .

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении холоднокатаной листовой нагартованной стали.

Нагартованная — это поверхностно наклепанная сталь, обработанная без ее полной рекристаллизации (см. «Толковый металлургический словарь» под ред. В.И.Куманина, М., «Металлургия», 1989, с.177 и 179). Нагартованную листовую сталь получают холодной прокаткой, технология которой достаточно подробно описана, например, в книге П.И.Полухина и др. «Прокатное производство», М., «Металлургия», 1982, с.511-535.

Нагартованная сталь

Современное машиностроение, а также производство различных металлических изделий требует в качестве материала сталь, имеющую совершенно различные физико-механические качества. При этом большое значение имеет изготовление таких сортов стали, поверхность которых имеет одни механические качества, а основное тело изделия – несколько иные.
В частности, для многих областей машиностроения важно, чтобы сталь сохраняла такие свои основные пластические качества, как прочность и упругость, но приобрела бы при этом твердость поверхностных слоев, которые непосредственно взаимодействуют с другими элементами машин или конструкций. Для отдельных узлов машин и механизмов нужна повышенная ударопрочность поверхности стали, повышенная устойчивость к изнашиванию, а также повышенное противодействие микроразрушениям, которые принято называть «усталостью материала».

Все эти свойства сталь приобретает в технологическом процессе наклёпа, который также известен под названием «нагартовка». Наклёп (нагартовка) – процесс пластического деформирования стальной заготовки при температурах, когда еще не растет размер «зерна» стали в процессе нагрева, то есть не происходит рекристаллизация. В ходе этого процесса увеличивается твердость и прочность поверхностных слоев заготовки за счет снижения их вязкости и пластичности. Существует мнение, что любое внешнее механическое воздействие на стальную заготовку может носить название «нагартовка», однако качество технологической процедуры наклёпа зависит от значительного количества условий, в первую очередь – от температурных.

Нагартовка в условиях современного производства осуществляется как фазово – за счет сложной процедуры термической обработки стали, так и механически – за счет деформирующего внешнего воздействия. Внешнее деформирующее воздействие – это, как правило, результат «обстрела» стальной заготовки потоком стальной или чугунной дроби. Механизм этого ударного воздействия может быть различным — с помощью специального роторного дробомёта, воздушного потока и др.

Важно знать, что для изготовления качественной нагартованной стали необходимо строгое соблюдение технологии наклёпа. Излишнее или иное неправильное термическое или механическое воздействие на стальную заготовку в процессе наклёпа может привести к перенаклёпу – состоянию поверхности стали, на которой появляются микротрещины и поры, которые являются причиной её хрупкости. Именно поэтому при поиске вариантов покупки партий нагартованной стали особое внимание нужно уделять надежности и производственно-деловой репутации её производителя.

Источник

способ производства холоднокатаной листовой нагартованной стали

Способ предназначен для повышения потребительских свойств низкоуглеродистой холоднокатаной листовой нагартованной стали сечением 0,43 0,63×1250 мм. Способ включает прокатку полосовой горячекатаной заготовки в валках широкополосного стана с заданными обжатиями. Получение листовой стали, имеющей свойства нагартованного металла, пригодной для последующего оцинкования, обеспечивается за счет того, что прокатку производят на двухклетевом реверсивном стане с относительным суммарным обжатием в пределах 69 79%, при этом величину обжатия в последнем проходе принимают равной 56 60% от обжатия в первом проходе, а величину удельного натяжения — в пределах 75 85 Н/мм 2 при добавочном натяжении не более 20 Н/мм 2 .

Известен способ холодной прокатки тонколистовой стали, при котором в заданные промежутки непрерывного стана подают смазочно-охлаждающую жидкость, содержащую пальмовое масло, при этом масло многократно используют в оборотном цикле смазочно-охлаждающей жидкости с заданными жирностью и удельным расходом (см. пат. РФ № 2288791, кл. В21В 1/28, опубл. БИ № 34, 2006 г.). Однако этот способ непригоден для получения нагартованной листовой стали.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является технология холодной прокатки листовой стали, описанная в книге В.Ф.Зотова и В.И.Елина «Холодная прокатка металла», М., «Металлургия», 1988, с.165-179.

Эта технология заключается в прокатке полосовой горячекатаной заготовки в валках непрерывного стана с заданными обжатиями и характеризуется тем, что величину суммарного обжатия принимают в зависимости от конечной толщины полос в пределах 42 85%, а величину удельных натяжений доводят до 0,6 0,7 от предела текучести прокатываемого металла.

Использование известной технологии для производства нагартованной холоднокатаной стали весьма затруднительно из-за отсутствия конкретизации величин обжатий и натяжений, что не позволит получить требуемые потребительские свойства готового проката.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение потребительских свойств низкоуглеродистой листовой стали, предназначенной для последующего оцинкования.

Для решения этой задачи в способе, заключающемся в прокатке горячекатаной заготовки в валках широкополосного стана с заданными обжатиями, прокатку низкоуглеродистой стали сечением 0,43 0,63×1250 мм на двухклетевом реверсивном стане ведут с относительным суммарным обжатием в пределах 69 79%, при этом величину обжатия в последнем проходе принимают равным 56 60% от обжатия в первом проходе, а величину удельного натяжения — в пределах 75 85 Н/мм 2 при добавочном натяжении не более 20 Н/мм 2 .

Приведенные параметры прокатки получены опытным путем и являются эмпирическими.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации величин обжатий и натяжений при холодной прокатке низкоуглеродистой стали, что позволяет получить оцинкованный лист с улучшенными потребительскими свойствами. Добавочное натяжение делается для более плотной смотки полос в рулоны, что весьма важно для последующей операции оцинкования на непрерывном агрегате.

Виды нагартовки металла

Нагартовка — это полезный процесс, при котором уплотняются верхние слои металла. Такой уровень упрочнения не приводит к появлению трещин и разрушению верхних слоёв. Снаружи металла появляется «корка», которая защищает деталь при эксплуатации. После нагартовки не нужна последующая механическая обработка металла.

В отличие от нагартовки вредный наклёп требует снятия возникших в верхних слоях напряжений. Металлу устраивают «баню», нагревая поверхность до величины в 40–60% от температуры плавления. При остывании происходит рекристаллизация, восстанавливается обычная структура зёрен, напряжений больше нет и можно проводить дальнейшую механическую обработку деталей, не ломая инструмент.

Полезный наклёп (нагартовка) и вредный наклёп возникают в результате пластической деформации верхних слоёв металла только в результате холодной обработки давлением. «Холодный» – подразумевает температуру окружающего воздуха. Справочники говорят нам о допустимой верхней температуре — не больше температуры «рекристаллизации».

Важной особенностью пластической деформации является отсутствие разрушения. Пластичность оценивается величиной относительного удлинения стандартного образца при разрыве. Эта величина составляет 10–50%. К сплавам, обладающим высокой пластичностью, относятся низкоуглеродистые стали (содержание углерода 0,25%), сплавы алюминия, меди (латуни), многие легированные стали.

Какими же бывают виды холодной обработки металла давлением, запускающие процесс нагартовки в металле?

Их всего пять:

Ковка.
Прокатка.
Прессование или штамповка.
Волочение.
Редуцирование.

Холодная ковка

Оборудованием служат пневматические молоты при весе заготовок от 0,3 до 20 кг, паровоздушные молоты для заготовок 20–350 кг, гидравлические прессы для обработки деталей весом до 200 тонн.

Холодную ковку включают в технологию обработки, если нужно:

расплющить деталь — уменьшить высоту, увеличив поперечное сечение (осадка);
увеличить длину поковки за счёт уменьшения поперечного сечения (протяжка);
получить глухое или сквозное отверстие (прошивка);
изогнуть ось заготовки, при этом радиус изгиба не должен вызывать складки на внутренней и трещины на внешней стороне изделия (гибка);
увеличить ширину заготовки за счёт уменьшения её толщины (разгонка).

Холодная прокатка

Это самый распространённый способ нагартовки. Так получают длинные заготовки — трубы, рельсы, профили строительных конструкций. Прокаткой получают листовой металл, используемый в машиностроении. Примером холодной прокатки может служить алюминиевая фольга толщиной до 0,001 мм, получаемая из чистого алюминия.

Холодное прессование или штамповка

Есть два вида — объёмная и листовая штамповка.

При объёмной штамповке можно делать:

выдавливание заготовки;
высадку;
формовку.

Выдавливание производят на прессах в штампах, имеющих пуансон и матрицу. Исходной заготовкой служит пруток или лист. Если делают прямое выдавливание, то получают болты и клапаны. Обратным выдавливанием изготавливают полые детали. При боковом выдавливании производят различные тройники и крестовины. В сложном изделии, выдавливание делают комбинированным.

Только этот вид штамповки позволяет получить максимальную деформацию поверхности без её разрушения.

Холодная высадка — самый высокопроизводительный способ изготовления продукции. Процесс поддаётся автоматизации, поэтому в минуту можно получить от 20 до 400 деталей. Исходным материалом здесь служит пруток или проволока диаметром 0,5–40 мм. В высадке есть потребность при выработке деталей с местным утолщением: заклёпок, болтов и винтов, гвоздей, шариков, звёздочек и накидных гаек. Коэффициент использования металла достигает 95%.

Процесс холодной формовки аналогичен горячей штамповке. Однако здесь нужны более высокие усилия, потому что материал имеет низкую формуемость из-за упрочнения и действия сил трения. Обычно так получают детали из цветных металлов.

При холодной листовой штамповке заготовками служат листы, полосы или ленты толщиной не более 10 мм.

У листовой штамповки есть много преимуществ:

получение деталей с малой массой;
высокая точность и качество поверхностей;
производительность — до 40 тысяч деталей в смену на одном станке;
возможность автоматизации процесса.

При листовой штамповке деформации можно подвергать всю заготовку (отрезка и вырубка) или её часть (гибка, вытяжка и формовка).

Холодное волочение

Если нужно уменьшить диаметр и уплотнить поверхность проволоки для повышения её прочностных характеристик, применяют волочение. Это единственный способ нагартовки больших объёмов проволоки. В отличие от прокатки, где инструментом служат вращающиеся валки, в волочении для обжатия используют неподвижную матрицу с фильерами. За один цикл нельзя значительно сократить диаметр изделия, потому что тянущее усилие приложено к его тонкому концу.

Волочильные станы позволяют получать проволоку диаметром от 1 микрона до 6 мм.

Редуцирование

При этом способе нагартовки заготовка помещается между вращающимися обжимными валами или вращающаяся заготовка формуется под действием пуансона. В процессе вращения и обжима происходит изменение формы поверхности детали и её уплотнение.

накатка наружной и внутренней резьбы;
редуцирование труб;
правка заготовок;
гибка заготовок.

Вопрос по стали, заковыристый!

Вступление. Это всё не про ножи. Но я смутно догадываюсь, что именно в этом разделе найду специалистов по сортам нержавеющей стали. Предыстория. Задумал я бизнес один хитрый, изготовление супер-элитных визитных карточек из тонкой нержавейки, толщина 200-300 микрон. Глубокое травление плюс сквозное травление, никакой краски, и пока никаких покрытий. Аналогов в мире два — в Британии и Гонконге. Есть ещё в США, но там всё гораздо хуже. Искал подходящую сталь, нашёл совершенно случайно. Основной бизнес — электроника, видел маски для нанесения паяльной пасты на платы, сталь понравилась, связался с производителем, выпросил небольшую партию листов для экспериментов. Подошла! История. Дядька этот наотрез отказался назвать мне сорт стали. Тем более — назвать мне производителя. Ну ещё бы, ценник-то он мне выставил ого-го! И вот стоит у меня задача выяснить — шо цэ такэ? Исходные данные нержавейки: 0.2 мм, лист 600х800 мм, идеально ровный, делается в Японии (это факт, дядька таки проговорился), магнитится, упругая, вобщем мартенситная по всем признакам. А химанализ говорит — AISI 304, а это аустенитный сорт. Аустенитная нам не катит — гнётся, а мне хочется чтобы пружинила. Вот и у американцев аустенит на визитках — очень пошло смотрится Что делать? Или может кто сразу подскажет, что за сорт и где такие листы найти? Желательно полированные, и неплохо бы в защитной плёнке, чтобы при раскрое лазером края оставались чистыми. А то уже сами готовы обклеивать — задолбали эти капельки по краю.

Такая «пружинность» достигается путем холодной холодной прокатки. При этом и слабая магнитность появляется. попробуйте нагреть кусочек этой стали до светло-красного и неспеша остудить — магнитность должна исчезнуть.

LOCARUS

Аналогов в мире два — в Британии и Гонконге Тема не новая. Видел и медные карточки Уралэлектромеди и нержавеющие местного изготовления.
LOCARUS
Аустенитная нам не катит — гнётся, а мне хочется чтобы пружинила нагартованная и пружинит и магнитится. Набираем в гугле «лента нержавеющая зеркальная нагартованная» или «лист нержавеющий зеркальный нагартованный» и подбираем.

Нытвенский металлургический завод вам в помощь , там такое добро катают , и зеркальное тоже

Коллеги, я видел нагартованную сталь. У неё неровная поверхность, даже когда она полированная. Ну то есть в смысле — волнами она идёт, с периодами волны порядка единиц-десятков сантиметров. Вообще, про изменение свойств при уплотнении я читал уже. Имхуется мне, что это не нагартовка, а всё-таки какая-то разновидность прокатки. Поверхность просто идеальная у всего листа, по всей площади. Никаких волн в принципе. Я ж говорю — Япония! Нытвенский? Блин, где бы образцы увидеть. Наши торгаши металлом нихрена не имеют, ни кусочка.

Нытва не пойдёт. У них такая толщина только на Ст70. Да как-то и не верится мне в их офигительное качество — ребята упаковочную ленту гонят

Вобщем, для представления о масштабах цен. Я плачу за лист 600х800 35 евро.

Подошла сталь, вот и покупайте. Дайте и дядьке копеечку заработать. Не надо в эпоху перемен думать о сверх прибылях и, ГЛАВНОЕ, лезть в эксперименты. Вы выводите свой хитрый бизнес на твердую самоокупаемость, а уж потом вместо дорогих крепдешинов будете клиентам отличный ситчек продавать по тому же прайсу

Лучшее — враг хорошего!

Вальтер, меня просто пугает некая монопольная зависимость от одного поставщика. А вдруг он завтра разорится и я его вообще не найду? Поэтому мне важно знать где купить аналог, пусть даже я его и ещё дороже куплю, ведь у меня партии малюсенькие.

LOCARUS

В процессе холодного проката и получается нагартовка. «Волны» — результат низкого качества валков. А у японцев они лучше (ровные и не бьют).

Главное Вам объяснили: сталь у у Вас действительно AISI 304. Осталось найти альтернативного поставщика «aisi 304 cold rolled mirror 0.2mm»

есть близкий вопрос: где можно купить нержавеющую ленту шириной 610 и больше, толщина 0.2, конкретная марка фиолетова. Нужно несколько метров.

наш гост предусматривает максимальную ширину 400мм.

Гриня

наш гост предусматривает максимальную ширину 400мм.

Такой широкой в прайсах не видел.

Завтра сфоткаю простую полосу нержи из нытвы, толщина 0.35, но она отожженая, т.е. не сильно то и пружинит. И на ней как будо сатин продольный, примерно 800-1000 горит. Это от валков, при шлифовке так получается. У них есть и полированные, заодно постараюсь найти контакты вам. Цена будет конской, ибо цена заготовки, которую мы берём у них, выросла в 2 раза.

Наклеп и нагартовка: особенности и отличия видов упрочнения металла

Задача упрочнения поверхностного слоя металлического изделия является достаточно актуальной во многих случаях, ведь большая часть деталей машин и различных механизмов работает под воздействием значительных механических нагрузок. Решить такую задачу позволяет как наклеп, так и нагартовка, которые, несмотря на свою схожесть, все же имеют определенные различия.

На производстве проблема упрочнения металлических поверхностей решается с помощью специального оборудования

Сущность наклепа и нагартовки

Наклеп металла является одним из способов упрочнения металлического изделия. Происходит это благодаря пластической деформации, которой такое изделие подвергают при температуре, находящейся ниже температуры рекристаллизации. Деформирование в процессе наклепа приводит к изменению как внутренней структуры, так и фазового состава металла. В результате таких изменений в кристаллической решетке возникают дефекты, которые выходят на поверхность деформируемого изделия. Естественно, эти процессы приводят и к изменениям механических характеристик металла. В частности, с ним происходит следующее:

повышается твердость и прочность;
снижаются пластичность и ударная вязкость, а также сопротивляемость к деформациям, имеющим противоположный знак;
ухудшается устойчивость к коррозии.

Упрочнение поверхности металла можно оценить по изменению микротвердости, уменьшающейся про мере удаления от поверхности

Явление наклепа, если оно относится к ферромагнитным материалам (например, к железу), приводит к тому, что у металла увеличивается значение такого параметра, как коэрцитивная сила, а его магнитная проницаемость снижается. Если наклепанная область была сформирована в результате незначительной деформации, то остаточная индукция, которой характеризуется материал, снижается, а если степень деформации увеличить, то значение такого параметра резко возрастает. Из положительных последствий наклепа следует отметить и то, что с его помощью можно значительно улучшить эксплуатационные характеристики более пластичных металлов, создающих значительное трение в процессе использования.

Наклепанный слой на поверхности металлического изделия может быть сформирован как специально, тогда такой процесс является полезным, так и неумышленно, в таком случае его считают вредным. Чаще всего неумышленное поверхностное упрочнение металлического изделия происходит в процессе обработки резанием, когда на обрабатываемый металл оказывается значительное давление со стороны режущего инструмента.

Упрочнение (наклеп) при обработке резанием

Увеличение прочности приводит к тому, что поверхность металла становится и более хрупкой, что является очень нежелательным последствием обработки.

Если формирование наклепа может произойти в результате как осознанных, так и неосознанных действий, то нагартовка всегда выполняется специально и является, по сути, полноценной технологической операцией, цель которой состоит в поверхностном упрочнении металла.

Деформационное уплотнение кромки этого затвора произошло в результате эксплуатации, значит – это наклеп

Типы наклепа

Различают два основных типа наклепа, которые отличаются процессами, протекающими при его формировании в материале. Если новые фазы в металле, характеризующиеся иным удельным объемом, сформировались в результате протекания фазовых изменений, то такое явление носит название фазового наклепа. Если же изменения, произошедшие в кристаллической решетке металла, произошли из-за воздействия внешних сил, они называются деформационным наклепом.

Деформационный наклеп, в свою очередь, может быть центробежно-шариковым или дробеметным. Для выполнения наклепа первого типа на обрабатываемую поверхность воздействуют шариками, изначально располагающимися во внутренних гнездах специального обода. При вращении обода (что выполняется на максимальном приближении к обрабатываемой поверхности) шарики под воздействием центробежной силы отбрасываются к его периферии и оказывают ударное воздействие на деталь. Формирование наклепа в дробеструйных установках происходит за счет воздействия на обрабатываемую поверхность потока дробинок, перемещающихся по внутренней камере такого оборудования со скоростью до 70 м/с. В качестве таких дробинок, диаметр которых может составлять 0,4–2 мм, для наклепа могут быть использованы чугунные, стальные или керамические шарики.

Схема традиционного деформационного наклепа и график повышения твердости материала

Для того чтобы понимать, почему нагартовка или формирование наклепа приводят к упрочнению металла, следует разобраться в процессах, которые протекают в материале при выполнении таких процедур. При холодной пластической деформации, происходящей под воздействием нагрузки, величина которой превышает предел текучести металла, в его внутренней структуре возникают напряжения. В результате металл будет деформирован и останется в таком состоянии даже после снятия нагрузки. Предел текучести станет выше, и его значение будет соответствовать величине сформировавшихся в материале напряжений. Чтобы деформировать такой металл повторно, необходимо будет приложить уже значительно большее усилие. Таким образом, металл станет прочнее или, как говорят специалисты, перейдет в нагартованное состояние.