Холоднотянутая проволока круглая 20кп — конструкционный сортамент для холодной высадки
Холоднотянутая проволока круглая 20кп — это калиброванный полуфабрикат из низкоуглеродистой кипящей стали, прошедший волочение без термической обработки. В отличие от термически обработанных марок, проволока 20кп сохраняет нагартованную структуру, что обеспечивает повышенную твёрдость поверхности при сохранении достаточной пластичности сердцевины. Кипящая сталь не содержит кремния в качестве раскислителя, поэтому проволока характеризуется низкой анизотропией свойств и хорошей способностью к формоизменению при осадке и высадке.
Технология холодного волочения позволяет получать точные геометрические размеры с допуском по диаметру до h9–h11. Поверхность проволоки после волочения имеет низкую шероховатость и не требует дополнительной механической обработки перед высадкой. Отсутствие окалины и обезуглероженного слоя делает сортамент пригодным для автоматизированных линий холодной высадки с высокими скоростями деформации.
Химический состав и механические характеристики
Химический состав проволоки 20кп регламентируется содержанием углерода в пределах 0,17–0,24%. Кипящая раскислённость обеспечивает минимальное количество неметаллических включений, что положительно сказывается на усталостной прочности готовых крепёжных изделий. Временное сопротивление разрыву холоднотянутой проволоки 20кп зависит от степени суммарного обжатия при волочении и находится в диапазоне 390–590 МПа.
Относительное удлинение после разрыва составляет не менее 15%, что достаточно для формирования сложных профилей головок болтов и гаек без образования трещин. Твёрдость поверхности после волочения достигает 120–170 HB в зависимости от диаметра и маршрута деформации.
| Диаметр, мм | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB | Допуск по диаметру |
|---|---|---|---|---|
| 1,6 | 490–590 | 15 | 150–170 | h9 |
| 3,0 | 440–540 | 18 | 135–155 | h10 |
| 6,0 | 390–490 | 22 | 120–140 | h11 |
Применение в производстве крепежа и метизов
Основное назначение холоднотянутой проволоки 20кп — изготовление крепёжных изделий методом холодной объёмной штамповки. Сортамент применяется для производства болтов с шестигранной головкой класса прочности 4.6, гаек класса прочности 4, винтов, шпилек и заклёпок. Благодаря кипящей раскислённости стали, проволока обеспечивает стабильное заполнение полости штампа при формировании головки и резьбы накаткой.
Проволока 20кп используется на многоударных холодновысадочных автоматах, где материал подвергается интенсивной пластической деформации при скоростях до 200 ударов в минуту. Отсутствие поверхностных дефектов и равномерная твёрдость по длине бунта позволяют эксплуатировать проволоку в автоматических линиях без остановок на переналадку инструмента.
- Болты и винты с резьбой М3–М20 для машиностроения и приборостроения
- Гайки шестигранные и фланцевые под холодную высадку
- Заклёпки с полукруглой и потайной головкой для авиастроения
- Шплинты, пальцы и установочные винты для сельхозтехники
- Элементы крепежа для железнодорожного подвижного состава
- Метизы для строительных конструкций и металлокаркасных систем
Технологические особенности волочения
Холодное волочение проволоки 20кп выполняется с применением смазочных материалов на основе известкового покрытия или фосфатирования. Суммарное обжатие за один проход не превышает 20–25%, что предотвращает образование дефектов типа «рваная поверхность» и обеспечивает стабильность механических свойств по длине бунта. Скорость волочения достигает 8–12 м/с на станах многократного волочения.
Для проволоки диаметром до 3 мм применяются станы с контактной сваркой для соединения бунтов без остановки процесса. Смазка удаляется с поверхности перед высадкой методом электрохимического обезжиривания или в щелочных растворах. При необходимости повышенной коррозионной стойкости готовых изделий проволока может подвергаться цинкованию после волочения.
Контроль качества и нормативная база
Приёмка холоднотянутой проволоки 20кп осуществляется по результатам испытаний на растяжение, проверке геометрических размеров и визуальному контролю поверхности. Допускается отсутствие продольных рисок глубиной более половины предельного отклонения по диаметру. Проволока поставляется в бунтах массой от 500 до 1500 кг, намотанных с шагом, исключающим перепутывание витков при размотке.
Химический состав каждой плавки подтверждается сертификатом качества, что необходимо для прослеживаемости при производстве ответственного крепежа. Механические свойства проверяются на образцах, отобранных от каждого бунта, с фиксацией результатов в паспорте партии.
Вопросы и ответы
Чем проволока 20кп отличается от проволоки 20пс?
Проволока 20кп производится из кипящей стали без раскисления кремнием, что обеспечивает более чистую поверхность и лучшую способность к холодной высадке. Сталь 20пс содержит кремний в количестве 0,05–0,15% и имеет несколько меньшую пластичность при осадке.
Какие классы прочности крепежа можно получить из проволоки 20кп?
Из холоднотянутой проволоки 20кп изготавливают болты класса прочности 4.6 и гайки класса прочности 4. Для более высоких классов прочности требуется применение легированных марок стали с последующей термической обработкой.
Требуется ли отжиг проволоки 20кп перед холодной высадкой?
В большинстве случаев отжиг не требуется, так как холоднотянутая проволока 20кп имеет достаточную пластичность для формообразования. При высадке изделий со сложной геометрией головки может потребоваться сфероидизирующий отжиг для снижения твёрдости.
Какой диаметр проволоки 20кп оптимален для производства болтов М8?
Для болтов М8 с шестигранной головкой применяется проволока диаметром 7,5–7,7 мм с учётом припуска на формовку головки и последующую накатку резьбы. Точный диаметр зависит от конструкции высадочного инструмента.
