Способ подготовки поверхности заготовки к волочению Советский патент 1992 года по МПК B21C9/00 

НИИ и особенно при пуске стана возможно наруи)ение сплошности слоя смазки и подсмазочного покрытия, контакт w микросваривание поверхности металла и инструмента. В лучшем случае это приводит к ухудшению качества поверхност 1 проволоки, Б XyflUJGM - к обрыву проволоки ПрИ

волоченим,

В качестве прототипа выбран известный способ подготовки поверхности заготовки к волочению, включающий нанесение подсмазочного покрытия в виде термопласти ного линейного полимера с последующим язнесением порошкообразной смазки. Недостатком прототипа является следующее, Термопластичное линейные полимеры могут обладать различной молекулярной массой. Полимеры с малой молекулярной массой (менее критических значений) имеют температуры плавления и стеклования практически одинаковые, поэтому участок высокозластичного состояния у них минимальный. Подсмазочные покрытия из таких полимеров недостаточно хорошо удерживаются на поверхности проволоки и при волочении возможно частичное или по.лное их выдавливание из очага деформации. В первом случае это приводит к появлению продольных рисок на поверхности проволоки, а во втором - к нарушению стабильности про десса и обрыву ггроволоки.

Целью изобретения является стабилизация процесса волочения и улучшение качества поверхности проволоки.

Поставленная цель достигается ТОРИ, что согласно способу подготовки поверхности проволоки к волочению, включающему нанесение подсмазочного покрытия в виде термопластичного линейного полимера с последующим нанесением порошкообразной смазки, в качестве .термопластичного линейно. полимера используют полимер большой молекулярной массы, который наносят на проволочную заготовку, нагретую выше температуры плавления данного полимера, а затем охлаждают до температуры выше температуры его стеклован1 й, но ниже температуры его плавления.

Способ осуществляется следующим образом.

Проволоку нагревают до температуры выше температуры плавления, термопластичного линейного полимера большой молекулярной массы и наносят данное полимерное вещество. При этом оно переходит в вязкотекучее состояние, заполняет микрорельеф проволоки и обеспечивает прочное сцепление подсмазочного покрытия и поверхности проволоки при после.дующем их охпам дении ни.же температуры

плавления полимера, но температура его стеклования. Если охлаждение будет осуществляться до температуры равной или ниже температуры стеклования полимера, то подсмазочное покрытие будет хрупким, будет легко разрушаться и не обеспечит стабильного режима трения в ходе дальнейшей деформации. При температуре охлаждения выше температуры

0 плавления полимера подсмазочное покрытие будет находиться в вязкотекучем состоянии и будет легко выдавливаться из очага деформации. При охлаждении е оптимальном интервале температур полимерное под5 смазочное покрытие находится в высокопластичном состоянии и надежно экранирует поверхности проволоки рабочего инструмента от контакта между собой при деформации. Волочение будет происходить

0 в стабильном режиме (за счет исключения возможности обрыва проволоки). Вместе с этим будет обеспечено улучшение качества поверхности готовой проволоки за счет улучшения условий трения на контакте.

5 П р и ме р 1,Проведено волочение низкoyглepoдиctoй проволоки БСтОМ. На поверхность проволоки диаметром 3,5 мм, нагретую до 250°С .наносится полиэтилен большой молекулярной массы, который при

0 контакте переходит в вязкотекучее состояние (плавится), и заполняет микрорельеф поверхности проволоки. При дальнейшем охлаждении поверхности движущейся проволоки до 50°С подсмазочное полиэтилено5 еое покрытие переходит в высокоэластигчное.состояние. Этообеспечивает надежное экранирование контактных поверхностей проволоки и твердосплавные волоки при дальнейшем волочении на смазке из мыльного порошка с единичными обжатиями до 15%. После волочения проволока имеет гладкую поверхность без рисок V( цэрапания с практически сплошной достаточно толстой (35-40 мкм) смазочной

5 планкой.

П р 5л - е р 2. Проведены испытания для прутков из меди марки МЗ, никеля НП2 и Т51тана ВТБс, э также для труднодеформируемой а холодном состоянии свинцовистой

0 латуни марки Л59-1. В качестве подсмазочного покрытия применялись полиэтилен среднего давления и полистирол.

Предварительный нагрев прутков диаметром 3,5 мм и длиной до 5 м (по 3 шт. в

5 каждом опыте) осуществлялся в проходной электропечи, способной перемещаться вдоль оси волочения относительно стана. Для осуществления теплого волочения стан оборудован обогреваемым еолокодержателем и мыльницей, Подсмазочное покрытие

наносится на прутки при выходе их из печи. Контролируемое охлаждение прутков с покрытием осуществляется при движении от печи к мыльнице за счет обдува воздушным потоком. Волочение проводилось в обычной металлокерамической волоке с обжатием 15%. Скорость волочения (0.5-1,0 м/сек) определялась заданной температурой охлаждения проволоки.

В табл. 1 приведены составы смазок, а в табл, 2 конкретные режимы нанесения подсмазочных покрытий и материал прутков, используемых для волочения.

В результате проведения испытаний установлено, что применение в качестве по,цсмазочного покрытия буры не обеспечивает стабильных условий волочения и хорошего качества поверхности. При холодном волочении прутков из никеля и титана в момент пуска стана происходили обрывы заправочного конца (волочение со смазками 2 и 3). Волочение прутков из меди происходило без обрывов, но на поверхности прутков имелись продольные риски (особенно после волочения со смазкой 1). Во всех случаях смазочное покрытие имело вид тонкой (2-10 мкм) прерывистой пленки (10-15% поверхности прутка в зависимости от состава смззки и материала прутка). Теплое волочение при температурах 110-230°С дало неудовлетворительные результаты, так как бура не в состоянии обеспечить хорошей адгезии поверхности прутков и специальной смазки для теплого и горячего волочения (состав 5). Обрывы происходили как в период пуска стана (никель, титан, латунь), так и в процессе волочения (латунь). На меди обрывов не наблюдалось, но качество поверхности все равно было крайне неудовлетворительное. Волочение по режимам табл.2 с использованием в качестве материала подсмазочного покрытия низкомолекулярных полимеров, этилена (с молекулярной массой менее 9«10 ) и стирола (с молекулярной массой 4 10 ) дало отрицательный результат из-за обрывов проволоки вследствие нарушения целостности смазочного покрытия в волоке. Это связано с тем. что температура плавления и стеклования низкомолекулярных полимеров примерно равна. При волочении не может быть выпог.нено условие охлаждения проволоки с покрытием ниже температуры плавления и полимерное покрытие находится в очаге деформации только в состоянии вязкого течения, легко выдавливается вместе .о смазкой при деформации, что и ведет к прекращению волочения вследствие оЬрыва. В случае охлаждения нижетемпературы стеклования полимера при последующем волочении вначале происходит хрупкое paapyuienne и осы пание нмзкомолекулярного , а при повышении контактных температур при де формации остаткм покрытия переходят в 5 вязкое состояние и также летко выдавливаются из волоки.

Применение в качестве подсмазочногс покрытия при холодном волочении полиятилена большой молекулярной массы дало хо10 рощие результать. В период пуска стана и при волочении не наблюдалось обрывов. После волочения на поверхности прутков отсутствовали дефекты в виде рисок и царапин, смазочный слой имел вид сгтлошното 15 (90-100% поверхности), толстого (до 35-40 мкм)покрытия. Использование такого полиэтилена при теплом волочении меди и никеля дало хорошие результаты, сходные с результатами при холодном волочении. 0 прутки без повепхностных дефектов имели довольно толстый (20-30 мкм) сплошной слой смазочного вещества. При теплом волочении титана и, особенно, латуни на поверхности имелись отдельные риски, а 5 покрытие зани ;апо 70-90% ллощадм. Это, ,цно, свйзано с относительно низкой для этих материалов температурой волочения.

Титан, латунь и медь были под ергнути 0 волочению при более высоких температурах (200-230 С) с использованием в качестве подсмазочногЛ покрытий другог: пплимерсЗ большой молекулярной массы, имеющего более высокунэ температуру плавления - пс5 листирола. В этом с.пучае теплея волочегпче происходило ста51 пь ю, без обрь:Еоз. з поверхность прутков имела качество без видимых поверхностных дефектоп и из 90-100% покрыта толстьпм с.поем до 30 мкм) 0 смазочнота вещества, состоящего из полистирола и смазки 5,

Результаты испытаний спилетельствуiOT о том, что применение термоплзстичного линейного полимера большой молекуляр5 ной массы в качестве подсмазочиого покрытия при холодном ii теплом волочении столь разнородных матер11алов (медь никель и труднодеформируемзя латунь) при различHbix составах сухих смазок оРе ючивает во 0 всех случаях наличие толстого слоя из подсмазочного вещества и ч эстии смазки, который наде.жно экра.нирует труидиеся поверхности металла волоки от взаимного контакта, обеспечивает стаби/шныи режим 5 волочения и существенно улучшает качество покрытия.

Формула t 3 о б р е т с 1-: и я Способ подготовки поверхности заготовки к золочению, В;лючсюии1й |1лнессние подсмазочного покры-п-- в RH/IO гепмопластичного линейного полимера с последующим нанесением порошкообразной смазки, отличающийся тем, что, с целью стабилизации процесса волочения и улучшения качества поверхности, в качестве термопластичного линейного полимера используется полимер большой молекулярной массы, который наносят на заготовку, нагретую выше температуры его плавления, а затем охлаждают до температуры выше температуры его стеклования, но ниже температуры его плавления.

Таблица 1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при подготовке поверхности проволоки из черных и цветных металлов к холодному и тепловому волочению. Цель изобретения- стабилизация процесса волочения и улучшение качества поверхности проволоки. Способ подготовки поверхности проволоки к волочению включает нанесение подсмазочного покрытия в виде термопластичного линейного полимера с последующим нанесением порошкообразной смазки. В качестве термопластичного линейного полимера используют полимер большой молекулярной массы, который наносят на проволочную заготовку, нагретую выше температуры плавления данного полимера, а затем охлаждают до температуры выше температуры его стеклования, но не ниже температуры его плавления. Применение полимера большой молекулярной массы обеспечивает наличие толстого слоя под- смазочного покрытия и частиц смазки, кото- рый надежно экранирует трущиеся поверхности металла и волоки и обеспечивает стабильный режим волочения и улучшает качество поверхности. 2 табл.Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при подготовке поверхности проволоки из черных и цветных металлов к холодному и тепловому волочению.Известен способ подготовки поверхности заготовки к волочению, включающий на- несение на заготовку подсмазочного масляного покрытия и последующее нанесение технологической смазки. Но при жестких температурио-скоростных условиях деформирования металла прочность слоя технологической смазки типа смазочногопокрытия недостаточна. При волочении это приводит к повышенному износу рабочего инструмента, увеличению трения, усилия волочения и обрывности, ухудшения качества поверхности готовой проволоки.Известен также способ подготовки поверхности к волочению, включающий нагрев проволоки, нанесение подсмазочного покрытия типа извести и буры и последующую сушку на воздухе.Однако твердое подсмазочное покрытие не обеспечивает прочного сцепления его с поверхностью проволоки. При волоче-^ ^СПhOо

Таблиц а 2