Латунирование

06

мая

Новости
Латунирование
Латунирование


Процесс латунирования проволоки был разработан и внедрен в производство при изготовлении проволоки, служащей для армирования резинотехнических изделий, главным образом автомобильных шин, а также конвейерных лент, клиновидных ремней, резиновых поручней эскалаторов и др. В этих изделиях латунированная проволока, обладающая высокой прочностью, используется в виде витых прядей или тонких канатов — металлокорда. Кроме того, ее применяют и в невитом состоянии, например для прокладки бортовых колец автопокрышек, армирования рукавов высокого давления и др. Латунное покрытие на проволоке в данном случае необходимо для повышения сцепления (адгезии) стали с резиной.

Опытами установлено, что латунированную проволоку для металлокорда диаметром 0,14—0,30 мм следует изготовлять волочением патентированной латунированной заготовки.

Проволоку диаметром 1,0—1,3 мм для бортов автопокрышек целесообразней латунировать на готовом размере.

Латунь, приводящая к высокой адгезии проволоки к резине, должна содержать в покрытии 65—70 % Cu и 30— -35 % Zn. Так как проволоку для металлокорда изготовляют волочением латунированной заготовки, то структура латунного покрытия должна состоять преимущественно из пластичной а-фазы. Покрытие на заготовке в зависимости от ее диаметра 2—4 мкм.

Технологический процесс производства стальной латунированной проволоки можно построить по следующим трем вариантам:

1) латунирование холоднотянутой проволоки на готовом размере,
2) латунирование на промежуточном размере (перед калибровкой)
3) латунирование патентированной проволоки (заготовки) перед волочением на готовый размер.

ЛАТУНИРОВАНИЕ НА ГОТОВОМ РАЗМЕРЕ. Латунирование на готовом размере,при производстве средней и тонкой проволоки будет рациональным тогда, когда производится высаживание непосредственно латуни и необязательна в дальнейшем ее термическая обработка. Проволоку, если необходима термическая обработка, следует нагревать в атмосфере, защищающей от окисления, например в диссоциированном аммиаке или водороде. В этом случае необходимо обращать внимание на механические свойства готовой проволоки, не допускать их резкого снижения.

Адгезия при использовании латунирования на готовом размере будет ниже, чем в случаях, когда проволоку в дальнейшем подвергают ¡волочению или калибровке. Однако проволока и в этом случае оказывается пригодной для целого ряда изделий. Латунирование проволоки для металлокорда на готовом размере невыгодно из-за невысокой производительности агрегатов и из-за низких свойств латунного покрытия (по адгезии).

ЛАТУНИРОВАНИЕ В ПРОМЕЖУТОЧНОМ РАЗМЕРЕ. После протяжки латунированной проволоки через одну волоку адгезия ее к резине заметно увеличивается. Например, при изготовлении проволоки диаметром 1,0; 1,3 и 1,6 мм принимали заготовки соответственно 1,1; 1,4 и 1,75 мм, латунировали их и протягивали на консистентной смазке на готовые размеры. Для удобства производства такой проволоки на Белорецком металлургическом комбинате изготовляют специальные аппараты, которые позволяют производить одновременно гальваническое осаждение металла, калибровку, термическую обработку и другие предусмотренные технологией операции.

Способ латунирования на промежуточном размере плох тем, что перерыв в обработке (волочении) приводит иногда к неожиданной массовой хрупкости. Особенно хрупкость проявляется в тех партиях проволоки, где заготовки после латунирования вторично подвергали волочению с большими суммарными обжатиями. Поэтому такой способ приемлем только в том случае, когда волочение после латунирования производится с небольшими суммарными обжатиями (калибровка).

ЛАТУНИРОВАНИЕ ПАТЕНТИРОВАННОЙ ЗАГОТОВКИ. Этот вариант пока используется при изготовлении проволоки тонких и тончайших сечений, в том числе при изготовлении проволоки для металлокорда, но в скором времени предполагается внедрять его при производстве средних сортов. Уже успешно проведены эксперименты по волочению этой проволоки.

Заготовка, обрабатываемая по такому способу, патентируется на поточной установке с нагревом в трубчатой электропечи или в газовой печи. В свинце происходит изотермическое превращение аустенита, после чего производится очистка поверхности проволоки. Это необходимо для обеспечения однородных свойств и чистоты поверхности проволоки. Производственники считают, что проволоку перед патентированием следует протягивать на жидкой смазке. Такая заготовка обеспечит чистоту поверхности готовой проволоки и будет способствовать предохранению трубок от засорения. Способ латунирования патентированной заготовки можно хорошо использовать при раздельном нанесении меди и цинка с последующей термодиффузией.

Процесс нанесения меди и цинка с последующей термодиффузией. На Белорецком металлургическом комбинате после длительных экспериментов впервые в отечественной практике разработан новый оригинальный метод гальванического нанесения меди и цинка на проволоку и последующей термодиффузионной обработки в едином потоке, так называемый гальванотермичес-кий способ.

По этому способу первоначально на проволоку наносится медь из пирофосфатного электролита, а затем цинк из кислого электролита. Обратное расположение слоев обусловило бы, помимо диффузии цинк—медь, более интенсивную диффузию цинка в железо, что снизило бы качество проволоки из-за возможного появления хрупкости проволоки. Принятая последовательность нанесения слоев позволяет успешно использовать при меднении нетоксичный электролит.

Гальванотермический способ состоит из следующих последовательных операций:

1) химическое травление;
2) электрохимическое травление;
3) песчано-водная очистка;
4) гальваническое меднение в пирофосфатном электролите;
5) промывка водой;
6) гальваническое цинкование в сернокислом электролите;
7) промывка водой;
8) сушка;
9) термодиффузионная обработка проволоки при температуре 420—600 °С.

Электрохимическое меднение осуществляется в пирофосфатном электролите. Состав электролита и режим меднения следующие:

Латунирование









При исследовании процесса меднения установили, что повышение температуры электролита до 50—60 °С позволяет существенно увеличить плотность тока и повышает выход по току. Содержание двузамещенного фосфата натрия можно варьировать в широких пределах, не изменяя величины pH, колебание которой в пределах 7—9 не оказывает влияния на катодный выход по току.

Состав сернокислого электролита и режим электрохимического цинкования представлены ниже:

Латунирование









Термодиффузлонная обработка. После покрытия медью и цинком проволоку подвергают термодиффузионной обработке при температуре 420—600°С. Термодиффузионную обработку можно проводить на воздухе, в защитном газе, в расплавленных средах или электроконтактным способом.

Лучшие результаты получаются при обработке в расплавленных солях, в этом случае наблюдаются более ровные механические свойства проволоки. Кроме того, в этом случае термодиффузия проходит очень быстро. Однако этот способ имеет и недостатки: необходима отмывка солей и тщательная сушка проволоки.

В трубчатых печах скорость нагрева значительно меньше, а также ниже однородность механических свойств проволоки.

На практике эти недостатки устраняют применением более высокой температуры термодиффузии, чем в солях. Например, для латуни термодиффузию в трубчатой печи производят при 600 °С и выше, а время выдержки проволоки составляет 12—20 с.

При термодиффузионной обработке в трубчатых печах не нужны промывка и сушка, а эти операции отнимают много времени при большой скорости процесса термодиффузии (и всего процесса латунирования).

Металлургический способ получения проволоки сталь — латунь. По этому методу заливают стальной сердечник латунью, затем следует прокатка и травление катанки в растворе серной или азотной кислоты с добавками бихромата калия или хромового ангидрида. Протравленная катанка диаметром 6,5—9,5 мм протягивается за 3—5 переделов в проволоку различных диаметров.

Патентирование сталелатунной проволоки производится при температурах 860—880 °С (чтобы не оплавилась латунь). В ванне изотермического распада рекомендуется расплавлять соли (селитру), а не свинец. Последний образует на латуни серный налет, который трудно удалить. На первых переделах процесса осуществляется нормализация при температуре 840—860 °С.

Недостатки этого способа следующие:

большой расход латуни, теряющийся в прокатке, при термической обработке и травлении;
сложность патентирования (опасность оплавления);
неравномерное сечение стали и латуни;
более трудная протяжка проволоки, чем латунированной гальваническим способом;
более сложное травление.

Металлургический способ изготовления проволоки с латунным покрытием может, очевидно, успешно конкурировать со способом гальванического нанесения латуни только при очень толстом покрытии, например при получении биметаллической проволоки.

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Информация

Комментировать статьи на нашем сайте возможно только в течении 1 дней со дня публикации.