Спосіб підготування поверхні заготовки до волочіння

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при подготовке поверхности заготовки к холодному и теплому волочению, в частности к короткооправочному. Известен способ подготовки поверхности заготовки к волочению, включающий травление заготовки и последующую обработку ее в водных растворах мыл, представляющих собой соответственно продукты полного (стопроцентного) и неполного (40 - 60% - ного) омыления жирнокислотной основы (А.с. СССР №417206, кл. B21C9/00, 1974). При использовании данного способа наблюдается нестабильность процесса волочения, особенно на короткой оправке. Известен способ подготовки поверхности заготовки к волочению, включающий термообработку заготовки и последующее нанесение смазки из мыльного раствора. При этом термообработку осуществляют в защитной атмосфере, а перед нанесением мыльного раствора на поверхность заготовки наносят подсмазочное покрытие в виде водного раствора триполифосфата натрия с содержанием триполифосфата натрия 2 - 10% при температуре заготовки 300 - 500°C, а мыльный раствор, содержащий 5 - 15% мыл, представляющий собой продукты полного омыления жирнокислотных основ, наносят при температуре заготовки 150 230°C (А.с. СССР №1147467, кл. B21C9/00, 1985). При использовании указанного способа наблюдаются высокие усилия волочения, а также недостаточная стабильность процесса волочения, особенно на короткой оправке. Это связано с тем, что используемые в качестве мыльной составляющей водного раствора смазки продукты полного омыления жирнокислотных основ обладают низкими антифрикционными свойствами. Кроме того,, способ трудоемок и дорог, т.к. термообработка осуществляется в защитной атмосфере, а также используется подсмазочное покрытие. В основу изобретения поставлена задача создания способа подготовки поверхности заготовки к волочению, повышающего стабильность процесса при одновременном снижении усилия волочения, путем образования при подготовке на поверхности заготовки слоистой структуры мыльной смазки на основе смеси растворимых и нерастворимых мыл с твердым наполнителем. Эта задача решена тем, что в способе, включающем термообработку заготовки и последующее нанесение смазки из мыльного раствора, согласно изобретению после термообработки осуществляют травление заготовки, промывку ее в воде при температуре 80 - 90°C с выдержкой в течение 15 - 25 минут, а смазку наносят при температуре заготовки 60 80°C из раствора, нагретого до той же температуры и содержащего, мас.%: Натриевые мыла 5 - 15 Кальциевые мыла 1-3 Гидроокись кальция 1-5 Вода Остальное Отличие предлагаемого способа от прототипа заключается в нанесении на травленную поверхность одной смазки указанного выше состава при приведенных температурах заготовки и раствора после специальной промывки. Техническим результатом от использования предложенного способа является повышение стабильности процесса при одновременном снижении усилия волочения. Это связано с тем, что осуществление травления с последующей специальной промывкой и нанесение смазки на основе смеси растворимых (натриевых) и нерастворимых (кальциевых) мыл с твердым наполнителем (гидроокисью кальция) обеспечивает повышение адсорбционного взаимодействия смазки с металлом, получение слоистой структуры однородной мыльной смазки на поверхности заготовки. Последняя снижает сопротивление сдвигу при движении металла по поверхности инструмента, тем самым снижая усилия волочения. При этом повышается адгезионное взаимодействие смазки с металлом, улучшающее противозадирные свойства смазки и тем самым стабильность процесса волочения, особенно на короткой оправке. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Исходную заготовку из стали 10 размером 25 ´ 1 и 25 ´ 2 подвергают термической обработке, например в проходной печи до 750°C с последующим охлаждением на воздухе. За тем осуществляют травление в растворе на основе серной кислоты, протравленную заготовку промывают в ванне с водой при температуре 80 90° с выдержкой в течение 15 - 25 минут. После чего на поверхность заготовки при температуре 60 - 80°C наносят водный раствор смазки. Может быть использован специальный нагрев либо нагрев, полученный заготовкой при промывке. Смазку наносят окунанием заготовки на 5 минут в ванну с растворами, составы и температуры которых приведены в таблице. Затем на стеллаже производится сушка заготовки при остывании ее до цеховой температуры. Были опробованы растворы, содержащие компоненты как в соответствии с предлагаемым способом, так и выходящие за пределы. Аналогично опробовали параметры, составляющие способ и выходящие за предлагаемые пределы (см. таблицу). Подготовленные по описанным примерам и в соответствии с прототипом заготовки подвергали волочению по маршрутам: №1 - без оправки 25 ´ 1 ® 20 ´ 1,02; №2 - на короткой оправке 25 ´ 2 ® 20 ´ 1,7. При этом величину усилия волочения определяли на разрывной машине усилием 100кН, а стабильность процесса оценивали по наличию или отсутствию налипання, определяемому визуально. По каждому из вариантов было сделано 8 опытов. Результаты испытаний приведены в таблице. Анализ приведенных данных показывает, что применение предлагаемого способа (примеры 1 3) обеспечивает проведение процессов как безоправочного, так и короткооправочного волочения с меньшим усилием волочения (на 15%) при большей стабильности, чем при подготовке поверхности заготовки в соответствии с прототипом. При выходе за предлагаемые пределы способа появляется налипание металла на инструмент и увеличивается усилие волочения. Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению с известным обеспечивает снижение усилия волочения при одновременном повышении стабильности особенно при короткооправочном волочении.