СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОЛОКИ ОВАЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ
METHOD OF FABRICATING WIRE OF OVAL CROSS SECTION

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам производства проволоки, и может быть использовано при изготовлении дистанционирующей проволоки для ТВЭЛов атомных реакторов из стали марки ЧС-68ИД.
В качестве прототипа выбран способ получения фасонных профилей (А.С. SU1447463), включающий холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку.
Недостатком указанного способа является недостаточный уровень механических и эксплуатационных свойств проволоки, производимой из коррозионно-стойкой стали, применяемой, в частности, в качестве дистанционирующей для реакторных сборок в установках на быстрых нейтронах.
Поскольку овальный профиль проволоки формируют в двухроликовой волоке с овальным калибром, то свободная боковая поверхность проволоки в калибре при неблагоприятной схеме напряженного состояния, свойственной волочению, подвержена растрескиванию. Готовая овальная проволока, произведенная таким способом, имеет низкое относительное удлинение и слабо сопротивляется межкристаллитной коррозии.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение механических и эксплуатационных свойств производимой проволоки.
о
о
Указанная техническая задача решается тем, что в способе изготовления проволоки овального сечения, включающем холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку, деформацию проволоки предготовых размеров осуществляют холодной прокаткой с получением овального сечения высотой a=(0,9÷1,1) a·exp(ε/2) и шириной b=(0,9÷1,1) b·exp(ε/2), где ε - заданная степень деформации, а а и b - соответственно высота и ширина сечения проволоки готовых размеров.
Получение проволоки предготовых размеров с указанными размерами позволяет обеспечить заданную степень холодной пластической деформации при чистовом обжатии, например (20+5)%, и получить проволоку овального сечения с высокими механическими и эксплуатационными свойствами.
Способ осуществляли следующим образом.
Пример №1
в
Обработке подвергали проволоку диаметром 1,05 мм, имеющую следующие механические свойства: δ=630÷750 МПа; δ=23-40%, ψ=67-73%.
Структура проволоки аустенитная, полностью рекристаллизованная, размер зерна 5-10 баллов.
о
о
Проволока прокатана на гладких валках с получением плоскоовального сечения а=0,68 мм; b=1,45 мм, после чего проволока подвергнута отжигу в защитной атмосфере. Отожженная проволока предготовых размеров была протянута через овальную волоку с получением проволоки готовых размеров: а=0,60 мм; b=1,30 мм.
Пример №2
в
Обработке подвергали проволоку диаметром 1,05 мм, имеющую следующие механические свойства: δ=630÷750 МПа; δ=23-40%, ψ=67-73%.
Структура проволоки аустенитная, полностью рекристаллизованная, размер зерна 5-10 баллов.
о
о
Проволока прокатана в овальном калибре с соотношением осей, равным 2,55, с получением овального сечения а=0,67 мм; b=1,46 мм, после чего проволока подвергнута обжигу в защитной атмосфере. Отожженная проволока предготовых размеров была протянута через овальную волоку с получением проволоки готовых размеров: а=0,60 мм; b=1,30 мм.
Пример №3
в
Обработке подвергали проволоку диаметром 1,05 мм, имеющую следующие механические свойства: δ=630÷750 МПа; δ=23-40%, ψ=67-73%.
Структура проволоки аустенитная, полностью рекристаллизованная, размер зерна 5-10 баллов.
о
о
о
о
Проволока прокатана в овальном калибре при логарифмической деформации, равной 0,14, с получением овального сечения а=0,60 мм; b=1,60 мм и в ребровом овальном калибре с получением овального сечения а=0,68 мм; b=1,44 мм. После термообработки проволока протянута через фасонную волоку с получением овального сечения а=0,60 мм; b=1,30 мм.
Пример №4
Проволока из стали ЧС-68 ИД размера круглого сечения ⌀1,20 мм прокатана в овальном калибре с отношением осей калибра 2,3 с получением овальной проволоки с длиной осей 0,80 и 1,60 мм. Проволока без термообработки протянута через фасонные волоки 0,78×1,58 мм и 0,68×1,44 мм с логарифмической деформацией 1,12.
На последнем размере проведена термическая обработка и чистовое волочение на конечные размеры 0,60×1,30 мм. Анализ проведен для трех партий проволоки и результаты приведены в таблице.
№ партии
Масса бунта, кг
Размеры сечения, a×b
σ<sub>в</sub>, МПа
δ %
Число гибов
Размер зерна
1
2,3
0,595-0,598×1,297-1,300
790-860
4,3-7,5
53-65
8-10
2
6,3
0,594-0,596×1,295-1,299
810-860
5,4-5,6
74-79
8-10
3
6,7
0,597-0,600×1,297-1,300
880-890
3,0-3,2
55-74
8-10
в
Прочность проволоки составила δ=860-930 МПа; относительное удлинение δ=2,0-3,8%, что соответствует требованиям ТУ 14-159-313. Число гибов при испытании на знакопеременный изгиб составляет 53-65. Размер зерна имеет малый разброс по сечению и соответствует 7-8 баллам.