RU2470729C1 - Способ производства высокопрочной арматурной проволоки - Google Patents
Способ производства высокопрочной арматурной проволоки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2470729C1 RU2470729C1 RU2011151329/02A RU2011151329A RU2470729C1 RU 2470729 C1 RU2470729 C1 RU 2470729C1 RU 2011151329/02 A RU2011151329/02 A RU 2011151329/02A RU 2011151329 A RU2011151329 A RU 2011151329A RU 2470729 C1 RU2470729 C1 RU 2470729C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- diameter
- die
- cont
- central
- Prior art date
Links
Landscapes
- Metal Extraction Processes (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для повышения качества высокопрочной проволоки для армирования железобетонных изделий, получаемой волочением. Способ включает волочение проволоки через конический рабочий канал монолитной волоки. Исключение образования в проволоке трещин и разрывов, как поверхностных, так и в центре ее сечения, путем минимизации доли растягивающих напряжений в центральной зоне очага деформации при волочении проволоки и создания гидродинамического эффекта технологической смазки на контактной поверхности обеспечивается за счет того, что используют волоку, в которой в зависимости от заданного диаметра готовой проволоки выбирают длину контактной конусной части волоки из соотношения 0,5-1,0 диаметра готовой проволоки и 0,5-0,8 длины ее конической части. 1 табл.
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства высокопрочной проволоки волочением для армирования железобетонных изделий.
Известен способ изготовления проволоки по технологической схеме, включающей термическую обработку катанки путем патентирования и ее последующее волочение через конические волоки, профилирование и стабилизацию.
При деформировании в волочильном инструменте в проволоке возникают одновременно действующие растягивающие и сжимающие напряжения, а также контактные напряжения трения. Растягивающие напряжения приводят к появлению трещин в центре проволоки, а напряжения трения вызывают разрушение поверхности проволоки. Это приводит к снижению физико-механических и эксплуатационных свойств готовой проволоки. Величина напряженного состояния, возникающего в проволоке в очаге деформации, при волочении зависит от значения угла рабочей зоны волоки, степени деформации.
При этом величина контактного трения зависит, прежде всего, от режима возникающего трения, который определяется количеством технологической смазки на поверхности волоки, контактной с проволокой, подвергаемой волочению при прохождении ее через волоку. (См. Перлин И.Л., Ершнок М.З. «Теория волочения». М.: Металлургия, 1971).
Известен способ волочения высокоуглеродистой проволоки, включающий волочение с единичной степенью деформации, определяемой по формуле r=(1-α/1+α)2, где
r - единичная степень деформации;
α - полуугол рабочего конуса волоки, рад.
Недостатком данного способа является то, что при волочении не учитывается влияние на процесс волочения величины контактного трения, а рассчитанная но указанной формуле величина обжатия при заданном значении полуугла рабочего конуса волоки обеспечивает деформацию только с полным проникновением деформации сжатия на все сечение проволоки.
Однако такой режим волочения, особенно при получении проволоки больших диаметров (более 3 мм) из высокоуглеродистой стали, требует применение мощного волочильного оборудования, больших энергозатрат. Режим неустойчив, возникает высокая вероятность обрывов проволоки (патент РФ №2183523, МПК B21C 1/00, 2001 г.).
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ волочения изделия, включающий деформацию в конической волоке с углом наклона образующей рабочего канала, определяемым по выражению αв=arctg0,632√[3√3lnλ(1-2C)×fтр],
где λ - величина вытяжки при волочении;
с - технологический параметр, характеризующий гидродинамический эффект технологической смазки;
fтр - коэффициент граничного трения (см. патент №2404873, МПК B21C 1/00).
Недостатком известного способа является то, что при волочении таким способом не учитывается величина распространения деформации сжатия в сечении проволоки перпендикулярно центральной горизонтальной оси. При этом не оценивается глубина распространения деформации сжатия и соответственно сжимающих напряжений. Отсюда высокая вероятность того, что большие объемы металла в центре проволоки подвергаются действию только растягивающих напряжений, что способствует появлению трещин.
Используемый в известном способе технологический параметр, характеризующий гидродинамический эффект смазки, учитывает только свойства смазки, скорость движения протягиваемого изделия через волоку, высоту шероховатостей поверхности, сопротивление деформации материала, протягиваемого изделия, но не учитывает величину длины контакта металл-инструмент и отношение его к величине длины рабочего конуса волоки. Поэтому в процессе деформации проволоки при прохождении ее через волоку по известному способу наблюдается значительное снижение смазочного слоя в месте контакта протягиваемого металла с рабочим участком волоки, на поверхности готового изделия наблюдаются «задиры», царапины и трещины.
Задачей изобретения является повышение качества готового изделия за счет исключения образования в проволоке трещин и разрывов, как поверхностных, так и в центре ее сечения.
Технический эффект, достигаемый предлагаемым техническим решением, заключается в повышении качества проволоки путем минимизации доли растягивающих напряжений в центральной зоне очага деформации при волочении проволоки и обеспечении гидродинамического эффекта технологической смазки на контактной поверхности.
Указанный технический эффект достигается тем, что в известном способе, включающем волочение проволоки через рабочий канал конической монолитной волоки, используют волоку, в которой в зависимости от заданного диаметра готовой проволоки выбирают длину контактной конусной части волоки из соотношения 0,5-1,0 диаметра готовой проволоки и 0,5-0,8 длины ее конической части.
Для обоснования технических преимуществ заявляемого способа были проведены промышленные испытания. Проволоку диаметром 10 мм из патентированной заготовки стали марки 80 диаметром 15,5 мм волочили по маршруту: 15,519%/19%→13,9217%/33%→12,6516%/44%→11,6015%/52%→10,7213%/58%→10,00. Затем волоченную проволоку на линии стабилизации подвергали профилированию и отпуску под натяжением.
Волочение осуществляли с применением сухой порошковой смазки на основе натрового мыла. В качества инструмента использовались твердосплавные волоки со значением рабочего конуса волоки, обеспечивающим требуемое соотношение длины контактной поверхности и диаметра готовой проволоки. Длина рабочего конуса волок при изготовлении выбиралась из требуемых соотношений к длине контактной поверхности.
На готовой проволоке известными способами выявлялось наличие центральных и поверхностных трещин. Оценивалась также устойчивость процесса волочения.
Результаты испытаний приведены в таблице
Варианты | Номер Прохода показатели | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | Примечание |
1 | Lконт/d1 | 1,0 | 0,96 | 0,86 | 0,78 | 0,69 | Центральные и поверхностные трещины отсутствуют полностью. Процесс волочения устойчив. |
Lконт/Lконус | 0,60 | 0,60 | 0,60 | 0,60 | 0,60 | ||
Отношение диаметра центральной зоны растяжения к диаметру готовой проволоки | 0 | 0,09 | 0,18 | 0,26 | 0,35 | ||
2 | Lконт/d1 | 0,81 | 0,72 | 0,65 | 0,59 | 0,52 | Трещины отсутствуют как в центре, так и на поверхности проволоки. Процесс волочения устойчив |
Lконт/Lконус | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 | ||
Отношение диаметра центральной зоны растяжения к диаметру готовой проволоки | 0,25 | 0,33 | 0,40 | 0,45 | 0,52 | ||
3 | Lконт/d1 | 0,65 | 0,58 | 0,52 | 0,47 | 0,41 | Выявлено небольшое количество центральных микротрещин. Поверхностные трещины отсутствуют. Наблюдались обрывы проволоки в чистовом проходе. |
Lконт/Lконус | 0,60 | 0,60 | 0,60 | 0,60 | 0,60 | ||
Отношение диаметра центральной зоны растяжения к диаметру готовой проволоки | 0,41 | 0,48 | 0,53 | 0,57 | 0,62 | ||
4 | Lконт/d1 | 0,54 | 0,48 | 0,43 | 0,39 | 0,34 | Большое количество микротрещин. На поверхности трещины отсутствуют. Обрывность на последних двух проходах |
Lконт/Lконус | 0,65 | 0,65 | 0,65 | 0,65 | 0,65 | ||
Отношение диаметра центральной зоны растяжения к диаметру готовой проволоки | 0,52 | 0,57 | 0,61 | 0,65 | 0,69 | ||
5 | Lконт/d1 | 0,47 | 0,41 | 0,37 | 0,34 | 0,30 | Большое количество центральных микротрещин, перерастающее в магистральные, выявлены поверх. Обрывы на всех переходах |
Lконт/Lконус | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | ||
Отношение диаметра центральной зоны растяжения к диаметру готовой проволоки | 0,59 | 0,64 | 0,68 | 0,71 | 0,74 | ||
6 | Lконт/d1 | 0,41 | 0,36 | 0,33 | 0,29 | 0,26 | Центральные и магистральные трещины. Поверхностных трещин нет. Процесс |
Lконт/Lконус | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 | ||
Отношение диаметра центральной | 0,65 | 0,69 | 0,72 | 0,76 | 0,78 | ||
зоны растяжения к диаметру готовой проволоки | неустойчив. Большое количество обрывов на всех проходах | ||||||
7 | Lконт/d1 | 1,0 | 0,96 | 0,86 | 0,78 | 0,69 | Центральные трещины отсутствуют. Большое количество поверхностных трещин. Обрывы на всех проходах. |
Lконт/Lконус | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | ||
Отношение диаметра центральной зоны растяжения к диаметру готовой проволоки | 0 | 0,09 | 0,18 | 0,26 | 0,35 | ||
8 | Lконт/d1 | 0,81 | 0,72 | 0,65 | 0,59 | 0,52 | Центральные трещины не обнаружены. Большое количество поверхностных трещин. Высокая обрывность. |
Lконт/Lконус | 0,90 | 0,90 | 0,90 | 0,90 | 0,90 | ||
Отношение диаметра центральной зоны растяжения к диаметру готовой проволоки | 0,25 | 033 | 0,40 | 0,45 | 0,52 | ||
9 | Lконт/d1 | 1,0 | 0,96 | 0,86 | 0,78 | 0,69 | Центральные трещины отсутствуют. Отдельные поверхностные микротрещины. Процесс волочения устойчив |
Lконт/Lконус | 0,80 | 0,80 | 0,80 | 0,80 | 0,80 | ||
Отношение диаметра центральной зоны растяжения к диаметру готовой проволоки | 0 | 0,09 | 0,18 | 0,26 | 0,35 | ||
10 | Lконт/d1 | 0,81 | 0,72 | 0,65 | 0,59 | 0,52 | Центральные трещины отсутствуют. Наблюдается появление небольшого количества микротрещин. Процесс волочения устойчив |
Lконт/Lконус | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | ||
Отношение диаметра центральной зоны растяжения к диаметру готовой проволоки | 0,25 | 0,30 | 0,40 | 0,45 | 0,52 | ||
Из таблицы видно, что при малом значении отношения длины контакта к длине рабочего конуса образуется очень короткая зона деформации, что приводит к интенсивному деформированию поверхностных слоев проволоки, вызывает интенсивный износ волок и высокую концентрацию тепла на этом участке.
В образовавшейся большой зоне смазки снижается нормальное давление, необходимое для нанесения смазки на поверхность проволоки, и создается эффект водоворота, который выталкивает смазку из волоки. Все это приводит к уменьшению смазочного слоя и появлению задиров, царапин и трещин на поверхности проволоки.
Claims (1)
- Способ производства высокопрочной арматурной проволоки, включающий волочение проволоки через конический рабочий канал монолитной волоки, отличающийся тем, что используют волоку, в которой длину контактной части конического рабочего канала выбирают в пределах 0,5-1,0 диаметра готовой проволоки и 0,5-0,8 длины конического рабочего канала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011151329/02A RU2470729C1 (ru) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | Способ производства высокопрочной арматурной проволоки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011151329/02A RU2470729C1 (ru) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | Способ производства высокопрочной арматурной проволоки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2470729C1 true RU2470729C1 (ru) | 2012-12-27 |
Family
ID=49257415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011151329/02A RU2470729C1 (ru) | 2011-12-16 | 2011-12-16 | Способ производства высокопрочной арматурной проволоки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2470729C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1245375A1 (ru) * | 1984-10-29 | 1986-07-23 | Куйбышевский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.Акад.С.П.Королева | Способ волочени изделий |
SU1271609A1 (ru) * | 1983-04-20 | 1986-11-23 | Запорожский индустриальный институт | Волока |
EP1393828A2 (de) * | 2002-08-13 | 2004-03-03 | Nexans | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metalldrähten |
RU2371268C1 (ru) * | 2008-02-04 | 2009-10-27 | ОАО "Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов" | Твердосплавная волока для волочения полос из нихрома и подобных сплавов |
RU2404873C1 (ru) * | 2009-10-08 | 2010-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Способ волочения прутковых и проволочных изделий |
-
2011
- 2011-12-16 RU RU2011151329/02A patent/RU2470729C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1271609A1 (ru) * | 1983-04-20 | 1986-11-23 | Запорожский индустриальный институт | Волока |
SU1245375A1 (ru) * | 1984-10-29 | 1986-07-23 | Куйбышевский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.Акад.С.П.Королева | Способ волочени изделий |
EP1393828A2 (de) * | 2002-08-13 | 2004-03-03 | Nexans | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metalldrähten |
RU2371268C1 (ru) * | 2008-02-04 | 2009-10-27 | ОАО "Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов" | Твердосплавная волока для волочения полос из нихрома и подобных сплавов |
RU2404873C1 (ru) * | 2009-10-08 | 2010-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Способ волочения прутковых и проволочных изделий |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102179681B (zh) | 一种采用连铸坯周期锻轧毛坯的管模制造工艺 | |
CN102717233B (zh) | 用于制造精密针头的304精密不锈钢带的生产方法 | |
CN105817840A (zh) | 一种无缝钢管加工生产工艺 | |
CN109013741A (zh) | 一种线材产品的生产工艺 | |
CN102671939A (zh) | 一种304l精密不锈钢带的生产方法 | |
CN114130844A (zh) | 用于制造高压管的方法 | |
CN203076344U (zh) | 一种高速线材轧线导槽 | |
RU2470729C1 (ru) | Способ производства высокопрочной арматурной проволоки | |
CN106216965B (zh) | 一种轴承铜合金保持架的铸辗复合成形方法 | |
CN110508632A (zh) | 一种金属线材拉拔成形工艺 | |
CN102632102A (zh) | 电梯控制开关用异型管材的加工方法 | |
CN103962401B (zh) | 一种低缺陷高强度钢丝的生产方法 | |
CN206868836U (zh) | 一种减小钢丝冷拉拔残余应力的拉丝模具 | |
SE1350347A1 (sv) | Förfarande och arrangemang för framställning av ståltrådsnätoch dess användning | |
CN105107848B (zh) | 一种生产高强度桥索钢盘条的方法 | |
RU2404873C1 (ru) | Способ волочения прутковых и проволочных изделий | |
RU2457914C1 (ru) | Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов | |
CN114561821A (zh) | 一种矿用锚索用超大直径钢绞线及其制造方法 | |
CN100431724C (zh) | 高强度低松弛冷轧带肋刻痕钢筋及生产方法和专用生产线 | |
RU2570712C1 (ru) | Способ горячей прокатки полос из низколегированной стали | |
RU2278749C2 (ru) | Способ производства биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических износостойких труб для транспортировки абразивных сыпучих материалов и пульп на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами | |
JP6819782B2 (ja) | 継目無金属管の製造方法 | |
KR101242779B1 (ko) | 신선재의 표면흠 형성장치 및 이를 이용한 신선재의 딜라미네이션 시험방법 | |
RU2502573C1 (ru) | Способ изготовления высокопрочной проволочной арматуры периодического профиля | |
RU2329884C1 (ru) | Способ волочения проволоки в роликовых волоках |