Материалом для стальной проволоки является катанка. Для изготовления используют стали, выплавленные в мартеновских, электропечах и конверторах.
- катанка должна иметь постоянный хим. состав и однородную структуру по всей длине.
- поперечное сечение должно быть точным по форме и размерам.
Влияние отдельных элементов на качество
Углерод — придает стали повышенную прочность и определенный уровень пластичности, повышает упругость, износостойкость и выносливость при переменных нагрузках.
Марганец и кремний — раскисляют сталь при выплавке. Они повышают плотность и однородность металла, упрочняют его, делают более упругим, повышают сопротивление истиранию. Марганец нейтрализует вредное действие серы в стали, образуя с ней соединения. Если кремний находится в виде скоплений окислов, то уменьшает пластичность стали.
Сера и фосфор — вредные примеси. Они склонны к ликвации — способны скапливаться в отдельных частях. Повышенное содержание серы вызывает в стали красноломкость (хрупкость при высоких температурах).
Содержание серы и фосфора ограничивается в стали до 0,03 % каждого и в сумме до 0,05 %.
Хром — попадает в углеродистую сталь, как правило, из шихты при выплавке в печах. При патентировании хром оказывает вредное действие, поэтому его содержание ограничивается до 0,1-0,15%.
Никель — при небольших содержаниях его в углеродистой стали не оказывает вредного действия, не задерживает процесс патентирования.
Неметаллические включения — относятся к дефектам. Они ухудшают механические свойства.
Азот — вызывает деформационное старение, т.е. повышает твердость, хрупкость с течением времени.
Дефекты катанки
Дефекты катанки существенно влияют на качество готовой проволоки.
Заусенцы и закаты — заусенец (ус) имеет вид выпуклости, тянущейся по длине катанки. Если заусенец появился в подготовительном калибре, то в последующих переходах он закатывается в закат.
Катанка с заусенцем и закатом не пригодна для производства проволоки.
Волосовины — вытянувшиеся по направлению прокатки не заварившиеся пузыри, также снижают механические свойства металла.
Усадочные раковины и рыхлость — эти дефекты ослабляют сечение проволоки, приводят их к обрывам, понижают механические свойства.
Обезуглероживание — происходит при нагреве слитков под прокатку, поверхность обедняется углеродом. Обезуглероживание очень вредно в катанке для канатной проволоки.
Тема работы. Подбор фонтанной арматуры для скважины с высоким ...
... фонтанная арматура, запроные устройства, механические примеси, гравийные фильтры, нефть. Объектом исследования является фонтанная арматура, пробковый кран. Цель выпускной квалификационной работы подбор фонтанной арматуры для скважины с высоким содержанием механических ... Борис Андреевич 6 7 1.Введение Выбранная тема дипломной работы освещает важные детали обустройства скважины. Устьевое оборудование ...
Неправильная форма катанки и неточные размеры сечения (овал)- овальное сечение и отклонение сечения от формы круга приводит к неравномерной деформации заготовки в процессе волочения. Из-за этого ухудшаются механические свойства проволоки и на ее поверхности возникают трещины.
Неудовлетворительная структура. В тех. условиях на катанку оговариваются требования к микроструктуре — она не должна иметь следов усадочной раковины, рыхлости, ликвации углерода, не допускаются мартенситные участки.
Удовлетворительной структурой в катанке является сорбит, образующийся в результате интенсивного охлаждения после прокатки катанки. Такая структура облегчает условия волочения катанки и удешевляет производство проволоки.
Перепутывание плавок (марок)- приводит к резкому ухудшению качества проволоки, расстройству технологического процесса производства проволоки, дополнительных затрат на ликвидацию создавшегося положения при переработке катанки.
Для производства стальной среднеуглеродистой и высокоуглеродистой проволоки используются стали с содержанием углерода 0,5 до в 0,85%, т.е. марки 50 — 85.
Двухзначные числа в марках стали обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента, например марка 50 содержит углерода 0,47-0,55% С.
Требования ГОСТа к составу катанки
Катанка используется по ГОСТ 1050-74; ГОСТ 14959-79 для патентирования группы В11.
По техническим условиям ТУ 14-15-254-91 катанка по ТУ изготавливается 4-х классов:
- класс ВК — катанка канатная высококачественная;
- класс ВД — катанка высокой деформированности;
- класс КК-катанка канатная качественная;
- класс ПД — катанка конструкционная.
Отличие ТУ 14-15-254-91 от ГОСТ 1050-14 и ГОСТ 14954-79:
1.Допуск по ТУ +/- 0,2 мм.; допуск по ГОСТ +/- 0,3 : 0,5 мм
2.Овальность по ГОСТ не более 0,5мм, по ТУ не более 0,3 мм.
3.По ТУ оговорено количество окалины — 5 кг/т, по ГОСТ окалина не оговаривается.
4.По техническим условиям оговаривается наличие пластинчатого перлита первого бала не менее 30%, по ГОСТ эта величина не оговаривается.
5.По техническим условиям оговаривается глубина обезуглероженного слоя — 2,5% для катанки ВК, ВД и ПД и 3% для катанки КК.
Нормируются также следующие
|
По тех. условиям |
По ГОСТ не нормируются |
|
|
азот — 0,008 % |
||
|
мышьяк — 0,08 % |
||
|
медь — 0,10-0,15% |
||
|
алюминий — 0,005 % |
||
|
титан — 0,005 % |
||
Подусадочная неоднородность (ликвация) для классов регламентирована:
|
По тех.условиям |
По ГОСТ не нормируются |
|
|
азот — 0,008% |
||
|
мышьяк — 0,08 % |
||
|
медь-0,10-0,15 % |
||
|
алюминий — 0,005% |
||
|
титан — 0,005 % |
||
Стадии обработки сырья в процессе производства, Поставка и складирование катанки
Катанка поставляется партиями, в вагоне должно быть не более двух партий (плавок).
Каждый моток катанки маркируется, где указано: диаметр, марка стали, номер плавки и завод-изготовитель.
Катанка на складе обязательно складируется повагонно, «колбаской», по маркам и плавкам, это условие в дальнейшем при переработке существенно сказывается на качестве работы.
Перед выдачей катанки в работу она проверяется ОТК внешней приемки на соответствие ее сертификатным данным, после чего ОТК дает разрешение на запуск катанки в производство.
При переработке катанки должна вырабатываться каждая плавка полностью, недоработка отдельных плавок (хвосты) в дальнейшем резко ухудшают работу и приводят в отдельных случаях к браку изготовленной проволоки. При выдаче катанки в работу данные регистрируются в журнале и обязательно с разрешения ОТК внешней приемки
Травление катанки
Поверхность катанки перед волочением подвергают тщательной подготовке. Травление применяют для удаления окалины с поверхности катанки. Удаление окалины перед волочением необходимо для уменьшения трения в канале волок и снижения силы волочения, температуры в очаге деформации и величины остаточных напряжений в проволоке после волочения. изготовление проволока волочение катанка
Окалину удаляют химическим способом в водных растворах серной кислоты. Для травления применяется серная кислота по ГОСТ 2184-77. Марки контактная 92,5 — 94 %; башенная- 75 %.
Скорость травления в серной кислоте максимальная при ее концентрации 2,5 %. На практике кислоту высокой концентрации не применяют, чтобы избежать сильного разъедания металла и насыщения его водородом, приводящего к возникновению травильной хрупкости. Чтобы избежать травильной хрупкости при травлении, в травильную ванну вводят следующие ингибиторы травления:
|
а) ингибитор С-5 |
ТУ 14-6-156-78 |
|
|
б) И1В и И2В |
ТУ 38-103339-76 |
|
|
в) лигнофосфат |
ГОСТ 13-183-83 |
|
|
г) соль поваренная |
ГОСТ 13830-84 |
|
|
д) тринатрийфосфат |
ГОСТ 201-76. |
|
В ванну травления также добавляется пенообразователь для предотвращения испарения кислоты в воздух травильного отделения.
Травление производится в «садочных» ваннах. Перед опусканием катанки в ванну бунты освобождают от вязов с тем, чтобы был свободный доступ кислоты к виткам катанки. Время выдержки зависит от концентрации кислоты и наличия толщины (кг/т) окалины на катанке.
После травильной ванны катанку промывают водой.
Промывка катанки водой производится в садочных ваннах путем окунания бунтов в ванну. Промывка катанки производится с целью удалить с поверхности металла остатки кислоты, окалины, а так же сернокислой соли и грязи. Промывку производят в двух ваннах:
- первая в горячей воде;
- вторая в холодной воде. После промывки металл должен иметь матовый цвет.
Нанесение подсмазочного слоя. После травления и промывки на поверхность катанки наносится подсмазочный слой. В качестве подсмазочного слоя используется бура по ГОСТ 3429-70 Концентрация буры в пределах 50-70 г/л; t=80 C. Время погружения от 5 до 10 мин. Обработка металла в буре заметно улучшает условия волочения, предохраняет проволоку от ржавления в течение длительного времени, улучшаются условия сварки, так как бура является флюсом.
Сушка металла — это заключительная операция при травлении металла. В процессе сушки с поверхности металла удаляется влага, устраняется травильная хрупкость. Сушка производится в ванне (баке) нагретым циркулирующим воздухом. Качество поверхности катанки подготовленной к волочению определяет успех при волочении на станах. Подготовленная к волочению катанка передается в волочильное отделение на волочильные станы.
Волочение из катанки проволоки
Однократное волочение — это когда заготовка протягивается только через одну волоку, полностью наматывается на волочильный барабан и передается на катушку или снимается в виде мотка.
Многократное волочение — проволока протягивается одновременно через несколько волок, барабанов и волок может быть 15 и более. В основном это сводится к механизации передачи проволоки на последующую протяжку и возможности повышения скорости волочения. Кроме того повышается производительность и облегчается труд. При многократном волочении улучшаются условия волочения, например не нарушаются условия смазки, наблюдаемые при однократном волочении в процессе передачи проволоки с одного стана на другой.
В цехе катанка проходит волочение на волочильных станах. Катанка Ш 6,5 мм. может протягиваться до Ш 2,8 мм. в зависимости от требуемой заготовки по технологии до конечного размера на готовой проволоке с требованиями по механическим свойствам.
Инструментом при волочении является волока, представляющая собой инструмент с воронкообразными отверстиями определенной формы, через которое протягивается обрабатываемая .проволока. Для изготовления волок применяют твердые сплавы марки ВК-6; ВК-5.
На заводах в основном применяется сдвоенные волоки. Сдвоенные волоки представляют собой две волоки вмонтированные в металлическую обойму, одна является напорной, другая — чистовой. Сдвоенные волоки работают в режиме гидродинамического трения, что значительно снижает усилия трения в очаге деформации. В процессе волочения волочильный инструмент от сил трения нагревается до весьма высоких температур, поэтому на волочильных станах имеется система охлаждения волок водой. Смазкой при волочении является мыльный порошок, который засыпается в мыльницу, где устанавливается волока. Мыльный порошок втягивается в зону деформации с помощью движения проволоки.
http://www.intertech.orel.ru/ropes.htm
