Раствор для нанесения подсмазочного покрытия на металлическую поверхность

 

Использование: в обработке металлов давлением, в частности при подготовке поверхности латунированной проволоки к волочению . Сущность: подготовка поверхности латунированной проволоки осуществляется путем нанесения подсмазочного покрытия из раствора, содержащего фосфорную (серную) кислоту, пяти водную сернокислую медь; нитрилотриметиленфосфонаты меди и цинка, взятые в соотношении 1:(0,33-0,6б) при следующем соотношении компонентов, мас.%: фосфорная (серная) кислота 3,0-6,0, сернокислая пятйводная медь - 0,12-0,3, нитрилотриметиленфосфонат меди (NaaHTOCu) 0.03-0,5, нитриломе,- тиленфосфонат цинка (ЫазНТФ2п) 0,02-0,5 вода остальное. Обработку латунированной проволоки осуществляют на стадии пос ле термодиффузии. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5i)5 С 23 С 22/07

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В ЕДОМ СТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

О 4

О

0с

Фосфорная или серная кислота

Сернокислая пятиводная медь

Нитрилотриметиленфосфонат меди (МээНТФСц) 3,0-6,0

0,12-0,30

0,03-0,15

1 (21) 4888749/26 (22) 04.12.90 (46) 07.04.93. Бюл. М 13 (71) Днепропетровский металлургический институт P2) П.Н.Острик, Л.А.Бейлинова, B.À.Áàëàãланова, H.IO.ßêîâëåâà, Н.Ю.Коваленко, 1У1.В.Рудомино, Н.И.Крутикова, А.M.Äîëженков и Ю.Б,Сигалов (56) Аиброзио А., Д.Де Филино, А.Росси, М,А.Спецена, Каучук и резина, 1985, М 1, с, 25-27.

Патентирование и гальванотермическое латунирование проволоки для металлокор>, БТИ вЂ” 840 — СП-09-88.

Патент CILIA М 3751289, кл. 117-130Р, С

23 С 3/00, 1973.

Кармазин Л.Д. и др. "Синтез и термическая устойчивость глицин-бис-метилен фосфонатов и нитрилотриметиленфосфонатов переходных металлов" ж. Координационная химия: 1975, т. I, Вып. 6, с., 804-809.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к подготовке стальных изделий, в частности латунированной проволоки для металлокорда, микроволочению, и может быть также использовано при производстве бортовой проволоки.

Цель изобретения — исключение указанных недостатков прототипа, а именно улучшение технологичности волочения;

Дополнительной целью является увеличение адгезии металлокорда или латунированной проволоки к резине.

Поставлен ная цел ь достигается тем, что в подсмазочном покрытии. содержащем.БЦ 180708б А1 (54) РАСТВОР ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОДСМАЗОЧНОГО ПОКРЫТИЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКУЮ ПОВЕРХНОСТЬ (57) Использование: в обработке металлов давлением, в частности при подготовке поверхности латунированной проволоки к волочению.. Сущность: подготовка поверхности латуни рова Мной проволоки осуществляется путем нанесения подсмазочного покрытия из раствора, содержащего фосфорную (серную) кислоту, пятиводную сернокислую медь; нитрилотриметиленфосфонаты меди и цинка, взятые в соотношении

1:(0,33-0,66) при следующем соотношении компонентов, мас. : фосфорная (серная) кислота 3,0-6,0, сернокислая пятйводная ф медь — 0,12-0,3, нитрилотриметиленфосфонат меди (1чазНТФСо) 0,03-0,5, нитрилометиленфосфонат цинка (йазНТФЕп) 0,02-0,5 вода остальное, Обработку латунированной проволоки осуществляют на стадии после термодиффузии. 2 табл. серную (или фосфорную) кислоту, сернокислую пятиводную медь, органическую добавку и воду, в качестве органической добавки введены нитрилотриметиленфосфонаты меди и цинка в соотношении 1:(0,33-0,66) при следую4ем содержании компонентов, мас.7ь:

1807086

Нитрилотриметилен- Нитрилотриметиленфосфонаты меди и фосфонат цинка цинка (натриевые соли) представляют собой (йазНТФЕп) 0,02-0,05 порошка соответственно голубого и белого

Поскольку заявляемая совокупность су- цвета, растворимые в воде. щественных признаков позволяет достиг- 5 При использовании нитрилотриметинуть поставленную цель — повышение ленфосфоната меди в количестве 0,03технологичности процесса волочения. 0,15 и нитрилотриметиленфосфоната

Фосфорная(или серная) кислота в коли- цинка в количестве 0,02-0,05 в их оптичестве3-6 ) вводитсявсоставподсмазочно- мальном соотношении 1:(0,33-0,66) на пого покрытия для растворения окислов на "0 верхности латунированной проволоки латунированной проволоке, образующейся создается равномерное подсмазочное попри нагреве в процессе термодиффузии. крытие с высокими зкранирующими и антиУменьшение содержания фосфорной фрикционными свойствами, которые (серной) кислоты — ниже 3, необеспечива- позволяют вести процесс волочения более ет полного освобождения поверхности лату- 15 технологично-с меньшим расходом фильер ни от окислов после термодиффузионной и меньшей обрывностью проволоки, обработки, что в дальнейшем приводит к При концентрации йазНТФСи меньше нестабильности процесса волочения вслед- 0,03 мас. ухудшаются антифрикционные ствие увеличения усилий протяжки. свойства покрытия, адгезия готового металУвеличение - содержания фосфорной 20 локорда к резине остается такой же, что и . (серной) кислоты — более б, приводит к при покрытии, полученной по прототипу. обесцинкованию латунного покрытия, его При концентрации йазНТФСа больше растравливанию, в результате чего ухудша- 0,15 уменьшается растворимость добав-. ется прочность связи металлоарматуры с ки, ухудшается состояние поверхности прорезиной, 25 волоки, возрастает ее шероховатость, Использование концентрации пятивод- увеличиваются усилия протяжки, ухудшаетной сернокислой меди — ниже 0,12, не ся адгеэия металлокорда к резине и стойобеспечивает формирования сплошного кость к атмосферной коррозии. слоя меди, экранирующей латунь от воло- Концентрация NagHT©Zn меньше чильного инструмента, что приводит.к уве- 30 0,02 практически не влияет на улучшение личению усилий протяжки, истиранию качества подсмазочного покрытия. латуни и уменьшейию адгеэии металлоар- При концентрации МазНТФЕп больше матуры к резине. 0,05 увеличивается рыхлость и отслаиваИспользование концентрации пятивод- ние покрытия. При этом ухудшаются услоной сернокислой меди — выше 0,3, неце- 35 вия волочения, растет обрывность лесообраэно в свяэи.с тем, что рыхлый слой проволоки, Оптимальным соотношением меди может забивать фильеры при волоче- МазНТФСа и йазНТФЕп является 1:(0,33нйи. Введение в качестве органических до- 0,66), бавок нитролотриметиленфосфонатов меди При соотношении, отличающемся от и цинка не является очевидным решением, 40 1;0,33 (например, 1:0,30), увеличивается сепоскольку взятые в соотношении I:(0,33- лективность растворения латуни в момент .0,66) они обеспечивают не только сплош- . формирования покрытия. Покрытие станоность медного подсмазочного покрытия, но вится несплошным с неудовлетворительныи залечивают поры в латунном (медноцин- ми экранирующими свойствами. ковом) покрытии, При соотношении, например, 1:0,69

Структурные формулы солей на приме- резко ухудшаются экранирующие свойства ре цинкового комплекса; медного покрытия. При этом ухудшаются условия волочения, растет обрывность проЦ (© волоки, О ц- — p 50 Пример конкретного выполнения. В: — Ц г O идентичных условиях отраслевой лаборато с

Р-СН -N рии защити металлов от коррозии и порошО ковой металлургии был проведен

CH> — P сопоставительный анализ предлагаемого ll 55 подсмазочного покрытия и покрытия-прото-0 типа, Натриевые соли нитрилотриметилен- - Испытывали проволоку из стали 70 диа- фосфонатов меди и цинка синтезированы метром 1,0 мм, покрытую латунью (после

Институтом химически чистых реактивов термодиффузии). Проволоку разрезали на (r. Москва), образцы длиной 200 мм. Усилие протяжки

1807086 после нанесения предлагаемых подсмазочных покрытий определяли с помощью специального приспособления на разрывной . машине P-05. Латунированнув проволоку протягивали через волоку диаметром 0,86 5 мм (первое обжатие по маршруту волочения

1,0-0,86-0,189);

Для заправки проволоки в волоку один ее конец утоняли электрохимическим анодным травлением в 207-ном серной кислоте 10 при 25-30 С и плотности тока 25 А/дм . На рабочие концы латунированной tlpoBolloKM наносили подсмазочное покрытие окунанием в соответствующие растворы при температуре 60-65 С в течение 30 с, затем 15 образцы обдували феном для освобождения от остатков раствора и сушили при температуре 100 С., Составы растворов для нанесения подсмазочных покрытий приведены s табл. 1. 20

Кроме того, готовили образцы с подсмазочным покрытием-прототипом, содержа- щим фосфорную кислоту, пятиводную сернокислую медь и полиэтиленгликоль.

О технологичности процесса волочения 25 судили no: напряжению волочения, определяемому показывающим прибором испытатель ноймашины Р-05 при формоизменении пр©волоки в волоке, которое также характе- 30 риэует силы трения в очаге деформации и износ инструмента; коэффициенту вариации напряжений волочения, определяемого, как отношение максимального его отклонения от среднего значения к среднему значению за пропуск и выраженному в $ (меньшей величинекозффициента вариации соответотвует большая стабильность напряжения волочения); коэффициенту запаса прочности, кото- 40 рый определяли как отношение минимального значения предела прочности пр6волоки к максимальному значению на. прфкения волочения. Этот параметр характеризует обрывность flpH волочении 45 (большую — при близости его к 1).

Кроме того, определяли адгезию вольМенОй латунированной проволоки к резйне и коррозионную стойкость проволоки с по крытием.

Испытание на адгеэию к резине проволоки на образцах латунировзнной проволоки по ГОСТУ 26366-84.

Испытание коррозионной стойкости проволоки в гидростате на образцах проволоки, после ее обработки в предлагаемых растворах до протяжки. Показатель коррозии — время до появления первых очагов коррозии.

Результаты испытаний, приведенные в табл. 2, свидетельствуют о том, что при оптимальном заявленном содержании и соотношении компонентов в подсмазочном покрытйи найряжение волочения ниже на

14-17, стабильность напряжения волочения выше на 30 60$, коэффициент запаса прочности выше на 6-7, адгезия к резине выше на t2-15$ и коррозионная стойкость покрытия выше на 40-50$, по сравнению с прототипом. Выход за указанные оптимальные пределы содержания компонентов и их соотношения ухудшает показатели:технолбгичности на 5-25$.

Ожидаемый зкономический эффект от использования заявляемого изобретения составит 21 тыс.руб.

- Формула изобретений

Раствор для нанесения подсмазочного покрытия на металлическую поверхность, например на латунированйую проволоку; содержащий фосфорную или серную кислоту. сернокислую пятиводную медь и воду,— о т л и ч а ю щ и й с я тем; что, с целью повышения качества подсмазочного покрытия путем улучшения противокоррозионных свойств и увеличения адгезии к резине, он дополнительно содержит нитрилотриметиленфосфойат меди и нитролотриметиленфосфонат цинка в соотношении 1:0,33-0,66 при следующем соотношении компонентов, мас.ф

Фосфорная или серная кислота 3-6;.

Сернокислая пя гиводная медь 0,12-0,16;

Нитрилотриметиленфосфонат меди 0,03-0,t5;

Нитрилориметиленфосфонат цинка 0.02-0,05;

Вода . Остальное.

1807086

Таблица 1

Варианты подсмаэочных,покрытий для обработки давленйем латунированной проволоки (составы растворов для их нанесения) Со е жание компонентов*, мас

Отношение

Na НТФСо

NagHTcbZn

М раствора йазНТФСц ДезНТФЕп

НзРОз

CuSO4 5HzO Полиэтиленгликоль

0,21

*-вода до 100 $

Таблица 2

; Результаты испытаний вариайтов подсмазочных покрытий для обработки давлением латунированной проволоки

N. N. раствора по табл. 1

Коэффициент вариации напряжения волочения, Коэффициент запаса прочности

Напряжение волочения, Нlм

Показатель адгезии проволоки к резине, Н/см

Время до появления пер,вых очагов ко озии", ч

3

5

11

12

2

-3

5

7

9

11

12

13

14

16

17

18

19

21

22

23

24 и ототип

4,5

3,0

4,5

4,5

4,5

4,5

4,.5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

4,5

2,5

6,6

490

0,21

0,21

0,21

0,21

0,21

0,3

0,21

0,21

0,21

0;21

0,21

- 0,21.

0,21

0,21

0,21

0;21

0;21

0,21

0,21

0,21

0;35

0,21

0,21

11

11

12

11

12

11

16

16

18

16

0,03

0„09

0,09

0,09

0,09

0,15;.

0,15

0,03 . 0,09

0,09

0,025

0,18

0,09

0,10

0,03

0;029

0,13

0;15

0,09

0,09

0,09

0,09

0,09

15&

1,58

1,58

1,60

1,60

1,59

1,58

1,52

1,50

1,48

1,40

1,48

148

0,02

0,035

0,035

0.035

0,035

0,035

0,05

0,02

0,05

0;018

0,06

0;035

0,035

0,027

0,03

0,021

0,02

0,04

0,045

0,035

0,035

0,035

0,035;

468

468

472

400 .

388

1:0,066

1:0,36

1:0,39

1:0,39

1:0;39

1:0,39

1:0,33

1:0,133

1:1,67 .

1:0,2

1:0,66

1;1,4

1:0,194

1:0,3

1:О,З

1;0,7

1:0,69

1:0,31

1:0,3

1:0,39

1:0,39

1:0,39

1:0,39

2,0

2,0

2,0

2,5

2,2

2,4

2,2

1,7

1,5

1,7

1,8

1,6

1,2

1807086

Продолжение табл. 2 Явные очаги коррозии - пятна s виде темных точек

Составитель П.Острик

Техред М.Моргентал Корректор Н Ренская редактор T.éâàíîâà проиааодстаанн иадатааьскид коноинат "Патант", г. ужгород, уа. Гагарина. 10 1

-Заки 1361 Тираж Подписное

ВЙИИЙИ Государственного комитета по изобретениям и открытйям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-36, Раушскэя наб., 4/5