降低线材拉拔残余应力的途径
冷拉后线材内部会残存着:拉应力、压应力。这两种应力在一定条件下实现平衡,线材尺寸和形状暂时稳定。但是由于弹性后效作用,线材不同部位配合释放残余应力会改变自己的形状,进而使整个线材发生变形,且变形越早,危害越大,如何降低线材残余应力是生产工艺控制的一项重要任务,一般来说应从以下方面考虑:
1、尽可能降低变形的不均匀性,具体措施有:降低总减面率,适当降低最后一道次的减面率(12-15%),降低异形线材横截面各部分变形的不均匀性;保证线材入模和出模方向与模孔轴线方向一致;使模孔变形区角度接近最佳角度;选用合适涂层和润滑剂,降低摩擦力。
2、采用矫直、喷丸等工艺措施,将弹性变形的潜能转变为表面塑性变形,消除或降低线材表面拉应力。由于表面拉应力消除或降低,线材抗拉强度略有下降,弯曲、扭转性能有所改善(回旋式矫直,因变形强烈,线材温度升高,矫直过程已产生一定程度的扭转,导致弯曲、扭转性能下降),弹簧经喷丸处理后疲劳寿命显著提高。
3、采用低温回火处理(200-300℃),使晶格重新排列、内部的残余应力得到释放,线材或弹簧的尺寸和形状长期稳定下来。各类线材经低温回火处理,在内部残余应力得以消除的同时,会产生时效硬化效应,实际抗拉强度往往有一定幅度(5-10%)的上升。