25) Прессование, волочение. Сущность, основные особенности. Технологический процесс прессования и волочения.

Волочением называют процесс протягивания прутка или проволоки через отверстие в волоке (матрице), размеры поперечного сечения которого   меньше   размеров исходной заготовки. Волочение проводят на волочильных станах для получения тонкой и тончайшей проволоки, калибрования прутков и труб круглого и фасонного сечения из стали и цветных металлов. Прессование — процесс, в результате которого металл выдавливают через круглое или фасонное очко в матрице. Форма и размеры очка определяют форму и сечение прессуемого изделия — прутков, труб и фасонных   профилей из цветных металлов и их сплавов, а также сталей. Прессование производят на гидравлических или механических прессах.Волочения осуществляют главным образом в холодном состоянии и очень редко в горячем. Степень деформации металла при волочении характеризуется коэффициентом вытяжки l или коэффициентом обжатия e, выраженными в процентах: l = l₁/l₀; e = (F₀ - F₁)/F₀, где l₀ и l₁, F₀ и F₁ - соответственно величины длин и поперечных сечений исходной заготовки и обработанного изделия.

Привычно при волочении за один проход l L 1,3, а e, L 30%. Большие обжатия выполняют волочением в несколько проходов. В результате чего изменяются профиль, размеры поперечного сечения и увеличивается длина заготовки.

Изготовление изделий круглого и фасонного сечений волочением позволяет получать очень высокую точность и чистоту поверхности изделий, которую нельзя получить при прокатке. Механические свойства протягиваемого металла, также значительно изменяются вследствие наклепа (укрепления). Волочение широко используют для получения проволоки диаметром от нескольких микрон до 10 мм и более, при производстве труб различных диаметров, а также для получения точных фасонных профилей. Достигнуто значительное повышение устойчивости волок при больших обжатия и скоростях волочения (50-60 м/с), что обеспечивает высокую производительность волочильного оборудования.

Общий технологический процесс волочения состоит из следующих операций: 1) предварительного отжига заготовок для получения мелкозернистой структуры металла и повышения его пластичности;

2) травление заготовок в подогретом растворе серной кислоты для удаления окалины, которая вызывает повышенный износ матрицы;

3) промывание заготовок и нейтрализации травильного раствора;

4) обострение концов заготовок в ковочных валках или под молотом для пропуска через отверстие матрицы и последующего захвата клещами состояния;

5) волочения;

6) отжиг для устранения наклепа;

7) обработки готовой продукции (обрезки концов, правки, резки на мерные длины и др.)..

Для уменьшения трения в ячейке матрицы заготовки смазывают минеральным маслом, эмульсией, графитом или жиром. Смазка способствует получению чистой поверхности изделия и уменьшает расход энергии на процесс. Для снижения усилия волочения применяют также роликовые матрицы.

В ряде случаев, например, перед волочением проволоки и тонкостенных труб из сталей, проводят их омеднение погружением заготовок в слабый кислотный раствор медного купороса. Инструментом для волочения служат:

матрицы - волоки и фильеры;

волочильные доски;

кольца и оправки из инструментальных сталей и твердых сплавов.

При волочении тончайшего провода применяют алмазные волоки высокой твердости и стойкости.

В изделиях из этих сплавов регулировать структуру можно только с помощью технологии прессования и термической обработки: применять для прессования негомогенизированные слитки, повышать температуру слитка до 480—500 °С, контейнера —до 430—450 °С, понижать температуру нагрева под закалку или применять обратный метод прессования. Кроме легирующих компонентов, в сплавах Al—Mg— Si присутствуют и примеси, такие, как железо, цинк, медь, марганец. Железо содержится в исходном алюминии, цинк, медь и марганец — в отходах производства — в сплавах, где они являются легирующими компонентами. Небольшие добавки железа (до 0,3%) практически не влияют на механические свойства сплавов Al—Mg—Si. При больших содержаниях железа (0,5—0,7%) заметно уменьшается склонность сплавов к горячим трещинам при литье, измельчается структура готовых полуфабрикатов благодаря повышению температуры рекристаллизации алюминия. Прочность и пластичность сплавовAl—Mg—Si с увеличением содержания железа несколько снижаются вследствие образования нерастворимых интерметаллических фаз грубой формы (типа AlSiFe, AlFeMnSi, AlCrFeSi, AlMnFe), в состав которых входят элементы, играющие положительную роль в упрочнении при термической обработке. Декоративные свойства сплавов Al—Mg—Si с ростом содержания железа ухудшаются, поэтому в сплавах, к которым предъявляются повышенные требования в отношении декоративного вида изделий, содержание железа 0,3 % можно считать предельным. При больших концентрациях железа анодная пленка на изделиях получается мутной, непрозрачной. Для изготовления изделий декоративного назначения с особо хорошей полируемостью поверхности металла (например, для корпусов часов, окрашенных под золото) рекомендуется применять сплав АВч состава, %: Mg0,4—0,9, Si до 1,2, Си 0,05 и Fe 0,12.