SE462376B - Saett vid kontinuerlig dragning av staaltraad - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 462 376 2 skikt drages in 1 deformationszonen och en del 'skalas' av från trâdytan. Därför är dragning av smörjnedlet in i deforma- tionszonen och dess 'avska1ning' del 1 hela processen.

Erfarenhet av kontinuerlig dragning bekräftar det faktum att under efterföljande stick, begynnande med det andra sticket, tages smörjmedel 1 praktiken ej från behållaren och anbringas ej på tråden. I detta fall uppbär tråden endast smörjmedel- skiktet som bildats 1 föregående dragskiva. Av detta skäl har dragningshastigheten och det tillgängliga smörjmedlets visko- sitet i behållarna som finnes uppström om följande dragskivor endast en mindre verkan på smörjmedelskiktets tjocklek i stick följande efter det första. Utjänning av trådytan och ökning 1 trådmetallens sträckgräns resulterar i en minskning 1 den maximalt möjliga tjockleken på dragsmörjmedelskiktet. som bil- dats under föregående stick son kan nedbringas in i deforma- tionszonen för nästa dragskiva. Son resultat kommer tillgäng- ligt smörjmedel på tråden in i nästa dragskiva endast delvis, vilket förorsakar en ökning i dragspänningen. trådbrott och skador på trådytan.

För att undvika ovannämnda svårigheter under kontinuerlig torr dragning är det nödvändigt att minska reduktionen i alla efterföljande dragskivor jämfört med de föregående dragskivor- na, vilket medför en sänkning av den använda dragningsutrust- ningens effektivitet (dvs. antalet dragenheter och antal de- formationscykler ökar, vilket ogynnsant påverkar kvalitet och mekaniska egenskaper hos slutprodukten).

För närvarande är en kontinuerlig torr dragningsnetod känd, som omfattar dragning genom ett antal dragskivor anordnade den ena efter den andra och som uppvisar lika dragkonvinklar med användning av ett torrt dragsmörjnedel baserat på salter av fettsyror.

På liknande sätt som ovan beskrivet. uppvisar denna metod då- lig utnyttjning av smörjnedel under varje efterföljande stick jämfört med de föregående sticken. Son resultat linskar effek- 10 15 20 25 30 35 3 462 376 tiviteten i dragningsutrustningens utnyttjning och reduktions- graden under varje stick sänkes.

Aven känt genom tekniken är ett sätt för kontinuerlig torr dragning, vilket omfattar dragning genom ett antal dragskivor anordnade den ena efter den andra och med lika dragkonvinklar. som ligger inom området från 3 till 180 för grov och medium- dragning med användning av ett torrt dragsmörjmedel (jämför Perlin I.M., Ermanok H.Z., Theory of Drawing, M., Hetallurgia Publishing House; 1971, sidorna 113, ll7, 436).

Vid användning av detta sätt minskas maximum, möjliga reduk- tionsgrader under efterföljande stick emedan förhållandena för att tillföra smörjmedelskiktet, som bildas på trådytan under föregående stick till deformationszonen i varje efterföljande dragskiva försämras. Som resultat försämras effektiviteten i dragningsutrustningens utnyttjning och även produktens kvali- tet. på grund av en lägre intensitet i reduktionsprocessen och större antal reduktionscykler.

Föreliggande uppfinning baseras på problemet att åstadkomma ett sätt för kontinuerlig dragning av ståltråd genom ett antal dragskivor monterade i följd den ena efter den andra och som uppvisar sådana dragkonvinklar för att intensifiera reduktio- nen under successiva stick genom att förbättra förhållandena för att tillföra smörjmedelskiktet bildat på trådytan under föregående stick till deformationszonen.

Detta problem löses genom att åstadkomma ett sätt för konti- nuerlig dragning omfattande dragning genom ett antal dragski- vor monterade i en följd den ena efter den andra med användan- de av ett torrt dragsmörjmedel baserat på salter av fettsyror, där, enligt uppfinningen. dragning utföres genom dragskivor som har dragkonvinkel. som är minskad jämfört med motsvarande hos föregående dragskiva i enlighet med följande förhållande: 462 376 5 Q,35 '25 q nl x nl 0 l n ) “Klfi < “i i+1 ni+1 10 där 15 20 25 30 35 40 aï+l är inträdesvinkeln i arbetszonen på en efterföl- jande dragskiva (börjande med den andra); ai är inträdesvinkeln 1 arbetszonen på en föregående drag- skiva; ni+l är ordningsnumret för en efterföljande dragskiva; ni är ordningsnumret för en efterföljande dragskiva; i=l.2.3..,.. m.

Minskning av värdet på vinkeln ai+l för efterföljande dragskivor jämfört med vinkeln ai på de föregående drag- skivorna medger att reduktionen under efterföljande stick in- tensifieras tack vare förbättrade förhållanden för tillförsel av smörjmedelskiktet, som bildas på trådytan under föregående stick i deformationszonen. Denna effekt är ny och den har ej rapporterats hittills eftersom det ej är färskt smörjmedel från en behållare. som tillföres deformationszonen; kärnpunk- ten 1 sättet är att förhållandena förbättras för tillförsel till deformationszonen av smörjmedelskiktet som bildats på trådytan under föregående stick. varvid detta skikt har fysi- kaliskt-kemiska egenskaper som är väsentligen skiljaktiga från de hos färskt smörjmedel.

Praktiskt taget alla förhållanden som utmärker sättet: smörj- medelegenskaper och mängden därav på tråden. mekaniska egen- iper hos tråden och dess råhet. reduktionsgrad per stick och “nande ändras i var och en av dragskivorna i ett drageri.

Man bör lägga märke till att antalet stick kommer att bestämma metallens deformationshistoria och kan visa hur många gånger metallen underkastades deformation i ett givet drageri och kan även karaktärisera förhållanden i proces :n under detta stick. 5 L 462 376 Dragningsmönster nära varandra användes i olika dragskivor för stick med samma ordningsnummer för grov och mediumdragning av kolståls- och låglegerad ståltråd med användning av ett torrt dragsmörjmedel baserat på salter av fettsyror. Ett genomsnitt- ligt recept för ett sådant mönster gives i tabell l.

Tabell 1 Stick Genomsnittlig drag Variation i genomsnittlig Nr. skivediameter, mm dragskivediameter, 1, 2 l 5,55 ll 2 4,78 18 3 3,84 20 4 2,95 l7 5 2,52 15 6 2.19 14 Minskning i inträdesvinkel till arbetszonen i varje efterföl- jande dragskiva jämfört med föregående dragskiva är nödvändig för att förbättra förhållandena för tillförsel av smörjmedel- skikt bildat på tråden under föregående stick till deforma- tionszonen.

Minskningen av inträdesvinkeln a1+1 i bearbetningszonen på varje efterföljande dragskiva jämfört med den föregående drag- skivan till ett värde mindre än o,3s n. l Ü (nia kan ej åstadkomma någon väsentlig förbättring för tillförsel- förhållandena för smörjmedelskiktet bildat i föregående drag- skiva och skulle endast resultera i en ökad längd på deforma- tionszonen. Detta kommer att åtföljas av en ökning i dragspän- ningen och trådbrott. 10 15 20 25 30 35 462 376 6 En ökning i vinkeln aí+l för bearbetningszonen i varje ef- terföljande dragskiva jämfört med föregående dragskiva till ett värde större än 0,25 n. (1) ni+1 försämrar förhållandena till deformationszonen, för tillförsel av smörjmedelskiktet medför en ökad dragspänning och högre grad av trådbrott under samma reduktionsförhållanden.

Uppfinningen kommer att bättre förstås av följande detaljerade beskrivning av särskilda utföringsformer med hänvisning till den bifogade ritningen, som visar en schematisk vy av ett drageri.

Tråd l matas från en haspel 2 till en behållare 31 med ett torrt dragsmörjnedel (såsom tvålpulver). där ett skikt av dragsmörjmedel bildas på trådytan genom vidhäftning. Tråden rör sig sedan mot en dragskiva 41 monterad i en dragskive- hållare 51 och efter en reduktion under inverkan av drag- trumman 61, överföres den till efterföljande enheter i ett drageri (ej visat på ritningen). Efter det tråden passerat genom den sista enheten i drageriet omfattande en behållare 3m med torrt smörjmedel, dragskiva 4.. dragskivehållare Sn och dragtrumma 6- upplindas den färdigstâllda tråden på en haspel 7.

Vinkeln ai+1 i bearbetningszonen för dragskivor i på var- andra följande stick (med undantag av det första sticket) minskas jämfört med vinkeln ai för arbetszonen i en drag- skiva i de föregående sticken i enlighet med ovan angivna for- mel. Pig. 1 visar vinkeln ai för första dragskivan 41 (i=l) och vinkeln ai+l för sista dragskivan 4- i ett kontinuerligt drageri.

Exemgel l Valsad tråd 6,5 mm diameter av lågkolhaltigt stål drogs i Cratos drageriet 1/550 till slutdianetern 1,97 nn med en has- tighet av 300 n/min. 7 462 376 Valet av deformationsförhâllanden gjordes med hänsyntagande till följande grundmönster uppvisande dragskivediametrar för respektive stick: 5,25 - 4,20 - 3,30 - 2,70 - 2.28 - 1,97 mm.

De aktuella reduktionsvärdena (logaritmiskt deformationsindex) var följande för respektive stick: 0,43 - 0,45 - 0,48 - 0,40 - - 0,34 - 0,29. För att intensifiera deformationsförhâllandena under sista sticken, utföres metalldeformationen i drageriet i fem stick, istället för i sex. med följande reduktionsmönster: 5,25 - 4,10 - 3,10 - 2,45 - 1,97. De aktuella reduktionsvärde- na var följande för respektive stick: 0,43 - 0.50 - 0,56 - - 0,47 - 0,44. Plana dragskivor med en konande arbetszon an- vändes.

Dragning utfördes 1 enlighet med uppfinningen. där vinkeln a1+1 i pâ varandra följande dragskivors arbetszon minska- des jämfört med föregående dragskivor i enlighet med följande förhållanden (vinkeln 70 valdes för första dragskivan): 1' °1+1 = d1(“1/“1+1) §':g 2' d1+1 = d1(“1/“1+1) o'3O 3' °1+1 = °1(“1/“1+17 o'25 4' d1+1 = d1(“1/“1+1) 0'20 5' d1+1 = d1(“1/“1+1) ' 6. Arbetskonvinkeln i alla dragskivor var konstant och lika med 70.

Olika utföringsformer av vinklar för arbetszoner i dragskivor gives i tabell 2. 462 376 8 Tabell 2 Prov Nr. Arbetskonvinkel hos draqskivor per stick (0) l 3 3 4 5 6 1 7.0 5,3 4.5 4,0 3.7 2 7.0 5,5 4.8 4.3 4.0 3 7,0 5,7 5.0 4.6 4.3 4 7,0 5,9 5.3 5.0 4.7 5 7.0 6,1 5,6 5.3 5,0 6 känd 7,0 7.0 7,0 7.0 7.0 teknik) Dragsmörjmedlet förelåg i for: av ett tvålpulver.

Effektiviteten hos de provade utföringsfornerna av sättet ut- värderades nedelst ändringen i snörjnedelsskiktet enligt föl- jande: k = Ä ' ¿1+1/51' där 51 är snörjnedelsskiktet på trådytan vid utträdet från en föregående dragskiva (g/12); E1+1 är slörjnedelsskiktet på trådytan vid utträdet från den efterföljande dragskivan (g/12); “ 2 1 är dragförhållandet: X = då/d1+1, där; di och d1+1 är tråddianetrarna före och efter reduktion respektive.

Hed k = l tillföres allt tillgängligt snörjnedel på tråden till defornationszonen. Hed k < 1 tvingas en del av snörjned- let ut ur fördefornationszonen i efterföljande dragskiva så att denna zon nottager nindre snörjnedel än den snörjnedel- mängd son utträder från föregående dragskiva. Hed k > l till- föres ytterligare nângd snörjnedel in i defornationszonen i efterföljande dragskiva från en behållare.

Annu ett kriteriul för utvärdering av provningsresultaten var 10 15 20 25 30 35 9. 462 376 dragspänningen ax, som mättes med användning av en töj- ningsmätare.

Utvärderingsresultaten anges I tabell 3.

Tabell 3 Test Nr Parametrar Stick 1 tabe11 2 1 2 3 4 5 1 K - 1,06 1,05 1,03 1,01 ax. MPa 190 320 425 490 560 2 K _ 1.04 1.02 1,0 0,99 ax, MPa 190 310 400 470 510 3 K - 1,03 1.0 0.96 0.95 ax, MPa 190 300 390 460 510 4 x - 1,01 0.99 0.95 0.93 ax, MPa 190 310 400 465 520 5 K _ 0.99 0.95 0,09 0.02 ax. MPa 190 315 420 490 570 6 känd K _ 0,90 0,95 0.05 0.79 teknik ax, ' MPa 190 520 430 500 570 Analys av de ovanstående resultaten bekräftar det faktum att användning av sättet enligt uppfinningen gör det möjligt att intensifiera, dvs. öka reduktionerna under efter varandra föl- jande stick (med början med det andra sticket) med ll till 51% jämfört med det vanliga reduktionsmönstret och avvara ett stick beroende på en sådan intensifiering. Detta medger att antalet enheter i ett drageri kan minskas; elektriskt energi- behov sänkes och dragskivelivslängden förlänges.

Med vinklarna ai+1 för dragkonvinkeln hos efter varandra följande dragskivor inom omrâdet “1(“1/“1+1)o'35 5 “1+1 5 “1(“1/“1+1)0'2 är dragkraftens värde 6.7-l0.5% lägre än i det fall då drag- konvinklarna hos dragskivorna är oförändrade såsom i den tidi- 5 gare kända tekniken. 10 15 20 25 30 35 462 576 1” Om värdet ai ligger utanför ovannämnda område föreligger en ökning i dragkraften. som medför ökat brott och i omöjlig- het att intensifiera reduktionerna under på varandra följande stick.

Förekomsten av minimium i dragspänningen ax med den mono- tona ändringen i vinklarna ai+1 hos efter varandra följan- de dragskivor jämfört med de föregående dragskivornas vinkel ai, inom det provade området förklaras genom motsatt ver- kan av två faktorer: med en minskning i vinklarna aí+1 blir värdena på k 3-18% större (medbringandet av smörjmedel- skiktet till deformationszonen efter dess bildning under före- gående stick förbättras) och längden på defornationszonen blir större med en ökning i de totala friktionskrafterna inom de- formationszonen sålunda medförande en ökning i ax. Därför beror det ianspråktagna området för ändringar i a läget för minimivärdet hos ax. 1+l på Värdena för ax i området för dess minimum beror på k-vär- den. Sålunda inom det ianspråktagna området. ninskar k mellan det andra och femte sticket ned 5-9%, vilket nedför en 2,68-2,72 faldig ökning i dragspänningen vid det femte sticket i drageriet. Värdet på k i tidigare kända dragerier ökar med 24% under identiska förhållanden medförande således en trefal- dig ökning i ax.

Liknande resultat för sättets effektivitet erhölls med använd- ning av ett tvålpulver med 10% fransk krita och natriumsalt av en syntetisk fettsyra innehållande 20 kolatoner och högre vid dragning av låglegerade och högkolhaltiga kolstâlälnen och även med användning av dragskivor med dragkonvinklar enligt tidigare känd teknik och med dragkonvinklar på 150 i den första dragskivan vid sättet enligt uppfinningen.

Såsom beskrives i exempel l gör användning av uppfinningen det möjligt att intensifiera reduktionsförhållandena i successiva stick genom att förbättra förhållandena för tillförsel av smörjmedelskiktet. som bildats på tråden under föregående (S 10 15 20 25 11 _ 462 376 stick i deformationszonen. Dessutom ger användningen av sättet enligt uppfinningen samstämt resultat såsom visas i exemplen 2 och 3.

Exempel 2 Valsad tråd 6,5 mm i diameter av ett låglegerat stål drogs i UDZSA 250/4-drageriet med reduktionsmönstret 5.70 - 5,15 - - 4,70 - 3,90 mm. Dragskivornas dragvinklar per stick var 1° _ a° _ 5.s° _ s°.

Användningen av dragningssättet enligt uppfinningen jämfört med den tidigare kända tekniken (där alla dragkonvinklar har lika med 70) medförde sänkning av den totala drivningsstr n- men med 5%, 2 gånger längre livslängd på dragskivorna ocf ï.5 gånger ökning i smörjmedelskiktets tjocklek på tråden efter den sista dragskivan.

Exempel 3 Valsad tråd 6,5 mm diameter av ett kolstål drogs i UDZSA 250/3-drageriet med reduktionsmönstret 5.85 - 4,85 - 3,95 mm.

Dragningskonvinklarna per stick var 70 - 6.0° - 5,50.

Användningen av dragningssättet enligt uppfinningen jämfört med den tidigare kända tekniken (med alla dragningskonvinklar lika med 70) medförde sänkning av den totala drivningsström- men med 11%. 1.5 gånger längre dragskivelivslängd och 1.7 gånger ökning i tjocklek på smörjmedelskiktet på tråden efter den sista dragskivan.

Claims (1)

1. 0 20 "Mflez 576 12 Patentkrav Sätt vid kontinuerllig dragning av en ståltråd, omfattande dragning genom ett antal dragskívor (4l,....,4m) anordnade efter varandra med användning av ett torrt dragsmörjmedel baserat på salter av fettsyror, II k ä n n e t e c k n a t av ..,4n), vilka uppvisar en dragningskonvinkel. som avtar från en före- gående dragskiva (41) till efterföljande dragskiva (41 i enlighet med förhållandet: att dragningen utföres genom dragskivorna (4l.. +l) där ai+l är inträdesvinkeln till arbetszonen i en efterföljande dragskiva (4i+l); ai är inträdesvinkeln till arbetszonen föregående dragskiva (41): ni+l är antalet av en efterföljande dragskiva; ni är antalet av en föregående dragskiva; i = l,2,3,.....n. 1311