RU2563611C2 - Способ изготовления изделия из нержавеющей стали - Google Patents
Способ изготовления изделия из нержавеющей стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2563611C2 RU2563611C2 RU2012141992/02A RU2012141992A RU2563611C2 RU 2563611 C2 RU2563611 C2 RU 2563611C2 RU 2012141992/02 A RU2012141992/02 A RU 2012141992/02A RU 2012141992 A RU2012141992 A RU 2012141992A RU 2563611 C2 RU2563611 C2 RU 2563611C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- angle
- stainless steel
- thin bar
- wire
- stripping
- Prior art date
Links
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 26
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 2
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 2
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/04—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D79/00—Methods, machines, or devices not covered elsewhere, for working metal by removal of material
- B23D79/12—Machines or devices for peeling bars or tubes making use of cutting bits arranged around the workpiece, otherwise than by turning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/04—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
- B21C37/045—Manufacture of wire or bars with particular section or properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C43/00—Devices for cleaning metal products combined with or specially adapted for use with machines or apparatus provided for in this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Способ относится к изготовлению проволочного изделия из двухфазной нержавеющей стали, заготовкой для которого является тонкий пруток, содержащий этапы, на которых придают шероховатость поверхности проволочного прутка, наносят несущее покрытие; зачищают тонкий пруток, используя зачистную матрицу, содержащую твердый сплав, придают шероховатость поверхности тонкого прутка, наносят несущее покрытие на поверхность тонкого прутка; и осуществляют волочение до окончательного размера проволоки. На этапе зачистки используют зачистную матрицу, которая имеет угол фаски на передней поверхности 10-30°, передний угол 10-25°, задний угол 3-10°, ширину фаски на передней поверхности 0,10-0,5 мм и радиус округления режущей кромки 0,02-0,08 мм. Технический результат: повышение усталостной прочности изделия. 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.
Description
Настоящее изобретение относится к способу изготовления проволочного изделия из двухфазной нержавеющей стали.
Предпосылки к созданию изобретения
Двухфазные нержавеющие стальные сплавы имеют микроструктуру, состоящую из 45-65% аустенита и 35-55% феррита. Двухфазная структура препятствует росту зерен, а малый размер зерен способствует очень высокой прочности двухфазных нержавеющих стальных сплавов. Известно, что по сравнению с проволочными изделиями из аустенитной нержавеющей стали проволочные изделия из двухфазной нержавеющей стали имеют превосходную стойкость к коррозии и высокую механическую прочность в комбинации с хорошими усталостными характеристиками и, таким образом, пригодны для изготовления пружин для использования, например, в морской воде.
Производственный цикл для проволочных изделий из двухфазной нержавеющей стали начинается с отожженного или не отожженного тонкого прутка диаметром 5,5-12 мм. Этот пруток протравливают в хлористоводородной кислоте для удаления окалины и на поверхность прутка наносят носитель, обычно гидратированный натрий, для облегчения вытяжки. Затем пруток подвергают холодному волочению в несколько этапов уменьшения диаметра для получения проволоки окончательного размера. Для получения окончательных размеров менее 2,5 мм обычно требуется промежуточный этап отжига. Полученное конечное проволочное изделие можно использовать, например, в качестве пружины в тех случаях, когда требуется высокая стойкость к коррозии.
Однако для некоторых вариантов применения, где на конечное изделие действует высокоциклические усталостные и высокодинамические напряжения, например, как в пружинах для инжекционных насосов, желательно улучшить усталостные характеристики проволочных изделий из двухфазной нержавеющей стали. Хорошо известный производственный цикл для проволочных изделий из обычной аустенитной нержавеющей стали и из дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали с улучшенными усталостными характеристиками содержит этап машинной зачистки, в результате которого повышается качество поверхности конечного изделия, и, следовательно, сокращается количество точек инициации трещин, и повышается сопротивление усталости. Производственный процесс подвергнутых зачистке проволочных изделий из аустенитной нержавеющей стали содержит помимо этапов, перечисленных выше, применяемых для получения проволочных изделий из двухфазной нержавеющей стали, этап машинной зачистки с использованием зачистной матрицы, выполняемый перед этапом волочения в окончательный размер, и дополнительный этап травления, выполняемый после зачистки, с использованием печи с солевой ванной, светлое травление, хлористоводородной кислотой и нанесение несущего покрытия. Однако из-за особых свойств проволоки из двухфазной нержавеющей стали, таких как высокая механическая прочность и комбинации аустенита с ферритом, процесс зачистки оказалось трудно включить в цикл производства проволоки из двухфазной нержавеющей стали. Ферритная фаза имеет тенденцию налипать на зачистную матрицу, а аустенитная фаза является прочной и твердой, что приводит к сильному износу инструмента и плохому излому стружки. Даже в отожженном состоянии, когда зерна нержавеющего стального сплава обычно имеют увеличенные размеры, размер зерен двухфазного нержавеющего стального сплава так мал, что в комбинации с химическим составом дает очень твердый материал. Таким образом, свойства двухфазного нержавеющего стального сплава затрудняют зачистку тонкого прутка из такой стали.
Краткое описание изобретения
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание способа изготовления проволочного изделия из двухфазной нержавеющей стали, обладающего улучшенной усталостной прочностью по сравнению с проволочными изделиями из двухфазной нержавеющей стали, полученными известными способами. Эта цель достигается с помощью способа изготовления проволочного изделия из двухфазной нержавеющей стали, заготовкой для которого служит тонкий пруток, содержащего этапы, при которых: придают шероховатость поверхности тонкого прутка; наносят несущее покрытие на поверхность тонкого прутка; зачищают тонкий пруток, используя зачистную матрицу, содержащую твердый сплав; придают шероховатость поверхности тонкого прутка; наносят несущее покрытие на поверхность тонкого прутка и подвергают тонкий пруток волочению до окончательного размера. На этапе зачистки применяемая зачистная матрица, имеющая угол η фаски на передней поверхности 10-30°, передний угол γ 10-25°, задний угол α 3-10°, ширину w фаски на передней поверхности 0,1-0,5 мм и радиус округления режущей кромки 0,02-0,08 мм. Способ по настоящему изобретению позволяет получить зачищенное проволочное изделие из двухфазной нержавеющей стали. Используя способ по настоящему изобретению, количество дефектов поверхности в готовом проволочном изделии из двухфазной нержавеющей стали можно существенно уменьшить по сравнению с проволочными изделиями из двухфазной нержавеющей стали, полученными известными способами, что дает повышенную усталостную прочность.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - схематическое изображение процесса зачистки.
Фиг. 2а-2b - схематическое изображение зачистной матрицы.
Фиг. 3а-3с - результаты испытаний вихревыми токами.
Подробное описание
Заготовкой для способа изготовления проволочного изделия из двухфазной нержавеющей стали по настоящему изобретению, далее именуемого изделие из зачищенной двухфазной проволоки, является тонкий пруток из двухфазной нержавеющей стали диаметром 5,5-12 мм, который может быть подвергнут или не подвергнут отжигу. Отжиг обычно дает увеличенный размер зерен и более мягкий материал. Однако для тонкого прутка из двухфазной нержавеющей стали эффект отжига пренебрежимо мал и поэтому можно использовать оба типа материала.
Способ по настоящему изобретению содержит следующие этапы:
- Придают шероховатость поверхности тонкого прутка, предпочтительно, протравливая его хлористоводородной кислотой, особенно, если на поверхности тонкого прутка имеется окалина, возникшая в результате отжига. Этот этап может комбинироваться с более интенсивным протравливанием в печной соляной ванне и со светлым травлением. Однако, в качестве альтернативы травлению можно применять и механические способы придания шероховатости поверхности.
Наносят на поверхность прутка несущее покрытие, предпочтительно гидратированный борат натрия.
- Зачищают поверхностный слой, используя зачистную матрицу. Процесс зачистки схематически показан на фиг. 1 (не в масштабе). Перед зачистной матрицей предпочтительно расположена вытяжная матрица для выпрямления и направления тонкого прутка (1) в зачистную матрицу (2). Во время операции волочения диаметр тонкого прутка немного уменьшается. Приблизительно 0,2-0,5 мм диаметра прутка во время операции зачистки срезается. Для уменьшения трения во время волочения используют смазку, предпочтительно на основе стеарата кальция, а на вытянутую проволоку и на зачистную матрицу распыляют эмульсию для снижения трения и охлаждения матрицы во время зачистки. Для зачистной матрицы нужно использовать твердый спеченный карбид, предпочтительно материал, относящийся к классу ISO Р10. Зачистная матрица имеет угол η фаски на передней поверхности, задний угол α, передний угол γ, ширину w фаски на передней поверхности и радиус округления режущей кромки. На фиг. 2а схематически показано сечение зачистной матрицы. На фиг. 2b показан увеличенный фрагмент, обведенный кругом на фиг. 2а, показывающий другими углами матрицы и ширину передней поверхности. Чертежи выполнены не в масштабе.
Угол η фаски на передней поверхности влияет на усилие срезания стружки (3). Увеличенный угол делает инструмент более стабильным и менее подверженным износу, но в то же время утяжеляет процесс срезания стружки, создавая увеличенные касательные напряжения и силы резания, в результате чего повышается температура. Повышенная температура передней поверхности сокращает срок службы инструмента. Угол фаски на передней поверхности в основном влияет на ту часть инструмента, которая расположена близко к режущей кромке. Для того чтобы придать режущей кромке максимально возможную прочность и одновременно минимизировать теплоту, генерируемую во время процесса зачистки, угол фаски на передней поверхности должен составлять по меньшей мере 10° и максимум 30°. Согласно настоящему изобретению угол η фаски на передней поверхности составляет 10-30°, предпочтительно 15-20°.
Задний угол α влияет на поверхность зачищенной проволоки. Чем больше этот угол, тем меньшее влияние на поверхность оказывает давление сил резания. Для того чтобы минимизировать контактное давление и тем самым генерируемую теплоту, задний угол должен составлять по меньшей мере 3° или более. Однако увеличение этого угла приводит к ускорению износа кромки и, следовательно, увеличению влияния сил резания на зачищенную поверхность. Большой задний угол также создает кромку, более подверженную окрашиванию, что выводит инструмент из строя. Для того чтобы получить как можно более прочную режущую кромку, задний угол не должен превышать 10°. Согласно настоящему изобретению задний угол α составляет 3-10°, предпочтительно 5-7° и еще более предпочтительно приблизительно 6°.
Ширина w фаски на передней поверхности, также как и угол фаски на передней поверхности, влияет на усилие срезания стружки. Для того чтобы режущая кромка была как можно более прочной и одновременно для минимизации теплоты, генерируемой во время процесса зачистки, ширина фаски на передней поверхности должна быть по меньшей мере 0,1 мм, чтобы увеличить прочность режущей кромки и максимум 0,5 мм, чтобы температура передней поверхности держалась на приемлемом уровне. Согласно настоящему изобретению ширина w фаски на передней поверхности составляет 0,1-0,5 мм, предпочтительно приблизительно 0,3 мм.
Кроме того, на усилие срезания стружки влияет передний угол γ. Большой передний угол снижает стабильность инструмента и делает его более подверженным износу, но в то же время делает процесс стружкообразования более плавным, обеспечивая меньшие касательные напряжения и усилия резания. Передний угол управляет сходом и рифлением стружки. Больший положительный передний угол дает более рифленую стружку. Для оптимизации схода стружки и в то же время для минимизации теплоты, генерируемой при резании, передний угол должен составлять по меньшей мере 10°. Однако для зачистной матрицы передний угол не должен превышать 25°, чтобы сохранить стабильность и уменьшить износ. Согласно настоящему изобретению передний угол γ составляет 10-25°, предпочтительно 10-20° или еще более предпочтительно приблизительно 15°.
Комбинация угла η фаски на передней поверхности, ширины w фаски на передней поверхности и переднего угла γ определяет полное поглощение энергии процессом стружкообразования и тем самым управляет полной энергией процесса стружкообразования.
Зачистная матрица также имеет радиус округления режущей кромки, определяющий остроту режущей кромки (2а). Радиус округления кромки должен быть по меньшей мере 0,02 мм, чтобы режущая кромка была как можно более прочной, и максимум 0,08 мм, чтобы минимизировать теплоту, генерируемую в процессе резания. Согласно настоящему изобретению радиус округления режущей кромки составляет 0,02-0,08 мм, предпочтительно 0,03-0,06 мм и еще более предпочтительно 0,03-0,05 мм.
Комбинированный набор параметров зачистной матрицы позволяет использовать зачистную матрицу по настоящему изобретению для зачистки тонкого прутка из двухфазной нержавеющей стали с комбинацией вязкой ферритовой фазы и прочной и твердой аустенитной фазы.
В Таблице 1 показаны углы, используемые в стандартной зачистной матрице для зачистки тонкого прутка из аустенитной нержавеющей стали, и интервалы углов, используемых в способе по настоящему изобретению.
- Придают шероховатость поверхности тонкого прутка путем травления в печной солевой ванне, после чего выполняют светлое травление и травление хлористоводородной кислотой для огрубления поверхности и протравливания границ зерен. Альтернативно, шероховатость поверхности можно увеличить механическими способами. Этап придания шероховатости необходим потому, что поверхность после зачистки становится очень гладкой и ее невозможно подвергнуть сухому волочению. На гладкой поверхности также плохо держится носитель и смазка для вытяжки.
- Наносят несущее покрытие на поверхность прутка. Предпочтительно, несущее покрытие состоит из гидратированного бората натрия.
- Выполняют непрерывное волочение от валка к валку до окончательного размера, предпочтительно за несколько этапов, используя множество последовательно сужающихся вытяжных матриц. Обычно требуется от 4 до 10 вытяжных матриц. Например, для уменьшения диаметра прутка с 8,2 мм до 3,6 мм требуется семь вытяжных матриц.
Полученное зачищенное двухфазное проволочное изделие, изготовленное способом по настоящему изобретению, предпочтительно не должно иметь дефектов поверхности глубже, чем 6% от конечного диаметра проволоки или выступающих более, чем на 6% от конечного диаметра проволоки.
Тонкий пруток по настоящему изобретению предпочтительно имеет следующий состав в процентах по весу:
0≤С≤0,5
0,1≤Si<2,0
0,1≤Mn≤7,0
0,1≤Ni≤8,0
18≤Cr≤35
0≤Cu≤3,0
0,10≤N≤0,6
0≤Mo≤6,0
0≤W≤1,0
0≤V≤1,0
0≤Ti≤1,0
0≤Al≤1,0
0≤Nb≤1,0
0≤Co≤1,5
остальное - Fe и обычно присутствующие примеси. Содержание аустенита предпочтительно составляет 45-65%, а содержание феррита предпочтительно составляет 35-55%.
Более предпочтительно, тонкий пруток имеет состав по стандарту UNS S31803 или, еще более предпочтительно, тонкий пруток имеет состав по стандарту UNS S32205.
В предпочтительном варианте изобретения тонкий пруток из двухфазной нержавеющей стали по стандарту UNS S32025 в неотожженном состоянии протравливали и на него наносили покрытие перед зачисткой. Было испытано несколько зачистных матриц разных типов и была проведена оценка углов матриц. Результаты приведены в Табл. 2. Образцы 1 и 2 являлись зачистными матрицами по настоящему изобретению, а образцы 3-5 были эталонными образцами. Образец 5 являлся стандартной зачистной матрицей, используемой для зачистки тонкого прутка из аустенитной нержавеющей стали. Твердым сплавом, использовавшимся в зачистных матрицах, был коммерчески доступный твердый сплав МР10 (Sandvik). Задний угол составлял 6°, ширина w фаски на передней поверхности составляла 0,3 мм, а радиус округления режущей кромки был равен 0,3 мм для всех испытанных матриц.
Образцы 1 и 2, показавшие хороший результат после зачистки, затем подверглись травлению и были покрыты носителем, и подверглись волочению до окончательных размеров с использованием семи вытяжных матриц. Проволока вытягивалась в многоблочной машине непосредственно из зачищенного тонкого прутка диаметром 8,2 мм до окончательного диаметра 3,6 мм. В качестве смазки на первых трех волокодержателях использовался стеарат кальция, а на остальных - стеарат натрия. На первых этапах волочения температура материала поднялась немного, благодаря низкой скорости и относительно мягкому материалу. Поэтому кальций, имеющий низкую температуру плавления, является наилучшим выбором. Когда деформированный материал упрочняется и скорость волочения возрастает, необходимо использовать смазку с более высокой точкой плавления. Поэтому на последних этапах волочения всегда используют натриевое мыло.
Температуру охлаждающей воды на штампах и кабестанах удерживалась на уровне 30±5°C для создание хорошей смазывающей пленки на проволоке. Скорость волочения на окончательном размере не превышала 5 м/с.
Измерения качества поверхности на окончательно зачищенной проволоке из двухфазной нержавеющей стали проводились непрерывно после последнего этапа уменьшения диаметра с помощью тестов вихревыми токами. Тест вихревыми токами - это способ неразрушающих испытаний, позволяющий определить неровности и трещины на поверхности. Для калибровки прибора использовался стандартный образец. Продольные пазы стандартного образца имели U-образный профиль глубиной 6% от диаметра проволоки (0,2 мм), длину 10 мм и ширину 0,10 мм. На фиг. 3 приведены результаты испытаний 3,6 мм зачищенной проволоки из двухфазной нержавеющей стали (фиг. 3а), наряду со стандартной 3,6 мм проволокой из двухфазной нержавеющей стали, вытянутой из неотожженного прутка (фиг. 3b). Горизонтальная ось представляет время t, а вертикальная ось представляет измеренную амплитуду А сигнала. Каждый тест длился приблизительно 8 минут, что соответствует приблизительно 1000 м готовой проволоки для скорости 2 м/с. На фиг. 3с показаны результаты испытаний вихревыми токами стандартного образца, подвергшегося ручному волочению со значительно меньшей скоростью. Как показывают результаты испытаний, зачищенная проволока из двухфазной нержавеющей стали имеет значительно меньше показаний или дефектов поверхности, чем стандартная 3,6 мм проволока из двухфазной нержавеющей стали, вытянутая из не отожженного тонкого прутка.
Таким образом, можно считать, что способ по настоящему изобретению дает существенно повышенную усталостную прочность, поскольку трещины, начинающиеся на дефектах поверхности, являются наиболее распространенной причиной усталостных разрушений, особенно в диапазоне 100 000 000 циклов, который является основным фокусом для изделий из двухфазной нержавеющей стали по настоящему изобретению.
Стойкость к коррозии теоретически можно определить путем вычисления величины PRE или экспериментально, путем испытаний на стойкость к коррозии. Критическая температура образования точечной коррозии (СРТ) является распространенным и хорошо известным способом испытаний на появление стойкость к коррозии. СРТ определяют электрохимическими методами, подавая постоянный потенциал (потенциостатический способ) и измеряя температуру, при которой ток резко возрастает.
Были определены величины СРТ образца проволоки из двухфазной нержавеющей стали по настоящему изобретению и сравнительного образца из сплава нержавеющей стали 17-7 РН. Образцы погружали в 0,1% раствор NaCl при постоянном потенциале 300 мВ. Температуру раствора повышали на 5° каждые 5 минут до тех пор, когда можно было регистрировать коррозию образца.
Найденная величина PRE была определена как:
PRE, эквивалент устойчивости к точечной коррозии = %Cr+3,3×%Mo+16×%N.
Более высокая величина PRE соответствует более высокой стойкости к коррозии.
Величины PRE и СРТ двухфазной нержавеющей стали по стандарту UNS S32205 сравнивали с соответствующими величинами дисперсионно-твердеющей нержавеющей сталью 17-7 РН, часто используемой для пружин с высокой усталостной прочностью. Результаты показаны в Таблице 3.
Для некоторых вариантов пружин с высокой усталостной прочностью, например для пружин, работающих в агрессивной среде, и пружин для аэрокосмической промышленности, сплав 17-7 РН не подходит из-за низкой стойкости к коррозии. Во многих случаях для сплава 17-1 РН требуется пассивация для получения достаточной стойкости к коррозии. Согласно способу по настоящему изобретению такой дополнительный производственный этап не требуется, что позволяет получить более экономичное изделие. Кроме того, при сравнении с не подвергшимися зачистке проволочными изделиями из двухфазной нержавеющей стали, зачищенные проволочные изделия из двухфазной нержавеющей стали обладают улучшенной стойкостью к коррозии, благодаря их гладким поверхностям с меньшим количеством точек инициации коррозии. Изделия из зачищенной двухфазной нержавеющей стали, таким образом, имеют более высокую стойкость к коррозии по сравнению и с изделиями из зачищенной дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали, такой как 17-7 РН, и с изделиями из незачищенной двухфазной нержавеющей стали, в то же время обладая прекрасной усталостной прочностью. Можно сделать вывод, что проволочные изделия из зачищенной двухфазной нержавеющей стали по настоящему изобретению вполне подходят для использования в качестве пружин с высокой усталостной прочностью в агрессивной среде.
Claims (11)
1. Способ изготовления проволочного изделия из двухфазной нержавеющей стали из заготовки в виде тонкого прутка, включающий этапы, на которых
придают поверхности тонкого прутка шероховатость,
наносят несущее покрытие на тонкий пруток,
зачищают тонкий пруток с использованием зачистной матрицы, содержащей твердый сплав,
придают поверхности тонкого прутка шероховатость,
наносят несущее покрытие на поверхность тонкого прутка, после чего осуществляют волочение до окончательного размера проволоки, отличающийся тем, что
на этапе зачистки используют зачистную матрицу, имеющую угол η фаски на передней поверхности 10-30°, передний угол γ 10-25°, задний угол α 3-10°, ширину w фаски на передней поверхности 0,1-0,5 мм и радиус округления режущей кромки 0,02-0,08 мм.
придают поверхности тонкого прутка шероховатость,
наносят несущее покрытие на тонкий пруток,
зачищают тонкий пруток с использованием зачистной матрицы, содержащей твердый сплав,
придают поверхности тонкого прутка шероховатость,
наносят несущее покрытие на поверхность тонкого прутка, после чего осуществляют волочение до окончательного размера проволоки, отличающийся тем, что
на этапе зачистки используют зачистную матрицу, имеющую угол η фаски на передней поверхности 10-30°, передний угол γ 10-25°, задний угол α 3-10°, ширину w фаски на передней поверхности 0,1-0,5 мм и радиус округления режущей кромки 0,02-0,08 мм.
2. Способ по п.1, в котором угол η фаски на передней поверхности составляет 15-20°.
3. Способ по п.1, в котором передний угол γ составляет 10-20°.
4. Способ по п.2, в котором передний угол γ составляет 10-20°.
5. Способ по п.1, в котором задний угол α составляет 5-7°.
6. Способ по п.2, в котором задний угол α составляет 5-7°.
7. Способ по п.3, в котором задний угол α составляет 5-7°.
8. Способ по п.4, в котором задний угол α составляет 5-7°.
9. Способ по любому из пп.1-8, в котором тонкий пруток имеет следующий состав, вес.%:
0≤С≤0,5
0,1≤Si≤2,0
0,1≤Mn≤7,0
0,1≤Ni≤8,0
18≤Cr≤35
0≤Cu≤3,0
0,10≤N≤0,6
0≤Мо≤6,0
0≤W≤1,0
0≤V<1,0
0≤Ti≤1,0
0≤Al≤1,0
0≤Nb≤1,0
0≤Со≤1,5
остальное - Fe и обычно присутствующие примеси, при этом содержание феррита предпочтительно составляет 35-55%, а содержание аустенита предпочтительно составляет 45-65%.
0≤С≤0,5
0,1≤Si≤2,0
0,1≤Mn≤7,0
0,1≤Ni≤8,0
18≤Cr≤35
0≤Cu≤3,0
0,10≤N≤0,6
0≤Мо≤6,0
0≤W≤1,0
0≤V<1,0
0≤Ti≤1,0
0≤Al≤1,0
0≤Nb≤1,0
0≤Со≤1,5
остальное - Fe и обычно присутствующие примеси, при этом содержание феррита предпочтительно составляет 35-55%, а содержание аустенита предпочтительно составляет 45-65%.
10. Способ по любому из пп.1-8, в котором тонкий пруток имеет состав по стандарту UNS S31803.
11. Способ по любому из пп.1-8, в котором тонкий пруток имеет состав по стандарту UNS S32205.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1050205A SE534779C2 (sv) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | Metod för att tillverka en trådprodukt av rostfritt stål |
SE1050205-2 | 2010-03-03 | ||
PCT/SE2011/050220 WO2011108977A1 (en) | 2010-03-03 | 2011-02-25 | A method of manufacturing a stainless steel product |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012141992A RU2012141992A (ru) | 2014-04-10 |
RU2563611C2 true RU2563611C2 (ru) | 2015-09-20 |
Family
ID=44080234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012141992/02A RU2563611C2 (ru) | 2010-03-03 | 2011-02-25 | Способ изготовления изделия из нержавеющей стали |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9381585B2 (ru) |
EP (1) | EP2542372B1 (ru) |
JP (2) | JP2013521132A (ru) |
KR (1) | KR101848100B1 (ru) |
CN (1) | CN102781614B (ru) |
BR (1) | BR112012022012A2 (ru) |
CA (1) | CA2786930C (ru) |
MX (1) | MX341461B (ru) |
MY (1) | MY169969A (ru) |
RU (1) | RU2563611C2 (ru) |
SE (1) | SE534779C2 (ru) |
WO (1) | WO2011108977A1 (ru) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103769507A (zh) * | 2013-01-14 | 2014-05-07 | 翔德(福州)精密机械有限公司 | 钢丝切槽机 |
CN103103457B (zh) * | 2013-01-28 | 2014-12-17 | 浙江腾龙精线有限公司 | 一种双相不锈钢编织软管丝的制造方法 |
JP2014161933A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Kobe Steel Ltd | シェービング工具およびこれを用いた鋼線材のシェービング方法 |
CN103170515A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-06-26 | 常州凯翔医用不锈钢有限公司 | 医用不锈钢生产工艺 |
JP5980718B2 (ja) * | 2013-05-08 | 2016-08-31 | 株式会社神戸製鋼所 | シェービング工具 |
JP6372816B2 (ja) * | 2014-03-07 | 2018-08-15 | セイコーインスツル株式会社 | ステンレス鋼金属繊維、及びステンレス鋼金属繊維の製造方法 |
CN104046922B (zh) * | 2014-05-28 | 2016-05-04 | 无锡兴澄特种材料有限公司 | 弹簧线 |
CN104164625B (zh) * | 2014-08-01 | 2016-08-31 | 中材装备集团有限公司 | 一种用于高温工况下耐氯腐蚀的耐热钢及其使用方法 |
KR101668533B1 (ko) * | 2014-12-26 | 2016-10-24 | 주식회사 포스코 | 표면 품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강 |
WO2016195293A1 (ko) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 삼경금속 주식회사 | 듀플렉스 스테인레스 강 |
CN106975802B (zh) * | 2017-04-28 | 2018-11-02 | 重庆市永川区益锐机械有限责任公司 | 铜棒外圆切削装置 |
CN107354392A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-11-17 | 江苏金利化工机械有限公司 | 一种既耐腐蚀又耐磨的双相钢合金 |
CN111334700A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 高氮低镍沃斯田铁不锈钢合金及其制造方法 |
RU201423U1 (ru) * | 2020-09-02 | 2020-12-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Информсистема" | Провод для геофизических и взрывных работ |
KR102431873B1 (ko) * | 2021-12-29 | 2022-08-12 | 주식회사 르본인터내셔널 | 전기접점용 쉐이빙 다이스 |
CN114410938B (zh) * | 2022-01-19 | 2023-04-28 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种提高s32205系双相不锈钢强度的方法 |
CN115365316B (zh) * | 2022-08-03 | 2024-07-02 | 江阴苏威精密线材有限公司 | 一种柔性高强度不锈钢丝及其制备方法 |
CN115637389B (zh) * | 2022-11-07 | 2024-02-06 | 东营嘉扬精密金属有限公司 | 一种a995 6a铸造高强度双相不锈钢及其制造工艺 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU205797A1 (ru) * | Научно исследовательский институт метизной промышленности | Резцовая головка для удаления дефектов с поверхности проволоки | ||
US2679680A (en) * | 1947-02-01 | 1954-06-01 | Allegheny Ludlum Steel | Wire-coursing die |
SU521960A1 (ru) * | 1972-05-22 | 1976-07-25 | Горьковский Завод Нормалей | Устройство дл обработки проволоки |
SU1444015A1 (ru) * | 1987-05-04 | 1988-12-15 | Днепропетровский Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева | Способ производства проволоки |
EP0608446B1 (en) * | 1990-05-31 | 1997-06-18 | Phillips Petroleum Company | Continuous process for the production of disulfides |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB844178A (en) | 1956-10-11 | 1960-08-10 | Lasalle Steel Co | Metal finishing means and method for use of same |
US3055102A (en) * | 1956-10-11 | 1962-09-25 | Lasalle Steel Co | Metal finishing means and method for use of same |
GB908061A (en) * | 1957-10-22 | 1962-10-17 | Lasalle Steel Co | An improved method of processing metal bars |
GB908063A (en) | 1958-10-20 | 1962-10-17 | Lasalle Steel Co | An improved method of shaving metal bars |
US3444603A (en) | 1967-01-04 | 1969-05-20 | Texas Instruments Inc | Manufacture of clad wire and the like |
US3778355A (en) | 1968-10-25 | 1973-12-11 | Texas Instruments Inc | Metallic covering of continuous metallic core material |
US3760488A (en) * | 1972-03-23 | 1973-09-25 | Lasalle Steel Co | Process for surface finishing of metals |
US4799300A (en) | 1981-06-15 | 1989-01-24 | Phillips Paul M | Apparatus for shaving elongate metal stock |
AT388324B (de) * | 1986-12-12 | 1989-06-12 | Boehler Gmbh | Schael-und ziehwerkzeug zur oberflaechenbearbeitung von draehten, staeben od. dgl. stangenmaterial |
DE3711228A1 (de) * | 1987-04-03 | 1988-10-20 | Wagner Maschf Gustav | Schneidezahn sowie mit solchen schneidezaehnen versehene metallsaegen, insbesondere kreissaegeblaetter |
JPS63281762A (ja) | 1987-05-13 | 1988-11-18 | Fujikura Ltd | デイツプフォ−ミング装置用皮剥ぎダイス |
JPH0341325A (ja) | 1989-07-10 | 1991-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 色検査用照明光源および照明装置 |
JPH0360917A (ja) | 1989-07-28 | 1991-03-15 | Aichi Steel Works Ltd | 線材皮むき方法 |
JPH05228729A (ja) * | 1992-02-14 | 1993-09-07 | Hitachi Metals Ltd | シェービングダイス |
US5277048A (en) * | 1992-11-20 | 1994-01-11 | Crs Holdings, Inc. | Process and apparatus for treating the surface of an elongated, steel alloy form to facilitate cold working thereof |
JPH06226330A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 自動コイリング用鋼線及びその製造方法 |
JPH06339810A (ja) * | 1993-05-31 | 1994-12-13 | Tokyo Seiko Co Ltd | めっきワイヤのシェービング装置及びそのシェービング用ダイス |
JP3772118B2 (ja) * | 2002-02-04 | 2006-05-10 | 日本高周波鋼業株式会社 | 金属線材の皮削りチッパー |
SE527178C2 (sv) | 2003-03-02 | 2006-01-17 | Sandvik Intellectual Property | Användning av en duplex rostfri stållegering |
SE528782C2 (sv) | 2004-11-04 | 2007-02-13 | Sandvik Intellectual Property | Duplext rostfritt stål med hög sträckgräns, artiklar och användning av stålet |
SE531305C2 (sv) * | 2005-11-16 | 2009-02-17 | Sandvik Intellectual Property | Strängar för musikinstrument |
EP1867748A1 (fr) * | 2006-06-16 | 2007-12-19 | Industeel Creusot | Acier inoxydable duplex |
SE530711C2 (sv) | 2006-10-30 | 2008-08-19 | Sandvik Intellectual Property | Duplex rostfri stållegering samt användning av denna legering |
CN101403077A (zh) * | 2008-11-08 | 2009-04-08 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种双相不锈钢及其制造方法 |
GB0907737D0 (en) * | 2009-05-06 | 2009-06-10 | Element Six Ltd | An insert for a cutting tool |
NZ599627A (en) * | 2009-10-22 | 2014-06-27 | Cladinox Internationalltd | Corrosion resistant metal products |
-
2010
- 2010-03-03 SE SE1050205A patent/SE534779C2/sv unknown
-
2011
- 2011-02-25 RU RU2012141992/02A patent/RU2563611C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-02-25 EP EP11715293.4A patent/EP2542372B1/en not_active Not-in-force
- 2011-02-25 CA CA2786930A patent/CA2786930C/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-02-25 JP JP2012556040A patent/JP2013521132A/ja not_active Withdrawn
- 2011-02-25 CN CN201180011531.5A patent/CN102781614B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-02-25 MY MYPI2012003176A patent/MY169969A/en unknown
- 2011-02-25 US US13/581,513 patent/US9381585B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-02-25 WO PCT/SE2011/050220 patent/WO2011108977A1/en active Application Filing
- 2011-02-25 MX MX2012009365A patent/MX341461B/es active IP Right Grant
- 2011-02-25 KR KR1020127023069A patent/KR101848100B1/ko active IP Right Grant
- 2011-02-25 BR BR112012022012A patent/BR112012022012A2/pt not_active Application Discontinuation
-
2016
- 2016-01-15 JP JP2016005891A patent/JP6193414B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU205797A1 (ru) * | Научно исследовательский институт метизной промышленности | Резцовая головка для удаления дефектов с поверхности проволоки | ||
US2679680A (en) * | 1947-02-01 | 1954-06-01 | Allegheny Ludlum Steel | Wire-coursing die |
SU521960A1 (ru) * | 1972-05-22 | 1976-07-25 | Горьковский Завод Нормалей | Устройство дл обработки проволоки |
SU1444015A1 (ru) * | 1987-05-04 | 1988-12-15 | Днепропетровский Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева | Способ производства проволоки |
EP0608446B1 (en) * | 1990-05-31 | 1997-06-18 | Phillips Petroleum Company | Continuous process for the production of disulfides |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6193414B2 (ja) | 2017-09-06 |
BR112012022012A2 (pt) | 2016-07-19 |
CA2786930C (en) | 2018-01-16 |
KR101848100B1 (ko) | 2018-04-11 |
KR20130004475A (ko) | 2013-01-10 |
MX341461B (es) | 2016-08-22 |
CN102781614A (zh) | 2012-11-14 |
US20120324972A1 (en) | 2012-12-27 |
JP2013521132A (ja) | 2013-06-10 |
JP2016083704A (ja) | 2016-05-19 |
MY169969A (en) | 2019-06-19 |
SE1050205A1 (sv) | 2011-09-04 |
SE534779C2 (sv) | 2011-12-20 |
US9381585B2 (en) | 2016-07-05 |
EP2542372B1 (en) | 2017-07-05 |
CA2786930A1 (en) | 2011-09-09 |
EP2542372A1 (en) | 2013-01-09 |
MX2012009365A (es) | 2012-09-12 |
WO2011108977A1 (en) | 2011-09-09 |
RU2012141992A (ru) | 2014-04-10 |
CN102781614B (zh) | 2015-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2563611C2 (ru) | Способ изготовления изделия из нержавеющей стали | |
KR101459984B1 (ko) | 스테인리스강판 및 그 제조방법 | |
JP4983379B2 (ja) | 意匠性、耐食性に優れた表面処理ステンレス鋼及びその製造方法 | |
KR20170121282A (ko) | 오스테나이트계 스테인리스강판, 커버 부재 및 오스테나이트계 스테인리스강판의 제조방법 | |
JP2013234358A (ja) | 加工変質層の除去方法 | |
JP6082625B2 (ja) | ステンレス鋼帯の製造方法 | |
AU732550B2 (en) | Martensitic stainless steel products | |
US10604823B2 (en) | Forged titanium alloy material and method for producing same, and ultrasonic inspection method | |
EP3406361A1 (en) | Titanium plate | |
JP7448859B2 (ja) | チタン材 | |
CN115570436A (zh) | 一种ta15钛合金铣削加工方法及其应用 | |
JP2004325190A (ja) | 鋼のオーステナイト粒界の現出方法 | |
JP2004002988A (ja) | 曲げ加工性に優れたりん青銅条 | |
JP2002194591A (ja) | チタン薄板とその製造方法 | |
JP2017155311A (ja) | 高耐食性合金材の製造方法 | |
Gholami et al. | Mechanical surface treatments to improve fatigue performance of cp-Cu | |
JP2003226990A (ja) | フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 | |
JP2002069565A (ja) | 耐遅れ破壊性に優れた高強度鋼及びその製造方法 | |
JP6938342B2 (ja) | ステンレス鋼板の製造方法 | |
JPH08229602A (ja) | 防眩性に優れたチタン板およびその製造方法 | |
RU2006105269A (ru) | Способ определения граничных условий и критериев формообразования металлических деталей | |
JP6543981B2 (ja) | β型チタン合金板 | |
Premendra et al. | Consequences of hot rolling of recycled AA5050 on filiform corrosion | |
GHARBI1a et al. | Effect of burnishing parameters on surface quality and ductility of Aluminum 1050A rolled sheet by a newly designed ball burnishing tool | |
Premendra et al. | The importance of the near-surface region in the surface pre-treatment of rolled recycled aluminium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200226 |