способ изготовления проволоки овального сечения
Классы МПК: | B21C1/00 Производство листового металла, проволоки, сортовой стали и труб волочением |
Автор(ы): | Серебряков Андрей Васильевич (RU), Буркин Сергей Павлович (RU), Серебряков Александр Васильевич (RU), Прилуков Сергей Борисович (RU), Ладыгин Сергей Александрович (RU), Марков Дмитрий Всеволодович (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Первоуральский новотрубный завод" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-11-29 публикация патента:
10.03.2009 |
Способ предназначен для повышения механических и эксплуатационных свойств проволоки овального сечения, например дистанционирующей проволоки для ТВЭЛов атомных реакторов из стали марки ЧС-68ИД. Способ включает холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку. Равномерная степень деформации по сечению проволоки и однородная мелкозернистая структура обеспечиваются за счет того, что деформацию проволоки предготовых размеров осуществляют холодной прокаткой с получением овального сечения высотой а 0=(0,9÷1,1)а·ехр( /2) и шириной b0=(0,9÷1,1)b·ехр( /2), где - заданная степень деформации, а а и b - соответственно высота и ширина сечения проволоки готовых размеров, причем прокатку осуществляют последовательно в овальном и ребровом овальном калибре, при соотношении осей ребрового овального калибра a к=pк/hк, где рк и hк - соответственно ширина и высота калибра, равном 0,4÷0,45.
Формула изобретения
Способ изготовления проволоки овального сечения, включающий холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку, отличающийся тем, что деформацию проволоки предготовых размеров осуществляют холодной прокаткой с получением овального сечения высотой а0=(0,9÷1,1)а·ехр( /2) и шириной b0=(0,9÷1,1)b·exp( /2), где « » - заданная степень деформации, а «а» и «b» - соответственно высота и ширина сечения проволоки готовых размеров, производимой последовательно в овальном и в ребровом овальном калибре, при соотношении осей ребрового овального калибра a к=bк/hк, где bк и hк - соответственно ширина и высота калибра, равном 0,4÷0,45.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам производства проволоки, и может быть использовано при изготовлении дистанционирующей проволоки для ТВЭЛов атомных реакторов из стали марки ЧС-68ИД.
В качестве прототипа выбран способ получения фасонных профилей (A.C. SU 1447463), включающий холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку.
Недостатком указанного способа является недостаточный уровень механических и эксплуатационных свойств проволоки, производимой из коррозионно-стойкой стали, применяемой, в частности, в качестве дистанционирующей для реакторных сборок в установках на быстрых нейтронах.
Поскольку овальный профиль проволоки формируют в двухроликовой волоке с овальным калибром, то свободная боковая поверхность проволоки в калибре при неблагоприятной схеме напряженного состояния, свойственной волочению, подвержена растрескиванию. Готовая овальная проволока, произведенная таким способом, имеет низкое относительное удлинение и слабо сопротивляется межкристаллитной коррозии.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение механических и эксплуатационных свойств производимой проволоки.
Указанная техническая задача решается тем, что в способе изготовления проволоки овального сечения, включающем холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку, деформацию проволоки предготовых размеров осуществляют холодной прокаткой с получением овального сечения высотой а0 =(0,9÷1,1)а·ехр( /2) и шириной b0=(0,9÷1,1)b·ехр( /2), где - заданная степень деформации, а а и b - соответственно высота и ширина сечения проволоки готовых размеров, причем прокатку осуществляют последовательно в овальном и ребровом овальном калибре, при соотношении осей ребрового овального калибра а к=рк/hк, где рк и hк - соответственно ширина и высота калибра, равном 0,4÷0,45.
Получение проволоки предготовых размеров с указанными размерами позволяет обеспечить степень холодной пластической деформации при чистовом обжатии, заданную, например, (20+5)%, и получить проволоку овального сечения с высокими механическими и эксплуатационными свойствами.
При формировании овального сечения проволоки предготовых размеров за два подхода в овальном и ребровом овальном калибре обеспечивают равномерную степень деформации по сечению проволоки и ее однородную мелкозернистую структуру.
При ак<0,4 наблюдается защемление полосы и затруднен вход проволоки в ребровой овальный калибр, а при ак>0,45 овальная проволока, полученная в овальном калибре, теряет устойчивость.
Способ осуществляли следующим образом.
Обработке подвергали проволоку диаметром 1,11 мм, имеющую следующие механические свойства: в=630÷750 МПа; =23-40%, =67-73%.
Структура проволоки аустенитная, полностью рекристаллизованная, размер зерна 5-10 баллов.
Проволока прокатана в овальном калибре, соотношение ширины и высоты которого составило 2,5, с получением овального сечения а 0=0,59 мм; b0=1,80 мм и в ребровом овальном калибре с получением овального сечения а 0=0,68 мм; b0=1,44 мм. Полученная таким образом проволока предготовых размеров подвергнута безокислительному отжигу и затем протянута через фасонную волоку с получением овального сечения готовых размеров: а=0,60 мм; b=1,30 мм.
Прочность проволоки составила в=860-930 МПа; относительное удлинение =2,0-3,8%, что соответствует требованиям ТУ 14-159-313. Число гибов при испытании на знакопеременный изгиб составляет 53-65. Размер зерна имеет малый разброс по сечению и соответствует 7-8 баллам.
Класс B21C1/00 Производство листового металла, проволоки, сортовой стали и труб волочением