СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОЛОКИ ОВАЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК B21C1/00 

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 (A.C. SU 1447463), 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 коррозионностойкой 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.

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 а₀=(0,9÷1,1)а·ехр(ε/2) и шириной b₀=(0,9÷1,1)b·ехр(ε/2), где ε - заданная степень деформации, а а и b - соответственно высота и ширина сечения проволоки готовых размеров, причем прокатку осуществляют на гладких валках, после чего осуществляют волочение через фасонную волоку с получением овального сечения предготовых размеров.

Получение проволоки предготовых размеров с указанными размерами позволяет обеспечить степень холодной пластической деформации при чистовом обжатии заданную, например, (20+5)%, и получить проволоку овального сечения с высокими механическими и эксплуатационными свойствами.

При формировании овального сечения проволоки предготовых размеров комбинацией прокатки на гладких валках и волочением через фасонную волоку обеспечивают равномерную степень деформации по сечению проволоки и ее однородную мелкозернистую структуру.

Способ осуществляли следующим образом.

Проволока из стали ЧС-68ИД круглого сечения ⊘1,20 мм прокатана на гладких валках с получением плоско-овальной проволоки с длиной осей 0,80 и 1,60 мм. Проволока без термообработки протянута через фасонную волоку с получением овального сечения предготовых размеров а₀=0,67 мм и b₀=1,46 мм.

На предготовом 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. Проволока соответствует Ту 14-159-313.

№ партииМасса бунта, кгРазмеры сечения, а×bσ_в, МПаδ%Число гибовРазмер зерна12,30,595-0,598×1,297-1,300790-8604,3-7,553-658-1026,30,594-0,596×1,295-1,299810-8605,4-5,674-798-1036,70,597-0,600×1,297-1,300880-8903,0-3,255-748-10

Способ предназначен для повышения механических и эксплуатационных свойств проволоки овального сечения, например дистанционирующей проволоки для ТВЭЛов атомных реакторов из стали марки ЧС-68ИД. Способ включает холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку. Равномерная степень деформации по сечению проволоки и однородная мелкозернистая структура обеспечивается за счет того, что деформацию проволоки предготовых размеров осуществляют холодной прокаткой с получением овального сечения высотой а₀=(0,9÷1,1)а·ехр(ε/2) и шириной b₀=(0,9÷1,1)b·ехр(ε/2), где ε - заданная степень деформации, а а и b - соответственно высота и ширина сечения проволоки готовых размеров, причем прокатку осуществляют на гладких валках, после чего осуществляют волочение через фасонную волоку с получением овального сечения предготовых размеров. 1 табл.

Способ изготовления проволоки овального сечения, включающий холодную пластическую деформацию заготовки круглого сечения с получением проволоки готовых размеров волочением через фасонную волоку, отличающийся тем, что деформацию проволоки предготовых размеров осуществляют холодной прокаткой на гладких валках с получением овального сечения высотой a₀=(0,9÷1,1)a·exp(ε/2) и шириной b₀=(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, и последующим волочением через фасонную волоку предготовых размеров.