Способ подготовки поверхности заготовки к волочению

(5 В 21 С 9/О ТЕНИ Б ьный хоб талл Н отке ме- льэоваоволоки одному ретения беспечия и улучГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРЬ 1068198, кл. В 21 С 9/00, 1984,Авторское свидетельство СССРМ 615974, кл, В 21 С 9/00, 1978.Кокрофт М.Т, Смазка в процессботк и металлов да вле н ием, М.: Мгия, 1979, с.101,(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВСТИ ЗАГОТОВКИ К ВОЛОЧЕНИЮ(57) Изобретение относится к обрабталлов давлением и может быть испоно при подготовке поверхности приз черных и цветных металлов к холи тепловому волочению. Цель изоб Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при подготовке поверхности проволоки из черных и цветных металлов к холодному и тепловому волочению,Известен способ подготовки поверхности заготовки к волочению, включающий нанесение на заготовку подсмазочного масляного покрытия и последующее нанесение технологической смазки. Но при жестких температурно-скоростных условиях деформирования металла прочность слоя технологической смазки типа смазочного- стабилизация процесса волочения и улучшение качества поверхности проволоки. Способ подготовки поверхности проволоки к волочению включает нанесение подсмазочного покрытия в виде термопластичного линейного полимера с последующим нанесением порошкообраэной смазки. В качестве термопластичного линейного полимера используют полимер большой молекулярной массы, который наносят на проволочную заготовку, нагретую выше температуры плавления данного полимера, а затем охлаждают до температуры выше температуры его стеклования, но не ниже температуры его плавления. Применение полимера большой молекулярной массы обеспечивает наличие толстого слоя годсмазочного покрытия и частиц смазки, который надежно экранирует трущиеся поверхности металла и волоки и овает стабильный режим волоченишает качество поверхности. 2 табл покрытия недостаточна. При волочении это приводит к повышенному износу рабочего инструмента, увеличению трения, усилия волочения и обрывности, ухудшения качества поверхности готовой проволоки.Известен также способ подготовки поверхности к волочению, включающий нагрев проволоки, нанесение подсмазочного покрытия типа извести и буры и последующую сушку на воздухе.Однако твердое подсмаэочное покрытие не обеспечивает прочного сцепления его с поверхностью проволоки, При волоче 1775201нии и особенно при пуске стана возможнонарушение оплошности слоя смазки и подсмазочного покрытия, контакт и микросваривание поверхности металла иинструмен га, В лучшем случае зто приводитк ухудшению качества поверхности проводоки, в худшем - к Обрыву проволоки приВОЛОчЕНИИ,В качестве прототипа выбран известный способ подготовки поверхности заготовки к волоченио, включающий нанесениеподсмазочного покрытия в виде термопластичного линейного полимера с последующим нанесением порошкообразной смазки,Недостатком прототипа является следующее, Термопластичные линейные полимеры могут обладать различной молекулярноймассой, Полимеры с малой молекулярноймассой менее критических значений) имею 1 температуры плавления и стеклованияпрактически одинаковые, поэтому участоквысокоэластичного состояния у них минимальныйый. Подсмазочные покрытия из такихполимеров недостаточно хорошо удерживаются на поверхности проволоки и при волочении возможно частичное или полное ихвыдавливание иэ очага деформации. В первом случае это приводит к появлению продольных рисок на поверхности проволоки, аво втором - к нарушению стабильности процесса и обрыву проволоки,Целью изобретения является стабилизация процесса волочения и улучшение качества поверхности проволоки,Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу подготовки поверхностипроволоки к волочению, включающему нанесение подсмазочного покрытия в видетермопластичного линейного полимера сггоследующим нанесением порошкообразной смазки. в качестве. термопластичногоЛИНЕйного ПОЛИМЕРа ИСПОЛЬЗУЮТ ПОЛИМЕРОольшой молекулярной массы, который наносят на проволочную загОтовку, нагретуювьцше температуры плавления данного полимера, а затем Охлаждаю до температурывыше температуры его стеклования, но ниже температуры его плавления,Способ осуществляется следующим обПроволоку нагревают до температурывыше температуры плавления. термопластичного линейного полимера большой молекулярной массы и наносят данноеполимерное вещество, При этом оно переходит в вязкотекучее состояние, заполняетмикрпрельеф проволоки и обеспечивает прочное сцепление подсмазочного покрытия и поверхности проволоки при сдугощем их Охлаждении ниже температуры плавления полимера, но выше,чем температура его стеклования. Если охлаждение будет осуществляться до температуры равной или ниже температуры стеклования полимера., то подсмазочное покрытие будет хрупким, будет легко разрушаться и не Обеспечит стабильного режима трения в ходе дальнейшей деформации. При температуре охлаждения выше температуры плавления полимера подсмазочное покрытие будет находиться в вязкотекучем состоянии и будет легко выдавливаться иэ очага деформации, При охлаждении в оптимальном интервале температур полимерное подсмазочное покрытие находится в высокопластичном состоянии и надежно экранирует поверхности проволоки рабочего инструмента от контакта между собой при деформации. Волочение будет происходить в стабильном режиме за счет исключения возможности обрыва проволоки). Вместе с этим будет обеспечено улучшение качества поверхности готовой проволоки за счет улучшения условий трения на контакте.П р и м е р 1, Проведено волочение низкоу леродистой проволоки БСТОМ, На поверхность проволоки диаметром 3,5 мм, нагретую до 250 С,наносится полиэтилен большой молекулярной массы, который при контакте переходит в вязкотекучее состояние плавится), и заполняет микрорельеф поверхности проволоки. При дальнейшем Охлаждении поверхности движущейся проволоки до 50 ОС подсмазочное полиэтиленовое покрытие переходит в высокоэластичное состояние, Этообеспечивает надежное зкранирование контактных поверхностей проволоки и твердосплавные волоки при дальнейшем волочении на смазке из мыльного порошка с единичными обжатиями до 15, После волочения проволока имеег гладкую поверхность без рисок и царапания с практически сплошной достаточно толстой (35 - 40 мкм) смазочной пленкой.П р и м е р 2. Проведены испытания для 11 рутков иэ меди марки МЗ, никеля НП 2 ититана ВТБС, а также для труднодеформируемой в холодном состоянии свинцовистой латуни марки Л 59-1. В качестве подсмазочного покрытия применялись полиэтилен среднего давления и полистирол.Предварительный нагрев прутков диаметром 3 5 мм и длиной до 5 м по 3 шт, в каждом опыте) осуществлялся в проходной электропечи, способной перемещаться вдоль оси волочения относительно стана, Для осуществления теплого волочения стан оборудован обогреваемым волокодержате.лем и мыльницей, Подсмазочное покрытиенаносится на прутки при выходе их из печи. Контролируемое охлаждение прутков с покрытием осуществляется при движении от печи к мыльнице за счет обдува воздушным потоком. Волочение проводилась в обычной металлокерамической волоке с обжатием 15 О, Скорость волочения (0,5 - 1,0 м/сек) определялась заданной температурой охлаждения проволоки,В табл. 1 приведены составы смазок, а в табл, 2 конкретные режимы нанесения подсмазочных покрытий и материал прутков, исальзуемых для волочения,В результате проведения испытаний установлено, что применение в качестве поцсмазочного покрытия буры не обеспечивает стабильных условий валочения и хорошего качества поверхности. При холодном волачении прутков из никеля и титана в момент пуска стана происходили обрывы заправочного конца (волочение со смазками 2 и 3), Волочение прутков иэ меди происходило без обрывов, но на поверхности прутков имелись продольные риски(особенно после волочения со смазкой 1), Во всех случаях смазочное покрытие имело вид тонкой(2-10 мкм) прерывистой пленки (10 - 15 Я, поверхности прутка в зависимости от состава смазки и материала прутка). Теплое волочение при температурах 110-230 С дало неудовлетворительные результаты, так кзк бура не в состоянии обеспечить хорошей адгезии поверхности прутков л специальной смазки для теплого и горячего волочения (состав 5). Обрывы происходили как в период пуска стана (никель, титан, латунь), так и в процессе волочения (латунь). На меди обрывов не наблюдалось, но качество поверхности все равно было крайне неудовлетворительное. Волачение по режимам табл.2 с использованием в качестве материала подсмазочного покрытия низкомалекуля рных полимеров этилена (с молекулярной массой менее 9 ф 10 ) и стирала (с молекулярэЛной массой 410 ) дало отрицательный результат из-за обрывов проволоки вследствие нарушения целостности смазочного покрытия в волоке. Это связано с тем. что температура плавления и стеклования низкомолекулярных полимеров примерно равна. При Валочении не может быть выполнено условие охлаждения проволоки с покрытием ниже температурь плавления и полимерное покрытие находится в очаге деформации только В состоянии Вязкога течения, легко выдавливается вместе ",о смазкой при деформации, что и ведет к прекращению волочения вследствие обрыва. В случае охлаждения нижетемпературь стеклования полимера при последующем вплочении вна 5 10 15 20 25 30 35 40 50 труднодеформируемзя латунь) при различных составах сухих сззак о, 81;,1 чивзет ВО ВСЕХ СЛУЧЗЯХ НЗЛИЧИ 8 1 ОЛСТОГО С/ОЯ ИЗ Г 10 Дсмазочного вещества и частиц смазки, котор ы Й н 3 д е ж н с з к Г, з 1 и р у 8 т т р у ц и е с я ПОВЕОХНОСТИ МВТЗЛЛЗ И ВОЛОКИ От ВЗСИМНОГО контакта, обеспе:ивзе- атабиьдый 8 ким волсчения и существенно улу-шзет кзчест- ВО ПОКРЫТИЯ.т 1 о р м у л а и з О б р 8 т 8 и ЯСпОсОб падГОтавх 11 паь-рхнаси ззОтовки к Золочению, В"леочзОе,11 .Зеестие ПОДСМЗЗОЧНОГО ПОКГЬ 1- В В 11 ПО,.1811,1 Зчале происходит хрупкое разрушен "8 и ос 1 пзние низкомолекулярного пакр.1 я з пр 1 повышении контактных температур при де формации остатки покрытия переходят В вязкое состояние и также легко выдавливз- ЮТСЯ Иэ ВОЛОКИ.Применение в качестве подсмазочного покрытия при хсладном волочении поли тилена большой молекулярной массы дало хорошие результаты, В период пуска стана и при волочении не наблюдалось обрывов, После волачения на поверхности прутков отсутствовали дефекты в виде рисок и царапин, смазочньЙ слой имел вид сплошного (90 - 100;4 поверхности), толстого (до 35-40 мкм) покрытия, Исгальэавзние тзкОГО пОли этилена при теплом еолочении меди и никеля дало хорошие результаты, сходные с результатами при холодном волочении, прути без поверхностных дефектов имели довольно толстый (20 - 30 мкм) сплошной слой смазочного вещества, При теплом волачении титана и, особенно, латуни на поверхности имелись отдельные риски, а покрыпгие зани зэ 70-90% площади Эта, Оч ВИДНО, СВЯЗЗНО С аТНОСИтЕЛЬНО НИЗКОЙ длГВ 3 Гих материалов Гемперзту;. ОЙ ВолоченияТитан. латунь 1 медь были подзергнуты Волочению при ба.ее Высокх температурах (00 - 230 С) с использованием В качестве падсмззачнаг пакры Гия др" Гого палилера бальшаи малек ",Ярнай мзссь, :меющеО более высокую те" пературу плавления - г алистиролз. В зтам случае теплое Волочен 18 ПрОИСХОдИЛО СТЗ 6 ИЛЬ О, ГЕЗ Г",рн ВС з а ПО. Верхнас Гь прутков имслз 3 ес ВО без В 1 ди мых поверхеастых дефектов и бь,а нз 90-100% пакрьггз толстым слоем (до 30 мкм) смазочного Вещества. состаяшеО 1 з полистирола и смазки М. 5Результаты 1 сгетзеий свидетельствуют о там, что при "енение термоп.зстичного линейного полимера большой молекуляр- НОЙ МЗССЫ В КЗЧес 1 Ге ПОДСМЗ ЗОЧ 1 ОГО ГОКРЫ- тия при хололном и теплом Врлачнии срь разнородных материалов (медь никель и1775201 стичного линейного полимера с последую:цим нанесением порошкообраэной смазки, :.,тл ича ющийсятем,что,с цеью стабилизации процесса волочения и улучыния качества поверхности, в качестве ермопластичного линейного полимера исТаблица 1 Ном блиц а 2 волуия тер рут Мед л, пл полисти Р 10 С хол,тепл, Никель Н П 2)50 100 полиэтиле полиэтиле полиэтилен полиэтилен 3,200 10 полиэтилен полистирол ЗОО 10 Составитель Ю.КоковихинТехред М.Моргентэл Корректор А.Козор едакто 3 аказ 4009 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 4/5(ВТБс Латунь 11 пользуется полимер большой молекулярной массы, который наносят на заготовку, нагретую выше температуры его плавления, а затем охлаждают до температуры выше 5 температуры его стеклования, но ниже температуры его плавления,100 ОС) хол,тепл,РООС) тепл,(110 ОС)