1574687 - Способ электрохимической обработки стальных оправок

Способ электрохимической обработки стальных оправок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, преимущественно оправок из стали 60С2ХФА для холодной прокатки труб. Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости оправок и расширение технологических возможностей. Электрохимическую обработку проводят в электролите следующего состава, мас.%: серная кислота 35 - 45

ортофосфорная кислота 35 - 45

карбоксиметилцеллюлоза 0,1 - 0,2

сернокислая медь 0,01 - 0,05

вода остальное, при 50 - 80°С, причем сначала проводят полирование при плотности тока 220 А/дм<SP POS="POST">2</SP> 1 - 2 мин, затем, увеличив плотность тока до 250 - 300 А/дм<SP POS="POST">2</SP>, проводят оксидирование 1 - 2 мин и выдержку без тока 5 - 20 с. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

CS1)S С 25 0 5/00

- ы !:.11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4344137/23-02 (22) 12. 10. 87 (46) 30.06.90. Бюл. Р 24 (72) С.И.Македонов, В.M.Штанько, А.Г,Костенко, H.Ã.ÂàLfåíêî, В.М.Козлов, Р.В.Ермакова, Б.П,Цуциев, В.З.Кофф, M.Г.Каплун и А.И.Фельдман (53) 621.357.7 (088.8) (56) Липкин Я.!!. и Штанько В.М. Химическая и электрохимическая обработка стальных труб. вЂ” M.: Металлургия, 1982, с. 157. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЪНБ!Х ОПРАВОК (57) Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, преиИзобретение относится к способам электрохимической обработки металлов, в частности к полированию прокатного инструмента (оправок) преимущественно из стали 60C2ХФА для холодной прокатки труб.

Цель изобретения вЂ” повышение эксплуатационной стойкости оправок и расширение технологических возможностей.

Оправки из стали 60С2ХФА обрабатывают в одном растворе путем последовательного полирования, оксидирования и контактного осаждения меди при . о температуре 50-80 С.

Технология приготовления электролита следующая. В воду при перемешивании приливают расчетное количество серной и ортофосфор ной кислот, добав(f9) Ц1)

4 мущественпо оправок из стали 6ОС2ХФА для холодной прокатки труб. Цель изобретения вЂ” повышение эксплуатационпой стойкости оправок и расширение технологических возможностей.

Злектрохимическую обработку проводят в электролите следующего состава, мас.7.: серная кислота 35-45; ортофосфорная кислота 35-45; карбоксиметилцеллюлоза О, 1-0,2; сернскислая медь

0,01-0,05; вода остальное при 50О

1Э

80 С, причем сначала проводят полирование при плотности тока 220 А/дм мин,. затем, увеличив плотность

1 з тока до 250-300 А/дм, проводят оксидирование 1-2 мин и выдержку без с тока 5-20 с. 2 табл. с

Ж ляют серпокислую медь и карбоксиметилцеллюлозу. Варьируемые параметры режимов обработки и .концентрации сернокислой меди указаны в табл. 1.

Данные, характеризующие эксплуатационную стойкость, толщину оксидной пленки, шероховатость, представлены в табл. 2 ° ll

Введение в электролит сернокислой меди в количестве 0,01-0,05Х обусловливает эффект ускорения и улучшения качества окисного покрытия и повышения смазочных свойств прокатного инструмента, дополнительно предохраняя инструмент от изнашивания.

Окислению и равномерности окисленного слоя способствует повышение (50-80 С) температуры электролита.

Процесс полирования ведут в течение

1574687

1-2 мин. Это время достатрчно для повышения чистоты поверхности на

1-2 класса. Дальнейшая выдержка в электролите нецелесообразна из-за отсутствия эффекта сглаживания. При меньшем времени экспозиции не достигается повышение чистоты -поверхности.

Таким же временем ограничен и процесс получения окисной пленки, При выдержке более 2 мин толщина окисной пленки не повышается более

5-7 мкм, а при выдержке до 1 мин она составляет 2-3 мкм. Кроме того, увеличение времени выдержки оправки в электролите свыше, 2 мин приводит к ухудшению качества окисной пленки (появление рыхлости).

Для ускорения процесса анодного окисления и прочного его сцепления с поверхностью плотность тока повышается до 250-300 А/дм2 . При понижении плотности тока менее 250 Л/дм2 окисная пленка получается рыхлой, частично осыпается при прокате. При плотности тока выше 300 А/дм2 происходит перегрев контакта токоподвода к оправке и он оплавляется, при этом происходит также оправление резьбы оправки для навертки ее на стержень.

Увеличение температуры электролита свыше 80 С приводит к образованию рыхлой пленки, а уменьшение ее ниже 50 С вЂ” к уменьшению толщины о окиспой пленки, что свидетельствует об оптимальности выбранного интервала.

Изменение концентрации сернокислой меди в сторону уменьшения или увеличения от выбранного диапазона не обеспечивает нормального протекания процесса контактного осаждения меди, так как при завышенном количестве меди в окисном слое . последний недопустимо размягчается и не выдерживает высоких удельных давлений при .прокатке, особенно труб в наклепанном состоянии, снижение ниже нижнего граничного значения снижает стойкость справок.

Уменьшение времени выдержки оправки при отключенном токе менее 5 с не обеспечивает достаточного насыФормула и з о б р е т е и и я

Способ электрохимической обработки стальных оправок, включающий полирование в электролите, содержащем

30 серную и ортофосфорную кислоты, карбоксиметилцеллюлозу и воду при плотности тока 200 А/дм, о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости оправок и расширения технологических возможностей, полирование проводят в течение 1-2 мин в электролите, дополнительно содержащем сернокислую медь при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Серная кислота 35-45

Ортофосфорная кислота

Карбоксиметилцеллюлоза О, 1-0,2

45 Сернокислая медь 0,01-0,05

Вода Остальное после чего в том же растворе проводят оксидирование при плотности то50 ка 250-300 A/äì2 в течение 1-2 мин и контактное осаждение меди в течение 5-20 с, причем все операции осуществляют при 50-80 С. о

35-45 щения поверхности пленки ионами меди, а увеличение свыше 20 с нецелеI сообразно, так как процесс контактf ного осаждения меди прекращается.

При получении окисной пленки в два раздельных этапа: сначала полирование, а потом во втором электролите. . анодное окисление, последняя не выдерживает нагрузок прокатки и через

1-2 ч отслаивается от инструмента.

Окисная пленка, полученная совмещенным процессом, позволяет работать оправке, не теряя своих эксплуатаци15 онных характеристик по 36-48 ч и более.

Предложенный способ по сравнению с известным позволяет удешевить процесс обработки оправок в 2-3 раза, повысить эксплуатационную стойкость оправок в 3-4 раза, увеличив выход годного при теплой и холодной прокатке труб на 3-7Х.

1574687

Т а б л и ц а 1

Воемя

Время нанесеПлотность

Температура электроо лита, С

Время полирования, мин

Пример Концентрат ция сернокислой выдержки при отключенном тока при нанесении оксидной пленки, A/д Р ния оксидной меди, мас.Ж токе, с пленки,, мин

О, 005

0,01

0,03

0,05 0,06

0,01

0901

0,01

1,0

1;О

1,0

0,5

1,5

2,0

2,5

1,0

1,О

1,0

2э0

?50

1,0

f,О

1,0

1,0, 1,0

1,0

0,5

1,5

2,0

2,5

1,0

f 0

1,0

5,0

5 0

5,0

2,0

10,0

20,0

25,0

1574687

> 1 1

Ю сО

dO л

Ю с 1 сЧ

О иЪ с Ъ л

1 ссЪ

Ю 1

D О

1 г4

Ю 1!

1 иЪ

4Ъ сч

Ю со съ

О сЧ

С 4

I иЪ

I мЪ

D с 3 с"Ъ сЧ

D с Ъ

Оъ

НЪ с1 1

Ю с Ъ сЧ

D сч

ЪО

МЪ

О сО

О с 4 с Ъ

I са4

cca ccl о х f" о о х

1 х

Ц!

1.1

1 1

1 Ф

ы о

1 И

1 I

I I

Г:1

1 юх е о

1» !» 14

11 о! х о х х х о

da ZO. х za О

1 О

1 аО

Ю со

1 О

Са со

taI

ЧЪ

С1

1 О

Ю сч сЧ

ÎO ь

Са

1 О

I аО

ЧР

C dC VХ

c4 р 1 осо о х оао к о х Р

О.d: C4 о ХсЪь

I Ф х о

О!Х-.

Ах С4 М

Cd V

I cdO

cCl Х Х

1 х х о ц

Cd cd и ехх

О. Х хох о цх

1 х х

О, Х

1 Х Е

da o х

Z S. л О.

Х Х l»

1 1 Х

l Х cd Id

cd cd х Ф х х о

Э Х 1

da q o o х х

1 1

О cd

Е О,Х

1 e cd о 1da о о

X co

1574687

° с

СЧ

C !

I о

I сф

) со

С! сГ\ л

ГС

О сч с \

СЧ л

СГС

О сГС

I сс! ф л

СЧ со ь ф

f»I

СО

С 1

СЧ сО Ca

СЧ а 1

Ю с 1 I

СЧ.

ГС с с

I сЧ

I 6l 1 х ! Р

1 имаефпо и!!чапай afflfauffelfffp

СЧ

Сс\

СЧ

СО

Са

Ссс

СЧ л

СГС

1 an

I I

I со

СЧ

6»f

С!

6 ф K I

I 1 а Х 64 16

СО 6 О

О 1-66 4. оооо

Е lO Х 1

1 I Х I

Хф4Са с6 6а С6 6С а о

6а 66 f

46 X

x,х

z5 к о ф ах о

О ХС4 сХ

l6 О х

o x о

1 с6 о 1х о о о

О, f»

Ql c6

=3 ф

1 а6

6 ! C

l6 6l

X f I

О с6

C< ф I Х

Ф 46

О а!. ооо о со С х

Ol Е (ч4 !

I ° I ll f»

1 Я с! ф

1 Ж й

g l у 1

pi!

СГС с 4

I со

С4

coCl

I со

6О

1 сО

I»

СО

1 со

Са

» Ю

1 сО

Ю сО

Са

СЧ

I сО

I со

Со

I со

1 1

Х О 46.

О4 ОЯ!

yv 4I l0 016

4.фХХ ф4СVPX

6.ф ОХ Оф фхх:,оцх

1 х

С6

2 I

О с6

1- х бс О е о. х

Ю 1 съ

4n I

О !

I сс

Способ электрохимической обработки стальных оправок

Патент 1574687