RU2151200C1 - Process of electric resistance heating of blanks - Google Patents

Process of electric resistance heating of blanks Download PDF

Info

Publication number
RU2151200C1
RU2151200C1 RU99105163/02A RU99105163A RU2151200C1 RU 2151200 C1 RU2151200 C1 RU 2151200C1 RU 99105163/02 A RU99105163/02 A RU 99105163/02A RU 99105163 A RU99105163 A RU 99105163A RU 2151200 C1 RU2151200 C1 RU 2151200C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
heating
pause
blanks
density
Prior art date
Application number
RU99105163/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Сташенко
Original Assignee
Институт машиноведения им. акад. А.А. Благонравова
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт машиноведения им. акад. А.А. Благонравова filed Critical Институт машиноведения им. акад. А.А. Благонравова
Priority to RU99105163/02A priority Critical patent/RU2151200C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2151200C1 publication Critical patent/RU2151200C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)

Abstract

FIELD: heat treatment of metals and alloys. SUBSTANCE: invention can find use in mechanical engineering to raise plastic properties of steel blanks passed through plastic metal working in particular. Blanks of predominantly medium carbon steel are heated in two stages by electric current of certain density with pause in supply of current during heating. EFFECT: provision for control over physical and mechanical characteristics, intensification of process of thermal treatment, decreased power consumption. 1 c, 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов и может быть использовано в машиностроении для повышения пластичности стальных заготовок, в частности проволоки из среднеуглеродистой стали после холодного волочения. The invention relates to the heat treatment of metals and alloys and can be used in mechanical engineering to increase the ductility of steel billets, in particular wire from medium carbon steel after cold drawing.

Известен способ волочения проволоки, включающий холодное волочение и электроконтактный нагрев с заданной плотностью тока в две стадии (см. патент РФ N 2043800). A known method of wire drawing, including cold drawing and electrical heating with a given current density in two stages (see RF patent N 2043800).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, относится то, что известный способ возможно использовать в сравнительно ограниченных случаях, так как следует выбирать зоны нагрева проволоки током с учетом времени ее движения. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known method include the fact that the known method can be used in relatively limited cases, since it is necessary to choose the heating zone of the wire by current, taking into account the time of its movement.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является способ электроконтактного нагрева заготовок, преимущественно из среднеуглеродистых сталей, включающий позонный нагрев заготовки путем пропускания тока заданной плотности в течение заданного времени с перемещением зоны нагрева по длине заготовки (см. патент РФ N 2044781, C 21 D 1/40, 1995, прототип). The closest method of the same purpose to the claimed object according to the totality of features is the method of electrical contact heating of workpieces, mainly from medium-carbon steels, including the zone heating of the workpiece by passing current of a given density for a given time with the heating zone moving along the length of the workpiece (see RF patent N 2044781 , C 21 D 1/40, 1995, prototype).

В известном способе нагрев производится током с плотностью 49-103 А/мм2 в течение 0,5-1,6 с.In the known method, heating is performed by a current with a density of 49-103 A / mm 2 for 0.5-1.6 s.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что известный способ не позволяет получить высокие пластические свойства заготовки (проволоки) и более полно интенсифицировать процесс термообработки. For reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known method adopted as a prototype, the known method does not allow to obtain high plastic properties of the workpiece (wire) and more fully intensify the heat treatment process.

Что касается диапазонов плотности тока и времени его действия, известных из прототипа, то при термообработке проволоки в указанных диапазонах времени не достигается требуемый технический результат, изложенный ниже, и не выполняется поставленная задача, что подтверждается сведениями, приведенными в настоящем описании заявки, в частности результатами проведенных исследований (см. диаграмму и таблицу). As for the ranges of current density and the time of its action, known from the prototype, the heat treatment of the wire in the indicated time ranges does not achieve the required technical result, described below, and the task is not performed, which is confirmed by the information given in the present description of the application, in particular, the results conducted research (see chart and table).

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

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в существенном повышении пластичности проволоки более чем в 4 раза при снижении прочности не более чем на 40%, интенсификации процесса обработки, снижении энергозатрат. The technical result that can be obtained by carrying out the invention is to significantly increase the ductility of the wire by more than 4 times with a decrease in strength of not more than 40%, intensification of the processing process, and reduction of energy consumption.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе электротермической обработки металлической заготовки преимущественно из среднеуглеродистой стали, включающей нагрев заготовки электрическим током заданной плотности определенной длительности, нагрев производят двухступенчато с равными длительностями на первой и второй ступенях, составляющих 1-3 с при паузах между ступенями длительностью 0,24-4 с. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of electrothermal treatment of a metal billet mainly from medium-carbon steel, including heating the billet with an electric current of a given density of a certain duration, the heating is performed in two stages with equal durations in the first and second stages, comprising 1-3 s at pauses between steps lasting 0.24-4 s.

При пропускании тока плотностью 6,5 А/мм2 при длительностях нагрева на первой и второй ступенях в 1 с длительность паузы составляет 0,25-2 с.When passing a current density of 6.5 A / mm 2 with heating durations of the first and second steps of 1 s, the pause duration is 0.25-2 s.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, приводятся ниже. Information confirming the possibility of carrying out the invention to obtain the above technical result is given below.

Через проволочные образцы (длиной порядка 250 мм) из среднеуглеродистой стали марки ст. 70 диаметром 3,2-3,5 мм, порученные, например, после холодного волочения с катанки диаметром 6,5 мм, пропускали электрический ток высокой плотности (ТВП) величиной 35-65 А/мм2 промышленной частоты с паузой подачи тока в интервале 0,25-4 с после первой ступени нагрева током длительностью 1-3 с.Through wire samples (length of the order of 250 mm) from medium carbon steel grade st. 70 with a diameter of 3.2-3.5 mm, charged, for example, after cold drawing from a wire rod with a diameter of 6.5 mm, passed a high-density electric current (TVP) of 35-65 A / mm2 of industrial frequency with a pause of current supply in the interval 0.25-4 s after the first stage of heating with a current of 1-3 s.

В таблице, а также на диаграмме фиг.1 и 2 представлены обобщенные результаты проведенных заявителем многократных исследований пластических и прочностных свойств проволоки после ее обработки по предложенному способу. The table, as well as the diagram of FIGS. 1 and 2, summarizes the results of the applicant's repeated studies of the plastic and strength properties of the wire after its processing by the proposed method.

В таблице для критериев 1-5 приведены относительная пластичность: δтб.т - отношение относительной деформации заготовки, обработанной током δт к относительной деформации без обработки током δб.т, и относительная прочность σтб.т - отношение предела прочности заготовки, обработанной током σт к пределу прочности заготовки без обработки током σб.т. Результаты по критериям 1-3 получены при плотности тока 65 А/мм2, а по критериям 4,5 при плотности тока 35 А/мм2. Для всех критериев длительности нагрева током на первой ступени tн1 и на второй tн1 выбирались равными. Длительность паузы tп менялась от 0-4,5 с.The table for criteria 1-5 shows the relative ductility: δ t / δ b.t. - the ratio of the relative deformation of the workpiece treated with current δ t to the relative deformation without current treatment δ b.t. and relative strength σ t / σ b.t - the ratio of the tensile strength of the workpiece treated with current σ t to the tensile strength of the workpiece without current treatment σ bt Results according to criteria 1-3 were obtained at a current density of 65 A / mm 2 , and according to criteria 4.5 at a current density of 35 A / mm 2 . For all criteria, the duration of current heating in the first stage t n1 and the second t n1 were chosen equal. The pause duration t p varied from 0-4.5 s.

Результаты исследования пластических свойств по критерию "относительная пластичность" представлены на фиг. 1. Кривые 1-5 соответствуют критериям 1-5 таблцы. На фиг.2 представлены результаты исследований прочностных свойств по критерию относительная прочность. Здесь кривые 1-5 соответствуют критериям 1-5 таблцы. Диаграмма нагрева током с паузой показана на фиг. 3, без паузы - на фиг.4. Охлаждение заготовки проводилось на воздухе. The results of the study of plastic properties by the criterion "relative ductility" are presented in FIG. 1. Curves 1-5 correspond to the criteria 1-5 of the table. Figure 2 presents the results of studies of strength properties by the criterion of relative strength. Here, curves 1-5 correspond to criteria 1-5 of the table. A pause current heating diagram is shown in FIG. 3, without a pause - in figure 4. The workpiece was cooled in air.

Пример 1. Проволочный образец из стали 70 диаметром 3,2 мм, полученный после холодного волочения с катанки диаметром 6,5 мм, нагревался переменным током промышленной частоты плотностью 65 А/мм2 ступенчато, на первой ступени нагрева в течение 1 с и на второй ступени нагрева в течение 1 с, с паузой нагрева между ступенями 0,5 с. Нагрев и охлаждение проводились на воздухе. В результате обработки относительная пластичность увеличилась в 2,3 раза, а относительная прочность составила 0,9.Example 1. A wire sample of steel 70 with a diameter of 3.2 mm, obtained after cold drawing from a wire rod with a diameter of 6.5 mm, was heated by alternating current of industrial frequency with a density of 65 A / mm 2 stepwise, at the first heating stage for 1 s and at the second heating steps for 1 s, with a heating pause between steps of 0.5 s. Heating and cooling were carried out in air. As a result of processing, the relative ductility increased by 2.3 times, and the relative strength was 0.9.

Пример 2. Отличается от примера 1 тем, что нагрев током на каждой ступени был по 2 с, с паузой в 0,5 с. Относительная пластичность составила 2,58, а относительная прочность 0,89. Example 2. It differs from example 1 in that the current heating at each stage was 2 s, with a pause of 0.5 s. Relative ductility was 2.58, and relative strength 0.89.

Пример 3. Оттличается от примера 1 тем, что нагрев током на каждой ступени был по 3 с, с паузой в 0,5 с. Относительная пластичность составила 2,9, а относительная прочность 0,82. Example 3. It differs from example 1 in that the current heating at each stage was 3 s, with a pause of 0.5 s. Relative ductility was 2.9, and relative strength 0.82.

Пример 4. Отличается от примера 1 тем, что нагрев проводился током плотностью 35 А/мм2 на каждой ступени в течение tн1=tн2=1 с, с паузой 0,5 с. Относительная пластичность составила 2,38, а относительная прочность 0,9.Example 4. It differs from example 1 in that the heating was carried out by a current with a density of 35 A / mm 2 at each stage for t n1 = t n2 = 1 s, with a pause of 0.5 s. The relative ductility was 2.38, and the relative strength was 0.9.

Пример 5. Отличается от примера 1 тем, что нагрев проводился током плотностью 35 А/мм2 на каждой ступени в течение tн1=tн2 = 2 с, с паузой 0,5 с. Относительная пластичность составила 2,18, а относительная прочность 0,92.Example 5. It differs from example 1 in that the heating was carried out by a current with a density of 35 A / mm 2 at each stage for t n1 = t n2 = 2 s, with a pause of 0.5 s. The relative ductility was 2.18, and the relative strength was 0.92.

Из приведенных результатов испытаний видно, что начиная с времени паузы 0,25 с и до 4 с при пропускании тока плотностью 65 А/мм2 и 35 А/мм2 пластичность проволоки возрастает более чем в 4 раза, при относительном снижении предела прочности не более чем на 40%.It can be seen from the test results that, starting from a pause time of 0.25 s and up to 4 s when passing a current with a density of 65 A / mm 2 and 35 A / mm 2, the ductility of the wire increases by more than 4 times, with a relative decrease in the tensile strength not more than than 40%.

Ввиду малых промежутков времени термообработки и высоких скоростей нагрева заготовки током порядка 400-550oC/с, термообработку ТВП можно производить как в статическом, так и в динамическом режимах движения заготовки при кратковременном нагреве до температур 500-600oC. Для длинномерных заготовок термообработка ТВП не лимитируется скоростью движения заготовки.Due to the short periods of heat treatment and high heating rates of the workpiece with a current of about 400-550 o C / s, the heat treatment of the TVP can be performed in both static and dynamic modes of motion of the workpiece during short-term heating to temperatures of 500-600 o C. For long workpieces, heat treatment TVP is not limited by the speed of movement of the workpiece.

Проведенные многократные испытания позволили установить, что указанный временной интервал является оптимальным. Время паузы благоприятно сказывается на существенном повышении пластичности стали. Conducted multiple tests have established that the specified time interval is optimal. The pause time favorably affects a significant increase in the ductility of steel.

Таким образом, вышеизложенные данные исследований свидетельствуют о возможности осуществления изобретения с получением вышеуказанного результата. Thus, the above research data indicate the possibility of carrying out the invention to obtain the above result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.

Claims (2)

1. Способ электроконтактного нагрева заготовок, включающий нагрев заготовки пропусканием электрического тока промышленной частоты заданной плотности и определенной длительности, отличающийся тем, что пропускают ток плотностью 35 - 65 А/мм2, нагрев ведут двухступенчато длительностью 1 - 3 с на каждой ступени и с паузой между ступенями длительностью 0,25 - 4,0 с.1. The method of electric contact heating of workpieces, including heating the workpiece by passing an electric current of industrial frequency of a given density and a certain duration, characterized in that a current of a density of 35 - 65 A / mm 2 is passed, heating is carried out in two stages with a duration of 1 - 3 s at each stage and with a pause between steps with a duration of 0.25 - 4.0 s. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при пропускании тока плотностью 65 А/мм2 при длительности нагрева на каждой ступени в 1 с длительность паузы составляет 0,25 - 2,0 с.2. The method according to claim 1, characterized in that when passing a current with a density of 65 A / mm 2 with a heating time of 1 step at each stage, the pause duration is 0.25 - 2.0 s.
RU99105163/02A 1999-03-11 1999-03-11 Process of electric resistance heating of blanks RU2151200C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99105163/02A RU2151200C1 (en) 1999-03-11 1999-03-11 Process of electric resistance heating of blanks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99105163/02A RU2151200C1 (en) 1999-03-11 1999-03-11 Process of electric resistance heating of blanks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2151200C1 true RU2151200C1 (en) 2000-06-20

Family

ID=20217142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99105163/02A RU2151200C1 (en) 1999-03-11 1999-03-11 Process of electric resistance heating of blanks

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2151200C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технология машиностроения. Реферативный журнал. - 1972, N 9, реферат 9 Б 245. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100398674C (en) Method of implementing on line softening annealing of medium, high carbon steel wire using high energy electric pulse
RU2151200C1 (en) Process of electric resistance heating of blanks
AU596743B2 (en) Variable strength steel, formed by rapid deformation
CN103320730A (en) Magnesium alloy heat treatment method combined with high-energy ultrasonic processing
US2224998A (en) Heat conditioned steel and method of conditioning
JPH083640A (en) Production of high-tensile non-heat treated bolt
JPS63274713A (en) Heat treatment method for bar-like parts
Chen et al. Effect of Extrusion Temperatures on Friction-wear Behavior of Chain-wheel Fabricated by 40Cr Steel under Oil-lubrication Condition
JPH0881713A (en) Method for spheroidizing carbide in steel by direct electric heating
JPH0610045A (en) Production of pc steel material
GB621224A (en) Working and heat-treating beryllium-copper alloys
JP4018331B2 (en) Double taper steel wire and its continuous heat treatment method and apparatus
RU2000340C1 (en) Method of continuous heat treatment of high-speed steel
JPH05112809A (en) Production of ultrahigh strength steel
US2599002A (en) Method for working and heat-treating a copper base alloy
RU2720289C1 (en) Electrophysical method of increasing strength and mechanical resistance of sheet workpieces from aluminum-magnesium alloys
SU806777A1 (en) Method of thermal treatment of ferrocarbon alloys
Semiatin et al. Induction tempering of steel: Part II. Effect of process variables
SU200614A1 (en) METHOD FOR THERMAL TREATMENT OF WIRES FOR SUBSEQUENT INTERLAVING
Konopleva et al. Thermal cycling treatment of low-carbon steels with hardening from the intercritical temperature range
RU1788980C (en) Method of heat treatment of high-speed steels
JPS5839729A (en) Partial tempering method for carburized and hardened parts
CN1008570B (en) Process for manufacturing magnetic core with constant permeability
RU2024628C1 (en) Method for machining articles from low-alloy steel
Leinonen New Process Improves Properties.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050312