Способ изготовления высокопрочной сталеалюминиевой проволоки

1 ц 881136 Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 2003,80 (21) 2897155/22-02с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 15,1181 Бюллетень Мо 42 5 ЦМ, Кз С 21 0 9/52 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 15,13.81 Х. Н. Белалов, Г. В, Баталов, И. К. ЛысянЫй,Г.А. Цеголев, Б.С. Волосастов, В.Е. Баэарова,В,А, Голомаэов, С.А. Терских, В.Л. Пию 4 аов Е,и В.Н. ТеушЛ",у(72) Авторы изобретения 1 Заявител й инРгнр сесоюзный научно-исследовательс метиэной промышленности 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОЙ СТАЛЕАЛЮМИНИЕВО ПРОВОЛОКИ Изобретение относится к метизномупроизводству и может быть использовано для изготовления высокопрочной .биметаллической проволоки с сердечником из средне- и высокоуглеродис-.той стали и алюминиевой оболочки.Известен способ изготовления высокопрочной сталеалюминиевой проволоки, по которому наружные слои. стального патентированного сердечника обезуглероживают, обеспечивая снижениеразности напряжений, вызывающих пластическую деформацию приконтактных слоев твердого сердечника и мягкой обо- .лочки. Это улучшает,адгезию контактирующих поверхностей в процессе волочения сталеалюминиевой заготовки 13,Недостатком зтогб способа является то, что он не устраняет образование в переходной зоне контакта стали.и алюминия хрупких ннтерметаллидов,которые образуются при нагреве,сталеалюминиевой заготовки, например, впроцессе наложения алюминиевой обопочки,Наиболсущностисоб изготволоки п ее близким по техническойк предлагаемому является споовления сталеалюминиевой.прооэволяющий устранить образо- ЗЬ ванне хрупкого слоя ннтерметаллидовна границе сталь-алюминий, снижающихмеханические свойства биметаллическойпроволоки. Это достигается наложениемалюминиевой оболочки на стальной сердечник, который после обеэуглерожи-.вания, патентирования, заключающегося в нагреве до температуры аустениэацни с последующей иэотермическойвыдержкой для получения сорбитнойструктуры, подвергают. очистке, нанесению тонкого слоя цинка и последующей дефоРмации полученной биметаллической заготовкиТак как величинапограничного слоя образующегося диффузионного соединения 2 п и А 1 примерно равна 20 мкм, то слой цинка настальном сердечнике должен быть меньшим 20 мкм. Получить такое тонкое покрытие из расплава 2 п не удается. Избыточный цинк наплывов засоряет дорнпри наложении алюминиевой оболочкиопрессованием н вальцы при накатке.Поэтому избыточный цинк перед наложением алюминиевой оболочки удаляЮт,Из-за неравномерности цинкового слояудаление его избытка вызывает значительные технические трудности, Тон-кое и равномерное цинковое покрытиена стальном сердечнике возможно по 881136лучить электролизом либо водных растворов, либо расплава солей, содержащих ионы цинка, с последующим наложением алюминиевой оболочки 2,1.Недостатком данного способа является его высокая стоимость. Способ нанесения цинкового покрытия электродизом дорог сам по себе, Кроме того 1 э данном способе операции обеэуглероживания поверхности стального сердечника, его патентирование и цинко-, вание проводятся на отдельных агрега- ф тах, что дополнительно повышает стоимость алюминиевой заготовки и услож- . няет технологию ее производства.Цель изобретения - упрощение технологии изготовления высокопрочной 5 сталеалюминиевой проволоки.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления высокопрочной сталеалюминиевой проволоки, включающему обезуглероживание щ поверхностного слоя стального сердечника, нагрев до температуры аустениэации с последующей изотермической выдержкой для получения сорбитной структуры, очистку, цинкование, наложение алюминиевой оболочки и деформацию заготовки, нагрев стального сердечника до температуры аустенизации производят в неокисляющей обеэуглероживающей атмосфере, а изотермическую выдержку осуществляют в расплаве солей, содержащих ионы цинка.Кроме того, цинкование осуществляют электролизом расплава солей.Для этого в муфель патентировочной печи противотоком подают обеэуглеро живающий (увлажненный 1 защитный газ, содержащий азот с добавками восстановителей Ни СО. Температура в зонах печи соответствует температуре нагрева под аустенизацию для марки 4 О стали сердечника, При движении проволоки-сердечника через муфель печи/окислы поверхностного слоя восстанавливаются, а сам поверхностный слой обезуглероживается вследствие взаимо действия углерода поверхностного слоя . сердечника главным образом с Н О. Стальной сердечник с чистой и обезуглероженной поверхностью поступает сразу в ванну изотермической выдержки; заполненную расплавом солей, содержащим ионы цинка, например соль 2 пС 1, На поверхности сердечника осаж" дается слой контактного цинка, толщина которого составляет 0,5-1,0 мкм, если условия процесса примерно равны 55 условиям обычного патентирования (размеры ванны, скорость прохождения проволоки), Подготовленный таким образом сердечник иэ средне- и высокоуглеродистых,сталей покрывают алюминиевой оболочкой Если в процессе изложения алюминиевой оболочки, стальной сердечник нагревают, то для предотвращения окисления цинкового слоя нагрев производят в защитной д 5 среде, например, подачей защитногогаза на участке нагревательное уст -ройство - инструмент для наложенияалюминиевой оболочки,. Толщину осаждаемого в ванне иэотермической выдержки цинкового слоя можно увеличить, применяя злектролиз расплавасолей, Для этого в ванну с расплавомпогружают цинковые аноды и создаютразность потенциалов между анодамиИ стальной проволокой-сердечником,:который служит катодом,П р и м е р. Проволоку из стали50 диаметром 3,0 мм патентируют подавая противотоком в муфель печи защитный газ, содержащий 2 Н 1 2 СО и остальное - азот, .увлажненный до температуры точки росы +15 С. Температуранагрева сердечника в 1-ой зоне 680 С,в остальных - 900 С. Температура ванны изотермической выдержки с расплавом солей, вес.Ъ: 2 пС 12 50 +. МаС 1 25 ++ КС 1 25 - 470 С, При скорости прохождения проволоки 10 м/мин и длине ванны иэотермической выдержки 5 м полу-.чен патентированный стальной сердечник с цинковым покрытием 0,8 мкм иследующими механическими свойствами;временное сопротивление разрыву 96101 кг/мм , относительное удлинение9-10, число гибов 12-16, число скручиваний 36-46, Стальной сердечник сконтактным слоем цинка в количестве3 т опрессовывают алюминиевой оболочкой в цехе биметалла Магнитогорского метизно-металлургического завода,Холодным волочением из заготовки диаметром 4,3 мм получена сталеалюминиевая проволока диаметром 2,6 мм, свойства которой соответствуют .требованиям к высокопрочной сталеалюминиевой проволоке,По данным Магнитогорского метизно-металлургического завода стоимостьопераций очистки и цинкования стального сердечника, проводимых отдельноот процесса патентирования, составляет 18 руб.: на 1 т проволоки диаметром 3 мм. В данном способе в результате упрощения технологии изготовления оцинкование осуществляют в процессе патентирования и расходы на проведение укаэанных операций полностьюликвидируются, т.е, экономия отрименения 1 т стального сердечника всталеалюминиевой заготовке составляет 18 руб, на 1 т проволоки. Годовая потребность завода в стальномоцинкованном сердечнике .для сталеалюминиевых проводов составляет 700 т,Эффективность предлагаемого способабез учета эффекта обеэуглероживанияпри патентировании только на Магнитогорском метизно-металлургическомзаводе равна 700 л 18 = 12600 рв год.Формула изобретения1, Сгособ изготовления высокопрочной сталеалюминиевой проволоки, вклю881136 Составитель А. СекеиТехред С.Мигунова Корректор В. Синицкая Редактор Н. Минко Заказ 9874/43 Тираж 621. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035:, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чанзций обеэуглероживание поверхностного слоя стального сердечника, нагрев до температуры аустениэации споследующей иэотермической выдержкойдля получения сорбитной структуры,очистку, цинкование, наложение алюмнниевой оболочки и деформацию заготовки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,то, с целью упрощения технологииИзготовления, нагрев стального -сердечника до температуры аустениэации, производят в неокисляющей обеэуглероживакщей атмосфере,а иэотермическуювыдержку осуществляют в расплаве солей, содержащих ионы цинка. 2. Способ по и, 1, .о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что цинкование осуществляют злектролизом расплава солей,Источники информациир принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Японии Ю 26479,кл. 12 С 224, 1970, 2, Теория и практика метизного производства, Сборник научных трудов Магнитогорского горно-металлургического института. Магнитогорск, вып. 11, 1975, с. 150-152.