автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Повышение эксплуатационных характеристик игольного инструмента из высокоуглеродистых инструментальных сталей

ЛЕНИНГРАДСКИЙ 1ШДАРСТВЗННЫЙ ШНИЧЕСКШ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ДАШКОВА Елена Григорьевна

ПОВШПНЙЕ ЗКШЯАТАЩЮНЩХ ХАРАКТЕРИСТИК ИГОЛЬНОГО ИНСТШЕНГА ИЗ ШСШОУШЕТСДйСТЫХ ШЯШЕНШЫШ СТАЛЕЙ

Специальность 05.16.01

- Металловедение и термическая обработка металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой ствпеш кандидата технических наук

Ленинград 1991

У

' /

Работа выполнена в Ленинградском государственном технически университете.

Научный руководитель: заслукенный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор В.Г.Хорошайлов.

Официальные оппоненты - доктор технических наук Г.Ф.Голови

кавдвдат технических наук В.И.Тдфг

Ведущее предприятие - ВШТИ (г. Ленинград).

Зат диссертации состоится в 7 'у часов на васедании специализированного совета Д 063.38.08 Ленинградского государственного технического универс тета (195251, Ленинград, Политехническая ул.,29).

С диссертацией можно оенакоыитьоя в библиотеке ЛГТУ.

Автореферат разослан " ¿6 " 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета кавдвдат технических наук,

доцент Г.С.Казакевич

' i-'r.ri

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИГОЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА КЗ ВЬ'СОКСШЕРСЩИСТЫХ ЖГРУШНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темп. Увеличение товаров народного потребления в егкой и тенстнлъкой протяженности ставит перед специалистами в об-асти калагаостроения задачи повышения работоспособности и надежности вталой ькшин и инструмента.

Применение быстроходных малин и использование нозых тканных и ожененных материалов, кожзаменителей и синтетических тканой предъяв-яе? повышенные требования к качеству машинных швейных игл.

Шзейные игла для швейной и обувной лроинпиэшюсги в СССР градя-понно изготавливает из игольной проволоки высокоуглеродистой ипстру-ентальной стали марки УЮА. Несмотря на развитие и модернизацию обо» удования в швейкой промышгашости, материал, условия изготовления, эрмичесхой и поверхностной обработки машинных шейных игл в СССР m ретерпевали изменений в течение длительного времени. В связи с чем, глы к швейным машинам, поступающие на внутренний рынок с отечествен-ах заводов-изготовителей,не отвечают тем требованиям, которые пробавляются к эксплуатационным характеристикам игольного инструмента го™ энременком уровне развития оборудования в текстильной и швейной про-дшгеннооти, возрос импорт швейных игл из ФРГ, Индии, Японии.

Поэтому возникает необходимость увеличения стойкости машинных эеЗных игл путем совершенствования технологических процессов при их зготовлении, таких как термообработка, дополнительное поверхностное зрочнение, а такие разработки новых инструментальных оталей.

Кроме того, в настоящее время существуют известные технологии сю трудности при изготовлении машинных швейных игл, например, при щуцировании и термообработке.

Работа выполнена в рамках общесоюзной научно-технической програм-I координационного плана МЧМ СССР по проблеме 1.26 "Инструментальные подшипниковые стали".

Цель работы. Целью диссертационной работы явилось изучение и с: тематизация факторов, влияющих на эксплуатационные характеристики I шинных швейных игл, а такке разработка и исследование стали более высокого качества, чем УЮА. Исследование влияния термообработки, частности, обработки холодом, и нетрадиционных методой поверхности упрочнения машинных швейных игл на увеличение их работоспособности Для достижения поставленной цели потребовалось:

провести анализ современного состояния технологии изготовления эксплуатации машинных швейных игл;

провести сравнительное комплексное исследование машинных швейн игл и игольного полуфабриката отечественного и зарубежного произво ства;

исследовать причины возникновения брака при редуцировании; исследовать влияние шкродегирования и различных способов раек ления на механические свойства и структурные характеристики игольк спали;

разработать химический состав стали для игольной проволоки; предложить способ дополнительной обработки машинных швейных на учитывающий особенности их работы и позволяющий получить инструмег о повышенными вкоплуатационнши характеристиками;

на базе разработок провести опытно-промышленное апробирование предложенных способов повышения стойкости и долговечности машиншп швейных игл нового состава и качества.

Научная новизна. Выявлены причины возникновения технологичен брака при редуцировании. Разработан новый химический состав стали для игольной проволоки, облапавший повышенными технологическими сз отвали. Изучены структура и свойства игольной стали после различи видов термической и поверхностной обработок. Обоснован выбор кома сного метода поверхноотного упрочнения машинных швейных игл для о; деленных условий их эксплуатации.

Еовивна разработок подтверадена авторским свидетельством (й 1592381) ва новый химичаокиЗ состав стали для игольной проволо: Практическая дэнность. Разработанная в работе инструментальна сталь для игольной проволоки позволит избавиться от технологическ трудюотей, наблвдаемых при редуцировании игольной заготовки.

Предложенный яошшеко мер по дополнительной обработке игольио инструмента улучшай« свойства поверхности, повышает стойкость,над

:ть и эксплуатационные характеристики машинных 'швейных игл.

Высокая эффективность предложенных, в работе методов дополнителъ-'о упрочнения игл, их ресурсосберегающий характер и отсутствие не-:одшости в капитальных затратах при их внедрении, позволяют реко-шотать их для других видов игольного инструмента и иных условий I эксплуатации.

Испытания инструмента, подвергнутого дополнительной обработке, шеденныэ в лабораторных условиях Ленинградского института текс-гьной и легкой промышленности им.М.С.Кирова и промышленное апроби-(arnie на экспериментально~опытном производстве при ЛИТЛП им. С.М. юва показали повышение стойкости инструмента в 2-3 раза.

Апробация работа. Основные результаты и положения диссертации сожены и обсуюены на следующих конференциях и семинарах: регио-ьной научно-технической конференции "Снижение материалоемкости и даение долговечности деталей машин и инструмента за счет примене» [ прогрессивных мотодов термо-, химякотермической и механической ladoTOK" (Волгоград, ВШ1, 1989); всесоюзной конференции "Вэвые ма-1иалы и ресурсосберегащие технологии термической и химикотермичео-[ обработок деталей машин и инструмента" (Махачкала, Дай1И,1989 г.); икосрочном семинаре "Новые стали и сплавы, режимы их термической 1а0откип (Ленинград, ЭДЮП, 1989); зональной конференции "Новые ма~ ■налы и ресурсосберегающие технология термической и хилякотермичес-i обработок деталей машин и инструмента" (Пенза, ЩНТП, 1990 г.); чно-технической конференции "Вклад Ленинградского института текс-ьной и легкой промышленности в развитие отрасли" (Ленинград, ГШ, 1990 г.). В целом работа обсуждена на заседании кафедры "Обо-ование и технология термической обработка металлов" ЛОТ 91 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных от, в том числе одно авторское свидетельство на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти в, основных выводов, списка использованной литературы и приложе-!. Изложена на III страницах машинописного текста, содержит 27 лиц и 38 рисунков, 123 названия литературных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность теш диссертационной

работа, сформулированы цель л задачи исследования, содержится краткое излохениэ основных результатов, составляющих предмет защиты.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ЖШУАТАВДИ МАЛИННЫХ ШВЕЙНЫХ ИГЛ

В работе определена основные особенности эксплуатации такого ввда инструмента, как игла к швейной машине.

Эксплуатация игольного инструмента несколько отличается от условий работы любого другого инструмента в машиностроении. Инструмен' подвергается циклическим, изгибающим нагрузкам, которые чувствительны к дефектам шкроструктуры. Значительное воздействие испытывает поверхность иглы, работающая на износ при одновременном разогреве.

Одной иэ основных причин выхода из строя игольного инструмента является его высокий нагрев (до 400°С), что ведет к ухудшению адгезионных свойств поверхности, износу и затуплению рабочей части, что в конечном итоге приводит к ее разрушению. Нагрев обусловлен значительными силами трения. Трение и связанный с ним износ иголык> го инструмента при пошиве различных материалов отличается от общего трения в сопряженных поверхностях деталей машин. Это отличие заключается в том, что здесь имеет место трение в быстроизменявдихся условиях при высоких скоростях со значительным тепловыделением при ма лой поверхности контакта. Величина сил трения зависит ог многих фак торов: ввда материала, его физико-механических и теплофизических свойств, состояния поверхности иглы.

Большую роль в увеличении стойкости игольного инструмента играет металлургический фактор, т.е. чистота металла по неметаллическим включениям. Однако, используемые в .настоящее время инструментальные стали, марки УТОА, для изготовления машинных швейных игл обладают радом существенных недостатков. Стали подобного типа склонны к 171а фитизации при дробной деформации и последующем от&иге на зернистый перлит.

В связи о чем, в ГОСТ 5468~88 на игольную проволоку введена дополнительная шкала графита отжига, но при атом отсутствуют требования к частоте металла по неметаллическим включениям;, да регламентируется величина верна феррита и нормы пластичности.

Н-г'Лл''/-.--''

Отмечено, что наиболее эффективный путь изменения свойств стали в желаемом направления заключается е воздействия на ее структурные составляюсь и качество с помощью микролегировалия и изменения способа раскисления.

Коввы направлением з области увеличения стойкости и долговечности игольного инструмента является применение дополнительных видов термической обработки и поверхностного упрочнения с учетом специфики ого эксплуатации. Традицион. jb методы упрочнения машинных пвейпцх игл - гальваническое никелированно и хромирование - ко удовлетворяет требовашям современного уровня развития оборудования з швейной промышленности. Сйелая обзор традиционных и нетрадиционных методов упрочнения, применяемых в инструментальной промышленности. Отмочены их достоинства и недостатки, а также целесообразность при-менония перечисленных способов упрочнения к игольному инструменту.

МАТЕРИАЛ U МЕТЩЖА ИССЛЕДОВАНИЯ

Применяли традиционные методы металловедческого анализа (макро-и микроскопический), испытания механических свойств, а такке рент-генострухтурный, шпсрорентгеноспектральный, карбидный, фрактографи-ческий с помощью приборов "ДРОН-З.О", "Качебакс-микро". Определяли параметр кристаллической решетки об -фазы, количество остаточного аустенита, твердость, ширину линии ( 110 - 011 )^ - фазы, процент углерода в мартенсите. При исследовании неметаллических включений были применены петрографический и химический матоды анализа анодного осадка. О помощью айализа изображения на приборе "Омни-мет-2" проведено исследование включений по объему образца. Было проведено исследовшгаэ серной ликвации по методу Баумана, количество остаточного алюминия в сталях определяли атомно-абсорбционным методом.

До и после дополнительной обработки машинных швейных игл изучали следующие эксплуатационные характеристики игольного инструмента: величина износа острия, температура нагрева иглы в процессе эксплуатации, адгезионные свойства поверхности, т.е. время работы игольного инструмента до заплавленля расплавленным и деградированным материалом, а также количество статических зарядов на игле в процессе эксплуатации.

Обработку экспериментальных данных проводили о помощью ЭВМ "Искра-1256" 5

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, СВОЙСТВ, БАЗОВОГО СОСТАВА МАШИННЫХ ШВЕЙНШ! ИГЛ И ИГОЛЬНОГО ПОЛУФАБРИКАТА ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Выяснены причина пониженных служебных характеристик машинных швейных игл отечественного и зарубежного производства. Изучены и систематизированы факторы, влияющие на рабочие свойства игл к швейный машинам в швейной и обувной промышленности и намечены пути повышения эксплуатационных характеристик игольного инструмента. В данной главе проведено комплексное поэтапное сравнительное исследование эксплуатационных характеристик малинных швейных игл отечественных заводов-изготовителей и зарубвенах фирм, их структуры и свойств. Анализ структуры,свойств и фазового состава игольного полуфабриката производства Белорецкого металлургического комбината и фирмы "Вес-тиг" (ФРГ) дал возможность определить основные недостатки отечественного игольного инструмента.

Высокис эксплуатационные характеристики игл производства зарубежных фирм ФРГ, Японии, Ивдли, а именно незначительный износ острия инструмента, улучшенная адгезия поверхности, меньшее (е 2-2,5 раза) количество поломок в процессе работы, обусловлены поверхностным упрочнением и малой загрязненностью металла игл неметаллическими включениями.

Отечественная игольная проволока обладает пониженными пластическими характеристиками, количество перегибов до разрушения на 20-25$ меньше, чему полуфабриката фирмы "Вестиг" того Ее назначения, что является следствием различия химического состава и структуры данных проволок.

Своеобразие структуры отечественной игольной проволоки заключается в наличии, так называемого "осевого дефекта". Это является причиной разрушения игольной заготовки в процессе редуцирования.

Изготовители полуфабриката связывают присутствие в структуре "осевого дефекта" о процессами графитизации, которые свойственны высокоуглеродистым инструментальным сталям при откиге на зернистый перлит. В сваей о этим в ГОСТ 546&»88 на игольную проволоку била вве< дева дополнительная 4-х балльная икала графита отжига.

Оанако, проведенный в работе предварительный анализ отечественного игольного полуфабриката нз показал наличия свободного углерода в редуцированной заготовке.

В то т?.е время, обнаружена прямая зависимость ..¡езду увеличением количества в стали алтакивя и возрастанием балла графита, так значение 0,012^ алюминия соответствует четвертому баллу графита.

Исходя из этого противоречия,в работе был проведен цикл исследований по изучению свойств, природы, источника возникновения "особого дефекта".

Данные анализа структуры, проведешше на приборе "0мнимет-2п, позволяют определить распределение включений по всему объему заготовки. Обнаружено, что максимальное количество неметаллических включений встречается в центре полуфабриката, причем зга неоднородность усиливается с возрастанием балла графита. 3 структуре проволоки с максимальным, четвертым, баллом графита количество включений в центре в три раза больше, чем на периферии. Вместе с тем возрастает' общее количество и длина обнаруженных включений в игольной проволоке. На основе данных анализа изображения построена статистически обработанные кривые распределения включений по объему образца и гистограммы распределения включений по длина и количеству.

Подробное исследование характерных включений с помощью микро-рентгеноспвктрального анализа дало возможность определить химический состав включений, наличие свободного углерода в проволока отечественного производства, характер распределения элементов келеза, алюминия, кремния, марганца, углерода по сечонию включения и на границе включение-матрица. Анализ типичных включений снятых во вторичных • электронах и в рентгеновском характеристическом излучении интересующих элементов, а также сравнительное исследование спектров включений п состава матрицы вблизи него выявил сложный состав включений, при этом главными составляющими являются корувд и сложные алюмосиликат кк в шпинели.

В связи со склонностью такого вида стали к графитазации особое внимание было уделено распределению во включении углерода. Однако, весь комплекс проведенных исследований и сравнение концентрациопнах кривых излучения углерода, снятых с эталона графита и в различных точках включения игольной проволоки, не дает возможности адвнтнфицз-ровать включение как графитное. Исходя из вышеизложенного, необходи-

Mo отметить, что утверждение изготовителей игольной проволоки о том, что "осевой дефект" является углеродом отжига, следует считать ошибочным.

Таким образом, брак при редуцировании игольной цроволоки вызывается крупными неметаллическими включениями, до 150 мкм, сложного состава J£?D$ , ^¡Ог. > , вытянутыми вдоль нэтравле-

ния деформации и волочения с максимальной концентрацией в центре заготовки. Для ликвидации такого рода дефекта и повышения эксплуатационных характеристик игольного инструмента следует избавиться от включений вытянутых вдоль главной оси игольной заготовки, необходимо по возмояности максимально рассосредоточить включения, сделать их более дисперсными, изменить их морфологию и химический состав.

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ОПЫТНИК СТАЛЕЙ ДЛЯ ИГОЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ К СПОСОБА ИХ РАСКИСЛЕНИЯ

Для достижения необходимых механических, пластических характеристик игольного полуфабриката, снижения склонности к образованию - "осевого дефекта" при редуцировании, как было выявлено, необходимо изменить морфологию и химический состав неметаллических включений, имеющих место в игольной проволоке. Это может быть достигнуто путем замены раскислителя и добавочным микролегированием.

В процессе выплавки и исследования серии лабораторных плавок сталей были определены необходимые мероприятия для решений этой задачи. В результате анализа литературных источников было предлокено провести легирование стали ванадием до 0,155? и титаном до 0,1%, это преследовало следующие цели: измельчение зерна стали в первом случае, и воздействие на структуру и фэрму структурных составляющих, во втором. Проведено исследование влияния различного количества алхь . юная в качестве раскислителя на структуру и свойства стали с цельк определения его рационального содержания для раскисления игольной стали.

На втой серил плавок было подробно изучено влияние режимов термообработки на величшдг зерна, огцускоустойчивость, теплостойкость.

Определена общая характеристика загрязненности стали лаборатор-них шшвок неметаллическими включениями, а такке их химический, фа-

1ВыЛ состав и морфология. Выбрана плавка максимально отвечающая »ебованиям, предъявляемым к игольной .стали (дотирование ванадием > 0,15^ с раскислением алюминием до 0,002%). Этот состав рш<омен~ >ван в качество основы для выплавки промышленных сталей на заводе июпроспсцсгаль".

На промышленных плавках выявлялись наиболее целесообразные спо->бы раскисления. В качестве раскислителя использовали силикокальций С, 0 - 1,С5 кг/т), порошок-алюминия (0,3 - 0,5 кг/т), кусковой алю-1ний (0,7 кг/т) с последующей продувкой аргоном.

Определены пониженные пластические характеристики у стали рас-теленной порошком алюминия; число перегибов до разрушения у провозки из этой стали на 30$ ниже, чем у стали с обычным раскислением.

Выяснено, что наиболее благоприятной морфологией и химическим зставом обладают неметаллические включения стали, подвергнутой юкисленкю силикокальцием. Включений встречается здесь

ЗЙ99-50&, в основном это £ -кварц и довольно правильной

иобулярноЗ формы со скругленными краями. 3 данной стали так ка наб-одается максимальное рассосредоточение включений незначительных азмероз, до 25 ... 30 мкм, по вссму объему образца. Об этом факте ввдетельствуют статистически обработанные кривые распределения шочений по объему образца и гистограммы распределения включений по лине и количеству.

В изломе редуцированной заготовки из стали подвергнутой раскислена алюминием в Ейде порошка обнаружена грешна, заполненная окисла-и голоза, в структура данной проволоки обнаружен "осевой дефект", икрорентгеноспектральным анализом определен химический состав этих ключений: в основном это АРгО>, и алюмосиликаты.

На наш взгляд,суть обнаруженного "осевого дефекта" заключается в ледующем. Анализ структуры сталей промышленных плавок после многоратных отжигов обнаружил интевоивное карбидообразование и концент-ациго включений к це"тру образца. Можно наблюдать увеличение плот-;ости карбидов в зависимости от количества промежуточных отхигов. ри наличии карбидов и оксидов при многократных нагревах могут щти лошше процессы перераспределения кислорода и углерода. Эти процессы достаточно сложно описываются в теории многокомпонентной диффузии, происходит изменение состава и величины оксидных включений .возможно фазование сложной морфологии С чередованием карбидов и оксидов,при

этом графитизация может и не протекать.

На основании промышленных и лабораторных плавок предложен химический состав стали для игольной проволоки, содержащий ванадий, с использованием азотированных ферросплавов феррохрома и феррованадия в качестве раскислителей предложено использовать РЭМ и силикокаль-

ЦК'".

ИССВДОВАШЕ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА-МЕТОДА УПРОЧНЕНИЯ МАШИННЫХ ШВЕЙНЫХ ИГЛ

В условиях износа и циклических нагрузок, при которых работает игольный инструмент, большое значение имеюг, как было указано выше, свойства поверхностного слоя инструмента.

В работе сделана попытка исследования, анализа и разработки рек мевдацяй по использованию традиционных и нетрадиционных методов упр чнеиия машинных вдейных игл. Исследуемые методы, применяемые для упрочнения режущего инструмента, могут быть рассмотрены в качестве альтернативных для решения описанной проблемы.

Для упрочнения машинных швейных игл использовали, во-первых, до полнительную объемную термическую обработку, низкотемпературный отпуск и обработку холодом в «адком азоте, а так&е нетрадиционные мэ тоды поверхностного упрочнения игл, такие как эпиламирование, магни но-абразивная обработка, электроискровое легирование молибденом и стандартные методы (гальваническое хромирование и никелирование).

Дополнительные методы уцрочнения преследовали следующие цели: повышение теплостойкости, снижение сил трения и температуры нагрева иглы при эксплуатации, уменьшение износа ее острия, улучшение адгезионных свойств поверхности.

Рентгеноструктурным анализом выявлены изменения параметров структуры при дополнительных видах обработки, таких как, процент углерода в мартенсите, параметр кристаллической решетки мартенсита, ширина линии мартенсита. В наибольшей степени это мокно наблкщать после обработки холодом, низкотемпературного отпуска в магнитно-абразивной обработки. Отмечено снижение шероховатости при хромировании, магнитно-абразивной обработке и епиламированив, что способству ет снижению коэффициента трения и, как следствие ©того, уменьшается температура нагрева игла в цроцеосе эксплуатация.

При исследовании эксплуатационных характеристик машинных швейных •л фиксировали: максимальную температуру иглы при работе, адгезион-;е свойства поверхности иглы, характеризуемые непрерывной работой | зашгавлония острия инструмента деградированным материалом, вели-!на износа острия иглы за 8 часов работы, в мм.

Отмечено снижение температуры нагрева иглы после хромирования И :екгроискрового легирования молибденом за счет повышенной тэпло-ойкости хрома и молибдена. Наблщаотся сникение температуры натре. на 1Ъ% и уменьшение износа острия более чем в 10 раз после обра-тки холодом. После магнитно-абразивной обработки и эпилашровакия мпература нагрева игла в процессе эксплуатации снизилась на 22%, >емя работы иглы до эаплавления увеличилось более, чем в два раза, о привело к резкому оникешю износа острия иглы и повышению ее ра-тоспособности за счет снижения шероховатости и наличия защитных шок, улучшающее адгезионные свойства поверхности и условия работы ютрумента.

Отмечено, что за счет снятия электростатических зарядов с поверх-сти иглы, которые возникают при ее эксплуатации, мо&но снизить мгоратуру ео нагрева и уменьшить износ. Экспериментально подтвердив , что изоляция колбы иглы тегшопроводящам материалом, например вью, приводит к снятию электростатических зарядов с рабочей части 'лы, значительному отводу тепла, при этом увеличивается стойкость и лговечность игольного инструмента.

Сравнительное исследование, а также испытания, проведенные в Ле-нградском институте текстильной и легкой промышленности им.С.М.Ки-:ва,показали целесообразность внедрения комплексного метода, еклюющего операцию омеднения колбы, магнитно-абразивной обработки и зшамирования. Б совокупности с рекомендациями по микролагированию раскислению игольной стали применение данных видов упрочнения поваляет увеличить стойкость игольного инструмента в 2-3 раза.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Проведенный комплекс теоретических и экспериментальных иссладо-игай по решению проблема повышения эксплуатационных характеристик шшшшх швейных игл позволяет сделать следующие выводы:

I. Исследована специфика эксплуатации такого вцда инструмента, к игла к швейной машине в швейной и обувной промышленности,и систа-

матизированы основные факторы, сникагадие эксплуатационные характеристики и причины выхода из строя игольного инструмента.

2. Установлен главный дефект структуры отечественного игольноп полуфабриката и инструмента из него, ведущий к образованию трещин при редуцировании. Неметаллические включения вытянутые вдоль направления волочения, сконцентрированные в осевой части игольного инструмента и полуфабриката,формируют "осевой дефект", который ответственен за брак фи редуцировании.

3. Установлено, что "осевой дефект" представляет собой неметаллические включения сложного состава: , , ,

РеО , Л^'з. Обнаружено повышенное содержание углерода (на 30/5) га сравнению с матрицей, но зздентифицировать их с графитом невозможно Впервые показано, что "осевой дефект" не является углеродом отжига что опровергает существующие представления о природе образования трелин при редуцировании.

4, Установлена прямая зависимость между количеством в стали алюминия, использованного в качестве раскислителя и склонностью ее к образованию "осевого дефекта". Установлено, что углерод концентр: руется на неметаллическом включении, при этом алюмосиликат служит подложкой для образования карбидов при отжигах.

5. Проведено исследование лабораторных плавок стали с легирова. нием ванадием и титаном и с различной степенью раскисления алюмикн ем. Изучены морфология, химический состав неметаллических включена обнаруженных в этих сталях. Установлено, что сталь, миеролегирован ная ванадием в количестве 0,2? и раскисленная алшиниемдо 0,002?, имеет минимальное количество мелкодисперсных изотропных включений оксида алюминия. Такого вида сталь рекомендована в качестве основы для проведения промышленных шгавок.

6. Исследование промышленных плавок стали для игольной проволо ки преследовали цель определить способ раскисления стали для достижения необходимых механических свойств и получения благоприятной морфологии неметаллических включений. Установлено, что морфология неметаллических включений стали, раскисленной силикокальциэм являе ся наиболее целесообразной для игольного полуфабриката. Установлен что энергичное раскисление алкминием приводит к образованию "графитных включений", сталь проявляет склонность к трещинообразованше при редуцировании заготовки. Разработана и апробована в лаборатор-

их условиях новая сталь для производства игольной проволоки.

7. Сравнением различных методов упрочнения поверхности игольно-о инструмента показано преимущество магнитно-абразивной обработки

эпнлашрования в наиболее полном выполнении требований к эксплу-тацконным характеристикам машиной швейной иглы. Данные ввды обра-отки показали снижение температуры нагрева в процессе работы на О ... 22%, повышение времени работы до заплавления более, чем в ва раза, резкое снияенш износа иглы в 15 раз. Причиной этого еду-ит небольшая шероховатость ( =0,16 ... 0,20 мкм) и наличие защитных пленок, улучзяающях условия трения и адгезионные свойства по-ерхности иглы. Дополнительным мероприятием, направленным на поеы-енио эксплуатационных свойств иглы, является предложенный метод меднения колбы, что позволяет снизить температуру нагрева в зоне онтакта на 90 ... 100°С.

8. Комплексное использование магнитно-абразивной обработки, пиламирования и омеднения колбы для обработки поверхности инструмен-а в совокупности с рекомендациями по микролегированию и раскислению тали при ее выплавке повышает стойкость иглы в 2-3 раза.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах;

1. Попаццопуло А.Н., Жукова Л.Т., Дашкова Е.Г., Корзин А.Н. дияние дополнительной обработки на качество машинных швейных игл.-ддежность и контроль качества, 1988, Л 9, С.57-58.

2. Попавдопуло А.Н., Жукова Я.Т., Дашкова Е.Г. Способ упрочнения алщнных швейных игл.- Инфэрм.листок, 1989.

3. Попавдопуло А.Н., Дашкова Е.Г., йукова Л.Т., Цветова,Н.Б. Структура и свойства проволоки из стали 710А.- Известия ВУЗов, Чер-ая металлургия, IS89, й 8, С.88-91.

4. £укова д.т., Дашкова Е.Г., Дмитриев A.M. Повышение надеюгос-и инструмента из внсокоуглеродистой инструментальной стали с по-ющью различных методой упрочнения.- Сникение материалоемкости и по-ышения долговечности деталей машин за счет применения прогрессивной ■врио-, химикотермической и механической обработок: Тээ.докл.ретивая. научно-технической иокф.- Волгоград, 1989, С. 13-14. .

5. Хороиайлов В.Г., Дашкова Е.Г., Йукова Л.Т., Цветова З.Б. О ¡рироде включений в знсокоуглеродкстых инструментальных оталях,гюд-

\ \ ' , ■•' - "•■••га

вергающих холодной пластической деформации.- Новые материалы и ресурсосберегающие технологии термической и химикотермической обработок деталей машин и инструмента: Теэ. докл.Бсес.научно-техн. конф.- Махачкала, 1989, С.65-66.

6. Попавдопуло А.Н., Жукова Д.Т., Дашкова Е.Г. Повышение качества, надежности и эксплуатационных характеристик инструмента из высокоуглеродистой инструментальной стали,- В сб.Новые стали и сплавы, ревимы их термической обработки. Л.: ДДНШ, 1989, С.48-49.

?. Хорошайлов В.Г., Орленко Е.В., Дашкова Е.Г. О природе неметаллических включений в стали для игольной проволоки,- Новые материалы и ресурсосберегающие технологии термической и химикотермической обработки деталей машин и инструмента: Тез^цокл.зональной конф.- Пенза, 1990, С.20-2Г.

8. Хорошайлов В.Г., Жукова Л.Т., Дашкова Е.Г, Цветова Н.Б. Неметаллические включения в стали УЮА,- МиТОМ, I9S0, М II, С. 59-60.

9. Синева H.A., Лашкова В,Г., Шадрина В.И., Шеканкова О.В. Пути повышения качества ниточных соединений при изготовлении швейных изделий,- Вклад Ленинградского института текстильной и легкой промышленности в развитие отрасли: lea. докл. научно-гехнич.конф. Ленинград, ДДНШ, 1990, С.26*28.

10. А.о, I59238I (СССР). Инструментальная отааь / А.Н.Лопавдо-цуло.В.Г.Хорошайлов, Д.Т.Жукова, Е.Г Дашкова, В. П.Кар ас ев и др./ Опубл. в Б.И.,1990, М 34