Разработка технологии производства кровельного гвоздя в условиях ООО «Дека-С»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
ИМ. Г.И. НОСОВА»
(ФГБОУ ВО «МГТУ»)

		
Институт -  Филиал в г.Белорецк 
Кафедра -                МиС                 . 
Направление 
подготовки/специальность – 22.03.02. – Металлургия 
                                        
                                       

 Допустить к защите
Заведующий кафедрой

_________  /С.М.Головизнин/
«____»  ____________2018 г.

    
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
          
        
      Обучающегося              Земнюховой Дарины Владимировны                            .
                                                             (фамилия, имя, отчество)
             
На тему:  Разработка технологии производства кровельного гвоздя в условиях  ООО «Дека-С».    
      Выпускная квалификационная работа выполнена на  59 страницах
      Графическая часть на 15 листах


Руководитель выпускной квалификационной работы                           к.т.н.  Иванцов А.Б.
	
 
	
Нормоконтроль и проверка
На антиплагиат выполнены.
Оригинальность текста____%
_________________ /_____________ /                            Обучающийся_________________
   (подпись, дата)	           (Ф.И.О)                                                                                  (подпись)

      
      Белорецк 2018

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
ИМ. Г.И. НОСОВА»
(ФГБОУ ВО «МГТУ»)

		
Кафедра -                МиС                 . 
______________________________                                        
                                       

УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
__________  /С.М.Головизнин/
«____»  ____________2018 г.

    
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
ЗАДАНИЕ

             
Тема:  Разработка технологии производства кровельного гвоздя в условиях  ООО «Дека-С».    
      Обучающемуся              Земнюховой Дарине Владимировне                            .
                                                             (фамилия, имя, отчество)
      
      Тема утверждена приказом №______ от ________2018 г.
      Срок выполнения «_______»__________________2018 г.
      Исходные данные к работе: _________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

      РЕФЕРАТ
      В выпускной квалификационной работе рассмотрен вопрос изготовления низкоуглеродистой проволоки и производства кровельных гвоздей из нее.
      Выпускная квалификационная работа состоит из пояснительной записки 58 листов, 20 таблиц, 10 рисунков, 15 листов графического материала. Для выполнения выпускной работы использовано 15 источников литературы.
      Ключевые слова: катанка, низкоуглеродистая проволока, волочение, рекристаллизационный отжиг, кровельные гвозди, контроль качества.
      В ВКР рассмотрена технологическая схема изготовления низкоуглеродистой проволоки, которая в дальнейшем, перерабатывается на проволочно-гвоздильных автоматах. Подробно описана последовательность всех технологических операций.
      Для улучшения качества низкоуглеродистой проволоки и изготовленных из нее кровельных гвоздей в выпускной квалификационной работе сделано сравнение нормативно- технической документации, проведен анализ производства, начиная с катанки и заканчивая производством гвоздей, предложено новое технологическое оборудование.
      
 СОДЕРЖАНИЕ
1
Назначение и требования, предъявляемые к заготовке и готовой продукции
10
1.1
Назначение и требования, предъявляемые к проволоке
10
1.2
Исходный материал и предъявляемые к нему требования
11
1.3
Выбор марки стали и сортамента
14
2
Выбор и разработка технологического процесса
17
2.1
Анализ существующего технологического процесса
16
2.2
Разработка технологических решений, направленных на повышение качества кровельного гвоздя                                                                                                      
18

3
3.1
Описание технологических операций
Подготовка поверхности катанки к волочению
20
20
3.1.1
Механическое удаление окалины
20
3.1.2
3.2
Нанесение подсмазочного слоя
Волочение катанки
21
21
3.3
Отжиг в колпаковых электропечах HICON/H2 фирмы “EBNER”
23
3.4
Калибровка 
29
3.5
Контроль качества готовой проволоки
29
3.6
Изготовление кровельного гвоздя
30
3.6.1
Размотка 
32
3.6.2
Высадка головки гвоздя
33
3.6.3
Подача проволоки на длину гвоздя
33
3.6.4
Галтовка гвоздя 
34
3.6.5
Нанесение профиля (накатка) кровельного гвоздя 
35
3.6.6
Электролитическое цинкование кровельных гвоздей
37
3.6.7
Сваривание гвоздей в барабаны для пневмоинструментов
42
3.6.8
Упаковка и маркировка готовой продукции
46
4
Выбор оборудования
47
4.1
Суммарное обжатие Q?
47
4.2
Предел прочности
47
4.3
Расчет количества протяжек по переделам
48
4.4
Расчет маршрута волочения
50
4.5
Проверка волочильного оборудования на предмет превышения температуры проволоки в очаге деформации
52
4.6
Выбор и расчет волочильного оборудования
53

Заключение
56

Список использованных источников
58
      ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


      Стальная проволока, как конструкционный материал, находит применение практически во всех отраслях промышленности. В современных условиях потребитель предъявляет к проволоке целый комплекс порой уникальных требований, достижение которых вызывает  необходимость  внедрения новых технологических решений и оборудования.
      Основные  направления развития проволочного производства предусматривают интенсификацию технологических процессов, увеличение  производственной мощности, агрегатов с максимальным  применением поточности,  снижение норм расходов основных и вспомогательных материалов, энергоресурсов, экологическую чистоту производства, расширение выпуска прогрессивных и экономичных видов проволоки с повышенными потребительскими свойствами, улучшение качества стальной проволоки и проволочных изделий за счет  повышения физико-механических характеристик, улучшения однородности и стабильности свойств, определяющих назначение проволоки. 
      В настоящее время  стальная проволока нашла свое применение  в качестве сырья для изготовления крепежа. Одним  из разновидностей крепежа является кровельный гвоздь.
       Необходимость в создании кровельного гвоздя появилась сразу же после разработки таких мягких материалов для кровли, как рубероид и толь. И тот и другой изготовлены на основе битума, который легко плавится при нагревании. Но так как данные материалы наиболее часто использовались для покрытия крыш деревянных домов, применение открытого огня при работе было крайне опасным, поэтому и были созданы кровельные гвозди. Повлияли новые технические разработки не только на качество материала, но и на условия труда. Так, для того чтобы облегчить труд кровельщиков и сделать его более производительным, были созданы гвозди для пневматического пистолета. Как и в случае с отделочными работами, механизация процесса забивания крепежных элементов значительно повысила производительность труда.
      Цель выпускной квалификационной работы: 
      Совершенствование технологии производства низкоуглеродистой проволоки по ГОСТ 3282-74 для кровельных гвоздей на предприятии ООО «Дека-С».                                                 
      Задачами ВКР являются:
1. Рассмотреть основные требования, предъявляемые к низкоуглеродистой проволоке;
2. Выбор марки стали с низким содержанием серы, фосфора и неметаллических включений;
3. Подробно рассмотреть технологию производства;
4. Выбор подсмазочного слоя с целью повышения скорости волочения;
5. Выбор волочильного оборудования;
6. Для осуществления рекристаллизационного отжига, выбор электропечи;
7. Рассмотреть виды брака выявляемые при осуществлении входного контроля сырья, пооперационного контроля и готовой продукции.
      
      

      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
1 НАЗНАЧЕНИЕ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЗАГОТОВКЕ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ
      1.1 Назначение и требования, предъявляемые к проволоке
      Низкоуглеродистая проволока используется для изготовления кровельных гвоздей. Кровельные гвозди предназначены для крепления кровельных материалов к деревянным конструкциям крыш. Особенностью кровельных гвоздей является широкий диаметр шляпки, за счет этого крепежный элемент не позволяет мягкому покрытию разорваться под напором ветра или из-за других механических воздействий. Материал надежно прижимается широкой шляпкой к обрешетке и сохраняется в таком в виде в течение длительного времени. Геометрические характеристики кровельного гвоздя представлены на рисунке 1.
      
       
      Рисунок 1 – Геометрические характеристики кровельного гвоздя
      
      Для изготовления кровельных гвоздей используется проволока по ГОСТ 3282-74 или другой нормативной документации (техническое соглашение ТС) [1].
Согласно ГОСТ 3282-74 проволока подразделяется: 
-     по виду обработки: термически обработанная - О, термически необработанная,
- по виду поверхности: с покрытием, без покрытия,
- проволока с покрытием подразделяется на 1,2 класс,
- по точности изготовления: повышенной, нормальной.
      Номинальный диаметр и предельные отклонения по нему, принимаем диаметры 2,50; 2,80; 3,00 мм согласно ГОСТ  3282-74, указаны в таблице 1.
      
Таблица.1 - Номинальный диаметр низкоуглеродистой проволоки, предельные отклонения по нему
Номинальный диаметр, мм
Предельные отклонения по диаметру проволоки

Повышенной точности
Нормальной
2,20-2,50
-0,06
-0,12
2,80-3,20
-0,10
-0,12

       ГОСТ 3282-74 регламентирует  требования, предъявляемые к проволоке:

1. Для изготовления проволоки используется катанка из низкоуглеродистой стали марок Ст0?Ст3 с химическим составом по ГОСТ 380-2005;
2. Механические свойства проволоки должны соответствовать  нормам, указанным  в таблице 2.
- Для диаметра 2,50 мм принимаем временное сопротивление 590 Н/мм 2 ;
     - для диаметра 2,80 мм принимаем временное сопротивление 540 Н/мм 2 ;
      -для диаметра 3,00 мм принимаем временное сопротивление 550 Н/мм 2 .

Таблица  2  - Механические свойства низкоуглеродистой проволоки

Диаметр проволоки, мм
Временное сопротивление Н/мм 2

термически необработанная

I группа
II группа
1,20-2,50
590-1180
690-980
2,50-3,20
540-1080
640-930

3. На  поверхности проволоки не должно быть плен, трещин, закатов и масла. Допускаются риски, царапины,  местная рябизна и отдельные вмятины. Глубина указанных пороков  не более четверти предельного отклонения диаметра.
4. Проволока  должна быть смотана  в мотки ровными рядами без узлов, заломов и петель. Каждый  моток должен состоять из одного отрезка. Допускаются мотки проволоки массой 500-1500 кг. Наличие сварных соединений на готовой проволоке не допускается [1].
5. Каждая бухта проволоки должна быть равномерно перевязана по окружности стальными лентами в восьми местах. На каждом мотке проволоки должно быть закреплено четыре транспортировочных кольца. 

1.2 Исходный материал и предъявляемые к нему требования
      Сырьем  для изготовления низкоуглеродистой проволоки является катанка  диаметром  6,5 мм. Катанка должна соответствовать требованиям СТП 173-003-2009 «Катанка из углеродистой стали обыкновенного качества». Предельные отклонения катанки по диаметру ±0,3 мм, с овальностью 0,3 мм.
      Качество катанки определяет качество проволоки, проволочных изделий и основные технико-экономические показатели производства. Основное условие получения катанки высокого качества- использование металла высокой чистоты  по сопутствующим, случайным и скрытым примесям и неметаллическим включениям. 
      Структура катанки должна обеспечивать максимальную пластическую деформацию волочением [2].
      Механические свойства катанки должны соответствовать требованиям таблицы 3.
      
Таблица 3 – Механические свойства катанки
      
Марка стали
Временное сопротивление разрыву,  не более Н/мм 2
Относительное сужение ?, % не менее
Ст1сп
470
66
      
      
      Химический состав катанки должен соответствовать ГОСТ 380-2005 [3].
      На поверхности катанки не должно быть дефектов глубиной залегания более 0,12 мм.
      Масса окалины на поверхности катанки не должна превышать 10 кг/т.
      Макроструктура катанки не должна иметь остатков усадочной раковины.
      В микроструктуре катанки подкалка (мартенситные и троостомартенситные) участки не допускаются. Катанка должна выдерживать в холодном состоянии изгиб на 180? вокруг оправки диаметром, равным диаметру испытываемой катанки.
      Катанка поставляется в мотках,  состоящих из одного непрерывного отрезка. Витки катанки в мотках должны быть уложены без перепутывания.
      Катанку принимают партиями. Партия должна состоять из катанки одной плавки и одного диаметра и должна оформляться одним документом, содержащим:
      - условное обозначение катанки;
      - номер плавки;
      - массу партии, количество и номера бунтов;
      - химический состав катанки;
      - результаты испытаний;
      Качество поверхности проверяется на каждом бунте катанки. Для контроля диаметра и овальности катанки отбирают 5% бунтов, но не менее 3 бунтов от партии.
      Для контроля механических свойств, микроструктуры и испытаний на изгиб отбирают три бунта от партии.
      Масса окалины не контролируется, гарантируется выполнением технологии.
      При получении неудовлетворительных результатов хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторные испытания на удвоенной выборке [2].
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      








      
      1.3 Выбор марки стали и сортамента 
	Сортамент проволоки выбираем исходя из заданной производительности, ГОСТ или другой нормативной документации на низкоуглеродистую проволоку и  размеров, интересующих потребителя. 
      По согласованию с потребителем, низкоуглеродистая калиброванная проволока для производства кровельных гвоздей поставляется по ТС 2434-002-55798700-2015.
      Согласно этому ТС проволока изготавливается диаметром 3,0 -0,04, 2,8-0,04, 2,5-0,04 мм.
      Овальность проволоки не должна превышать половины поля допуска по диаметру.
      Временное сопротивление разрыву проволоки должно составлять 450-600 Н/мм2.
      Поверхность проволоки должна быть без трещин, плен, закатов и масла. На поверхности проволоки допускаются риски (в том числе затянутые), царапины, местная рябизна и отдельные вмятины. Глубина указанных пороков не должна превышать предельного отклонения по диаметру проволоки  [4] .
	Выбранный сортамент приводится в таблице 4

Таблица 4 - Сортамент проволоки
Диаметр готовой проволоки, мм
Предельные отклонения от диаметра, мм
2,50
- 0,04
2,80
- 0,04
3,00
- 0,04
      
      
      Низкоуглеродистая проволока применяется для изготовления кровельных гвоздей, производится из конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества. Конструкционная углеродистая сталь удовлетворяет следующим требованиям:
      - имеет низкую твердость, что позволяет при изготовлении гвоздя, сформировать большую головку гвоздя;
       - имеет достаточную вязкость, чтобы в дальнейшем, при забивании кровельного гвоздя в мягкую кровлю, гвоздь не ломался;
      Исходя из назначений и требований, предъявляемых к кровельным гвоздям, принимаем  низкоуглеродистая сталь  марки  Ст1сп с химическим  составом  по  ГОСТ 380-2005, приведенным в таблице 5 [3].
      
      
      
      
Таблица 5 - Химический состав стали марки Ст1сп
Марка стали
Массовая доля элементов, %

C
Si
Mn
Cr
Ni
Cu
N*
Не более
P
Не более
S
Не более




Не более



Ст1сп
0,06-0,12
0,15-0,30
0,25-0,50
0,30
0,012
0,04
0,05
      
*выплавка в электропечах
      Спокойная сталь – это сталь, у которой практически не происходит выделения газов при затвердевании слитка после его разливки. Это обеспечивается полным раскислением стали — полным удалением из нее кислорода  и образованием усадочной раковины в верхней части слитка. Спокойная сталь характеризуется гомогенной структурой и равномерным распределением химического состава и свойств. Для получения спокойной стали ее раскисляют алюминием, а также марганцевыми или кремнистыми ферросплавами.
      Влияние на свойства сталей некоторых наиболее важных  легирующих элементов, специально вводимых в сталь или неизбежно присутствующих в ней, сводится к следующему:
      Углерод является  основным элементом, наибольшим образом влияющим  на свойства стали и способность  стали к волочению. С увеличением содержания  углерода  повышается твердость, прочность, упругость, износостойкость, выносливость при переменных нагрузках, но снижается пластичность и сопротивление коррозии.
      Марганец способствует  раскислению стали, в значительной степени  смягчает вредное влияние  серы, образуя с нею сульфид MnS, и  предотвращает появление  газовых пузырей при разливке стали. Находясь в растворе аустенита, марганец замедляет превращение и способствует образованию более дисперсной и однородной структуры в стали, делая ее более упругой и износостойкой. Под влиянием марганца происходит увеличение прокаливаемости стали, что приводит  к повышению ее прочности, упругости и износостойкости. По влиянию на физические свойства  стали  следует отметить резкое понижение теплопроводности и электропроводности при увеличении содержания марганца. 
      Кремний, как и марганец, раскисляет сталь при ее выплавке. Он придает ей плотность и однородность, упрочняет, делает более упругой. Однако, если кремний находится в стали в виде скопления окислов, то уменьшается пластичность стали  и увеличивается  износ волок. Кремний улучшает коррозионную стойкость стали при высоких температурах (окалиностойкость) за счет образования на поверхности окиси кремния.                 
      Хром является сильным карбидообразующим элементом, снижающим вязкие свойства проволоки- относительное удлинение, число перегибов и скручиваний, но повышающим  пределы прочности и текучести, твердость стали  и прокаливаемость. Присадка хрома приводит  к заметному измельчению зерна, что существенно повышает ударную вязкость. 
      Примеси меди (как и других цветных металлов), содержание которой невелико, на механические свойства  влияния практически не оказывают, однако опыты показывают, что цветные примеси  повышают порог хладноломкости.
      Никель, при небольших содержаниях, не  оказывает вредного влияния.
      Кислород и азот загрязняют сталь неметаллическими включениями (оксидами, нитридами, газовой фазой). Они оказывают отрицательное воздействие на свойства, вызывая повышение хрупкости и порога хладноломкости, а также снижают вязкость и выносливость. При содержании кислорода более 0,03% происходит старение стали, а более 0,1% - красноломкости. Азот увеличивает прочность и твердость стали, но снижает пластичность. Повышенное количество азота вызывает деформационное старение.
      Сера - вредная примесь и ее содержание должно быть низким настолько, насколько это возможно. Имеет повышенную склонность к ликвации, образует с железом сернистое соединение – сульфид железа FeS,  тем самым вызывая красноломкость   (хрупкость при  высоких температурах) и способствуя усилению процессов коррозии.
      Фосфор - вредная примесь, попадающая в сталь из  руд. При значительных содержаниях  фосфора сталь становиться хладноломкой, т.е. хрупкой при низких температурах [5].
      


     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
2 ВЫБОР И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
      2.1 Анализ существующего технологического процесса
      Технологическая схема производства кровельных гвоздей выглядит следующим образом:
     
      
     
      
      
     


































Рисунок 2-Существующая технологическая схема изготовления кровельных гвоздей

      При изготовлении низкоуглеродистой проволоки процесс начинаем с подготовки поверхности (травление, промывка, нанесение подсмазочного слоя, сушка) катанки диаметром 6,50 мм к волочению.
      Для волочения низкоуглеродистой проволоки в соответствии с ТК 173-221-12, используем прямоточные волочильные машины KGT 25/8 фирмы «КОСН».[6]
      На данном оборудовании применяют режимы волочения, приведенные в таблице 6.
      
      Таблица 6 - Режимы волочения низкоуглеродистой проволоки
Диаметр, мм
Количество протяжек
Скорость волочения, м/сек
готовой
заготовки


2,50
6,5
6
12-14
2,80
6,5
6
12-14
3,0
6,5
4
12-14

      Единичные обжатия  составляют 25-30% (стр. 118 ) [14]. 
       Для отжига используем колпаковые электрические печи типа ОКБ 4260. Режим отжига: температура 680-7000С. Общее время отжига - 9 часов, время охлаждения  -  9 часов.
      Такой технологический процесс имеет ряд недостатков.
      Важной операцией в производстве кровельных гвоздей является рекристаллизационный отжиг низкоуглеродистой проволоки, который проводится с целью получения необходимых физико - механических и определенных пластических свойств. Отжиг проводится в колпаковых печах типа ОКБ 4260 при температуре 680-700о. Эта операция ограничена по объему из-за маленького веса садки. 
      Применяемая защитная атмосфера ПСО-09 не позволяет получить высокую производительность и необходимую чистоту поверхности.
      Кровельные гвозди должны обладать повышенным сопротивлением к влиянию на них агрессивной среды, в данном случае это влага. Исходя из этих требований, кровельные гвозди должны быть оцинкованные, такое защитное покрытие позволяет креплению противостоять воздействию окружающей среды.

2.2 Разработка технологических решений, направленных на повешение качества кровельного гвоздя
      В выпускной квалификационной работе предлагается следующая технологическая схема:
      
      
      




      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
      
Рисунок 3- Принимаемая технологическая схема изготовления кровельных гвоздей
      
      3 Описание технологических операций
      3.1  Подготовка поверхности катанки к волочению
      Подготовка  поверхности катанки к волочению является одной из важных операций, от проведения которой зависит технологичность  остальных  операций и качество готовой продукции [7].
      Подготовка  поверхности катанки к волочению состоит из следующих технологических операций: 
      
      3.1.1 Механическое удаление окалины
Процедура удаления окалины состоит из следующих этапов:
      -предварительная ломка окалины на роликовом окалиноломателе;
      -удаление остатков окалины на лентошлифовальном агрегате;
      -гидросбив окалины в промывочном устройстве.
      Предварительная ломка окалины осуществляем на роликовом окалиноломателе типа  WEZ 1. Машина оборудована от пяти до десяти роликовым правильным устройством. Ролики изготовлены из твердого сплава и могут каждый в отдельности регулироваться по своему положению. Ролики ломающего устройства  расположены таким образом, что катанка очищается от окалины в трех плоскостях.
      Катанка через имеющееся на выходе направляющее отверстие  передается на лентошлифовальный агрегат.
      Лентошлифовальный  агрегат предназначается для удаления оставшихся частиц окалины. Процесс шлифовки осуществляется с помощью абразивной ленты, смонтированнной на двух валках. Вращающаяся с высокой скоростью абразивная лента  производит  сточку оставшейся  окалины.
      Частота замены шлифовальной ленты определяется опытным путем в зависимости  от  качества, диаметра, прочностных характеристик проволоки. Для удаления пыли от окалины и для поддержания чистоты шлифовального участка  предусмотрена система вытяжки. Максимальная скорость прохода проволоки 2,5 м/сек.
      Промывочное устройство  предназначается для смывки мелкой пыли и окалины с катанки после ее механической очистки. Для этого вода, находящаяся в баке емкостью 260 литров нагревается с помощью четырёх электронагревательных элементов до температуры 90-950С. Циркуляционный насос подает под давлением воду через распылительное сопло на проходящую через устройство катанку, освобождая ее тем самым от мелкой пыли. После этого заготовка проходит через два обдувателя, в которых выходящий из сопел холодный воздух обдувает проволоку, что предотвращает вынос проволокой воды из промывочного устройства в камеру нанесения подсмазочного слоя. По стоку из промывочной камеры и секции обдувателей,  вода стекает назад в бак, где пыль осаждается в успокоительном резервуаре и притягивается магнитным фильтром.
      Максимальная скорость прохода проволоки 3 м/сек [7].
      
      3.1.2  Нанесение подсмазочного слоя
      Подсмазочный слой  выполняет несколько функций: он должен иметь хорошую адгезию к металлу и надежно экранировать его поверхность от поверхности волочильного инструмента; являться смазконосителем, т.е. хорошо и прочно присоединять технологическую смазку и в сочетании с ней снижать потери на внешнее трение.
      Кроме того, носители смазочного вещества должны нести нейтрализующую функцию, необходимую для коррозионной защиты проволоки.
       Качественная подготовка поверхности - залог  высокопроизводительного волочения.
      Само нанесение производится в  три операции:
- нанесение жидкого подсмазочного слоя;
- обдувка катанки холодным воздухом для получения тонкого подсмазочного слоя;
- сушка проволоки горячим воздухом не более 4500С.
      В качестве наполнителя смазочного вещества применяем TRAXIT ZEL 800AB. Массовая доля наполнителя должна быть 18-23%, массовая концентрация раствора подсмазочного вещества составляет 1,085-1,15 г/дм3 [7].
      
      3.2  Волочение катанки на  готовый размер
      Волочение  катанки на готовый диаметр   производим с суммарными обжатиями  70-79%  (стр. 118; [14]) РАЗВЕ НЕ ГОРЛОВСКИЙ? на прямоточных волочильных станах.
      Проволока в волочильной машине непосредственно передается с барабана на барабан. На этих  машинах, также как и на петлевых, на каждый барабан  наматывается  6-10 витков проволоки, которых вполне достаточно  для создания силы трения, чтобы можно было  протягивать проволоку через волоку без проскальзывания на барабане. 
	Охлаждение барабанов и волок этой  машины может быть воздушное и водяное. 
      Прямоточные станы  надежнее в эксплуатации по сравнению с петлевыми. Проволока при волочении на них испытывает меньше перегибов.
      Для волочения  низкоуглеродистой проволоки принимаем прямоточный восьмикратный волочильный стан типа KGT 25/8 фирмы « КОСН». Основным преимуществом прямоточных волочильных станов является хорошее охлаждение барабанов и проволоки, следовательно, исключается старение проволоки.
	Волочильная машина оснащена двигателями переменного тока (на каждом блоке), мощность двигателей 160 кВт. Данная система гарантирует постоянный коэффициент мощности в полном рабочем диапазоне на всех скоростях и всех режимах нагрузки дополнительно не требуется никаких систем компенсации мощности. Учитывая, что все приводы сконструированы с постоянной мощностью, является возможным пропускать любой блок волочильной машины, при необходимости. Двигатели расположены на задней стороне машины.
	Стабильность процесса волочения в значительной мере зависит от качества технологической смазки. Большая часть силы волочения  затрачивается на преодоление контактного трения, которое не только увеличивает напряжение волочения, но и приводит к износу волок. Энергия, затрачиваемая на волочение, преобразуется в тепло, что приводит к нагреву протягиваемого металла и волок.
      Смазка облегчает процесс волочения, при этом она должна иметь стабильные свойства в условиях повышенных температур и сверхвысоких давлений. Смазка уменьшает трение между протягиваемым металлом и волокой, предотвращая налипание металла к инструменту. Правильно выбранная смазка позволяет применять высокие частные и общие деформации, а также высокие скорости волочения. Кроме того, смазка снижает температуру в очаге деформации. Необходимо, чтобы смазка обеспечивала минимальный износ канала волок.
	При  производстве проволоки на  АО « БМК» хорошо зарекомендовала себя  волочильная смазка  фирмы « TRAXIT»,  обладающая лучшей, чем у мыльного порошка, смазывающей способностью. Данная смазка предназначена для волочения проволоки на больших скоростях. 
      На первых трех блоках используется смазка TRAXIT С 454/15, на остальных- TRAXIT SL “202” BS. Данные смазки имеют натриевую основу, что позволяет легко удалять ее с поверхности проволоки. 
      Ворошитель, смонтированный в мыльнице волочильной машины, обеспечивает достаточный  захват мыла проволокой, а также предотвращает спекание смазки.
      Смазка периодически добавляется в мыльницы волочильного стана, снижая тем самым ее расход [7].
      
3.3 Отжиг в колпаковых электропечах  HICON/H2 фирмы “EBNER” 
      Целью термообработки является получение необходимых физико - механических и максимально пластических свойств, необходимых для последующего волочения с максимальным обжатием. Термообработка заключается в нагреве, выдержке и охлаждении.
      Отдых никаких изменений в микроструктуре деформированного металла не вызывает. При отдыхе снимается часть внутренних остаточных напряжений, устраняются искажения кристаллической решетки. Отдых приводит к уменьшению электросопротивления и повышению плотности металла  [8].
      При нагреве до более высокой температуры в деформированном металле отмечаются резкие изменения структуры и свойств,  вследствие рекристаллизации.
      Первичная рекристаллизация - это процесс образования и роста новых недеформированных зерен за счет окружающих их деформированных зерен. Первичная рекристаллизация начинается с формирования центров рекристаллизации- участков с неискаженной кристаллической решеткой.
      Первичная рекристаллизация приводит к восстановлению структуры, измененной в результате холодного деформирования.
      В определенных условиях рост зерен может происходить неравномерно. Отдельные зерна растут и достигают очень больших размеров, в то время как в основном структура сохраняется мелкозернистой. Такой неравномерный рост зерен называют вторичной рекристаллизацией. В результате вторичной рекристаллизации возникает разнозернистая структура. Неоднородность структуры приводит к усилению неоднородности свойств металла.
      Размер зерен, образовавшихся в результате рекристаллизации, может быть меньше или больше размера исходных зерен. Наибольшее влияние на размер зерен деформированного, а затем подвергнутого нагреву металла оказывают степень пластической деформации и температура нагрева.
      Наименьшая температура нагрева, при которой появляются рекристаллизационные зерна, называется температурой начала рекристаллизации. Она зависит от степени предварительной деформации, продолжительности нагрева, чистоты металла, влияния легирующих элементов, величины исходного зерна и других факторов.
      В результате рекристаллизации наклеп почти полностью снимается.
      Для полного снятия наклепа металл нагревают до более высоких температур, чтобы обеспечить высокую скорость рекристаллизации и полноту ее протекания. Такую термообработку называют рекристаллизационным отжигом [9].
      Температура рекристаллизации зависит от степени деформации. Чем выше степень деформации, тем ниже температура рекристаллизации. В зависимости от степени деформации величина зерна стали после рекристаллизационного отжига получается различной. При определенной степени деформации 3-15% после рекристаллизации получают зерна большой величины. Такая степень деформации называется критической. Во избежание сильного роста зерна при рекристаллизации степень обжатия должна быть меньше или больше критической степени деформации [11]. Влияние степени деформации  на величину  зерна  после рекристаллизации  показано  на   рисунке 4. 
      
     
Рисунок 4 - Влияние степени деформации на величину зерна после рекристаллизации

      Цель рекристаллизационного отжига [5]:
      - возвращение стали пластичности;
      - возможность дальнейшей деформации;
      - получение заданной структуры;
      - снятие внутренних напряжений.
      Рекристализационный отжиг для низкоуглеродистой проволоки стали марки Ст1сп производится по режиму: температура нагрева 680-700 0С, нагрев и выдержка 9 часов и охлаждение с печью 6 часов. 
      При рекристаллизационном отжиге на границах деформированных зерен возникают новые центры кристаллизации, вокруг которых заново строится решетка. Вместо старых деформированных зерен вырастают новые равноосные зерна и деформированная структура полностью исчезает. При этом восстанавливаются первоначальная структура и свойства металла. График режима рекристаллизационного отжига для стали марки Ст1сп представлен на рисунке 5.
     

                                     
Рисунок 5 - График режима рекристаллизационного отжига для стали марки Ст1сп
      
      В низкоуглеродистой стали марки Ст1сп с исходной феритно-перлитной структурой рекристаллизация после умеренной пластической деформации начинается в избыточном феррите преимущественно около границ перлитных коллоний. Рекристаллизационный отжиг обеспечивает формирование определенного размера ферритного зерна. Феррит  — структурная составляющая железоуглеродистых сплавов – твердый раствор углерода в ? -железе. Сталь со слишком мелким зерном феррита характеризуется повышенным пределом текучести, что приводит к затруднению дальнейшей обработки стали. При наличии крупного зерна на поверхности стали возникает шероховатость [10].
      Для проведения термообработки низкоуглеродистой проволоки из стали марки Ст1сп проводится отжиг в колпаковых печах HICON/H2 фирмы“EBNER” (Австрия) в атмосфере водорода. Технологией отжига в данных печах предусмотрено использование абсолютно герметичной и газонепроницаемо.......................