Окалина и ржавчина на стальном прокате
Очистка металла от окалины нужна стальному прокату почти на каждом переделе: сталь окисляется при любом нагреве на воздухе. Ржавчина — другая история: она появляется не в печи, а на складе и в дороге, когда влажный воздух добирается до металла. На прутке, проволоке и калиброванном прокате из углеродистых и легированных сталей встречаются три случая:
- прокатная окалина — плотный слой после горячей прокатки, ковки или выдавливания; часть его вдавливается в металл прямо при деформации;
- окалина после термообработки — отжиг, нормализация и закалка в печи без защитной атмосферы оставляют ровный оксидный слой по всей поверхности;
- ржавчина — рыхлый неравномерный налёт, чаще по краям пачек и внутри бухт, где дольше держится влага.
Окалина твёрдая и хрупкая: при волочении и мехобработке она крошится и работает как абразив, а под ней не видно дефектов поверхности. Ржавчина мешает цинкованию, сварке и покрытиям. Поэтому перед следующей операцией металл очищают. Чем окалина отличается от ржавчины и из чего состоит — в справочнике, на странице что такое окалина. О самих загрязнениях — удаление окалины и удаление ржавчины.
Как установка снимает окалину со стали
Пруток или проволока идёт через камеру проходного типа с отсеками очистки, мойки и обдувки. До 16 струйных аппаратов подают на металл суспензию воды и абразива со всех сторон, окалина и ржавчина уходят в суспензию, после мойки и обдувки прокат выходит сухим. Скорость прохода — 5–25 м/мин; её, частоту вентилятора и набор включённых струйных аппаратов оператор задаёт с сенсорной панели.
- Поверхность очищена до степени Sa3, шероховатость Ra ≤ 1,0 мкм.
- Металл не повреждается и не коробится, прямолинейность прутка сохраняется.
- Кислот в процессе нет: не нужны травильные ванны, промывка и нейтрализация стоков.
- Процесс беспылевой, суспензия возвращается в работу по замкнутому циклу, шлам отделяется автоматически.
Метизное производство: проволока перед волочением
Для волочения чистота поверхности особенно важна. Остатки окалины и ржавчины забиваются в канал волоки, оставляют риски на проволоке и ускоряют износ инструмента. Установка принимает проволоку Ø 1–17 мм в бухтах наружным диаметром 500–1000 мм: бухта идёт через разматыватель, камеру и наматыватель. Очистка проволоки от ржавчины и межоперационная очистка после отжига проходят по той же схеме.
Установка встраивается в линию волочения и синхронизируется с внешними устройствами, поэтому работает как ещё один проходной узел линии. Подробнее — на страницах очистка проволоки, подготовка перед волочением и встраивание в линию. Катанка в бунтах — отдельный вопрос: размеры бунтов и подачу нужно сверить с параметрами установки, поэтому без ваших данных мы здесь ничего не обещаем.
Подготовка к цинкованию и покрытиям
Цинк, краска и другие покрытия держатся только на чистом металле: под окалиной и ржавчиной остаются непрокрытые места, а потом и отслоения. Раньше для этого сталь травили в кислоте, промывали и нейтрализовали. После гидроабразивной очистки поверхность активирована и обезжирена, кислотного участка в линии нет. Что важно для подготовки под покрытия — на странице перед цинкованием и покрытиями; чем очистка отличается от кислотной — в сравнении вместо травления.
Подготовка к мехобработке и азотированию
Перед резанием, сваркой и контролем качества прутку нужна чистая поверхность: окалина быстрее изнашивает резец и прячет дефекты от осмотра. Перед азотированием окалина и ржавчина мешают насыщению поверхности азотом, поэтому детали подают чистыми. Подробности — на страницах перед мехобработкой, сваркой и резкой и перед азотированием.
Гидроабразивная очистка не заменяет обточку. Установка снимает окалину и ржавчину, но не снимает слой металла: если после термообработки под окалиной есть обезуглероженный слой, его удаляют механически — обдиркой или обточкой.
Защита от коррозии после очистки
Сталь, очищенная до чистого металла, ничем не защищена, и на влажном воздухе ржавчина появится снова. Есть два пути: сразу отправить прокат на следующую операцию или законсервировать поверхность бесцветным пассиватором — такую обработку для очищенной поверхности можно применять. Срок защиты зависит от условий хранения и состава пассиватора, поэтому общих цифр мы не называем. Как работает пассивация — в справочнике, на странице пассивация металла.
Какой стальной прокат подходит
Пруток принимается пачками: Ø 4–60 мм, длина 1000–6000 мм, прямолинейность не более 10 мм на метр. Состояние — после горячей деформации, отожжённый и неотожжённый, с мехобработкой и без неё, с окисной плёнкой на поверхности. Марки — углеродистые и легированные; для ориентира: сталь 20, сталь 45, 40Х, 65Г, ШХ15. Это примеры, а не перечень проверенных марок. Для конкретной марки и состояния поверхности режим подбираем по образцу — через пробную очистку. Размеры подробнее — на странице очистка прутка.
Вопросы об очистке стали от окалины
Можно ли очистить сталь от окалины без травления?
Да. На установке КС/УГОП окалину и ржавчину снимает суспензия воды и абразива, кислот в процессе нет. Поверхность выходит очищенной до Sa3 с шероховатостью Ra ≤ 1,0 мкм, активированной и обезжиренной.
Не заржавеет ли пруток после мокрой очистки?
Прокат выходит из установки сухим, после обдувки. Но чистая сталь без защиты на влажном воздухе ржавеет, поэтому её либо сразу подают на следующую операцию, либо консервируют бесцветным пассиватором.
Какая сталь и какие размеры подходят?
Углеродистые и легированные стали: пруток Ø 4–60 мм длиной 1000–6000 мм и проволока Ø 1–17 мм в бухтах наружным диаметром 500–1000 мм. Режим для вашей марки подбираем по образцу.
Снимает ли установка обезуглероженный слой?
Нет. Она снимает окалину и ржавчину, но не срезает металл. Обезуглероженный слой удаляют механической обработкой — обдиркой или обточкой.