Способ отжига проволоки

Авторы патента:

C21D8/06 - при изготовлении прутков или проволоки

C21D1/26 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2689265:

М.С.СТИЛ Клаудиуш Собеский Сп.Й. (PL)

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения требуемых механических свойств проволоки за счет создания однородной структуры осуществляют отжиг проволоки, при непрерывном процессе производства, после волочения, при этом нагрев проволоки проводят пучком лазерных лучей мощностью 0,1-1 кВт/см² продолжительностью от 1 до 20 с до температуры 550-750°С, затем наматывают проволоку на катушку и охлаждают. 1 ил.

Область техники

Предметом изобретения является способ отжига проволоки после процесса волочения.

Уровень техники

Известные способы изготовления проволоки заключаются в волочении полос металлического материала на волочильных многоступенчатых станках с применением непрерывного охлаждения и смазывания проволоки, а также рекристаллизационном отжиге, используемом для восстановления способности материала к пластической деформации и избегания разрыва тянущейся полосы.

Хорошо известно, что в результате наклепа, выходящая из волочильного станка проволока, в зависимости от степени изменения площади поперечного сечения на матрице, имеет большую деформацию зерна материала, и необходимо выполнить процесс отжига. Доказано, что проволока имеет повышенные механические свойства, такие как прочность при растяжение, пределы пластичности, и, что самое главное, высокое внутреннее напряжение. Для улучшения механических свойств традиционно производится отжиг проволоки в печи продолжительностью от 12 до 24 часов, затем производится отпуск, а это, в свою очередь, является энергоемким и дорогим процессом.

Существуют известные способы нагревания в процессе отжига различных металлических элементов с помощью лазера, но не известен способ отжига проволоки с помощью лазеров.

Известным является способ из патента № PL 112245 - Способ горячего цинкования стальной проволоки соединенный с рекристаллизационным отжигом

Использование способа согласно изобретению позволяет легко регулировать температуры отжига путем регулирования мощности индукционного генератора. Большую отдачу тепла можно получить путем оптимального подбора конструкции индуктора. Целью изобретения является достижение однородной структуры проволоки, обеспечивающей требуемые механические свойства, хорошее качество цинкового покрытия, при одновременном сокращении времени процессов отжига и цинкования, уменьшении габаритов производственных машин, снижении энергопотребления и затрат производства.

Известным является патент № PL 210631 - Устройство для лазерной обработки.

Предметом изобретения является устройство для лазерной обработки, повышающее эффективное использование мощности лазера. Изобретение в основном применяется при использовании лазеров для нагревания, резки различных материалов, особенно металлических. Устройство для лазерной обработки, имеющее головку, имитирующую лазерное излучение, и вогнутое зеркало, отражающее излучение, отбившееся от поверхности обрабатываемого предмета, согласно изобретению характеризуется тем, что вогнутая поверхность зеркала имеет форму, образованную путем соединенных проникающих контуров вогнутых поверхностей в основном сферы и эллипсоида. Такая форма поверхности зеркала увеличивает эффективность системы лазер-заготовка.

В патентной заявке № KR TW201341098 описано лазерное устройство для отжига.

Лазерное устройство для отжига содержит нижнюю пластину, имеющую единицу присутствующего порта, через которую проходит лазерный луч, верхний блок пластины устанавливается на нижнюю пластину устройства, которая имеет прозрачное окошко, направленное на предмет воздействия.

Раскрытие изобретения

Способ отжига проволоки согласно изобретению характеризуется тем, что в непрерывном процессе производства проволоки после волочения на перемещающуюся проволоку направляются лазерные лучи с плотностью мощности 0,1÷1 кВт/см² с продолжительностью времени от 1 до 20 секунд, нагревая ее до температуры ряда 550÷750°С, затем проволока наматывается на катушку, при этом время отжига проволоки на катушке при естественном охлаждении не должно превышать 400 секунд.

Инновация технологического процесса производства проволоки заключается во внедрении в производственную линию лазеров с более низкой энергоемкостью (плотность мощности одного лазера 0,1÷1 кВт/см²) для предварительного нагрева проволоки по сравнению с обычными печами.

Краткое описание чертежей

Предмет изобретения представлен на рисунке общей схемы.

Осуществление изобретения

Способ отжига проволоки согласно изобретению на примере исполнения заключается в предварительном нагревании проволоки в лазерной камере (6) лазерным пучком (5), управляемым базовой системой (4), направленным на проволоку (9) сразу после воздействия наклепа (3) волочильным станком (2). Проволока (9) находится в непрерывном движении, разматывается с катушки (1) и наматывается на катушку (9). Эффективность использования энергии лазеров, как показали испытания и тесты, зависит от обеспечения регулировки мощности лазеров, размера плотности потока и количества лучей в ряде от 2 до 20 лазеров, направленных на проволоку, в зависимости от диаметра нагреваемой проволоки, таким образом, чтобы описанный способ позволил в течение времени от 1 до 20 секунд получить соответствующую температуру (550÷750°С) проволоки, находящейся в непрерывном движении. В итоге, тепловая энергия, переданная лазерами проволоке, вызовет первоначальный процесс отжига продолжительностью от 30 до 400 секунд в зависимости от конечных заданных механических параметров. После предварительного нагревания проволока наматывается на катушку (7), чтобы после предварительного отжига транспортировать ее в стационарную печь (8) для соответствующего процесса отжига. Предполагается, что проволока после лазерного отжига будет обработана в пределах 10÷20%. Это значит, что на данном этапе предварительно снимется внутреннее напряжение (оздоровление) и уменьшатся механические параметры проволоки, такие как: прочность при растяжении и диапазон пластичности на 10÷20%.

Способ отжига проволоки в процессе ее непрерывного производства, включающий нагрев проволоки, подвергнутой волочению, при ее непрерывном перемещении, отличающийся тем, что нагрев проволоки осуществляют пучком лазерных лучей с плотностью мощности 0,1-1 кВт/см² продолжительностью от 1 до 20 секунд до температуры 550 - 750°С, после чего проволоку наматывают на катушку, при этом время отжига при естественном охлаждении проволоки на катушке устанавливают не более 400 секунд.

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к способам производства сортового круглого проката из легированных сталей для изготовления крепежных изделий холодной объемной штамповкой.

Способ производства круглого проката из легированных сталей для изготовления крепёжных изделий холодным деформированием // 2677037

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к способу производства сортового круглого проката из легированных сталей для изготовления крепежных изделий холодной объемной штамповкой.

Холоднокатаная проволока из стали с высокой усталостной прочностью и с высоким сопротивлением водородному охрупчиванию и усиленные ею гибкие трубопроводы // 2662178

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения высокой стойкости к водородному охрупчиванию в кислой среде и высокой коррозионной усталостной прочности холоднокатаную проволоку изготавливают из стали следующего химического состава, в вес.%: 0,2≤С≤0,6, 0,5≤Мn≤1,0, 0,1≤Si≤0,5,0,2≤Сr≤1,0, Р≤0,020, S≤0,015, N≤0,010, при необходимости не более 0,07 Аl, не более 0,2 Ni, не более 0,1 Мо и не более 0,1 Сu, остальное - железо и неизбежные при выплавке примеси, при этом проволока имеет микроструктуру с содержанием бейнита и, при необходимости до 35% игольчатого феррита и до 15% перлита.

Способ производства круглого сортового проката из борсодержащей стали с повышенной пластичностью // 2636542

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству круглого сортового проката диаметром от 6 до 13 мм. Для повышения пластических свойств проката, позволяющих гарантировать степень деформируемости проката на уровне 66% при изготовлении крепежных изделий холодной высадкой выплавляют сталь, содержащую, мас.%: углерод 0,07-0,11, кремний 0,15-0,40, марганец 0,30-0,55, алюминий 0,02-0,05, сера 0,005-0,025, фосфор 0,005-0,025, хром 0,02-0,15, никель 0,02-0,30, медь 0,03-0,18, титан 0,002-0,03, бор 0,001-0,003, молибден 0,002-0,03, азот 0,005-0,010, олово 0,001-0,015, свинец 0,001-0,010, цинк 0,001-0,018, кальций 0,001-0,003, железо и примеси – остальное, осуществляют непрерывную разливку стали с получением заготовки сечением 150×150 мм с уровнем ликвации в макроструктуре не более 2 балла, аустенизацию заготовки, прокатку на промежуточное квадратное сечение размера 106×106 мм, сплошную зачистку и шлифовку, нагрев, прокатку заготовки на круглый профиль и охлаждение в две стадии, причем сначала ускоренное охлаждение водой высокого давления до 850-930°C, а затем воздушное охлаждение со скоростью движения круглого проката 0,4-1,0 м/с и с возможностью регулирования интенсивности охлаждения в зависимости от диаметра сортового проката и температуры окружающей среды.

Способ подготовки горячекатаного проката для изготовления метизных крепежных изделий // 2612101

Изобретение относится к области термомеханической обработки сортового горячекатаного проката из конструкционных сталей перлитного класса и может быть использовано при изготовлении из него высокопрочных крепежных изделий.

Способ и установка для непрерывного изготовления стальной проволоки // 2604542

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения механических свойств проволоки и обеспечения однородной микроструктуры способ изготовления стальной проволоки включает получение стальной проволоки, нагрев до температуры аустенизации стальной проволоки, патентирование стальной проволоки, волочение стальной проволоки.

Прокат круглого поперечного сечения для изготовления высокопрочного крепежа // 2562719

Изобретение относится к металлургии стали и может быть использовано при производстве сортового проката круглого сечения для изготовления высокопрочного крепежа холодной осадкой.

Способ подготовки калиброванного проката для изготовления метизных крепежных изделий // 2553321

Изобретение относится к области термомеханической обработки сортового горячекатаного калиброванного проката. Для достижения высоких прочностных и пластических характеристик по всему сечению и длине проката осуществляют отжиг калиброванного проката при 770-790°С в течение 3-4 часов, охлаждение с печью до 660-680°С, выдержку 3-4 часа, охлаждение с печью до температуры 140-150°С с выдержкой 1-2 часа, дальнейшее охлаждение на воздухе, первичное волочение со степенью обжатия 17-19%, нагрев в печи с контролируемой атмосферой, патентирование при 440-460°С, вторичное волочение со степенью обжатия 4-5%.

Устройство для деформации проволоки из стали, линия и способ производства высокопрочной проволоки из стали // 2549798

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения качества проволоки, ее прочностных характеристик осуществляют разматывание бунтовой проволоки и ее правку, нагрев, обжатие, закалку, повторный нагрев, охлаждение и смотку в бунт.

Способ обработки среднеуглеродистых сталей // 2542205

Изобретение относится к области деформационно-термической обработки среднеуглеродистых низколегированных сталей. Для повышения ударной вязкости сталей, работающих при низких температурах, осуществляют закалку и пластическую деформацию путем ротационной ковки со степенью относительной деформации за проход 5-25% в интервале температур 600-500°C.

Способ повышения трещиностойкости толстолистового проката // 2688786

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения трещиностойкости толстолистового проката, который может быть использован при производстве магистральных газо- и нефтепроводов и в судостроении на листовом прокате создают упрочненные и неупрочненные полосы, ограниченные линиями в соответствии с уравнением: где а - параметр, составляющий (0,2-0,3) от длины листа, м; b - ширина листа, м; k=1, 2, 3, …, N; N=b/c=(6-7); с - ширина упрочненных и неупрочненных полос, м.

Способ упрочнения режущего инструмента из карбидсодержащих сплавов методом непрерывного лазерного воздействия // 2688104

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке лазером при изготовлении и ремонте различных машин и механизмов. Способ упрочнения режущего инструмента из карбидсодержащих сплавов методом непрерывного лазерного воздействия, включающий лазерную обработку с использованием лазера непрерывного воздействия при плотности мощности лазерного излучения 2⋅106 Вт/м2, скорости распространения лазерного луча в пределах 2⋅10-2±1⋅10-2 м/с, при этом диаметр луча выбирают от 1,5⋅10-3 до 2,5⋅10-3 м, а расстояние от режущей кромки до места облучения от 1 до 1,5 мм, причем перед непрерывным лазерным воздействием производят карбонитрацию в ванне карбонитрации при температуре от 540°С до 580°С в расплаве солей на основе 20% цианата калия KCNO и калия углекислого CK2O3 - 80% поташа К2СО3 с выдержкой в течение 30 мин.

Способ обработки стальной упаковочной ленты // 2687620

Изобретение относится к обработке и отделке полосового проката, в частности ленты, предназначенной для упаковки рулонного металла и листов в пачках. Для обеспечения в упаковочной ленте требуемого уровня физико-механических свойств в широком диапазоне толщин от 0,45 до 1,30 мм в условиях высокопроизводительного агрегата обработке подвергают холоднокатаную ленту с содержанием 0,28-0,50 мас.% углерода, при этом ленту нагревают со скоростью 4,5-8,0°С/с до температуры 930-950°С, выдерживают в расплаве свинца в течение 20-50 с при температуре 460-500°С, окрашивают поверхность и сушат, а затем осуществляют покрытие ленты воском в водно-восковой эмульсии, содержащей 20% парафина, с последующим охлаждением воздухом, имеющим температуру 60-70°С.

Способ получения высокопрочного стального листа с покрытием, имеющего улучшенную прочность и пластичность, и полученный лист // 2687284

Изобретение относится к способу получения высокопрочного стального листа с покрытием, имеющего предел текучести YS по меньшей мере 800 МПа, предел прочности на разрыв TS по меньшей мере 1180 МПа, общее удлинение по меньшей мере 14% и коэффициент раздачи отверстия HER по меньшей мере 30%.

Способ производства высокопрочного стального листа с покрытием, обладающего высокой прочностью, пластичностью и формуемостью // 2686729

Настоящее изобретение относится к способу получения высокопрочного стального листа с покрытием, имеющего предел текучести YS по меньшей мере 800 МПа, предел прочности TS по меньшей мере 1180 МПа, полное удлинение по меньшей мере 14% и коэффициент раздачи отверстия HER по меньшей мере 30%, а также к высокопрочному стальном листу с покрытием, полученному предлагаемым способом.

Элемент из термообработанного стального листа и способ его производства // 2686715

Изобретение относится к области металлургии, а именно к элементу из термообработанного стального листа и способу его производства, и может быть использовано в автомобильной промышленности, в частности для изготовления таких противоударных частей автомобиля, как бампер и центральная стойка.

Элемент из термообработанного стального листа и способ его производства // 2686713

Изобретение относится к области металлургии, а именно к элементам из термообработанного стального листа, и может быть использовано при изготовлении ударопрочных деталей автомобилей.

Способ плазменной обработки металлических изделий // 2686505

Изобретение относится к области упрочняющей термической обработки, а именно плазменной термической и химико-термической обработки поверхностного слоя деталей. Плазменную обработку ведут рабочей плазменной дугой прямой полярности, горящей между плазмообразующим соплом - катодом и изделием - анодом.

Способ получения листа неориентированной электротехнической стали, имеющего превосходные магнитные свойства // 2686424

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения отличных магнитных свойств листа из неориентированной электротехнической стали способ включает использование стального сляба, содержащего мас.%: C не больше 0,01, Si не больше 6, Mn 0,05-3, P не больше 0,2, Al не больше 2, N не больше 0,005, S не больше 0,01, Ga не больше 0,0005, Fe и неизбежные примеси остальное, горячую прокатку сляба, необязательно отжиг, декапирование, холодную прокатку, окончательный отжиг и нанесение изоляционного покрытия, причем средняя скорость нагрева от 500 до 800°C в процессе нагрева во время окончательного отжига составляет не менее чем 50°C/с.

Способ термической обработки кольца подшипника из стали // 2686403

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к термической обработке колец подшипников. Способ обработки подшипникового кольца из стали включает ступенчатый нагрев в вакууме в замкнутой камере b, последующее охлаждение азотом под давлением в замкнутой камере и трехкратный отпуск.

Способ подготовки горячекатаного проката для изготовления крепежных изделий // 2689349

Изобретение относится к области обработки сортового горячекатаного проката и может быть использовано при изготовлении из него высокопрочных длинномерных крепежных изделий. Для получения требуемых прочностных и пластических свойств калиброванного проката согласно ГОСТ 10702-2016 за счет формирования равномерной мелкодисперсной структуры пластинчатого сорбита по всей площади поперечного сечения и длине проката осуществляют отжиг горячекатаного проката при 770-790ºС с выдержкой в течение 3-4 ч, охлаждение с печью до 660-680ºС, выдержку в печи 3-4 ч, охлаждение с печью до температуры 160-170ºС с выдержкой 2-3 ч, охлаждение на воздухе, первичное волочение со степенью обжатия 13-14%, патентирование с изотермической выдержкой при температуре 490-510ºС, охлаждение и вторичное волочение со степенью обжатия 5-6%. 1 табл.