43.Смазки,применяемые на технологических установках

При прессовании труб металл выдавливается в кольцевую щель, образованную матрицей и иглой при высоких давлениях и значительных контактных силах трения.

Действие сил трения на контакте металл - инструмент вызывает дополнительные сдвиговые деформации, увеличивает неравномерность деформации и затраты энергии для ее осуществления.

Для уменьшения контактных напряжений горячее прессование осуществляют со смазкой.

При горячем прессовании стальных труб применяют четыре типа смазок: стеклянные, на основе слоистых твердых тел, солевые, кристаллические.

Наибольшее распространение из твердых смазок получили смазки на основе графита, двусернисгого молибдена, а также нитрида бора, слюды, талька. Такие смазки применяют в широком интервале температур при горячей обработке давлением различных металлов и сплавов.

В практике прессования труб из углеродистых и низколегированных сталей навертикальных механических прессах наиболее распространенными являются смазки на основе графита. Однако, несмотря на хорошие антифрикционные свойства, графитосодержащие смазки способствуют поверхностному науглероживанию металла пресс-изделий. В результате получается высокая концентрация углерода на поверхности трубы, соответствующая содержанию углерода в чугунах или в заэвтектоидных сталях. Это явление недопустимо при прессовании труб ответственного назначения из нержавеющих, высоколегированных сталей, а также труб из углеродистых сталей, подвергающихся дальнейшему холодному переделу. Поэтому на горизонтальных гидравлических прессах при производстве труб из легированных и высоколегированных сталей применяют в качестве смазки стекло. Частично расплавляясь при соприкосновении с нагретой заготовкой, стекло обеспечивает непрерывную подачу смазки в очаг деформации. Стекло имеет низкий коэффициент теплопроводности и при правильном выборе параметров надежно предохраняет инструмент от соприкосновения с деформируемым металлом и от нагрева. В результате увеличивается стойкость инструмента и возможность получения сложных профилей большой длины. Кроме того, полностью исключается опасность науглероживания прессуемого металла.

Для различных условий горячей деформации при прессовании применяют стеклянные смазки различного химического состава.

Для прессования при t = 800... 1000 °С в качестве смазок используют бороси- ликатные двухкомпонентные и многокомпонентные стекла с большим количеством борного ангидрида (до 90 %) и щелочных оксидов (до 45 %).

Для прессования сталей при температуре 1000 °С и более в качестве смазки применяют стекла с содержанием борного ангидрида до 20 % и без него. При прессовании сталей в интервале температур 1160... 1250 °С применяют обычное оконное стекло, которое используют для изготовления смазочных дисков на матрицу, а также для смазки иглы.

После завершения прессования пленка смазочного материала должна быть быстро удалена с наружной поверхности пресс-изделия. На практике применяют следующие способы удаления стекловидного покрытия: а) механический - пескоструйная и дробеструйная обработка; б) химическая - обработка щелочами и кислотами.

Пескоструйная обработка пресс-изделий - один из лучших механических способов, однако из-за того, что твердость стекловидного покрытия близка к твердости песка, применение дробеметных и дробеструйных установок является недостаточно эффективным и остатки стеклянной смазки на поверхности пресс-изделий удаляют с помощью щелочных растворов, содержащих плавиковую кислоту.

В настоящее время наиболее приемлемым считается комбинированный щелочно-кислотный метод удаления стеклосмазки.

Травление пресс-изделий из легированных сталей и сплавов производится по следующей технологической схеме:

1)        обработка в расплаве следующего состава (% по массе): гидрооксид натрия (NaOH) - 60...70; азотнокислый натрий (NaN03) - 25...30: хлористый натрий (NaCl) - до 5. Время обработки 30...50 мин при температуре расплава 420...450°С;

2)        промывка холодной водой;

3)        травление в растворе состава (% по массе): серная кислота (плотность 1,68) -20...22; поваренная соль (NaCl) - 2...3; вода - остальное. Время обработки 5... 10 мин, температура раствора 50...60°С.

4)        промывка водой из брандспойта (р = 0,8... 1,0 МПа) в течение 3...5 мин.

5)        осветление поверхности в растворе (% по массе): плавиковая кислота - 2; азотная кислота - 8; остальное - вода. Время обработки - 10 мин.

6)        промывка водой из брандспойта.

7)        промывка в ванне с горячей водой при травлении пресс-изделий из углеродистых сталей.

Удаление смазки и окалины производится по следующей схеме: а) щелочным раствором (40...60 мин); б) холодной водой; в) раствором серной кислоты (40...60 мин); г) промывка водой из брандспойта; д) горячей водой - сушка.

Однако следует учитывать, что обработка пресс-изделий - дорогостоящая операция и применение его значительно увеличивает себестоимость прессованных изделий. Этот фактор следует учитывать особенно при больших объемах производства труб.