RU2467816C2 - Способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением с кручением - Google Patents
Способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением с кручением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2467816C2 RU2467816C2 RU2011107637/02A RU2011107637A RU2467816C2 RU 2467816 C2 RU2467816 C2 RU 2467816C2 RU 2011107637/02 A RU2011107637/02 A RU 2011107637/02A RU 2011107637 A RU2011107637 A RU 2011107637A RU 2467816 C2 RU2467816 C2 RU 2467816C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- deformation
- rotation
- wire
- semis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полуфабрикатов или прутков и проволоки с ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой. Способ включает деформацию длинномерного металла волочением через две, последовательно соосно расположенные и неподвижно закрепленные, конусные волоки с дополнительным деформационным воздействием сдвигом за счет одновременного знакопеременного изгиба металла и его кручения вокруг своей продольной оси в зоне между волоками, при этом скорости перемещения металла в осевом направлении и его вращения вокруг своей продольной оси поддерживают постоянными. Осуществление деформационного процесса расширяет возможности обработки длинномерных полуфабрикатов с ультрамелкозернистой структурой с получением повышенных физико-механических свойств за счет применения комбинированной сложной схемы напряженного состояния, что позволяет получать изделия широкого размерно-марочного сортамента. 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полуфабрикатов или прутков и проволоки с ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой и повышенными физико-механическими свойствами металлических материалов за счет комбинированой деформационной обработки.
Известны способы производства ультрамелкозернистых (УМЗ) заготовок, включающие деформирование материала в пересекающихся каналах методами интенсивной пластической деформации (ИПД). Наибольшее распространение получили ИПД путем равноканального углового прессования (РКУП) заготовки без изменения ее поперечного сечения, включающие продавливание заготовки через два пересекающихся канала с одинаковым поперечным сечением, в которых за счет пластического структурообразования материалов обеспечивается повышение физико-механических свойств заготовки. При этом возможно вращение заготовки, либо обрабатывающего инструмента вокруг своей оси или оси заготовки (В.М.Сегал, В.И.Копылов, В.И.Резников. Процессы пластического структурообразования металлов. Минск: Наука и техника, 1994, с.26; Патент РФ №2021064, Патент РФ №2188091, Патент РФ №2268100).
Недостатками известных способов является сложность в обеспечении целостности заготовки в процессе ее обработки при повышенных пластических деформациях, а также невозможность обработки длинномерных изделий с УМЗ структурой.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ получения УМЗ полуфабрикатов волочением со сдвигом, включающий деформацию металла за счет приложения тянущей силы через две расположенные последовательно конические волоки с одновременным вращением одной из волок с обеспечением дополнительной деформации сдвигом посредством заданного относительно оси вращения эксцентриситета, образованного за счет конусного канала волок (Патент РФ №2347633).
Недостатками известного способа является ограниченный уровень деформационного воздействия за цикл обработки, не позволяющий обеспечить значительные суммарные деформации, а соответственно, сужающий возможности формирования УМЗ структуры материала.
Технической задачей, решаемой заявляемым изобретением, является расширение возможностей деформационной обработки длинномерных УМЗ полуфабрикатов за счет дополнительного знакопеременного изгиба с вращением металла в зоне между очагами деформации.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением со сдвигом, включающем деформацию металла за счет приложения тянущей силы через две последовательно расположенные конические волоки, согласно изобретению деформацию металла производят последовательно в соосно неподвижно закрепленных первой и второй волоках, при этом дополнительную деформацию сдвигом обеспечивают в зоне между волоками одновременным знакопеременным изгибом и вращением металла вокруг своей продольной оси, при этом скорости перемещения металла в осевом направлении и его вращения вокруг своей продольной оси поддерживают постоянными.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Пример осуществления способа.
Стальная проволока с начальным диаметром d0 заправляется в первую по ходу ее движения неподвижно закрепленную коническую волоку и далее направляется, например, в систему роликов, обеспечивающую знакопеременный изгиб проволоки. Далее она, имеющая после первой волоки диаметр d1<d0, поступает во вторую неподвижно закрепленную расположенную соосно с первой коническую волоку меньшего диаметра, после которой проволока имеет диаметр d2 с последующим закреплением ее переднего конца в намоточном устройстве. После этого осуществляется процесс последовательной комбинированной деформации металла волочением в конусных соосно расположенных и неподвижно закрепленных первой и второй волоках за счет тянущего усилия, создаваемого вращением намоточного устройства. При этом одновременно с деформацией волочением в зоне между волоками производят дополнительную деформацию сдвигом, например, за счет вращения системы роликов вокруг продольной оси металла, обеспечивающей совместный знакопеременный изгиб металла и его вращение вокруг своей продольной оси. Причем в процессе последовательной деформации металла скорости его перемещения в осевом направлении и вращения вокруг своей продольной оси поддерживают постоянными.
В результате деформационной обработки проволоки по заявленной технологии в проволоке увеличиваются как прочностные, так и пластические характеристики. При этом средний уровень повышения свойств металла по сравнению с известным способом деформационной обработки составляет 19-34%.
Режимы обработки, по которым осуществлялось волочение проволоки с ее знакопеременным изгибом, и вращением вокруг своей продольной оси, а также полученные результаты представлены в таблице.
Таблица | |||||||||
Диаметр проволоки, исходный, d0, мм | Диаметр проволоки, после первой волоки, d1, мм | Диаметр проволоки, после второй волоки, d2, мм | Марка стали | Суммарное обжатие, ε, % | Скорость вращения проволоки, об/мин | Скорость волочения, м/мин | Механические свойства | ||
σт, МПа | σв, МПа | δ100, % | |||||||
3,5* | 3,00 | 2,70 | сталь 20 | 23 | - | 140 | 647 | 990 | 2,6 |
3,0** | 2,70 | 2,42 | 19 | 6 | 160 | 823 | 1520 | 1,9 | |
3,5** | 3,10 | 2,77 | 21 | 8 | 140 | 846 | 1580 | 1,5 | |
* - волочение без знакопеременного изгиба и вращения металла | |||||||||
** - волочение со знакопеременным изгибом и вращением металла |
Заявленный способ комбинированной деформации длинномерных заготовок за счет одновременного знакопеременного изгиба металла и его вращения вокруг своей продольной оси в зоне между волоками позволяет обеспечить за цикл обработки значительные суммарные деформации. При этом, благодаря большим сдвиговым деформациям в обрабатываемом металле формируется ультрамелкозернистая (УМЗ) структура с повышенными физико-механическими свойствами, что существенно расширяет возможности комбинированной деформационной обработки. На основании вышеизложенного, можно сделать вывод, что заявляемый способ работоспособен и устраняет недостатки, имеющие место в прототипе.
Claims (1)
- Способ получения полуфабрикатов с ультрамелкозернистой структурой волочением со сдвигом, включающий деформацию металла за счет приложения тянущей силы через две последовательно расположенные конические волоки, отличающийся тем, что деформацию металла производят последовательно в соосно неподвижно закрепленных первой и второй волоках, при этом дополнительную деформацию сдвигом обеспечивают в зоне между волоками одновременным знакопеременным изгибом и вращением металла вокруг своей продольной оси, при этом скорости перемещения металла в осевом направлении и его вращения вокруг своей продольной оси поддерживают постоянными.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011107637/02A RU2467816C2 (ru) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением с кручением |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011107637/02A RU2467816C2 (ru) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением с кручением |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011107637A RU2011107637A (ru) | 2012-09-10 |
RU2467816C2 true RU2467816C2 (ru) | 2012-11-27 |
Family
ID=46938444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011107637/02A RU2467816C2 (ru) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением с кручением |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2467816C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170774U1 (ru) * | 2016-07-14 | 2017-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВО "МГТУ им. Г.И. Носова") | Устройство для изготовления проволоки с ультрамелкозернистой структурой |
RU2709554C1 (ru) * | 2018-11-23 | 2019-12-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ упрочнения пластической деформацией проволоки |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU730401A1 (ru) * | 1977-03-29 | 1980-04-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Тугоплавких Металлов И Твердых Сплавов "Вниитс" | Способ волочени металлических изделий с кручением |
EP0504846A1 (en) * | 1991-03-21 | 1992-09-23 | MARIO FRIGERIO S.p.A. | Die-holder box with rotating die particularly for drawing metal wires |
RU2021064C1 (ru) * | 1991-04-09 | 1994-10-15 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Способ обработки осесимметричных заготовок кручением |
RU2252091C1 (ru) * | 2004-03-15 | 2005-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" | Способ волочения заготовок круглого поперечного сечения |
RU2347633C1 (ru) * | 2007-11-12 | 2009-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением со сдвигом |
-
2011
- 2011-02-28 RU RU2011107637/02A patent/RU2467816C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU730401A1 (ru) * | 1977-03-29 | 1980-04-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Тугоплавких Металлов И Твердых Сплавов "Вниитс" | Способ волочени металлических изделий с кручением |
EP0504846A1 (en) * | 1991-03-21 | 1992-09-23 | MARIO FRIGERIO S.p.A. | Die-holder box with rotating die particularly for drawing metal wires |
RU2021064C1 (ru) * | 1991-04-09 | 1994-10-15 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Способ обработки осесимметричных заготовок кручением |
RU2252091C1 (ru) * | 2004-03-15 | 2005-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" | Способ волочения заготовок круглого поперечного сечения |
RU2347633C1 (ru) * | 2007-11-12 | 2009-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением со сдвигом |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170774U1 (ru) * | 2016-07-14 | 2017-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВО "МГТУ им. Г.И. Носова") | Устройство для изготовления проволоки с ультрамелкозернистой структурой |
RU2709554C1 (ru) * | 2018-11-23 | 2019-12-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ упрочнения пластической деформацией проволоки |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011107637A (ru) | 2012-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI295201B (ru) | ||
RU2467816C2 (ru) | Способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением с кручением | |
PL218601B1 (pl) | Sposób kształtowania plastycznego wyrobów ze zgrubieniami skrajnymi metodą walcowania walcami klinowymi | |
Lezhnev et al. | Development and research of combined process of “equal channel angular pressing–drawing” | |
CN103978147A (zh) | 一种径向锻造渐进增量成形大齿高螺纹件的方法 | |
RU2347633C1 (ru) | Способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением со сдвигом | |
KR20120053924A (ko) | 연속 전단 가공 장치 및 방법 | |
RU2361687C1 (ru) | Способ получения длинномерных заготовок с мелкозернистой структурой | |
US10583476B2 (en) | Bending forge rolling | |
RU2635685C1 (ru) | Способ прошивки в стане винтовой прокатки | |
RU2570268C1 (ru) | Способ пластического структурообразования металла | |
US2083698A (en) | Push bench method and apparatus | |
PL223468B1 (pl) | Sposób obciskania odkuwek drążonych | |
RU2461436C1 (ru) | Способ изготовления тонкостенных корпусов переменного сечения | |
RU2487960C2 (ru) | Способ получения ультрамелкозернистых структур прокаткой | |
RU2304033C1 (ru) | Способ получения буртов на трубчатых заготовках раскаткой | |
PL241250B1 (pl) | Sposób walcowania prętów ze stopy złomowanej szyny kolejowej | |
RU130525U1 (ru) | Устройство для изготовления проволоки с ультрамелкозернистой структурой | |
KR101277851B1 (ko) | 전단 신선 장치 및 방법 | |
RU2498870C1 (ru) | Способ получения из высокоуглеродистой стали проволоки с наноструктурой | |
Hao et al. | Causes and remedies for some physical defects in rotary swaged products | |
RU2686704C1 (ru) | Способ изготовления длинноосных изделий | |
RU2387514C1 (ru) | Способ получения металлических втулок с градиентной субмикро- и нанокристаллической структурой | |
RU2391155C1 (ru) | Способ изготовления гильзы из литой заготовки | |
RU159535U1 (ru) | Устройство для получения длинномерных заготовок с ультрамелкозернистой структурой |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150301 |