Способ обработки проволоки

(56) Патент ФРГ 9 11478кл. С 23 Г 7/08, 1979,Патент Франции Р 159кл. С 23 Г 7/00, 1970,9,25,РОВОЛОКИтся к обработости к спосоперед фосфати. использовано ппленности,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Днепропетровский металлургический институт им, Л,И.Брежнева(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ П (57) Изобретение относи ке поверхности, в частн бу обработки проволоки рованием, и может быть в металлургической промь а также машиностроении при производСтве проволоки, калиброванного металла и деталей машины с фосфатным покрытием,. Целью изобретения являетсяповышение антифрикционных свойствфосфатного покрытия путем обеспеченияего однородности и уменьшения размеров кристалла фосфата. Способ обработки проволоки включает активную поверхность и фосфатирование, При этом активацию поверхности проводят приотемпературе 410-690 С в газовой среде, содержащей окись и двуокись угле рода в соотношении 3:(1-2), Проведение активации при температуре 410- 690 С в газовой среде, содержащей окись и двуокись углерода в соотношении 3:(1-2), и последующего фосфатирования способствует улучшению антифрикционных свойств покрытия, получе нию мелкокристаллической структуры, При этом обрыв проволоки при волочении уменьшается. 4 табл.25 Изобретение относится к области обработки поверхности, в частности к способу обработки проволоки перед фосфатированием, и может быть использовано в металлургической промышленности, а также машиностроении при производстве проволоки, калиброванного металла и деталей машины с фосфатным покрытием. 10Целью изобретения является повышение антифрикционных свойств фосфатного покрытия.П р и м е р, Обработку проволоки из стали 70 диаметром 1,8 ведут в ла бораторной установке, представляющей собой горизонтальную муфельную печь со сквозной керамической трубой. В рабочее пространство печи помещают реакционную кварцевую трубку, один конец которой запаян, другой закрыт пробкой с отверстиями для подвода и, отвода газа, для термопары и ввода образца. На холоду систему продувают аргоном, заполняют реакционное пространство смесью газов: окисью и двуокисьюуглерода (СО+СО) в необходимых соотношениях, остальное азот. Используютбаллонные азот, окись углерода СО идвуокись углерода СО,Активацию поверхности проволокигазовой смесью ведут в следующем составе: соотношение СО и СО 3:1(157 СО+ З 5(16 ЕСО+47 СО ); 1: 1(8 ЕСО+87 СО ) .Реакционную трубку с газом нагревают до 750, 700, 690, 600, 500, 410 40и 400 С. При достижении необходимойтемпературы в реакционную трубку вводят образцы, выдерживают в течение60 с, затем реакционную трубку с образцами извлекают и на холоду сразу 45продувают аргоном,Фосфатирование образцов ведут врастворе концентрата КФЭ(100 гконцентрата на 1 л раствора), Температура фосфатного раствора 90 С, время фосфатирования 30 с.Фосфатированию подвергают образцы,активированные предлагаемым способом,образцы, подготовленные известнымспособом, для чего в той же реакционной трубке образцы нагревают в возодушкой среде до 400 С в течение 60 си вводят в фосфатирующий раствор вгорячем состоянии (200-300 С). Для определения шероховатости поверхности до фосфатирования опыт повторяют с той разницей, что реакционную трубку с образцами после нагреваодо 400 С извлекают и на холоду продувают аргоном. Эти образцы служат дляопределения плотности микровыступовна поверхности окисленной проволокидо фосфатированияФосфатируют также образцы, активированные по базовому варианту в кислом растворе сульфата меди (15 г/лСцБО, 20 г/л НБО 4, =20 С, времяактивирования 5 с).Плотность микровыступов на единице длины (10 мм) профиля поверхностирассчитывают из профилограмм, записанных с помощью профилографапрофилометра "Калибр М" (ГОСТ 2789-73).Максимальную величину кристалловфосфата определяют с помощью объектмикрометра (микроскоп МИМ, отраженный свет, увеличение х 240) .Усилие протяжки проволоки послефосфатирования определяют с помощьюспециального сконструированного приспособления на разрывной машине Р.Единичное обжатие 197 при волочениипо маршруту 1,8-1,63 мм. Волочениюподвергают проволоку, обработаннуюопри температуре не )500 С, при которых не изменяются прочностные характеристики патентированного металла,аПри температуре 410-690 С на поверхности проволоки из газовой фазыравномерно осаждается мелкодисперс-,ный углерод. При последующем фосфатировании частицы дисперсного углеродастановятся микрокатодами, те. центрами кристаллизации фосфата. Увеличение числа центров кристаллизациивызывает уменьшение величины кристаллов фосфата, Мелкокристаллическаяструктура фосфатного покрытия способствует лучшему захвату смазки в процессе сухого и мокрого волочения иуменьшению усилий протяжки,1Зависимость плотности микровыступов на 10 мм длины профиля поверхности и величины кристаллов фосфатного покрытия от соотношения СО и СО прио500 С приведена в табл. 1; зависимость плотности микровыступов и качества фосфатного покрытия от температуры нагрева и соотношения СО и СО - в табл, 2,1361196 3 Т а б л и ц а 1 3:1,5 1:1 13,0 ; 8,0 3:2 3:1 4:1 12,0 9,0 16 8,0 3,0 4,0 8,0 200 200 200 85 90 15,4 40,5 16,0 14,5 32,8 Т а б л и ц а 2 Содержание, Е Усилие- протяжки Плотностьмикровыступов1/10 ммдлиныпрофиля Величина Температура, С СоотношениеСО и СО кристаллов фос"фата,мкм СО Со 3:1 400 105 28,0 960 410 185 16,2 890 500 196 17,8 850 Размер кристаллов фосфатного покрытия составляет 15-18 мкм.Дгя достижения наибольшего эффекта активации поверхности проволоки ее нагревают до 410-690 С в газовой среде,В этом температурном интервале углеродные частицы наиболее мелкодисперсны и прочно связаны с поверх О ностью, скорость их выделения на поверхности стали максимальна. Это обеспечивает формирование рельефа поверхности с высокой плотностью микровыступов, активное зародышеобразование 1 Б и быструю кристаллизацию мелкозернис,того фосфата.1 Зависимость размеров кристаллов фосфатного покрытия от температуры 20 газовой среды (СОСО =15 у 12 Ж СО 8 Ж СО ) приведена в табл, 3.Антифрикционные свойства образовавшегося фосфатного покрытия испытывают протяжкой фосфатированной про волоки на стане мокрого волочения со скоростью 530 м/мин, Суммарное обжаСоотношение СО и СОСодержание СО, 7Содержание СО , 7.Плотность микровыступов Максимальный размерКристаллов фосфата, мкм тие 947, Фиксируют обрывность проволоки.Маршрут волочения: 1,20-1,10-0,900,82-0,75-0,680,62-0,56-0,510,46-0,41-0,370,33-0,30,Результаты протяжки проволокина стане мокрого волочения и величина кристаллов фосфата приведены втабл, 4,Таким образом, при подготовке поверхности предлагаемым способом обрывы проволоки при волочении уменьшаются почти в 2 раза. формула изобретения Способ обработки проволоки, включающий активацию поверхности и фосфатирование, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения антифрнкционных свойств, активацию поверхности ведут в газовой среде, содержащей окись и двуокись углерода в соотношении 3:(1-2) при 410-690 С.1361196 Продолжение табл, 2 Величина кристаллов фосфата, мкм СоотношениеСО и СО СО Со 600 200 16,1 210 16,5 100 34 690 700 750 80 40 400 3;2 12 110 980 37 850 410 190 15,4 500 200 840 16,0 600 200 690 16,0 180 700 96 28,0 700 400 40,01361196 Продолжение табл.2 СоотношениеСО и СО Содержание, 7 Температура, С Плотность Величина Усилие протяжки Со 90 32,8 1190 500 16 1130 40,5 500 Известныйспособ 45,0 1150 400 Базовый 1050 100 34 вариант Т а б л и ц а 3 Температурагазовой среды, С 350 400 410 450 500 600 690 700 750 Величина 15,4 16,0 17 28 , 40 17,5 16 35 Таблица 4 Способ подготовки поверхности проволоки Величина Обрывностьо бр./т СоотношениеСО и СО Предлагаемый 500 3:1 17,8 3;2 500 15,4 20 3:1,5 500 16 19 Известный 500 39 Базовый вариант 500 34 28 ВНИИПИ Заказ 6198/30 Тираж 937 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кристаллов фосфатного покрытия, мкм 38 микровыступов1/10 ммдлиныпрофиля Температура нагреова, С кристаллов фосфата,мкм кристаллов фосфата, мкм