CN1613566A - 高碳钢丝的电塑性拉拔强化工艺 - Google Patents
高碳钢丝的电塑性拉拔强化工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1613566A CN1613566A CN 200410096696 CN200410096696A CN1613566A CN 1613566 A CN1613566 A CN 1613566A CN 200410096696 CN200410096696 CN 200410096696 CN 200410096696 A CN200410096696 A CN 200410096696A CN 1613566 A CN1613566 A CN 1613566A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel wire
- pulse
- current
- carbon steel
- plastic pulling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
本发明公开了属于金属丝拉拔技术范围的一种高碳钢丝的电塑性拉拔强化工艺。采用电塑性拔丝技术提高高碳钢丝性能，其工艺步骤包括选用直流脉冲电流发生装置，将脉冲电源的输出端在钢丝变形区和钢丝相连接；根据钢丝产品的要求，选定脉冲电源的输出的工艺参数及变形参量，经过多道拉拔，最终满足产品性能指标要求。与传统拔丝相比，钢丝的电塑性拔丝变形量增大，拔丝力下降了5～25％。表面质量显著提高(无裂纹，光洁度高)，拉拔钢丝的抗拉强度提高了5－15％，拉拔钢丝的延性略有提高，拉拔钢丝的残余内应力显著下降，有利于提高钢丝的使用寿命和疲劳寿命。
Description
技术领域
本发明属于金属丝拉拔技术范围，特别涉及一种高碳钢丝的电塑性拉拔强化工艺。
背景技术
高碳高强钢丝广泛用做钢帘线、钢丝绳等产品。这类材料由于常用于承受大的载荷，工作条件恶劣，因此，在韧性不降低的条件下，常要求钢丝具有高的抗拉强度和优异的质量。钢丝具有更高强度一方面能提高钢丝制品的性能，另一方面可在保证使用性能要求的前提下降低钢丝的用量和钢丝制品的自重。因此提高钢丝的抗拉强度意义重大。此外，这类钢丝制品承受重载，其表面缺陷容易导致疲劳裂纹的产生和引起失效，因此，提高其表面质量对提高钢丝和钢丝绳的使用寿命有重要意义。
这类钢丝的性能和质量除了受合金成分和钢材生产工艺的影响外，钢丝拉拔加工工艺对其性能和质量亦有决定性的影响。以T7、T8钢丝为例，其钢丝冷拔加工生产流程为：盘条→除锈→拉拔→退火+酸洗或碱洗→拉拔→成品热处理和检验。根据产品尺寸要求，钢丝需经过多道次拉拔变形加工。
生产实践表明，上述钢丝冷拔加工的不足之处是：①由于丝材强度较高，拉拔力较大，拉拔加工性能不好；②易导致拉拔丝材的组织和丝径等不均匀，降低钢丝的机械品质；③反复拔丝的产品表面状况不好，不光洁，有划痕和微裂纹，大大降低拉拔丝材的性能和使用寿命。因此改善钢丝的拉拔加工性能、提高钢丝表面质量和用工艺方法提高钢丝强度很有必要。
根据金属物理观点，金属的受力变形(例如拔丝)是应力推动位错运动的过程。在位错运动的过程中，若施以高密度的电流，则在金属中造成高浓度的电子风，电子风形成的风压在变形的方向上将有助于对运动位错的推动，克服障碍，减少位错的增殖，使金属的变形抗力降低，减缓减轻加工硬化，所以金属的变形能力和塑性得以改善。同时，在高强脉冲电流的作用下，在变形过程中，是钢丝的变形组织发生变化，使变形钢丝的组织细化，从而提高拉拔钢丝的强度。经文献查询，利用电塑性拔丝工艺提高高碳高强钢丝抗拉强度及相关信息国内外未见报道。
发明内容
本发明的目的是提出用电塑性拔丝技术提高高碳钢丝性能的一种高碳钢丝的电塑性拉拔强化工艺。其特征在于：所述电塑性拉拔高碳钢丝的工艺步骤如下：
1)电塑性拉拔装置：采用电容充放电原理的直流脉冲电流发生装置，将脉冲电源的输出端在钢丝变形区即模具两端面和钢丝相连接，采用人工浮地设计，接触式连接，以保障操作人员的绝对安全。
2)根据钢丝产品的要求，选定输出电压、幅值电流、脉冲频率、脉冲宽度等工艺参数，及变形量、变形速度等变形参量，使达到提高钢丝抗拉强度和表面质量、降低残余内应力、满足性能指标要求；电源相关输出参数范围为：
幅值电流密度：j＝100～5000A/mm2
电流脉冲宽度：tp＝20～100μs
电流脉冲频率：f＝30～5000Hz
3)可采用同一脉冲电源控制1～8台拔丝机。
4)先启动拔丝机，再启动脉冲电源提供脉冲电流。
5)根据丝材最终性能要求，调整最后道次的拔丝参数。
本发明的有益效果：与传统拔丝相比，采用电塑性拔丝技术使高碳钢丝的电塑性拔丝变形量增大，拔丝力下降了5～25％。表面质量显著提高(无裂纹，光洁度高)，拉拔钢丝的抗拉强度提高了5-15％，拉拔钢丝的延性略有提高，拉拔钢丝的残余内应力显著下降，有利于提高钢丝的使用寿命和疲劳寿命。
具体实施方式
本发明提出了用电塑性拔丝技术提高高碳钢丝性能的一种高碳钢丝的电塑性拉拔强化工艺。所述电塑性拉拔高碳钢丝的工艺步骤如下：
1)电塑性拉拔装置：采用电容充放电原理的直流脉冲电流发生装置，将脉冲电源的输出端在钢丝变形区即模具两端面和钢丝相连接，采用人工浮地设计，接触式连接，以保障操作人员的绝对安全。
2)根据钢丝产品的要求，选定输出电压、幅值电流、脉冲频率、脉冲宽度等工艺参数，及变形量、变形速度等变形参量，使达到提高钢丝抗拉强度和表面质量、降低残余内应力、满足性能指标要求；电源相关输出参数范围为：
幅值电流密度：j＝100～5000A/mm2
电流脉冲宽度：tp＝20～100μs
电流脉冲频率：f＝30～5000Hz
3)可采用同一脉冲电源控制1-8台拔丝机。
4)先启动拔丝机，再启动脉冲电源提供脉冲电流。
5)根据丝材最终性能要求，调整最后道次的拔丝参数。
下面例举实施例对本发明予以具体说明。
T7钢丝的电塑性拉拔
T7钢丝由φ2.0mm拔至φ0.8mm可采用的电塑性拔丝工艺参数为：
(1)电流密度：j＝370～1500A/mm2.
(2)电流脉冲宽度：tp＝40～100μs
(3)电流脉冲频率：f＝50～800Hz
(4)道次压缩率可适量提高。
与传统拔丝相比，T7钢丝的电塑性拔丝变形量增大，拔丝力下降了5～25％。表面质量显著提高(无裂纹，光洁度高)，拉拔钢丝的抗拉强度提高了5-15％，拉拔钢丝的延性略有提高，拉拔钢丝的残余内应力显著下降。
根据上述实施例，与传统高碳钢丝冷拔加工工艺相比，高碳钢丝电塑性拔丝技术有以下优点或特点：
1.明显降低拔丝力，显著提高钢丝的塑性变形能力，因此大大改善了材料的拔丝工艺性能，并节约能耗。
2.显著改善拉拔钢丝的表面质量，提高钢丝直径的均匀性和力学性能的均匀性。这对有较高性能要求的高碳钢丝非常有利。
3.显著提高高碳钢丝的抗拉强度，并对钢丝的延性稍有改善。
4.显著降低钢丝的残余内应力，有利于提高钢丝的使用寿命和疲劳寿命。
综合上述结果，采用电塑性拉拔技术可显著提高高碳钢丝的强度、综合性能和质量，因而显著提高了钢丝的附加值。
Claims (1)
1.一种高碳钢丝的电塑性拉拔强化工艺，其特征在于：所述电塑性拉拔高碳钢丝的工艺步骤如下：
1)电塑性拉拔装置：采用电容充放电原理的直流脉冲电流发生装置，将脉冲电源的输出端在钢丝变形区即模具两端面和钢丝相连接，采用人工浮地设计，接触式连接，以保障操作人员的绝对安全；
2)根据钢丝产品的要求，选定输出电压、幅值电流、脉冲频率、脉冲宽度等工艺参数及变形量、变形速度等变形参量，使达到提高钢丝抗拉强度和表面质量、降低残余内应力、满足性能指标要求；电源相关输出参数范围为：
幅值电流密度：j＝100～5000A/mm2
电流脉冲宽度：tp＝20～100μs
电流脉冲频率：f＝30～5000Hz
3)可采用同一脉冲电源控制1～8台拔丝机；
4)先启动拔丝机，再启动脉冲电源提供脉冲电流；
5)根据丝材最终性能要求，调整最后道次的拔丝参数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410096696 CN1613566A (zh) | 2004-12-07 | 2004-12-07 | 高碳钢丝的电塑性拉拔强化工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410096696 CN1613566A (zh) | 2004-12-07 | 2004-12-07 | 高碳钢丝的电塑性拉拔强化工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1613566A true CN1613566A (zh) | 2005-05-11 |
Family
ID=34766528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410096696 Pending CN1613566A (zh) | 2004-12-07 | 2004-12-07 | 高碳钢丝的电塑性拉拔强化工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1613566A (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101967552A (zh) * | 2010-10-11 | 2011-02-09 | 清华大学 | 一种应用循环载荷方式提高非晶合金塑性的后处理方法 |
| CN102417961A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-04-18 | 北京科技大学 | 一种利用高能电脉冲提高高硅钢制备加工能力的方法 |
| CN102489533A (zh) * | 2011-12-04 | 2012-06-13 | 西北有色金属研究院 | 一种MgB2线材的电塑性拉拔装置及拉拔方法 |
| CN102560066A (zh) * | 2012-01-29 | 2012-07-11 | 北京科技大学 | 一种高硅钢板带材热处理方法 |
| CN102814349A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-12-12 | 陶艳 | 高强铝合金电致增塑连续挤压成形加工方法 |
| CN104388866A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-04 | 北京工业大学 | 一种稀土钨/钼组织调控方法 |
| CN104492836A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-04-08 | 北京工业大学 | 一种稀土钨电辅助拉拔工艺方法 |
| CN104722590A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-06-24 | 兰州威特焊材炉料有限公司 | 金属丝材的电化学拉拔工艺及其装置 |
| CN111763813A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-10-13 | 东南大学 | 一种电脉冲处理高强韧高碳钢丝的生产方法 |
| US11028470B2 (en) | 2017-01-27 | 2021-06-08 | Battelle Memorial Institute | Method for heat-treating metal materials |
| CN114231719A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-25 | 北京科技大学 | 一种提高高碳钢热轧线材强度的电脉冲处理方法 |
-
2004
- 2004-12-07 CN CN 200410096696 patent/CN1613566A/zh active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101967552B (zh) * | 2010-10-11 | 2012-06-20 | 清华大学 | 一种应用循环载荷方式提高非晶合金塑性的后处理方法 |
| CN101967552A (zh) * | 2010-10-11 | 2011-02-09 | 清华大学 | 一种应用循环载荷方式提高非晶合金塑性的后处理方法 |
| CN102489533A (zh) * | 2011-12-04 | 2012-06-13 | 西北有色金属研究院 | 一种MgB2线材的电塑性拉拔装置及拉拔方法 |
| WO2013086900A1 (zh) * | 2011-12-13 | 2013-06-20 | 北京科技大学 | 一种利用高能电脉冲提高高硅钢制备加工能力的方法 |
| CN102417961A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-04-18 | 北京科技大学 | 一种利用高能电脉冲提高高硅钢制备加工能力的方法 |
| CN102417961B (zh) * | 2011-12-13 | 2013-10-16 | 北京科技大学 | 一种利用高能电脉冲提高高硅钢制备加工能力的方法 |
| CN102560066A (zh) * | 2012-01-29 | 2012-07-11 | 北京科技大学 | 一种高硅钢板带材热处理方法 |
| CN102814349A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-12-12 | 陶艳 | 高强铝合金电致增塑连续挤压成形加工方法 |
| CN104388866A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-04 | 北京工业大学 | 一种稀土钨/钼组织调控方法 |
| CN104492836A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-04-08 | 北京工业大学 | 一种稀土钨电辅助拉拔工艺方法 |
| CN104388866B (zh) * | 2014-11-21 | 2018-08-21 | 北京工业大学 | 一种稀土钨/钼组织调控方法 |
| CN104722590A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-06-24 | 兰州威特焊材炉料有限公司 | 金属丝材的电化学拉拔工艺及其装置 |
| US11028470B2 (en) | 2017-01-27 | 2021-06-08 | Battelle Memorial Institute | Method for heat-treating metal materials |
| CN111763813A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-10-13 | 东南大学 | 一种电脉冲处理高强韧高碳钢丝的生产方法 |
| CN114231719A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-25 | 北京科技大学 | 一种提高高碳钢热轧线材强度的电脉冲处理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1613566A (zh) | 高碳钢丝的电塑性拉拔强化工艺 | |
| CN100398674C (zh) | 利用高能电脉冲对中、高碳钢丝进行在线软化退火方法 | |
| CN1944692A (zh) | 冷拔中、高碳钢丝用高频电脉冲连续热处理方法 | |
| JP5333332B2 (ja) | ゴムとの接着性に優れた極細めっき鋼線 | |
| CN106736309A (zh) | 一种螺钉加工工艺 | |
| EP2404681A1 (en) | Method of producing steel wire | |
| CN100425710C (zh) | 钢丝（带）的高能连续电脉冲处理方法 | |
| JP2013081982A (ja) | 耐デラミネーション特性に優れた極細鋼線とその製造方法 | |
| Çelik et al. | Effect of magnetic treatment on fatigue life of AISI 4140 steel | |
| CN1305078C (zh) | 架空电导线的高强度不锈钢丝、架空电导线及制造方法 | |
| CN1814851A (zh) | 改善块体非晶合金力学性能的高强脉冲电流预处理方法 | |
| CN1703300A (zh) | 疲劳强度高的绕焊接头、绕焊接头的制造方法、及焊接结构件 | |
| CN1944689A (zh) | 利用高能电脉冲对镁合金丝、带材进行在线处理方法 | |
| CN1087846A (zh) | 表面带有特殊形貌与图案的冷轧薄钢板及其生产方法 | |
| CN113046531B (zh) | 一种原位电脉冲提高难变形金属材料表面纳米化效率的方法 | |
| JP2011502217A (ja) | 単線スチールコード | |
| CN113088955B (zh) | 基于高频冲击方法的金属表面耐蚀耐磨覆层及其制备方法 | |
| CN1494597A (zh) | 使用冷成形技术制造高碳钢发动机部件的制造工艺 | |
| CN108971724A (zh) | 一种先进高强钢的电阻点焊方法 | |
| CN1300347C (zh) | 铜线的高能连续电脉冲在线退火方法及装置 | |
| CN1807008A (zh) | 钼坯压延法制钼圆片工艺 | |
| CN101176966A (zh) | 一种刻痕钢丝稳定化处理工艺 | |
| CN1791688A (zh) | 温轧方法 | |
| CN112975401A (zh) | 一种销轴线材表面层处理设备及工艺方法 | |
| CN2698807Y (zh) | 电脉冲退火软化处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20050511 |