Спосіб підготування поверхні дроту з нержавіючої сталі

Спосіб підготування поверхні дроту з нержавіючої сталі, за яким очищують його по верхню, наносять підмастильний шар у вапняно-сольовому розчині і здійснюють сушіння, який відрізняється тим, що очищення дроту з одночасним нагріванням його поверхневого шару на глибину до 0,1 мм, роблять у потоці плазмовим впливом, наступне нанесення підмастильного шару здійснюють шляхом занурення у вапняносольовий розчин, температура якого не нижче 0°С, а сушіння дроту роблять під час його намотування в моток щілинним газовим потоком, який подають перпендикулярно площині намотування. В.Ш. (13) 41188 (11) UA матеріали - розплави і розчини - для луго-кислотного травлення й нанесення вапняно-сольового покриття екологічно шкідливі і виділяють, через високу температуру, шкідливі випари в атмосферу цеху. Відомий також спосіб підготування поверхні катанки і дроту з нержавіючої сталі до волочіння, що включає очищення поверхні шляхом гідридного відновлення оксидів у розплаві лугу, нанесення вапняно-сольового покриття й сушіння (Колпашников А.И., Белоусов А.С., Мануйлов В.Ф. Высокопрочная нержавеющая проволока. - М.: Металлургия, 1971. - с. 146-148). Розплав лугу NaOH містить близько 2% гідриду натрію Na. Температура розплаву 370°С. Після ванни гідридного травлення гарячий дріт промивають у ванні з холодною водою, а потім водою під тиском. Остаточне очищення роблять у водяних розчинах сірчаної або соляної кислот, потім промивають водою. Вапняно-сольове покриття наносять 3-4-кратним зануренням у киплячий вапняний розчин з 15%-вою повареною сіллю. Дріт просушують у сушильній печі при 180300°С. Тривалості сушіння до 30 хв. Цей спосіб за сукупністю суттєвих ознак є найбільш близьким до винаходу і тому прийнятий як прототип. Відомий спосіб-прототип також є складним, тривалим і трудомістким. Використовується розплав їдкого лугу. Існує необхідність підігрівати розчини для промивання й нанесення підмастильного покриття, а це погіршує екологічну обстановку у виробничих приміщеннях і в навколишньому середовищі, підвищує витрати на виробництво. (19) Винахід відноситься до галузі виробництва дроту з нержавіючої сталі, а більш конкретно до підготування поверхні дроту до наступного волочіння, і може бути використаний на сталедротових заводах і в підрозділах виробництва дроту. Відомий спосіб підготування поверхні нержавіючого дроту, що включає луго-кислотне травлення, нанесення вапняно-сольового покриття і сушіння (Жетвин Н.П. Производство проволоки из нержавеющей, жаропрочной и жаростойкой стали // В сб. трудов конференции по метизному производству. 15-21 марта 1959 г.- ЦБТИ, 1961 - с. 7990). Луго-кислотне травлення виробляється в такому порядку: по-перше провадиться обробляння дроту в розплаві лугу й селітри (80% Na + 20% NаNО3) при температурі 400-520°С протягом 15-20 хв. Потім здійснюють промивання струменем води під тиском, травлення в 12-15%-вому розчині сірчаної кислоти з добавкою 3-5% повареної солі і 22,5% селітри при температурі 60-80°С протягом 15-20 хвилин, промивання струменем води під тиском, відбілювання в 12-14%-вому розчині сірчаної кислоти з добавкою 10% селітри при температурі 20-30°С протягом 3-5 хвилин, промивання струменем води під тиском. Вапняно-сольове покриття наноситься на дріт шляхом 3-4 кратного занурення в розчин 25%Ca(OH)2+(10-14)%NaCl, потім здійснюється сушіння при температурі 100-150°С протягом 30 хв. Вадою відомого способу є його складність і велика тривалість, що не дозволяє здійснити обробляння дроту ниткою в потоці, крім того, підігріті А ____________________ 41188 В основу винаходу поставлено задачу такого удосконалення способу підготування поверхні дроту з нержавіючої сталі, що дозволило б здійснити його в потоці, спростити технологію підготування поверхні і поліпшити екологічну обстановку за рахунок швидкісного очищення поверхні від оксидів з одночасним нагрівання тонкого поверхневого шару і використання у зв'язку з цим навмисно не підігрітого розчину для нанесення підмастильного шару. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в способі підготування поверхні дроту з нержавіючої сталі, очищують поверхню дроту, наносять підмастильний шар у вапняно-сольовому розчині і провадять сушіння. Новим є те, що очищення дроту з одночасним нагріванням його поверхневого шару на глибину до 0,1 мм, роблять у потоці плазмовим впливом, наступне нанесенням підмастильного шару виробляють шляхом занурення у вапняно-сольовий розчин, температура якого не нижче 0°С, а сушіння дроту провадять під час намотування в моток щілинним газовим потоком, подаваним перпендикулярно площинінамотування. Завдяки тому що виробляється плазмовий вплив на поверхню дроту, очищення її від оксидів шляхом їхнього випаровування відбувається за короткий проміжок часу, що не перевищує 0,1-0,3 с. Одночасно підігрівається тонкий поверхневий шар, що не перевищує 0,1 мм і при введенні підігрітого дроту у вапняно-сольовий розчин, температура якого не нижче 0°С, через локальне нагрівання тонкого шару розчину, він добре змочує і рівномірно покриває поверхню очищеного від оксидів дроту. Подача нагрітого газового потоку у вигляді вузької щілини, на моток дроту, що змотується, і перпендикулярно йому, дозволяє багаторазово впливати теплом на кожну елементарну ділянку дроту і гарантує його сушіння. У сукупності забезпечується можливість здійснення способу підготування поверхні дроту з нержавіючої сталі у потоці. Нагрівання поверхневого шару на глибину більш 0,1 мм небажано, тому що виникаючі при цьому нерівномірні структури металу можуть погіршити пластичні властивості дроту. Температура вапняно-сольового розчину не може бути нижче 0°С, тому, що трапиться застигання розчину і підігрітий дріт не встигне розігріти локальний шар розчину до температури, необхідної для змочування й покриття поверхні дроту. Спосіб підготування поверхні дроту з нержавіючої сталі здійснюють так. Дріт з окисленою поверхнею у вигляді вихідного мотка розмотують у нитку, яку послідовно в потоці протягують через плазмотрон і ванну з вапняно-сольовим розчином і знову намотують у моток на барабан. Під час проходження дроту через плазмотрон на його поверхню впливають плазмою протягом часу, що не перевищує 0,1-0,3 с, при цьому поверхню дроту одночасно нагрівають на глибину до 0,1 мм. Протягом зазначеного часу відбувається очищення поверхні дроту від оксидів за рахунок їхнього випаровування. Підігрітий дріт з очищеною поверхнею протягують через вапняносольовий розчин, при цьому через локальне нагрівання тонкого шару розчину, дріт добре змочується і його поверхня рівномірно покривається вапняно-сольовим розчином. Далі дріт знову намотують у моток на барабан і одночасно подають нагрітий газовий потік у виді вузької щілини перпендикулярно площині намотування. Це дозволяє багаторазово впливати теплом на кожну елементарну ділянку дроту, що гарантує його якісне сушіння. Приклад. Для здійснення способу підготування дроту з нержавіючої сталі використовували дріт-заготівку діаметром 4,8 мм із сталі 12Х18Н9Т із змістом у % (мас.): 0,10 С; 0,65 Si; 1,43 Mn; 18,1 Cr; 8,75 Ni; 0,55 Ti; 0,017 S; 0,029 Р; 0,19 Сu. Дріт-заготівку з окисленою поверхнею у вигляді мотка масою 20 кг установлювали на розмотувальну фігурку. До переднього кінця дротузаготівки приєднували заправний відрізок дроту. Його послідовно в потоці протягували через плазмотрон і ванну з вапняно-сольовим розчином, а потім закріплювали на намотувальну фігурку. Ось намотувальної фігурки паралельна вертикальної осі для подачі гарячого газового потоку. При вмиканні привода дріт переміщався з розмотувального на намотувальний барабан. При подаванні живлення на плазмотрон виникав потік плазми, що діяв на елементарну поверхню дроту заготівки протягом 0,06-0,08 с. За цей час оксиди оплавлялися і частково випаровувалися, і поверхневий шар глибиною 0,05-0,07 мм нагрівався, що підтверджували спеціальними мікроструктурними дослідженнями. Дріт-заготівка з очищеною і підігрітою поверхнею надходив у ванну з вапняно-сольовим розчином, із температурою 18°С, що дорівнювалося температурі навколишнього середовища. На підігрітій поверхні вапняно-сольовий розчин добре утримувався і рівномірно покривав її. Під час намотування в моток на покритий дріт-заготівку подавали гарячий газоповітряний потік через щілинне сопло, так, що він діяв перпендикулярно площини намотування. Завдяки цьому виключався перегрів поверхні й опадання покриття, з одного боку, а з іншого боку забезпечувався багаторазовий циклічний контакт покриття з нагрітим газоповітряним потоком, що забезпечувало якісне сушіння. Для підтвердження високої якості очищення і вапняно-сольового покриття, отриманих при оброблянні в потоці, дріт-заготівку діаметром 4,8 мм, отриману описаним способом, волочили на дріт діаметром 4,0 мм за маршрутом 4,8-4,4-4,0 мм із застосуванням сухого мастила, основу якого складав мильний порошок і графіт. Волочіння протікало стійко без обривів і дефектів на поверхні дроту. Тимчасовий опір розриву дроту діаметром 4,0 мм склав 1260-1320 Н/мм2, що відповідає міцності дроту, підготування поверхні якого вироблялося як у способі-прототипі. 2 41188 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 3 41188 4