Разработка процесса изготовления углеродистой проволоки с повышенными механическими свойствами методом комбинированной пластической деформации

• Автор: Гулин, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЙ

1.1 Пути повышения механических свойств сплавов

1.2 Влияние различных схем деформирования на свойства сплавов

1.3 Использование комбинированных схем деформации в методах интенсивной пластической деформации

1.4 Производство прутков круглого сечения и проволоки

комбинированными методами

1.5 Выводы по главе 1. Постановка цели и задач исследования

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННОЙ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ПРОВОЛОКИ ВОЛОЧЕНИЕМ С КРУЧЕНИЕМ И ИЗГИБОМ
2.1 Моделирование комбинирования процесса волочения с кручением проволоки в Ве1огт-
2.2 Моделирование комбинирования процесса волочения с кручением и изгибом в ОеБэгт-ЗВ
2.3 Разработка комбинированного метода волочения с кручением и изгибом
2.4 Исследование влияния параметров комбинированного метода обработки на микроструктуру углеродистой стальной проволоки
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ
3.1 Методика проведения эксперимента

3.2 Исследование влияния обжатия во второй волоке на механические свойства проволоки при комбинированной деформационной обработке
3.3 Исследование влияния обжатия в первой волоке на механические свойства проволоки при комбинированной деформационной обработке
3.4 Исследование влияния распределения обжатий по маршруту
волочения на механические свойства проволоки при комбинированной деформационной обработке
3.5 Исследование влияния различных факторов комбинированной деформационной обработки на механические свойства проволоки методом планирования эксперимента
3.6 Выводы по главе
ГЛАВА 4 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМБИНИРОВАННОЙ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ УГЛЕРОДИСТОЙ ПРОВОЛОКИ ВОЛОЧЕНИЕМ СО ЗНАКОПЕРЕМЕННЫМ ИЗГИБОМ С КРУЧЕНИЕМ
4.1 Критериальная оценка эффективности комбинированной деформационной обработки проволоки волочением со знакопеременным изгибом с кручением
4.2 Сравнение механических свойств углеродистой проволоки и заготовок
после обработки различными методами пластической деформации
4.3 Оценка соответствия механических свойств проволоки после комбинированной обработки волочением со знакопеременным изгибом с кручением требованиям стандартов
4.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ВВЕДЕНИЕ
Одним из важнейших видов металлоизделий является стальная проволока, широко используемая как конструктивный элемент при производстве канатов, металлокорда и биметаллической сталемедной продукции (проволока и неизолированные провода). Данные металлоизделия определяют безопасность и надежность функционирования железных дорог, агрегатов для подъема (перемещения) людей или грузов, несущих строительных конструкций самых различных объектов и сооружений, телефонных проводов, специальных микрокабелей, авиа- и сейсмографических кабелей, объектов оборонной промышленности, авиации и др. В настоящее время предъявляются все более жесткие требования к уровню регламентируемых свойств указанных металлических изделий. Традиционные технологии повышения уровня механических свойств стальной проволоки не имеют существенного резерва по таким технико-экономическим показателям, как рентабельность, энергоемкость, ограниченная возможность оперативного изменения как всего технологического процесса, так и отдельных его параметров. Поэтому разработка технологических мероприятий и технических средств, обеспечивающих комплексное повышение механических свойств стальной проволоки с использованием инновационных способов деформационной обработки, является важной научно-технической проблемой. В связи с этим, объектом исследования были выбраны комбинированные методы пластической деформации металлов на основе процесса волочения.
На данный момент высокую актуальность приобрели работы, связанные с получением металлоизделий в одной непрерывной линии путем комбинирования и совмещения операций, что ведет к повышению конкурентоспособности за счет снижения количества промежуточных операций. Модульное оборудование, предназначенное для таких производств, характеризуется высокой мобильностью и гибкостью управления режимами обработки и легкостью перехода от одного типоразмера к другому. Однако, существует необходимость изучения напряженно-

Известен способ волочения проволоки, целью которого является увеличения производительности и стойкости волок за счет уменьшения продольных сил трения (рисунок 1.15) [46].
Рисунок 1.15 - Способ волочения проволоки (патент 2043799 РФ)
В соответствии с рисунком 1.15 проволоку 1 заправляют в волоку 2. На некотором расстоянии от волоки 2 проволоку 1 отклоняют от оси приложения тянущего усилия, изгибая ее и образуя петлю. Первый раз проволоку 1 изгибают, отклоняя ее от оси волочения или приложения тянущего усилия. В точке максимального удаления от оси проволоку 1 изгибают в противоположном направлении, наклоняя к оси. В таком положении поддерживают проволоку в течение всего процесса волочения. Отклоненную часть проволоки 1 (петлю) принудительно вращают вокруг оси. При этом устанавливают угол отклонения петли от оси равным 23-60°, а угол наклона петли к оси равным 0,25-0,5 угла рабочего конуса волоки.
Известно, что такие методы как волочение и протяжка в роликовых волоках не позволяют интенсивно измельчать зерно. Известно, что под действием только внешних растягивающих усилий стальная проволока обладает невысокой способностью к холодной пластической деформации и разрушается уже при невысоких деформациях. Сжимающие напряжения способствуют проявлению большей пла-