Способ производства стальной проволоки или прутков

 

Изобретение относится к производству стальной проволоки илц прутков . Цель изобретения - улучшение механических свойств. Осуществляют прокатку проволоки в многовалковых калибрах. Последующее волочение проводят с обжатием g в соответствии с соотношением (100 100/2d, где d - диаметр готовой проволоки. Волочение в указанных режимах устраняет недостатки прокатки. Смена схем деформации на предлагаемых режимах волочения благоприятно воздействует на напряженно-деформированное состояние заготовки в поперечном и продольном направлениях. Происходит смена систем и линий скольжения, а также включение ранее не задействованных систем скольжения в режимах, обеспечивающих пластическую деформацию без образования внутренних дефектов . Повышается пластичность материала . Дальнейшая пластическая деформация такой проволоки происходит со значительным резервом до разрушения . В результате резко повышаются ее эксплуатационные качества. 2 табл. с (Л ю 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„» 142490 (51) 4 В 21 С 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4057100/23-02 (22) 16.04.86 (46) 23.09.88. Бюл, У 35 (71) Магнитогорский горино-металлургический институт им. Г.И.Носова и Всесоюзный научно-исследовательский институт метизной промьппленности ° (72) Б.А,Никифоров, Вен.А.Харитонов, Викт.А,Харитонов, И.П.Трофимов, Х.Н.Белалов, Е.М.Киреев, В.А.Кулеша, Б.И.Лахмостов, С.А.Терских и В.А.Ульянов. (53) 623.773.1(088.8) (56) Исупов В.Ф., Славкин В.С. Производство калиброванной стали. М.: Металлургия, 1962, с. 50-53.

Properzib. Iaminazione a fpeddo

difilЫi insolifo diametro. — Ingeneria meecanica, 1980, Р 29, 6, S. 39-42. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛЬНОЙ

ПРОВОЛОКИ ИЛИ ПРУТКОВ (57) Изобретение относится к производству стальной проволоки или прутков. Цель изобретения — улучшение . механических свойств. Осушествляют прокатку проволоки в многовалковых калибрах. Последуюшее волочение проводят с обжатием g в соответствии с соотношением (1 00 + 7d/d g 1 00/2d, где d — диаметр готовой проволоки.

Волочение в указанных режимах устраняет недостатки прокатки. Смена схем деформации на предлагаемых режимах волочения благоприятно воздействует на напряженно-деформированное состояние заготовки в поперечном и продольном направлениях. Происходит смена систем и линий Скольжения, а также включение ранее не задействоEQ ванных систем скольжения в режимах, обеспечиваюших пластическую деформацию без образования внутренних дефектов. Повьппается пластичность материала. Дальнейшая пластическая деформация такой проволоки происходит со значительным резервом до разруше- пав ния, .В результате резко повьппаются ф ее эксплуатационные качества. 2 табл.

1 24 З00

Изобретение относится к производ— ству стальной проволоки или прутков.

11ель изобретения — улучшение механических свойств.

Способ осушествляют следуюшим обраэом, Исходную катанку прокатывают на круг различного диаметра. Прокатку осушествляют на непрерывном 4-клетевом прокатном стане с 3-валковыми калибрами с суммарным обжатием не менее ?0%. Единичные обжатия по проходам (в среднеи) составляют 20

ЗЭ%. Затем исходную круглую катаную проволоку волочат в монолитных волоках, при волочении обжатия рассчитывают по формуле

100 100

+7) аъ и 2d

ЗО

40 где d — диаметр готовой проволоки.

Математическое выражение диапазона режимов обжатий при чистовом волочении (калибровании), обеспечиваюших положительный эффект повышения пластических свойств, определено опытным путем. (Предлагаемый режим чистового волочения круглой заготовки, прокатанной

1 в многовалковых калибрах, определяет новые качества изготавливаемой проволоки. Появление новых качеств объясняется следуюпгими факторами, После прокатки чистота поверхности готовой проволоки, а также разнотолшинность по длине (а в некоторых случаях и искажение формы сечения от правильной) снижают потенциальные пластические свойства готовой проволоки за счет создания определенного уровня концентрации микронапряжений, При прокатке эа счет явлений опережения и отставания в контактных областях на поверхности металла образуются области с растягиваюшими напряжениями. Несмотря на их небольгпую долю, суммируясь с другими неблагоприятными остаточными микронапряжениями, они снижают уровень пластических свойств металла. Отделочная операция волочения с предлагаемыми режимами устраняет недостатки прокатки повышает чистоту поверхности, выравнивает форму, устраняет раэнотолшинность, снижает аниэотропию свойств по длине — участков с меньшим сечением, т.е. более наклепанных, и участков с большим сечением — менее наклепанных. Кроме того, что является важным, смена схем деформации на предлагаемых режимах (а именно схемы прокатки в многовалковых калибрах на схему волочения в монолитной волоке) благоприятно воздействует на напряженно-деформированное состояние заготовки в поперечном и продольном направлениях, делает ее более мягкой

В данном случае проихсодит смена систем и линий скольжения, а также включение ранее не задействованных систем скольжения в режимах, обеспечиваюших пластическую деформа" цию беэ образования внутренних дефектов, т,е, повьш ает пластичность материала. Дальнейшая пластическая деформация такой проволоки обеспечивается со значительным резервом до разрушения, т.е, резко повышаются ее эксплуатационные- качества.

Волочение с обжатием (g)

g C

2d где d — диаметр готовой проволоки, не повышает комплекса свойств (в частности, пластических) ввиду непроработки поверхности и сечения катаной проволоки, На таких обжатиях не происходит деформация более глубинных слоев металла, не обеспечиваются смена и "включение новых систем скольжения. Волочение с

100 обжатием (д) более --- + 7, где Й иаметр готовой проволоки, нейтраГ изует эффект повышения пластических свойств ввиду развития пластической деформации волочением с образованием внутренних дефектов металла, т.е. волочение как технологическая операция деформирования металла выступает далее со всеми недостатками, присушими этому процессу. Повышение деформации ведет к накоплению внутренних дефектов, наряду с повышением прочностных свойств происходит снижение пластических.

Оптимальным режимом обжатий, обеспечиваюшим наилучший комплекс механических свойств, является 0,65-0,7 от верхней границы

100 + 7 (--------)

Режим прокатки в многовалковых калибрах должен осушествляться таким

1424900 образом, чтобы могли быть использованы преимушества прокатки. Для достижения этой цели минимальная суммарная деформация не должна быть менее

20Х.

Пример, С целью опробования предлагаемого способа была изготовлена проволока диаметром 5,0, 6,0 и

8,0 мм из одной и той же заготовки диаметром 10,0 мм из стали 65. Изготовление проволоки производили на непрерывной прокатно-калибруюшей линии. Линия включает четырехклетевой блок прокатных клетей с 3-валковыми калибрами и волочильный однократный стан. Прокатку круглой заготовки для получения готовой проволоки диаметром 5,0 мм вели по схеме круг — крестовый треугольник круг эа четыре прохода. За счет регулировки валков второй пары клетей изменяли размер предчистовой заготовки и чистового катаного круга.

Режим изготовления проволоки представлен в табл. 1.

Номера режимов по каждому варианту соответствуют: режим 1 меньше

100 нижней границы (††) X режим 2

21 Ф 1

100 нижняя граница (= — -),X; режим 3

0,65-0,7 от верхней границы

100 (- — + 7), ; режим 4 верхняя гра100 ница (= — — + 7), Х; режим 5 больше

100 верхней границы (— — + 7), Ж, где d — диаметр готовой проволоки.

Прокатку осуществляли.на размеры круга под калибрование 5,25; 5,27;

5,53; 5,85 и 5,90 мм (табл. 1, вариант Х). Затем указанные заготовки калибровали эа один проход в волоке диаметром 5,0 мм. Исходную заготовку и калиброванную испытывали на разрыв.

Прокатку круглой заготовки под калибрование для диаметра 6,0 мм (табл. 1, вариант II) вели за два прохода по схеме круг — крестовый треугольник — круг в клетях с 3валковыми калибрами. Затем аналогично варианту I катаную заготовку различных диаметров волочили на конечный размер диаметром 6,0 мм.

Прокатку круглой заготовки под калибрование для круга диаметром

8,0 мм вели по схеме круг — круг с развалом — круг за два прохода в клетях с 3-валковыми калибрами. Затем катаную заготовку калибровали на диаметр 8,0 мм (табл. 1, вари.ант III).

При этом параллельно производилась прокатка и чистовое калибрование проволоки диаметром 5,0, 6,0 и 8,0 по известному способу.

Механические свойства. проволоки представлены в табл. 2.

Таким образом, предлагаемый режим волочения катаной в многовалковых калибрах проволоки позволяет резко повысить комплекс свойств готовой проволоки. Так (по оптимальному режиму в предлагаемом способе), в целом относительное изменение свойств к прототипу составило,. Ж:

Для проволоки диамет.ром, мм

5,0 6,0 8,0

30 Временное сопротивление разрыву 2,1 7,6 17,2

Относительное удлинение посразрыва + 100 +36,6 +27,0

Число перегибов +193 +116,6

Число круче+144, 0

+128,6 ний +107,1 +137,5

Формула изобрет ения

100 100 — -,+7 g> —— и 2d

55 где d — диаметр готовой проволоки.

Способ производства стальной проволоки или прутков, включающий хо45 лодную прокатку исходной катанки в многовалковых калибрах и последующее волочение, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью улучшения механических свойств, обжатие при

50 волочении устанавливают в следующих пределах:

1424900

Прокатка

Болочение

Режим

Вариант

Способ

Суммарная деформация

Диаметр прокатанной

Степень дефо рмации, Ж под волочение пров олоки, мм

72,3

5,25

Предлага- I. емый

5,27

72,2

69,5

182,3

5,53

65,7

5,85

5,89

65,2

6,25

8,0

60,8

8,3

60,7

6,27

16,0

57,2

6,55

23,7

52,80

6,87

25,0

5?,1

32,1

5,8

6,3

31,8

13,6

26,2

19,5

20,5

20,2

19,8

Известный

73,4

5,17

61,9

6,17

8,17

33,4

4,1

Прокатка заготовки.диаметром

10,0 мм на круг и последуюшее волочение на диаметр

5,0 мм

II. Прокатка заготовки диаметром 10,0 мм на круг и последуюшее волочение на диаметр 6,0 мм

III. Прокатка заготовки диаметром 10,0 мм на круг и последуюшее волочение на диаметр 8,0 мм

IV. Диаметр готовой

5,0 мм

V, Диаметр готовой

6,0 мм

VI. Диаметр готовой

8,0 мм

5 6,93

1 8,24

2 8,26

3 8,58

4 8,92

5 8,96

Таблица 1

1424900

Вариант

Механические свойства

Относительное

Число яния исло к ручений перегибов удлинение, 7 метра, мм

1 +0,16

10-13

1700-1730

7-9

21-28

2. Л.

2,3

1720

14-18

1710-1730

2 +0,09

9-1 2

2 5-3 «2

3,0

1728

3 +0,05

22-30

18-24

4 3-5 2

1710-1740

4,8

1735

4 <0,03

18-25

17-20

4 1-4 8

1690-1720

4,4

1710

8-1 0

8,5

4-6

5 «0 03

2 4-2 8

А 2.

2,6

7-9

5-7

А L

1 8-2 2

1,95

1525

11-14

2 й0,09

8-10

L 2.

2 2-2 6

2,4

l 540-1 580

1550

18-20

11-14

3 6-4 5

1600-1650

3 «+О, 06

А 2.

3,40

1625

10-12

8-10

8, 3 2-3 8

А — .Е

3,40

1620-1700

+0 06

1670

4-8

8-9

1610-1690

5 й0,05

1640

32-39

А 2.

1320-1340

4-6

5-9

3,4

1330 а т

3 9-4 2

1350-1380

8-13

6-9

2 -0,08

4,0

1360

14-17

10-1 2

4549

А 2.

1380«1410

3 +0,06

1390

4,7

3 8-4 1

А А

11-15

7-9

1350-1380

1360

4 «0,06

3,9

7-8

3-6

3 0-3 5 т а

1370-1400

5 +0,06

3,3

1390

Ре- После жим рассеизмерений диаII 1 +О l8

III 1 +О 20

Временное сопротивление разрыв у, МПа

1695-1710

1698

1500-1650

21-25 т д

2,3 о

Таблица 2

1424900

Продолжение табл.2 аравю е е Вю

Механические свойства

Вариант

Относиисло руче"ий испо ереиб ов тельное удлинение, Х

1700-1720

ZV — +Π17

11-16

7-.8

7 5

2 2-2 6 т а.

2,4

1700

28-3 0

А А

2,85 " О, 18

6-18

6,5

1 51 0-1 540

6-10

151 5

1 280-1300

+0,25

3 4-3 9

6-11

3-7

4,5

3,7

1290

П р и м е ч а н и е. В числителе наименьшее и наибольшее значения. В знаменателе среднеарифметическое по 5-6 измерениям.

Составитель E. Воронкова

Техред Л.Олийнык Корректор М. Васильева

Редактор Л. Зайцева

Заказ 4715/8 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035„ Москва, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r ° Ужгород, ул. Проектная, 4

После рассеяния измерений диа" метра, мм

У

Временное сопротив" ление раз1 рывую,