Состав для защиты меди и ее сплавов от окисления при нагреве

Состав для защиты меди и ее сплавов от окисления при нагреве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

р>947220

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик а с фф

// » к%. ° (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1902р1 (23) 32423901/22-02

Р11М К з

С 22 F 1/08

С 21 0 1/70 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 3007.82, Бюллетень ¹28

Дата опубликования описания 300782 (33 1 УДК 6 21 . 78 . .06(088.8) В.В. Войнова, Е.И. Могилевский, В.Н. Антропов, --- —И.Ш. Верин и Л.Г. Р!евалдыкина

1

Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструк Форский и технологический институт кабельной промышленности и Московский вечерний металлургический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявители (541 СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ

ОТ ОКИСЛЕНИЯ ПРИ НАГРЕВЕ

Изобретение относится к термообра ботке металлов и может быть использовано при производстве изделий иэ электротехнической меди и ее сплавов.

Медь при нагреве, окисляясь, покрывается толстым слоем окалины, которая по своим свойствам — твердостью и хрупкостью — резко отличается от основного металла. Часть окалины в процессе деформации разрушается и удаляется, при этом образуются потери меди в окалину. Оставшиеся на поверхности проката частицы окалины многократно закатываются и внедряются в тело деформируемого металла,. неизбежно образуя поверхностные и внутренние дефекты (плены и закаты). Наличие дефектов, возникающих из-за закатывания окалины, резко снижает технологичность катанки при последующей переработке на проволоку, особенно на стадии тончайшего волочения. Причем чем больше толщина поверхностной окалины, тем более ее пагубное влияние на качество катанки и тем значительнее потери меди в окалину и в отходы при тончайшем волочении.

В настоящее время для уменьшения окисляемости электротехнической меди применяют специальное печное оборудование, например печи с беэокислительным нагревом. Нагрев металла в вакууме .также предотвращает его окисление Для быстрого нагрева используют индукционные печи. Однако эксплуатация йечного оборудования, предназначенного для уменьшения окисленности, не всегда эффективна, является сложным и дорогим производством, требует больших затрат.

Наиболее эффективной защитой от окисления является нанесение покрытий. В настоящее время разработан ряд высокотемпературных покрытий.

Однако известные неорганические покрытия при нагреве спекаются с поверхностью металла-и образуют поверхностные межфазные слои, которые трудно поддаются удалению. При прокатке металла, обработанного таким составом, спекшийся слой закатывается в тело проката, неизбежно, еще в большей степени, загрязняя по- верхность окислами и различными примесями, значительно снижающими злектропроводность меди.

Известен защитный состав при на греве меди и ее сплавов, содержащий оксид бора. Он обеспечивает при

947220

Содержание компонентов, вес.Ъ

Оксил бора Глицерин Полиглицерин

Состав

75 нагреве значительное уменьшение ока- линообразования, при этом не образует боросодержащих соединений с медью.

В этом составе присутствует кислородосодержащий углеводород (например, сахароза в виде патоки), при следующем соотношении компонентов (1), вес.%:

Сахароза 15-40

Оксид бора 15-40 t0

Вода Остальное

Однако данный состав при нанесении на металл недостаточно технологнчен вследствие неполной смачиваемости неравномерного распределения поверхности, особенно на вертикальных плоскостях слитка, и поэтому требует для образования сплошного слоя неоднократного окунания металла в состав и подсушки покрытия теплым воздухом, что приводит к непроизводительному расходу состава и дополнительным затратам времени и труда.

Цель изобретения — повышение технологичности и уменьшение расхода состава.

Поставленная цель достигается тем, что состав для защиты меди и ее. сплавов от окисления при нагреве, содержащий оксид бора и кислородосодержащий углеводород, в качестве кислородосодержащего углеводорода содержит смесь глицерина и полиглицерина при следующем соотношении компонентов, вес.%г 35

Оксид бора 10-20

Глицерин 10-20

Полиглицерин 60-80

3а счет введения смеси глицерина и полиглицерина повьзаается техноло- 40 гичность и уменьшается расход состава. Достаточно одного окунания металла в предлагаемый состав, после чего слиток готов к последующей технологической операции — нагреву в печи.

В табл. 1 приведены составы, опробованные в лабораторных условиях.

Технология изготовления предлагаемого состава следующая. В нагретую до 80-90 С смесь глицерина и полигли-50 церина вводят оксид бора, после его полного растворения состав готов к использованию.

Методом однократного окунания слиток обрабатывают в составе и затем подвергают нагреву. Нагрев опытных слитков осуществляется в лабо раторной и производственных печах.

Температура нагрева в печи 800 С.

Применение состава-прототипа для защиты меди требует многократного окунания ее в состав.

Предлагаемый состав не позволяет полностью отказаться от травления меди после нагрева (как и в случае применения состава-прототипа). Од- нацр время травления меди также

Сокращается в 3-4 раза и требуется значительно меньшая концентрация травильного раствора (q 2-4 раза), по сравнению с действующей производственной технологией травления.

После травления, промывки и сушки опытные слитки взвешивают с точностью до +0,1 r.

В качестве параметра, определяюще-. го эффективность состава, принимают потери меди .в окалину (д Р), т.е. изменение веса меди до и после нагрева и травления (P=P -Р ), где Р— вес слитков до нагрева;

P — вес слитков после нагрева и травления.

Результаты испытания приведены в табл. 2. Для сравнения потери в окалину при нагреве меди без защитного покрытия принимают за 100%.

После нагрева и травления медные слитки прокатывают и проволочивают на проволоку диаметром 0,5- 0,8 мм.

Состояние поверхности проволоки и величина электросопротивления находятся в пределах допустимого и соответствовали ГОСТ 2112-79 "Проволока медная круглая электротехничес" кая".

Защитные свойства предлагаемого состава и состава-прототипа идентич-. ны и потери меди в окалину в 7-10 раз меньше по сравнению с контрольными образцами.

Преимущества предлагаемого состава состоят в лучшей технологичности и в уменьшении его расхода.

В табл. 3 представлены результаты сравнения по технологичности предлагаемого состава.и известного.

Помимо защитных свойств, предлагаемый состав вследствие хорошей смачиваемости не требует дополнительных операций по окунанию и подсушки, при этом значительно свкращается время обработки, повышается произво-. дительность оборудования и снижается расход состава в 2-5 раз.

Т а б л и ц а 1

947220

Продолжение табл. 1 ие компонентов, вес.Ъ

Состав

Оксид бо

15

20

20

Таблица,2

Удельное электросопротивение, Ом мие м

Р ср ° Р2. c p i г г до нагрева после нагрев

Состав

Предлагаемый

0,01723

13,3

2,0

12,6

1,9

0,01722

0,01721

1,6 °

10,7

12,0

1,8

Контрольные образцы без покрытия

5035,2

5020,2

0,01721

15,0

100

Известный

Оксид бора

20%,патока ЗОЪ, вода — Остальное 5037,6

2,1

5035, 5

0,01721

14,0

Т а б л и ц а 3

Технологическая операция

1-е окунание в состав

Подсушка теплым воздухом (2-е окунание

Около 10 Подсушка

Формула изобретения

Состав для защиты меди и ее спла- 55 вов от окисления при нагреве, содержащий оксид бора и кислородсодержащий углеводород, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения технологичности и уменьшения 60 расхода расплава, в качестве кислородсодержащего углеводорода он со.ВНИИПИ Заказ 5549/41 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4

5035,0

5034.,3

5036,8

5038,5

5033,0

5032,4

5035,2

5036,7

1держит глицерин и полиглицерин прй ,следующем соотношении компонентов, вес. Ъ:

Оксид бора 10-20

Глицерин 10-20

Полиглицерин 60-80

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ,9 829718 кл. С 22 F 1/08, 1979.

Тираж 660 Подписное