Известкование
Чтобы нейтрализовать остатки кислоты, которые могут сохранятся на поверхности и в порах изделия при неудовлетворительной промывке и нанести на поверхность стали верхний подсмазочный слой, проводят известкование.
Раствор для известкования представляет собой продукт гашения сухой извести (СаО) с большим избытком воды:
СаО+Н2О=Са(ОН)2 – известковое тесто.
Для успешного известкования большое значение имеют качество извести и условия ее предварительной подготовки.
Обожженная известь, предназначенная для волочильных цехов, должна содержать не менее 98% СаО; не более 1% MgO и возможно меньше других окислов и СО2. Гашенная известь должна быть тестообразной, т. к. в этом состоянии она пластична и мелкодисперсная.
Влияние известкования на силу волочения (изменение диаметра проволоки при волочении с 3 на 2,5 мм):
1. травление + меднение без известкования Рв=470 кГ.
2. То же + известкование технической известью Рв=270 кГ.
Известкование проволоки проводят в водных растворах различной концентрации в зависимости от сечения проволоки (более концентрированные растворы применяют для известкования проволоки с большим сечением).
Раствор для известкования проволоки содержит 40 – 100 г/л негашенной извести. Известкование проводят в кипящем растворе (85-100оС) извести, одноминутными погружениями садки 3-6 раз. После каждого погружения садку выдерживают 30-60 сек над горячей известковой ванной до высыхания верхних витков проволоки.
Замена известкового раствора производится при непрочном порошкообразном слое извести на поверхности проволоки, скоплении большого количества пены на поверхности раствора и наличии на дне ванны большого количества гипса.
При подготовке к волочению проволоки из нержавеющих, жаропрочных, а также сталей, подвергаемых цинкованию, в качестве подсмазочного слоя широко применяют плотное покрытие известью с добавкой поваренной соли (60 - 70 г/л).
Недостатком известкового покрытия является загрязнение рабочих мест и оборудования известковой пылью, ее гигроскопичность. Кроме того, максимально допустимые скорости волочения известковый проволоки ниже, чем скорости волочения проволоки, покрытой бурой или жидким стеклом.
Остекленение - покрытие жидким стеклом
Остекленение применяют после желтения, меднения или фосфатирования – вместо известкования. Остекленение производится в водном растворе жидкого стекла (nNa2O´mSiO2), которое служит для нейтрализации остатков серной кислоты, для образования подсмазочного слоя и способствует захвату технологической смазки.
Нейтрализация остатков кислоты происходит по реакции:
H2SO4 +Na2SiO3=Na2SO4+H2SiO3.
Рабочий раствор жидкого стекла должен иметь концентрацию 100-250 г/л Н2SiO3, температура раствора 70-90оС. Остекленение заготовки производится методом одно- трехкратного погружения навески металла в раствор жидкого стекла на 25-30 сек., после этого проволока подвергается сушке в баковых сушилках. Сушка должна производиться весьма тщательно, т.к. при наличии незначительного количества влаги на проволоке, процесс волочения ухудшается и наблюдается растрескивание волок.
Остекленная и хорошо просушенная проволока должна быть использована для волочения в возможно короткий срок. Если это не случилось на протяжении 15-20 ч, проволоку подвергают дополнительной сушке.
Основные преимущества покрытия проволоки жидким стеклом по сравнению с известью: более удовлетворительные санитарные условия труда, меньшая сила волочения, большая стойкость волок и большая допустимая скорость протяжки.
Недостатками покрытия жидким стеклом являются: засорение муфелей патентировочных и отжиговых печей при прохождении остекленной проволоки, трудности волочения с жидкой смазкой и при нанесении металлических и особенно резиновых покрытий на поверхность проволоки. И поэтому на «Силуре» остекленению подвергается патентированная катанка только под струнобетонную проволоку.
На «Силуре» остекленению подвергается пантентированная катанка, предназначенная для волочения струнобетонной проволоки. С разрешения техотдела завода допускается применение остекленение для сварной катанки и патентированной заготовки для всех видов волочения кроме мокрого.
Бурирование - покрытие бурой.
Бурирование заготовки после травления поизводится в водном растворе буры, имеющей химическую формулу Na2B4O7´10H2O
Водные растворы буры имеют щелочную реакцию и применяются для нейтрализации остатков серной кислоты на поверхности травленой заготовки и образования подсмазочного слоя.
Нейтрализация кислоты происходит по реакции:
Na2B4O7+H2SO4+5H2O=Na2SO4+4H3BO3.
Бурирование сырой катанки может применятся при волочении передельной заготовки всех диаметров под все виды изготовливаемой проволоки. Бурирование патентированой заготовки может производится так же под все виды проволоки, за исключением проволоки под диаметры 0,25-0,85мм протягиваемой на станах мокрого волочения. Не рекомендуется бурирование патентированой заготовки 6,5-8,0 мм под струнобетонную проволоку и струнобетонные пряди.
Травленая заготовка может подвергатся бурированию без нанесения нижнего подсмазачного слоя и с нанесением последнего в виде:
1. легкого налета гидроокиси железа (желтение);
2. меднения.
Концентрация буры в ваннах - от 130 до 200 г/л в зависимости от вида обрабатываемой заготовки. Для упрочнения покрытрия в раствор добавляется тринатрий фосфат (Na3РO4) в количестве 10% от массы буры. Процесс бурирования состоит в 2-4 кратном погружении навески в раствор на 3-5 мин. Температура раствора бурирования должна быть 80-95оС.
Слой буры на проволоке высыхает уже при 65оС. Температура сушки не должна превышать 200оС, т.к. при более высокой температуре бура превращается в очень твердую стекловидную массу, что вредит качеству волочения.
Раствор буры подлежит замене когда образуется большое количество шлама. Полная замена раствора производится один раз в месяц.
Поскольку буру применяют в качестве флюса при сварке, то бурированую проволоку легко сваривать без зачистки соединяемых концов, неизбежной при сварке известкованной и остеклененной проволоки.
Сопоставление различных подсмазочных слоев. В результате исследований установлено:
1. Для высококачественного волочения с сухими смазками, особенно при повышенных скоростях и при большом числе протяжек целесообразно применять два подсмазочных слоя.
2. Лучшим нижним подсмазочным слоем является меднение.
Фосфатирование намного уступает меднению. На последнем месте ржавление.
3. Лучшим верхним подсмазочным слоем являются жидкое стекло и бура, потом – известкование.