Analysis of temperature distribution in high carbon steel wires drawn with high drawing speed

The intensification of drawing process we can obtain by use higher values of single reduction or by increase of drawing speed. Nowadays, use in the practice drawing machines make possible to realization of thin wires drawing process with drawing speed for last draft equal about 30m/s. The high speed of drawing process can causes the increase of temperature till several hundred degrees of Celsius. Made investigations shown that in the result of intensive heating process in wire structure can appear the amorphous martnesite which can influences on cracks in wires. The theoretical analysis the influence of high drawing speed on temperature distribution, on the base of simulation with use of finite element method, was shown in the work.

---

Intensyfikację procesu ciągnienia można uzyskać w wyniku stosowania większych wartości gniotów pojedynczych lub na drodze zwiększenia prędkości ciągnienia. Obecnie stosowane ciągarki wielostopniowe, tzw prostociągi, umożliwiają realizację procesu ciągnienia drutów cienkich z prędkościami ciągnienia dochodzącymi w ostatnim ciągu do 30 m/s. Jednak, jak pokazuje praktyka, druty ze stali wysokowęglowych ciągnione z tak dużymi prędkościami nie zawsze spełniają wymagania norm określających własności drutów, szczególnie w zakresie własności technologicznych (liczby skręceń Nt i liczby zgięć Nb) Zbyt niskie własności technologiczne wykluczają zastosowanie takich drutów np. na górnicze liny wyciągowe czy kord stalowy. Duże prędkości ciągnienia przy niedostatecznym chłodzeniu materiału i ciągadła mogą spowodować wzrost temperatury metalu, dochodzący nawet do kilkuset stopni. Badania wykazały, ze w procesie ciągnienia drutów wysokowęglowych w wyniku ich intensywnego nagrzewania się, istnieje możliwość pojawienia się w strukturze martenzytu bezpostaciowego, to zaś prowadzi bardzo często do zwiększenia kruchości i podatności drutu na pękanie. W pracy przedstawiono analizę teoretyczną wpływu dużej prędkości ciągnienia na rozkład temperatury w drutach, wykonaną na podstawie symulacji procesu metodą elementów skończonych oraz jej weryfikację opartą na wzorach empirycznych.