Способ изготовления нагартованной ленты из нержавеющих сталей аустенитного класса

Наклеп и нагартовка

Для того, чтобы увеличить прочность и твердость материалов, их подвергают тепловой обработке: нагревают и выдерживают в термопечи и охлаждают. Но этот метод не всегда подходит. В частности,его не используют для таких металлов, как медь и алюминий.
Тогда применяют нагартовку – технологическую обработку, которая включает изменение формы изделия посредством холодной пластической деформации. При этом твердость и прочность материала увеличивается, но падает пластичность – способность деформироваться без разрушения. Для некоторых сплавов нагартовка является единственно возможным способом увеличения прочности. К таким сплавам, например, относятся стойкие к коррозии сплавы хрома и никеля.

Термины наклеп и нагартовка часто считают практически синонимами, которые означают:

• процесс изменения структуры материала;
• повышение его твердости и прочности в результате этих изменений.

Но в части литературных источниках эти термины различают: под наклепом понимают процесс, который может быть как самопроизвольным, так и целенаправленным, а под нагартовкой – осознанный процесс, целью которого является упрочнение металла.

С этой точки зрения наклеп может быть процессом как полезным, так и вредным, а нагартовка – процесс, который может быть только полезным.

При повышении температуры способность к нагартовке заметно снижается. Например, нагартовка алюминия невозможна при температурах выше 200 °С. Эта температура (температура рекристаллизации) будет различной для разных веществ. Для легкоплавких металлов (к ним относятся цинк, свинец, олово) температура рекристаллизации может быть отрицательной.

Описание процесса

Рассмотрим сущность явления наклепа. Как известно, практически все металлы и их сплавы (например, алюминий или медь и их сплавы) имеют упорядоченную кристаллическую структуру.Но все не так просто. Они состоят из зерен, внутри которых расположение атомов является упорядоченным.Но сами зерна по отношению друг к другу располагаются хаотично, т. е. неупорядоченно.

При механической нагрузке в структуре вещества появляются дислокации (микроскопические дефекты). По мере увеличения нагрузки дислокации перемещаются и взаимодействуют друг с другом. Образуется другая структура.Она сопротивляется деформации, остающейся после снятия нагрузки (пластической деформации). Способность металла сопротивляться деформациям при этом увеличивается.

Но следует иметь в виду, что при наклепе пластические свойства материала становятся хуже. Например,пластичность низкоуглеродистой стали уменьшается в 5-6 раз. Также снижается устойчивость к сопротивлению пластической деформации при изменении ее знака (так называемый эффект Баушингера).

После наклепа состояние вещества является термодинамически нестабильным. Если пластичность необходимо увеличить, наклеп снимают рекристаллизационным отжигом, нагревая материал выше температуры рекристаллизации. При этом материал переходит в более стабильное состояние. Необходимость снятия наклепа возникает, например, в металлургии при производстве проволоки или ленты.

Плотность дислокаций при наклепе увеличивается, что приводит к уменьшению объемной плотности. При этом зерна металла вытягиваются по направлению сил, которые на них действуют. Такая ориентировка зерен называется текстурой деформации. Вследствие текстуры возникает анизотропия механических свойств металлов и сплавов.

Можно сделать следующие выводы:

• после нагартовки или наклепа твердость и прочность материала увеличивается;
• хрупкость материала тоже повышается.

В частности, нагартовка стали актуальная для изделий, в которых необходимо предотвратить поверхностное растрескивание и такое явление, как усталость металлов, что приводит к накоплению внутренних напряжений, возникновению трещини, в конце концов, к разрушению материала.

Условия доставки и хранения стальных упаковочных лент

1. Перед отправкой рулоны укладываются стопками по несколько штук.
2. Чтобы стопка не распадалась и сохраняла устойчивость, ее обвязывают в нескольких местах проволокой илиметаллическими жесткими полосами.
3. Чтобы при транспортировке стальные ленты не теряли товарный вид, их предварительно покрывают защитным слоем из консервационной индустриальной смазки.
4. Готовые стопки обматываются полиэтиленом, тарным полотном,парафинированной бумагой, либо полимерной пленкой.

Важно: В некоторых случаях,за отдельную плату, они оборачиваются тонкой листовой сталью. Для облегчения погрузки/разгрузки их устанавливают на специальные деревянные или металлические поддоны и прочно фиксируют стальными полосами.

Применение

В промышленности нагартовку применяют для придания прочности изделиям из нержавеющей стали, меди, алюминия и его сплавов. Это очень важно для машиностроения, поскольку различные узлы и механизмы часто работают в неблагоприятных условиях и со временем изнашиваются.

Нагартованная проволока из нержавеющей стали обладает повышенной твердостью и жесткостью и устойчива к колебаниям температуры. Такая проволока используется в машиностроении при изготовлении деталей различных видов автомобилей. Она также нашла широкое применение для изготовления очень прочных канатов, тросов и пружин. Еще нагартовку часто используют для производства нержавеющих лент.

Таким образом, снижается предел текучести металла. Этот параметр определяет предельное напряжение на изделие, при котором оно начнет деформироваться пластически. Если степень нагрузки не превышает допустимого значения, после прекращения действия сторонних сил металл вернется в прежнее состояние.

Данный параметр особенно важен для нагартованной стали, которую используют в качестве основного материала в несущих конструкциях различных зданий и сооружений. Проект составляют с учетом предельных нагрузок на отдельные элементы и объект в целом.

Изучение структуры металла говорит о том, что после превышения предела текучести изделие получает деформационное упрочнение.

Для закалки поверхности наклепом используют специальное оборудование, которое будет рассмотрено ниже.

При воздействии на сталь и прочие ферромагнитные материалы наблюдается увеличение значения напряженности магнитного поля. Этот параметр называется коэрцитивной силой. При этом магнитная проницаемость изделия снижается.

Рассматриваемое явление помогает повысить эксплуатационные свойства пластичных металлов. При нагартовке алюминия и сплавов на его основе наблюдается существенное увеличение твердости и повышение предела текучести. Удобство работы с пластичными металлами заключается в том, что для холодной деформационной обработки можно использовать любой из нижеперечисленных способов:

Нержавеющая лента: марки и применение

Основные марки поставляемых сталей

ГОСТ 4986-79, 5632-72,82-75, 18143-72, 12766-90	Стандарт АISI
08Х18Н10, 12Х18Н9	304
03Х18Н9	304L
10Х17Н13М2	316
03Х17Н14М3	316L
10Х17Н13М2Т	316Ti
08Х18Н10Т	321
08Х13	409
03Х13	409L
20Х13/30Х13/40Х13	420j1/420j2
08Х17	430
08Х17Т	439
20Х23Н18	310S
12Х17Г9НД	201 (1%Ni)
12Х17Г8Н4Д	202 (4%Ni)

По требованию Заказчика могут быть поставлены другие марки нержавеющей стали, в частности — AISI301, AISI904L, AISI410S, «дуплекс».

Лента нержавеющая классифицируется по виду обработки:

• Мягкая лента: отожженная, ее пластические свойства достаточно высокие, поэтому она применяется для создания разнообразных форм, а также для гофрирования. Согласно ГОСТу, лента нержавеющая 12х18Н10Т производится только мягкого типа. Однако существуют ТУ, которые позволяют изготавливать ее нагартованной.
• Нагартованная лента: за счет пластической деформации осуществляется нагартовка – механическое упрочнение всех свойств поверхности ленты. Как результат – более прочная, твердая, но менее пластичная лента, имеющая меньшую ударную вязкость. Лента из нержавейки может быть высоконагартованной, полунагартованной, нагартованной.

Области применения ленты из нержавеющей стали

• Автокомпоненты
• Крепежные и соединительные элементы
• Сварные трубы
• Трубы, воздуховоды
• Бытовая техника
• Металлическая посуда
• Оборудование для пищевой промышленности
• Производство кабеля
• Медицинские изделия и оборудование
• Теплообменное оборудование
• И др.

В каких случаях используют наклеп, а когда нагартовку

Физика данных процессов основана на деформационном упрочнении металлического изделия. Отличие заключается в следующем:

1. Наклепом называется любое деформационное упрочнение металла, эффект от которого может быть как положительным, так и отрицательным.
2. Нагартовкой считают только тот процесс, который применяют к изделию умышленно, с целью повышения эксплуатационных характеристик.

В технической документации, включая государственные стандарты, ANSI и ISO, отсутствует термин наклеп. Например, деформационно-упрочненный алюминий называют нагартованным. Для этого металла степень обработки обозначают буквой Н. За ней следует числовое определение, которое может содержать от одной до трех цифр.

Виды наклепа

Деформационное упрочнение металла классифицируют по процессам, которые активизируются в заготовке во время образования наклепанного слоя.

В случае образования новых фаз, отличающихся иным удельным объемом, явление называют фазовым. Если причина изменений – действие внешних сил, наклеп называют деформационным.

Существует две категории:

1. Центробежно-шариковый. На изделие воздействуют шариками, которые располагаются в гнездах обода установки. Ее принцип действия основан на вращении, когда под влиянием центробежной силы элементы оказывают механическое воздействие на обрабатываемую заготовку.
2. Дробеметный. Этот метод основан на использовании кинетической энергии. В качестве обрабатывающих элементов используют дробь диаметром до 4 мм, изготовленную из прочного материала: чугуна, стали или керамики. Согласно технологическим требованиям скорость потока может достигать 70 м/с.

Рассмотрим характерные изменения материала, которые происходят при деформационном упрочнении. В результате действия внешних сил элементы внутренней структуры начинают активно перемещаться, что приводит к искажению внутри кристаллической решетки. При этом зерна, ориентация которых носит беспорядочный характер, приобретают четкую структуру – наиболее прочная ось кристаллов будет располагаться вдоль направления деформирования.

Во время изучения явления некоторые специалисты высказали мнение, что под действием внешних сил зерна металла дробятся, а это приводит к измельчению структуры. На самом деле они лишь деформируются, сохраняя прежний объем.

Виды лент стальных упаковочных

В зависимости от точности исполнения упаковочный материал маркируется литерами Т и Ш:

•  Ш – точность по ширине ленты15 – 50 мм;
•  Т – точность по толщине 0,2–1,8 мм;
•  На изделиях стандартной точности маркировка отсутствует.

Классификация низкоуглеродистых сталей в зависимости от физического состояния материала:

Временное сопротивление разрыву (Н/мм2)	Уровень относительного удлинения (%)
Н –нагартованная	60	не указано
ПН – полунагартованная	З5	от 7
М – мягкая	25	от 17

Ленты из стали изготавливаются в три этапа:

1.  Резка.
2.  Термическая обработка, оцинкование.
3.  Нанесение лака или других покрытий.
4.  Упаковка в рулоны.

Намотка рулонов осуществляется несколькими способами: одно-, двух-, многорядная, «джамбо». Концы намотки фиксируются замковыми просечными соединениями.

Совет: Выбирая упаковочный материал необходимо знать технические характеристики грузов (габариты, вес, категория товара). Также не помешает знать, какое качество дорожного покрытия, расстояние, время в пути.

Что такое нагартованная сталь

Нагартовка металла (упрочнение поверхностного слоя) выполняется двумя способами:

1. Механическая обработка (пластическая деформация металлических заготовок методом внешнего механического воздействия, например, наклеп, «обстрел» деталей дробью из твердых сортов стали).
2. Термообработка (пластическое деформирование, штамповка мягкой пластичной ленты, отожженной в специальной печи).

Немного теории: В результате упрочнения изменяются внутренние параметры металла: структура низкоуглеродистых сталей, кристаллическая решетка, фазовый состав. Наружный слой нагартованного металла обретает дополнительную прочность, твердость.

Перенаклеп

Это явление, характеризующееся разрушением кристаллической решетки материала. Процесс сопровождается шелушением и отслаиванием частичек металла, что снижает эксплуатационные показатели поверхности.

Обычно перенаклеп происходит при нарушении технологических требований механической обработки изделий. Причиной служит избыточное давление в зоне контакта инструмента и заготовки.

Данный процесс необратим: свойства металла невозможно восстановить даже с помощью термообработки.

Инструменты для затяжки ленты

При использовании бандажных металлических полос применяется ручные, пневматические, механические приспособления. Рынок предлагает различные модели, выпускаемые известными заводами-изготовителями. Эти машинки существенно облегчают работы с упаковочным материалом, обеспечивают надежное крепление товаров с острыми гранями, углами.

Предприятия, выпускающие продукцию в малых объемах, используют инструменты ручного типа. Ручные упаковочные машины типа М4К-10 стоят сравнительно недорого. Механизмы просты в работе, не требуют специальных навыков, надежны и долговечны.

Совет: Опытные мастера рекомендуют пользоваться конструкциями с храповым механизмом. Такие ручные машинки удобны в работе. Рабочий материал не нужно подталкивать, он подается с помощью храпового механизма, конструкцией предусмотрена длинная рукоятка, встроенный резак.

Для выполнения упаковочных операций в больших объемах за короткое время применяются более сложные инструменты: механические или пневматические.

Эти приспособления намного производительнее ручных аналогов, работают с крупногабаритными изделиями. При упаковке больших тяжелых грузов целесообразно применять механизированные инструменты, равномерно закрепляющие бандажную ленту в каждой зоне.

Механизированные инструменты

В зависимости от формы, веса предметов используются замковые и беззамковые устройства, работающие от механических или пневматических приводов.

Предметы с плоскими поверхностями обвязываются стальной лентой методом просечного скрепления с помощью комбинированных инструментов, которые востребованы при обвязке различных стройматериалов:

•  труб;
•  пиломатериалов;
•  мебельных заготовок;
•  железобетонных плит;
•  арматуры;
•  стеклопакетов и пр.

При обвязке крупногабаритных грузов круглой формы или другой сложной конфигурации используются замковые машины с натяжителями-пломбирами. Здесь концы ленты закрепляются при помощи специальных металлических замков.

Важно: Универсальные комбинированные механизмы выполняют за один цикл сразу несколько функций: натягивают, скрепляют, обрезают концы стальных лент, образуют замковые соединения под названием «ласточкин хвост». Устройства «3 в 1» легко настраиваются под параметры стальных лент: толщину, ширину. Такие инструменты просты в работе, мастеру не приходится прикладывать слишком большие усилия.

Разупрочнение

Процесс, при котором наблюдается снижение напряжения, требуемого для пластичного течения материала. Как правило, данное явление можно наблюдать в закаленных сортах стали при высокотемпературном отпуске.

Тепловые параметры разупрочнения зависят от степени наклепа. Негативные последствия данного явления необходимо учитывать при любых операциях с металлическими изделиями. Например, элементы кузова автомобиля изготавливают методом штамповки и соединяют с помощью точечной сварки, применение которой носит местный характер. При кузовном ремонте необходимо использовать оборудование, которое имеет наименьшую зону термического воздействия. В противном случае нагрев выше температуры рекристаллизации приведет к разупрочнению элемента.

Используемое оборудование

Процедура деформационного упрочнения поверхности используется в различных отраслях промышленности, в которых предъявляются повышенные требования к устойчивости поверхности к растрескиванию.

Существует широкий выбор оборудования для наклепа металла. Габариты и технические характеристики зависят от величины обрабатываемых изделий и объемов производства.

Полезный наклеп в промышленных масштабах выполняют на станках с высоким уровнем автоматизации. В основном используют дробеструйные установки.

Для снятия наклепа применяют температурный отпуск металла. Это способствует активизации процессов, которые возвращают материал в первоначальное состояние.

Наклеп металла – это процесс, который наряду с нагартовкой активно используют при изготовлении узлов и агрегатов в различных отраслях промышленности. А вы сталкивались с деформационным упрочнением поверхности? Как вы считаете, будет ли процесс наклепа и нагартовки востребован в обозримом будущем? Напишите ваше мнение в блоке комментариев.

ООО С-Агросервис > Наши объявления в интернете > Металлопрокат и метизы > Нагартованная сталь

Тема : Нагартованная сталь

Вам нужна Нагартованная сталь ? Московский склад Нагартованной стали от Металлургических заводов России предлагает частным предпринимателям и производственным организациям Москвы и Московской области продажу материала от одного метра, которая используется в изготовлении шпонок очень необходимых в машиностроении и других отраслях промышленности и производства. Вы не знаете где получить шпоночный материал? Вам нужен счет на оплату? Зайдите на сайт Сталлер-Пром и подайте заявку на необходимое количество шпоночного материала. В ответ Вы получите счет на оплату, который сможете оплатить в любом банке России.

Центральный склад комплектации Шпоночного материала ГОСТ 8559-75 и отправки грузов в регионы России г. Москва ул. Малая Очаковская 4. Производственный склад Московская область г. Мытищи ул. Коминтерна 15 А.

Отправляем Шпоночный материал от 1 одного метра в любой город России, через транспортные компании Деловые линии, Автотрейдинг, ПЭК, КИТ, Желдор и другие компании. Доставляем шпоночный материал Сталь до терминала Бесплатно.

Это очень удобный и вполне доступный способ получения оплаченного Шпоночного материала ГОСТ. Пример расчета доставки: при объеме 0,1 м3 и вес до 45 кг, доставка Вам обойдется всего 350-400 руб.

Основные и производственные склады стали шпоночной находятся в г. Ставрополь по адресу Старомарьевское шоссе 38, 18/1 и осуществляют отгрузку продукции в любой город России..

Главный склад Шпоночного материала ГОСТ 8787-68 по Югу России находится в городе Ростов-на-Дону ул. Малиновского 116.

Дополнительный склад Стали 45 по Краснодарскому краю и городам Крыма находится в г. Краснодар, Ростовское шоссе 14/2.

Дополнительный склад в г. Санкт-Петербург осуществляет отгрузку шпоночного материала по Ленинградской области и Западному Федеральному округу.

Новость ! Скоро открытие склада получения шпоночного материала в городе Мытищи.

Акция : Купите шпоночный материал ГОСТ 23360-78 у компании Сталлер-Пром до 31 Января 2014 года и получите скидку 5 %.

Наше главное преимущество — это наличии шпоночного материала на складах компании бесплатная резка стали шпоночной и отправка в любой город России от одного метра.

Шпоночный материал в последнее время пользуется популярностью у производителей города Москва и Московской области. Мы работаем с огромным количеством организаций и промышленных предприятий по всей России.