Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of floating-plug drawing process parameters on surface finish of inner and outer surfaces of AISI 321 stainless steel thin-walled tubes

Żaba Krzysztof, Szpunar Marcin

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2024

|

Vol. 41, nr 1

27-37

EN

This article presents the results of the analysis of changes in the surface topography of AISI 321 (1.4541) thin-walled stainless steel tubes in single-pass Floating-Plug Drawing (FPD) process. Experimental tests were carried out with variable drawing speed (1, 2, 3, 4, 6, and 10 m/min) and different angles of floating plug (11.3°, 13° and 14°). Wisura DSO7010 (Fuchs Oil) lubricant was used in the experiments. Mean roughness Ra and ten point height of irregularities Rz were adopted as surface quality indicators. Roughness parameters were measured independently on the inner and outer surfaces of thin-walled tubes. Analysis of variance was used to analyse the relationship between process parameters (drawing speed and angle of floating plug) and surface roughness of tubes. A decrease in the values of both analyzed roughness parameters was observed as a result of the drawing process. The FPD process significantly improves the inner surface quality of AISI 321 thin-walled stainless steel tubes. The mean roughness value tends to increase with increasing drawing speed, while the angle of the floating-plug has no significant effect on the mean roughness Ra.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy zmian topografii powierzchni rur cienkościennych ze stali nierdzewnej AISI 321 po procesie ciągnienia na korku swobodnym. Badania eksperymentalne przeprowadzono w jednym przejściu, ze zmienną prędkością ciągnienia (1, 2, 3, 4, 6, and 10 m/min) oraz różnymi kątami β korka swobodnego (11.3°, 13° and 14°). W badaniach eksperymentalnych wykorzystano smar Wisura DSO7010 (Fuchs Oil). Jako wskaźniki jakości powierzchni przyjęto średnie arytmetyczne odchylenie rzędnych profilu Ra oraz wysokość chropowatości według 10 punktów Rz. Parametry chropowatości mierzono niezależnie na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni rur cienkościennych. Do analizy związków pomiędzy parametrami procesu ciągnienia (prędkość ciągnienia i kąt korka swobodnego) wykorzystano analizę wariancji. Zaobserwowano zmniejszenie wartości obydwu analizowanych parametrów chropowatości w wyniku procesu ciągnienia. Proces ciągnienia na korku swobodnym znacznie poprawia jakość wewnętrznej powierzchni cienkościennych rur ze stali nierdzewnej AISI 321. Zaobserwowano tendencję do zwiększania się parametru Ra wraz ze wzrostem prędkości ciągnienia, podczas gdy kąt β korka swobodnego nie miał znaczącego wpływu na średnią chropowatość Ra.

2

Theoretical analysis of tube drawing process

Bilik Jozef, Martinkovic Maros, Kapustova Maria, Mojzis Milan, Parilak Ludovit, Ridzon Martin

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2019

|

Vol. 86, nr 8

233--237

EN

The paper is focused on the analysis of stress-strain states and energy-force parameters at tube drawing. It contains also some results of research in given field. It describes also possibilities of experimental observation and verification of basic parameters of drawing and using these parameters for tube drawing process optimization and improvement of tube drawing conditions.

PL

W artykule przedstawiono analizę stanów naprężenia i odkształcenia oraz parametrów siłowo-energetycznych podczas ciągnienia rur, jak również wybrane wyniki badań w danym obszarze. Opisano też możliwość doświadczalnej obserwacji i weryfikacji podstawowych parametrów ciągnienia oraz wykorzystania tych parametrów do optymalizacji procesu ciągnienia rur w celu poprawy warunków prowadzenia tego procesu.

3

The change of mechanical properties of material using various reductions by cold-drawn precision seamless tubes

Mojzis M., Ridzon M., Bilik J., Parilak L.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 8

360--362

EN

The production of cold-drawn precision seamless tubes has an old tradition in Železiarne Podbrezová a.s. The production itself consists as a final operation of two previous operations, namely: steel plant – production of continued casting billet and hot-rolling plant – production of hot-rolled tubes. At steel plant, steel is produced in electric arc furnace with following continuous casting. The final product is biller with dimensions 200 × 200 × 400 mm. At hot-rolling plant, hot-rolled tubes serve as feed stock for cold-drawing. A hot-rolled tube can be adjusted to feed stock of cold-drawing plant from the material as well as from dimensional point of view. Based on these possibilities, technological process of production – number of passes, heat treatment and percentage of reduction can be altered by technologists. In this paper, we dealt with number of operations in technological processes of cold-drawing plant. As we have already mentioned, passes, reductions and heat treatment can influence the final tube in terms of mechanical properties (Rp0,2, Rm, A5, HV) and microstructural states.

PL

W hucie Železiarne Podbrezová a.s. produkcja precyzyjnych rur bez szwu ciągnionych na zimno ma wieloletnią tradycję. Faktyczna produkcja precyzyjnych rur bez szwu ciągnionych na zimno jako ostatecznego wyrobu, wykorzystuje wsad powstały w dwóch poprzednich etapach produkcji huty. A mianowicie: w stalowni produkuje się wlewki ciągłe, które następnie przerabiane są na walcowni gorącej rur na rury bez szwu. Stal na rury pozyskuje się z elektryczngo pieca łukowego i odlewa w sposób ciągły. Końcowym produktem odlewania jest wlewek o wymiarach 200 × 200 × 400 mm, który jest wsadem do przetwarzania na walcowni gorącej rur. Do pozyskania precyzyjnych rur ciągnionych na zimno mogą posłużyć jako wsady, z punktu widzenia materiału wsadowego oraz zgodności wymiarowej, rury bez szwu pozyskane po procesie walcowania na goraco, jak również rury ze szwem, pochodzące z procesu zwijania na zimno. W oparciu o te możliości sposób wytwarzania: liczba ciągów, liczba obróbek cieplnych oraz wartość procentowa redukcji wymiarów przekroju poprzecznego rury, mogą być zmieniane i są zależne od decyzji technologa produkcji. W artykule autorzy dokonali analizy wpływu tych wymienionych prarametrów na zespół właściwości mechanicznych (Rp0,2, Rm, A5, HV) oraz stany mikrostruktury przecyzyjnych rur bez szwu ciągnionych na zimno w Podbrezovej.

4

Optimalization of tempering parameters for 15313 steel grade

Mojžiš M., Domovcová L., Parilák L.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 9

608--613

EN

Tube production range in Železiarne Podbrezová involves a wide range of heat resistant steels for high-temperature applications up to 650°C. The tubes produced are being delivered to the customers as rolled and heat treated. Upon the costumer request they could be further processed as precision cold drawn tubes. The aim of our experiment is to provide more precise chemical composition, technological parameters of tube production and optimization of heat treatment. In this paper, results obtained for 15 313 steel grade are presented. This steel grade belongs to the class of heat resistant hot-rolled steels with guaranteed creep resistance up to 560 °C. To meet the required values of strength, plastic- ity, and creep resistance the ferritic-bainitic microstructure is required. In this paper, the influence of heat treatment on the microstructure and mechanical properties is investigated. The result of this analysis is the optimization of microstructure, expressed as a volume fraction of bainite and also a ferritic grain size. This can be linked to optimal conditions for normalizing using rapid quenching and subsequent temper- ing. The presented results allow us to optimize the chemical composition of 15 313 steel grade and the heat treatment parameters so to obtain the optimal ferritic-bainitic microstructure for safe, long-term and trouble-free applications in power industry.

PL

Zakres produkcji rur w przedsiębiorstwie Zeleziarne Podbrezová obejmuje szeroki wybór stali żaroodpornych do użytku w wysokich temperaturach, aż do 650°C. Rury produkowane tutaj są dostarczane do klientów po walcowaniu i obróbce cieplnej. Na życzenie klienta mogą one być poddane dalszej obróbce, takiej jak precyzyjne ciągnienie rur na zimno. Celem naszego eksperymentu jest ustalenie bardziej precyzyjnego składu chemicznego, technologicznych parametrów produkcji rur oraz optymalizacja obróbki cieplnej. Niniejsza praca prezentuje otrzymane rezultaty dla typu stali 15 313. Ten typ stali należy do klasy stali żaroodpornej walcowanej na gorąco z gwarantowaną odpornością na pełzanie do 560°C. Aby sprostać wymaganym parametrom wytrzymałości, plastyczności oraz odporności na pełzanie potrzebna jest mikrostruktura ferrytyczno-bainityczna. W niniejszej pracy badane są wpływy obróbki cieplnej na mikrostrukturę oraz właściwości mechaniczne. Wynik tej analizy to optymalizacja mikrostruktury wyrażona w udziale objętościowym bainitu oraz rozmiarze ziarn ferrytu. Dane te mogą zostać powiązane z optymalnymi warunkami dla normalizacji przy użyciu hartowania ostrego, a następnie odpuszczania stali. Zaprezentowane rezultaty pozwolą na optymalizację składu chemicznego stali typu 15313 oraz jej parametrów obróbki cieplnej celem otrzymania najlepszej ferrytyczno-bainitycznej mikrostruktury dla bezpiecznego, długotrwałego i bezawaryjnego zastosowania w przemyśle energetycznym.

5

Analysis of deformation in precision seamless tubes during cold drawing

Ridzoň M., Mojžiš M., Bìlik J., Parilák L.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 9

638--641

EN

This paper deals with the analysis of deformation in precision seamless tubes during cold drawing. The tubes were cold-drawn in five technological sequences, undergoing seven drawing passes in total. After each sequence the intermediate annealing took place. The main goal of the experiment was to evaluate the initial stage of the drawing process for E235 hot-rolled steel tube in Železiarne Podbrezová tube drawing plant, going from ∅ 31.8 × 2.6 mm to the final dimension of ∅ 6 × 1 mm while using specified reductions according to technological standards. The influence of selected reductions and the drawing technology on deformation of tubes was evaluated. The experiment described in this article is a part of the research project aimed at whether it is possible to determine the input technological parameters so that the resulting effect makes the tube production more effective.

PL

W artykule przedstawiono analizę odkształcenia precyzyjnych rur bez szwu podczas ciągnienia na zimno. W ramach pięciu ciągów zrealizowano łącznie 7 przejść. Po każdym ciągu następowało międzyoperacyjne wyżarzanie. Głównym celem eksperymentu była ocena wstępnego etapu procesu ciągnienia rur ze stali E235 w ciągarni rur Zeleziarne Podbrezová. Walcowane na gorąco rury wsadowe w rozmiarze ∅ 31,8 × 2,6 mm ciągnięto do uzyskania końcowego rozmiaru ∅ 6 × 1 mm, stosując wielkości redukcji przekroju w kolejnych przepustach dobrane zgodnie z normami technologicznymi. Dokonano oceny wpływu wybranych wielkości redukcji przekroju i technologii ciągnienia na odkształcenie rur. Eksperyment przedstawiony w artykule jest częścią projektu badawczego, który ma wskazać, czy możliwe jest określenie wejściowych parametrów technologicznych umożliwiających bardziej efektywną produkcję rur.

6

Wpływ stanu powierzchni na efektywność procesu ciągnienia rur ze stali austenitycznej

Żaba K., Nowak S.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 11

837-841

PL

Przedstawiono wyniki badań procesu ciągnienia rur ze stali austenitycznych na korku swobodnym, z zastosowaniem różnych metod przygotowania powierzchni. Celem było osiągnięcie takich warunków, które zminimalizują tarcie między materiałem rury a narzędziami. Wprowadzono trzy sposoby: szlifowanie, fosforanowanie, chromianowanie. Ciągnienie realizowano na ciągarce ławowej z różną prędkością, z użyciem trzpieni o różnej geometrii i wcześniej przetestowanych smarów. Skuteczność metody oceniano na podstawie wyników pomiaru siły ciągnienia i temperatury w strefie odkształcenia.

EN

The paper presents results of testing of austenitic steel tube floating-plug drawing process applying various methods of surface conditioning. The aim was to reach the surface state which would minimize friction between tube material and tools. Three methods were introduced: grinding, phosphate treatment, chromate treatment. Tubes were drawn with presented lubricants on a chain drawbench. Effectiveness of the method was evaluated on the basis of drawing strenth measurements and temperature in the deformation zone.

7

Analytical methods application to the study of tube drawing processes with fixed conical inner plug: Slab and Upper Bound Methods

Rubio M. E.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 14, nr 1-2

119--130

EN

Purpose: The paper analyses the thin-walled tube drawing processes made in conical converging dies with fixed inner plugs. Design/methodology/approach: The analysis has been made by analytical methods. Concretely, the Slab Method (SM), with and without friction effects, and the Upper Bound Method (UBM) have been appliced. In this last case, the plastic deformation zone has been modelled by Triangular Rigid Zones (TRZ). The friction between the out surface of the tube and the die, and between the inner surface of the tube and the plug has been modelled by Coulomb friction. Besides, the change in the diameter of the tube has been considered negligible during the process, then, the forming process can be assumend that it is made under a state of plane strain. Findings: The results obtained by each method have been compared between them and, besides, with the obtained ones by the Finite Element Method (FEM) and the experimental ones extract from the literature about the theme. It has been able to be proven that all of them are reasonably close to a value for a certain set of parameters values. Research limitations/implications: This work is a first approache to the problem. As suggestion for future researches it is possible to remark a study of the different triangular rigid zones configurations in order to identify the TRZ pattern that requires smaller energy consumption. Practical implications: Unless it was needed to know a great number of outputs, the analytical method scan be a good option and, especially, the Upper Bound Method since, besides of completing and improving the classical analysis of other metal forming processes previously. Originality/value: The paper is orginal since the bibliographical review has allowed testing that previous works about the tubes drawing analysis made by the Upper Bound Method under plane strain and Coulomb friction conditions did not exist until the moment.

8

Application of modified tools in the process of thin-walled tube drawing

Świątkowski K., Hatalak R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 2

193-197

EN

In this paper the concept of tools new geometry used during drawing of thin-walled tubes (D/d > 20, t < 0.4 mm) has been presented. In the concept the real conditions of process realization has been taken into account. Particularly, the influence of changes in the tube wall-thickness in the sinking zone on the equilibrium conditions of the forces acting on the floating-plug in the deformation zone have been taken into consideration as well as on the changes of tool geometry. Especially the shortening of the sinking zone can substantially improve the process stability – which is very important in the case of thin-walled tube drawing with a floating plug. The new set of tools for drawing process were manufactured and drawing experiments were carried out using a chain draw-bench with a maximum drawing force of 40 kN, and at a drawing speed of 4 m/min. Drawing tests were carried out for verification of the results of calculations performed for tubes made of CuZn37 brass and OF-Cu copper. The results obtained from theoretical calculations and experiments proved that proposed method of tool modification was right. In practice the new tool provides the minimization of the zone of tube sinking, increases the wall-thickness reduction and assures a more stable performance of the drawing process.

PL

Praca prezentuje wyniki doświadczeń prowadzonych podczas ciągnienia na trzpieniu swobodnym rur cienkościennych (D/d > 20, t < 0.4 mm). Propozycja takiego procesu uwzględnia rzeczywiste warunki jego realizacji, a zwłaszcza wpływ zmiany grubości ścianki w strefie swobodnego ciągnienia na warunki równowagi sił działających na trzpień w strefie odkształcenia, jak również na wynikającą z tej sytuacji zmianę geometrii narzędzi. Badania procesu ciągnienia przeprowadzone na ciągarce ławowej o sile ciągnienia 40 kN z prędkością 4 m/min na rurach z mosiądzu CuZn37 oraz miedzi OF-Cu potwierdziły przewidywania teoretyczne i wykazały możliwość realizacji procesu ciągnienia przy zmniejszonej strefie ciągnienia swobodnego. W efekcie uzyskano zwiększenie redukcji ścianki ciągnionej rury oraz istotną poprawę stabilności procesu.