О склонности бунтового проката к деформационному старению в процессе волочения Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2016, № 4 31 Парусов Э.В.,* Сычков А.Б.,** Губенко С.И.,*** Парусов О.В.,**** Амбражей М.Ю.*** * Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова НАН Украины, г. Днепропетровск, Украина, ** Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова г. Магнитогорск, Россия, *** Национальная металлургическая академия Украины, г. Днепропетровск, Украина, **** ОАО «Молдавский металлургический завод» г. Рыбница, Молдова E-mail: tometal@ukr.net О СКЛОННОСТИ БУНТОВОГО ПРОКАТА К ДЕФОРМАЦИОННОМУ СТАРЕНИЮ В ПРОЦЕССЕ ВОЛОЧЕНИЯ УДК 621.771.25:621.778:539.4 Исследовано влияние химического состава сталей на склонность к деформационному старению бунтового проката при различных температурах. Показано, что борсодержащие стали обладают более стабильными значениями механиче- ских свойств при температурах реального технологического процесса (волочения) 150 … 300 С, что позволяет с большой точностью ( 30 МПа) прогнозировать класс прочности холоднодеформированной проволоки, а также по- вышать технологическую пластичность бунтового проката при волочении. Установлено, что сталь без бора по сравнению с борсодержащим прокатом характеризуется более низкими значениями временного сопротивления, локализованного удлинения (относительного сужения) и показателем степе- ни деформационного упрочнения n. Показано, что повышение межпластиночного расстояния в перлите (S0) приводит к уменьшению степени деформационного упрочнения (n) и, следовательно, способности металла к равномерному формоизменению. Это свидетельствует о том, что S0 оказывает значимое влияние на показатель n, воздействуя на дислокационную суб- структуру металла, формирующуюся в процессе деформации. Ключевые слова: бунтовой прокат, деформационное старение, химический состав, механические свой- ства, волочение Введение и состояние проблемы Важным звеном в обеспечении потребностей рынка в металлопрокате является получение каче- ственных сталей, в частности, для производства высокопрочных видов изделий. Очевидно, одним из важнейших факторов, обеспечивающих более эффективное использование метизных изделий, следует считать повышение их исходной прочности, что способствует не только увеличению надежности и дол- говечности конструкций, но и снижению их металлоемкости. Кроме этого, особую роль имеют такие по- казатели, как коэффициент использования металла, удельные затраты труда и энергии, которые должны быть наиболее оптимальными при комплексной разработке современных технологических схем произ- водства проката в условиях металлургических предприятий. В этой связи эффективным подходом явля- ется комплексный выбор рациональных композиций химического состава сталей и использование таких режимов деформационно-термической обработки (ДТО), которые обеспечивают наилучшее сочетание механических свойств и структуры металла. Ориентирование на современные требования, предъявляе- мые к качеству высокопрочной холоднодеформированной проволоки, а также существующие схемы её производства ставят задачи постоянного совершенствования режимов ДТО бунтового проката в потоке проволочных станов. Обеспечение требуемого класса прочности готовой металлопродукции неразрывно связано с де- формационным упрочнением сталей, применяемых при волочении бунтового проката на метизных пред- приятиях. К примеру, на поведение проката из высокоуглеродистых марок сталей при пластической де- формации существенное влияние оказывает величина напряжения течения, которая зависит от морфоло- гии и степени дисперсности цементита. Влияние межпластиночного расстояния ( 0S ) в перлите на на- пряжение течения в высокоуглеродистой стали аналогично влиянию размера зерна феррита в низкоугле- родистых сталях: с уменьшением 0S напряжение течения повышается [1]. Деформационное упрочнение стали в процессе одноосного растяжения (и близких по сути процессов деформации, к примеру, холодно- го волочения) возможно описать при помощи уравнения Холломона [2]: О склонности бунтового проката к деформационному старению в процессе волочения Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2016, № 4 32 neKS  , (1) где S – истинное напряжение, МПа; e – истинная (логарифмическая) деформация; K – коэффициент деформационного упрочнения, МПа; n – показатель степени деформационного упрочнения (n < 1) [3]. Согласно работы Харта [4], показатель степени деформационного упрочнения характеризует устойчивость деформации при растяжении и численно равен величине равномерного удлинения [1]. Сле- довательно, увеличение показателя степени деформационного упрочнения (n) свидетельствует о повы- шении способности металла к равномерному формоизменению в процессе деформации. В частности, та- кое положение регламентировано стандартами ISO 10275:2007 [5], ASTM E646 и используется при оцен- ке механических свойств листового проката, подвергаемого переработке способом штамповки. По аналогии с известным законом Морриса для низкоуглеродистых сталей [6, 7], повышение среднего значения структурного элемента ( 0S ) может привести к уменьшению величины n и, следова- тельно, снижению способности к равномерной деформации. Из сказанного следует, что размер структу- рного элемента влияет на показатель n, воздействуя на дислокационную субструктуру, формирующуюся в процессе деформации. Известно, что при деформации в ферритных пластинах перлита проходят процессы скольжения, возникают дислокационные скопления и формируется ячеистая или фрагментированная субструктура. Скольжение развивается в феррите вдоль цементитных пластин, если плоскости 211ф благоприятно ориентированы к внешним напряжениям. С развитием деформации субзерна разворачиваются, при этом угол их разориентировки увеличивается [1, 8]. Если 211ф 001ц, цементит перлита может деформиро- ваться скольжением или сбросом; если же нет, то цементит начинает дробиться и пластинчатое строение перлита не сохраняется. Упрочнение стали происходит в результате увеличения плотности дислокаций в феррите и цементите, а также на межфазных границах феррит-цементит, а ячеистая или фрагментиро- ванная субструктуры может содержать раздробленные пластины цементита. Согласно [9] толщина цеме- нтитных пластин оказывает решающее значение на деформируемость (пластичность) перлитных сталей, которая обратно пропорциональна показателю деформационного упрочнения при волочении. Используемая на метизных предприятиях технологическая операция патентирования бунтового проката из высокоуглеродистой стали позволяет добиться более дисперсной и однородной по объему металла структуры, называемой сорбитом. В этом случае деформация, возникающая при волочении, протекает более равномерно по объему металла, с предпочтительной ориентацией цементитных пластин, как правило, вдоль оси деформации и сопровождается их изгибом и/или сбросообразованием. Перлитная структура по своей природе является композиционным материалом. Изменение прочности и пластичности таких сталей в процессе волочения в большей степени определяется цементитной составляющей, степенью её дисперсности распределения в ферритной матрице. Так как твердость цементита значительно превосходит этот показатель ферритной матрицы [10, 11] то пластины цементита, ориентированные вдоль оси деформации, можно рассматривать в качестве армирующего материала. Следовательно, дополнительный эффект упрочнения в процессе волочения бунтового проката в проволоку достигается за счет благоприятного ориентирования цементитных пластин. Повышение содержания углерода в стали вызывает рост, как прочностных показателей металла, так и степени деформационного упрочнения в процессе последующей холодной деформации [12]. Одна- ко необходимо понимать, что при волочении бунтового проката помимо деформационного упрочнения происходит деформационное старение, которое может оказывать негативное воздействие на пластич- ность металла. Под деформационным старением понимают изменение прочностных свойств металла, ко- торое возникает вследствие воздействия холодной или горячей («теплой») деформаций [13, 14]. Одним из последствий деформационного старения являются эффекты упрочнения или охрупчивания сталей. В том случае, когда перечисленные эффекты наблюдаются после деформации металла в процессе выдерж- ки в окружающей среде или при температурах термической активации (100 … 500 ºС) старение называ- ют статическим (СДС), а в процессе самой деформации – динамическим (ДДС). С целью минимизации развития деформационного старения постоянно изыскиваются технологические решения и способы, ко- торые способны уменьшить интенсивность его развития в сталях. Механизм деформационного старения базируется на закономерностях взаимодействия примесных атомов углерода и азота с дислокациями, возникающими в процессе деформации металла. В связи с этим, на протяжении многих лет выполняются исследования, направленные на поиск эффективных композиций химического состава и режимов ДТО сталей. Это способствует уменьшению блокировки дислокаций атомами углерода и азота, а, следова- тельно, позволяет повысить предельную деформируемость металла. Последнее положение является наи- более важным для металлопроката, используемого при производстве холоднодеформированной проволо- ки как из низко-, так и высокоуглеродистых сталей [14, 15]. О склонности бунтового проката к деформационному старению в процессе волочения Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2016, № 4 33 Несмотря на значительное количество исследований, вопросы, связанные с влиянием бора на изменение механических свойств бунтового проката в процессе деформационного старения, досконально не исследованы [14, 15], что предопределяет актуальность проведения настоящих исследований. Цель работы Исследовать влияние химического состава сталей для бунтового проката на склонность к дефор- мационному старению при различных температурах. Материал и методики исследований В качестве материала для проведения исследований использованы промышленные партии бун- тового проката из сталей С80D, С86D (EN 16120-1:2011) и Св-08Г2С (ТУ У 27.1-23365425-653:2010). Химический состав сталей приведен в табл. 1. Определение механических свойств проката при темпера- турах 20 … 500 ºС выполняли на универсальной испытательной машине TTDM Instron, оснащенной вы- сокотемпературной (нагревательной) приставкой. Показатель степени и коэффициент деформационного упрочнения определяли в соответствии с методикой стандарта ISO 10275:2007. Таблица 1 Химический состав исследуемых сталей Химический состав стали, % (масс.) Марка стали Диаметр проката, мм С/Mn Si P/S Cr Ni Cu N B Св-08Г2С 5,5 0,05/1,85 0,75 0,010/0,003 0,04 0,07 0,17 0,009 - Св-08Г2С 5,5 0,05/1,77 0,74 0,009/0,003 0,05 0,06 0,18 0,009 0,0074 С80D 5,5 0,82/0,56 0,21 0,001/0,003 0,04 0,05 0,15 0,008 0,0019 C86D 10,0 0,87/0,64 0,20 0,010/0,003 0,03 0,05 0,17 0,007 0,0017 С86D 10,0 0,83/0,61 0,21 0,010/0,011 0,03 0,02 0,03 0,001 - Результаты исследований и их обсуждение Влияние бора, как химического элемента, оказывающего положительное влияние на снижение дегазации стали (по содержанию азота) и СДС подробно рассмотрено в работе [16]. Исследования пока- зывают, что повышение прочностных показателей, которые обусловлены СДС, в бунтовом прокате из борсодержащих сталей ниже, чем в сталях без бора, а более выраженное отличие при этом наблюдается для временного сопротивления разрыву [16, 17]. Снижение склонности бунтового проката к деформаци- онному старению при волочении в проволоку является одним из важных критериев повышения его каче- ства [18]. В нормативной документации требования к показателям металла, которые связаны с деформа- ционным старением, оговариваются в достаточно редких случаях и обычно связанны с условиями его эксплуатации. К примеру, арматурный прокат по требованиям стандартов ГОСТ 10884-94 и ДСТУ 3760- 98 подвергают испытаниям на изгиб с разгибом после остаривающего нагрева, а EN 10080 регламенти- рует перед испытанием на растяжение проведение специальной обработки при температуре 10010С в течение 50 … 75 мин с последующим охлаждением на спокойном воздухе. Старение холоднодеформиро- ванного металла обычно приводит к снижению показателей пластичности, повышению прочности и склонности к хрупкому разрушению [14], что обязательно должно учитываться при отработке техноло- гии производства. Нормативная документация на производство бунтового проката и изготовленную из него прово- локу не регламентирует проведение специальных испытаний на старение, однако, необходимо понимать, что параметры структуры, температурно-скоростные условия волочения и влияние ДДС напрямую влияют на формирование конечного комплекса механических свойств готовой металлопродукции [13-16]. С точки зрения определения ресурса (запаса) технологической пластичности бунтового проката из сталей различного марочного состава в процессе деформации необходимым является изучение осо- бенностей протекания деформационного старения непосредственно при температурах реального техно- логического процесса (волочения) [14 - 16]. Исследования, выполненные в работе [14] (рис. 1), свидетельствуют о том, что температурная зависимость ДДС в углеродистых сталях имеет два температурных интервала экстремального изменения механических свойств, при этом они характерны для различных структурных состояний (горячекатаное, нормализованное, закаленное, после нормализации с отпуском и закалки с отпуском). Изменение меха- О склонности бунтового проката к деформационному старению в процессе волочения Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2016, № 4 34 нических свойств металла в интервале температур 150 … 300 ºС связано с синеломкостью стали, вызван- ной развитием ДДС [14], а в интервале температур 400 … 500 ºС – с перераспределением дислокаций и примесных атомов углерода и азота в феррите, а также динамической сфероидизацией цементита, при- водящей к обогащению границ субзерен углеродом. Перечисленные факторы оказывают влияние на по- вышение прочностных и снижение пластических показателей углеродистых сталей, которое отчетливо проявляется в последнем случае. 0 200 400 600 800 1000 1200 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 570 620 В р ем ен но е со пр о ти вл ен ие р аз р ы ву , М па Температура испытаний, °С Сталь У8 Сталь 10 0 50 100 150 200 250 300 350 400 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 570 620 П р ед ел т ек уч ес ти , М па Температура испытаний, \ С Сталь У8 Сталь 10 а б 10 20 30 40 50 60 70 80 90 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 570 620 О тн ос ит ел ьн ое с уж ен ие , % Температура испытаний, \ С Сталь У8 Сталь 10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 570 620 О тн о си те л ьн о е уд л ин ен ие , % Температура испытаний, \ С Сталь У8 Сталь 10 в г Рис. 1 – Влияние температуры на изменение механических свойств стали при деформации растяжением [14]: а – временное сопротивления разрыву; б – предел текучести; в – относительное сужение; г – относительное удлинение В связи с изложенным представляло интерес провести сравнительный анализ влияния темпера- турного фактора на развитие ДДС и изменение механических свойств проката при деформации растяже- нием борсодержащих сталей и сталей без бора. Результаты исследований для бунтового проката из стали С80D приведены на рис. 2. Анализи- руя полученные данные можно сделать вывод о том, что влияние температуры на изменение механиче- ских свойств (вид кривых) проката из стали С80D без бора и с бором имеет почти идентичный вид. Од- нако в интервале температур 20 … 320 ºС вид кривых борсодержащей стали имеет более стабильную об- ласть значений механических характеристик по сравнению со сталью без бора, что объясняется особен- ностями формирования структуры борсодержащих сталей, а также снижением негативного воздействия азота [16 - 19]. В соответствии с установленными особенностями при деформации растяжением борсодержаще- го металла из стали С80D представляло интерес выполнить аналогичные исследования для бунтового проката из стали Св-08Г2С. В одну из плавок этой стали ввод бора осуществляли по стехиометрическому соотношению атомных весов бора к азоту (В  N = 0,7718), чем обеспечивалось полное связывание по- следнего. О склонности бунтового проката к деформационному старению в процессе волочения Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2016, № 4 35 700 800 900 1000 1100 1200 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 В р ем ен но е со пр о ти вл ен ие р аз р ы ву , М па Температура испытаний, \ С Сталь C80D без бора Сталь С80D с бором 400 450 500 550 600 650 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 П ре де л те ку че ст и, М па Температура испытаний, \ С Сталь С80D без бора Сталь С80D с бором а б 20 25 30 35 40 45 50 55 60 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 О тн ос ит ел ьн о е су ж ен ие , % Температура испытаний, \ С Сталь С80D без бора Сталь С80D с бором 4 6 8 10 12 14 16 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 О тн о си те ль но е уд л ин ен ие , % Температура испытаний, \ С Сталь С80D без бора Сталь С80D с бором в г Рис. 2 – Влияние температуры на изменение механических свойств стали С80D при деформации растяжением: а – временное сопротивление разрыву; б – предел текучести; в – относительное сужение; г – относительное удлинение Результаты сравнительного исследования борсодержащего проката и металла без бора приведе- ны на рис. 3. Вид полученных кривых свидетельствует о том, что борсодержащий прокат из стали Св-08Г2С, по аналогии со сталью С80D с добавкой бора имеет почти постоянный диапазон значений ме- ханических свойств. В частности, временное сопротивление разрыву и относительное сужение характе- ризуются более стабильной областью значений в интервале температур 20 … 320 С, что оказывает по- ложительное влияние на технологическую пластичность металла при волочении. Это подтверждается практическими данными, которые зафиксированы в производственных условиях при волочении борсо- держащего проката из стали Св-08Г2С. При этом для стали без бора в интервале температур 20 … 270 ºС наблюдается монотонное уменьшение относительного сужения, с последующим повышением выше тем- пературы 370 С. Бунтовой прокат из стали, содержащей бор, и металл без бора, изготовленный из стали Св-08Г2С имеют мультифазную структуру: в ферритной матрице распределяются участки перлита, и бейнито- мартенситные зоны. Это свидетельствует о том, что процессы структурообразования носят более слож- ный характер по сравнению с высокоуглеродистыми сталями, а количество закалочных структур (рис. 4) зависит от режима ДТО (скорости воздушного охлаждения металла на линии Стелмор). Наблюдаемое в температурном интервале 100 … 150 ºС снижение временного сопротивления разрыву связано с началом распада бейнито-мартенситных структур, количество которых в борсодержащей стали в 3 … 3,5 раза меньше, чем в стали без бора и составляет не более 5 % [20]. Влияние режимов ДТО на изменение меха- нических свойств проката в зависимости от температуры разогрева отчетливо проявляется при сопостав- лении с результатами эксперимента, выполненного в работе [21]. Необходимо отметить, что исследуе- мые стали объединяет следующая закономерность: борсодержащий прокат обладает более стабильными значениями механических свойств при температурах реального технологического процесса (волочения) 150 … 320 С, что позволяет с большой точностью ( 30 МПа) прогнозировать класс прочности изготав- ливаемой холоднодеформированной проволоки и повышать степень её предельной деформируемости. С точки зрения повышения пластических показателей металла при волочении наиболее предпочтительным является полное связывание азота бором, однако такое положение для проката из высокоуглеродистой стали не подтвердилось, ввиду негативного воздействия сегрегаций бора на ход перлитного превращения эвтектоидных сталей и их преждевременное охрупчивание при волочении [16]. О склонности бунтового проката к деформационному старению в процессе волочения Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2016, № 4 36 0 100 200 300 400 500 600 700 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 В р ем ен но е со пр о ти вл ен ие р аз р ы ву , М па Температура испытаний, \ С Св-08Г2С с бором Св-08Г2С без бора 50 100 150 200 250 300 350 400 450 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 П ре д ел т ек уч ес ти , М П а Температура испытаний, \ С Св-08Г2С с бором Св-08Г2С без бора а б 30 40 50 60 70 80 90 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 О тн о си те л ьн о е су ж ен ие , % Температура испытаний, °С Св-08Г2С с бором Св-08Г2С без бора 4 6 8 10 12 14 16 18 20 20 70 120 170 220 270 320 370 420 470 520 О тн ос ит ел ьн ое уд ли не ни е, % Температура испытаний, °С Св-08Г2С с бором Св-08Г2С без бора в г Рис. 3 – Влияние температуры на изменение механических свойств стали Св-08Г2С при деформации растяжением: а – временное сопротивление разрыву; б – предел текучести; в – относительное сужение; г – относительное удлинение 0 20 40 60 80 100 0,01 0,1 1 10 100 О б ъ ем на я д о л я ст р ук ту р ны х со ст ав л яю щ их , % Скорость охлаждения, С/с Феррит Мартенсит Бейнит Перлит Рис. 4 – Структурная диаграмма превращений аустенита стали Св-08Г2С при непрерывном охлаждении с различными скоростями Для определения склонности металла к повышению его способности к равномерному формоиз- менению представляло интерес провести исследования влияния режимов ДТО на показатель степени де- формационного упрочнения бунтового проката. Сравнительный анализ выполнен на образцах металла из стали С86D (табл. 1). Борсодержащий бунтовой прокат производился с использованием высокотемпера- турного режима ДТО без стадии водяного охлаждения металла перед раскладкой его витками на транс- портер (температура виткообразования  103010 С). Количество перлита 1 балла (ГОСТ 8233-56) в структуре металла составило  87 %, а среднее межпластиночное расстояние в перлите – 0,148 мкм. Про- кат без бора изготавливался по режиму стандартного Стелмор-процесса с использованием водяного ох- О склонности бунтового проката к деформационному старению в процессе волочения Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2016, № 4 37 лаждения металла перед раскладкой на витки (температура виткообразования  940  10 С). Количество сорбитообразного перлита 1 балла в структуре металла составило  61 %, а среднее межпластиночное расстояние 0,186 мкм. Исследуемые образцы подвергали испытаниям на растяжение с записью технических диаграмм в координатах  (рис. 5), которые с помощью табличного процессора по закону сохранения объема перестраивали в истинные диаграммы деформации в координатах eS  . Внешний вид протяженного участка за условным пределом текучести диаграмм растяжения свидетельствует о достаточно высоком уровне пластичности металла исследуемых сталей. При этом металл без бора по сравнению с борсодер- жащим прокатом характеризуется более низким значением временного сопротивления и локализованно- го удлинения (относительного сужения). Более высокие значения относительного сужения и временного сопротивления борсодержащей стали могут быть объяснены влиянием боронитридных частиц на облег- чение локализации деформации при растяжении и дополнительным упрочнением по механизму Орована соответственно [22]. Истинные диаграммы аппроксимировали уравнением Холломона (1) в соответствии с методикой стандарта ISO 10275:2007. После логарифмирования выражения (1), оно преобразуется в линейное урав- нение (2) в координатах lg S – lg e: enKS lglglg  (2) Тангенс угла наклона выражения (2) соответствует показателю степени деформационного уп- рочнения, а ордината пересечения прямой с осью lg S равна lg K. Результаты аппроксимации приведе- ны на рис. 6. и в табл. 2 . 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12%  В , М П а , % 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12%  В , М П а , % а б Рис. 5 – Технические диаграммы растяжения бунтового проката из стали С86D диаметром 10,0 мм: а – сталь без бора; б – сталь с бором y = 0,3668x + 3,5216 R? = 0,9987 2,8 2,9 2,9 3,0 3,0 3,1 3,1 3,2 3,2 -2 -1,8 -1,6 -1,4 -1,2 -1 lg S lg e y = 0,3874x + 3,5781 R? = 0,9915 2,8 2,9 2,9 3,0 3,0 3,1 3,1 3,2 3,2 -2 -1,8 -1,6 -1,4 -1,2 -1 lg S lg e а б Рис. 6 – Логарифмическая зависимость истинного напряжения от истинной деформации при растяжении образцов бунтового проката из стали С86D диаметром 10,0 мм: а – сталь без бора; б – сталь с бором О склонности бунтового проката к деформационному старению в процессе волочения Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2016, № 4 38 Таблица 2 Результаты испытаний исследуемых сталей Марка стали 2,0 , МПа в , МПа n K , МПа С86D1 631 1130 0,367 3323 C86D2 701 1202 0,387 3785 Примечание: 1 – сталь без бора; 2 – сталь с бором (см. табл. 1). Полученные результаты свидетельствуют о том, что повышение среднего межпластиночного ра- сстояния в перлите приводит к уменьшению степени и коэффициента деформационного упрочнения бу- нтового проката. Следовательно, наряду с влиянием химического состава высокоуглеродистых сталей [23] на деформационное упрочнение, значимое влияние оказывает и параметр структуры стали – меж- пластиночное расстояние ( 0S ). Борсодержащий прокат из стали С86D характеризуется более высокими значениями временного сопротивления ( на 72 МПа), содержания азота общего (в 7 раз), азота свобод- ного ( в 5,7 раза) и суммарной концентрации примесей цветных металлов (Σ(Cr+Ni+Cu)  в 3,1 раза). Не- смотря на существующие различия, бунтовой прокат без бора имеет более низкие значения степени и показателя деформационного упрочнения, а также меньший запас технологической пластичности (ψ = 21…24 %) по сравнению с борсодержащей сталью (ψ = 28…32 %). Установленный эффект может быть объяснен увеличением числа стадий деформации, обусловленных различием химического состава сталей и влиянием дислокационной субструктуры горячей деформации, полученной при ДТО, на особенности формирования пластинчатого перлита в исследуемом прокате. Вследствие вышеуказанных причин, про- цесс деформации усложняется, а на графике в осях lgS – lge (рис. 7, б) появляются соответствующие перегибы. Выводы 1. Исследовано влияние бора на снижение склонности к динамическому деформационному ста- рению при различных температурах разогрева бунтового проката из высокоуглеродистой стали и сталей сварочного назначения. Борсодержащие стали обладают более стабильными значениями механических свойств при температурах реального технологического процесса (волочения) 150 … 300 С, что позволя- ет с большой точностью ( 30 МПа) прогнозировать класс прочности холоднодеформированной прово- локи, а также повышать технологическую пластичность бунтового проката. 2. Установлено, что сталь без бора по сравнению с борсодержащим прокатом характеризуется более низким значением временного сопротивления и локализованного удлинения (относительного су- жения). Более высокие значения относительного сужения и временного сопротивления борсодержащей стали могут быть объяснены влиянием сформированных частиц нитридов бора на облегчение локализа- ции деформации при растяжении и дополнительным упрочнением по механизму Орована соответственно. 3. Показано, что повышение межпластиночного расстояния в перлите ( 0S ) приводит к умень- шению степени деформационного упрочнения (n) и, следовательно, способности металла к равномерно- му формоизменению. Это свидетельствует о том, что 0S оказывает значимое влияние на показатель n, воздействуя на дислокационную субструктуру металла, формирующуюся в процессе деформации. 4. С использованием методики анализа деформационного упрочнения при растяжении бунтового проката показано, что сталь без бора характеризуется более низким значением показателя степени де- формационного упрочнения n и, соответственно, пониженной пластичностью по сравнению с борсодер- жащим металлом. Такой эффект может быть объяснен увеличением числа стадий деформации, обуслов- ленных различием химического состава сталей и влиянием дислокационной субструктуры горячей де- формации, полученной при ДТО, на особенности формирования пластинчатого перлита в исследуемом прокате. Вследствие чего процесс деформации усложняется, что характеризуется появлением соответст- вующих перегибов на графике в осях lgS – lge для борсодержащего проката. Литература 1. Гриднев В. Н. Прочность и пластичность холоднодеформированной стали [Текст] / В. Н. Гриднев, В. Г. Гаврилюк, Ю. Я. Мешков. – К. : Наук. думка, 1974. – 231 с. 2. Hollomon J. H. Tensile deformation // Trans. AIME. – 1945. – Vol. 162.  P. 268-290. 3. Штремель М. А. Прочность сплавов. Ч II. Деформация / М. А. Штремель. – М. : МИСИС, 1997. – 527 с. 4. Hart E.W. Theory of the tensile test // Acta Metallurgica. – 1967. – Vol. 15 – № 2. – P. 351-355. О склонности бунтового проката к деформационному старению в процессе волочения Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2016, № 4 39 5. Материалы металлические. Листы и полосы. Определение коэффициента деформационного упрочнения при растяжении: ISO 10275:2007.  [Дейст. с 2007-06-01].  Женева, 2007. 10 с. 6. Morrison W. B. The effect of grain size on the stress-strain relationship in low-carbon steel // Trans. of the ASM. – 1966, –Vol. 59. – P. 824-846. 7. Моррисон В. Б. Пластичность сплавов со сверхмелким зерном / В. Б. Моррисон, Р. Л. Миллер // Сверхмелкое зерно в металлах. М. : Металлургия, 1973. С. 181-205. 8. Губенко С. И. Деформация металлических материалов / С. И. Губенко, В. В. Парусов. – Днеп- ропетровск : АРТ-ПРЕСС, 2006. – 316 с. 9. Пирогов В. А., Фетисов В. П., Вакуленко И. А. Влияние структурных параметров на деформи- руемость углеродистых сталей / В. А. Пирогов, В. П. Фетисов, И. А. Вакуленко // Сталь. – 1986. – №10. – С. 73-76. 10. Лизунов В. И. Композиционные стали. – М. : Металлургия, 1978. – 151 с. 11. Webb W. W., Forgeng W. D. Mechanical behavior of microcrystals / W. W. Webb, W. D. Forgeng // Acta Metallurgica.  1957.  Vol. 28.  № 12.  P. 462-469. 12. Функе П. Влияние режима патентирования на структуру и механические свойства катанки из высокоуглеродистой стали / П. Функе, Г. Краутмахер, Р. Кольгрюбер // Черные металлы, 1982. – № 2. – С. 28-35. 13. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов, 4-ое изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1986. – 480 с. 14. Бабич В.К. Деформационное старение стали / В. К. Бабич, Ю. П. Гуль, И. Е. Долженков  М. : Металлургия, 1972. – 320 с. 15. Фетисов В. П. Деформационное старение стали при волочении проволоки. – Минск: Белгор- станкинпромиздат, 1996. – 121 с. 16. Парусов В. В. Теоретические и технологические основы производства высокоэффективных видов катанки // В. В. Парусов, А. Б. Сычков, Э. В. Парусов. – Днепропетровск: АРТ-ПРЕСС, 2012. – 376 с. 17. Нестеренко А. М., Сычков А. Б., Полуэктов В. Ю. Характер изменения механических свойств катанки из стали марки Св-08Г2С при деформационном старении. – Сб. научных трудов. Строительство, матераловедение, машиностроение. – Днепропетровск: ПГАСА, 2009. – Вып. 48, ч. 3. – С. 59-63. 18. Взаимосвязь предельной деформируемости бунтового проката при волочении с параметрами его микроструктуры / Э. В. Парусов, С. И. Губенко, В. А. Луценко [и др.] // Литье и металлургия. – 2016. – № 3 (84). – С. 75-82. 19 .Освоение производства катанки и проволоки из микролегированной бором качественной уг- леродистой стали, разлитой в заготовки малого сечения / В. В. Парусов, А. Б. Сычков, А. М. Нестеренко [и др.] // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2000. – № 4. – С. 48-51. 20. Исследование качественных характеристик катанки сварочного назначения марки Св- 08Г2С / В. В. Парусов, А. Б. Сычков, И. Н. Чуйко [и др.] // Металлургическая и горнорудная промыш- ленность. – 2014. – № 5. – С. 54-56. 21. Структура и свойства катанки для изготовления электродов и сварочной проволоки / А. Б. Сычков, В. В. Парусов, А. М. Нестеренко [и др.]. – Бендеры: Полиграфист, 2009. – 608 с. 22. О влиянии дислокационной субструктуры горячей деформации и микродобавок бора на фор- мирование пластинчатого перлита в процессе непрерывного охлаждения бунтового проката / Э. В. Пару- сов, С. И. Губенко, А. Б. Сычков [и др.] // Металознавство та термічна обробка металів. – Дніпро: ДВНЗ «ПДАБА», 2016. – № 3. – С. 40-47. 23. Влияние химического состава высокоуглеродистой катанки на деформационное упрочнение при волочении / Э. В. Парусов, В. В. Парусов, В. А. Луценко [и др.] // Сб. научных трудов. Строительст- во, матераловедение, машиностроение. – Днепропетровск: ПГАСА, 2006. – Вып. 36. – Ч.1. – С. 114-119. Поступила в редакцію 23.11.2016 О склонности бунтового проката к деформационному старению в процессе волочения Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2016, № 4 40 Parusov E. V., Sychkov A. B., Gubenko S. I., Parusov O. V., Ambrazhey M. Yu. On addiction the rolled steel to strain aging at drawing process. The influence of the chemical composition of the steel in the tendency to strain aging the rolled steel at various temperatures was researched. It was shown that boron steels have a more stable values of mechanical properties at temperatures of a real process (drawing) 150…300 С, which allows a high degree of accuracy( 30 МPа) to predict the strength class of cold-wire, as well as improve the technological plasticity rolled steel at drawing . The steel without boron as compared with a boron rental is characterized by lower values of tensile strength, elon- gation localized (relative reduction) and strain hardening exponent n it was found. It was shown that an increase in pearlite interlamellar distance (S0) reduces the degree of strain hardening (n) and hence the ability of the metal to the uniform formability. This shows that S0 has a significant impact on the index of the n, acting on the dislocation of the metal substructure, emerging in the deformation process. Keywords: rolled steel, strain aging, chemical composition, mechanical properties, drawing. References 1. Gridnev V. N., Gavrilyuk V. G., Meshkov Yu. Ya. Prochnost i plastichnost holodnodeformirovannoy stali, K.: Nauk. dumka, 1974, 231 p. 2. Hollomon J. H. Tensile deformation.Trans. AIME, 1945, Vol. 162, pp. 268-290. 3. Shtremel M. A. Prochnost splavov. Ch II. Deformatsiya. M. : MISIS, 1997, 527 p. 4. Hart E.W. Theory of the tensile test. Acta Metallurgica, 1967, Vol. 15, No 2, pp. 351-355. 5. Materialyi metallicheskie. Listyi i polosyi. Opredelenie koeffitsienta deformatsionnogo uprochneniya pri rastyazhenii: ISO 10275:2007. Zheneva, 2007, 10 p. 6. Morrison W. B. The effect of grain size on the stress-strain relationship in low-carbon steel. Trans. of the ASM. 1966, Vol. 59, pp. 824-846. 7. Morrison V. B., Miller R. L. Plastichnost' splavov so sverhmelkim zernom. Sverhmelkoe zerno v metallah. M. : Metallurgiya, 1973, pp. 181-205. 8. Gubenko S. I., Parusov V. V. Deformaciya metallicheskih materialov. Dnepropetrovsk : ART- PRESS, 2006, 316 p. 9. Pirogov V. A., Fetisov V. P., Vakulenko I. A. Vliyanie strukturnyh parametrov na deformiruemost' uglerodistyh stalej. 1986, No 10, pp. 73-76. 10. Lizunov V. I. Kompozicionnye stali. M. : Metallurgiya, 1978, 151 p. 11. Webb W. W., Forgeng W. D. Mechanical behavior of microcrystals. Acta Metallurgica, 1957, Vol. 28, No 12, pp. 462-469. 12. Funke P., Krautmaher G., Kol'gryuber R. Vliyanie rezhima patentirovaniya na strukturu i mekhani- cheskie svojstva katanki iz vysokouglerodistoj stali. CHernye metally, 1982, No 2, pp. 28-35. 13. Novikov I. I. Teoriya termicheskoj obrabotki metallov, 4-oe izd., pererab. i dop., M.: Metallurgiya, 1986, 480 p. 14. Babich V. K., Gul' YU. P., Dolzhenkov I. E. Deformacionnoe starenie stali. M. : Metallurgiya, 1972, 320 p. 15. Fetisov V. P. Deformacionnoe starenie stali pri volochenii provoloki. Minsk: Belgorstankinpromizdat, 1996, 121 p. 16. Parusov V. V. Sychkov A. B., Parusov E. V. Teoreticheskie i tekhnologicheskie osnovy proizvod- stva vysokoehffektivnyh vidov katanki. Dnepropetrovsk: ART-PRESS, 2012, 376 p. 17. Nesterenko A. M., Sychkov A. B., Poluehktov V. YU. Harakter izmeneniya mekhanicheskih svojstv katanki iz stali marki Sv-08G2S pri deformacionnom starenii. Sb. nauchnyh trudov. Stroitel'stvo, materalove- denie, mashinostroenie, Dnepropetrovsk: PGASA, 2009, Vyp. 48, ch. 3, pp. 59-63. 18. Parusov E. V., Gubenko S. I., Lucenko V. A. Vzaimosvyaz' predel'noj deformiruemosti buntovogo prokata pri volochenii s parametrami ego mikrostruktury. Lit'e i metallurgiya, 2016, No 3 (84), pp. 75-82. 19. Parusov V. V., Sychkov A. B., Nesterenko A. M. Osvoenie proizvodstva katanki i provoloki iz mik- rolegirovannoj borom kachestvennoj uglerodistoj stali, razlitoj v zagotovki malogo secheniya. Metallur- gicheskaya i gornorudnaya promyshlennost', 2000, No 4, pp. 48-51. 20. Parusov V. V., Chujko I. N., Parusov O. V., Parusov E. V., Sahura L. V., Sivak A. I. Issledovanie kachestvennyh harakteristik katanki svarochnogo naznacheniya marki Sv-08G2S. Metallurgicheskaya i gor- norudnaya promyshlennost', 2014, No 5, pp. 54-56. 21. Sychkov A. B., Parusov V. V., Nesterenko A. M. Struktura i svojstva katanki dlya izgotovleniya ehlektrodov i svarochnoj provoloki. Bendery: Poligrafist, 2009, 608 p. 22. Parusov E. V., Gubenko S. I., Sichkov A. B., Sahura L. V. O vliyanii dislokacionnoj substruktury goryachej deformacii i mikrodobavok bora na formirovanie plastinchatogo perlita v processe nepreryvnogo oh- lazhdeniya buntovogo prokata. Metaloznavstvo ta termіchna obrobka metalіv, Dnіpro: DVNZ «PDABA», 2016, No 3, pp. 40-47. 23. Parusov E. V., Parusov V. V., Lucenko V. A. Vliyanie himicheskogo sostava vysokouglerodistoj katanki na deformacionnoe uprochnenie pri volochenii. Sb. nauchnyh trudov. Stroitel'stvo, materalovedenie, mashinostroenie, Dnepropetrovsk: PGASA, 2006, Vyp. 36, Ch.1, pp. 114-119.