RU2086322C1

RU2086322C1 - Wire drawing method

Info

Publication number: RU2086322C1
Application number: RU92013619A
Authority: RU
Inventors: В.И. Сташенко; Л.И. Демьянова; Л.К. Ганина; Л.С. Тимошенко
Original assignee: Институт машиноведения им.А.А.Благонравова РАН
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 1997-08-10

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely wire production. SUBSTANCE: method comprises three steps consisting of preliminary cold drawing, hot drawing of blank heated by passing electric current through it and finishing cold drawing. Blank is heated by stages at maintaining normalized values of electric current density and length of heated portions. Preliminary cold drawing is performed at total reduction 45-60%; hot drawing is performed at total reduction 40-80% for cross section of blank subjected to preliminary cold drawing; finishing cold drawing is performed at total reduction up to 60% for cross section of blank subjected to hot drawing. EFFECT: stable quality of ready wire, lowered energy consumption of drawing process.

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве длиномерных изделий преимущественно из труднодеформируемых металлов и сплавов. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the production of lengthy products mainly from hardly deformable metals and alloys.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является способ волочения проволоки преимущественно из труднодеформируемых металлов и сплавов, включающий предварительное холодное волочение и последующее волочение с нагревом заготовки до температуры, обеспечивающей ее разупрочнение, принят за прототип. The closest method of the same purpose to the claimed object according to the totality of features is the method of drawing the wire mainly from hardly deformable metals and alloys, including preliminary cold drawing and subsequent drawing with heating the workpiece to a temperature ensuring its softening, adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе используется высокоэнергоемкий процесс волочения, а суммарное обжатие проволоки ограничено критической величиной обжатия ее материала (порядка 90 92%), т.е. производство работ по известному способу не позволяет получать суммарных обжатий проволоки за один технологический цикл с достижением "закритических" величин обжатия порядка 96% от первоначального сечения заготовки проволоки. For reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known method adopted as a prototype, the known method uses a highly energy-intensive drawing process, and the total compression of the wire is limited by the critical value of compression of its material (about 90 92%), i.e. the work according to the known method does not allow to obtain the total wire compressions for one technological cycle with the achievement of "supercritical" values of compression of about 96% of the initial cross section of the wire blank.

Кроме того, известный способ ограничен по условиям использования для проволоки с низкими скоростями волочения многократном волочении с высокими скоростями волочения, используемых в технологии производства стальной проволоки. In addition, the known method is limited by the conditions of use for wire with low drawing speeds of multiple drawing with high drawing speeds used in steel wire production technology.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышение эффективности волочения проволок из труднодеформируемых материалов при стабилизации качества конечного продукта и снижении энергоемкости процесса волочения. The problem to which the claimed invention is directed, is to increase the efficiency of wire drawing from difficult to deform materials while stabilizing the quality of the final product and reducing the energy intensity of the drawing process.

Технический результат выражается в достижении суммарных обжатий проволоки за один технологический цикл "закритических" величин обжатия порядка 96% от первоначального сечения заготовки проволоки, что осуществляется при высоких скоростях волочения (до 300 м/мин), соизмеримых со скоростями производства стальной проволоки. The technical result is expressed in the achievement of the total wire reductions in one technological cycle of “supercritical” reduction values of about 96% of the initial cross section of the wire billet, which is carried out at high drawing speeds (up to 300 m / min), comparable with steel wire production speeds.

Технический результат при осуществлении изобретения, достигается тем, что в известном способе волочения проволоки, преимущественно из труднодеформируемых металлов и сплавов, включающий предварительное холодное волочение и последующее волочение с нагревом заготовки до температуры, обеспечивающей ее разупрочнение, после волочения с нагревом заготовку подвергают заключительному холодному волочению, волочение с нагревом заготовки производят в три этапа, нагрев заготовки на каждом этапе производят пропусканием через нее электрического тока а две стадии, на первой из которых первое плечо по ходу движения заготовки нагревают до t 300 350 град.C, на второй второе плечо нагревают до t 400 450 град.C, причем на первом этапе длина первого плеча нагрева составляет 1,3 м при плотности тока 82 А/кв.мм, длина плеча 1,5 м при плотности тока 56 А/кв.мм, на втором этапе длина первого плеча 1 м плотности тока 128 А/кв.мм, длина второго плеча - 1,5 м при плотности тока 43 А/кв. мм, на третьем этапе длина первого плеча 1 м при плотности тока 167 А/кв. мм, длина второго плеча 1,3 м при плотности тока 59 А/кв.мм, при этом предварительное холодное волочение осуществляют с суммарным обжатием 45-60% волочение с нагревом заготовки с суммарным обжатием 40-80% по отношению к сечению заготовки после предварительного холодного волочения, заключительное холодное волочение с суммарным обжатием до 60% по отношению к сечению заготовки после волочения в нагревом. The technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of wire drawing, mainly from hardly deformable metals and alloys, including preliminary cold drawing and subsequent drawing with heating the workpiece to a temperature ensuring its softening, after drawing with heating, the workpiece is subjected to final cold drawing, drawing with heating the workpiece is carried out in three stages, heating the workpiece at each stage is carried out by passing through it an electric about the current and two stages, in the first of which the first shoulder in the direction of the workpiece is heated to t 300 350 degrees C, the second second shoulder is heated to t 400 450 degrees C, and in the first stage the length of the first heating arm is 1.3 m at a current density of 82 A / sq. mm, a shoulder length of 1.5 m at a current density of 56 A / sq. mm, in the second stage, the length of the first arm is 1 m of a current density of 128 A / sq. mm, the length of the second arm is 1, 5 m at a current density of 43 A / sq. mm, in the third stage, the length of the first arm is 1 m at a current density of 167 A / sq. mm, the length of the second arm of 1.3 m at a current density of 59 A / sq. mm, while preliminary cold drawing is carried out with a total compression of 45-60% drawing with heating the workpiece with a total compression of 40-80% with respect to the cross section of the workpiece after preliminary cold drawing, final cold drawing with a total compression of up to 60% with respect to the cross section of the workpiece after drawing in heat.

Сущность способа заключаются в следующем. The essence of the method are as follows.

На начальной стадии производят предварительное холодное волочение заготовки до суммарных обжатий 45-60%
Затем производят волочение заготовки с электронагревом с суммарным обжатием 40% -80% по отношению к сечению заготовки после предварительного холодного волочения.At the initial stage, preliminary cold drawing of the workpiece is carried out to a total reduction of 45-60%
Then, the workpiece is drawn with electric heating with a total compression of 40% -80% with respect to the cross section of the workpiece after preliminary cold drawing.

Технология волочения заготовки с нагревом следующая. The technology for drawing a workpiece with heating is as follows.

Волочение с нагревом заготовки производят после суммарных обжатий в 45-60% предварительного холодного волочения, в результате которого резко ухудшается пластичность материала проволоки, так как происходит массовое образование дефектов структуры и микротрещин. Участок теплового волочения автономен и встраивается в волочильный стан между барабанами, причем оборудование и проволока до и после участка не находится под электрическим потенциалом. Распределение частных обжатий (деформаций) при волочении с нагревом заготовки дает суммарное обжатие 40-80% по отношению к сечению заготовки после предварительного холодного волочения. Drawing with heating of the workpiece is carried out after a total reduction of 45-60% of the preliminary cold drawing, as a result of which the ductility of the material of the wire sharply worsens, since mass formation of structural defects and microcracks occurs. The heat drawing section is autonomous and is built into the drawing mill between the reels, and the equipment and the wire before and after the section are not under electric potential. The distribution of partial reductions (deformations) during drawing with heating the workpiece gives a total compression of 40-80% with respect to the cross section of the workpiece after preliminary cold drawing.

Волочение с нагревом заготовки производят в три этапа. Нагрев заготовки на каждом этапе производят пропусканием через нее электрического тока в две стадии, на первой из которых первое плечо по ходу движения заготовки нагревают током до температуры t=300-350 град.С, на второй стадии второе плечо нагревают током до температуры t=400-450 град.C, что приводит к пластификации материала заготовки, выполненной, например, из среднеуглеродистой стали. Создаются благоприятные условия для волочения и упорядочения структуры материала проволоки: снижения плотности дислокаций в феррите, упорядочения их распределения, снижения уровня локальных перенапряжений за счет релаксации напряжений, значительного снижения количества микротрещин. Эти процессы не лимитируются временем или скоростью волочения, что позволяет совместить технологические операции волочения и термической обработки в единый процесс. Небольшие же пластические деформации с обжатием в сочетании с электронагревом позволяют интенсифицировать структурные изменения, повышая пластические свойства заготовки. Drawing with heating the workpiece is carried out in three stages. The workpiece is heated at each stage by passing electric current through it in two stages, on the first of which the first shoulder in the direction of the workpiece is heated by current to a temperature of t = 300-350 degrees C, in the second stage, the second shoulder is heated by current to a temperature of t = 400 -450 degrees C, which leads to plasticization of the workpiece material, made, for example, from medium carbon steel. Favorable conditions are created for drawing and streamlining the structure of the wire material: reducing the density of dislocations in ferrite, ordering their distribution, lowering the level of local overvoltages due to relaxation of stresses, and significantly reducing the number of microcracks. These processes are not limited by time or drawing speed, which allows you to combine the technological operations of drawing and heat treatment into a single process. Small plastic deformations with compression in combination with electric heating can intensify structural changes, increasing the plastic properties of the workpiece.

На первом этапе волочения с нагревом длина первого плеча нагрева составляет 1,3 м при плотности тока 82 А/кв.мм, длина второго плеча нагрева - 1,5 м при плотности тока 56 А/кв.мм. At the first stage of drawing with heating, the length of the first heating arm is 1.3 m at a current density of 82 A / sq. Mm, the length of the second heating arm is 1.5 m at a current density of 56 A / sq. Mm.

На втором этапе волочения с нагревом длина первого плеча нагрева составляет 1 м при плотности тока 128 А/кв.мм, длина второго плеча нагрева 1,5 м при плотности тока 43 А/кв.мм. At the second stage of drawing with heating, the length of the first heating arm is 1 m at a current density of 128 A / sq. Mm, the length of the second heating arm is 1.5 m at a current density of 43 A / sq. Mm.

На третьем этапе волочения с нагревом длина первого плеча нагрева составляет 1 м при плотности тока 167 А/кв.мм, длина второго плеча нагрева 1,3 м при плотности тока 59 А/кв.мм. At the third stage of drawing with heating, the length of the first heating arm is 1 m at a current density of 167 A / sq. Mm, the length of the second heating arm is 1.3 m at a current density of 59 A / sq. Mm.

После волочения с нагревом заготовку подвергают заключительному холодному волочению с суммарным обжатием заготовки до 60% по отношению к сечению проволоки после волочения с нагревом. After drawing with heating, the workpiece is subjected to a final cold drawing with a total compression of the workpiece up to 60% with respect to the cross section of the wire after drawing with heating.

Claims

The method of wire drawing mainly from hardly deformable metals and alloys, including preliminary cold drawing and subsequent drawing with heating the workpiece to a temperature ensuring its softening, characterized in that after drawing with heating the workpiece is subjected to final cold drawing, drawing with heating of the workpiece is carried out in three stages, billet heating at each stage is carried out by passing electric current through it in two stages, at the first of which the first shoulder is in the direction of travel Ia preform is heated to 300 350 ^o C, in a second step heated to a second arm 400 450 ^o C, wherein in a first step of heating the length of the first arm is 1.3 m at a current density of 82 A / mm ^2, length 1.5 m of the second arm at a current density of 56 A / mm ² , at the second stage the length of the first arm is 1 m at a current density of 128 A / mm ² , the length of the second arm is 1.5 m at a current density of 43 A / mm ² , at the third stage the length of the first arm is 1 m at a current density of 167 a / mm ^2, the second arm length is 1.3 m at a current density of 59 a / mm ^2, wherein the preliminary cold drawing is performed with a total reduction 45-60% by heating the preform to wire drawing with a total rolling reduction of 40 to 80% with respect to the cross section of the workpiece after the preliminary cold drawing, the final cold drawing with a total reduction to 60% with respect to the cross section of the workpiece after drawing with heating.