CC BY
64
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВДАВЛЕНИЕМ
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
УДК 621.777:669.231.7
Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Биронт B.C., Лопатина Е.С., Лебедева О.С.,
Столяров АВ., Усков ИВ., Шубаков АП., Бабушкин О.В.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЗОЛОТА
Проблема применения сплава ЗлСрМЦ - 585-5035,1-1 для изготовления ювелирных цепей на Красноярском заводе цветных металлов состояла в качестве получения готовых изделий. При этом была выявлена нерав-номернэсть свойств по длине литого прутка, которая ограничивала деформационные режимы его обработки, а также сказывалась при цепевязании В связи с этим предложено для изготовления нэвого ювелирного сплава на оснэве золота использовать модифицирующие добав-ки, которые позволили бы улучшить механические характеристики и технологические свойства металла. На состав этого сплава годаназаявка на изобретение.
В лабораторных и опытно-промышленных условиях было изучено влияние данного модификатора на свойства сплава и его структуру (рис. 1).
Существующая технологическая схема получения
б
Рис. 1. Микроструктура литых (а) и деформированных (б) полуфабрикатов из нового сплава
проволоки различных сечений состоит из следующих основных операций: непрерывное литье заготовки диаметром 10 мм, сортовая прокатка прутка до размера 1,05^1,05 мм с применением промежуточных отжигов; волочение на конечный диаметр проволоки 0,25-0,8 мм (рис. 2). Далее полученная проволока передается на отжиг в непрерывной печи, режимы термической обработки которого выбираются в зависимости от диаметра проволоки.
Для опытно-промышленной проверки результатов лабораторных исследований был приготовлен новый экспериментальный сплав массой 2 кг. Литье сплава на основе золота осуществлялось непрерывным способом, в результате чего был получен пруток диаметром 10 мм без видимых глазу поверхностных дефектов. Для исследования механических свойств и структуры нового сплава было отобрано 6 образцов: по 2 -с начала, с середины и с конца литого прутка. Микроструктура литой заготовки показана на рис. 1, а
Согласно существующей технологии изготовления золотых цепей следующий этап промышленного эксперимента заключался в сортовой прокатке литой заготовки на станах ВІЬБК Необходимо учесть, что на данном этапе было предусмотрено 2 отжига заготовок. Отжиг проволоки диаметров 3,65 и 1,14 мм
Рис. 2. Технологическая схема изготовления ювелирных изделий
Исследование технологииполучения проволоки из сплавов... Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., БиронтВ.С. идр.
Номер прохода п Рис. 3. Изменение коэффициента вытяжки по проходам при проката
Номер прохода п Рис. 4. Изменение коэффициента вытяжки по проходам при волочении
осуществляется в электропечи с охлаждением в воде, а именно отжиг в защитно-восстановительной среде за счет тепла, выделяемого электронагревательным элементом. Распределение вытяжки по проходам представлено на рис. 3. С целью отбора образцов для исследования механических свойств и структуры полученного нового сплава в течение всего процесса сортовой прокатки, начиная с литой заготовки и заканчивая проволокой диаметром 1,14 мм, отбирались образцы как в отожженном, так и в деформированном состоянии. Таким образом, отобрано 18 деформированных образцов (по 2 - с начала, с середины и с конца проволоки диаметром 3,65, 2,0 и 1,14 мм) и 12 отожженных образцов (по 2 - с начала, с середины и с конца проволоки диаметром 3,65 и 1,14 мм).
Конечным этапом получения проволоки нужного диаметра для цепевязания явился процесс волочения. Причем для эксперимента первая половина объема опытной партии была протянута по применяющемуся на заводе маршруту волочения на конечный диаметр проволоки 0,25 мм, а вторая - на конечный диаметр 0,35 мм. Распределение вытяжки по проходам представлено на рис. 4. После волочения на диаметр 0,7 мм были отобраны по 2 образца проволоки с начала и с середины заготовки. После окончания процесса волочения по заводской технологии изготовления цепей из сплава золота 585 пробы осуществляли отжиг проволоки диаметров 0,25 и 0,35 мм в электропечи для непрерывного отжига с четырьмя независимыми камерами в защитно-восстановительной среде.
Результаты испытаний проволоки из нового сплава
Состоя- ние Диа- метр, мм Начало Середина Конец
ав, МПа 5, % ав, МПа 5, % ав, МПа 5, %
0,70 904,2 4,3 913,6 4,2 - -
До отжига 0,35 1027,5 3,3 - - - -
0,25 - - 1104,8 2,9 1112,9 3,4
После 0,35 601,1 36,7 - - - -
отжига 0,25 - - 614,9 34,9 617,6 34,3
Аналогичным образом были отобраны образцы для металлографических исследований и испытаний механических свойств. Структура отожженной проволоки диаметром 0,25 мм показана на рис. 1, б. Механические свойства образцов проволоки как в деформированном, так и в отожженном состояниях представлены в таблице.
Видно, что уровень механических свойств достаточно высок и, при достижении значений относительного удлинения 35% и выше, предел прочности составляет не менее 600 МПа в отожженном состоянии. Кроме того, установлено, что различия свойств го длине литых и деформированных полуфабрикатов практически не наблюдается, что говорит о минимальнойнеравномерности свойств по длине. Это можно объяснить тем фактом, что применение модификатора в небольших количествах дает возможность существенно улучшить литую струк-туру заготовки. Последующая деформация, даже при применении достаточно жестких режимов обжатий как при прокатке, так и при волочении, не приводит к разрушению и появлению дефектов, вызванных, как правило, невысокой пластичностью металла.
Следующий этап опытно-промышленного эксперимента заключался в непосредственном получении готовой продукции в виде цепей типа «Снейк». Для оценки эффективности показателей опытнопромышленного опробования новой технологии важны объем провязанной непосредственно в цепочку на автомате проволоки и выход годного. В этом плане было установлено, что весь объем изготовленных полуфабрикатов был использован для цепевязания и дефектов при этом не наблюдалось, что говорит о качестве полученной проволоки из нового сплава. Выход годного готовой продукции по диаметру 0,25 мм составил 79,65% при среднем значении 69,92%, что на 9,73% выше среднего статистического; а по диаметру 0,35 мм - 79,43% при среднем значении 77,97%, что на 1,46% выше среднего.
Таким образом, результаты лабораторных исследований и опытно-промышленного эксперимента показывают возможность применения нового сплава золота 585 пробы для изготовления проволоки повышенного качества и дают право рекомендовать его для применения в ювелирном производстве при изго-товлении цепочек.
