Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние, перспективы развития и проблемы производства высокопрочной арматуры периодического профиля для железобетонных шпал 8
1.1. Современные требования к качеству арматуры для железобетонных шпал 8
1.2. Анализ состояния производства высокопрочной арматуры периодического профиля для железобетонных шпал за рубежом и в России 13
1.3. Обоснование выбора технологических режимов формирования качества арматуры диаметром 10,0 мм для железобетонных шпал 20
1.4. Цель и задачи исследования 31
2. Моделирование напряженного состояния при волочении заготовки на размер под профилирование 33
2.1. Определение диаметра заготовки под профилирование 33
2.2. Анализ напряженного состояния при волочении заготовки под профилирование 38
2.3. Влияние технологических факторов на напряженное состояние 47
2.4. Выводы по главе 57
3. Разработка модели управления геометрическими показателями качества арматуры при профилировании 59
3.1. Оценка условий профилирования периодического профиля арматуры из холоднотянутой круглой заготовки 59
3.2. Экспериментальное исследование формирования геометрических показателей качества периодического профиля при профилировании 63
3.2.1. Условия проведения исследований 63
3.2.2. Разработка математической модели формоизменения арматуры при профилировании на основе полного факторного эксперимента 68
3.3.Выводы по главе
4. Исследование формирования качества арматуры периодического профиля термическим упрочнением с отдельного нагрева 73
4.1. Исследование режимов термической обработки арматуры с использованием тепла печного нагрева 73
4.2. Исследование влияния скоростного отпуска на механические свойства арматуры периодического профиля 77
4.3 .Выводы по главе 87
5. Разработка рациональных режимов формирования заданного уровня качества высокопрочной арматуры для железобетонных шпал и реализа ция результатов работы в промышленности 89
5.1. Методика управления качеством высокопрочной арматуры периодического профиля для железобетонных шпал 90
5.2. Результаты опытно-промышленной апробации и оценка уровня качества готовой продукции 93
5.3. Компоновка технологической линии финишной термообработки арматуры периодического профиля 97
5.4.Выводы по главе 99
Заключение 100
Библиографический список
- Анализ состояния производства высокопрочной арматуры периодического профиля для железобетонных шпал за рубежом и в России
- Анализ напряженного состояния при волочении заготовки под профилирование
- Разработка математической модели формоизменения арматуры при профилировании на основе полного факторного эксперимента
- Результаты опытно-промышленной апробации и оценка уровня качества готовой продукции
Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время за счет строительства новых дорог осваивается относительно небольшая часть ежегодного прироста грузооборота на железнодорожном транспорте. Существенно более высокие объемы прироста грузооборота осваиваются за счет увеличения производительности действующих магистралей. Основными путями интенсификации перевозок служат повышение скоростей движения поездов и их веса, что связано с резким ростом силового воздействия подвижного состава на путь. Его состояние сегодня не вполне отвечает более сложным условиям эксплуатации. В связи с этим компанией ОАО «Российские железные дороги» принята двухуровневая программа технического перевооружения отечественных железных дорог. Первый этап направлен на повышение скорости движения и модернизации существующих путей, затем начнется строительство специализированных высокоскоростных магистралей.
Одной из актуальных проблем при реализации намеченной программы является развитие производства современных комплектующих для строения пути и, в частности, железобетонных шпал нового поколения. В целях развития отечественного производства железобетонных шпал для высокоскоростных магистралей компания приобрела за рубежом несколько специализированных технологических линий по выпуску данной продукции. Основным несущим элементом в конструкции шпалы, определяющим ее работоспособность и долговечность, является высокопрочная арматура периодического профиля диаметром 10,0 мм (СТВ>1470 Н/мм1), Использование высокопрочной арматуры такого диаметра обеспечивает снижение энергоемкости и высокую технологичность армирования, увеличивает производительность изготовления шпал, позволяет экономить металл, возврат которого в баланс металлопотребления страны в настоящее время практически равен нулю.
В зарубежных технологиях производства высокопрочной шпальной арматуры можно выделить два направлення: деформационное упрочнение высокоуглеродистых сталей с последующим отпуском под сильным натяжением и термическое упрочнение.
У нас в стране на данный вид арматуры разработаны и действуют ТУ-14-125-704-96, где в качестве заготовки предусмотрено использование кремнистых сталей 40С2 или 55С2.
Опыт освоения высокопрочной арматуры из кремнистых сталей на металлургических заводах выявил проблемы в достижении требуемых показателей качества арматуры при термическом упрочнении в потоке прокатного стана, большого разброса механических свойств готовой продукции, отклонения по мерности прутков, низкой рентабельности производства при выпуске малотоннажных партий. Освоение производства арматуры метизными предприятиями деформационным упрочнением лимитируется отсут-
ствием подката требуемого качества с регламентированными показателями механических свойств и способностью к холодному пластическому деформированию.
Эти причины привели к фактическому отсутствию отечественной арматуры этого класса на рынке, а заводы ЖБШ вынуждены переориентироваться на зарубежного производителя. Несмотря на то, что концепция развития металлургии России предусматривает расширение производства импортозамещающих видов металлопродукции, сегодня ни одно отечественное предприятие не освоило производство данного вида продукции, конкурентоспособной с западными аналогами.
В связи с этим актуальным является поиск технических решений по повышению качества и конкурентоспособности отечественной высокопрочной арматуры для железобетонных шпал.
Цель работы. Обеспечение заданного уровня качества и повышение конку ре нтослособн ости высокопрочной арматуры периодического профиля диаметром 10,0 мм для железобетонных шпал.
Научная новизна.
- разработана математическая модель управления геометрическими показа
телями качества двухстороннего периодического профиля с серповидными
выступами в процессе холодного профилирования в клети-волоке со сме
щенными парами валков;
-получены математические модели оценки изменения механических свойств арматуры периодического профиля из кремнистых марок стали 40С2 и 55С2 при термическом упрочнении, на основе которых определены результативные режимы финишной обработки, обеспечивающие получение продукции заданного уровня качества;
-разработана методика управления качеством высокопрочной арматуры диаметром 10,0 мм для железобетонных шпал в гибком сочетании технологических блоков «холодная пластическая деформация» - «термическое упрочнение».
Практическая ценность и реализация работы в промышленности.
- получены исходные данные для проектирования результативных режимов
холодной пластической деформации и термического упрочнения высоко
прочной арматуры диаметром 10,0 мм, обеспечивающих достижение тре
буемого уровня качества и повышение конкурентоспособности готовой
продукции;
-выпушены опытно-промышленные партии высокопрочной арматуры для железобетонных шпал по ТУ-14-125-704-96 на ОАО «Магнитогорский калибровочный завод» (ОАО «ММК-МЕТИЗ»);
-разработано программное обеспечение, позволяющее на основе моделирования и анализа напряженного состояния при волочении определять режимы получения качественной заготовки под профилирование;
-разработана технологическая карта ТК 176-МТ.ПР-112-2006 на процесс получения холодной пластической деформацией периодического профиля арматуры по ТУ-14-125-704-96;
-для реализации и ускорения внедрения разработанных технических решений в промышленных условиях предложена компоновка поточной технологической линии термического упрочнения профилированной арматуры; - результаты работы использованы при составлении программы технического развития ОАО «ММК-МБТИЗ» до 2010 г. по организации выпуска новых конкурентоспособных видов продукции с заданным уровнем качества.
Апробация работы.
Основные положения работы доложены и обсуждены на традиционных ежегодных научно-технических конференциях Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова 2003 — 2006 гг., на V Международном конгрессе прокатчиков (г. Череповец, 2003г.); на международной научно-технической конференции «Теория и технология процессов пластической деформации-2004» (МИСнС, г, Москва, 2004г.), на 4 и 5 школах-семинарах «Фазовые и структурные превращения в сталях» (п. Кусимо-во, Башкортостан, 2004-2005гг.), на всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии - НТМ 2006» (МАТИ, г. Москва, 2006г.), на технических советах ОАО «ММК-МЕТИЗ» 2004-2006гг.
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 10 печатных статьях, в т.ч. две - в рецензируемых изданиях.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 113 страницах машинописного текста и включает: введение, 5 глав, $ таблиц, 40 рисунков, заключение, библиографический список из 86-наименований, 4 приложения.
Анализ состояния производства высокопрочной арматуры периодического профиля для железобетонных шпал за рубежом и в России
Применение технологии холодной пластической деформации с последующей стабилизацией обеспечивает гибкость при смене сортамента, возможность выполнения заказов в широком диапазоне тоннажности. Однако при этом жесткие требования предъявляются к качеству исходного подката, в части регламентации исходной микроструктуры, обеспечивающей способность к обработке с большими степенями деформации. С увеличением диаметра арматуры проявляется неравномерность пластического течения металла в продольном -направлении с локализацией деформации сжатия в периферийных слоях проволоки и действием в центральных ее слоях преимущественно деформаций растяжения. Неравномерность пластического течения приводит к неравномерному формированию структуры деформации, что полностью не устраняется при последующей стабилизации и снижает механические свойства готовой продукции [12,13]. Особое значение имеет снижение деформационного разогрева с целью подавления процессов старения [14].
Самостоятельным направлением в формировании высокопрочного состояния арматуры является упрочнение с отдельного нагрева закалкой с последующим отпуском [15,16].
Получаемая по такой технологии продукция по ISO 6934-3/В22 обладает высокой однородностью свойств и стойкостью к релаксации, что позволяет ей успешно конкурировать со стабилизированной арматурой.
В нашей стране основным процессом изготовления высокопрочной холоднодеформированной арматуры по ГОСТ 7348 и шпальной арматурной проволоки по ТУ 14-4-1681-91, является деформационное упрочнение патен-тированной заготовки с последующим отпуском в расплаве солей. С исполь-зованиием данной технологии производится арматура диаметрами 3,0-8,0мм [17]. Вопросами повышения качества холоднодеформированной арматуры в рамках этой технологии уделялось значительное внимание [9,18,19]. Однако в большинстве случаев исследования преследовали целью увеличение прочностных характеристик холоднодеформированной арматуры диаметрами 3,0-5,0 мм, получаемой из катанки диаметрами 5,5 -8,0 мм.
По оценке НИИЖБА из производимых в России видов холоднодеформированной высокопрочной арматуры только проволока диаметром 5,0 мм, выпускаемая «Северсталь-Метиз», близко соответствует требованиям международных стандартов.
Большой вклад в решение вопросов повышения диаметра и показателей качества холоднодеформированной арматуры внесла научная школа -Магнитогорского горно-металлургического института им. Г.И. Носова (сегодня МГТУ) учеными которой были выполнены комплексные теоретические и технологические исследования процесса производства высокопрочной холоднодеформированной арматуры с использованием многовалковых калиб 17 ров, результаты которых послужили основой для разработки конструкций прокатных станов и промышленных технологий [20-22]. В работе [21] разработан процесс прокатки в многовалковых калибрах-калибрование в монолитной волоке (ПКВ) для производства высокопрочной арматуры (05 17ОО Н/мм2 ) с новым видом периодического профиля диаметром 7,0 мм, эффективность которого при армировании шпал подтверждена специалистами ВНИИжелезобетона [23]. Однако, в настоящее время, по ряду причин, потенциал этих разработок остался во многом невостребованным, а темпы внедрения технологии многовалковой прокатки на предприятиях приостановлены.
Решающим фактором, сдерживающим развитие производства высокопрочной арматуры больших диаметров на основе деформационного упрочнения является отсутствие отечественного подката диаметром более 12,0 мм требуемого качества с регламентированными показателями механических свойств и способностью к холодному пластическому деформированию [85]. Даже при условии закупки импортных волочильных станов и линий стабилизации отечественные метизные предприятия по этой причине не могут наладить выпуск холодно деформированной арматуры диаметром 10,0 мм.
На металлургическом переделе высокопрочная арматура выпускается по ГОСТ 5781 и ГОСТ 10884. Максимально достигнутый уровень механических свойств высокопрочной горячекатаной арматурной стали по ГОСТ 5781, составляет 1230 Н/мм2 и определяется в значительной мере химическим составом сложнолегированных сталей. Прочностные характеристики такой арматуры в основном обеспечиваются легированием стали, для выплавки которой необходимы дефицитные и дорогостоящие легирующие добавки. Ввиду этого прогнозировать освоение отечественной промышленностью горячекатаной арматуры диаметром 10,0 мм с высокими значениями временного сопротивления разрыву для армирования современных железобетонных шпал в ближайшее время затруднительно. Применение технологии термомеханической обработки с прокатного нагрева, решает вопросы повышения прочности арматурной стали без использования сложного легирования. Однако опыт освоения высокопрочной арматуры по ГОСТ 10884 из высокоуглеродистой стали с содержанием углерода 0,7-0,85 на заводах России и СНГ выявил проблемы высокой трещино-чуствительности этих сталей, большого разброса механических свойств готовой арматуры [24-26].
Обеспечить надежность технологии производства термоупрочненной арматурной стали требуемого класса прочности можно только путем очень точного определения содержания химических элементов в стали и поддержания в узких пределах технологических параметров прокатки и охлаждения [24]. Термоупрочненная с прокатного нагрева арматура, вне зависимости от вида периодического профиля, после охлаждения имеет явно выраженную структурную неравномерность по сечению (рис. 1.3), что значительно понижает эксплуатационные характеристики изделий особенно при циклических нагрузках [27].
Анализ напряженного состояния при волочении заготовки под профилирование
При нанесении периодического профиля на поверхность круглой заготовки необходимо обеспечить получение арматуры требуемого номинального диаметра с заданным уровнем сцепления и минимальной массой погонного метра. Выполнение этих требований зависит от соотношений между параметрами периодического профиля и размера заготовки под профилирование. В табл. 2.1 приведены требования к геометрическим показателям качества периодического профиля (рис.2.1) для армирования железобетонных шпал по ТУ 14-125-704-96.
Для расчета объёма боковых участков выступа рассмотрим его поперечное сечение и его боковой участок, который имеет вид прямоугольного треугольника рис. 2.3. В поперечном сечении с определенным шагом, проведем секущие плоскости в фронтальной части выступа, которые при пересечении боковой грани выступа, будут иметь серповидный вид. Эти площади рассчитываются следующим образом:
Варьируя текущую координату X от 0 до " tgd 5 в каждом сечении получили значение элементарного объёма боковой грани выступа. Интегрируя эти значения, получим полный объём бокового участка выступа.
Используя полученные выражения, исходя из минусовых полей допуска на геометрические параметры периодического арматурного профиля железобетонных шпал диаметром 10,0 мм по ТУ 14-125-704-96, возможно рассчитывать диаметр круглой заготовки под профилирование.
Исследование напряженного состояния в процессе волочения заготовки на размер под профилирование выполняли на основании способа решения осесимметричных задач теории пластичности, предложенного Г. Генки и развитого в работах Л.М. Качанова, Г.Э. Аркулиса, Х.И. Копыл овского [39,45,61] с использованием аналитического определения функций напряженного состояния. Были приняты следующие допущения: 1) рабочий инструмент абсолютно жесткий, калибрующий поясок отсутствует; 2) материал, подвергаемый волочению, считается жестко-пластическим (as=2k = const). При этом as есть среднее значение предела текучести в очаге деформации до и после волочения, определяемое по реальным кривым упрочнения; 3) объёмные силы инерции и тяжести не учитываются; 4) удельная сила трения на контакте принимается постоянной и равной Тк = f(7n (закон трения Амонтона). Задача расчета напряженного состояния решается в цилиндрической системе координат, и сводиться к построению сетки линий скольжения, не противоречащей граничным условиям. Направим ось г по радиусу прутка, ось у вдоль оси прутка в сторону, противоположную направлению волочения, ось С, по окружности. Начало координат находится в точке О, где линии скольжения пересекают ось прутка. Поле линий скольжения в меридиональном сечении принимается по Г. Генки идентичным полю соответствующей плоской задачи. Поле сетки линий скольжения показано на рис. 2.4. Методика построения сетки линий скольжения при волочении подробно изложена в работе [62], поэтому в настоящей работе представлены только основные положения, используемые при построении.
Разработка математической модели формоизменения арматуры при профилировании на основе полного факторного эксперимента
Методика расчета напряженного состояния с использованием метода линий скольжения требует большого объёма графических построений и математических вычислений, поэтому с целью автоматизации расчетов и построения полей напряжений очаге деформации был разработан программный продукт «Автоматизированный расчет напряженного состояния при волочении» на языке «Delphi» (подана заявка на регистрацию программы в Федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности). Программа имеет понятный интерфейс (рис.2.7.) и доступна пользователям, не имеющим специальной подготовки, легко вписывается в систему управления качеством продукции. Разработанный программный продукт позволяет оперативно моделировать и оценивать уровень напряженного состояния при волочении в зависимости от технологических факторов обработки и показывать визуальную картину распределения напряжений в очаге деформации (рис. 2.8-2.9).
На базе программы выполнили анализ влияния технологических факторов волочения на распределение напряжений по сечению проволоки. На рис. 2.10-2.12 показано распределение напряжений Jn и а вдоль границы поля линий скольжения на входе в очаг деформации, в связи с наибольшей неравномерностью распределения напряжений, и влияние на него различных факторов - степени деформации, угла волоки и контактного трения. Анализируя полученные данные видно, что продольные напряжения ст , растягивающие в центральной части очага деформации и сжимающие в контактной области. С учетом знака они уменьшаются от оси к контактной поверхности и увеличиваются от входного сечения к выходному. Ш Т! [-713.97МПІ- -683.76 МП -53.56 МП. г -623.35 МП -59314МП г -5Б2 94 МП Г -532 73 МП г -502.52 МПі [ I 472.31 МПа 1-412.11 МПа
Результаты расчета волочения заготовки под профилирование а- поле продольных напряжений О" ; б - поле радиальных напряжений о г Результаты расчета волочения заготовки под профилирование а- поле продольных напряжений 7 ; б - поле радиальных напряжений сгг (при 8=12%, полуугол волоки-60) Радиальные напряжения 7rr, преимущественно сжимающие по всему очагу деформации. По абсолютной величине они уменьшаются от контактной поверхности к оси и от входного сечения к выходному. Таким образом, наиболее неблагоприятное напряженное состояние имеет место на оси проволоки, где максимальны с учетом знака и продольные, и радиальные напряжения.
Неравномерность распределения напряжений по сечению проволоки с уменьшением степени деформации возрастает (рис. 2.10). Продольные напряжения а являются растягивающими на оси проволоки при любых степенях деформации. Причём, с уменьшением степени деформации они увеличиваются. При малых степенях деформации поверхностные слои проволоки у входа в волоку оказываются сжатыми в продольном направлении а 0).Радиальные напряжения 7п. с учетом знака уменьшаются от оси проволоки к поверхности, где имеют максимум по абсолютной величине. Причем, при больших степенях деформации радиальные напряжения на оси проволоки сжимающие, а при малых степенях деформации - растягивающие. Таким образом, при определенных параметрах процесса волочения в центральных слоях проволоки может возникнуть неблагоприятная зона напряженного состояния всестороннего растяжения.
Из рис. 2.10 видно, что чем меньше степень деформации, тем больше растягивающие напряжения, и больше протяженность зоны всестороннего растяжения.
Увеличение угла волоки действует аналогично уменьшению степени деформации (рис. 2.11). Чем больше угол волоки, тем больше неравномерность напряженного состояния. С увеличением угла волоки радиальное напряжение оп растет по всему сечению. Продольное напряжение с при этом увеличивается на оси проволоки, а у поверхности убывает и достигает даже отрицательного значения.
Результаты опытно-промышленной апробации и оценка уровня качества готовой продукции
В главе 1 показана возможность применения указанного способа упрочнения для формирования требуемых свойств арматурной стали периодического профиля. В связи с этим вели исследования по определению темпе-ратурно-временных режимов закалки и отпуска для условий нагрева металла внешними источниками тепла и оценки возможности их использования в управлении качеством готовой продукции.
Исследования процессов формирования качества холоднопрофилиро-ванной арматуры диаметром 10,0 мм из сталей 40С2 и 55С2 на этапе термической обработки проводились в лабораторных условиях на образцах длиной 300-350 мм. Объем экспериментальной выборки составлял по 50 образцов арматуры из каждой марки стали. Образцы нагревали под закалку в электрической камерной печи без защитной атмосферы. Температура нагрева под закалку, принималась из условия Ас3 + (30-50) С и для стали 55С2 составила 880 С [76], а для стали 40С2 - 900 С [77]. Продолжительность нагрева 25-30 мин обеспечивала необходимую равномерность распределения температуры в садке и полноту протекания фазовых превращений в стали. После нагрева образцы поштучно охлаждали в воде в вертикальном положении. Твердость образцов из стали 40С2 после закалки в воде соответствовала 56-58 HRC. Закалка стали 55С2 в воде обеспечивала более высокий уровень твердости арматуры 58-60 HRC. Визуально трещин закалочного происхождения на поверхности образцов обнаружено не было. Арматурные прутки после закалки были подвергнуты печному отпуску в интервале температур 350-400 С с различной продолжительностью 25-35 мин. Согласно литературным данным [49], отпуск в указанном интервале температур должен обеспечивать структурное состояние металла, приемлемое для формирования конечного уровня свойств, сопоставимых с требованиями, предъявляемым к арматурной стали в состоянии поставки. Испытания механических свойств арматуры после термообработки выполнили в сертифицированной центральной заводской лаборатории ОАО «Магнитогорский калибровочный завод» (ОАО «ММК-МЕТИЗ»). Результаты испытаний механических свойств образцов арматурной стали приведены на рис. 4.1, 4.2.
По результатам исследований с использованием методов математической статистики и пакета программ «Statistica 6.0» построены уравнения, позволяющие прогнозировать механические свойства термически упрочненной арматуры в зависимости от температуры и времени проведения операций печного отпуска [78]. В качестве оценки адекватности моделей был рассчитан коэффициент детерминации R2, используемый для статистической оценки тесноты связи между результативными и объясняющими показателями. Данный коэффициент выражает долю объясненной изучаемыми факторами дисперсии результативного признака и служит важной характеристикой построенной модели. Математические модели зависимости механических свойств арматуры периодического профиля от температурно-временных параметров отпуска имеют вид:
Характер изменения механических свойств арматуры периодического профиля из стали 55С2 в зависимости от температуры и продолжительности печного отпуска Расчеты по полученным моделям (4.1 - 4.4) позволяют определить тем-пературно-временные интервалы печного отпуска, при которых показатели качества профилированной арматуры полностью выходят на уровень, соответствующий требуемым значениям.
Так, показатели механических свойств металла при отпуске опытных образцов арматурной стали 40С2 при температуре 360 С продолжительностью 30 минут полностью соответствуют нормативным значениям ТУ 14-125-704-96. Для стали 55С2 требуемый комплекс механических свойств металла обеспечивается отпуском при температуре 390 С в течение 30 минут. Полученные результаты были использованы при апробации опытно-промышленной технологии производства высокопрочной арматурной стали периодического профиля для железобетонных шпал.
Более прогрессивный вариант организации поточной технологии термического упрочнения арматуры предполагает использование тепла индукционного нагрева. В этом направлении наибольший интерес представляет изучение поведения закаленной стали при индукционном отпуске.
Исследование режимов закалки профилированной арматуры с использованием тепла индукционного нагрева выполнили в условиях калибровочного цеха ОАО «МКЗ» на установке УТВЧ оснащенной двумя индукционными нагревателями и используемой для рекристаллизационного отжига калиброванного металла диаметрами 20-40 мм. Конструкция индукционных нагревателей в установках рекристаллизационного отжига рассчитана на обеспечение конечной температуры нагрева металла 720-750 С, что явно недостаточно для перевода изучаемых кремнистых сталей в аустенитное состояние. Интервал закалочных температур для указанных сталей в условиях скоростного нагрева ТВЧ смещен в область более высоких значений и соответствует 900-950 С. По условиям генерирования тока высокой частоты в проводниковых материалах тонких сечений индукторы большого диаметра, применяемые для рекристаллизационного отжига, не обеспечивают нужной концентрации энергии магнитного потока и не позволяют нагреть металл до требуемых закалочных температур. В связи с этим была проведена реконструкция одной экспериментальной установки, в результате которой действующие нагреватели были оснащены индуктирующим проводом с меньшим диаметром проходного сечения рис. 4.3. что дало возможность нагреть прутки диаметром 10,0 мм до требуемых закалочных температур. Питание установки током высокой частоты 4000 Гц осуществляли от тиристорных преобразователей напряжением 600 В. Скорость движения прутков профилированной арматуры длиной 2650 мм через индукционные нагреватели составляла 1,5 м/мин. Измерение температуры образцов производили оптическим пирометром. Путем однофакторных экспериментов были установлены температуры нагрева под закалку с индукционного нагрева, обеспечивающие формирование структуры мартенсита 3-5 балла, равномерно распределенной по всему сечению арматуры. Температура нагрева под закалку для стали 40С2 составляла 930-950 , для стали 55С2 - 900-920 С.
Важной составляющей экспериментального исследования по отработке режимов термического упрочнения арматурной стали с использованием тепла индукционного нагрева явилось проектирование и изготовление охлаждающего устройства для закалки профилированных прутков на установке УТВЧ. Для осуществления закалки была разработана конструкция и изготовлено закалочное устройство (рис. 4.4) с тангенциальной подачей воды в охлаждающие полости, обеспечивающей устойчивую работу при любых режимах охлаждения. Закалочное устройство размещали на расстоянии 20 мм от второго индуктора. Давление воды в сети в опытах составляло 3 -4 атм.
