Устройство для мокрого волочения металла

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (И) 21 С 1/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВУ ов ательмышлен иост ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71 ) Уральский научно-исследский институт трубной про и(56) 1. Красильников Л.А., Красильников С .А. Волочильные проволоки,М., "Металлургия" 1977, с.126-127.2. Блинов Ю.И. и др. Волочение нержавеющих труб на оправке с термостатированием очага деформации.-"Иэвестия вуэов. Черная металлургия 1. М.,фМеталлургия", 1981, Р 1, с. 60-64.3. Красильников Л.А:, Красильников С .А . Волочильщик проволоки. М.,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОРО ВОЛО ЧЕНИЯ МЕТАЛЛА, содержащее ванну, эаполненную рабочей средой, в которой расположена по меньшей мере одна волока, отличаю,щееся тем, что, с целью увеличения проиэводительности процесса и расширения сорта мента обрабатываемых иэделий путем повышения пластичности обрабатываемого металла, устройство снабжено электродами, расположенными в ваннепо обе стороны от волоки, прнчем катод расположен до волоки, анод - эа ней, волока выполнена иэ неэлек-, тропроводного материала, а в качестве рабочей среды содержит смаэкуэлектролит.Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно кмокрому волочению металла.Известно устройство для волочения изделий, включающее волоку, установленную в волокодержателе и размещенную перед ней емкость для смазки 13.Известное устройство не позволяет осуществлять волочение с большимиразовыми деформациями из-за упрочнения металла в процессе деформации.Известно также устройство дляволочения, содержащее волоку, помсценную в разъемный алюминиевый корпус с размещенными в нем тепловымитрубами, нагревательным элементоми термоизолирующими прокладками 23Это устройство позволяет термостатировать очаг деформации и темсамым повысить разовые деформации,Однако использование термостатирующей приставки усложняет конструкциюи требует высоких энергозатрат.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемо му результату является устройстводля мокрого волочения металла, содержащее ванну, заполненную рабочейсредой, в которой размещена по меньшей мере одна волока 32.Недостатком известного устройст"ва являются низкие разовые деФормации вследствие упрочнения металла впроцессе деформации, что особенно существенно для цветных металлов исплавов, а также высоколегированных З 5и прецизионных марок сталей, Следствием этого является невысокая производительность устройства и ограниченный сортамент обрабатываеьаах заготовок. Особотонкостенные трубы, 40 сложный проФиль и микропроволоку .практически невозможно получить на известном устройстве из-за обрывов, возникающих вследствие малой пластичности материала заготовки. 45Цель изобретения - увеличение производительности процесса и расширение сортамента обрабатываемых изделий путем повышения пластичности обрабатываемого металла. 50Эта цель достигается тем, что устройство для мокрого волочения ме- - талла, содержащее ванну, заполненную рабочей средой, в которой расположена по меньшей мере одна волока, снабжено электродами, расположеннымн в55 ванне по обе стороны от волоки, причем катод расположен до волоки, а анод - за ней, волока выполнена из неэлектропроводного материала, а в качестве рабочей среды содержит смазку-электролит.Расположение катода перед волокой позвбляет анодно поляризовать металл до потенциала активного растворения, что способствует выходу дислокации 65 на поверхность металла, вследствие чего металл разупрочняется. Это позволяет увеличить разовые деформации и снизить тяговые усилия волочения.На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - зависимость величины тягового усилия волочения Р от потенциала металла М (кривая 1) и зависимость плотности тока анодного растворения 1 от потенциала металла Ч (кривая 2), например, при безоправочном волочении труб из стали марки Х 18 Н 10 Т по маршруту ф 8,0 х 0,65 ф 5,5 Х 0,65 мм.Устройство содержит ванну 1, в которой размещена волока 2, выполненная из неэлектропроводного материала, например металлокерамического, марки ЦМ. В ванне 1 помещены электроды, причем катод 3 размещен в ванне 1 до волоки, а анод 4 за ней, а в качестве рабочей среды, заполняющей ванну 1 используют смазку-электролит, например, состава: серная кислота, глицерин, фторид-бифторид аммония. Катод 3 и анод 4 соединены через амперметр 5 и реостат 6 с источником постоянного тока 7.Устройство работает следующим образом.Обрабатываемую заготовку 8 (например, трубу) протягивают через волоку 2 н электродам 3 и 4 от источника постоянного тока 7 через реостат 6 и амперметр 5 подают ток, позволяющий получить на поверхности заготовки потенциал активного растворения. Цепь от катода 3 к аноду 4 заикается через смазку- электролит и обрабатываемую заготовку-трубу 8. Ври этом поверхность трубы заряжается положительно (анодно) оКоло катодов и отрицательно (катодно) около анодов. За счет поляризации на участках поверхности обрабатываемой заготовки трубы 8 анодных и ка" тодных областей при волочении на границе раздела металл-электролит протекают электродные процессы. На аноде 4 происходит растворение металла и выделение кислорода или образование окислов. На катоде 3 про- исходит выделение водорода, отложение металлов или солей.В условиях активного растворения металла, когда область электродных потенциалов Ч равна, например, 0- 0,2 В при протекании постоянного тока на анодном участке ( участок АВ на кривой 2, фиг.21 происходит разупрочнение металла и шаговые уси - лия волочения снижаются. Это позволяет повысить разовую деформацию обрабатываемого металла и тем самым увеличить производительность процесса, а также осуществлять волочение без обрывов малопластичных материа1103918 Таблица 1 Обрабатываемыйметалл Состав смазки-электро- . Темпера- лита, г/лтура, С Анодная плотность тока на металле,А/дм Область электродных потенциалов активного растворения металла, В фторидбифторидаммония Глицерин Серная кисло- та 30"40 10-10(-0,2) - (-0,1) (-О, 3) - (-0,25) (-О, 4 4) - (-О, 4) 30-40 30-40 10 10-330-40 10 -10 Сталь 150 200 500 9 8 ОХО 65- (волочение б 5,5 Х 0,65 ммсправочное ботан тр Количество труб,забракованных порискам и задирам,Ъ 0,3 тво обрывов,Колич,6 8 яговое усилие лов. При ЧО, 2 В волочение происходит нестабильно, отмечено налипание металла на инструмент.П р и м е р. Предлагаемое устройство опробовано при опытно-промышленном волочении труб: из стали 5 Х 188 Н 10 Т по маршруту ф 8,0 Х 0,65 -ф Д) 5,5 Х 0,65 мм (волочение безоправочное ); иэ стали Х 18 Н 10 Т по маршруту Сталь Х 18 Н 10 Т 150 200.Титановый сплав 150 200 Бронза 150 200 Замер электродного потенциала обрабатываемого участка трубы и прутка осуществляют с помощью переносного хлор-серебряного электро да сравнения при погружении его на.анодном участке металла и катодного вольтметра (не показано ). Ток регулируют гальваностатически или потенциостатически, задавая и поддержи вая электродный потенциал положительно заряженного участка трубы или прутка с помощью потенциостата типа П. Волоку применяют из минерало-керамического материала ЦИ.Об эффективности предлагаемого устройства по сравнению с известным, судят по следующим показателям: по И 8,0 х 0,659 4,5 К 0,65 мм из титанового сплава ВТпо маршрутуИ 8,0 Х 1,0. 9 6,5 х 1,0 мм (волочениебезоправочное); прутка из бронзымарки Бр 05 Ц 6 С 5 по маршруту ф 8,0.ф(7,2 мм, прутка из стали ШХпомаршруту 912,0- 9 10,5 мм при скорости волочения 20 м/мин. Режимыволочения приведены в табл.1. тяговому усилию волочения, характеризующему степень разупрочнения металла (тяговое усилие, тн, определяют с помощью тензодатчиков сопротивления типа 2 ПК 5-10-100, тензостанции и ТАи осциллограФа Н); по количеству обрывов труб, и; утков, в Ъ, также характеризующих разупрочнение металла (обрыв труб, прутков наблюдают визуально).Кроме того, визуально определяют качество наружной поверхности труб (прутков ) на отсутствие эадиров и рисок.Результаты сравнительных испытаний предлагаемого и известного устройств приведены в табл.2.Тяговое усилие,тн 1,15 1,2 2 Труба из стали Х 18 Н 10 Т. Маршрут ф 8,0 Х 0,65 -ф 4,5 Х 0,65 мм3 Труба из титанового сплава ВТ. Маршрут 9 8,0 Х 1,0- д 6,5 Х 1,0 мм волочение безоправочное) 4 Пруток из бронзы марки Бр 05 Ц 65 С. Маршрут Ф 8,0 - ф 7,2 мм 5 Пруток иэ стали ШХ. Маршрут 9 12,0 " ф 10,5 мм Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет эа счет увеличения разовых деформаций интенсифицировать процесс волочения на 10-20 и расширить сор" Продолжение таблицы 2 Количество обрывов,Тяговое усилие,тн Количество обработанных труб, м ,Количество труб забракованных по рискам и задирам,%Количество обры" вов,Тяговое усилие,тн0,8 Количество прутков,забракованных порискам и задирам, 50 Тяговое усилие,тн 0,8 Количество прутков,забракованных cорискам и задирам,80 Количество обрывов,тамент обрабатываемых изделий и металла и особенно металла с сильнонаклепанной поверхностью. напримермикропроволоки сложных профилей итонкостенных труб,1103918 г. 5 Ю 2 д 0Рм О,ИЮ ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Фнл ИИПИ Заказ 5140/6 Тираж 795 Псдпис