Marek BURDEK
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metalurgii Żelaza
ANALIZA PORÓWNAWCZA PROCESÓW CIĄGNIENIA DRUTÓW Z ZASTOSOWANIEM CIĄGADEŁ MONOLITYCZNYCH I ROLKOWYCH
W artykule przeprowadzono analizę porównawczą ciągnienia drutów w ciągadłach monolitycznych i rolkowych na podstawie symulacji numerycznych wykonanych za pomocą programu QForm 3D. Przedstawiono istotne różnice pomiędzy ww. rodzajami ciągadeł w aspekcie technologii wytwarzania drutów okrągłych. Analizie poddano w szczególności rozkłady naprężeń i odkształceń na przekroju półwyrobu w trakcie ciągnienia i wyrobu końcowego. Symulacje numeryczne wykonano dla stali niskowęglowej niestopowej w gatunku C10D. Obliczenia dotyczyły wytwarzania drutów o średnicy 6,5 mm z walcówki o średnicy 8,5 mm. Wyniki symulacji i analiz wykazały zasadność stosowania ciągadeł rolkowych w aspekcie szeroko rozumianej opłacalności produkcji i wydajności procesu, zależnych od zużycia narzędzi i energii oraz czasochłonności, przy zachowaniu gwarancji uzyskania wymaganej jakości powierzchni, kształtu i jakości wewnętrznej.
Słowa kluczowe: ciągnienie, drut, ciągadło rolkowe, ciągadło monolityczne
Roman KUZIAK
Valeriy PIDVYSOTS’KYY
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metalurgii Żelaza
Stanisław WĘGLARCZYK
Maciej PIETRZYK
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza
NISKOWĘGLOWE STALE BAINITYCZNE UMACNIANE WYDZIELENIOWO DO PRODUKCJI ELEMENTÓW ZŁĄCZNYCH
W artykule scharakteryzowano proces projektowania technologii kucia elementów złącznych z niskowęglowych stali bainitycznych umacnianych wydzieleniowo. Technologię kucia zaprojektowano na podstawie symulacji numerycznych z wykorzystaniem programu Forge. Do symulacji użyto modelu reologicznego badanych stali opracowanego metodą analizy odwrotnej prób plastometrycznych zrealizowanych za pomocą symulatora Gleeble 3800. Badania plastometryczne przeprowadzono na próbkach cylindrycznych w przedziale temperaturowym 20÷300°C i prędkości odkształcenia 0,1÷10 s-1. Celem przeprowadzonych badań było przeprowadzenie symulacji fizycznych i numerycznych całego łańcucha produkcyjnego elementów złącznych z uwzględnieniem walcowania i chłodzenia walcówki, przeciągania i kucia na zimno. W końcowej części artykułu scharakteryzowano możliwości modelowania numerycznego w celu opracowania najkorzystniejszej technologii wytwarzania elementów złącznych. W tym przypadku zastosowanie klasycznych algorytmów optymalizacyjnych okazało się niemożliwe. Dlatego zastosowano podejście optymalizacji wariantów technologicznych metodą prób i błędów, połączoną z wiedzą ekspercką. W wyniku zastosowanej metody opracowano najkorzystniejszy wariant kucia zarówno z uwagi na płynięcie plastyczne materiału, jak również optymalny kontakt główki elementu złącznego z łączonym elementem.
Słowa kluczowe: elementy złączne, stale bainityczne umacniane wydzieleniowo, kucia na zimno, symulacja numeryczna
Andrij MILENIN
Piotr KUSTRA
Mirosław WRÓBEL
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza
Valeriy PIDVYSOTS’KYY
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metalurgii Żelaza
Marek PACKO
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza
ZASTOSOWANIE PROCESU CIĄGNIENIA BEZMATRYCOWEGO DO WYDŁUŻENIA CIENKICH DRUTÓW Z MIEDZI I JEJ STOPÓW
Artykuł poświęcono nowemu procesowi produkcji cienkich drutów z miedzi i jej stopów. Zaproponowany proces jest oparty o idee ciągnienia bezmatrycowego. Wsadem do ciągnienia bezmatrycowego jest cienki drut, wyprodukowany za pomocą metody konwencjonalnego ciągnienia. Proponowana technologia jest oparta na wieloprzepustowym procesie. Parametry odkształcenia w każdym przepuście są wyznaczane na podstawie analizy zależności naprężenia uplastyczniającego od odkształcenia, prędkości odkształcenia i temperatury. W tym celu przeprowadzono badania plastometryczne miedzi i stopu CuZn37. Celem wyznaczenia technologicznej plastyczności oraz propagacji chropowatości powierzchni drutu w trakcie ciągnienia bezmatrycowego wykonano fizyczne i numeryczne modelowanie procesu. Otrzymane dane wykorzystano podczas praktycznej implementacji procesu ciągnienia bezmatrycowego.
Słowa kluczowe: ciągnienia bezmatrycowego, miedź, drut, chropowatość, plastyczność
Dariusz WOŹNIAK
Bogdan GARBARZ
Artur ŻAK
Jarosław MARCISZ
Mariusz ADAMCZYK
Bartłomiej WALNIK
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Metalurgii Żelaza
OKREŚLENIE WARTOŚCI PARAMETRÓW MIKROSTRUKTURALNYCH I MECHANICZNYCH WALCÓWKI ZE STALI PERLITYCZNEJ 0,7%C-0,60/0,70%Mn WARUNKUJĄCYCH WYSOKĄ PODATNOŚĆ DO CIĄGNIENIA Z DUŻYM ODKSZTAŁCENIEM
Artykuł zawiera wyniki badań mikrostruktury i pomiarów właściwości mechanicznych pięciu partii walcówki ze stali perlitycznej węglowo-manganowej 0,7%C-0,60/0,70%Mn (C70D2/C72D2) o średnicy 5,5 mm, wytworzonych przez pięciu producentów. Przedstawiono analizę mającą na celu ustalenie wartości parametrów charakteryzujących mikrostrukturę i właściwości mechaniczne walcówki, umożliwiające zastosowanie w procesie ciągnienia sumarycznego odkształcenia powyżej 90%. Wymagane wartości parametrów mikrostrukturalnych walcówki ustalono dla warunków możliwych do uzyskania w istniejących współczesnych liniach walcowania i regulowanego chłodzenia po walcowaniu. Wykonano symulacje fizyczne ciągnienia, szeroki zakres ilościowych badań mikrostruktury metodami mikroskopii świetlnej i skaningowej mikroskopii elektronowej oraz pomiary właściwości mechanicznych. Próby weryfikacyjne podatności do ciągnienia z dużym odkształceniem sumarycznym wykonano w przemysłowej ciągarni drutu.
Słowa kluczowe: walcówka perlityczna, mikrostruktura, właściwości mechaniczne, ciągnienie z dużym odkształceniem