The Analysis of the Mechanical Properties of High Carbon Steel Wires after Multipass High Speed Drawning Process in Conventional and Hydrodynamic Dies

• Autorzy: Suliga M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0111

Warianty tytułu

PL

Analiza własności mechanicznych drutów ze stali wysokowęglowej po procesie wielostopniowego ciągnienia z dużymi prędkościami w ciągadłach konwencjonalnych i hydrodynamicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work the influence of the drawing speed on lubrication conditions and mechanical properties of high carbon steel wires drawn in conventional and hydrodynamic dies has been assessed. The drawing process of ϕ5.5 mm wires to the final wire of ϕ1.7 mm was conducted in 12 passes, in industrial conditions, by means of a modern Koch multi-die drawing machine. The drawing speeds in the last passes were: 5, 10, 15, 20 and 25 m/s. For final wires ϕ1.7 mm the investigation of mechanical properties has been carried out, in which yield strength, tensile strength, uniform and total elongation and also number of twists were determined. It has been shown that the increase of drawing speed from 5 m/s up to 25 m/s caused the increase by 6% strength properties and decrease of plasticity properties by 10%. Higher values of tensile strength and yield strength of the wires drawn conventionally with high speeds are associated with worse conditions, while in case of wires drawn hydrodynamically the main factor which caused the increase of strength properties was high lubricant pressure in hydrodynamic die, which caused the increase of total draft.

PL

W pracy określono wpływ dużej prędkości ciągnienia na warunki smarowania i własności mechaniczne drutów ze stali wysokowęglowej ciągnionych w ciągadłach konwencjonalnych i hydrodynamicznych. Proces ciągnienia drutów o średnicy 5,5 mm na średnicę końcową 1,70 mm zrealizowano w 12 ciągach, w warunkach przemysłowych, na nowoczesnej ciągarce wielostopniowej Kocha. Prędkości ciągnienia na ostatnim ciągu wynosiły odpowiednio: 5, 10, 15, 20 i 25 m/s. Dla drutów ϕ1,70 mm przeprowadzono badania własności mechanicznych, w których określono umowną granicę plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie równomierne i całkowite oraz liczbę skręceń. Przeprowadzone badania wykazały, że wzrost prędkości ciągnienia z 5 do 25 m/s nie zależnie od metody ciągnienia, spowodował zwiększenie o około 6% własności wytrzymałościowych drutu, przy jednoczesnym około 10% spadku własności plastycznych. Wyższe wartości wytrzymałości na rozciąganie i granicy plastyczności w drutach ciągnionych konwencjonalnie z dużymi prędkościami, należy wiązać z gorszymi dla tego wariantu warunkami smarowania, natomiast w przypadku ciągnienia hydrodynamicznego głównym czynnikiem wzrostu własności wytrzymałościowych, był większy gniot całkowity spowodowany oddziaływaniem wysokiego ciśnienia smaru w ciągadle hydrodynamicznym.

Słowa kluczowe

EN

drawing speed; lubricant conditions; conventional and hydrodynamic dies; mechanical properties

PL

prędkość ciągnienia; warunki smarowania; ciągadło konwencjonalne; ciągadło 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: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 2
• Strony: 681--685
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 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, 42-200 Częstochowa, 19 Armii Krajowej Str., Poland

Bibliografia

• [1] M. Suliga, Analiza wielostopniowego ciągnienia drutów stalowych z dużymi prędkościami w ciągadłach konwencjonalnych i hydrodynamicznych, Seria Monografie nr 32, Wyd. Wydz. Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2013.
• [2] M. Suliga, The influence of the high speed multipass drawing process on the fatigue strength of high carbon steel wires, Archives of Metallurgy and Materials 57, 4, 1171-1178 (2012).
• [3] M. Suliga, Wpływ smarów i warstw podsmarowych w procesie ciągnienia wielostopniowego na warunki smarowania i własności mechaniczno-technologiczne drutów ze stali wysokowęglowych, Metallurgist-Metallurgical News (Hutnik-Wiadomości Hutnicze) 5, 339-342 (2013).
• [4] J. Łuksza, A. Skołyszewski, F. Witek, W. Zachariasz, Druty ze stali i stopów specjalnych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa (2006).
• [5] M. Suliga, The influence of the multipass drawing process in classical and hydrodynamic dies on residual stresses of high carbon steel wires. Archives of Metallurgy and Materials 56, 4, 939-944 (2011).
• [6] J.W. Pilarczyk, Analiza przyczyn zmian własności drutów ciągnionych konwencjonalnie i w ciągadłach ciśnieniowych, Seria Monografie nr 39, Politechnika Częstochowska, Częstochowa (1996).
• [7] L. Sadok, Nowe aspekty ciągnienia rur w warunkach tarcia hydrodynamicznego, ZN AGH, Metalurgiai Odlewnictwo nr 73 (1976).
• [8] M. Suliga, R. Kruzel, The mechanical properties of high carbon steel wires drawn in conventional and hydrodynamic dies, Metalurgija 52, 1, 43-46 (2013).
• [9] V. Bitkov, Research of wire drawing under conditions of hydrodynamic friction, Wire & Cable Technology International, March, 94-97 (2006).