Желтение применяют при изготовлении проволоки, к качеству поверхности которой предъявляются особо высокие требования (игольная проволока).
Желтение (томление или ржавление) проволоки состоит в покрытии поверхности (после траления и обычной промывки) тонким слоем гидрата окиси железа Fe(OH)3.
Желтение осуществляют путем опрыскивания навески протравленных изделий мелко распыленными струями воды.
Качество желтения зависит от качества воды и ее темпретуры - лучшие результаты дает мягкая, подогретая и богатая кислородом вода. На некоторых заводах в камеру желтения нагнетают немного воздуха. В течение всего процесса изделия должны быть влажными.
Продолжительность желтения углеродистых сталей 20–60 мин.
Желтение снижает силу волочения в 1,25 раза.
Меднение. Меднению подвергают заготовку, предназначенную для волочения с большими суммарными обжатиями (пружинная проволока). Меднение улучшает условия смазки и уменьшает внешнее трение, но может вызвать ускоренную коррозию – возникают микрогальванические поры в условиях повышенной влажности. Поэтому канатную проволоку медью не покрывают. Тонкий, плотный и прочный подсмазочный слой меди наносится на поверхность стали путем погружения изделия в водный раствор медного купороса (4 – 8 г/л CuSO4) и серной кислоты (25 – 40 г/л). Время меднения – 2 - 10 секунд в зависимости от содержания в ванне накопленного железного купороса (0 г/л – 2 сек, 100г/л – 10 сек). Процесс протекает по следующей реакции:
Fe + CuSo4=Cu + FeSO4
Выделяющаяся при этом медь оседает на поверхности стали. На некоторых заводах к омедняющему раствору добавляют столярный клей. При этом медь осаждается на поверхности стали медленно и она получается с мелкокристаллической структурой, более благоприятной при волочении. Оптимальная температура для получения мелкокристаллического, плотного и прочного осадка меди составляет 15-20оС, а оптимальная толщина медного покрытия 0,4 – 0,5 микрон (по данным «Силур»).
Операцию меднения должны проводить сразу после травления и промывки.
Пределом законченного качественного меднения проволоки является наличее на ее поверхности ровного неотслаивающегося и нестирающегося слоя меди розового цвета.
Медненая проволока должна быть тщательно промыта холодной водой в душе и подвергнута нейтрализации с последующей сушкой.
Фосфатирование. На «Силуре» для проволоки, протягиваемой на станах мокрого волочения, процесс фосфатирования сопровождается образованием на предварительно подготовленной поверхности кристаллического отложения в виде нерастворимых солей фосфорной кислоты – фосфатов. Фосфатная пленка микропориста, хороший смазконоситель, прочно сцепляется со сталью. Ее жаростойкость – до 600оС.
Фосфатирующие растворы, применяемые в сталепроволочном производстве состоят в основном из монофосфата цинка и ортофосфорной кислоты.
Механизм образования фосфатного покрытия заключается в следующем. Первоначально фосфатный раствор действует на металл как обыная кислота, травит изделие. По мере уменьшения кислотности слоя раствора, находящегося вблизи стальной поверхности из него начинают выделяться фосфаты и осаждаться на поверхности проволоки в виде белого порошка.
Толщина фосфатного покрытия может колебаться в пределах 5 – 20 микрон. При пятиминутной выдержке в фосфатирующем растворе толщина покрытия составляет 2 – 6,5 микрон. Имеется тенденция увеличения массы покрытия при уменьшении диаметра проволоки.
Время между травлением в кислоте и фосфатированием поддерживают минимальным, т.к. продукты коррозии железа, вступая в реакцию с фосфатом, образуют нерастворимый шлам. При окислении проволоки перед погружением ее в фосфатирующий раствор эффективность фосфатирования понижается. Поэтому время выдержки проволоки после травления не должно превышать 0,5 мин.
Текстура фосфатирующего раствора tо£90оС, продолжительность 17– 30 сек. Металл после фосфатирования тщательно промывают в холодной воде и подвергают нейтрализации в растворе буры, извести и мыла.
Оксалатирование
Оксалатированию подвергают высоколегированные нержавеющие стали, т.к их не удается фосфатировать. Оксалатирование – покрытие проволоки солями щавелевой кислоты (НООС-СООН ´ 2Н2О).
Суть этого процесса, аналогична процессу фосфатирования, заключается в растворении поверхности стали с одновременным отложением на ней оксалата железа, служащего хорошим подсмазочным слоем и смазконосителем.
Прочное сцепление оксалатного покрытия на стали получается при выдержке в течение 15 минут. Покрытие хорошо адсорбирует и удерживает смазку, обеспечивает высокую скорость волочения, повышенную стойкость волок и точные размеры проволоки.