Способ изготовления проволоки овального сечения

Способ предназначен для повышения механических и эксплуатационных свойств проволоки овального сечения, например дистанционирующей проволоки для ТВЭЛов атомных реакторов из стали марки ЧС-68ИД. Способ включает холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку. Равномерная степень деформации по сечению проволоки и однородная мелкозернистая структура обеспечивается за счет того, что деформацию проволоки предготовых размеров осуществляют холодной прокаткой с получением овального сечения высотой а₀=(0,9÷1,1)а·ехр(ε/2) и шириной b₀=(0,9÷1,1)b·ехр(ε/2), где ε - заданная степень деформации, а а и b - соответственно высота и ширина сечения проволоки готовых размеров, причем прокатку осуществляют на гладких валках, после чего осуществляют волочение через фасонную волоку с получением овального сечения предготовых размеров. 1 табл.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам производства проволоки, и может быть использовано при изготовлении дистанционирующей проволоки для ТВЭЛов атомных реакторов из стали марки ЧС-68ИД.

В качестве прототипа выбран способ получения фасонных профилей (A.C. SU 1447463), включающий холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку.

Недостатком указанного способа является недостаточный уровень механических и эксплуатационных свойств проволоки, производимой из коррозионностойкой стали, применяемой, в частности, в качестве дистанционирующей для реакторных сборок в установках на быстрых нейтронах.

Поскольку овальный профиль проволоки формируют в двухроликовой волоке с овальным калибром, то свободная боковая поверхность проволоки в калибре при неблагоприятной схеме напряженного состояния, свойственной волочению, подвержена растрескиванию. Готовая овальная проволока, произведенная таким способом, имеет низкое относительное удлинение и слабо сопротивляется межкристаллитной коррозии.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение механических и эксплуатационных свойств производимой проволоки.

Указанная техническая задача решается тем, что в способе изготовления проволоки овального сечения, включающем холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку, деформацию проволоки предготовых размеров осуществляют холодной прокаткой с получением овального сечения высотой а₀=(0,9÷1,1)а·ехр(ε/2) и шириной b₀=(0,9÷1,1)b·ехр(ε/2), где ε - заданная степень деформации, а а и b - соответственно высота и ширина сечения проволоки готовых размеров, причем прокатку осуществляют на гладких валках, после чего осуществляют волочение через фасонную волоку с получением овального сечения предготовых размеров.

Получение проволоки предготовых размеров с указанными размерами позволяет обеспечить степень холодной пластической деформации при чистовом обжатии заданную, например, (20+5)%, и получить проволоку овального сечения с высокими механическими и эксплуатационными свойствами.

При формировании овального сечения проволоки предготовых размеров комбинацией прокатки на гладких валках и волочением через фасонную волоку обеспечивают равномерную степень деформации по сечению проволоки и ее однородную мелкозернистую структуру.

Способ осуществляли следующим образом.

Проволока из стали ЧС-68ИД круглого сечения ⊘1,20 мм прокатана на гладких валках с получением плоско-овальной проволоки с длиной осей 0,80 и 1,60 мм. Проволока без термообработки протянута через фасонную волоку с получением овального сечения предготовых размеров а₀=0,67 мм и b₀=1,46 мм.

На предготовом размере проведена термическая обработка и чистовое волочение на конечные размеры 0,60×1,30 мм. Анализ проведен для трех партий проволоки и результаты приведены в таблице. Проволока соответствует Ту 14-159-313.

№ партии	Масса бунта, кг	Размеры сечения, а×b	σв, МПа	δ%	Число гибов	Размер зерна
1	2,3	0,595-0,598×1,297-1,300	790-860	4,3-7,5	53-65	8-10
2	6,3	0,594-0,596×1,295-1,299	810-860	5,4-5,6	74-79	8-10
3	6,7	0,597-0,600×1,297-1,300	880-890	3,0-3,2	55-74	8-10

Способ изготовления проволоки овального сечения, включающий холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку, отличающийся тем, что деформацию проволоки предготовых размеров осуществляют холодной прокаткой на гладких валках с получением овального сечения высотой a₀=(0,9÷1,1)a·exp(ε/2) и шириной b₀=(0,9÷1,1)b·exp(ε/2), где «ε» - заданная степень деформации, а «а» и «b» - соответственно высота и ширина сечения проволоки готовых размеров, и последующим волочением через фасонную волоку предготовых размеров.