Способ подготовки поверхности проволоки Советский патент 1981 года по МПК B21C9/00 

I

Изобретение относится к метизной отрасли, в частности к области подготовки проволоки к волочению со смазкой.

Известен способ нанесения известково-содевого покрытия, используемого в качестве подсмазочного слоя при. волочении проволоки из легированных сталей П.

Недостатком этого способа является то, что устойчивое волочение возможно только при скорости волочения не .более 300 м/мин, образование пор и микрорельефа на поверхности проволоки ухудшает ее качество, присутствие поваренной соли, как коррозионноактивного элемента, ускоряет процесс коррозии, а наличие извести снижает культуру производства.

Известен также способ нанесения меди, которая служит подсмазочным слоем при волочении проволоки из нержавеющих сталей 12.

Недостатком этого способа является то, что для адгезии медного слоя со стальной основой сразу же после покрытия проволоку подвергают светлому отжигу при высокой (более ) температуре, что ведет к слипанию витков и ухудшает качество покрытия.

Наиболее близким по технической сущности к изоб1 етению является способ подготовки поверхности проволоки, например из легированных сталей и сплавов к волочению, включающий нанесение никеля толщиной 0,2-1 мкм 31.

Недостатком известного способа является то, что на заготовку можно наносить только тонкий слой никеля, который в процессе деформации охрупчивается и снижает пластические свойства готовой проволоки. Особенно сильно это заметно при степени деформации 80% и выше. При нанесении толстого слоя никеля, волочение становится нестабильным из-за разрушения покрытия в очаге деформации. 3 Цель изобретения - повышение производительности процесса волочения и пластических свойств готовой проволоки. Поставленная цель достигается тем что согласно способу подготовки поверхности проволоки, например, легир ванных сталей и сплавов к волочешдо, включающему нанесение слоя никеля то щиной 0,2-1,0 мкм, на слой никеля на носят слой меди с общей толщиной покрытия по сечению заготовки 3-7%. Кроме того, на проволоку наносят дополнительные чередующиеся слои никеля и меди при обеспечении общей толщины покрытия по сечению заготовки 3-7%. При этом чередующиеся слои никеля и меди перед волочением подвергают неполной термодиффузионной обработке. При волочении проволоки из легированных сталей и сплавов, и особенно нержавеющей врезультате наклепа проволоки и в большей степени ее пер ферийных слоев происходит вьщавливание смазки из канала волочильного инструмента, а это приводит к налип нию на его поверхности частичек про тягиваемого металла. Б результате этого происходит задир проволоки, резко увеличивается коэффициент тре. ния, усилие волочения, и проволока обрывается. Для устранения этого неж лательного явления на проволоку наносят слой пластичного металла, который, выполняя роль смазки, обеспечивает устойчивое волочение проволок В предлагаемом способе на поверхность проволоки из легированной стал наносят первоначально слой никеля, а на него - слой меди. При этом обеспе чивается прочное сцепление медного слоя со стальной основой через промежуточный слой никеля. Такое покрытие позволяет осуществлять процесс волочения проволоки из легированных и труднодеформируемых марок сталей при скорости более 300 м/мин с большими частными и суммарными обжатиями, что повьшает производительность волочильного оборудования, при этом сокращается .число промежуточных термообработок и улучшается качество по верхности проволоки. Пластичное никель-медное покрытие не только снижает усилие волочения за счет уменьшения коэффициента трения в очаге деформации, но и является защитной поверхностью основного металла от растягивающих касательных напряжений, которые приводят к разрыву периферийного слоя при волочении без покрытия. Таким образом, появляется возможность получать проволоку не только с высокими прочностными свойствами, но и с хорошей пластичностью, т.е. искусственно, только за счет мягкого покрытия повьш1ать ресурс пластичности стали. Толщина покрытия на заготовке выбирается таким образом, чтобы его утонение в процессе деформации не приводило к оголению основного металла. При толщине покрытия по сечению заготовки менее 3% на готовом размере и при волочении с суммарным обжатием 93-95% толщина покрытия менее 1 мкм, в эгом случае уже наблюдаются оголения ocHOBHO.ro металла. При толщине по-; крытия по сечению заготовки более 7% на готовом размере происходит потеря прочности за счет увеличения доли мягкой составляющей, а также снижается производительность самого процесса нанесения покрытия. Нанесение чередующихся слоев никеля и меди повьш1ает производительность процесса покрытия, улучшает качество покрытия и его прочность за счет армирования мягкой медной составляющей-покрытия слоями никеля. Для улучшения сцепления между никелевыми и медными слоями перед волочением заготовку можно подвергать неполной термодиффузионной обработке при , времени вьщержки 1-1,5 ч в безокислительной атмосфере. В качестве подсмазочного слоя на. проволоку, из легированной стали можно наносить слой медно-никелевого сплава, который-уменьшает коэффициент трения в очаге деформации, снижает усилие волочения и, являясь коррозионностойким сплавом, повышает коррозионную стойкость проволоки и изделий из нее. Пример. На нержавеющую проволоку диаметром 4,5 мм из стали 12XI8H10T и проволоку диаметром 3,70 мм из стали ВНС-9 (I7X15H5 АМЗ) гальваническим способом наносят двухслойное покрытие из никеля и меди и многослойное из чередующихся слоев никеля и меди. Причем первый слой никеля осаждйют из хлористого электролита, содержащего никель х-пористый и соляную кислоту, причем содержайие кислоты растворе не менее 20 г/л. На подслой никеля осаждают мед1«з1й слой из сернокислого электролита или чередующиеся слои меди и никеля из сернокислых электролитов. Толщина подсмазочного слоя во всех случаях составляет 60-80 мкм или 3-7% по сечению заготовки. Для проверки эффективности такого подсмазочного слоя на проволоке при волочении образцы из стали 12Xi8H10T протягивают с диаметром 4,65 мм и из стали ВНС-9 с диаметром 3,82 мм на диаметр 2,30 мм с суммарным обжатием соответственно 75 и 63%. Скорость волочения составляет 2,5 м/с, смазка обьмный мыльный порошок. После термической обработки образцы протягивают с диаметра 2,30 мм до диаметра 0,55 м с суммарным обжатием 94,5% со скоростью волочения 20 м/с. Формула изобретения 1. Способ подготовки поверхности проволоки, например, из легированных сталей и сплавов к волочению, вклю6. 6 чающий нанесеш1е слоя никеля толщиной 0,2-1,0 мкм, отличающийс я тем, что, с целью повьшения производительности волочения и пластических свойств готовой проволоки, на слой никеля наносят слой меди с общей толщиной покрытия по сечению заготовки 3-7%. 2.Способ по п. 1,отлйчающ и и с я тем, что на проволоку наносят дополнительные чередующиеся слои никеля и меди при обеспечении общей толщины покрытия по сечению заготовки 3-7%. 3.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что чередующиеся слои-никеля и меди перед волочением подвергают неполной термодиффузионной обработке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1.Авторское свидетельство СССР № 269134, кл. В 21 С 9/02, 1969. 2. Droht, 1970, К 9. 3.Патент Японии 1 44-14572, кл. В 21 С 9/00, 1969.