The Analysis of the High Speed Wire Drawing Process of High Carbon Steel Wires Under Hydrodynamic Lubrication Conditions

• Autorzy: Suliga M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0066

Warianty tytułu

PL

Analiza procesu ciągnienia z dużymi prędkościami drutów ze stali wysokowęglowej w warunkach smarowania hydrodynamicznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work the analysis of the wire drawing process in hydrodynamic dies has been done. The drawing process of φ5.5 mm wire rod to the final wire of φ1.7 mm was conducted in 12 passes, in drawing speed range of 5-25 m/s. For final wires of φ1.7 mm the investigation of topography of wire surface, the amount of lubricant on the wire surface and the pressure of lubricant in hydrodynamic dies were determined. Additionally, in the work selected mechanical properties of the wires have been estimated. It has been shown that in the drawing process under hydrodynamic lubrication by drawing speed of 25 m/s the phenomena of uncontrolled formation of the surface and the diameter of the wire appears, and in the process the compressive stresses eliminating cracks on the wire surface occur, causing further smoothing. The wires drawn hydrodynamically in speed of 25 m/s, besides clearly worse properties compared to the wires drawn hydrodynamically at speeds in the range of 5 to 20 m/s, also exhibit large dimensional variations.

PL

W pracy przeprowadzono analizę procesu ciągnienia drutów stalowych w ciągadłach hydrodynamicznych. Proces ciągnienia walcówki o średnicy 5,5 mm na druty o średnicy 1,70 mm zrealizowano w 12 ciągach, w zakresie prędkości 5-25 m/s. Dla drutów φ1,70 mm przeprowadzono badania topografii powierzchni, zmierzono ilość smaru na powierzchni drutów oraz określono ciśnienie smaru w ciągadłach hydrodynamicznych. Dodatkowo w pracy przedstawiono wybrane własności mechaniczne drutów. Wykazano, że przy ciągnieniu w warunkach smarowania hydrodynamicznego z prędkościami rzędu 25 m/s występuje zjawisko niekontrolowanego kształtowania powierzchni i średnicy drutu, a występujące w tym procesie naprężenia ściskające eliminują pęknięcia powierzchniowe drutu, powodując jego dodatkowe wygładzenie. Druty ciągnione hydrodynamicznie z prędkością 25 m/s, oprócz zdecydowanie gorszych własności w porównaniu z drutami ciągnionymi hydrodynamicznie przy prędkościach w zakresie 5÷20 m/s, wykazują także duże odchyłki wymiarowe.

Słowa kluczowe

EN

hydrodynamic dies; drawing speed; lubricant conditions; surface topography; lubricant pressure; mechanical properties

PL

matryce hydrodynamiczne; ciągnienie drutów; warunki smarowania; topografia powierzchni; smarowanie hydrodynamiczne; właściwości mechaniczne

• 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: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 1
• Strony: 403--408
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Suliga M.

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology, Institute of Metal Forming and Safety Engineering, 19 Armii Krajowej Av., 42-200 Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] M. Suliga, Analysis of the multipass steel wire drawing with high speed in conventional and hydrodynamic dies (Analiza wielostopniowego ciągnienia drutów stalowych z dużymi prędkościami w ciągadłach konwencjonalnych i hydrodynamicznych - in Polish), monograph No. 32. Czestochowa Univer-sity of Technology, Publishing House of the Faculty of Process and Materials Engineering and Applied Physics, Czestochowa University of Technology: Czestochowa (2013).
• [2] J. G. Wistreich, The Fundamentals of wire drawing. Metallur-gical Reviews 3, 10, 97-141 (1958).
• [3] W. R. D. Wilson, Friction and lubrication in bulk metal-forming processes. Journal Applied Metalworking 1, 1-19 (1979).
• [4] P. Montmitonnet, F. Delamare, A model of thick film lubrication by soaps in wire drawing using a pseudo-plastic rheolog-ical law, Tribology International 15, 3, 133-137 (1982).
• [5] J. Łuksza, L. Sadok, Wybrane zagadnienia z ciągarstwa, Skrypty Uczelnianie 1025, Kraków (1986).
• [6] J. W. Pilarczyk, Analiza przyczyn zmian własności drutów ciągnionych konwencjonalnie i w ciągadłach ciśnieniowych, Seria Monografie nr 39, Politechnika Częstochowska, Częstochowa (1996).
• [7] B. Avitzur, Handbook of Metal-Forming Processes. A Wiley - Interscience publication. John Wiley & Sons, New York (1983).
• [8] B. Golis, Nowe metody oceny wybranych własności drutów liniarskich ciągnionych metodą klasyczną i hydrodynamiczną, Biuletyn Techniczny ZPWM 1980, 5÷7.
• [9] T. Prajsnar, Ciągadła ciśnieniowe, Przegląd Nowości Hutnictwa Żelaza, 1, 31-33 (1973).
• [10] L. Sadok, Nowe aspekty ciągnienia rur w warunkach tarcia hydrodynamicznego, ZN AGH, Metalurgia i Odlewnictwo, 73 (1976).
• [11] J. Łuksza, Elementy ciągarstwa, AGH, Kraków (2001).
• [12] M. Suliga, The influence of high drawing speed on the process parameters in manufacture of high carbon steel wires, Steel Research International, Special Edition, Proceedings of the 14th International Conference on Metal Forming, 491-494 (2012).
• [13] S. Adamczyk, Pomiary geometryczne powierzchni, zarysy kształtu, falistość i chropowatość, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa (2008).
• [14] Roger N. Wright, Physical conditions in the lubricant layer, Wire Journal International, August, 88-92 (1997).
• [15] B. Golis, J. W. Pilarczyk, Z. Błażejowski, E. Filipczyk, Drawing practice of steel wires with pressure dies, Wire Journal International, April, 54-67 (1997).
• [16] A. S. Garza, Drawing with pressure system dies, Conference Proceedings WAI International Technical Conference Mexico, October, 27÷32 (2004).