The theoretical and experimental analyses of the influence of single draft on properties of rope wires

• Autorzy: Suliga M.

Warianty tytułu

PL

Analiza teoretyczo-doświadczalna wpływu wielkości gniotu pojedyńczego na własności drutów liniarskich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the influence of the value of a single draft on the properties of rope wires has been assessed. The drawing process of φ 5.5 mm wire rod to the final wire of φ 2.18 mm was conducted in 6, 11 and 17 drafts, by means of a block drawing machine with the drawing speed of 1.6 m/s. For the wires drawn with the medium single draft: 10.4%, 15.5% and 26.5% the investigation of mechanical-technological properties has been done, in which yield strength, tensile strength, elongation, contraction, number of twists and number of bands were determined. In order to explain the effect of value of a single draft on properties of rope wires, the fatigue strength, roughness and residual stresses of drawn wires have been also determined. In addition, the numerical analysis of the drawing process on the base of Drawing 2D in which distribution of redundant strain, effective strain, longitudinal residual stresses and temperature of drawn wires has been shown. The theoretical-experimental analysis of drawing of rope wires have enabled the evaluation of optimal value of single drafts by which relatively the most advantageous and useful properties of wires can be used. The investigation has shown, that in manufacturing of rope wires small single draft in 10% range should be applied. It allowed to obtain products of good plasticity properties, low deformation inhomogeneity and residual stresses, high bending and fatigue strength. The obtained data investigation can be applied while designing the production process of high carbon steel wires.

PL

W pracy określono wpływ wielkości gniotów pojedynczych na własności drutów liniarskich. Proces ciągnienia walcówki o średnicy 5.5 mm na średnice 2.18 mm zrealizowano w 6, 11 i 17 ciągach na ciągnące jednobębnowej z prędkością ciągnienia 1.6 m/s Dla drutów ciągnionych ze średnim gniotem pojedynczym: 10.4%, 16.5% i 26.5% przeprowadzono badania własności mechaniczno-technologicznych, w których określono umowna granice plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie równomierne i całkowite, przewężenie, liczba skręceń i liczbę zgięć. Dla pełniejszej oceny wpływu wielkości gniotu pojedynczego na własności drutów liniarskich przeprowadzono także badania wytrzymałości zmęczeniowej, chropowatości powierzchni i naprężeń własnych. Dodatkowo w pracy w oparciu o program Drawing 2d przeprowadzono analizę numeryczna procesu ciągnienia, w której określono odkształcenia postaciowe, intensywność odkształcenia, naprężenia własne i temperaturę ciągnionych drutów. Przeprowadzona analiza teoretyczno-doświadczalna procesu ciągnienia drutów ze stali wysokowęglowej umożliwiła określenie optymalnych wartości gniotów pojedynczych przy których uzyskuje się względnie najlepsze własności użytkowe drutów. Stwierdzono, ze przy wytwarzaniu drutów linairskich należy stosować małe wielkości gniotów pojedynczych, rzędu 10%. Pozwala to uzyskać wyroby o dobrych własnościach plastycznych, małej niejednorodności odkształcenia, małych naprężeniach własnych, wysokiej wytrzymałości na zginanie oraz dużej wytrzymałości zmęczeniowej. Uzyskane wyniki badan mogą być wykorzystane przy projektowaniu procesu wytwarzania drutów ze stali wysokowęglowych.

Słowa kluczowe

EN

rope wire; single draft; mechanical properties; fatigue strength; residual stresses; roughness; redundant strain; effective strain; temperature

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 4
• Strony: 1021--1030
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Suliga M.

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Material Processing Technology and Applied Physics, Institute of Modelling and Automation of Plastic Working Processing, 42-201 Częstochowa, 19 Armii Krajowej Str., Poland

Bibliografia

• [1] M. Suliga, The influence of the high drawing speed on mechanical-technological properties of high carbon steel wires, Archieves of Metallurgy and Materials, Quarterly 56, 3, Warszawa-Kraków, 823-828 (2011).
• [2] M. Suliga, The influence of the multipass drawing process in classical and hydrodynamic dies on residual stresses of high carbon steel wires, Archieves of Metallurgy and Materials Quarterly 56, 4, Warszawa-Kraków, 939-944 (2011).
• [3] J. Łuksza, A. Skołyszewski, F. Witek, W. Zachariasz, Druty ze stali i stopów specjalnych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa (2006).
• [4] M. Suliga, The influence of drawing speed on multi-pass drawing process of high carbon steel wires, Metallurgist-Metallurgical News (Hutnik-Wiadomosci Hutnicze) 1, 132-135 (2011).
• [5] M. Schneider, Ciagarstwo, WGH, Katowice (1961).
• [6] M. Suliga, Wpływ struktury i technologii ciągnienia na własnosci drutów ze stali TRIP, Metalurgia 2009 Nowe technologie i osiagniecia, Seria: Monografie nr 1, Czestochowa, 189-217 (2009).
• [7] M. Suliga, Z. Muskalski, The influence of single draft on TRIP effect and mechanical properties of 0,09C-1,57Mn-0,9Si steel wires, Archieves of Metallurgy and Materials, Quarterly 54, 3, Warszawa-Kraków, 677-684 (2009).
• [8] L. Godecki, The delamination of spring wires during torsion testing, Wire Industry 5, 419-426 (1969).
• [9] B. Golis, J.W. Pilarczyk, Druty stalowe. Metalurgia Nr 35, Politechnika Czestochowska, Czestochowa 2003).
• [10] T. Lambert, J. Wojnarowski, Mechaniczne metody pomiaru osiowych naprezen własnych w drutach stalowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Slaskiej, Seria: Hutnictwo 1, 3-16 (1971).
• [11] A. Milenin, Software Drawing2D – general tool for analysis of technological processes of multi-pass drawing, Metallurgist-Metallurgical News (Hutnik-Wiadomosci Hutnicze) 2, 100-103 (2005).
• [12] Z. Muskalski, Analiza wpływu kierunku ciągnienia drutów na ich wytrzymałosc zmeczeniowa i trwałość zmeczeniowa lin stalowych, Seria Metalurgia nr 43, Politechnika Czestochowska, Czestochowa (2004).