Способ подготовки поверхности стальной проволоки к волочению Советский патент 1992 года по МПК B21C9/02 

Изобретение относится к волочильному производству, в частности к подготовке«по- верхности проволоки к волочению с использованием сухой смазки.

Известен способ подготовки поверхности стальной проволоки к волочению на мыльной смазке, включающий щелочно-кис- лотное травление и нанесение подсмазочного покрытия путем известкования проволоки в водном растворе извести с введением формиата натрия и ацетата натрия.

Недостатком указанного способа является низкая прочность сцепления (адгезия) наносимого покрытия с металлом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому пб- ложительному результату является способ подготовки поверхности стальной проволоки к волочению, включающий кислотное травление, трехступенчатую промывку водой, нанесение подсмазочного покрытия путем двукратного погружения металла в водный раствор извести с промежуточной сушкой и окончательную сушку.

Недостатком известного способа является невысокая производительность процесса нанесения подсмазочного покрытия, так как двукратное погружение проволоки в известковый раствор не увеличивает количества наносимого на проволоку покрытия и замедляется технологический цикл подготовки поверхности стальной проволоки к во- лочению. Вследствие недостаточного химического сродства извести к металлу наблюдаются низкая адгезия покрытия и осыпание известкового слоя с поверхности проволоки после его нанесения.

Цель изобретения - увеличение производительности при повышении адгезии покрытия к металлу и смазке.

В предлагаемом способе подготовки поверхности стальной проволоки к волочению, включающем кислотное травление, многоразовую промывку, -нанесение подсмазочного покрытия в водном растворе извести и сушку, последнюю промывку осуществляют в мыльном растворе с концентрацией мыла 1-2%.

Сравнение предлагаемого способа с прототипом позволило установить соответствие его критерию новизны.

(Л

с

vj СА ОЭ

N О vl

Промывка проволоки в мыльном растворе перед нанесением подсмазочного покрытия увеличивает прочность сцепления извести с металлом и смазкой за счет образования на поверхности металла кальциевого мыла, обладающего поверхностно-активными свойствами по отношению к металлу. Содержание мыла в промывной ванне менее 1% не обеспечивает стехио- метрического протекания реакции по схеме

m Са ( О Н Ъ

nRCOONa н- mR(COO)2Ca

и достаточного количества известкового покрытия на проволоке. Содержание мыла в промывной ванне более 2% экономически нецелесообразно, так как концентрация мыла на проволоке достигает насыщения и количество известкового покрытия не увеличивается.

При промывке проволоки в мыльном растворе достаточно осуществлять однократное погружение в водный, раствор извести, так как получаемое подсмазочное покрытие обеспечивает сплошной и равномерный слой извести на поверхности проволоки и значительно сокращает время процесса нанесения подсмазочного покрытия.

Новый положительный эффект предлагаемого способа достигается за счет того, что последняя промывка в мыльном растворе перед нанесением подсмазочного покрытия позволяет участвовать как активным, так и неактивным частям извести вследствие хорошей адгезии покрытия к омыленной поверхности металла, а также уменьшить количество шлама.

Исключение повторного погружения металла в водный раствор извести повышает производительность в целом всего технологического цикла подготовки поверхности стальной проволоки к волочению. Все это позволяет достичь цели изобретения.

Сравнение предлагаемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области науки и техники и в смежных областях позволило выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что позво- ляет сделать вывод о соответствии критерию существенных отличий.

Предлагаемый способ подготовки поверхности стальной проволоки к волочению реализуется следующим образом.

Пример1.В травильном отделении сталепроволочного цеха метизного производства Западно-Сибирского металлургического комбината осуществляли травление

проволоки диаметром 6,5 мм из стали св08Г2С в растворе соляной кислоты концентрации 200 г/дм3 при 50°С. Время травления 30 мин. Затем проволоку промывали

водой в трех промывных ваннах, причем в последнюю ванну добавляли мыло в количестве 0,5%. Температуру мыльного раствора в ванне поддерживали 65°С. После 3-4-раз- ового окунания проволоки в мыльный рас0 твор на поверхность металла наносили подсмазочное покрытие (водный раствор извести с концентрацией 3-5% СаО и температурой 65°С). После нанесения известкового покрытия проволоку подвергали

5 сушке при 200°С. Количество мыла на проволоке 0,3 г/м2, подсмазочного покрытия - 2,1 г/м2. При б-кратном скручивании проволоки 30% известкового покрытия ссыпалось с поверхности металла. Время нанесения

0 подсмазочного покрытия составляло 5 мин. Визуальный осмотр после нанесения подсмазочного покрытия показал, что поверхность проволоки была с несплошным и неравномерным слоем. При волочении про5 волоки на стане наблюдалась слабая адгезия покрытия к металлу и смазке.

П р и м е р 2. Способ подготовки поверхности проволоки к волочению осуществляли по примеру 1. Количество мыла в

0 промывной воде составляло 1%, а на проволоке после промывки - 0,4 г/м . Количество подсмазочного покрытия после его нанесения на проволоке составляло 2,8 г/м2, осыпалось 15% извести с поверхности

5 проволоки при 6-кратном скручивании. Время нанесения покрытия 5 мин.

Визуальный осмотр после нанесения подсмазочного покрытия показал, что поверхность проволоки покрыта сплошным и рав0 номерным слоем извести. При волочении проволоки на стане наблюдалась хорошая адгезия покрытия к металлу и смазке.

Примерз. Способ подготовки поверхности проволоки к волочению осуществля5 ли по примеру 1. Количество мыла в промывной воде составляло 1,5%. а на проволоке после промывки - 0,5 г/м . Количество подемазочного покрытия после его нанесения на проволоку составляло 3,0

0 г/м2, осыпалось 12% извести с поверхности проволоки при 6-кратном скручивании. Время нанесения покрытия 5 мин.

Визуальный осмотр проволоки после нанесения покрытия показал, что поверх5 ность проволоки имела сплошной и равномерный слой извести. При волочении проволоки на стане наблюдалась хорошая адгезия покрытия к металлу и смазке.

П р и м е р 4. Способ подготовки повер- хности стальной проволоки к волочению

осуществляли по примеру 1. Количество мыла в промывной воде составляло 2,0%, а на проволоке после промывки - 0,6 г/м . Количество подсмазочного покрытия после его нанесения на проволоку составляло 3,1 г/м2, осыпалось 11 % извести с поверхности проволоки при 6%-кратном скручивании. Время нанесения покрытия составляло 5 мин.

Визуальный осмотр после нанесения покрытия показал, что поверхность проволоки имела сплошной и равномерный слой извести. При волочении проволоки наблюдалась хорошая адгезия покрытия к металлу и смазке. Однако увеличение количества мыла в промывной воде не повышает адгезионных свойств покрытия и также экономически нецелесообразно.

П р и м е р по прототипу. Способ подготовки поверхности проволоки к волочению осуществляли согласно принятой в цехе тех- .нологии. / Количество подсмазочного по- . крытия на проволоке составляло 1,7 г/м , осыпалось 50% извести с поверхности проволоки при 6-кратном скручивании. Время нанесения лодсмазочного слоя путем 2- кратного погружения металла в известковый раствор с промежуточной сушкой составляло 30 мин.

Визуальный осмотр после нанесения подсмазочного покрытия показал, что поверхность проволоки местами имела несплошности.и .неравномерный слой по толщине покрытия. При волочении проволо- ки подсмазочное покрытие не образсщыва- ло непрерывной смазочной пленки, что

приводило к прилипанию металла к инструменту.

Результаты, полученные при содержании мыла в промывной воде в соответствии с предлагаемым способом и при содержании мыла, не попадающем в рекомендуемые формулой пределы, приведены в таблице.

Использование- предлагаемого способа подготовки поверхности стальной проволоки к волочению обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:

повышение производительности процесса нанесения подсмазочного покрытия в 6 раз;

снижение расхода энергозатрат в процессе подготовки стальной проволоки к волочению;

возможность использования технических сортов извести;

повышение стойкости волочильного инструмента.

Ожидаемый экономический эффект составит 150 тыс. руб. при выпуске 156 тыс. т проволоки в год.

Формула изобретения

Способ подготовки поверхности стальной проволоки к волочению, включающий кислотное травление, многоразовую промывку, нанесение подсмазочного покрытия в водном растворе извести и сушку, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности при повышении адгезии покрытия к металлу и смазке, последнюю промывку осуществляют в мыльном растворе с концентрацией 1-2%.

Сущность изобретения: кислотное травление, многоразовая промывка, нанесение подсмазочного покрытия в водном растворе извести и сушка. Последнюю промывку осуществляют в мыльном растворе с концентрацией мыла 1-2%. 1 табл.