Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия

К. Г. Пивоварова, профессор кафедры технологий обработки материалов, доцент, докт. техн. наук, эл. почта: k.pivovarova@magtu.ru
А. Г. Корчунов, заведующий кафедрой проектирования и эксплуатации металлургических машин и оборудования, профессор, докт. техн. наук, эл. почта: pemmo@magtu.ru

ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ», Магнитогорск, Россия
В. М. Тагирова, ведущий специалист, эл. почта: odinaeva.vm@mmk-metiz.ru

Формирование качества поверхности калиброванного проката является сложной комплексной задачей, включающей вопросы подготовки поверхности заготовки, а также выбора смазочных материалов. Смазочные материалы, применяемые для снижения трения и износа инструмента, являются необходимым и важным элементом технологического процесса. Процессы окисления и разложения некоторых составляющих технологической смазки приводят к существенному уменьшению толщины смазочного слоя в контактной зоне и снижению экранирующей способности в условиях высоких температур и давлений, что негативно сказывается на качестве поверхности калиброванного проката. Для оценки качества технологической смазки целесообразно проводить измерение ее термоокислительной и термической стабильности. Данные измерения выполнены при помощи метода синхронного термического анализа. Приведены особенности методики проведения эксперимента и обработки опытных данных с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и термогравиметрического (ТГ) анализа. Предложены показатели оценки термоокислительной и термической стабильности смазочных материалов, позволяющие определять температурный диапазон работоспособности и потенциальный ресурс их применения. Результаты исследования показали, что термоокислительная стабильность синтетической технологической смазки Политрен ХП-16 составляет 260 °C, термическая стабильность (термостойкость) — 192 °C. Установлено, что использование смазки Политрен ХП-16 при волочении заготовки после дробеметной обработки позволяет получить калиброванный прокат из стали марки 35 с требуемым качеством поверхности при температурах в очаге деформации, не превышающих 260 °C.

1. Канаев Д. П., Столяров А. Ю., Корчунов А. Г., Константинов Д. В., Зайцева М. В. Особенности проектирования режимов волочения калиброванного проката после дробеметной обработки поверхности // Заготовительные производства в машиностроении. 2022. Т. 20. № 5. С. 223–229.
2. ГОСТ 1051–73. Прокат калиброванный. Общие технические условия. — Введ. 01.01.1975.
3. Труханович Т. Ю., Лунькова М. Х., Паутова Н. Н. Исследование гранулометрического состава и содержания железа в смазке для сухого волочения проволоки в процессе ее эксплуатации // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 3. С. 26–30.
4. Пивоварова К. Г., Гун Г. С., Корчунов А. Г. Влияние технологических свойств смазочных материалов на качество поверхности калиброванной стали при волочении // Заготовительные производства в машиностроении. 2019. Т. 17. № 6. С. 261–265.

5. Корчунов А. Г., Гун Г. С., Полякова М. А., Пивоварова К. Г. Влияние свойств сухой смазки на качество поверхности холоднотянутой калиброванной стали со специальной отделкой // Черные металлы. 2019. № 12. С. 32–37.
6. Огарков Н. Н., Звягина Е. Ю., Мухаметдинова Н. П., Леонова Н. М. Влияние режимов дробеметной обработки на очистку окалины с поверхности горячекатаного металлопроката // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2005. № 4(12). С. 21–23.
7. Грешнов В. М., Боткин А. В., Шолом В. Ю., Закиров Д. М. Влияние режимов дробеметной обработки поверхности подката и смазочного материала на силовые характеристики волочения стали // Кузнечно-штамповочное производство. 2000. № 12. С. 16–20.
8. Chen M., Xing S., Liu H. et al. Determination of surface mechanical pro perty and residual stress stability for shot-peened SAF2507 duplex stainless steel by in situ X-ray diffraction stress analysis // Journal of Materials Research and Technology. 2020. Vol. 9, Iss. 4. P. 7644–7654.
9. Yan H., Zhu P., Chen Z. et al. Effect of shot peening on the surface properties and wear behavior of heavy-duty-axle gear steels // Journal of Materials Research and Technology. 2022. Vol. 17. P. 22–32.
10. Wei X., Zhu D., Zhu W. et al. Effects of surface characteristics of AISI 304 stainless steel by wet shot peening and its wear and corrosion behavior // International Journal of Electrochemical Science. 2020. Vol. 15, Iss. 6. P. 4840–4852.
11. Yang Z., Zheng J., Zhan K. et al. Surface characteristic and wear resistance of S960 high-strength steel after shot peening combing with ultrasonic sprayed graphene oxide coating // Journal of Materials Research and Technology. 2022. Vol. 18. P. 978–989.
12. Шолом В. Ю., Жернаков В. С., Абрамов А. Н. Методология исследований триботехнических характеристик и выбора смазочных материалов для процессов холодной обработки металлов давлением // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2016. № 4. С. 10–15.
13. Маркова Л. В., Макаренко В. М., Конг X., Хан Х.-Г. Влияние модификаторов вязкости на реологические свойства синтетических масел // Трение и износ. 2014. Т. 35. № 5. С. 528–538.
14. Савельева Н. В., Абрамов А. Н., Саранцева С. А., Тюленев Д. Г. и др. Разработка полифункционального смазочного материала для холодной объемной штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2014. № 5. С. 33–38.
15. Mang T., Bobzin K., Bartels T. Industrial tribology: tribosystems, friction, wear and surface engineering, lubrication. — Weinheim : Wiley-VCH, 2011. — 644 p.
16. ГОСТ Р ИСО 25178-2–2014. Геометрические характеристики изделий (GPS). Структура поверхности. Ареал. Часть 2. Термины, определения и параметры структуры поверхности. — Введ. 01.01.2016.
17. ГОСТ Р ИСО 4287–2014. Геометрические характеристики изделий (GPS). Структура поверхности. Профильный метод. Термины, определения и параметры структуры поверхности. — Введ. 01.01.2016.
18. Павлова С. А., Журавлева И. В., Толчинский Ю. И. Термический анализ органических и высокомолекулярных соединений. — М. : Химия, 1983. — 120 с.
19. Канаев Д. П., Столяров А. Ю., Корчунов А. Г., Огнева Е. М. Анализ изменения поверхностного слоя проката после дробеметной обработки и волочения // Сталь. 2023. № 4. С. 24–27.