RU2048603C1

RU2048603C1 - Wire brass coating application method

Info

Publication number: RU2048603C1
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Алексеев; А.И. Березуев; В.А. Пикулин; Г.А. Калоша; Н.А. Кувалдин; В.Н. Бахтин; Т.Н. Борисова
Original assignee: Орловский сталепрокатный завод
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: coating application on metal pieces. SUBSTANCE: layers of copper and zinc are in series applied on wire by electroplating. After that first stage of interdiffusion is exercised using wire heating up to temperature of 450 550 C and then wire is treated in solution of orthophosphoric acid and sulfate of copper. Then second stage of interdiffusion is carried out, using heating up to 300 450 C. In the case, first stage of interdiffusion is stopped after achievement of brass β-phase in amount of 10 20 and second stage of interdiffusion is continued up to full disappearance of b-phase. EFFECT: increased quality of wire brass coating application. 2 cl

Description

Изобретение относится к метизному производству и может быть использовано при производстве металлокорда. The invention relates to hardware production and can be used in the manufacture of steel cord.

Известен способ латунирования проволоки, включающий последовательное гальваническое нанесение меди и цинка, последующую операцию термообработки проволоки для совместной диффузии меди и цинка. Обработку в растворе ортофосфорной кислоты и сернокислой меди, обеспечивающую получение на поверхности комплексного меднофосфатного и цинкофосфатного подсмазочного покрытия, последующую сушку в проходном сушиле при температуре 100-150^оС.A known method of brass wire, including sequential galvanic deposition of copper and zinc, the subsequent operation of the heat treatment of the wire for the joint diffusion of copper and zinc. Processing in a solution of phosphoric acid and copper sulfate, providing on the surface of the complex copper phosphate and zinc phosphate lubrication coat, subsequent drying in a continuous dryer at a temperature of 100-150 ^about C.

Получающееся в результате такой обработки подсмазочное покрытие не обладает достаточной прочностью сцепления с латунным покрытием. The resulting lubricant coating resulting from this treatment does not have sufficient adhesion to the brass coating.

В результате при волочении латунированной проволоки, происходит его преждевременное разрушение, приводящее к ухудшению условий волочения, снижению стойкости волочильного инструмента и ухудшению качества поверхности латунированной проволоки. As a result, when drawing brass wire, it prematurely breaks down, leading to worsening drawing conditions, lowering the resistance of the drawing tool and deteriorating surface quality of the brass wire.

Цель изобретения повышение качества подсмазочного покрытия за счет улучшения его сцепления с латунным покрытием и тем самым повышение стойкости волочильного инструмента и качества поверхности. The purpose of the invention is to improve the quality of the lubricating coating by improving its adhesion to the brass coating and thereby increasing the durability of the drawing tool and surface quality.

В предложенном способе латунирования операция термодиффузии осуществляется в два этапа, причем второй этап проводится после обработки в растворе ортофосфорной кислоты и сернокислой меди. Температура термодиффузии на втором этапе составляет 300-450^оС. Наличие второго этапа термодиффузии обеспечивает прочное сцепление фосфатов меди и цинка, образовавшихся на поверхности латуни при обработке в растворе ортофосфорной кислоты и сернокислой меди с латунью. Это улучшение сцепления осуществляется за счет диффузии в латунь контактной меди, осадившейся из сернокислой меди на поверхости латуни одновременно с фосфатами, являющейся к тому же центрами кристаллизации фосфатов. Температурный интервал 300-450^оС проведения второго этапа термодиффузии является оптимальным. Ниже температуры 300^оС диффузия проходит не полностью в латуни остается β-фаза. При температуре выше 45^оС на поверхности латуни образуется окисная пленка, которая отрицательно влияет на свойства готовой продукции.In the proposed method for brass plating, the thermal diffusion operation is carried out in two stages, the second stage being carried out after processing in a solution of phosphoric acid and copper sulfate. Thermal diffusion temperature in the second stage is 300-450 ° ^C. The presence of the second phase of thermal ensures strong adhesion of copper and zinc phosphate, formed at the brass surface in the processing solution of orthophosphoric acid and copper sulphate with brass. This improvement in adhesion is due to the diffusion of contact copper into brass deposited from copper sulfate on the surface of brass simultaneously with phosphates, which is also the center of phosphate crystallization. The temperature range of 300-450 ^about With the second stage of thermal diffusion is optimal. Below a temperature of 300 ^{° C} no diffusion takes place entirely in the brass is β-phase. At temperatures above 45 ^{° C} at the brass surface oxide film is formed, which adversely affects the properties of the finished product.

После первого этапа термодиффузии содержание латуни β-фазового состава должно составлять 10-20% Проведение второго этапа термодиффузии должно обеспечить отсутствие в латуни β-фазы. After the first stage of thermal diffusion, the content of β-phase brass should be 10-20%. The second stage of thermal diffusion should ensure that there is no β-phase in brass.

Такая неполная взаимодиффузия на первом этапе обеспечивает более активную диффузию контактной меди в латунь, что повышает сцепляемость фосфатов, кристаллизующихся на выделениях контактной меди, с латунью. При содержании β-фазы в латунном покрытии ниже 10% и выше 20% положительное влияние второго этапа термодиффузии уменьшается. В первом случае это связано с более медленным ростом медноцинкфосфатного слоя, во втором с наличием в готовом покрытии остаточной β-фазы в латунном покрытии. Such incomplete interdiffusion at the first stage provides a more active diffusion of contact copper into brass, which increases the adhesion of phosphates that crystallize on contact copper precipitates to brass. When the content of the β-phase in the brass coating is below 10% and above 20%, the positive effect of the second stage of thermal diffusion decreases. In the first case, this is associated with a slower growth of the copper-zinc phosphate layer, in the second, with the presence of the residual β-phase in the brass coating in the finished coating.

Применение предложенного способа латунирования обеспечивает повышение эксплуатационной стойкости волочильного инструмента в 1,3-1,6 раз. The application of the proposed method of brassing provides an increase in the operational stability of the drawing tool by 1.3-1.6 times.

Достигается улучшение качества поверхности латунированной проволоки после волочения, что позволяет повысить производительность при свивке металлокорда за счет уменьшения обрывности, а также качественные характеристики готовой продукции металлокорда. Achieved is an improvement in the surface quality of the brass wire after drawing, which allows to increase productivity when twisting steel cord by reducing breakage, as well as the qualitative characteristics of the finished metal cord product.

Предложенный способ латунирования проволоки включает следующую последовательность операций:
подготовка поверхности проволоки перед нанесением гальванопокрытий;
нанесение слоя меди гальваническим способом;
промывка водой;
нанесение слоя цинка гальваническим способом;
промывка водой;
первый этап термодиффузии слоев меди и цинка при температуре 450-550^оС,
обработка в растворе ортофосфорной кислоты и сернокислой меди;
второй этап термодиффузии при температуре 300-450^оС;
намотка проволоки на катушку.The proposed method of brass wire includes the following sequence of operations:
preparing the surface of the wire before plating;
electroplating the copper layer;
washing with water;
electroplating zinc layer;
washing with water;
a first step of thermal diffusion of copper and zinc at a temperature of 450-550 ^{° C,}
processing in a solution of phosphoric acid and copper sulfate;
a second step of thermal diffusion at a temperature of 300-450 ^C;
winding wire to reel.

Примером использования данного изобретения является его применение при латунировании патентированной углеродистой проволоки диаметром 0,65-1,5 мм из стали 70 на многониточном гальваноагрегате непрерывного действия после нанесения на ее поверхность слоев меди и цинка. An example of the use of this invention is its use in brassing a patented carbon wire with a diameter of 0.65-1.5 mm from steel 70 on a multi-strand galvanic unit of continuous action after applying layers of copper and zinc on its surface.

Первый этап термодиффузии осуществляется на двухплечевой электротермодиффузионной установке при нагреве до температуры 450-550^оС. Затем осуществляется обработка в растворе ортофосфорной кислоты и сернокислой меди с концентрациями соответственно 30-60 г/л и 1-3 г/л. После такой обработки и удаления излишков раствора с помощью пневмососуда осуществляется второй этап термодиффузии на 1-2-плечевой электротермодиффузионной установке при температуре 300-450^оС. Затем проволока поступает на намоточный агрегат для замотки на катушки.The first stage of the thermal diffusion is carried out on a two-arm setting elektrotermodiffuzionnoy when heated to a temperature of 450-550 ° ^C. Then, the processing is carried out in phosphoric acid solution and copper sulfate respectively at concentrations of 30-60 g / l and 1.3 g / l. After this treatment, and removing excess solution by means of the second step is carried pnevmososuda thermodiffusion 1-2-brachial elektrotermodiffuzionnoy installation at a temperature of 300-450 ^C. The wire is then fed to a winding unit for winding the coils.

Claims

1. METHOD OF LATERATING WIRE, including sequential electroplating of copper and zinc, interdiffusion of layers by heating the wire to 450 550 ^o C, processing in a solution of phosphoric acid and copper sulfate, subsequent drying of the wire, characterized in that, in order to improve the quality of surface preparation to drawing, the operation of interdiffusion is carried out in two stages, and the second stage is carried out at 300 450 ^o C after treatment in a solution of phosphoric acid and copper sulfate.

2. The method according to p. 1, characterized in that the first stage of mutual diffusion is stopped after reaching the β-phase in brass in an amount of 10 20% and the second stage of mutual diffusion is continued until the complete disappearance of the b-phase.