Способ подготовки поверхности заготовки к волочению

Способ подготовки поверхности заготовки к волочению

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСПОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ЗАГОТОВКИ К ВОЛОЧЕНИЮ, включающий нанесение на заготовку подсмазочного масляного покрытия и последующее нанесение органической технологической смазки, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества поверхности получаемого изделия и снижения усилия волочения путем увеличения прочности сцепления технологической смазки с полсмазочным покрытием, заготовку с подсмазочным покрытием перед нанесением органической технологической смазки нагревают в окислительной атмосфере до температуры выше 100с и ниже температуры s вспышки подсмазочного покрытия (Л с последующим охлаждением на воздухе . с

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЫЯ) В 21 С 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЛ ИЙ (21)! 2957354/ 22-02 (22) 14.07.80

<46) 23.01.84. Бюл. Р 3 (72). A.М. Должанский, Ю.Б. Сигалов, Л.A. Бейлиноца, А.Я. Смирнова, Г.Ю. Маклаков, В.А. Балагланова, В.Ф. Степаненко, А.И. Чувашов, Ю.P.. Балаков и Е.В. Савельев (71) Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени металлургический институт (53) 621.778.1.02 (088.8) (56) 1. Юхвец И.А. Волочильное производство, Ч.7.. М., "Металлургия", 1963 с. 206-207.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 602260, кл. В 21 С 9/00, 1976.

„,SU,» 1068198 A (54) (57) СПОСГ!ОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ЗАГОТОВКИ К ВОЛОЧЕНИЮ, включающий нанесение на заготовку подсмазочного масляного покрытия и последующее нанесение органической технологической смазки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения качества поверхности получаемого изделия и снижения усилия волочения путем увеличения прочности сцепления технологической смазки с подсмазочным покрытием, заготовку с подсмазочным покрытием перед нанесением органической технологической смазки нагревают в окислительной атмосфере до температуры выше 100 С и ниже температуры щ с вспышки подсмазочного покрытия с последующим охлаждением на воздухе.

С.:

1068198

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при волочении металлических иэделий, например, стальной проволоки.

Известен способ подготовки по- 5 верхности заготовки к волочению, включающий нанесение подсмазочного покрытия и технологической смазки, причем в качестве подсмаэочного покрытия используют фосфатные, известковые и другие твердые покрытия, которые наносят с целью улучшения условий поступления технологической смазки в зону деформации. Одновременно подсмаэочные покрытия зкрани- 15 руют (разделяют) поверхности деформируемого металла и инструмента Г11Однако твердые подсмаэочные покрытия не обеспечивают прочного 20 сцепления с ними органических техНологических смаэок, например солей жирных кислот (мыл)„ минеральных или растительных масел, вследствие различной химической природы и физичеоких свойств вешества, используемых в качестве подсмазочных покрытий и смазок. В результате этого в жестких температурно-скоростных условиях деформирования металла при продавливании {разрушении сплошности),слоя технологической смазки возможны контакт ювенильных поверхностей металла и инструмента, микросваривание, повышенный износ, повышение усилия волочения и обрывности. 35

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки поверхности заготовки к волочению, включающий нанесение на з аготовку подсмаэочного масляного покрытия и последующее нанесение органической технологической смазки (21.

Недостатком известного способа является малая прочность сцепления между подсмаэочным покрытием и технологической смазкой вследствие относительно небольших величин молекул жидкого.подсмаэочного покрытия и смазки, поэтому силы межмолекулярного взаимодействия между покрытием и смазкой сравнительно малы. B результате этого при жестких температурно-скоростных условиях деформирования металла прочности слоя технологической смазки и подсмазочного покрытия оказывается недостаточно; Это сопровождается повышенным износом волочильного 60 инструмента, увеличением трения, усилия волочения и обрывности, ухудшением качества продукции.

Цель изобретения — улучшение ка- . чества поверхности получаемого из- 65 делия и снижение усилия волочения путем увеличения прочности сцепления технологической смазки с подсмаэочным покрытием.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки поверхности заготовки к волочению, включающему нанесение на заготовку подсмазочного масляного покрытия и последующее нанесение органической технологической смазки, заготовку с подсмаэочным покрытием перед нанесением органической технологической смазки нагревают в окислительной атмосфере до темпео ратуры выше 100 С и ниже температуры вспышки подсмазочного покрытия с последующим охлаждением на воздухе.

В результате на поверхности. заготовки образуется прочная пленка термообработанной смазки, состояшая из активных молекул значительной величины, прочно сцепляющаяся с органической технологической смазкой. При этом в очаг деформации втягивается большее количество технологической смазки, что снижает трение и износ инструмента и улучшает качество получаемого изделия.

Способ осушествляется следующим образом.

: На заготовку, например, окунанием наносят подсмазочное масляное покрытие в виде минерального или растительного масла или их водных эмульсий. Заготовку с нанесенным подсмазочным покрытием нагревают в окислительной атмосфере до темпео ратуры выше 100 С и ниже температуры вспышки смазочного покрытия и охлажцают на воздухе. Затем наносят органическую технологическую смазку, например мыльный порошок или хлопковое масло, и подготовленную таким образом заготовку подвергают волочению.

Увеличение молекулярной массы, прочности молекул и сил молекулярного взаимодействия жидких смазочных веществ, используемых в качестве подсмазочного покрытия, при нагреве в окислительной атмосфере

О до температуры выше 100 С и ниже соответствующей температуры вспышки может осуществляться двумя путями.

Первый путь — для неполимериэу шихся смазочных веществ, например минеральных масел (индустриальное

20, цилиндровое 52 и др.), в результате "сшивания" их молекул молекулами окислителя, например кислорода (окислительная полимериэация).

Второй - для полимериэующихся смазочных веществ, например растительных масел (хлопковое масло, полимериэованное хлопковое масло и др.) .

Наряду с процессом окислительной по1068198 лимериэации идет процесс термоуплотнения, т.е. взаимное соединение молекул.

Полученная на заготовке пленка подсмазочного покрытия обладает высокой прочностью при продавливании, хорошо сцепляется не только со смазкой, но и с поверхностью заготовки, обладает высокой пластичностью и способностью к сдвиговым деформациям при вытяжке металла в очаге деформации. . Наличке окислительной атмосферы при нагреве заготовки с подсмазочным.покрытием необходимо для воэможности реализации процесса окислительной полимеризации смазочной жидкости, использованной для подсмаэочного покрытия.

Нагрев заготовки с подсмаэочным покрытием до температуры ниже

100 С не обеспечивает полного удале ния влаги из состава смазочной жидкости, что ухудшает сцепляемость смазки с подсмазочным покрытием и снижает экранирующую способность подсмазочного покрытия, так как вода, находящаяся в составе смазочной жидкости пассивирует поверхность подсмазочного покрытия и смазки, а также не позволяет образовывать прочные граничные пленки на металлической поверхности. Кроме того, наличие окислительной атмосферы не. сказывается в достаточной мере на образовании прочного подсмазочного слоя на поверхности заготовки при температуре до 100 С. В результате получающийся в очеге деформации смазочный слой не обладает высокой экранирующей способностью, что сопровождается повышением трения, износа, усилия волочения и обрывности.

Нагрев в окислительной атмосфере заготовки с подсмазочным покрытием выше температуры вспышки использованной смазочной жидкости приводит к разложению, сгоранию подсмазочной жидкости, ухудшение ее сцепляемости с технологической .смазкой, получению на металлической поверхности хрупкого сажистого остатка, не обладающего прочностью, высокими экранирующими свойствами и способностью к сдвкговым деформациям при вытяжке металла. В результате повышается трение, износ, усилие волочения к обрывность при ухудшении качества поверхности волоченой продукции.

Охлаждение на воздухе заготовки с подсмазочным покрытием после нагрева необходимо для того, Чтобы технологическая смазка, наносимая впоследствии, не разогревалась.

Нагрев смазки уменьшает ее вязкость, 55

О прочности сцепления технологической смазки с подсмазочным покрытием судят по количеству их остатков на проволоке после волочения, Которое определяют по разности масс волоченых образцов до к после очистки, а также по сплошностк пленки на поверхности проволоки после волочения с помощью инструментального микроскопа.

Результаты испытаний способа подготовки поверхности заготовки к волочению приведены в табл. 3 °

В табл. 4 приведены данные, которые подтверждаются значенкяМИ усилия способность вовлекаться в очаг деформации и антифрикционную эффективность

Пример. Осуществляется волочение стальной заготовки из стали ON диаметром 5,5 мм, предварительно наклепанной до 28%, на конечный диаметр 4,5 мм (относительное обжатие 33%) на цепном волочкльном стане со скоростью 30 м/мин.

В качестве инструмента используют одинарную волоку иэ вольфрам-кобальтового сплава ВК-6, закрепленную в обойме. Угол волоки 6

В качестве подсмазочного покры15 тия используют смазочные жидкости иэ класса растительных и минеральных масел и их эмульсий в воде:хлопковое масло (XM), масло цилиндровое

52 (Ц-52), 5Ъ-ная водная эмульсия полкмериэованного хлопкового масла (5%-ная эмульсия ПХМ) и 5Ъ-ная водная эмульсия масла индустриального 20 (5%-ная эмульсия ИС-20) .

В табл. 1 приведено определение температуры вспышки использованных смазочны; жидкостей.

Нанесение подсмаэочного покрытия осуществляют путем окунания заготовки в соответствующую смазочную

30 жидкость

В качестве технологических смаэок

Используют жидкие и твердые органические смазки: хлопковое масло, масло Ц-52, 3%-ная водная эмульсия мыла, 5%-ная водная эмульсия ПХИ, 35 м,ьный порошок. Опыты проводятся в двух вариантах: предлагаемым способом путем нагрева заготовки с подсмазочным покрытием в окислительной атмосфере индукционной печи при о о

40 температурах 100 С, 105 С, 0,75tscn i

О, 9818,„к tscn с последующим охлаждением на воздухе и известным без нагрева заготовки с нанесенным подслоем смазочной жидкости. Темпера45 туру подслоя контРолиРуют контактной термопарой.

Для использованных смазочных жидкостей температуры нагрева заготовки с подсмазочным покрытием представлены в табл. 2.

1 гтт а П ) т

)тг, C J)Q.):t. Г) г

ХУ<отт:

ПОЛ:.:ir)ЕрИ ЗОНН<- О<З

„;;ЛС C"ËÂ<0e . .:;г

2)!О г» 3 r! И 1 c3 ) i ; „=т:тот) г.т т Н -;-тг —... г г

)сот)от! ЕН)! с! . И т)4т! РЕ ИБО г. О <-!!Е)1

)тредст:-:.Нленн))е резу)!!статс) покаЗЫ.За От, r1 Î ЛРЕДЛО)КЕННЫИ СПОСОб ))От)тЗОЗт:СтНК). !<ОН â€”:Q!1HQC "К 3 апQTQB)j)j .()- О!!гс !«НН)-:, CjjCCQOC <ттУЕт,г!..Е <г,,"— =т!т!!т

:1 ::) тт "тУСТО<Иап Нт-)ОЕ 2

))нтгт!ндрОИ Ое 5 2 i. !), 5 2

))рОг1НО<; 1И СЦЕ1(, )ЕН<:;= < Сг ХНС г10ГИИЕСКОй

С;.!а ЗК)-.. С ПОДО))аэсс)НЬ !.! ПОКР.— )тИЕ!.1, <-, .!Е)т! < В!)дЕтЕЛЬСтВ<<Е 1:;:З;ЕЛяЧЕНИЕ СЛОИ

<- г,! т З К)! Н а )3<07!Qr)E. НОИ ПрО йс<)ОКЕ Зг го =! 3 а . П 0 НЬ)З)Е Н !т С!.:. 10< т) Н ОС Т И ,;, <,-, т,-,;:т:, i; <:. кис тг; т,!с! Н !Зо !От! j! <)Я ,)а З - . (! тт ),г СРЗ Н! )Е!т."));т,: l! ВЕС тнс М г.

Ге !песа x yp -: )зспьзг к. .

1068198

lA с

Ю м Р с с о Р с

О м с

Г с

Ю м

Ю г м

% % !

C) с т-!

Гс

Ю м л с

%-!

ГЧ Г!

Гс! ! м

1-!

О

Г 4

О! о (с! о о сО с с с-! о

О1

CB

Ctl 1 о

CO с

Ю! с

Г

Ю о г! с-! с.! Ю о Ф о :3

LA

Г с-!

О с.!

lA

С!

И !

Л 3 !

Г!

2 2 а, а

Я о

С4 И (!!

X М!!! о ж

Е! !!! и

Ц

5 о

tA о (ч

К

К ко

III A

X g III! я

М Г!

lI! A ж ц! а ф

Р !! Г

Г!! х

Б о

Ц

И и ! м со с

Гс! с-! т-

М ОГ) СО

l о о

О

К о я

М !

Х

Ц о е

Б ,ю О

Ц

И! к о

Л х ц

3 5

ul 0)И

ß 3 но

U 333 хи ац

d3 333. о ц

3" и

» р

1 !! i ео

Х 3Ц оо ц а ох

Ц н о

»33»

1 н ох

Ц

ОР 333

Ю Ц . о

1 ц 3 ох м х н н и 2

1 о ф 3-» о а

И ЕЮ

»» о эс х ц х н и

333

Ф ж о х и о

6 Х

Р» н х tt!

3."» Н о и цо 333 з а I 33

О !

3Ц

»»

3С»

2! с»О

О! х и

2 а A о

3 а

3») х

fd

Е х di

v н о! сР СП с с

»-3»-3

Г )

»-3

3Ю

Ch с

»-3

Ф

13 ц \

3 с

C) 3 с

О» с

C) C)

» 33

0"»

) с

I Ю

Ю с (Ч

0» с

Ю с0 с

С»

3Ч

» 3

i5

3 = а

3 !

3

C)

Ю

О х х юо х Б до х х

33, O

3d Д х. х

3d V

»33 Д х Ц с яМ

33 3 d3 3

Зо х 3

Е 4 (Ч

Ц1,1!

3d х х и

333 д Ю

Ц»с3 » ю К0

»33 33) Х3

»3 !

Ц

3О

3d н

333 х х (33 3 . к ц о

Ц а . д i

1!

»о о

v о

И ! U !

I !

I ! !

i !

Ф а 333 333

Р» Х C

ЕО33ОО

Э

Х о

Ц о

333 хо а

2 3: а

X 3d оо е х

d3 оь

3Ц О

Н 3 и о

333 333

333 333

Х X ои t о о

333 333

Ц3

3d а

Х 333 ое х н н

333 Х а

v x о о и

И3

9»3»

I х ю

Ц»-3

И о!

3 P а

1068198

0Ъ т 33 с с

Ю»-3

LA 3 с с

С» Ю

».Ч с» с с

»с3»-3»Ч

Ю, »Ч 0»

I с

С 3, »-<»-33! и> СО»33

j C 3 х »х х

3d V ло

3d д х Б х ц до

V 1: х х

d3 V х д ! Ц

»3»

0) Я

1068198

I

1

1

1

1

1

1

I о

I с с

I О» (О

I

Х х х

Э о

Ц о

1Ц

СО 0 1

° !О

О С»

1

1

I о ! с

I Ю Ю

I

1 с

О

О)

Ф) -! О Р4 с

1О 1О 1О м

\О

Г с ч» и о

К о

Ц и

1

1

1. !

1 !

1 ! с3 ГЧ

° с

lA lA

I с о

Ю с-> ф

Ф а

Гч (б х

CO

О1 о о и о

Г» и

ГЧ О Гс с с Ф Ю LA

fh

» (- ф а (D

И

Ю

Г- с

О

Ф

LA

Г с о

CA с3 с-! с с

LA \О ID

ГЧ

1О (Ч с с .О lA м с

1.О о

LA

С» с-1

О» О Гс с с

lA Г 1О

CO LO с с

ЧР 1О

ГС х х

Ю х о

Ц о

Ф

0 с

О О о о

С» т-

Ю

CO м о с с

СО CO

tx х к и

rd A х ц ю ЕЙ а ДГ»

IL х к и б хца

К х м х ки 2о

11Д Х хц до х х к и

C A

Z C; rd

1 Ц

ГЮ Я 2

М Ill

Г ! Г»

Я !

ВИ jo

И й

r х и п» до

Х ЦГЧ

I > 1 zu

lA Ill с«с о

Ц и

Ц о

ГЧ

I

I

1

I

1

1

1.

1

1

1

1

I

1

I

I

1

1

1

1

I

1

1

1

I !

ГЧ ГЧ а» О 3

\ с

CO Г Г СО с! Г--, 1-с с с

\О lA Ю lA ф Ч» О» Л Ю с .с с сй Ф cl О \ о м сь со с с с с

lO lA lA LA

О1 ct Р ГЧ 0» с с с

\О О О О \О с» (Ч CO с с с

CO Г Гс 1ло х g

<Ч д о

r а

Е Г

106S198