ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА В СТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКЕ НА ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ МОНОЛИТНОМ ВОЛОЧЕНИИ

Abstract

В настоящей работе с помощью компьютерной модели были проведены вычислительные эксперименты по определению остаточных напряжений в проволоке после волочения в монолитной волоке. Исследовано влияние содержания углерода в стали на знак и уровень осевых, радиальных и тангенциальных остаточных напряжений. Проведенный анализ показал, что независимо от величины обжатия и угла волоки, повышение содержания углерода в стали приводит к увеличению растягивающих осевых напряжений вблизи поверхности проволоки и увеличению сжимающих осевых напряжений в центральной части поперечного сечения проволоки. При изменении содержания углерода с 0,1 до 0,65 % С растягивающие остаточные напряжения в поверхностных сечениях проволоки возрастают на 150–200 МПа. Радиальные остаточные напряжения в поверхностных слоях проволоки, независимо от исследуемых технологических параметров и содержания углерода, близки к нулю. В центральной части проволоки радиальные напряжения имеют отрицательный знак, т. е. являются сжимающими. Повышение содержания углерода приводит к незначительному (20–70 МПа) увеличению напряжений. Также при повышении содержания углерода в стали возрастает уровень тангенциальных напряжений, как сжимающих в центральных, так и растягивающих в поверхностных сечениях проволоки. Для снижения негативного влияния остаточных напряжений на свойства готовой проволоки при разработке технологии волочения и выборе маршрутов необходимо учитывать влияние технологических параметров, химического состава и, как следствие, механических свойств проволоки на знак и уровень осевых, радиальных и тангенциальных напряжений. Перспективным для процесса волочения может быть получение качественных и количественных зависимостей, отражающих влияние технологических параметров процесса волочения (обжатия, угла волоки, коэффициента трения, скорости волочения и диаметра) на остаточные напряжения в проволоке.