Способ получения латунного покрытия

(71) Заявитель 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛАТУННОГО ПОКРИТ получения роволоки ное нане термоди Изобретение относится к нанесению многослойных гальванических покрытий и может быть использовано вметизном производстве при иэготовле"нии металлокорда.Известен способ латунированной стальной и , включающий последователь сениеслоев цинка и меди и ффуэионную обработку 111,36Способ не обеспечивает получениялатунного покрытия, имеющего толькоА-фазовый состав, Полная взаимодиффузия меди и цинка и получение латунного покрытия А-фазового состава тре 3бует значительного времени и высокихтемператур диффузии. Присутствие влатунном покрытии / -фазы, а такжеобразование железо-цинковых соединений на границе железо-цинк при термо 20диффузионной обработке приводит изэа пониженной деформируемости данныхфаз к увеличению усилия волочения и,как результат, к возрастанию обрывности проволоки, сд ого покрытия.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является известный способ получения латунного покрытия с содержанием меди 67"69 на стальной. проволоке, включающий последователь- ное гальваническое осаждение слоев меди и цинка и последующую"термодиффузионную обработку при 420-550 С 23.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 600 оС необходимо 60 с; При нагреве проволоки до 450-500 оС, выбираемой иэ условий поддержания максимально возможной скорости формирования латунного покрытия при сохранении прочностных свойств стальной проволоки, время термообработки существенно выше. В связи с этим способЪ93181 3не обеспечивает при изготовлении стальной латунированной проволоки полную взаимную диффузию гальванопокры- тий и получение однородного латунного покрытия с-фазового состава,Присутствие фазы в латунном покрытии увеличивает усилие волочения.При свивке металлокорда из латунированной проволоки, изготовленной волочением из. заготовки, полученной по 1 е данному способу, наблюдается значительное динамическое натяжение проволокк. Так, при прохождении латунироеанной проволоки диаметром 0,265 мм через проводящие узлы канатовьющих ма-,1 З шин с открытым ротором типа "Ваппад" динамическое натяжение составляет .4000-6000 г. Это приводит к высокой обрывности проволоки при свивке ме" таллокорда, ухудщению его качества, снижению производительности канатовьющего оборудования, увеличению расходного коэффициента металла.Цель изобретения - повыщейие однородности покрытия по с -Фазоеому а составу, что.способствует снижению УСИЛИЯ ВОЛОЧЕНИЯ И ОбРЫВНОСти ПРИСКРУТКЕ ПРОВОЛОКИ.Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем последо" зф вательное гальваническое осаждеиие слоев меди и.цинка.и лосЛедуещуе термодиФФузионную обработку прм 450-566 фС, на 41 ииковцй слой леред термодиФФузионной обработкой дояолнительно гальеанически осаждает мед"М ный прм Отиоеении количества меди е нижнем слое к количеству меди в верх" неи слов 6,5"2,5. Наличие двух границ раздела цинк-: медь обеспечивает змачительное уменье .ние времени взаи.модиФФузии меди и цинка, так как в этом случае диФФузия идет в двух направлениях. Мксимальиое уменьщение времени диФФу- зии достигается при Отнощеиии толщи иы нижнего слоя меди к толщине верхнего слоя меди 1: 1. При таком соотнощении медных слоев достигается уменьщение диффузиоегого слоя в два фв раза, Зависимость времени диФФузии от толщины диффузионного слоя - квад" ратичиая. Поэтому при уменьеении толщины диффузионного слоя в 2 раза достигается уменьщение времени, иеоб. Эз ходимого на полную диффузию, в 4 ра" .за. Использование способа обеспечи" 1 вает полную взаимодиффузию гальвано 4 фпокрытий и получение латунного покрытия А-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 уровнй адгезии, стремлением уменьшения времени на протекание диффузии. Достаточный уровень адгезии на волоченной 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 1,6-2,5 мкм, Оптимальное содержание меди в латунномпокрытии с точки зрения высокого уровня адгезии, составляет 65-693. Суммарная -толщина слоев меди. Составляет 3, 1-1,7 икм. При увеличении. тоящИиы меди в верхнем слое до соотиощвиия количества меди .нижнего слоя.к количеству меди верхнего, равного 9,115 (тОлщина нижнего слоя 0,35 мкм, верхиеуе " 6,75 мкм) , деформируемость при еелочвнии повыаается, адгезмя гОтовой.лвтунироаанной проволоки несколько понижается, Дальнейеее увеличение толщины верхнего слоя и уменьщеиие толщины нижнего слоя приводит к быстрому понижению деформйруемоти. ЭТО связано с тем, что ярй умемьвеиии толщииы нижнего слоя меди меиые 6,35 мае ,начинает интеисиВкв проходить при нагреве и процесс диФФузии системы железо-цинк яриаедэФФЙ к лоявлеиию трудиодеффор" ммруемых железе-цииковмх соединений, Умемьееииа количества меди в верх ием слое до соотиоееиия количества мвдв иижиего слоя и количеству меди верхкего слоя, рваного 2,5, приводит, к емыщеяию уровм вдгезии латунироваииой проволоки с резиной и пониже-, нию деформируемости (толщина верхнего слоя приблизительно 0,3 мкм,нижнего " 6,8 икм). Дальнейшее уменьвеиие толщины верхнего .слоя(меньше 0,3 .мке) приводит к понижению деФориируемости при волочении до уровня, получаемого при известном спосо5 9318 14 6адгеэия по сравнению с известным способом латунирования не понижается.Об- щая толщина латунного покрытия 1,4- 2 мкм.П р и м е р, Технология латунирования включает следующие операции: биполярное кислотное травление, про" мыака водой, биполярное щелочное травление, промывка водой, электролитическое нанесение первого медяого 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 нанесение- второго 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 1: 1. При волочении латунироваиной заготовки до диаметра 0,265 мм на стане мокрого волочения падение мощности, потребляемой двигателем стана составляет 6" 116 с 12 кбт до 11 кВт в среднем.Ори свивке металлокорда на канатной мааияе динамическое натяжение проволоки диаметром 6,265 мм .равно 1866-1906 т. и обеспечивается безобрывное прохождение проволоки через канатную мааину.Уменьшение динамического натяжения .и его возросаая .стабильность позволяет снизить обрывность проволоки при. свивке металлокорда в 3-5 раза, улуч" вить качество металяокорда, повыситьпроизводительность 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 10-15. формула изобретения, бе латунирования. Таким образом, варьирование соотношений количества меди нижнего и верхнего слоев в интервале 0,45-2,5 позволяет получать ла"тунированную заготовку с заранее заданными свойствдии,Повышение деформируемости приводит к снижению усилия волочения,уменьшению контактного давления протягиваемого металла на волочильный инструмент и, как следствие этого, к увеличению захвата смазки. Замеры количества остаточной смазки на проволоке показывают увеличение количе-. ства смазки на проволоке, протянутой из латунированной по предлагаемомуспособу заготовки в 1,2-1,3 раза посравнению с рядовой проволокой.Повышение количества. остаточной смазки на поверхности латунированной провопоки обеспечивает низкий коэффициенттрения проволоки относительно про"водок канатных машин.Замеры с помощью тензометра показывают, что динамическое натяжениепроволоки диаметром 0,265, полученной предлагаемым способом при свив-ке металлокорда равно 800-1906 г,что обеспечивает безабрывное прохождение проволоки по канатной мавиие.Ори наличии меди в первом слое 0,3 от общего количества, а во втором слое 0,7 от общего количества, условия волочения является оптимальными " мощность потребляемого. дви-:И гателем стана мокрого волоченияуменьшается по сравнение с обычным способом латунирования на 26" 153. Динамическое натяжение на канатовьющйх машинах латунированной проволоки,про- ф тянутой из такой заготовки, минимальное и наиболее стабильное и составля" ет 1756-1856 г вместо 2066-7666 г при известном способе латунирования. Но адгеэия 1,сцепляемость проволоки с резиной) при таком соотновении меди в слоях падает на 20-25 по сравнение с известным способом латунирования,Оптимальными свойствами .(с точки зрения.изготовления проволоки для металлокорда) обладает заготовка с количеством меди в первом слое 6,5- 6,6 от общего количества меди; а во втором слое 6,5-0,4 от общего коли" . честваЯри таком соотноеении меди вИ слоях мощность, потребляемая двигателем стана мокрого волочения, уменьшается на 16- 153 по сравнение с из" вестным способом латунирования, а Споаоб,получения латунного покрытия .с содержанием. меди 65-693 на7 931814 8 стальной. проволоке, включающий после- осаждают медный при отнощении колидовательиое 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 щ и й с я. тем,з принятые во внимание при экспертизе что, с целью повышения однородности 1. Патент Франции М 1174055, йокрытия по оС-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 0 5/10, 1962Составитель ю,Ипатов Редактор С.Юско Техред М, Надь Корректор .В, СиницкаяЗаказ 3673/35 Тираж 687 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,