RU2040588C1

RU2040588C1 - Method of preparing stainless steel for cold plastic working

Info

Publication number: RU2040588C1
Authority: RU
Inventors: А.М. Каузов; А.С. Колпаков
Original assignee: Инженерное предприятие "Техтом"
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1992-07-20
Publication date: 1995-07-25

Abstract

FIELD: cold plastic working of difficult-to-form alloys. SUBSTANCE: method involves preliminary application of intermetallic diffusion sublubricant coating onto workpiece surface. Coating thickness is 3-10 microns. Metallides Zn_xFe_y. are used in this coating. EFFECT: increased efficiency in preparing steel for working.

Description

Способ относится к холодной обработке давлением труднодеформируемых сплавов, преимущественно нержавеющих сталей аустенитного класса, и касается подготовки этих сталей к деформации. The method relates to cold pressure treatment of hardly deformable alloys, mainly austenitic stainless steels, and relates to the preparation of these steels for deformation.

Холодная обработка давлением нержавеющих сталей аустенитного класса (типа 12Х18Н10Т) затруднена из-за налипания этих сталей на инструмент. Для снижения этих отрицательных явлений осуществляют предварительную подготовку таких сталей путем нанесения подсмазочного покрытия на поверхность заготовки. Cold pressure treatment of stainless steels of austenitic class (type 12X18H10T) is difficult due to the adhesion of these steels to the tool. To reduce these negative phenomena, preliminary preparation of such steels is carried out by applying a lubricant coating on the surface of the workpiece.

Известен способ подготовки сталей к деформации путем нанесения подсмазочного покрытия методами химического или электрохимического осаждения, при котором в качестве покрытия используют известковые, оксалатные или лаковые покрытия, а также покрытия в виде пластичных металлов (цинк, кадмий, медь, олово и др.) [1]
Такие покрытия недостаточно надежны из-за слабого соединения их с основным металлом, вследствие чего некоторые виды холодной обработки давлением нержавеющих сталей (например, холодная высадка крепежных изделий) до настоящего времени в широкой практике не реализованы.A known method of preparing steels for deformation by applying a lubricant coating by chemical or electrochemical deposition methods, in which lime, oxalate or varnish coatings are used as coatings, as well as coatings in the form of ductile metals (zinc, cadmium, copper, tin, etc.) [1 ]
Such coatings are not sufficiently reliable due to their weak connection with the base metal, as a result of which some types of cold pressure treatment of stainless steels (for example, cold heading of fasteners) have not yet been implemented in wide practice.

За прототип изобретения взят способ подготовки нержавеющих сталей к холодной обработке давлением, включающий предварительное нанесение на поверхность заготовки диффузионным путем слоя меди толщиной 3-10 мкм. The prototype of the invention is a method of preparing stainless steels for cold forming, which includes preliminary application of a layer of copper with a thickness of 3-10 microns to the surface of the workpiece by diffusion.

Такое подсмазочное покрытие снижает коэффициент трения между металлом и инструментом, исключает налипание, хорошо удерживает технологическую смазку, кроме того диффузионное покрытие обладает надежным сцеплением с металлом заготовки, что делает применение такого покрытия весьма эффективным. Such a lubricating coating reduces the coefficient of friction between the metal and the tool, eliminates sticking, holds technological lubricant well, and the diffusion coating has reliable adhesion to the workpiece metal, which makes the use of such a coating very effective.

Недостатком этого способа является его неудовлетворительная экологичность, так как после завершения обработки давлением медное покрытие подлежит удалению с поверхности изделия, а соединения меди, попадая в окружающую среду с производственными сбросами, загрязняют ее. The disadvantage of this method is its poor environmental friendliness, since after the completion of the pressure treatment, the copper coating must be removed from the surface of the product, and copper compounds entering the environment with industrial discharges pollute it.

Целью изобретения является повышение экологичности. The aim of the invention is to increase environmental friendliness.

Для этого способ подготовки сталей к холодной обработке давлением заключается в том, что покрытие наносится диффузионным способом, при этом новым является то, что подсмазочное покрытие составлено интерметаллидами цинка и металла заготовки системы Zn_хFe_y.To do this, the method of preparing steels for cold forming is that the coating is applied by the diffusion method, while it is new that the lubricating coating is composed of zinc and metal intermetallic compounds of the Zn _x Fe _y system billet.

Предлагаемый способ значительно чище экологически, чем способ-прототип, так, при равной толщине, а значит и объеме наносимого покрытия, после его удаления масса снятого цинка меньше, чем масса снятой меди на 25% в силу меньшей плотности цинка (7,14 г/см³ против 8,92 г/см³). Кроме того, предельно допустимые концентрации (ПДК) для соединений меди в производственных сбросах значительно меньше, чем для соединений цинка, например, для окиси меди ПДК равно 0,1 мг/м³ против 0,5 мг/м³ для окиси цинка.The proposed method is much cleaner environmentally than the prototype method, so, with an equal thickness, and hence the volume of the applied coating, after its removal, the mass of zinc removed is less than the mass of copper removed by 25% due to the lower density of zinc (7.14 g / cm ³ against 8.92 g / cm ³ ). In addition, the maximum permissible concentration (MPC) for copper compounds in industrial wastes is significantly lower than for zinc compounds, for example, for copper oxide, the MPC is 0.1 mg / m ³ versus 0.5 mg / m ³ for zinc oxide.

Следовательно, цинковое покрытие в 5-6 раз экологически благоприятнее в производстве, чем медное. Therefore, zinc coating is 5-6 times more environmentally friendly in production than copper.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. The proposed method is as follows.

Заготовка из стали 12Х18Н10Т (химический состав по ГОСТ 5632-72) в виде проволоки D= 1,8 мм была подвергнута химико-термической обработке насыщению цинком. В результате на поверхности заготовки образовался диффузионный подсмазочный слой, состоящий из интерметаллидов цинка и металла заготовки, преимущественно Zn_xFe_y. Толщина покрытия 3-7 мкм. После этого проволока была прокалибрована волочением по маршруту D=1,8, D=1,7, D=1,62 вхолодную. Из проволоки D= 1,62 были получены винты М2 х 10 высадкой на холодновысадочном автомате. Все операции обработки давлением были произведены без возобновления подсмазочного покрытия и промежуточных отжигов. С готовых изделий подсмазочное покрытие было снято по технологической схеме, принятой для медного покрытия, при этом количественные показатели содержания цинка в отходах были в 12 раз меньше ПДК (0,02 мг/м³ по Zn).A billet made of steel 12X18H10T (chemical composition according to GOST 5632-72) in the form of a wire D = 1.8 mm was subjected to chemical-thermal treatment by zinc saturation. As a result, a diffusion lubricant layer was formed on the surface of the workpiece, consisting of zinc intermetallic compounds and the workpiece metal, mainly Zn _x Fe _y . The coating thickness is 3-7 microns. After this, the wire was calibrated by drawing along the route D = 1.8, D = 1.7, D = 1.62 cold. Screws M2 x 10 were obtained from the wire D = 1.62 by upsetting on a cold heading machine. All pressure treatment operations were performed without resuming lubrication coating and intermediate annealing. The lubricant coating was removed from the finished products according to the technological scheme adopted for copper coating, while the quantitative indicators of the zinc content in the waste were 12 times lower than the MPC (0.02 mg / m ³ according to Zn).

Claims

METHOD FOR PREPARING STAINLESS STEELS FOR COLD PRESSURE TREATMENT, including applying a metal diffusion lubricant coating to the surface of the workpiece, characterized in that a lubricant coating consisting of Zn _x Fe _u intermetallics with a thickness of 3 10 μm is applied.