Способ волочения металлической проволоки

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОКИ(71) Заявители Белорусский национальный технический университет Государственное научное учреждение Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Клубович Владимир Владимирович Томило Вячеслав Анатольевич Хрущев Евгений Викторович(73) Патентообладатели Белорусский национальный технический университет Государственное научное учреждение Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси(57) Способ волочения металлической проволоки, включающий протягивание с помощью механического устройства протяженной заготовки сквозь узкое отверстие в волоке с обжатием ее до меньшего диаметра, где для пластификации и снижения сопротивления деформированию к движущейся заготовке на участке, включающем зону деформации в волоке, с помощью скользящих или вращающихся роликовых контактов прикладывают импульсный ток плотностьюотносительно поперечного сечения заготовки, составляющий от 350000 до 1000000 А/см, длительностью , которая составляет от 100 до 150 мкс, с частотой следования , определенной из следующего выражения/,где- скорость движения заготовки 13822 1 2010.12.30- длина зоны деформации заготовки внутри волоки, равная протяженности калибрующей части канала волоки- целочисленный коэффициент, 1,отличающийся тем, что после прохождения зоны деформации в волоке заготовку подвергают ударной ультразвуковой обработке. Изобретение относится к области поверхностного пластического деформирования твердых тел и может быть использовано в технологических процессах производства и повышения эксплуатационных и физико-механических свойств металлических проволок путем ударного ультразвукового воздействия. Известен способ 1 волочения металлической проволоки, включающий протягивание с помощью механического устройства протяженной заготовки сквозь узкое отверстие в волоке с обжатием ее до меньшего диаметра, где для пластификации и снижения сопротивления деформированию к движущейся заготовке на участке, включающем зону деформации в волоке, с помощью скользящих или вращающихся роликовых контактов прикладывают импульсный ток плотностью относительно поперечного сечения заготовки 350000-1000000 А/см, длительностью 100-150 мкс, с частотой следования , определяемой из следующей зависимости/,где- скорость движения заготовки- длина зоны деформации заготовки внутри волоки, равная протяженности калибрующей части канала волоки- целочисленный коэффициент, 1. Импульсный ток прикладывают к движущейся заготовке таким образом, что направление вектора плотности токасовпадает с направлением движения зоны деформации вдоль заготовки и направлением основных деформаций заготовки в зоне деформации внутри волоки. Для использования непроводящих волок импульсный ток подают на движущуюся заготовку до и после зоны деформации в волоке с помощью скользящих или вращающихся роликовых контактов. Для тепловой подготовки заготовки и расширения зоны действия пинч-эффекта импульсный ток прикладывают одним полюсом к движущейся заготовке перед волокой и вторым полюсом непосредственно к проводящей деформирующей волоке. Кроме того, для снятия деформационного упрочнения заготовки,создаваемого волокой, и расширения зоны действия пинч-эффекта импульсный ток подают одним полюсом к проводящей деформирующей волоке и другим полюсом к движущейся заготовке. Недостатком этого способа является крупнозеренная вытянутая структура металла,что, в свою очередь, отрицательно влияет на механические свойства получаемой металлической проволоки и снижает ее эксплуатационные характеристики. Задачей предложенного изобретения является улучшение структуры металла после электропластической деформации и волочения проволоки. Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в способе волочения металлической проволоки, включающем протягивание с помощью механического устройства протяженной заготовки сквозь узкое отверстие в волоке с обжатием ее до меньшего диаметра, где для пластификации и снижения сопротивления деформированию к движущейся заготовке на участке, включающем зону деформации в волоке, с помощью скользящих или вращающихся роликовых контактов прикладывают импульсный ток плотностьюотносительно поперечного сечения заготовки, составляющий от 350000 до 1000000 А/см, длительностью , которая составляет от 100 до 150 мкс, с частотой следования , определенной из следующего выражения 2 13822 1 2010.12.30/,где- скорость движения заготовки- длина зоны деформации заготовки внутри волоки, равная протяженности калибрующей части канала волоки- целочисленный коэффициент, 1,после прохождения зоны деформации в волоке заготовку подвергают ударной ультразвуковой обработке. Сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена схема устройства, отражающего суть предложенного способа волочения металлической проволоки, а на фиг. 2 изображена зона ультразвукового воздействия. Устройство для реализации включает волочильный стан 1, оборудованный устройством 2 для введения импульсного тока высокой плотности, ультразвуковой концентратор 3, соединенный с источником ультразвуковых колебаний (на чертеже не показан), и отражатель 4 полуволновой длины, между которыми проходит проволока 5. Способ реализуется следующим образом. На волочильном стане 1, оборудованном устройством 2 для введения импульсного тока высокой плотности, после зоны электропластической деформации установлен ультразвуковой инструмент. Проволока 5 после зоны электропластической деформации проходит между ультразвуковым концентратором 3 и полуволновым отражателем 4. Концентратор 3 и отражатель 4 имеют на торцах выточки для удержания и направления проволоки 5, кроме того, концентратор 3 поджимается статической силой . Пластическая деформация, реализуемая ультразвуковым инструментом, позволяет воздействовать на крупнозеренную вытянутую структуру металла, размельчая и перераспределяя зерна, что,в свою очередь, улучшает механические свойства и повышает эксплуатационные характеристики металлической проволоки. Пример. Осуществляли ультразвуковую ударную обработку стальной проволоки со следующими параметрами амплитуда 5-15 мкм, частота 18 кГц, усилие поджима концентратора 150 . Получили увеличение предела прочности в на 20 и пластичности относительного удлиненияна 8 . Предложенный способ может быть с успехом использован для производства проволоки различных типоразмеров из различных металлов и сплавов. Источники информации 1. Заявкана изобретение 2005127525/02, МПК 7 21 1/00, 21 1/00, 21 22/00,21 5/00, 2007. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4