RU2704426C1 - Method of producing long items from heat-strengthened steel with nanosized structure and a line for its implementation - Google Patents
Method of producing long items from heat-strengthened steel with nanosized structure and a line for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2704426C1 RU2704426C1 RU2018146664A RU2018146664A RU2704426C1 RU 2704426 C1 RU2704426 C1 RU 2704426C1 RU 2018146664 A RU2018146664 A RU 2018146664A RU 2018146664 A RU2018146664 A RU 2018146664A RU 2704426 C1 RU2704426 C1 RU 2704426C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- long
- unit
- heating unit
- hardening
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Заявленная группа изобретений относится к области металлургии, а именно к конструкции волочильных станов и может применяться для повышения качества длинномерных изделий, в частности прутков из конструкционной и инструментальной стали, в том числе их прочностных характеристик.The claimed group of inventions relates to the field of metallurgy, namely to the design of drawing mills and can be used to improve the quality of long products, in particular rods made of structural and tool steel, including their strength characteristics.
Из уровня техники известен способ производства термоупрочненной бунтовой проволоки, заключающийся в правке проволоки правильными роликами, трехступенчатом индукционном нагреве проволоки до температуры 1050°С, выдержке нагретой проволоки, закалке в закалочной ванне, индукционном нагреве до температуры 600°С для отпуска, выдержке нагретой проволоки, охлаждении до комнатной температуры, смотке в бунт (Induction Heating Systems, for the Spring Wire Processing Industry / RADYNE Corp. 3 c.).The prior art method for the production of heat-strengthened wire bundle, which consists in straightening the wire with the right rollers, three-stage induction heating of the wire to a temperature of 1050 ° C, holding the heated wire, quenching in a quenching bath, induction heating to a temperature of 600 ° C for tempering, holding the heated wire, cooling to room temperature, winding into riot (Induction Heating Systems, for the Spring Wire Processing Industry / RADYNE Corp. 3 c.).
Недостатком известного способа являются недостаточно высокие прочностные характеристики проволоки вследствие отсутствия в его составе операций, обеспечивающих формирование развитой субструктуры в стали.The disadvantage of this method is the insufficiently high strength characteristics of the wire due to the absence in its composition of operations that ensure the formation of a developed substructure in steel.
Способ, описанный выше, осуществляют с помощью линии для изготовления термоупрочненной проволоки, содержащей последовательно размещенные устройства размотки, правки, трехэтапного нагрева в индукторах - в первом до температуры 670-720°С, во втором - до температуры 1050°С, с выдержкой для выравнивания температуры в третьем индукторе. Линя содержит также ванну для закалки проволоки, ванны для замочки, отпущенной проволоки, ролики для протягивания проволоки и намоточного барабана (Induction Heating Systems, for the Spring Wire Processing Industry / RADYNE Corp.3 a).The method described above is carried out using a line for the manufacture of heat-strengthened wire containing sequentially placed devices for unwinding, straightening, three-stage heating in inductors - in the first to a temperature of 670-720 ° C, in the second to a temperature of 1050 ° C, with a holding time for alignment temperature in the third inductor. The line also contains a bath for tempering wire, a bath for locks, tempered wire, rollers for pulling wire and a winding drum (Induction Heating Systems, for the Spring Wire Processing Industry / RADYNE Corp. 3 a).
Недостатком конструкции линии является то, что единственным средством управления дисперсностью структуры проволоки и, следовательно, прочностными характеристиками является индукционный нагрев, выполняемый в трех индукторах.The disadvantage of the line design is that the only means of controlling the dispersion of the wire structure and, therefore, the strength characteristics is induction heating, performed in three inductors.
Наиболее близким к заявленному изобретению способом, принятым в качестве прототипа, признан способ производства термоупрочненной проволоки из стали (RU 2612104 C2, МПК В21С 1/00, В21В 1/16, опубл. 02.03.2017). Способ включает в себя разматывание бунтовой проволоки, правку, первый индукционный нагрев проволоки до 1000°С, ее термодеформационное упрочнение, последеформационную выдержку, закалку, второй индукционный нагрев до температуры отпуска, охлаждение и смотку в бунт. Отличает способ от известных то, что термодеформационное упрочнение проволоки осуществляют ее прокаткой в последовательно установленных роликовых волоках с суммарной степенью деформации до 80% и со степенью деформации в последней из них, равной 15-20%.The closest to the claimed invention by the method adopted as a prototype, recognized the method of production of heat-strengthened wire from steel (RU 2612104 C2, IPC B21C 1/00, B21B 1/16, publ. 02.03.2017). The method includes unwinding the rebellion wire, straightening, first induction heating of the wire to 1000 ° C, its thermo-deformation hardening, post-deformation aging, hardening, second induction heating to tempering temperature, cooling and winding into the riot. The method differs from the known ones in that the thermodeformational hardening of the wire is carried out by rolling it in successively installed roller dies with a total degree of deformation of up to 80% and with a degree of deformation in the last of them equal to 15-20%.
Упомянутый способ осуществляют с помощью линии по производству проволоки, которая состоит из следующих последовательно установленных механизмов: устройства размотки, устройства правки, узла первого индукционного нагрева, устройства термодеформационного упрочнения, выполненного в виде одной или нескольких роликовых волок, закалочного устройства, узла второго индукционного нагрева для проведения отпуска, узла для охлаждения после отпуска и устройства смотки проволоки в бунт.The mentioned method is carried out using a wire production line, which consists of the following sequentially installed mechanisms: unwinding device, dressing device, first induction heating unit, thermal strain hardening device made in the form of one or more roller dies, quenching device, second induction heating unit for conducting a holiday, a unit for cooling after a holiday, and a device for winding wire into a riot.
Общим недостатком известного способа и линии для его осуществления является ограниченность их применения для получения длинномерных изделий, в частности прутков.A common disadvantage of the known method and line for its implementation is the limitation of their application to obtain long products, in particular rods.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная группа изобретений, является повышение качества получаемых прутков из высокопрочной стали, относительно известных технологий их изготовления.The technical problem to which the claimed group of inventions is aimed is to improve the quality of the obtained bars of high strength steel, relative to the known technologies for their manufacture.
Указанная задача решена тем, что способ производства длинномерных изделий из высокопрочной стали с наноразмерной структурой включает в себя предварительную подготовку длинномерной заготовки с помощью устройства для подготовки, последовательное проведение заготовки через устройство правки, узел нагрева под закалку, устройство деформации, закалочное устройство и закрепление конца заготовки в захвате первого волочильного стана, протягивание длинномерной заготовки первым волочильным станом, с осуществлением ее нагрева в индукционных нагревателях узла нагрева под закалку, обжатие заготовки в устройстве деформации и закаливание в закалочном устройстве; непрерывно-последовательное перемещение закаленной заготовки через индуктор узла нагрева под отпуск и узел охлаждения. Отличает способ от известных то, чточто отпущенную и охлажденную длинномерную заготовку подают вторым волочильным станом в узел высокоскоростной размерной резки, обеспечивая высокоскоростную резку заготовок, после чего полученные изделия, перемещают рольгангом, состоящим из нескольких приводных роликов, в зону складирования, где укладывают с помощью автоматического погрузчика на стеллаж; при этом в узле нагрева длинномерную заготовку нагревают до температуры от 950 до 1050°С, а в индукторе узла нагрева под отпуск - до температуры от 400 до 650°С.This problem is solved in that the method for the production of long products from high-strength steel with a nanoscale structure includes the preliminary preparation of a long workpiece using a preparation device, sequentially conducting the workpiece through the dressing device, a quenching heating unit, a deformation device, a quenching device and fixing the end of the workpiece in the capture of the first drawing mill, pulling a long workpiece with the first drawing mill, with the implementation of its heating in induction heaters of the hardening heating unit, crimping the workpiece in the deformation device and hardening in the hardening device; continuous-sequential movement of the hardened workpiece through the inductor of the heating unit for tempering and the cooling unit. The method differs from the known ones in that the tempered and chilled long workpiece is fed by a second drawing mill to the high-speed dimensional cutting unit, providing high-speed cutting of the workpieces, after which the resulting products are moved by a rolling table consisting of several drive rollers to the storage area, where they are placed using an automatic loader on a rack; at the same time, in the heating unit, the lengthy workpiece is heated to a temperature of from 950 to 1050 ° C, and in the inductor of the heating unit for tempering, to a temperature of from 400 to 650 ° C.
Линия для производства длинномерных изделий из высокопрочной стали с наноразмерной структурой содержит последовательно установленные устройство для подготовки длинномерной заготовки, устройство правки, узел нагрева под закалку, устройство деформации, закалочное устройство, первый волочильный стан, узел нагрева под отпуск, узел охлаждения, узел высокоскоростной размерной резки, рольганг и устройство укладывания на стеллаж. При этом между узлами охлаждения и высокоскоростной размерной резки установлен второй волочильный стан, а устройство укладывания на стеллаж представляет собой автоматический погрузчик.The line for the production of long products of high strength steel with a nanoscale structure contains a sequentially installed device for preparing a long workpiece, a dressing device, a hardening heating unit, a deformation device, a hardening device, a first drawing mill, a tempering heating unit, a cooling unit, a high-speed dimensional cutting unit , live rolls and rack-laying device. At the same time, a second drawing mill is installed between the cooling and high-speed dimensional cutting units, and the stacking device is an automatic loader.
Устройство для подготовки длинномерной заготовки, как было указано выше, может представлять собой любое известное устройство для разматывания бунтовой проволоки (например по авторскому свидетельству SU 1722650 A1) или устройство для подачи прутков1.The device for preparing a long workpiece, as mentioned above, can be any known device for unwinding a wire bundle (for example, according to the copyright certificate SU 1722650 A1) or a device for feeding bars 1 .
Устройство правки может представлять собой роликовое правильное устройство, содержащее шесть взаимно перпендикулярных роликов, узел высокоскоростной размерной резки может быть выполнен в виде гильотины, а узел нагрева под закалку и узел нагрева под отпуск выполнены в виде индукционных нагревателей.The dressing device can be a roller straightening device containing six mutually perpendicular rollers, the high-speed dimensional cutting unit can be made in the form of a guillotine, and the hardening heating unit and the tempering heating unit are made in the form of induction heaters.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым признаками способа и линии для его осуществления, является повышение качества получаемых длинномерных изделий из термоупрочненной стали, в частности прутков, за счет обеспечения формирования развитой наноразмерной субструктуры, что обеспечивается последовательным выполнением операций способа, в частности применения в качестве устройства деформации настроенных на требуемые размеры заготовки роликовых волок и использования для закалки и отпуска спрейерных узлов охлаждения.A positive technical result provided by the features of the method and the line for its implementation is to improve the quality of the obtained lengthy products from heat-hardened steel, in particular rods, by ensuring the formation of a developed nanoscale substructure, which is ensured by the sequential execution of the method operations, in particular the use of customized on the required sizes of the blanks for rolling dies and use for hardening and tempering sprayer cooling units.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре представлена упрощенная структурная схема линии для осуществления способа производства длинномерных изделий из термоупрочненной стали.The invention is illustrated by drawings, where the figure shows a simplified block diagram of a line for implementing a method for the production of long products from heat-hardened steel.
Линия для осуществления способа имеет следующую структуру.The line for implementing the method has the following structure.
Она состоит из последовательно установленных устройства для подготовки длинномерной заготовки 1, устройства правки 2, узла нагрева под закалку 3, устройства деформации 4, закалочного устройства 5, первого волочильного стана 6, узла нагрева под отпуск 7, узла охлаждения 8, второго волочильного стана 9, узла высокоскоростной размерной резки 10, рольганга 11 и устройства укладывания на стеллаж 12, которое может представлять собой любой известный автоматический погрузчик2.It consists of sequentially installed devices for preparing a lengthy workpiece 1, dressing device 2, a quenching heating unit 3, a deformation device 4, a quenching device 5, a first drawing mill 6, a tempering heating unit 7, a cooling unit 8, a second drawing mill 9, site of high-speed dimensional cutting 10, the roller table 11 and the device for stacking on the rack 12, which can be any known automatic loader 2 .
Способ осуществляют с помощью линии следующим образом.The method is carried out using the line as follows.
Предварительно проводят подготовку длинномерной заготовки 13 с помощью устройства 1, при этом в зависимости от вида заготовки (проволоки или прутка) применяют устройство для разматывания бунтовой проволоки или устройства для подачи прутков. Далее заготовку 13 проводят через устройство правки 2, узел нагрева 3, устройство деформации 4, закалочное устройство 5. Конец заготовки 13 закрепляется в захвате первого волочильного стана 6.Preliminarily, the preparation of a long workpiece 13 is carried out using the device 1, while depending on the type of the workpiece (wire or bar), a device for unwinding the wire bundle or a bar feeding device is used. Next, the workpiece 13 is conducted through the dressing device 2, the heating unit 3, the deformation device 4, the hardening device 5. The end of the workpiece 13 is fixed in the grip of the first drawing mill 6.
При протягивании длинномерной заготовки 13 первым волочильным станом 6 осуществляется ее нагрев в индукционных нагревателях узла нагрева 3 до температуры t=950÷1050°C, в зависимости от марки заготовки. Нагретая до высокой температуры заготовка непрерывно-последовательно поступает в устройство деформации 4, в котором обжимается и поступает в закалочное устройство 5, где производится ее закалка. Деформация длинномерной заготовки производится обжатием поперечного сечения до 80% в устройстве 13 деформации.When pulling a long workpiece 13 by the first drawing mill 6, it is heated in the induction heaters of the heating unit 3 to a temperature of t = 950 ÷ 1050 ° C, depending on the brand of the workpiece. Heated to a high temperature, the workpiece continuously and sequentially enters the deformation device 4, in which it is crimped and enters the quenching device 5, where it is quenched. The deformation of a long workpiece is performed by compressing the cross section to 80% in the deformation device 13.
Узел деформации 4 работает следующим образом. Конец заготовки без заострения вводится в узел деформации в роликовые волоки. При включении протягивания заготовки запускаются приводы управления активным регулированием межроликового пространства для управления геометрическими параметрами сечения в процессе термопластического деформирования. Роликовые волоки последовательно настраиваются на требуемый по технологии размер.Node deformation 4 operates as follows. The end of the workpiece without sharpening is introduced into the deformation unit in the roller dies. When you turn on the procurement of the workpiece, the control drives for the active regulation of the inter-roll space are started to control the geometric parameters of the cross-section during thermoplastic deformation. Roller dies are sequentially adjusted to the size required by the technology.
Закалочное устройство 5 располагается от деформирующего устройства 4 на расстоянии, зависящем от скорости перемещения длинномерной заготовки, для создания последеформационной паузы, во время которой происходит полигонизационная перестройка дислокационной субструктуры металла, возникающей в процессе обжатия диаметра заготовки при высокой температуре. Закаленная заготовка непрерывно-последовательно перемещается через индуктор узла нагрева под отпуск 7, в котором она нагревается до температуры t=400÷650°C с целью отпуска-снижения твердости и повышения пластичности. После отпуска нагретая заготовка проходит через узел охлаждения 8. Отпущенная и охлажденная длинномерная заготовка подается вторым волочильным станом 9 в узел высокоскоростной размерной резки 10. Устройство 10 выполняет последнюю технологическую операцию, обеспечивая высокоскоростную резку заготовок, после чего полученные изделия, в частности прутки, перемещаются рольгангом 11 состоящим, например, из нескольких приводных роликов, в зону складирования, где укладываются с помощью устройства 12 на стеллаж.The quenching device 5 is located from the deforming device 4 at a distance depending on the speed of movement of the long workpiece to create a post-deformation pause during which the polygonization rearrangement of the metal dislocation substructure occurs during compression of the workpiece diameter at high temperature. The hardened billet continuously moves sequentially through the inductor of the heating unit for tempering 7, in which it is heated to a temperature of t = 400 ÷ 650 ° C in order to temper-decrease hardness and increase ductility. After tempering, the heated billet passes through the cooling unit 8. The tempered and tempered long billet is fed by the second drawing mill 9 to the high-speed dimensional cutting unit 10. The device 10 performs the last technological operation, providing high-speed cutting of the billets, after which the resulting products, in particular rods, are moved by a rolling table 11 consisting, for example, of several drive rollers, in the storage area, where they are stacked using the device 12 on the rack.
Таким образом, рассмотренный в настоящей заявке способ производства длинномерных изделий из термоупрочненной стали и линия для его осуществления, позволяют получать высококачественные изделия, в частности прутки, характеризующиеся развитой наноразмерной субструктурой стали, что обеспечивает значительное повышение их прочностных характеристик по сравнению с прутками, полученными с помощью любой другой известной технологии.Thus, the method of production of long products from heat-strengthened steel and a line for its implementation, considered in this application, allow one to obtain high-quality products, in particular rods characterized by a developed nanoscale substructure of steel, which provides a significant increase in their strength characteristics compared to rods obtained using any other known technology.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018146664A RU2704426C1 (en) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Method of producing long items from heat-strengthened steel with nanosized structure and a line for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018146664A RU2704426C1 (en) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Method of producing long items from heat-strengthened steel with nanosized structure and a line for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2704426C1 true RU2704426C1 (en) | 2019-10-29 |
Family
ID=68500837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018146664A RU2704426C1 (en) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Method of producing long items from heat-strengthened steel with nanosized structure and a line for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2704426C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU719736A1 (en) * | 1977-10-03 | 1980-03-05 | Украинский Государственный Институт По Проектированию Металлургических Заводов | Drawing mill |
| JPH08117802A (en) * | 1994-10-21 | 1996-05-14 | Nippon Tungsten Co Ltd | Manufacture of niti series alloy wire |
| RU2147259C1 (en) * | 1999-03-23 | 2000-04-10 | Южно-Уральский государственный университет | Method for making wire |
| RU2159162C2 (en) * | 1998-10-01 | 2000-11-20 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Method for working blanks of metals and alloys |
| RU2612104C2 (en) * | 2015-07-03 | 2017-03-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Method for production of heat-strengthened steel wire |
-
2018
- 2018-12-25 RU RU2018146664A patent/RU2704426C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU719736A1 (en) * | 1977-10-03 | 1980-03-05 | Украинский Государственный Институт По Проектированию Металлургических Заводов | Drawing mill |
| JPH08117802A (en) * | 1994-10-21 | 1996-05-14 | Nippon Tungsten Co Ltd | Manufacture of niti series alloy wire |
| RU2159162C2 (en) * | 1998-10-01 | 2000-11-20 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Method for working blanks of metals and alloys |
| RU2147259C1 (en) * | 1999-03-23 | 2000-04-10 | Южно-Уральский государственный университет | Method for making wire |
| RU2612104C2 (en) * | 2015-07-03 | 2017-03-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Method for production of heat-strengthened steel wire |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2323061C2 (en) | Methods for producing parts with dead or through openings by cold pressing and plant for performing the same | |
| CN103230969A (en) | Heat-assisted variable-section roll forming machine system and method thereof | |
| US11679429B2 (en) | Processing method of NPR steel rebar coil | |
| JP4672022B2 (en) | Equipment for producing metal products by rolling | |
| US7096704B2 (en) | Structural body and method for cold rolling | |
| RU2704426C1 (en) | Method of producing long items from heat-strengthened steel with nanosized structure and a line for its implementation | |
| EP2663412B1 (en) | Equipment and method for producing hot-rolled strips | |
| US5058410A (en) | Method and apparatus fo producing thin wire, rod, tube, and profiles, from steels and alloys with low deformability, particularly hardenable steels | |
| CN210253551U (en) | Short-flow endless rolling production line for long materials | |
| DE102011007590B4 (en) | Method and device for sliding bending | |
| RU2612104C2 (en) | Method for production of heat-strengthened steel wire | |
| US2400690A (en) | Method of rolling metal bars | |
| CN101428291A (en) | Production process for large weight soldering-free molybdenum wire pole stock | |
| CN109794509A (en) | Hot strip hot roll bending slitting roller, hot roll bending slitting system, technique and production line | |
| US2083698A (en) | Push bench method and apparatus | |
| CN112090957A (en) | Preparation method of high-ductility cold-rolled ribbed steel bar | |
| RU2254182C2 (en) | Method for hot rolling of thin strip and mini-mill for performing the same | |
| CN113579133B (en) | Free forging method for uniform control of titanium alloy structure | |
| AT501551B1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING HIGH-DUCTILE STEEL WIRE FROM HOT-ROLLED ROLLING WIRE | |
| KR102583132B1 (en) | Method of forged parts production and four-die forging device for its implementation | |
| US2286956A (en) | Method of and apparatus for drawing wire and fabricating articles therefrom | |
| CN111922081B (en) | Continuous casting-rolling and rolling short-process preparation method of special-shaped magnesium alloy section | |
| JP2890198B2 (en) | Method for producing long member made of steel or steel alloy having low deformability | |
| EP3711873B1 (en) | Method and hot-rolling equipment | |
| JPH0371931B2 (en) |