The mechanical properties of high carbon steel wires drawn in conventional and hydrodynamic dies

Propiedades mecánicas de alambres de acero con alto contenido en carbono trefilados en matrices convencionales e hidrodinámicas

En el trabajo se ha evaluado la influencia de la matriz hidrodinámica en las propiedades mecánicas. El proceso de trefilado de alambres de φ 5,5 mm hasta el alambre final de φ 2,5 mm se realizó en 7 pasadas, en condiciones industriales, mediante una moderna trefiladora Koch multitroquel. La velocidad de trefilado en las últimas pasadas fue de 8,2 m/s. Sobre la base de los análisis numéricos del proceso de trefilado, se ha determinado la deformación redundante de los alambres. En el caso de los alambres trefilados con hileras hidrodinámicas se ha observado el aumento de las propiedades de plasticidad. Se ha demostrado que el aumento de las propiedades de resistencia en los alambres trefilados con matriz convencional está relacionado con la aparición en ellos de una mayor deformación redundante.

INTRODUCCIÓN

El desarrollo dinámico de la industria metalúrgica en los últimos años y las consideraciones económicas y técnicas exigen la búsqueda de nuevas tecnologías de producción de productos trefilados. El aumento constante de los requisitos de la industria en cuanto a la cantidad, calidad y propiedades de los productos trefilados, es decir, cordón de acero, alambres de cuerda, muelles, etc., ha provocado la necesidad de modernizar los trenes de trefilado y las herramientas de trefilado, incluidas las matrices.

Las modernas trefiladoras multitroqueles permiten trefilar alambre en seco a una velocidad superior a 25 m/s. En la práctica, con el fin de obtener un cierto estándar industrial, los fabricantes de alambre limitan la velocidad de trefilado a 10-15 m/s en la última pasada. La bibliografía disponible sobre el tema indica que una velocidad de trefilado elevada puede provocar el cambio de las condiciones de trefilado y de las propiedades de los alambres de acero con alto contenido en carbono [1-3].

Uno de los principales factores que limitan la velocidad de trefilado es la fricción, que provoca un aumento de la temperatura. Como resultado de la aplicación de una alta velocidad de trefilado, la temperatura en la superficie del alambre se eleva por encima de varios cientos de grados centígrados [1, 4].

Uno de los métodos de reducción del coeficiente de fricción es el proceso de trefilado en matrices hidrodinámicas, donde durante el trefilado se produce una separación casi completa entre la superficie del alambre y la matriz [5].

En la literatura se puede encontrar información sobre la influencia del proceso de trefilado en hileras hidrodinámicas en las propiedades de los alambres trefilados [5, 6].