Область применения латунированной проволоки.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Латунированная проволока получила огромное распространение в различных областях. Эта проволока применяется для рукавов высокого давления, как заготовка для фибры. Также латунированная проволока идет на свивку металлокорда и канатов. Металлокорд применяется для армирования шин различных автомобилей. Начиная от шин легковых автомобилей и заканчивая крупногабаритными и сверхгабаритными шинами.

8. Дать определение термину термообработка. Перечислить виды термообработок. Описать возможность применения термообработки при волочении. Сравнить основные виды термообработок перед волочением.

Термообработка металла заключается в нагреве металла до определённой температуры, выдержке его при этой температуре и последующем охлаждении.

Основные виды термообработок: отжиг, патентирование, нормализация, закалка и отпуск.

Патентирование как термообработка пока практически незаменимо при производстве высокопрочной стальной проволоки. Оно заключается в нагреве проволоки выше верхней критической температуры Ас3, при которой сталь переходит в аустенит, выдержке при этой температуре, погружении в среду с температурой 450..550С и охлаждении на воздухе. Патентирование проводят на спецагрегатах, включающих в основном нагревательную печь, ванну с расплавом соли или свинца, размоточно-намоточные устройства. В результате патентирования получают микроструктуру сорбит, состоящую из смеси феррита и цементита, что обеспечивает патентированной проволоке высокую пластичность и хорошие прочностные свойства.

Закалка стальной проволоки заключается в нагреве её выше критической точки и последующем быстром охлаждении. На результаты закалки влияют скорость и температура нагрева, время выдержки и скорость охлаждения. При этом решающим фактором является скорость охлаждения, с которой связано получение определённой структуры и заданных механических свойств. Одной из основных структур, получаемых в результате закалки, является мартенсит. В качестве охлаждающей среды при закалке используют растительные и минеральные масла, воду, водные эмульсии, растворы солей и другие среды с высокой охлаждающей способностью. При закалке проволоки используют машинное и хлопковое масло и иногда подогретую воду.

9. Дать определение понятию отжиг. Перечислить основные виды отжига. Охарактеризовать процесс отжига. Сравнить светлый и темный отжиг.

Отжиг - вид термообработки, при котором после нагрева, выдержки и медленного охлаждения получают мягкий, пластичный металл, свободный от внутренних напряжений.

Виды отжигов: рекристализационный, отжиг на зернистый перлит (светлый и темный), окислительный.

Отжигу подвергают проволоку и прутки перед волочением или на готовом размере. Температуры нагрева, применяемые при отжиге, могут быть выше или ниже критических, при которых металл испытывает внутреннее превращение. Стремятся отжигать металл при возможно низких температурах, т.к. это удешевляет процесс и уменьшает вероятность перегрева и обезуглероживания. Продолжительность выдержки зависит от массы, природы и исходной структуры отжигаемого металла. Она определяется ещё и свойствами, которые хотят обеспечить отжигом. Скорость нагрева проволоки и прутков, если их отжигают в мотках или пачках, должна обеспечить равномерный прогрев всей массы металла. Скорость нагрева зависит от теплопроводности, а также от массы и расположения металла в печном пространстве.

Светлый отжиг – отжиг без окалины. Является простейшим способом защиты проволоки от окисления, при этом происходит нагрев ее вместе с чугунной стружкой. Применяется очень редко, из-за повышенной трудоемкости. Проволоку отжигают в растворах солей, в вакуумной среде, при сжигании масла или керосина. Темный отжиг – отжиг с окислением. Применяется тогда, когда к поверхности металла не предъявляются требования. Отжиг проводят без герметизации и др. приспособлений.

10. Перечислить основные дефекты, возникающие при отжиге. Описать такие дефекты как обезуглероживание и трещины. Сравнить перегрев и пережог. Проанализировать методы предупреждения и устранения дефектов.

Основные дефекты образующиеся при отжиге: трещины, обезуглероживание, пережог, перегрев.

При слишком быстром нагреве особенно изделий крупных размеров в результате теплового расширения наружных слоев в середине изделия могут возникать большие растягивающие напряжения, которые вызывают образование трещин. Особо опасными являются аустенитные стали. Обезуглераживание поверхности металла обуславливает неравномерную и неполную восприимчивость к закалке, способствует снижению усталостной прочности, ухудшению химических свойств поверхности. Обезуглераживание – это выгорание углерода с поверхностого слоя металла.

Пережог является неисправимым браком. Он происходит при очень высоком нагреве стали, при котром кроме большого роста зерен происходит повреждение границ зерен. Прежег характерезуется оплавлением и в связи с этим с окислением металла по границам зерен. Перегрев – это образование крупнозернистой структуры, он происходит при черезмерно высокой температуре и времени выдержки при отжиге. Он характерезуется крупнокристаллическим блестящим изломом. Может быть устранен отжигом с фазовой перекристаллизацией, нормализацией или улучшением (закалка с высокотемпературным отпуском).

Основными методами предупреждения являются:

а) визуальный осмотр поверхности деталей:

б) рентгенопросвечивание;

в) проверка геометрических размеров;

г) определение механических свойств;

и) металлографический анализ.

Методы устранения: при недостаточной твердости проводят повторную закалку, меняют среду охлаждения, скорость охлаждения или меняют сам способ закалки; при появлении трещин, меняют охлаждающую среду, способ закалки или уменьшают температуру охлаждения; при повышенной хрупкости проводят повторную закалку или перед закалкой проводят нормализацию; при обезуглероживании и окислении поверхности уменьшают выдежку стали в печи.

11. Дать определение понятию отпуск. Перечислить виды отпуска. Описать процессы, проходящие при отпуске. Проанализировать достоинства отпуска по сравнению с нормализацией.

Отпуск - термическая обработка стали, проводимая после закалки для уменьшения или снятия остаточных напряжений в стали и сплавах, повышающая вязкость, уменьшающая твердость и хрупкость металла.

Отпуск бывает различных видов:

· Низкий отпуск

· Средний отпуск

· Высокий отпуск

На практике применяют низкий, средний или высокий отпуск в зависимости от необходимых свойств готового изделия.

Низкий отпуск.Под действием повышенной температуры атомы углерода приобретают более высокую подвижность и благодаря этому выходят из твердого раствора. При этом напряжения в атомной решетки железа значительно уменьшаются, и в результате снижается хрупкость закаленной стали.

Низкий отпуск применяют в тех случаях, когда после закалки необходимо сохранить высокую твердость и износостойкость стали. Выдержка при температуре 200С в течении 1 ч. Мартенситная структура.

Средний отпуск. При среднем отпуске закаленной стали образуется трооститная структура и сталь приобретает наиболее упругие и пластические свойства. Такой отпуск применяют при обработке рессорно-пружинных сталей. При температере 300-450С.

Высокий отпуск.При высоком отпуске образуется сорбитная структура. При этом значительно снижается твердость стали, но зато существенно повышается её вязкость и сопротивление ударная вязкость. Высокий отпуск почти полностью устраняет внутренние напряжения, поэтому его применяют для многих ответственных деталей и инструментов, работающих в условиях динамической нагрузки: валов, молотовых штампов. При температуре от 500-680С.

Отпуск имеет градацию температур, среда при которой происходит охлаждение не требует материальных затрат, а при нормализации используют различные среды в которых происходит охлаждение (масло, вода и др.)

12. Дать определение понятию термообработка заготовок перед волочением. Перечислить виды термообработки. Описать процесс закалки. Привести пример применения различных видов закалки.

Термическая обработка— процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении.

Среди основных видов термической обработки следует отметить:отжиг, нормализация, отпуск, патентирование, закалка.

Закалка — распространенный процесс термической обработки стальных деталей. Она осуществляется путем нагрева деталей выше критической точки Ас₃ (доэвтектоидной стали) или Ас₁ (заэвтектоидной стали) на 30—50° С, выдержки при этой температуре и быстрого охлаждения. Основная цель закалки стали — получение высокой твердости, износостойкости и физико-механических свойств. Резкое увеличение твердости и прочности в процессе закалки происходит из-за фазовых превращений структуры в процессе нагрева и охлаждения и образования неравновесных твердых структур—мартенсита, троостита и сорбита. Качество закалки зависит от правильного выбора режима закалки (температуры нагрева, времени выдержки и скорости охлаждения). Температура нагрева под закалку зависит от химического состава стали. Для углеродистых сталей ее выбирают, пользуясь диаграммой состояния сплавов.

Применяется в строительной индустрии, в автомобильной промышленности, мебельных и других производствах для закалки стекол: автомобилей, поездов, кораблей, фасадов зданий, окон, СВЧ, душевых кабин, межкомнатных перегородок, дверей саун, то есть в тех местах где вероятность прямого контакта человека со стеклом наиболее высока.

13. Дать определение понятию химический состав и свойства поверхностного слоя заготовки. Перечислить способы удаления поверхностного слоя заготовки. Описать механический способ удаления поверхностного слоя заготовки. Проанализировать достоинства и недостатки окалиноломателя.

Свойства поверхностного слоя заготовки (окалина) - продукт окисления, образующийся при повышенной температуре на поверхности стали и некоторых других сплавов при взаимодействии со средой, содержащей кислород.

Химический состав – это качественный состав вещества, который показывает из каких элементов состоит вещество, который обычно выражается в процентах или долях.

К способам удаления окалины относят химический: использование водных растворов кислот (HCl+HNO₃, HCl+H₃PO₄, HCl+HF, H₂SO₄); механический: изгиб катанки, очистка под струёй дробеметной (пескометной) машины, очистка на специальных станках наждачной бумагой и образивными пастами; электрохимический основан на электрохимическом растворении (анодный, катодный, катодно-анодный).

В блоке перегиба используется пять роликов с твердосплавной вставкой. При необходимости в блок перегиба возможно установить до восьми роликов. Расположение роликов позволяет осуществлять перегиб катанки во взаимно перпендикулярных плоскостях и регулировать угол перегиба. Конструкция роликов комбинированная, и состоит из корпуса изготовленного из закаленной легированной стали и твердосплавной вставки.

К достоинствам относят: универсальность; компактность; непрерывный режим работы; высокая производительность; возможность совмещения различных методов обработки (подтрав, нанесение подсмазочного слоя и т.д.); равномерность обработки; возможность достижения высокого уровня автоматизации. К недостаткам относят недостаточное качество поверхности проволоки и повышенный расход волочильного инструмента.

14. Дать определение понятию окалина. Перечислить способы удаления окалины. Описать процесс травления. Проанализировать достоинства и недостатки травления в серной кислоте.

Окалина - продукт окисления, образующийся при повышенной температуре на поверхности стали и некоторых других сплавов при взаимодействии со средой, содержащей кислород.

Процесс травления включает в себя:

1)подготовку поверхности (например, механические шлифовка и полировка, обезжиривание);

2)взаимодействие травителя или электролита (растворы кислот, растворы и расплавы солей и щелочей, другие органические и неорганические жидкости, плазма) с обрабатываемым материалом;

3)очистку поверхности от травителя и продуктов травления (как правило, это отмывка каким либо растворителем).

Травление является наиболее распространенным методом удаления окалины.

Недостатками при травлении серной кислотой являются:

- выпадение осадка (железного купороса), который необходимо периодически удалять, так как он замедляет процесс травления;

- выделение водорода, травильный угар;

- может быть необходим подогрев для ускорение травления (удорожает процесс);

- введение ингибиторов (травильных присадок) (удорожает процесс).

Достоинствами являются:

- высокое качество получаемой поверхности;

- возможность регенирации серной кислоты для повторного ее использования (удешевляет процесс).

15. Назвать виды дополнительных операций по подготовке поверхности металла к волочению. Перечислить дополнительные операции по подготовке поверхности металла к волочению. Описать процесс бурирования. Проанализировать применение бурирования в условиях БМЗ.

Дополнительных операций по подготовке поверхности металла к волочению: промывка, нанесение подсмазочного слоя (меднение, фосфотирование, известкование, бурирование), сушка.

Меднение – заключается в нанесении тонкого слоя меди на поверхность заготовки. Фосфотирование – это химическая обработка протравленной поверхности проволоки в растворах фосфорно-кислых солей (марганец, железо, цинк). Известкование – неоднократное погружение бунтов провлоки или катонки в горячий известковый раствор.

Бурирование – обработка в растворе бури (Na₂B₄O₇), проводится взамен известкованию. Обычно протравленую проволоку после меднения подвергают обработке в водном растворе буры. Обработка бурой значительно ухудшает условия волочения, предохраняя проволоку в течении длительного времени от корозии до и поле волочения. Кроме того на участках волочения происходит значительное уменьшение пылевыделения, чем поле известкования, из-за хорошего сцепления буры с поверхностью металла. Улучшаются условия сварки, т.к. бура является флюсом, увеличивая стойкость инструмента. Иногда можно исключить просушку проволоки в печах.

Бурирование на БМЗ применяется в агрегатах травления, как дополнительная операция для подготовки металла к волочению.

16. Утилизация отработанных травильных растворов. Перечислить способы и методы нейтрализации. Описать целесообразность утилизации. Проанализировать регенерацию отработанных травильных растворов.

Отработанные травильные растворы соляной и азотной кислот обычно нейтрализуют фильтрацией через мел, доломит, известняк, мрамор и др.

Метод фильтрации наиболее прост в эксплуатации, так как соли, образующиеся при нейтрализации, хорошо растворяются в воде. Нейтрализация серной кислоты методом фильтрации неэффективна, так как при этом образуется гипс в виде плотной корки, который перекрывает нейтрализацию. Для нейтрализации среднекислых сточных вод применяют известь или известковое молоко. Наиболее целесообразно извлекать железный купорос из растворов серной кислоты и использовать остающийся маточный раствор, для повторного травления металла. В отработанных растворах должно быть 220-260 г/л железного купороса и 10-12% свободной кислоты. Подаваемый в цех для травления маточный раствор содержит 25-26% H₂SO₄. Иногда регенерацию отработанной H₂SO₄проводят хлористым водородом. Отработанный травильный раствор поступает в вакуумную камеру, в которой обрабатывается газообразным хлористым водородом. Обработанный раствор H₂SO₄ со взвешенными в ней кристаллами хлористого железа далее передается в центрифугу, где разделяется H₂SO₄ и кристаллы двухлористого железа. Регенерацию травильных растворов можно также проводить с помощью возгонки. Травильный раствор разогревают да температуры кипения, в результате чего происходит процесс испарения кислоты из раствора, конденсируясь, кислота перегоняется в другой резервуар где она оседает на стенках и скатывается в него, таким образом мы получаем восстановленную кислоту в одном резервуаре и отработанные нерастворимые осадки в другом.

17. Технологическая схема производства латунированной проволоки. Охарактеризовать операции при производстве данной заготовки. Описать способы сокращения технологических операций при производстве проволоки. Область применения латунированной проволоки.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 769; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!