przedstawia przewidywany w rozwa przekroju poprzecznym drutu. I etap

potwierdziły przypuszczenia

eliptyczny kształt na przekroju poprzecznym. St

pokazano rozpatrywane w badaniach trzy róż

liwe do uzyskania w procesie kątowego wielostopniowego ciągnienia. Na są ułożone współosiowo, przeginanie kątowe profilu wyst gadłami (3) i (4).

a) b) c)

gadła ustawione w osi trzecie ciągadło wraz z tarczą (płytą) skr

gadła usytuowane w układzie schodkowym – b), ciągadła usytuowane w układzie korbowym

przedstawiono położenia ciągadeł w układzie schodkowym i

korbowym, co wymusza w przejściu podwójne przeginanie i nagniatanie profilu. Zjawisko nagniatania strefy dolnej lub górnej profilu na łuku R ciągadła przybli

Dodatkowo pomiędzy etapami pierwszym i drugim próbkę obracano o 180 przedstawia układ kątowego wielostopniowego ciągnienia z obrotem

ągnionego profilu o 180°.

b)

Obrót próbki pomiędzy kolejnymi etapami ciągnienia z wykorzystaniem urz Pierwszy etap –a), obrót próbki o 180° – b), drugi etap – c) [51,

kład wielostopniowego ciągnienia: I etap – (a), obrót próbki – (b), II etap przedstawia przewidywany w rozważaniach teoretycznych rozkład odkształce przekroju poprzecznym drutu. I etap - (a), II etap - (b), III etap - (c).

potwierdziły przypuszczenia, że drut po pierwszym oraz drugim etapie b

ptyczny kształt na przekroju poprzecznym. Stąd w celu uzyskania przekroju pokazano rozpatrywane w badaniach trzy różne układy ciągadeł ągnienia. Na Rys. 4.20

towe profilu występuje

skręconą o 15° - a), gadła usytuowane w układzie korbowym – c).

gadeł w układzie schodkowym i Rys. 4.20 (c) ciu podwójne przeginanie i nagniatanie profilu. ciągadła przybliża Rys.

ę obracano o 180°. Rys.

gnienia z obrotem (po

c)

gnienia z wykorzystaniem urządzenia KWC. ,52].

(b), II etap – (c). Rys.

aniach teoretycznych rozkład odkształceń na (c). Wstępne badania e drut po pierwszym oraz drugim etapie będzie posiadał uzyskania przekroju

profilu zastosowano trzeci etap kalibruj odbywało się przez ciągadło sto

a)

Rys. 4.22 Przewidywany rozkład odkształce

Wsadem do badań był

kręgi. Konieczne zatem było zastosowanie operacji prostowania i ci odcinki o długości 3m. Prostowani

krzywizny wynikającej ze zwijania w kr zastosowanie wielokrotnego przegina przygotowano drut do bada

odcinki drutów zwane prostarko Wykorzystano prostarkę

bardzo małymi odkształceniami w wielu płaszczyznach. Drut podczas operacji prostowania został pocię

prostarko-obcinarki wrzecionowej

Rys. 4.23 Prostarko-obcinarka wrzecionowa 1

prostujące, 6

Walcówkę o średnicy pocz

Wsad dostarczono w stanie zmi

Etap I P

Lokalizacja odkształcenia

profilu zastosowano trzeci etap kalibrujący (Rys. 4.22 c). Ciągnienie podczas tego etapu ągadło stożkowe, ułożone współosiowo z kierunkiem

b)

Przewidywany rozkład odkształceń na przekroju poprzecznym

była walcówka w stanie po walcowaniu na gor zatem było zastosowanie operacji prostowania i ci

ci 3m. Prostowanie przeprowadzono w celu pozbawienia drutu ącej ze zwijania w kręgi oraz aby usunąć napręż

zastosowanie wielokrotnego przeginania w wielu płaszczyznach. Ci

przygotowano drut do badań była wyposażona w urządzenia do prostowania i ci odcinki drutów zwane prostarko-obcinarką, pracującą w systemie drut Wykorzystano prostarkę wrzecionową, prostującą drut przez wielokrotne przeginanie z bardzo małymi odkształceniami w wielu płaszczyznach. Drut podczas operacji prostowania został pocięty na odcinki 3 m. Na Rys. 4.23 przedstawiony

wrzecionowej.

obcinarka wrzecionowa 1 – rolki transportujące, 2 – wrzeciono, 3

ące, 6 – nożyca latająca, 7 – rozwijadło, 8 – stół odbiorczy

początkowej d₀ = 6,5 poddany procesowi cią

w stanie zmiękczonym (ostatnią operacją cyklu produkcyjnego

obrót próbki

P

Etap II

Lokalizacja odkształcenia

gnienie podczas tego etapu kierunkiem ciągnienia.

c)

na przekroju poprzecznym drutu [51,52].

a walcówka w stanie po walcowaniu na gorąco, zwinięta w zatem było zastosowanie operacji prostowania i cięcia drutów na przeprowadzono w celu pozbawienia drutu naprężenia własne przez nia w wielu płaszczyznach. Ciągarnia gdzie dzenia do prostowania i cięcia na w systemie drut-pręt. z wielokrotne przeginanie z bardzo małymi odkształceniami w wielu płaszczyznach. Drut podczas operacji awiony został schemat

wrzeciono, 3 – kostki odbiorczy [1].

6,5 poddany procesowi ciągnienia na mokro. ą cyklu produkcyjnego

P

walcówki była obróbka cieplna). Badania doświadczalne przeprowadzono z wykorzystaniem urządzenia KWC, zbudowanego w Katedrze Przeróbki Plastycznej Metali, WIMiIP AGH w Krakowie. Po procesie ciągnienia pobrano próbki do badań metaloznawczych oraz badań własności mechanicznych i technologicznych. W celu zachowania przejrzystości prowadzonych badań zastosowano rozbudowaną formę oznaczania próbek. Szczegóły oznaczania zamieszczono tabeli (Tabela 4.1).

Tabela 4.1 Sposób oznaczania badanych próbek.

St - drut ze stali

Cu - drut z miedzi

O - schemat osiowy trzy ciągadła ustawione w osi

S - schemat schodkowy

K - schemat korbowy

1 - I etap

2 - II etap

(αααα) - kąt skręcenia

3 - III etap (kalibrowanie)

U - próbka umocniona (bez wyżarzania)

W - próbka po wyżarzaniu

pd - próba dodatkowa

z - kierunek odwrócony

Przygotowano trzy rodzaje próbek, które następnie oznakowano odpowiednio do historii odkształcania wg oznaczeń z Tabela 4.1. Próbki oznaczono odpowiednio dla trzech zasadniczych schematów ciągnienia:

• schemat schodkowy StS3(15)W • schemat korbowy StK3(15)W • schemat tradycyjny StT3W

Dodatkowo przeprowadzono badania ze zmianą warunków ciągnienia polegającą na rozpoczęciu ciągnienia od końca poprzednio uzyskanego pręta tzw. „kierunek odwrócony”. W efekcie otrzymano dwa rodzaje próbek:

Rys. 4.24 Historia odkształc

Historię odkształcania próbek przedstawiono na przeszły przez układ cią

kalibrujące przez pojedyncze

kalibrującym) była ciągniona zgodnie z dotychczasowym kierunkiem ci drugiej połowy próbek

próbki poddano obróbce

gniotów i odpowiadające im warto

D0 I Etap II Etap III Etap Suma

StS3(15)W

StS3(15)Wz

StS3(15)W

Historia odkształcania w procesie ciągnienia z wykorzystaniem urz

nia próbek przedstawiono na Rys. 4.24. P

układ ciągadeł w urządzeniu KWC a następnie zrealizowano ci pojedyncze ciągadło stożkowe. Połowa próbek (w

) była ciągniona zgodnie z dotychczasowym kierunkiem ci

drugiej połowy próbek zastosowano kierunek odwrócony. Po ciągnieniu kalibruj próbki poddano obróbce cieplnej. W Tabela 4.2 przedstawione zostały

ące im wartości odkształceń jednorodnych.

Tabela 4.2 Tabela gniotów

Średnica drutu, mm ^{Gniot, % εH} Całkowite odkształcenie 6,5 6,0 14,79 0,16 0,45 5,6 12,89 0,14 5,2 13,78 0,15 4,9 11,21 0,12 0,38 4,6 11,87 0,13 4,3 12,62 0,13 Etap 4,0 13,47 0,14 0,14 62,13 0,97 0,97

stal

StS3(15)W

StK3(15)W

StK3(15)Wz

StK3(15)W

StT3Wz z wykorzystaniem urządzenia KWC. . Próbki dwukrotnie pnie zrealizowano ciągnienie Połowa próbek (w trzecim etapie gniona zgodnie z dotychczasowym kierunkiem ciągnienia dla ągnieniu kalibrującym e zostały wartości

odkształcenie

StT3W

4.3OBRÓBKA CIEPLNA

Dla zwiększenia plastyczności materiału po trzecim etapie, kalibrującym badane próbki poddano procesowi wyżarzania. Wyżarzanie odbywało się w temperaturze niższej od temperatury rekrystalizacji materiału gdyż oczekiwanym celem było uzyskanie jak największej akumulacji odkształcenia i efektu silnego rozwoju struktury dyslokacyjnej z ewentualną rekrystalizacją ciągłą (in situ) podobnie jak w procesach SPD (ang. Severe Plastic Deformation). Uzyskiwanie struktury niejednorodnej w obszarach gdzie nastąpiła silna akumulacja odkształcenia przebiega w efekcie przyśpieszonego rozwoju podstruktury dyslokacyjnej tzn. zwiększającego się kąta dezorientacji w granicach podziarn i komórek dyslokacyjnych, aż do uzyskania ewentualnej drobnoziarnistej struktury składającej się w przeważającej objętości z ziaren o granicach szerokokątowych. Proces ten wymaga wspomagania wyżarzaniem w temperaturach niższych od temperatury rekrystalizacji. Druty po ciągnieniu poddano wyżarzaniu również w celu zmniejszenia naprężeń własnych. W przypadku miedzi wyżarzanie prowadzono w temperaturze 190^oC przez 1200s, natomiast podstawowe założenia oraz charakterystykę obróbki cieplnej zastosowanej po ciągnieniu dla stali niskowęglowej przedstawiono w Tabela 4.3.

Tabela 4.3 Zastosowane w badaniach parametry obróbki cieplnej ciągnionych drutów ze stali

niskowęglowej.

Wariant I Wariant II Temperatura: 500°C 800°C

Czas: 1200s 1200s

Na Rys. 4.25 przedstawiono obszarami poszczególnych

500°C stali niskowęglowej nie stworzy niskowęglowej. Temperatura wy wynosi bowiem 550 - 650

niezupełne w temperaturze

przedstawiono fragment wykresu Fe-C z naniesionymi charakterystycznymi poszczególnych operacji obróbki cieplnej. Wyżarzanie w temperaturze

ęglowej nie stworzyło warunków wyżarzania rekrystalizuj . Temperatura wyżarzania rekrystalizującego dla stali niskow

650°C przez 30 – 40 minut. Przeprowadzono równie w temperaturze 800°C.

Rys. 4.25 Wykres temperatur wyżarzania stali.

harakterystycznymi arzanie w temperaturze arzania rekrystalizującego stali cego dla stali niskowęglowej Przeprowadzono również wyżarzanie

W dokumencie Index of /rozprawy2/10314 (Stron 48-54)