The paper contains the theoretical and experimental analysis of the impact of the drawing angle on the drawing process and the properties of low carbon steel wires. A multi-stage drawing wire rod with a diameter of 5.5 mm on a wire with a diameter of 1.0 mm has been carried out in two stages. The first one consisted of preliminary drawing wire rod for the wire with a diameter of 2.2 mm which was next subjected to the drawing process at a speed of 25 m/sec at the final wire with a diameter of 1.0 mm. The wires were drawn in conventional dies with drawing angle α = 3, 4, 5, 6, 7 degrees.For the wires drawn in respective variants, the investigation of the mechanical properties was performed and the amount of lubricant on the surface of steel wires was determined. Numerical analysis of the process of drawing in the Drawing 2D complemented the experimental studies.It has been shown that when drawing at high speeds, properly chosen the value of the angle of the working part of the die can improve the lubrication conditions and mechanical properties of steel wires.
In this work the influence of the drawing speed on mechanical-technological properties of high carbon steel wires has been assessed. The drawing process of φ5.5 mm wires to the final wire of φ1.6 mm was conducted in 11 passes, in industrial conditions, by means of a modern Koch multi-die drawing machine. The drawing speeds in the last passes were: 5, 10, 15 and 20 m/s. For φ1.6 mm wires the investigation of mechanical-technological properties has been carried out, in which yield strength, tensile strength, uniform and total elongation, reduction of area, the number of twists and the number of bends were determined. On the basis of numerical analyses wire drawing process, the influence of the drawing speed on effective strain has been determined. The investigations have shown the essential influence of high drawing speed on mechanical-technological properties of high carbon steel wires. In the case of the wires drawn with speed 20 m/s the increase by 15% their strength properties and the decrease of plasticity properties about 25% have been noted. It has been shown that the increase of strength properties in wires drawn with high drawing speed is related to the occurrence in their bigger effective strain. The data of investigations prove the negative influence of high drawing speed on technological properties. The wires drawn with 20 m/s do not comply with the internal standard connected with torsional strength of wire, and despite having high strength properties, they cannot be used as the material for ropes, tyre cords or springs. The obtained data investigation can be applied in wire industry while implementing the new technologies of high speed drawing process of high carbon steel wires.Keywords: drawing of high carbon wires, drawing speed, mechanical properties, number of twists W pracy określono wpływ dużej prędkości ciągnienia na własności mechaniczno-technologiczne drutów ze stali wysokowęglowej. Proces ciągnienia drutów o średnicy 5,5 mm na średnicę końcową 1,60 mm zrealizowano w 11 ciągach, w warunkach przemysłowych, na nowoczesnej ciągarce wielostopniowej Kocha. Prędkości ciągnienia na ostatnim ciągu wynosiły odpowiednio: 5, 10, 15 i 20 m/s. Dla drutów φ1,60 mm przeprowadzono badania własności mechaniczno-technologicznych, w których określono umowną granicę plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie równomierne i całkowite, przewę-żenie, liczba skręceń i liczbę zgięć. Natomiast w oparciu o analizę teoretyczną procesu ciągnienia określono wpływ prędkości ciągnienia na intensywność odkształcenia. Przeprowadzone badania wykazały istotny wpływ dużej prędkości ciągnienia na własności mechaniczno-technologiczne drutów wysokowęglowych. Dla drutów ciągnionych z prędkością 20 m/s odnotowano wzrost o 15% ich własności wytrzymałościowych oraz spadek własności plastycznych o 25%. Stwierdzono, że wzrost własności wytrzymałościowych w drutach ciągnionych z dużymi prędkościami związany jest z ich większą intensywnością odkształcenia. Uzyskane wyniki badań świadczą o negatywnym wpływie dużej prędkości ciąg...
The analysis of the heating of the wire including theoretical studies showed that in the multistage drawing process a increase drawing speed causes intense heating of a thin surface layer of the wire to a temperature exceeding 1100• C, which should be explained by the accumulation of heat due to friction at the interface between wire and die. It has been shown that with increasing of drawing speed the heated surface layer thickness measured at the exit of the wire from the dies is reduced significantly and at drawing speed of 25 m/s is equal to about 68 µm. The decrease in the thickness of this layer can be explained by a shorter time of heat transfer to the wire, which causes additional heat accumulation in the surface layer. Thus fivefold increase in drawing speed caused an approximately 110% increase in the temperature in the surface layer of the wire. Experimental studies have shown that the increase of drawing speed of 5 to 25 m/s will increase the temperature of the wire after coiled on the spool more than 400%.Keywords: high carbon steel wires, drawing speed, temperature Analiza nagrzewania się drutu obejmująca badania teoretyczne, wykazała że w procesie ciągnienia wielostopniowego wzrost prędkości ciągnienia powoduje intensywne nagrzewanie się cienkiej warstwy wierzchniej drutu, do temperatury przekraczającej 1100• C co należy tłumaczyć kumulacją ciepła spowodowanego tarciem na styku drutu i ciągadła. Wykazano, że wraz ze wzrostem prędkości ciągnienia grubość nagrzanej powierzchniowej warstwy drutu mierzonej na wyjściu z drutu z ciągadła zmniejsza się znacząco i przy prędkości ciągnienia 25 m/s wynosi ona około 68 µm. Spadek grubości tej warstwy można tłumaczyć krótszym czasem wnikania ciepła do drutu, co powoduje dodatkową kumulację ciepła w jego warstwie wierzchniej. Stąd pięciokrotny wzrost prędkości ciągnienia spowodował około 110% wzrost temperatury w warstwie wierzchniej drutu. Badania eksperymentalne wykazały, że wzrost prędkości ciągnienia z 5 do 25 m/s spowoduje wzrost temperatury drutu po nawinięciu na szpulę zbiorczą o ponad 400%.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.