豆形截面钢丝辊模拉拔工艺数值模拟研究

采用二辊五道次辊模拉拔方法成形豆形截面钢丝.依据豆形截面钢丝形状的特殊性及AISI70号钢材的特性,设计了各道次孔型形状.其中第一、二、四、五道次的道次压缩率相等,辊子采用横辊摆放;第三道次的道次压缩率为0,该道次的辊子采用与横辊呈90°的立辊摆放.计算并设计出各道次辊模组成的孔型型腔的截面尺寸和形状,再利用Deform-3D模拟软件对五道次辊拉拔过程进行仿真模拟,分析了工件辊模拉拔过程的变形机理,并对辊模拉拔过程中工件的等效应力、等效应变、模具的载荷等进行了分析,同时选取特殊点进行应力应变比较.研究结果表明,通过辊模拉拔方法生产的豆形截面钢丝,其成形效果良好.     

热拉拔工艺对AZ61镁合金丝材组织与性能的影响

采用自制热拉拔装置将AZ61镁合金粗挤压棒材拉拔成丝,研究拉拔温度、道次变形量等热拉拔工艺对单道次拉拔后丝材组织、力学性能的影响规律,并对拉拔过程中断丝情况进行统计,确定能够实现稳定热拉拔的工艺参数范围.结果表明,当道次变形量为15%时,随着温度的升高,丝材中的孪晶组织逐渐减少,强度逐渐降低,延伸率逐渐升高,丝材在350℃时发生动态再结晶.当拉拔温度一定时,随着道次变形量的增加,丝材的加工硬化程度增加,强度、硬度升高,延伸率下降.但当拉拔温度为300℃,道次变形量增加到25%时,丝材发生动态再结晶,使强度硬度下降,延伸率升高.过高的拉拔温度和道次变形量会使丝材发生断裂,随着温度的提高,丝材所能承受的最大变形量逐渐减小.     

多道次拉拔管的三维弹塑性有限元分析

借助有限元分析软件模拟了３１６Ｌ不锈钢管的拉拔过程,比较了单道次拉拔对残余应力场的影响。发现在变形量相同的条件下,单道次拉拓引发的残余拉应力较小,且分布较均匀,通过比较变形区各方向应力场的异同,发现减少拉拔道「次能明显降低拉拔管变形过程的不均匀性,有利于改善管材表面质量,减小残余应力。     

高速钢丝和弹簧钢丝的温拔

经过感应加热后，对高速钢丝和弹簧钢丝进行了温拔，为了分析钢丝的温拔工艺过程，测定了拉拔温度和拉拔力，拉拔速度恒定不张，研制了一种新型润滑剂，它允许有更大的减面率，得到较好的表面质量，测定了加热后拉拔钢丝的机械性能，应用了统计分析的方法估算拉丝模型角度，道次减面率和拉拔温度对钢丝机械性能以及整个拉拔工艺过程的影响。由于温拔增加了道次减面率和总减面率，使高速钢丝的拉拔工艺得到了很大改进，也减少了中间热     

道次减面率配置对304H不锈钢丝拉拔过程中马氏体相变的影响

设计了两种不同的拉拔工艺(减面率/%:工艺一:34.45,31.67,19.00,20.08;工艺二:20.10,19.28,34.64,31.41),研究了道次减面率配置对304H不锈钢丝拉拔过程中马氏体相变、磁性能及力学性能的影响。结果表明:当钢丝总应变量相同时,大减面率配置在前更有利于马氏体转变,其饱和磁化强度更大,反之则马氏体转变量较少,饱和磁化强度较小。钢丝的强度与拉拔真应变呈线性相关,其大小只与拉拔总应变量相关。本试验中,前两个道次减面率为20.10%和19.28%,后两个道次减面率为34.64%和31.41%时,马氏体转变量较少,钢丝的饱和磁化强度较低。     

拉拔方向对钢丝性能的影响

通过静态拉伸、扭转试验来研究钢丝经过正向拉拔与各道次依次反向拉拔后的力学性能,并借助电阻率测试钢丝内部组织的变化。研究表明:绝大部分情况下,随着压缩率的上升,电阻率增加,并且正向拉拔的电阻率大于反向拉拔,说明反向拉拔可影响材料内部缺陷,与正向拉拔相比缺陷减少;反向拉拔的抗扭强度、强塑积高于正向拉拔,说明反向拉拔后钢丝的综合力学性能得以提高;且通过各性能指标的对比得出最佳换向压缩率,进行数据拟合得出了最佳换向压缩率计算公式。     

渗碳体形态对珠光体钢丝拉拔形变的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机、硬度计对比研究了渗碳体分别为层片状与球状时对珠光体钢丝拉拔形变过程和性能的影响。层片状渗碳体在拉拔形变过程中表现出一定的变形能力,随应变量的增加,层片状珠光体逐渐演变为纤维状,且组织中未发现明显缺陷。球状渗碳体在形变过程中自身并不发生变形,但会向拉拔方向转动,并在渗碳体/铁素体的两相界面处出现微观缺陷,而这与球状渗碳体钉扎位错引起的应力集中有关。2种珠光体钢丝的强度和硬度均随着拉拔应变量的增加而不断提高,层片状珠光体的拉拔硬化率更高。随着拉拔的进行,钢中开始形成110织构。与球状珠光体相比,层片状珠光体组织的110织构强度更强,且随着应变量的增大,二者织构强度差越来越大。     

无模拉伸成形——介绍一种新的金属成形方法

1.无模拉伸成形的工艺特点 常规的拉拔过程是通过模具约束金属变形,给金属施加变形力,得到预期规格的产品。但金属与模具之间的摩擦将增加拉拔力,能量消耗大,导致模具损坏,生产成本增加,摩擦还会影响制品的表面质量,又要消耗大量润滑材料。拉拔变形抗力高、塑性差的金属时,每道次的拉拔变形量小,需要多次拉拔,因而生产效率低。为提高难变形金属的道次变形量,常采用热拉拔工艺。金属和模具之间更易产生强烈的摩擦,严重时两者可产生热焊合,损坏模具,降低制品质量。 近十几年来,出现了一种新的金属成形工艺——无模拉伸成形。该工艺不用模具,只需对金     

胎圈钢丝中间热处理的工艺参数优化

为减少胎圈钢丝拉拔生产过程中的断丝现象,提高加工性能和最终产品质量,研究了加热温度、铅浴温度和淬火速度等工艺参数对胎圈钢丝性能的影响。结果表明,当φ3.5 mm钢丝的热处理线速度为18 m/min、钢丝出线温度为940 ℃左右时,可得到均匀一致的奥氏体组织,并能在铅槽处理中进一步分解获得要求的索氏体组织,使中间道次钢丝达到最大抗拉强度,有利于减少后续道次的拉拔断丝现象。此工艺下的钢丝在拉拔后,在完成奥氏体均匀化后晶粒没有继续长大,既保证了钢丝组织的均匀,也防止了钢丝抗拉强度的降低。     

冷拔工艺对0Cr13铁素体不锈钢Φ2.51mm冷拔材组织和性能的影响

Φ5.50 mm 0Cr13铁素体不锈钢(/%:0.03C,0.43Si,0.65Mn,≤0.030P,≤0.030S,12.80Cr)热轧盘条860℃2 h退火,并经5和7道次冷拔至Φ2.51 mm材。试验研究了冷拔变形量、减面率分配,冷拔道次数量等因素对钢的组织和性能的影响。结果表明,当总减面率大于61.3%时钢中出现明显纤维状组织;在冷拔过程钢的抗拉强度随减面率增加呈现快速-缓慢-快速增加3个阶段;头两道次冷拔,均匀分配减面率时钢的加工硬化严重;总减面率79.2%,5道次冷拔钢丝比7道次拉拔的钢丝抗拉强度高20 MPa;头两道次合适的减面率为第1道次35.1%,第2道次10.5%;从具体生产条件综合考虑,5道次比7道次更适合Φ2.51 mm 0Cr13钢材的生产。     

基于声发射测试的钢丝疲劳损伤过程

应用声发射（ＡＥ）技术对制绳钢丝疲劳损伤过程进行动态监测。结果表明疲劳伤普遍产生于钢丝长度方向上的不同部位,所有部位的损伤经过钢丝初始塑性变形阶段之后都同时进入一个长期的慢速发展阶段,在此期间主导裂纹形成,由于主民裂纹以快速扩展方式发展,因而疲劳寿命主要由主裂纹孕育及生成期构成。     

硬线钢拉拔断裂机理及连铸工艺优化

 硬线钢除了要求良好的力学性能,还要求良好的加工性能,但硬线钢盘条在拉拔过程中常发生断丝,给加工的连续性带来巨大危害。为了减少硬线钢的拉拔断丝,对其拉拔断裂机理进行了研究,并开展了相应的连铸工艺优化。首先对82B硬线钢拉拔断丝试样进行了分析,通过对断裂试样的断口和纵剖面分析,结合对应的连铸坯内部质量检测,得出连铸坯中心缺陷及偏析对硬线钢拉拔断裂的影响机制为促进了盘条中心渗碳体膜的生成,导致了裂纹的产生和扩展。然后通过施加电流为350 A、频率为6.0 Hz的连铸凝固末端电磁搅拌,降低浇铸时钢水过热度至30 ℃以下等措施,82B硬线钢连铸坯中心缩孔和中心偏析度分别降低至0.5级和1.08以下,82B硬线钢拉拔断丝率由优化前的10~15 次/百t显著下降到4~5 次/百t。     

冷拔应变对304H钢丝扭转性能的影响

研究了304H不锈钢丝Φ2.6 mm至Φ0.89 mm冷拔过程中组织演变和缺陷对不锈钢丝扭转性能的影响。结果表明:当钢丝冷拔真应变介于0～1.39时,扭转性能急剧下降、扭转次数减少;当冷拔真应变介于1.39～2.14时,扭转性能逐步回升,扭转次数增加。随着应变的施加,加工硬化导致位错塞积致使塑韧性变差,是扭转性能下降的主要因素,且此阶段{ 111 }//ND织构含量增加也不利于扭转性能;随着冷拔真应变进一步增大,钢丝内部晶粒细化为超细晶粒导致强度进一步提升,塑韧性回复,是扭转性能回升的主要因素,且{ 111 }//ND织构含量下降也有利于扭转性能。但冷拔真应变超过1.39之后,夹杂物平均面密度也同时增加,阻碍了钢丝扭转性能的进一步恢复.     

72A帘线钢线材冷拔笔尖状断裂分析和改进工艺措施

72A帘线钢线材拉丝笔尖状断裂的推动力,为拉拔时的不均匀变形。心部粗大的先共析铁素体和粗片状渗碳体易形成粗拉时的裂纹源;中心偏析产生的裂纹多出现在中拉工序。控制连铸坯中心碳偏析指数≤1.1,采用相变前≥15℃/s快冷,相变区600～620℃近似等温的控冷策略,获得先共析铁素体含量≤0.8%,索氏体率达90%的均匀组织,基本杜绝了72A线材直拉时笔尖断裂的产生。     

φ5.35mm-2100MPa桥梁用锌铝钢丝的工艺与组织性能

 为了制备更高强度级别的桥梁缆索用热镀锌铝钢丝，通过对高碳钢盘条的成分设计、低损伤拉拔技术以及热浸镀锌铝等工艺过程的优化，成功试制出?5.35 mm-2 100 MPa级桥梁缆索用热镀锌铝钢丝。设计的SWRS92Si盘条主要成分为（质量分数）：C 0.90%～0.95%，Si 0.8%～1.1%，Cr 0.20%～0.30%。试制结果表明，?13 mm-SWRS92Si盘条经铅浴处理后，珠光体层片平均尺寸从120下降至90 nm，盘条强度上升约260 MPa。经冷拉拔与热镀锌铝后，层片宽度约40 nm的珠光体层片未明显球化，可制备出2 100 MPa级直径5.35 mm的桥梁缆索用热镀锌铝钢丝。钢丝的平均抗拉强度为2 128 MPa，平均断后伸长率为5.4%，扭转圈数平均值为22圈，断口均为平断口，镀层较均匀致密；其他性能指标均优于交通部标准JT/T 1104—2016《桥梁用热镀锌铝合金钢丝》中的要求。     

Structure formation in wire

The microstructure formed in the surface layer of industrially produced steel 70 wire rod (diameter 5.5 mm), wire (diameter 4.2 mm), and thin brass-plated steel 70 wire (diameter 0.933–1.75 mm) is studied. Local surface sections with turbulent structure are identified by means of transmission and scanning electron microscopy and microhardness measurements. Those sections are associated with shear stress forming additional rotary deformation modes. With increase in the deformation, a gradient in the microhardness appears. The hardness is greatest at the surface in sections with anomalous structure. The dynamics of dislocational structure in metal with deformation is investigated. The formation of pearlite colonies in high-carbon steel is studied. The results may be used in determining the limiting deformability of wire rod and wire on drawing.     

Influence of drawing on the properties of bimetallic wire (Carbon Steel + 12X18H10T steel)

Bimetallic wire (carbon steel + 12X18H10T steel) is obtained by rolling and subsequent drawing of a composite blank. The change in strength of the wire on drawing is investigated. The relation between the wire strength and the strain is a power law.     

合金元素钒对高碳钢丝组织与性能的影响

 钒对高碳钢丝的微观组织、力学性能及热稳定性具有显著的影响。钒元素在高碳钢中主要存在于渗碳体中,可以起到强化渗碳体的作用。添加钒元素有利于珠光体片层间距的细化,还可以增加渗碳体的热稳定性,从而抑制钢丝拉拔过程中渗碳体的分解。但在拉拔应变量较大时,富含钒的渗碳体片碎化严重,会加重钢丝在镀锌过程中的球化现象,而导致钒合金化钢丝与未添加钒元素的钢丝相比,无论镀锌与否,其扭转性能均明显下降。     

拉丝模孔型对钢丝性能的影响

钢丝在拉拔时,拉丝模工作锥角度增大,会增大钢丝的过量变形,同时也增大了拉拔力,导致钢丝温度升高;拉丝模工作锥角度减小,虽减少了钢丝的过量变形,但增大了钢丝与模子的接触面积,使摩擦力有一定程度的增加,同样导致钢丝温度升高。试验表明:拉拔时钢丝温度升高与钢丝的过量变形和摩擦力都有关。小角度工作锥拉丝模拉拔出来的钢丝性能比大角度工作锥拉丝模拉拔出来的钢丝性能要好,拉丝模寿命也较长。     

70钢盘条拉拔断裂的原因分析

70钢盘条在拉拔时发生断裂,经对盘条拉拔工艺和盘条材质进行分析,认为盘条心部存在网状渗碳体是造成拉拔断裂主要原因.