Способ получения латунного покрытия

Способ получения латунного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А.И.Березуев, В.С.-Старченко, Ю,В.Феоктисто

Ю.Г.Алексеев и Н.A.Kóâàëäèí д

М -„ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАТУННОГО ПОКРИТИЯ

Изобретение относится к нанесению многослойных гальванических покрытий и может быть использовано в метизном производстве при изготовлении металлокорда.

Известен способ получения латунированной. стальной проволоки, включающий последовательное нанесение слоев цинка и меди и термодиффуэионную обработку 11.

Способ не обеспечивает получения латунного покрытия, имеющего только сЬ-фазовый состав, Полная взаимодиффузия меди и цинка и получение латунного покрытия Ю-фазового состава требует значительного времени и высоких температур диффузии. Присутствие в латунном покрытии /3 -фазы, а также образование железо-цинковых соединений на границе железо-цинк при термодиффузконной обработке приводит изэа пониженной деформируемости данных фаз к увеличению усилия волочения и, как результат, к возрастанию обрывности проволоки, сдиранию латунного покрытия .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является известный способ получения латунного покрытия с содержанием меди 67-691 на стальной. проволоке, включающий последовательное гальваническое осаждение слоев меди и цинка и последующую"термодиффузионную обработку при 420-550 С (2).

При изготовлении латунированной проволоки для металлокорда на эаго" товку наносят слой латуни толщиной, как правило 1,4-2,0 мкм. Для полной взаимодиффуэии такого диффузионного слоя даже при 600оС необходимо 60 с;

При нагреве проволоки до 450-500оС, выбираемой иэ условий поддержания максимально возможной скорости формирования латунного покрытия при сохранении прочностных свойств стальной проволоки, время термообработки существенно выше. В связи с этим способ

Ъ

93 81

3 не обеспечивает при изготовлении стальной латунированной проволоки полную взаимную диффузию гальванопокры- тий и получение однородного латунного покрытия eL-фазового состава.Присутствие фазы в латунном покрытии увеличивает усилие волочения.

При свивке металлокорда из латунированной проволоки, изготовленной волочением из. заготовки, полученной по щ данному способу, наблюдается значительное динамическое натяжение проволокк ° Так, при прохождении латунироеанной проволоки диаметром 0,265 мм через проводящие узлы канатовьющих ма-,1з шин с открытым ротором типа "Barmag" динамическое натяжение составляет .

4000-6000 r-.. Это приводит к высокой обрывности проволоки при свивке металлокорда, ухудшению его качества, снижению производительности канатовьющего оборудования, увеличению расходного коэффициента металла.

Цель изобретения - повышение однородности покрытия re d. -фазоаому 2у составу, что.способствует снижению усилия волоченмя и обрывности при скрутке проволоки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем последо",Е вательное гальваническое осщкдение слоев меди и-.цинка.и последующую термодиффузионную обработку прм

450-566ОС, на цинковый .слой леред термодмффузионной обработкой дололнительно гальеанически осаждают медМ ный при отношении количества меди е. нижнем cue к количеству меди в верх" нем слов 6,45"2,5.

Наличие двух границ раздела цинк- . медь обеспечивает змачительное умеииво.ние времени взаимодиффузии меди и цинка, так как в этом случае-диффузия идет в двух направлениях, Мксимальное уменьшение времени диффу- . зии достигается при отношении толщины нижнего слоя меди к толщине верхнего слоя меди 3:3. При таком соот" ношении медных слоев достигается уменьшение диффузиоююго слоя в два раза. Зависимость вреиени диффузии от толщины диффузионного слоя - квад" ратичная.. Поэтому при уменьшении толщины диФФузионного слоя в 2 раза достигается уменьшение времени, иеоб- >> ходимого на полную диффузию, в 4 ра.за. Использование способа обеспечи1вает полную взаимодиффузию гальвано4 ф покрытий и получение латунного покрытия d-фазового состава, цинковое покрытие не граничит со стальной основной проволокой и нет воэможности образования труднодеформируемых железо-цинковых соединений.

Толщина латунного покрытия на проволоке диаметром 0,65-1,40 мм при производстве металлокорда определяется зкономическими соображениями, необходимостью обеспечения высокого уровня адгезии, стремлением уменьшения времени на протекание диффузии.

Достаточный уровень адгезии на воло-. ченной латуиированной проволоке достигается при толщине латунного покрытия не менее 0,3 мм. При волочении с суммарными деформациями до 964 толщина латунного покрытия на исходной заготовке, для обеспечения на готовой проволоке толщины покрытия 0,3 мкм. должна составлять 3,6-2,5 мкм. Оптимальное содержание меди в латунном покрытии с точки зрения высокого уровня адгезии, составляет 65-693.

Суммарная -толщина слоев меди. cîcтавляет 3,3.-3-,,г мкм. При увеличении. толщины меди в верхнем слое до соотношения количества меди .нижнего слоя: к количеству меди верхнего, равного

9,.45 (толщина нижнего слоя 0,35 мкм, верхнего - 6,75 мкм), деформируемость при велочвнии повышается, адгезмя готовой. летунироеанной проволоки несколько понижается. Дальнейшее увеличение толщины верхнего слоя и уменьшение толщины нижнего слоя приводит к быстрому понижению деформирушмостм. Это связано с тем, что яров умемьвеиии толщины нижнего слоя меди йеивше 6,35июе,начинает интеисишн© проходить при нагреве и процесс- диффузии .Системы железо-цинк щииведя®Ф к лояааеииш-трудиодефформируемых железо-цинковых соединений, Умемьееииа количества меди в верх« ием елое до соатиошеиия количества мвдя нижнего слоя к количеству меди верхнего.слоя, равного 2р5р приводит, к гювышеяию урвем* адгезии латунированиой проволоки с мзииой и пониже-, нию деформмруемости (толщина верхнего слоя приблизительно 0,3 мкм,нижнего " 6,8 мкм). Дальнейшее уменьшение толщины верхнего .слоя(меньше

0,3 .мкы) приводит к понижению деформируемости при волочении до уровня, получаемого при известном спосо5 9318

14 6 адгеэия по сравнению с известным способом латунирования не понижается.06- щая толщина латунного покрытия 1,42 мкм.

Пример. Технология латунирования включает следующие операции: биполярное кислотное травление, промывка водой, биполярное щелочное травление, промывка водой, электролитическое нанесение первого медного слоя.

В секциях ванны меднения: промывка водой, электролитическое .нанесение слоя цинка, промывка водой, обдув проволоки сжатым воздухом для удаления излишков влаги, возврат проволоки в ванну меднения с помощью обводных роликов, электролитическое нанесениевторого медного. слоя в секциях ванны меднения, промывка водой, обдув сжатым воздухом, совместная електротер" модиффузия двух слоев медного и слоя цинкового покрытия и получение латунного покрытия, намотка проволоки.

На стальную заготовку диаметром

1,28 мм наносят трехслойное йокрытие медь-цинк-медь. вперед отжигом соотношение количества меди в верхнем и нижнем слоях равно I 1. При волочении латунироваиной заготовки до диаметра 0,265 мм"на стане мокрого волочения падение мощности, потребляемой двигателем стана составляет 61163 с 12 кбт до 11 кВт в среднем.Ори свивке металлокорда на канатной машине динамическое. натяжение проволоки диаметром 0,265 мм .равно 1806- 1900 г, и обеспечивается безобрывное прохождение проволоки через канатную машину. уменьшение динамического натяжения .и его возросшая .стабильность позволяет снизить обрывность проволоки при. свивке металлокорда в 3-5 раза, улуч" шить качество металяокорда, повысить производительность канатов-,ющего оборудования, уменьшить расходный коэффициент металла. Иощность,пот.ребляемая двигателем стана мокрого волочения при волочении ланутированной проволоки иэ заготовки.латунированной .по предлагаемому способу, уменьшается

; на 10-153.

Формула изобретения, бе латунирования. Таким образом, варьирование соотношений количества ме.ди нижнего и верхнего слоев в интервале 0,45-2,5 позволяет получать ла" тунированную заготовку с заранее заданными свойствами, .Повышение деформируемости приводит к снижению усилия волочения, уменьшению контактного давления протягиваемого металла на волочильный инструмент и, как следствие этого, и увеличению захвата смазки. Замеры количества остаточной смазки Hà про волоке показывают увеличение количе-. ства смазки на проволоке, протянутой из латунированной по предлагаемому способу заготовки в 1,2-1,3 раза по сравнению с рядовой проволокой.Повышение количества. остаточной смазки на поверхности латунированной провопоки обеспечивает низкий коэффициент трения проволоки относительно npo" водок канатных машин.

Замеры с помощью тензометра поквзывают, что динамическое натяжение проволоки диаметром 0,265, полученной предлагаемым способом при свив ке металлокорда равно 1800-1906 r, что обеспечивает безабрывное прохождение проволоки по канатной машине. Ори наличии меди в первом слое

0,3 от общего количества, а во втором слое 6,7 от общего количества, условия волочения является оптимальными - мощность потребляемого. дви-:

И гателем стана мокрого волочения уменьшается по сравнение с обычнмм способом латунирования на 26-153. Динамическое натяжение на канатовыаФх машинах латунированной проволоки,про- 4® тянутой из такой заготовки, минимальное и наиболее стабильное и составля" ет 1756-1856 г вместо 2066-?666 г при известном способе латунирования. Но . адгеэия (сцепляемость проволоки с резиной} при таком соотновении меди в слоях падает на 20-253 по сравнение с известным способом латунирования.

Оптимальными свойствами. (c -точки- зрения-изготовления проволоки для металлокорда} обладает заготовка с количеством меди в первом слое 6,56,6 от общего количества меди; а во втором слое 0,5-0,4 от общего количестваЯри таком соотношении меди в

И слоях мощность, потребляемая двигателем стана мокрого волочения, уменьшается на 10- 153 по сравнение с из" вестным способом латунирования, а

Споаоб .получения латунного покрытия .с содержанием. меди. 65-693 на

7 931814 . 8 стальной-проволоке, включающий после- осаждают медный при отнощении коли1 довательиое гальваническое осаждение чества меди в нижнем слое к количестслоев меди и цинка и последующую ву меди в верхнем слое 0,45-2,5. термодиффузионную обработку при 450- Источники информации, 500 С, о т л.и ч а ю шийся. тем, з принятые во внимание при экспертизе что, с целью повышения однородности 1. Патент Франции и 1174055, йокрытия по oL-фазовому составу, на кл. С 23 С, опублик. 1959. цинковый слой перед термодиффузионной 2. Авторское свидетелвство СССР обработкой дополнительно гальванически, 11 150727, кл. С 25 D 5/10 1962.

Составитель Ю,Ипатов

Редактор С.Юско Техред М. Надь Корректор В.Синицкая

Заказ 3673/35 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва-, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4