Спосіб виготовлення листів, штаб і стрічок зі свинцевих латуней

1. Спосіб виготовлення листів, штаб і стрічок зі свинцевих л ату ней, що включає виплавку металу, розливання в плоскі зливки, нагрівання зливків у печі, гарячу прокатку зливка, холодну прокатку в кілька проходів і циклів, проміжні відпали між цик Корисна модель відноситься до галузі виробництва прокату, а саме до виготовлення листів, штаб і стрічок зі свинцевих латуней, переважно марки ЛС59-1, які використовують для виробництва корпусів годинників і дрібних деталей. Відомий спосіб виготовлення штаб зі спеціальних багатокомпонентних латуней, що у своєму складі, крім цинку, містять свинець. Для одержання штаб заготовки латуней (ЛС74-3, ЛС63-3) піддають гарячій прокатці, холодній прокатці з проміжним відпалом [Осинцев О.Е., Федоров В.Н. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки: Справочник. М.: Машиностроение, 2004. с.61-69]. Одержання штаб відомим способом утруднене через те, що при гарячій прокатці зливків свинцевих латуней дуже вузький діапазон пластичності, уже на четвертому пропуску прокатки штаба попадає в зону крихкості, спостерігається її руйнування і неможливість подальшої її обробки. Найбільш близьким аналогом пропонованої корисної моделі є спосіб виготовлення стрічки з міді, нікелю або сплавів на основі міді і/або нікелю, що включає плавку металу, розливання в плоскі зливки, нагрівання зливків у печі, гарячу прокатку зливка в штабу, холодну прокатку в кілька проходів і циклів, поздовжнє різання в проміжку між циклами, наступну прокатку стрічок після поздовжнього різання одночасно в кілька ниток, проміжні між циклами і наступний, після холодної прокатки, від лами, остаточну холодну прокатку, який відрізняється тим, що при виплавці здійснюють легування металевого розплаву лігатурою, що містить нікель, кремній і марганець, яку подають в кількості 19-21 кілограм на тонну металу, а остаточну холодну прокатку в останньому проході ведуть з відносним обтисненням 10-11 %. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що лігатуру подають у вигляді чушки, відлитої в землю. 3. Спосіб за пп.1 і 2, який відрізняється тим, що нікель, кремній і марганець вводять у кількості, що забезпечує їхній вміст у зливку, мас. %: нікель 0,20,5; кремній 0,1-0,2; марганець 0,2-0,3. пали, змотування стрічки в рулон, причому холодну прокатку ведуть з відносними обтисненнями від 45% до 13,6% за прохід [RU №2052914 С1, кл. В21В 1/46, 3/00, опубл. 20.01.1996р.]. Ознаки відомого способу, що збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється: плавка металу; розливання в плоскі зливки; нагрівання зливків у печі; гаряча прокатка зливка; холодна прокатка в кілька проходів і циклів; проміжні відпали між циклами; остаточна холодна прокатка. Виготовлення штаб відомим способом приводить до одержання штаб і стрічок з нестабільними механічними властивостями, особливо низькою пластичністю. У латунях ЛС59-1 у зоні середніх температур при 200-600°С спостерігається явище крихкості, що відбувається, головним чином, під впливом свинцю, що утворює у цих умовах крихкі міжкристалеві прошарки. З підвищенням температури пластичність латуней знову різко зростає, що «о* 00 CO 00 ВКазуЄ На РОЗЧИННІСТЬ ЦИХ ДОМІШОК При ВИСОКИХ температурах. Тому при гарячій прокатці зливків ЛС59-1 уже на четвертому пропуску прокатки при температурі 600°С и нижче латунь стає крихкою, штаба і стрічка руйнуються і до подальшої обробки не придатні. У зв'язку з тим, що холодну прокатку ведуть з відносними обтисненнями від 45% до 13,6% за прохід, спостерігається збільшення нестабільності механічних властивостей через різке падіння пластичності, що вимагає проведення рекристаліза ST 8968 ційного відпалу після остаточної холодної прокатки, що не цілком усуває нестабільність структури і відповідно механічних властивостей. При наявності зазначених технологічних параметрів, одержання штаб і стрічок відомим способом утруднено, тому що необхідно строго регламентувати гарячу і холодну прокатку, однак це не дозволяє одержувати штаби і стрічки з підвищеними і стабільними механічними властивостями. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу виготовлення листів, штаб і стрічок зі свинцевих латуней, у якому за рахунок зміни технологічних параметрів поліпшується оброблюваність тиском у гарячому і холодному стані, що дозволяє одержати листи, штаби і стрічки з високими механічними і технологічними властивостями. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення листів, штаб і стрічок зі свинцевих латуней, що включає виплавку металу, розливання в плоскі зливки, нагрівання зливків у печі, гарячу прокатку зливка, холодну прокатку в кілька проходів і циклів, проміжні відпали між циклами, остаточну холодну прокатку, згідно корисної моделі при виплавці здійснюють легування металевого розплаву лігатурою, що містить нікель, кремній і марганець, яку подають в кількості 19-21 кілограм на тонну металу, а остаточну холодну прокатку в останньому проході ведуть з відносним обтисненням 10-11 %. Доцільно лігатуру подавати у виді чушки, відлитої в землю, а нікель, кремній і марганець вводити у кількості, що забезпечує їхній вміст у зливку, мас. %: нікель 0,2-0,5; кремній 0,1-0,2; марганець 0,2-0,3. Легуючі елементи, які розчиняються в основних фазах латуней ( - і -твердих розчинах) збільшують міцність, зменшуючи пластичність і в'язкість. Свинець, який присутній у складі латуні, приводить до зниження пластичності при підвищених температурах. Він підвищує гарячеламкість латуні, але разом з тим, поліпшує технологічні властивості, особливо, оброблюваність різанням. Найбільше зміцнення досягається при комплексному легуванні декількома елементами одночасно: нікелем, кремнієм і марганцем. Завдяки комплексному легуванню зберігається досить висока оброблюваність тиском при високих температурах і забезпечується одержання високої міцності і пластичності. Уведення нікелю в кількості, що забезпечує його вміст у зливку 0,2-0,5 мас. % підвищує механічні і технологічні властивості і корозійну стійкість. Це обумовлено тим, що нікель збільшує розчинність цинку в міді у твердому стані і розширює область існування - твердого розчину, поліпшуючи оброблюваність тиском у гарячому і холодному стані. Уведення кремнію в кількості, що забезпечує його вміст у зливку 0,1-0,2 мас. % приводить до підвищення механічних властивостей і корозійної стійкості. Уведення кремнію в кількості, що забезпечує його зміст у зливку більш 0,2 мас. % приводить до утворення в мідно-цинкових сплавах твердих і крихких інтерметалідних фаз, що негативно позначається на пластичності сплавів, погіршуючи прокатуваність у гарячому стані. Уведення марганцю в кількості, що забезпечує його вміст у зливку 0,2-0,3 мас. % поліпшує оброблюваність тиском у гарячому і холодному стані, що приводить до підвищення механічних і технологічних властивостей і корозійної стійкості. Приклад Холоднокатану стрічку товщиною 0,5мм виготовляли в такий спосіб. Виплавку свинцевої латуні марки ЛС59-1 здійснювали в індукційній печі типу ІЛК-1,6. У піч завантажували шихту: катодну мідь, цинк марки ЦО, оборотні відходи міді М1, оборотні відходи сплаву ЛС59-1, свинець марки С1. Плавку металу робили під покривом деревного вугілля і кріоліту зі скачуванням шлаку в міру накоплювання. У процесі розплавлювання шихти в металевий розплав уводили лігатуру у виді чушки в кількості 20кг на тонну металу. Лігатуру хімічного складу, мас. % нікель 14-16; марганець 14-16; кремній - 9-11; мідь 57-63 одержували шляхом змішування вихідних компонентів, розплавлювання і виливання в землю. Розливання металевого розплаву свинцевої латуні марки ЛС59-1 здійснювали в кристалізатор. Вміст легуючих компонентів у готовому зливку складав: нікелю - 0,3 мас. %; кремнію - 0,15 мас. %, марганцю - 0,25 мас. %. Отримані зливки розміром 176x595x1450мм нагрівали в методичній газовій печі при температурі 710-850°С протягом 2,5 години. Перед прокаткою температура зливка складала 680-720°С. Гарячу прокатку проводили на стані Дуо-800 до розмірів 6,0х635мм. Після обрізки кінців штабу розміром 6,0х635мм піддавали холодній прокатці в 8 циклів: 1-й цикл здійснювали на стані Тандем-1000 за З проходи до одержання штаби розміром 4,0 х 635мм; 2-й цикл - на стані Тандем-100 за 2 проходи до одержання штаби розміром 2,5 х 635мм; 3-й цикл - за 2 проходи до одержання штаби розміром 2,5х550мм; 4-й цикл - на стані Кварто-250 за 2 проходи до одержання штаби розміром 1,9 х 550мм; 5-й цикл на стані Кварто-250 за 2 проходи до одержання штаби розміром 1,Зх550мм; 6-й цикл - на стані Кварто-250 за 2 проходи до одержання штаби розміром 0,8х 550мм; 7-й цикл - на стані Кварто-250 за 1 прохід до одержання штаби розміром 0,56х550мм; 8-й цикл - на стані Кварто-250 за 1 прохід до одержання штаби розміром 0,5х 550мм. Після кожного циклу холодної прокатки здійснювали проміжний відпал у печі УКР-24 при температурі печі по зонах відповідно: І - 580-620°С; II - 640°С; III - 620°С; IV - 600°С протягом 5-ти годин з температурою видачі з печі 600°С. При цьому після 3-го, 4-го, 5-го, 6-го і 7-го циклів холодної прокатки й відпалу здійснювали травлення отриманих штаб, а остаточну холодну прокатку здійснювали з відносним обтисненням 10% до одержання штаби розміром 0,5х550мм. Штабу піддавали різанню на стрічки, які змотували в рулони. Проводили випробування по визначенню механічних властивостей на розривному пресі холо 8968 днокатаної стрічки зі сплаву марки ЛС59-1 легованої кремнієм, нікелем і марганцем, виготовленої по пропонованому способу і для порівняння, стрічки зі сплаву марки ЛС59-1, виготовленої по відомому способу. Стрічка, що отримана пропонованим способом характеризується наступними властивостями г=450-540Мпа, =23-25%. Стрічка, що отримана відомим способом характеризується наступними властивостями у=340 Комп'ютерна верстка А. Крулевський 640Мпа, =3-5%. Пропонований спосіб виготовлення листів, штаб і стрічок дозволяє одержати прокат, що характеризується високими механічними і технологічними властивостями. Він добре обробляється різанням, має антифрикційні властивості і може бути застосований для виготовлення дрібних деталей і корпусів годинників. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601