Rodzaje obróbki cieplnej drutów stalowych:
-wyżarzanie rekrystalizujące- polega na usunięciu skutków odkształcenia na zimno i przywrócenia materiałowi własności pierwotnych. Skutki odkształcenia usuwane są przez podgrzanie (zdrowienie), następuje zmniejszenie dyslokacji. Zmniejsza się twardość i wytrzymałość na rozciągnie , natomiast zwiększa się plastyczność. Przy podgrzewaniu wzrasta ruchliwość atomów
Tr = (0, 35 ÷ 0, 6)Tt
Tt-temperatura topnienia
-wyżarzanie zmiękczające- polega na nagrzaniu materiału do temp. zbliżonej do Ac1, wygrzaniu w tej temp. i powolnym chłodzeniu. Celem jest zmniejszenie twardości oraz podwyższenie plastyczności poprzez sferoidyzacje cementytu.
-wyżarzanie „na jasno” - proces wyżarzania w kontrolowanej atmosferze ochronnej pieca, celem redukcji utleniania powierzchni, dzięki czemu pozostaje ona stosunkowo jasna. Bardzo gładkie powierzchnie.
-wyżarzanie normalizujące-polega na nagrzaniu do temperatury wyższej o 30 do 50 od Ac3, wygrzaniu w tej temp. i powolnym chłodzeniu w powietrzu. Celem jest otrzymanie jednolitej struktury, drobnoziarnistej, zapewniającej uzyskanie odpowiednich własności mechanicznych.
-wyżarzanie odprężające- polega na nagrzaniu to temp, poniżej Ac1 (około 300), wygrzaniu i powolnym chłodzeniu, w celu zmniejszenia naprężeń własnych.
-ulepszanie cieplne- składa się z hartowania i odpuszczania, hartowanie polega na nagrzaniu do temp powyżej Ac3 i bardzo szybkim ochłodzeniu z prędkością równą bądź wyższą od prędkości krytycznej. Odpuszczanie stosuje się dla otrzymania wysokiej wytrzymałości oraz sprężystości. wysokie odpuszczanie-450-600, średnie-350-450, odpuszczanie niskie -200-350 usunięcie naprężeń.
-sezonowanie –proces usuwania naprężeń odlewniczych poprzez poddanie odlewu działaniu warunków atmosferycznych na przeciąg co najmniej jednego roku.
-patentowanie-polega na nagrzaniu w piecu przelotowym do temp. 850-1050, bardzo wolnym schładzaniu w wannie z kąpielą ołowiową lub solach w temp. 450-850. Wysoka wytrzymałość, plastyczność i podatność na ciągnienie.
-przesycanie - polega na nagrzaniu metalu do temperatury niższej, niż temperatura, w której mogłyby się pojawiać pierwsze krople ciekłego stopu (poniżej linii solidusu), ale na tyle wysokiej, aby stop o danym składzie był jednofazowy i wygrzaniu stopu w tej temperaturze w celu uzyskania jednorodnego roztworu stałego.
-starzenie, kolejny etap obróbki cieplnej stopów metali uprzednio przesyconych, polega na wygrzaniu ich w temperaturze niższej od temperatury przesycenia w celu wydzielenia z roztworu stałego przesyconego fazy (lub faz) o odpowiednim stopniu dyspersji, zawierającej składnik stopowy, znajdujący się w roztworze w nadmiarze. Może skutkować niemal dwukrotnym zwiększeniem wytrzymałości, przy mniejszej, ale wciąż stosunkowo dużej, ciągliwości.
2. Parametry procesu trawienia: trawienie jest to metoda oczyszczania powierzchni metali ze zgorzeliny polegająca na usuwaniu ich z podłoża w kąpielach trawiących, im niższa temperatura powstania zgorzeliny, tym trudniej ją usunąć
- rodzaj kąpieli - w kwasie siarkowym (5-20%) trawi się stale stopowe i węglowe, w kwasie solnym (4-18%) wysokostopowe
-temperatura - pomiędzy 20 a 70 min, zależy od stali
-czas - 8-15 min, zależy od stali
W celu zapobiegania rozpuszczaniu się metalu czyli zahamowania reakcji metalu z kwasem w procesie trawienia do kąpieli trawiących wprowadza się inhibitory trawienia (ketony, aldehydy, gliceryna)
3. Sposoby szpicowania końca drutu:
- zakuwanie na młotach do kucia swobodnego
-walcowanie na walcarkach kuźniczych
-kucie na kowarkach
-obróbka skrawaniem
-wpychanie w otwór roboczy ciągadła
4. Odtłuszczanie wykonuje się w trójchloroetylenie, pomiędzy procesem obróbki cieplnej a trawieniem.
5. Płukanie - dokonuje się poprzez 6-krotne zanurzanie po 30 sekund, raz w ciepłej, raz w gorącej wodzie.
6. Neutralizacja - polega na kilkukrotnym zanurzeniu w Ca(OH)2. Parametry:
-stężenie Ca(OH)2
-temperatura
-czas zanurzenia
7. Warstwa podsmarowa przylega ściśle do powierzchni metalu oddziela skutecznie trące się powierzchnie, sprawiając, że tarcie zachodzi na granicy podkład smarowny-ciągadło, a nie na powierzchni styku metal-ciagadło.
Podkładom podsmarowym stawia się następujące wymagania:
-powinny być ściśle związane z powierzchnią ciągnionego metalu i zabezpieczać przed przylepianiem się metalu do ciągadła
-powinny się charakteryzować odpowiednią porowatością w celu ułatwienia zabierania smaru do obszaru odkształcenia,
-nie mogą być trudne do usunięcia z powierzchni metalu,
- mały współczynnik tarcia
8. Metody i sposoby nakładania warstw podsmarowych:
-wapnowanie- zanurzenie w roztworze Ca(OH)2, temp. 90, 6 razy po 30 sekund. Neutralizuje resztki kwasu i wytwarza na powierzchni wodorotlenek wapnia. Ca(OH)2+H2SO4=CaSo4+2H2O
-brunacenie- polega na tworzeniu na powierzchni stali wodorotlenku żelaza Fe(OH)2, który przechodzi w wodorotlenek żelazowy Fe(OH)3 o charakterystycznym brunatnym zabarwieniu. Polega ono na zanurzeniu drutu w zakwaszonej wodzie przez 5 min.
-fosforanowanie – polega na wytworzeniu na powierzchni warstwy kryształków cynku Zn(Po4)3 lub manganu Mn3(PO4)2, przeprowadzane jest w kąpielach cynkowych lub manganowych temp. 93-96C, przy zanurzeniu ok. 5 min Chroni przed korozją, umożliwia większe prędkości oraz obniżenie siły ciągnienia.
-miedziowanie- zanurzenie w roztworze siarczanu miedzi, ciągnienie z dużymi prędkościami, kąpiel 70l.H2O, 15l. CuSO4, 2l. H2SO4. CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
-boraksowanie- zanurzenie na 10 min. w roztworze Na2B4O7x10H2O (200g na litr) w temp 90, bezwzględna konieczność 8 min w 100. Duża prędkość ciągnienia
-szczawianowanie- 4min, w roztworze o temp. 65 składający się z kwasu szczawiowego 53g/litr, chlorek sodowy 21g/litr oraz fluorku sodu 10g/l
9. Środki smarujące:
-oleje mineralne, oleje roślinne i tłuszcze zwierzęce, mydła, węglowodory stałe, emulsje
| smar | Ze zgorzeliną, bez smaru | Bez zgorzeliny, bez smaru | Wapno, łój | Emulsja, olej | Mydło |
|---|---|---|---|---|---|
| µ | 0,41 | 0,33 | 0,12 | 0,08 | 0,06 |
- dodatek do smaru rozdrobniony powoduje samoczynne wytworzenie się warstwy podsmarowej
np. sproszkowany grafit, talk.