способ производства проволоки для металлокорда и волочильный стан для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ производства проволоки для металлокорда, включающий удаление окалины и подготовку поверхности катанки к волочению, волочение катанки на станах грубого волочения и передельной заготовки на станах среднего волочения, патентирование и латунирование проволоки промежуточного размера, волочение латунированной проволоки на станах тонкого волочения, отличающийся тем, что деформирование передельной заготовки на станах среднего волочения проводят путем чередования процессов деформации волочением и знакопеременным изгибом с растяжением, причем деформацию знакопеременным изгибом с растяжением осуществляют с коэффициентом вытяжки 1,01 1,03 после общего суммарного обжатия проволоки 74 81; 87 90; 94 95% а патентирование производят только после среднего волочения.

2. Волочильный стан для обработки передельной заготовки для производства металлокорда, включающий девять блоков, состоящих из барабана и волокодержателя, индивидуального привода барабана и натяжного устройства, отличающийся тем, что первый, четвертый и седьмой блоки снабжены устройством для деформации знакопеременным изгибом с растяжением в виде двух роликов с несколькими ручьями на поверхности каждого ролика, размещенных на шарнирно установленном основании, а каждый барабан первого, четвертого и седьмого блоков выполнен двухступенчатым с отношением диаметров и конусности верхней и нижней ступеней барабанов соответственно 1,01 1,03 и 1,17 1,33.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сталепроволочному производству металлургической промышленности, в частности к изготовлению передельной заготовки при производстве латунированной проволоки для металлокорда.

Известен способ производства латунированной проволоки диаметром 0,20 - 0,30 мм для металлокорда [1] включающий удаление окалины и подготовку поверхности катанки к волочению, волочение катанки на станах грубого волочения и передельной заготовки на станах среднего волочения и волочильный стан [2] содержащий 9 блоков с индивидуальными приводами и системой регулирования натяжения проволоки между ними.

Недостатком существующего способа изготовления латунированной проволоки является высокая трудоемкость производства, обусловленная необходимостью проведения промежуточной термообработки передельной заготовки из-за развития в процессе волочения необратимой повреждаемости холоднодеформированной стали, повышающей обрывность проволоки в процессе свивки и снижающей выносливость металлокорда.

Техническая задача изобретения снижение трудоемкости при производстве латунированной проволоки за счет деформирования полученной суммарным обжатием, равным 74 81; 87 90 и 94 95 передельной заготовки на станах среднего волочения путем чередования процессов деформации волочения и знакопеременным изгибом с растяжением с коэффициентом вытяжки 1,01 1,03, обеспечивающей атермическое разупрочнение проволоки. При этом деформация знакопеременным изгибом с растяжением осуществляется устройствами, установленными на первом, четвертом и седьмом блоках, в виде двух роликов с несколькими ручьями на поверхности каждого ролика, размещенных на шарнирно установленном основании, а каждый барабан первого, четвертого и седьмого блоков выполнен двухступенчатым с отношением диаметров и конусности верхней и нижней ступеней барабанов соответственно 1,01 1,03 и 1,17 1,33.

Назначение указанных параметров атермической обработки и конструктивное выполнение стана для ее осуществления обусловлены следующим.

Замеры плотности методом гидростатического взвешивания показали (табл. 1), что до суммарного обжатия катанки для металлокорда из стали 70 "корд", равного 87,2 отмечается монотонное возрастание удельного объема холоднодеформированной стали, обусловленное повышением плотности дефектов кристаллической решетки. Дальнейшее увеличение обжатия до 91,5 сопровождается резким приростом удельного объема с 0,4 до 1,2 что свидетельствует об интенсивном зарождении микротрещин. С учетом возможной неоднородности микроструктуры катанки, обусловленной ликвацией химических элементов в стали, нижний интервал суммарного обжатия, после достижения которого применяется атермическая обработка знакопеременным изгибом с растяжением (применительно к катанке диаметром 5,5 и 6,5 мм) устанавливается равным 74 81 Верхний интервал в 94 95 и количество операций атермической обработки в линии волочильного стана, равное трем, определены исходя из условия исключения образования (прирост удельного объема не более 0,6) не "залечивающихся" в процессе последующего патентирования микротрещин на проволоке диам. 1,15 мм. Коэффициент вытяжки проволоки при атермической обработке знакопеременным изгибом с растяжением, равный 1,01 1,03, установлен исходя из условия максимального разупрочнения проволоки (табл. 2), которое для указанных значений коэффициентов вытяжки и интервалов суммарных обжатий катанки составляет 1,9 5,2 При этом разупрочнение при коэффициенте вытяжки менее 1,01 и более 1,03 не удовлетворяет условиям максимального разупрочнения проволоки при деформации знакопеременным изгибом с растяжением.

Для реализации описанного способа производства проволоки для металлокорда первый, четвертый и седьмой блоки волочильного 9-кратного стана с индивидуальными приводами и системой регулирования натяжения проволоки между блоками оснащены оборудованием, представленным на чертеже.

Волочильный блок 1 оснащен двухступенчатым барабаном 2 с отношением диаметров и конусности верхней и нижней ступеней соответственно 1,01 1,03 и 1,17 1,33 и устройством для деформации знакопеременным изгибом с растяжением 3 в виде роликов 4 и 5, на поверхности которых нанесены ручьи 6. Ролики размещены с возможностью регулирования межосевого расстояния на основании 7, закрепленном с помощью шарнира 8 соосно с линией волочения на второй ступени барабана, мыльницей 9.

Волочильный блок работает следующим образом.

Проволока от предыдущего блока через мыльницу 9 и после деформации в волоке наматывается на нижнюю ступень барабана 2. После охлаждения проволока поступает в устройство для деформации знакопеременным изгибом с растяжением 3, в котором двухкратно огибается на ручьях 6. В процессе движения проволока испытывает многократную деформацию знакопеременного изгиба с растяжением. При этом степень деформации, равная коэффициенту вытяжки 1,01 1,03, обеспечивается варьированием диаметрами роликов и их межцентровым расстоянием. Повышенная конусность барабана на второй ступени, способствующая облегченному подъему проволоки с галтели барабана на шарнирное закрепление основания 7 обеспечивает саморегулировку натяжения проволоки между первой и второй ступенями барабана для фактически осуществляемой вытяжки проволоки в устройстве для деформации знакопеременным изгибом с растяжением.

Примером реализации разработанного способа производства проволоки для металлокорда является:

травление углеродистой катанки диаметром 5,5 мм из стали марки 70 с содержанием углерода 0,69 0,74 по ТУ 14-1-4752-89 "Катанка сорбитизированная из высокочистой стали для металлокорда" в растворе соляной кислоты (НCl 80 100 г/л; Fe 86 98 г/л); промывка; бурирование (80 - 110 г/л) и сушка при 150 200^oС и 6 8 мин;

грубое волочение катанки диаметром 5,5 мм на стане 6/560 на передельную заготовку диаметром 3,15 мм со скоростью 570 м/мин по маршруту волочения: 5,50 5,10 4,58 4,13 3,77 3,45 3,15 мм;

деформирование передельной заготовки диаметром 3,15 мм без ее промежуточного патентирования на проволоку промежуточного размера диам. 1,15 мм путем чередования процессов деформации волочением и знакопеременным изгибом с растяжением (знаменатель) по следующим режимам: ;

патентирование (Т нагрева 950^oС, изотермический распад в свинце при 550^oC и 14 с) и гальваническое латунирование (щелочное меднение: Cu₂P₂O₇3H₂O 98 108 г/л, К₄P₂O₇ 400 410 г/л, Р₂O₇Cu 7,1 7,5;

кислое меднение: CuO₄5H₂O 210 240 г/л, Н₂O₄ 40 50 г/л;

цинкование: ZnSO₄7H₂O 370 400 г/л, Al(SO₄)₃18H₂O 30 г/л;

термодиффузионная обработка (Т 450 470^oC) проволоки промежуточного размера диаметром 1,15 мм;

волочение латунированной проволоки диам. 0,20 мм на станах тонкого волочения с использованием жидкой смазки по следующему маршруту волочения: 1,15 1,028 0,930 0,843 0,765 0,695 0,631 0,573 0,520 0,473 - 0,430 0,391 0,356 0,325 0,297 0,271 0,248 0,227 0,211 0,198;

свивка пряди конструкции 3 х 0,20 на канатной машине ТД2401;

свивка металлокорда 12Л20 конструкции 3 + 9 х 0,20 по ТУ 14-4-1460-87 на канатной машине СДТ-10.

Примером использования разработанного волочильного стана для осуществления предлагаемого способа пластического формоизменения проволоки являются следующие параметры деформации на 7 блоке 9-кратного стана:

Скорость волочения на 7 блоке 610 м/мин

Диаметр проволоки на первой ступени барабана 1,43 мм

Степень предварительной деформации проволоки 93,5

Коэффициент вытяжки проволоки в устройстве для деформации знакопеременным изгибом с растяжением 1,02

Разупрочнение проволоки после деформации знакопеременным изгибом с растяжением 4,4

Источники информации

1. Л. А. Красильников и др. Волочильщик проволоки, М. Металлургия, 1987, с. 56.

2. Л. А. Красильников и др. Волочильщик проволоки, М. Металлургия, 1987, с. 133 137.