Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова НАН Украины, Днепр, Украина:

В. А. Луценко, ведущий научный сотрудник, докт. техн. наук, эл. почта: lutsenkovlad2@gmail.com
Э. В. Парусов, зав. отделом, докт. техн. наук
Т. Н. Голубенко, старший научный сотрудник, канд. техн. наук
О. В. Луценко, научный сотрудник, канд. техн. наук

Исследованы металлургические причины обрывности легированных сталей при производстве проволоки малых диаметров. В качестве материала для исследований выбрано несколько партий мелкосортного проката из низкоуглеродистых кремнемарганцевых сталей марок Св-08Г2С и G3Si1. Известно, что на обрывность металла при волочении основное влияние оказывают его структура и механические характеристики. Исходная структура бунтового проката перед волочением на малые диаметры от различных плавок в пределах одной марки не отличалась и представляла собой зернистый перлит для стали марки Св-08Г2С, феррит и перлит – для стали марки G3Si1. Влияние оборудования и технологии волочения на обрывность проволоки минимально, так как обработка происходила в одинаковых условиях. Особое внимание в исследовании уделено влиянию загрязненности стали неметаллическими включениями на процесс волочения. Анализ показал присутствие в проволоке из низкоуглеродистой кремнемарганцевой стали точечных оксидов, недеформируемых силикатов и сульфидов, а также хрупких включений, которые расположены вдоль направления прокатки. Особенностью проволоки, при производстве которой наблюдается обрывность, является наличие большого количества строчечных включений (от 3-го до 5-го балла), располагающихся в некоторых случаях по всей поверхности шлифа стали марки Св-08Г2С. Структура всех исследованых сталей не имеет отличий, механические характеристики проволоки с обрывностью соответствовали требуемым нормативным значениям. Показано, что загрязнение исходной катанки неметаллическими включениями (более 2 балла) значительно повышает вероятность появления трудностей при производстве проволоки диаметром 0,8–1,2 мм и может приводить к обрывам. Высокая чистота стали по неметаллическим включениям гарантирует отсутствие обрывности по этому дефекту в процессе производства проволоки, что способствует повышению производительности и уменьшению себестоимости готовой продукции.

1. Ånmark N., Karasev A., Jönsson P.-G. The Effect of Different Non-Metallic Inclusions on the Machinability of Steels // Materials. 2015. Vol. 8(2). Р. 751–783. DOI: 10.3390/ma8020751.
2. Бирюков Б. А., Феоктистов Ю. В., Веденеев А. В. Снижение обрывности высокопрочной проволоки при свивке из нее металлокорда на машинах двойного кручения // Бюллетень научно-технической и экономической информации «Черная металлургия». 2013. № 5(1361). С. 74–79.
3. Полякова М. А., Гулин А. Е., Данилова Ю. В. и др. Анализ требований стандартов на низкоуглеродистую проволоку // Обработка сплошных и слоистых материалов. МГТУ им. Г.И. Носова. 2012. № 38. С. 75–80.
4. Lambrighs K., Verpoest I., Verlinden B., Wevers M. Influence of non-metallic inclusions on the fatigue properties of heavily cold drawn steel wires // Procedia Engineering. 2010. Vol. 2, Iss. 1. P. 173–181. DOI: 10.1016/j.proeng.2010.03.019.
5. Барышников М. П., Чукин М. В., Бойко А. Б. Исследование поврежденности проволоки в процессе волочения в зависимости от расположения неметаллических включений // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2016. Т. 16. № 1. С. 46–53. DOI: 10.14529/met160106.
6. Gubenko S. Role of Inclusion – Matrix Steel Interphase Boundaries in the Developmentof Relaxation Processes near Nonmetallic Inclusions // Metal Science and Heat Treatment. 2020. Vol. 62, No. 5. P. 299–305.
7. Kazuhiko Kirihara. Production Technology of Wire Rod for High Tensile Strength Steel Cord // Kobelco Technology Review. 2011. No. 30. Р. 62–65.
8. Бельченко Г. И., Губенко С. И. Неметаллические включения и качество стали. – Киев : Техника, 1980. – 168 с.
9. Парусов Э. В., Губенко С. И., Сычков А. Б. и др. О поведении неметаллических включений на разных стадиях деформации при производстве высокопрочной проволоки // Проблемы трибологии. 2017. Том 85. № 3. С. 6–15.
10. Lutsenko V. A., Golubenko T. N., Kovaleva I. A. et al. Reducing crack formation in low-carbon rolled bar produced from continuous-cast blank // Steel in Translation. October 2012. Vol. 42, Iss. 10. P. 741–744. DOI: 10.3103/S0967091212100063.
11. ГОСТ 2246–70. Проволока стальная сварочная. Технические условия. Введ. 01.01.1973. (Переиздание). Официальное издание. – М. : Стандартинформ, 2008.
12. EN ISO 14341:2008. Материалы, расходуемые при сварке. Электродная проволока и наплавки для дуговой варки металлическим электродом в среде защитного газа нелегированной и мелкозернистой стали. Классификация. – Опубл. 01.08.2008.
13. ГОСТ 1778–70 (ИСО 4967–79). Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. Введ. 01.04.1990. (Измененная редакция, Изм. N 2). Официальное издание. – М. : Стандартинформ, 2011.
14. ГОСТ 1497–84 (ИСО 6892–84). Металлы. Методы испытаний на растяжение (с Изм. № 1, 2, 3). – Введ. 01.01.1986.
15. Нестеренко А. М., Сычков А. Б., Жукова С. Ю. Металловедческое исследование причин обрывности при волочении катанки из стали Св-08Г2С // Литье и металлургия. 2011. № 1(59). С. 105–109.
16. Сычков А. Б., Парусов В. В., Нестеренко А. М. и др. Структура и свойства катанки для изготовления электродов и сварочной проволоки. – Бендеры : Полиграфист, 2009. – 608 с.
17. Harisha S. R., Sharma S. S., Kini U. A. Spheroidize Annealing and Mechanical Property Evaluation of AISI 1040 Steel // Materials Science Forum. 2017. Vol. 909. P. 3–8.
18. Луценко В. А., Голубенко Т. Н., Луценко О. В. Влияние способа обработки мелкосортного проката из кремнемарганцовистой стали на качество удаления окалины // Черные металлы. 2019. № 2. С. 37–41.
19. Кижнер М., Сычков А. Б., Шекшеев М. А. и др. Влияние металлургических факторов и термической обработки на формирование структуры сварочной катанки // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2016. № 3. С. 55–70.
20. Луценко В. А., Парусов Э. В., Голубенко Т. Н., Луценко О. В. Энергоэффективный режим разупрочняющей термической обработки кремнемарганцевой стали // Черные металлы. 2019. № 11. С. 31–35.
21. Grigorenko G. M., Kostin V. A. Criteria for evaluating the weldability of steels // Welding International. 2013. No. 27(10). Р. 815–820. DOI: 10.1080/09507116.2013.796633.
22. Kostin V., Berdnikova O., Zukov V., Grigorenko G. Increase of Mechanical Properties of Weld Metal of High-Strength Low-Alloy Steels // Springer Proceedings in Physics. 2020. Vol. 240. P. 307–315. DOI: 10.1007/978-981-15-1742-6-29.