Theoretical and experimental analysis of the evolution of the pearlitic structure of wires drawn with a change in deformation direction

• Autorzy: Muskalski Z. , Wiewiórska S.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2018.12.7

Warianty tytułu

PL

Teoretyczno- eksperymentalna analiza ewolucji perlitycznej struktury drutów ciągnionych ze zmianą kierunku ciągnienia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The change of drawing direction, especially for the last drawn, can influence on the decreasing the mechanical properties and period fatigue strength of the wires as revealed from industrial practice. The numerical and experimental analysis the influence of friction coefficient and strain intensity on the change the cementite lamella orientation in the pearlite colony with different orientation relative to axis of drawn wires, has been shown in the work. It can be stated that for wire surface, for process with change of drawing direction, we observe the decrease strain intensity what causes the increase in the lamella inclination angle relative to wire axis. The results of theoretical analysis were confirmed by experimental research. It can be stated that decrease in cementite lamella orientation for wire surface, caused by the change of drawing direction, influences in essential way on the decrease of fatigue strength of high carbon steel wires.

PL

Jak wynika z praktyki przemysłowej zmiana kierunku ciągnienia, szczególnie w przypadku ostatniego ciągu, może wpłynąć na spadek własności mechanicznych i wytrzymałość zmęczeniową drutów. W pracy przedstawiono numeryczną i eksperymentalną analizę wpływu współczynnika tarcia i intensywności odkształcenia na zmianę orientacji płytek cementytu w kolonii perlitu o różnej orientacji względem osi w ciągnionych drutach. Stwierdzono, że dla powierzchni drutu, dla procesu ciągnienia zmianą kierunku ciągnienia obserwujemy spadek intensywności odkształcenia, co powoduje wzrost kąta nachylenia płytek cementytu względem osi drutu. Wyniki analizy teoretycznej zostały potwierdzone badaniami eksperymentalnymi. Zostało dowiedzione, że zmniejszenie orientacji płytek cementytu na powierzchni drutu, spowodowane zmianą kierunku ciągnienia, w istotny sposób wpływa na obniżenie wytrzymałości zmęczeniowej drutów ze stali wysokowęglowej.

Słowa kluczowe

EN

wires; drawing process; FEM analysis

PL

drut; proces ciągnienia; analiza FEM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 85, nr 12
• Strony: 433--439
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Muskalski Z.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Wiewiórska S.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• 1] Muskalski Zbigniew. 2003. The influence of drawing direction of fatigue durability of high carbon rope wires. Wire Journal International, 12: 61-63.
• [2] Muskalski Zbigniew. 2004. Analysis of the effect of the wire drawing direction on the wire fatigue strength and the steel rope fatigue life. Czestochowa University of Technology, Scientific Studies of the Process & Materials Engineering and Applied Physics, Series: Metal-lurgy, No. 43, Częstochowa.
• [3] Muskalski Zbigniew. 1998. The influence of plastic working processes ao fatigues strength of stee wire ropes. PhD thesis, CENTRAL MINING INSTITUTE, Katowice.
• [4] Muskalski Zbigniew. 2004. The analysis change of drawing direction on fatigue strength and fatigue durability of steel wire ropes. Conference proceedings Miezhdunarodnaja nauchno-tekhnicheskaja konferencija “Teorija i technologija processov płasticheskoj deformacii –2004”, MISIS, Moskva.
• [5] Muskalski Zbigniew. 2005. The theoretical analysis of distribution the redundant for wires drawn with the change of drawing direction. Conference proceedings Naukowi wisti, suczasni problemi metalurgii, tom 8, Plasticzna deformacija metaliv, Ministerstwo Osviti i Nauki Ykrainy, Nacionalna Metalurijna Akademija Ukrainy, Dniepropietrovsk.
• [6] Muskalski Zbigniew. et al. 2008. Report of the author’s research project 3 T08B 046 30 „Development of the FEM-based mathematical model for the deformation of a single pearlite grain in the wire drawing process”, (unpublished).
• [7] Milenin Andrzej. 2005. The computer program Drawing 2D – A tool for the analysis of the technological processes of wire drawing in multiple draws. Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 2: 100-103.
• [8] Milenin Andrzej, Zbigniew Muskalski, Sylwia Wiewiórowska. 2007. FEM modelling of the microstructure evolution in the process of drawing wires of pearlitic steel. Hutnik-Wiadomości Hutnicze, 1(2): 70-75.
• [9] Milenin Andrzej, Zbigniew Muskalski, Sylwia Wiewiórowska, Piotr Kustra. 2007. The multi-scale FEM simulation of the drawing processes of high carbon steel. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 23(2): 71-74.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).