Устройство для мокрого волочения металла

Устройство для мокрого волочения металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОРО ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛА, содержащее ванну, заполненную рабочей средой, в которой расположена по меньшей мере одна волока , отличаю,щееся тем, что, с целью увеличения производительности процесса и расширения сортамента обрабатываемых изделий путем повышения пластичности обрабатываемого металла,устройство снабжено электродами, расположенными в ванне по обе стороны от волоки, причем катод расположен до волоки, анод за ней, волока выполнена из неэлекг тропроводного материала, а в качестве рабочей среды содержит смазку- . электролит..5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(59 В, 21 С 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 346 2055/22-02 (22) 05.07. 82 (46) 23 07 84. Бюл. )) 27 (72) (0.И.Блинов, Я.Н.Липкин, A.Ñ.Ìèêðþêîâ и Э.N.Ãóòìàí (71 ) Уральский научно-исследователь.ский институт трубной промышленности (53) 621.778..1(088.8) (56) 1. Красильников JI.A., Красильников С .А. Волочильные проволоки.

М., "Металлургия" 1977, с.126-127.

2. Блинов IO.È. и др. Волочение нержавеющих труб на оправке с термостатированием очага деформации.-"Иэвестия вуэов. Черная металлургия". М., "Металлургия", 1981, )) 1, с. 60-64.

3. Красильников Л.A:, Красильников С .A . . Волочильщик проволоки. .М., "Металлургия", 1977, с.117-119. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЯ МОКРОРО ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛА, содержащее ванну, эаполненную рабочей средой, в которой расположена по меньшей мере одна волока,отличаю,щееся тем, что, с целью увеличения проиэводительности процесса и расширения сортамента обрабатываемых иэделий путем повышения пластичности обрабатываемого металла, устройство снабжено электродами, расположенными в ванне по обе стороны от волоки, прнчем катод расположен до волоки, анод— эа ней, волока выполнена иэ неэлек-. тропроводного материала, а в качестве рабочей среды содержит смаэкуэлектролит.

1103918

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к мокрому волочению металла.

Известно устройство для волочения изделий, включающее волоку, установленную в волокодержателе и раз- 5 мещенную перед ней емкость для смазки (11.

Известное устройство не позволяет осуществлять волочение с большими разовыми деформациями из-за упроч- 10 нения металла в процессе деформации.

Известно также устройство для волочения, содержащее волоку, помсценную в разъемный алюминиевый корпус с размещенными в нем тепловыми трубами, нагревательным элементом и термоизолирующими прокладками(23.

Это устройство позволяет термостатировать очаг деформации и тем самым повысить разовые деформации.

Однако использование термостатирующей приставки усложняет конструкцию и требует высоких энергозатрат.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо- 5 му результату является устройство для мокрого волочения металла, содержащее ванну, заполненную рабочей средой, в которой размещена по меньшей мере одна волока (31.

Недостатком известного устройст" ва являются низкие разовые деформации вследствие упрочнения металла в процессе деформации, что особенно существенно для цветных металлов и сплавов, а также высоколегированных и прецизионных марок сталей. Следствием этого является невысокая про- изводительность устройства и ограниченный сортамент обрабатываем, х заготовок. Особотонкостенные трубы, 40 сложный профиль и микропроволоку .практически невозможно получить на известном устройстве из-за обрывов, возникающих вследствие малой пластичности материала заготовки. 45

Цель изобретения — увеличение производительности процесса и расширение сортамента обрабатываемых изделий путем повышения пластичности обрабатываемого металла. 50

Эта цель достигается тем, что устройство для мокрого волочения ме-— талла, содержащее ванну, заполненную рабочей средой, в которой расположена по меньшей мере одна волока, снабжено электродами, расположеннымн в

55 ванне по обе стороны от волоки, причем катод расположен до волоки, а анод — за ней, волока выполнена из неэлектропроводного материала, а в качестве рабочей среды содержит смаз-50 ку- электролит.

Расположение катода перед волокой позвбляет анодно поляризовать металл до потенциала активного растворения, что способствует выходу дислокации 65 на поверхность металла, вследствие чего металл разупрочняется. Это позволяет увеличить разовые деформации и снизить тяговые усилия волочения.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, на фиг.2 — зависимость величины тягового усилия волочения

P от потенциала металла (кривая 1) и зависимость плотности тока анодного растворения i от потенциала металла 1 (кривая 2), например, при безоправочном волочении труб из стали марки Х18Н10Т по маршруту ф 8,0х0,65 ф 5,5Х0,65 мм.

Устройство содержит ванну 1, в которой размещена волока 2, выполненная из неэлектропроводного материала, например металлокерамического, марки ЦМ-332. В ванне 1 помещены электроды, причем катод 3 размещен в ванне 1 до волоки, а анод 4 за ней, а в качестве рабочей среды, заполняющей ванну 1 используют смазку-электролит, например, состава: серная кислота, глицерин, фторид-бифторид аммония. Катод 3 и анод 4 соединены через амперметр 5 и реостат 6 с источником постоянного тока 7.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемую заготовку 8 (например, трубу) протягивают через волоку 2 н электродам 3 и 4 от источника постоянного тока 7 через реостат 6 и амперметр 5 подают ток, позволяющий получить на поверхности заготовки потенциал активного растворения. Цепь от катода 3 к аноду 4 заикается через смазку- электролит и обрабатываемую заготовку-трубу 8.

pри этом поверхность трубы заряжается положительно (анодно) оКоло катодов и отрицательно (катодно) около анодов. За счет поляризации на участках поверхности обрабатываемой заготовки трубы 8 анодных и ка" тодных областей при волочении на границе раздела металл-электролит протекают электродные процессы. На аноде 4 происходит растворение металла и выделение кислорода или образование окислов. На катоде 3 про исходит выделение водорода, отложение металлов или солей.

В условиях активного растворения металла, когда область электродных потенциалов Ч равна, например, 00,2 В при протекании постоянного тока на анодном участке (участок

AB на кривой 2, фиг.21 происходит разупрочнение металла и шаговые уси— лия волочения снижаются. Это позволяет повысить разовую деформацию обрабатываемого металла и тем самым увеличить производительность процесса, а также осуществлять волочение без обрывов малопластичных материа1103918

Таблица 1

Обрабатываемый металл

Состав смазки-электро- Темпералита, г/л тура, C

Анодная плотность тока на металле, A/äì

Область электродных потенциалов активного растворения металла, В

Фторидбифторид аммония

Глице рин

Серная кислота

30"40 10 -10 (-0,1) -+0,1 (-0,2) — (-0,1) (-О, 3) — (-0,25) (-О, 4 4) — (-О, 4) 30-40

30-40 10 -10 3

30-40 10 -10

Сталь

150 200

500 . 300 ботанных труб, м

Количество труб, забракованных по рискам и задирам,Ъ

0,33

Количество обрывов, Ъ

0,64

0,8

Тяговое усилие,тн лов. При Ч > О, 2 В волочение происходит нестабильно, отмечено налипание металла на инструмент.

Пример. Предлагаемое устройство опробовано при опытно-промышленном волочении труб: из стали

Х188Н10Т по маршруту g 8,0 )(0,65g 5,5Х0,65 мм (волочение безоправочное ); иэ стали Х18Н10Т по маршруту

Сталь Х18Н10Т 150 200.Титановый сплав 150 200

Бронза 150 200

Замер электродного потенциала обрабатываемого участка трубы и прутка осуществляют с помощью переносного хлор-серебряного электрода сравнения при погружении его на. анодном участке металла и катодного вольтметра (не показано ). Ток регулируют гальваностатически или потенциостатически, задавая и поддержи- 40 вая электродный потенциал положительно заряженного участка трубы или прутка с помощью потенциостата типа П-5848. Волоку применяют из минерало-керамического материала IJPI-332.

Об эффективности предлагаемого устройства по сравнению с известным, судят по следующим показателям: по ф 8,0Х0,65-ф 5,5X0,65 мм (волочение безоправочное) 98,0 х 0,65 - ф 4,5К0,65 мм из титаJ нового сплава ВТ-1 по маршруту ф 8,0X1,0 9 6,5х1,0 мм (волочение безоправочное); прутка из бронзы марки Бр05Ц6С5 по маршруту g 8,0g7,2 мм, прутка из стали ШХ-15 по маршруту ф12,0 9 10,5 мм при скорости волочения 20 м/мин. Режимы волочения приведены в табл.1. тяговому усилию волочения, характеризующему степень разупрочнения металла (тяговое усилие, тн, определяют с помощью тензодатчиков сопротивления типа 2ПК5-10-100, тензостанции и

ТА-5 и осциллографа Н-700); по количеству обрывов труб, и. утков, в Ъ, также характеризующих разупрочнение металла (обрыв труб, прутков наблюдают визуально).

Кроме того, визуально определяют качество наружной поверхности труб (прутков ) на отсутствие эадиров и рисок.

Результаты сравнительных испытаний предлагаемого и известного устройств приведены в табл.2.

1103918

Продолжение таблицы 2

Количество обработанных труб, м

2 Труба из стали Х18Н10Т. Маршрут ф 8,0Х0,65 - ф 4,5ХО,65 мм

300

Количество труб, забракованных по рискам и задирам,%

3 Труба из титанового сплава ВТ-1.

Маршрут ф 8,0Х1,0- р 6,5Х1,0 мм (волочение безоправочное) 0i33

Количество обРывов, %

50.

0,82

Тяговое усилие,тн

Количество обработанных труб, м

Количество труб, забракованных по рискам и задирам,%

Количество обрывов, %

20 50

10

О, 71

Тяговое усилие,тн 0,8

Количество обработанных прутков, м

4 Пруток из бронзы марки БР05Ц65С.

Маршрут ф 8,0 - ф 7,2 мм

30

Количество прутков, забракованных по рискам и задирам,% 50

Количество обрывов, %

Тяговое усилие,тн 0,8

0,76

5 Пруток из стали ШХ-15. Маршрут ф 12,0 " ф 10,5 мм

Количество обработанных прутков,м

Количество прутков, забракованных но рискам и задирам,% 80

Ломаются волоки

Количество обрывов, %

Тяговое усилие,тн

1,15

1,2

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет эа счет увеличения разовых деформаций интенсифицировать процесс волочения на 10-20% и расширить сор" тамент обрабатываемых изделий и металла и особенно металла с сильно . наклепанной поверхностью„. например микропроволоки сложных профилей и тонкостенных труб.

1103918

ФигЛ

Ф

6е

М

0.8

0 о,yg цгао азоо а,мю о,аю q, в

ФиаZ

ВНИИПИ Заказ 5140/6 Тираж 795 Подписное филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4