鋼線の降伏強さの風邪-引かれたプロセスの効果

冷たいデッサンを理解する

冷たいデッサンは包囲された温度の一連の進歩的に小さいダイスによってそれによって引き抜くことによって鋼線の交差セクションを減らす金属加工プロセスです。鋼鉄のrecrystallizationの温度の上の起こる熱間、冷たいデッサンは、通常20°Cと50°Cの間でそれの下で行われます。この低温の変形は動的recrystallizationのために許しません、従って内部の穀物の構造は延長され、そしてコンデンサーは、それに機械的処置を保障するために、必要なばねを改良するために、精密な機械化および精密な構造を保障するために、それを保障するために必要とされます。

ダイ自体は重要なコンポーネントです。通常、超硬合金またはダイヤモンド(細かいワイヤー用)で作られており、エントリーアングル、ベアリングセクション、出口ゾーンを備えています。潤滑剤は摩擦と熱生成を削減するために適用されます。一般的な潤滑剤には、カルシウムステアレート、ナトリウムステアレート、または油ベースの化合物が含まれます。パスごとの断面積の減少は通常、15%から25%の範囲で、より高い削減は、特殊なツーリングで可能です。各パスは、硬化鋼のメカニズムの背後にある硬化性が増加します。

降伏強さの影響

降伏強さは材料がプラスチックを変形し始める圧力です、従ってそれは負荷が取除かれるとき元の形に戻ることはないことを意味します。鋼線では、冷たいデッサンは収穫の強さを劇的に上げます-ある程度は元の価値を倍増します。この増加は仕事の堅くなることが原因で主に、また緊張の堅くなることとして知られています。ワイヤーが引かれるように、配分(水晶格子のライン欠陥)の多重し、相互に、より多くのdiscurrentationsの動きに障壁を作成します。そして圧力がより高いポイントを確かめるために、より高いワイヤーはより高いです。

変位密度と強度の関係は、テイラー・エコーテーションによってよく記述されています: [τ = αGb√]], τはせん断強度である, αは定数である, Gはせん断係数であります, bはバーガーのベクトルであります, そして、割当密度は割当密度です. 寒さの描画は、約1012 m−2から増加することができます 1016 m−2 重なる粉砕線に、グレイン・フローレンダーの転位の強度が増加します. ホールは、平均的な強度が向上します.

要因強さの強化に影響を及ぼす

] パスごとの還元率:[]] より高い削減増加の配分密度および従って降伏強さは、過度の減少は表面欠陥か摩耗を引き起こします。
描画パスの数: より多くのパスは、増分強化を可能にします。複数の光が、単一の重大削減よりも均一な微細構造を生成します。
速度を引く:]] 速度を下げると、より一貫性のある変形と糖尿病軟化のリスクがより少なくなる、温度上昇を低減します。
角度:]] より大きい記入項目の角度は、作業硬化率に影響を与えることができる静圧と摩擦加熱を増加させます。 6°〜10°の半径は鋼の典型的な。
鋼組成:] 炭素、マンガン、クロム、バナジウムなどの合金化要素は、硬化する能力に影響を及ぼします。炭素含有量が高騰すると、一般的に、描画後の強度が高まりますが、脆性が増加します。
潤滑と摩擦:[]]不適切な潤滑は、温度を上げ、材料の流れを変更することができ、より高表面摩擦につながる、時には効果的な強度の利益を削減します。

冷たいデッサンの利点

冷たいデッサンは熱処理か熱転がるのような他の増強方法上の複数の異なった利点を提供します:

[] 合金要素や熱エネルギーを追加することなく、引張強度[を増加させた。ワイヤは、機械的変形によって純粋に強くなります。
改良された表面の終わり:[] ダイスは表面を燃やし、Ra 0.2 μm と同じ値に荒さを減らす。これは耐食性または審美的な出現が重要である適用のために重要である。
文字寸法精度:] 冷間描画は、精度部品に理想的に、±0.01 mm の直径公差を保持することができます。
疲労抵抗を強化:[]] 描画中に表面に誘発された圧縮残留応力は、疲労の亀裂の開始を遅らせ、循環負荷下でワイヤのパフォーマンスを向上させることができます。
] 処理後の熱処理[の必要はありません。これにより、エネルギーコストと生産時間を削減できます。

制限事項と留意事項

これらの利点にもかかわらず、冷たいデッサンは欠点なしでではないです。最も重要な制限はのの開発です]残りの圧力]です。ワイヤーの表面は、芯が張力で、歪むこと、遅らせられた割れること、または積極的な環境で圧力腐食割れることを引き起こすことができる間、圧縮で残されるかもしれません。デッサンが過度に攻撃的である場合、ワイヤーはそれが延性を失い、そして特にばねのワイヤーがまたはそのようなワイヤーで回るように、またはそのようなワイヤーは等しくないです。

これらの問題を軽減するために、メーカーはしばしば[を組み込む]応力緩和アニール]のステップを最終ドロー後に。この低温熱処理(典型的に200°C〜400°C)は、収量を著しく低下させることなく残留応力を減らします。場合によっては、完全なアニールは、その後の成形作業のための延性を回復する必要があるかもしれませんが、それは強度をトレードする。もう1つは、耐衝撃性が、または硬化性が増加する可能性があるということです。

その他の強化方法との比較

冷たいデッサンは鋼線を強化するちょうど1つのアプローチです。他の方法は次のとおりです。

ホットローリング:]は、再結晶化温度の上に実行されます。転置がりが再結晶化中に焼却されるため、低強度を生成します。しかし、熱間圧延はより高い延性および低残留応力をもたらします。
焼入れと焼戻し:[ 冷間引抜よりも、またはより高い収量強度を達成できる熱処理が、温度と冷却速度の正確な制御を必要とする、歪みを引き起こす可能性があります。冷間引くことは、ワイヤの長い長さのためにより費用対効果が大きいです。
] ひずみの老化:] 多くの場合、描画と組み合わせて使用しました。低炭素鋼は、転置のピン留めにより、10〜20%の歩留強度を増加させるために、図面の後に老化することができます。これは、高強度コンクリート補強ワイヤの生産に活用されています。
:]]は、高炭素鋼線(例えば、タイヤコード)に使用されます。ワイヤーは、オーステナイトフェーズに加熱され、その後、モールテン鉛または塩風呂で冷却され、微細な真珠石構造を形成し、描画前に強度と延性を優れた組み合わせを提供します。亜続性寒さの図は、さらに、真珠石灰質を精製し、さらに、金属線に最も知られている鋼線(Paup)に最も高い強度を生成します。

それぞれの方法は、独自のコスト、エネルギー、およびプロパティのトレードオフを持っています。冷たい図面は、高強度、タイトな許容度、良好な表面仕上げが適度にコストで必要である場合に好まれています。

風邪-引かれた鋼線の適用

冷たいデッサンからの高められた降伏強さは多くの企業を渡ってこの材料を必要とします:

構造:]] プレストレスコンクリートストランド、補強のための金網、およびタイワイヤーは高い抗張容量のための冷たい引かれたワイヤーに頼ります。
Automotive:]]]バルブスプリング、クラッチスプリング、およびサスペンションコンポーネントは、描画によって硬化し、多くの場合、強化される冷たい描画ワイヤから作られています。
産業機械:[]]クレーン、エレベーターケーブルおよび鉱山操作のためのワイヤーロープは強さおよび柔軟性を両方達成するために一緒にねじられた複数の風邪の引かれた鎖を使用します。
ファスナー:]] 爪、ネジ、および引き出されたワイヤーから生成されたボルトは、余分なコストなしで強化された強度から恩恵を受ける。
[:]]]楽器弦、傘の肋骨、さらには紙クリップは、形状と耐久性を維持するために描画線を使用します。

これらのアプリケーションの多くは、降伏強度は、第一次設計基準です。例えば、ASTM A1060は、冷たい描画プレストレス鋼線のための1500 MPaの最小降伏強度を指定します。このような高い値は、制御されたコールドドローイングプロセスによってのみ達成可能です。

コンテンツ

風邪の引かれたプロセスは、仕事の堅く、穀物の精製を導入することによって鋼線の降伏強さに大きく影響を与えます。慎重に選ぶことによってダイ幾何学、減少のスケジュール、潤滑および構成、エンジニアは機械特性を要求する指定を満たすように合わせることができます。残りの圧力および潜在的なbrittlenessは圧力救助のアニールするか、の後で熱処理によって軽減を要求します、強さ、精密の全体的なバランスはおよび費用は風邪を現代ワイヤー製造業の角線を引くことを形作ることができます。設計のために、これらの設計はあらゆる精密な等級の下のデッサンをです。デッサンを確かめるこれらの設計はあらゆる条件をです。

更に読みたい場合は、AZoM による鋼の冷間図の理解ガイド、またはの科学直トピックページをコールドドローイングを参照してください。作業硬化に関する技術的な詳細は ]]の作業硬化に関する Wikipedia記事]を参照してください。異なる強化方法の比較のために、 [FLT:[FLT:]の材料は、 [FLT:]の材料の材料の材料を[FLT:]: [FLT:]]の処理に役立ちます。 [FLT:[FLT:]:[FLT:]:[FLT:]:[FLT:]:[FLT:]:[FLT:[F]:[F]:]:[FLT:[F]:[F]:[F]:[FLT:[FLT:]:[F]:[F]:[FLT:[F]:[F]:[F]:[FLT:[F]:[FLT:[F]:]:]:[F