铜线高速拉拔过程数值模拟及质量控制

为了掌握铜线拉拔过程铜线的变形规律及其不同模具对拉拔过程的影响,通过对拉丝模具几何尺寸和铜线塑性变形的受力分析,建立拉拔变形模型并利用DEFORM-3D有限元对拉拔过程进行模拟,求解不同模角参数下铜线应力应变场和损伤场的变化规律,获得最佳的拉拔模角参数,减少模具磨损延长了模具寿命;同时分析了不同拉丝速度下铜线的变形规律,优化了拉丝工艺参数。     

冷旋锻加工对Nb521合金棒材显微组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、电子背散射衍射仪及拉伸力学性能测试,研究冷旋锻加工对高温紧固件用Nb521合金棒材显微组织及拉伸力学性能的影响。结果表明,随着冷旋锻加工率的增大,棒材晶粒沿轴向拉长呈纤维状组织,拉伸力学性能呈明显加工硬化趋势,强度逐渐升高。加工率不同的棒材进行1 350℃×1h真空退火后,组织均未完全再结晶,60%加工率棒材的再结晶率居中,但平均晶粒尺寸最小,综合力学性能最好。60%加工率的棒材心部与边部晶粒尺寸差异较大,且硬态时心部强度高于边部,但退火后反而低于边部。     

Cu-15Ni-10Mn合金形变热处理研究

研究了冷轧加工率与再结晶温度对Cu-15Ni-10Mn合金组织性能的影响以及形变时效工艺对合金力学性能的影响,详细说明了冷轧加工率与再结晶温度的匹配关系和合金形变时效强化机理.实验结果表明：冷轧加工率的增加,可降低Cu-15Ni-10Mn合金发生完全再结晶的温度;通过形变时效处理,合金内部析出MnNi粒子并阻碍晶界和位错运动,可显著提升合金力学性能;合金经加工率为70％的冷轧后,进行400℃保温48h的时效处理,硬度达394HV,抗拉强度大于1000MPa.     

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。     

高性能超细晶高锡磷青铜合金组织及性能研究

锡磷青铜兼具优异的强度和弹性性能,可以作为精密仪器仪表和航空航天等技术领域连接器和接插件的关键基础材料。以高性能超细晶粒组织Cu-Sn-P合金带材为研究对象,采用大变形加工率轧制和在线连续光亮退火组合的工艺技术,研究高锡Cu-Sn-P合金冷加工过程硬化规律、再结晶过程组织演变规律与动力学方程,以及不同晶粒尺寸合金带材的折弯特性。结果表明,加工硬化对Cu-Sn-P合金力学性能影响显著,合金的强度和硬度随着加工率的增加而增大。当加工率达到65%时,合金抗拉强度可达980 MPa;同时Sn含量越高,加工硬化效果越明显。当加工率为60%时,Cu-Sn-P合金再结晶初始温度为350 ℃,再结晶温度升高和保温时间延长均会导致再结晶晶粒尺寸的长大。保温时间到达临界值后晶粒尺寸不再随着时间的延长而继续长大。结合大加工率和在线光亮退火的组合工艺,高锡Cu-Sn-P合金的晶粒尺寸可以达到4~6 μm。Cu-Sn-P 合金在450~550 ℃保温时再结晶过程的晶界迁移热激活能 Q=18.56 kJ/mol,晶粒长大的动力学方程为 D=D02+5960.4te-2232/T。当抗拉强度≥900 MPa时,超细晶粒Cu-Sn-P合金折弯性能可以达到R/t≤3,表面光滑无裂纹。     

轧制工艺对深加工用温轧钼板材组织和性能的影响

通过改变轧制加工率、轧制温度及轧制方式,研究了轧制工艺对深加工用温轧钼板材组织和力学性能的影响,结果表明:采用大加工率开坯和低温交叉轧制工艺,钼板材的纵向、横向组织及性能相近,能够很好地满足深加工需要.     

精密异型钛材辊模拉轧加工工艺研究

分析了精密异型钛材难以加工的原因，简述了辊模拉拔法的原理、特点和优越性。设计、制作了4辊辊拉模，并用于生产实践，加工精密异型钛材。介绍了试生产工艺、试生产结果并对辊模拉拔法进行了讨论。结果表明：采用辊模拉拔工艺加工精密异型钛材，克服了钛材变形抗力大，难加工的缺点，能够显著减少拉拔力，增加道次加工率，提高拉拔速度，降低了生产成本。     

弥散强化铜材料拉拔道次的计算

介绍了两种用于弥散强化铜材料拉拔道次及配模的计算方法。根据计算结果与生产验证结果对比表明,随着拉拔道次的增加,材料的延伸系数下降、抗拉强度增大、材料的加工率变小。道次延伸系数相同时计算法比EpMaHOK法所得的结果更接近实际生产,它对氧化铝强化铜等材料的线材生产加工具有指导意义。     

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.     

固溶时效对上引拉铸Cu-0.3Cr-0.1Zr组织性能的影响

用扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、涡流电导率测量仪和万能试验机测试分别测量了上引拉铸拉拔之后固溶时效对Cu-0.3Cr-0.1Zr合金抗拉强度及导电率性能的影响,用金相显微镜观察不同拉拔加工率下固溶的显微组织.并探讨了合金的强化机理.结果表明:上引Cu-0.3Cr-0.1Zr合金铸锭经过75％冷拉变形后固溶其组织和力学性能较好.经时效后的固溶态Cu-0.3Cr-0.1Zr合金,抗拉强度和导电率迅速上升,随着时间时间的延长,其抗拉强度达到峰值后呈下降趋势,而导电率则继续上升.Cu-Cr-Zr合金析出强化的重要因素是大量共格弥散的析出相,以共格强化机制估算的强化值423MPa与实验结果415MPa相近.     

铝合金焊丝的拉拔及刮削工艺研究

为制造高品质铝合金焊丝材料,通过分析单模拉伸条件、拉伸的影响因素、拉伸配模原则、拉伸加工率等对铝合金焊丝拉伸的影响,形成了铝合金焊丝单模拉伸工艺、热处理工艺、多模连拉工艺及机械刮削光亮化工艺.结果表明:当加工率不超过27%、退火温度为410℃±10℃/保温1.5小时,可实现铝合金焊丝单模拉伸的顺利进行;两道模具之间的加...     

Structure and Properties of Carbon Steel Wire in Drawing

A method of continuous deformational nanostructuring of wire is described. In the method, a continuously moving wire is subjected simultaneously to tensile deformation in drawing, flexural deformation on passing through a roller system, and torsional deformation. This combination permits wide variation in its mechanical properties, ensuring both high strength and plasticity. The benefits of such deformation are the use of a tool already employed in the production of metal components; compatibility with the speeds of coarse and moderate wire drawing; and simplicity of the equipment. Laboratory apparatus for this method is described. Carbon steel 50 wire is selected for investigation, since it in great demand. The chemical composition and mechanical properties of the wire in the initial state are described. Experiments are conducted to investigate the effectiveness of the proposed differential nanostructuring in producing ultrafine-grain structure in the wire. The deformation conditions of the wire are described, as well as the drawing process. The transverse and longitudinal microstructure of the carbon steel 50 wire at the surface and in the center after different types of deformational treatment is investigated. In the experiments, the influence of the type of deformational treatment on the microstructure of the steel and its anisotropy over the wire cross section is established. The compliance of the wire’s mechanical properties with current standards is verified. After all types of treatment, its mechanical properties are consistent with State Standard GOST 17305–91. Metallographic data and mechanical test results after combined deformational treatment indicate that such combinations of deformation provide a promising approach to creating ultrafine-grain structure in carbon wire.     

锌白铜圆线拉伸工艺的改进

针对锌白铜材料的性能特点，结合实际生产中出现的质量问题，对润滑剂及拉模进行了改进。以粘稠润滑剂代替乳化液，并以组合压力模代替普通拉模，不仅改善了拉伸润滑状况，而且节能降耗，缩短生产周期，提高了线材质量。     

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。     

拉丝断面压缩率对10B30钢球化退火组织及力学性能的影响

研究了拉丝断面压缩率(5%～35%)对Φ9.67～11.69 mm 10B30钢丝(/%:0.28～0.34C, 0.0005～0.0030B)球化退火组织及力学性能的影响。结果表明：随着球化退火前拉丝断面压缩率的增加,球化退火组织级别提高,抗拉强度降低,断面收缩率提高,这是因为拉丝促进了球化退火过程中的自发球化和碳化物的ostwald熟化;当拉丝断面压缩率达到25%以上,球化组织和相应的抗拉强度和断面收缩率趋于稳定;实际生产中,退火前拉丝断面压缩率不应低于25%。     

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。     

多头拉铜细线常见断线氧化事故原因分析及措施

随着多头拉连续退火铜细线加工方式的广泛应用，对生产稳定性提出了更高的要求。多头拉连续退火设备在生产过程中出现断线、氧化等问题时，将直接影响设备的生产效率，增加员工劳动强度。根据生产实际要求，一方面从拉丝模具、乳液、拉丝操作等方面分析断线原因，提出了解决断线的有效措施；另一方面从铜线氧化现象查找影响铜线线表的因素，并通过烧炖液的配比和维护、操作的日常规范等手段，提高了铜线的防氧化能力。     

钴对钼丝加工及组织性能的影响

研究了钴对钼丝的拉伸性能及其加工硬化的影响。对加工态和退火态纯钼丝及掺杂结构钼丝的金相组织、力学性能进行观察和分析,发现钼中加钴提高了钼丝的加工硬化率,降低了再结晶温度,并且明显改善了退火钼丝的室温延性。因此,掺钴钼丝是一种性能优良的丝材。     

钢丝拉拔过程损伤模型及模拟计算

  为研究材料拉拔成型过程中的损伤问题,以1860MPa级PC钢绞线为研究对象,运用损伤力学理论分析了钢丝拉拔成形过程,采用ABAQUS软件建立了钢丝拉拔成形过程的材料损伤有限元模型,并利用该有限元模型计算了拉拔形变过程中材料损伤的演化规律。计算结果表明,钢丝经单道次拉拔形变后,材料损伤值呈周期性分布,其损伤最大值始终出现在某几个节点上。随着形变量增加,钢丝损伤值也逐渐增加,从第1道次的0.0034逐渐增加到第8道次的0.0136,但增加的幅度逐渐减小。对于模具顶角为8°钢丝拉拔,单道次压缩率为16%～18%,损伤分布也较均匀,最大损伤值也较小。     

大应变变形珠光体钢丝微观组织结构的研究

  采用扫描电镜（SEM）观察了以不同应变量拉拔变形后SWRH72A钢丝的显微组织变化,并测量了钢丝力学性能、磁学性能随应变量增大的变化趋势。试验结果表明,随着拉拔变形应变量的增大,珠光体片层间距逐渐减小,钢丝强度随之升高。由于变形应变量的增大,微缺陷密度升高,钢丝矫顽力Hc和剩余磁化强度Mr都随之变大。而应变量较小时,钢丝比饱和磁化强度基本不变,为227.87 emu/g。当应变量增大到2.60时,样品的比饱和磁化强度升高到233.55 emu/g,计算得知钢丝中渗碳体的质量分数由未变形状态的10.8%降至8.6%。