Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

 

СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ, содержащая минеральное масло, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности, жидкость дополнительно содержит N,N-метилен-бис-акриламид или -метилен-бис-метакриламид и полиэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%: N,N-метилен-бис-акриламид или N,N-метилен-би с0 ,1-0,5 -метакриламид Пслиэтиленгликоль 15-20 § Минеральное масло Остальное CZ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,1-0,5

15-20 а

Остальное Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3575 4 30/2 3-04 (22) 28.02.83 (46) 15. 06.84. Бюл. Р 22 (72) В.Б.Щепов, Б.Н.Скворцов, В.М.Тихонов и Й.Б.Мельникова (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. A.A.Æäàíîâà и Ордена Ленина институт химической физики АН СССР (53) 621.892:621.7.016. 3 (088.8) (56) 1. Смазочно-охлаждающие жидкости для обработки вк таллов резанием.

Сб. Рекомендации по применению.

М., НИИмав, 1979, с. 4-10.

2.Курчик Н.Н.и др.Смазочные материалы для обработки металлов резанием.

М., "Химия", 1972, с.160-169.

3. Патент Великобритании

Ф 1470826, кл. С 5 Г, опублик. 1977 (прототип) .

4. Авторское свидетельство СССР

il 745896, кл. С 07 С 103/30, 1.979.

„;SU„,10 7 . А

g g С 10 М 1/20, С 10 М 1/32 (54) (5 7) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАКИЦАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ NEXAHH×ÅÑÊÎÈ ОБРАБОТКИ

МЕТАЛЛОВ, содержащая минеральное масло, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности, жидкость дополнительно содержит и N -метилен-бис-акриламид или !

Nq Х -метилен-бис-метакриламид и полиэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.В:

N, N -метилен-бнс-акриламид или

N N -метилен-бнс-мет акриламщ

Полиэтилен гли коль

Минеральное масло

1097á52

Изобретение относится к механической обработке металлов, в частности к смазочно-Охлаждающим жидкостям (СОЖ) при обработке алюминиевых сплавов.

Известны СОЖ для механической обработки деталей из алюминиевых сплавов, представляющие собой водные эмульсии минеральных масел, приготовленных из товарных эмульсолов f1) .

Однако известные водные эмульсии не обеспечивают требуемой шероховатости обработанной поверхности, не обладают способностью создавать прочные смазочные пленки на поверхностях трения, биологически неустой- 15 чивы.

Известно использование СОЖ для механической обработки металлов на основе нефтепродуктов, например керосина (2) .

Однако эти СОЖ токсичны, что обусловлено наличием ароматических углеводородов, и огнеопасны, относительно невысокая температура вспьааки ограничивает использование углеводо- 25 родных СОЖ при высокоскоростных процессах обработки.

Наиболее близкой по составу и достигаемому результату к предлагаемой является СОЖ для механической обработки металлов, содержащая минеральное масло, нитрит щелочного металла и стирол f3) .

В указанной СОЖ стирол способен полимеризоваться под действием Тем- 35 пературы и давления в зоне резания.

В результате образующаяся полимерная пленка защищает инструмент от изнашивания и является хорошей смаз кой.

Однако известная СОЖ не обеспе- 40 чивает требуемой шероховатости обрабатываемой поверхности (не выше шестого кла сса).

КрОме ТОГО токсичнОсть стирола 45 представляет серьезное препятствие для широкого использования в промиаленности известной СОЖ, СОЖ íåñòàбильна при хранении, поскольку стирол способен полнмеризоваться частично при комнатной температуре с образованием полистиролов, нерастворимых в масле.

Цель изобретения — разработка

СОЖ, обеспечивающей снижение шеро- 55 ховатости обрабатываемой . поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что СОЖ для механической обработки металлов, содержащая минераль- gp ное масло, дополнительно содержит

М Й -метилен-бис-акриламид или

1 э

N,N -метилен-бис-метакриламид и полйэтиленгликоль при следукщем соотношении компонентов, мас.%:

N N -метилен-бисУ вЂ” ак иламид или

N N -метилен-бисЭ

-мот акрил амид

Полиэтиленгликоль

Минеральное масло

0,1-0,5

15-20

Остальное

Кроме того, Бис-AA или Бис-MAA в зоне резания под действием температуры и напряжения могут полимеризоваться.собразованием различных алйгомеров и низкомолекулярных полимеров. Полимерные цепи амидов способны адсорбироваться на поверхности металла, обеспечивая дополнительную смазку.

СОЖ готовят следующим образом.

Навеску Бис-AA или Бис-NAA растворяют в полиэтиленгликоле. Полученный раствор смешивают с минеральным маслом при механическом перемешиваниис

Готовят рецептуры СОЖ (табл. 1) .

Таблица 1 х, мас. Ъ

Ми неральное масло

89,05

84,9

1 0,05

2 0,1

82,8

3 Oi2

В рецептуре СОЖ используют поли-этиленгликоль мол.мас. 150, плотностью при 20 С 1,071 г/см>, температурой вспыаки 147ОС; И,,Х -метилен-бис-акриламид (Бис-АА) или N)N -метилен-бис-метакриламид (Бис-NAA), получение которых описано в (4) .

Предлагаемая СОЖ представляет собой эьфльсию полиэтиленгликоля и Бис-AA или Бис-МАА в масле.

Гидрофильио-гидрофобный баланс в тройной системе масло, полиэтилен,гликоль и предлагаемые бис-амиды устанавливается в соответствии с правилом полярностей Ребиндера:

Бис-AA или Бис-MAA адсорбируется по межфазной границе и образует структурированные ориентированные слои, которые по механическим свойствам подобны гелеобразным конденсационным структурам. Эти слои обращены амидными группировками к полиэтиленгликолю, а углеводородными радикалами - в масло.

Образованные ориентированные .слои .в зоне резания обеспечивают смазочно-охлаждающий эффект.

1097652

Продолжение табл составах,мас.%

3

90

Нитрит натрия

Стирол

Вода

Минеральное масло янеральое масло

Поли зти ленгликоль

79,5

4 0,5

5 1,0

7

0,05 10

89,05

84,9

0,1 15

0,2 17 .05- - 20

1,0 50

82,8

79,5

Шероховатость обработанной поверхности, мкм, при скорости резания, м/с

Состав

СОЖ

0,08 0,2, 0,58 1,08 1,67 2,5

1, 1,52 1,78 1,8 1,92 1,99 1,7

2 . 1 26 . 1 44 1 4 1 46 1 51 1 3

3 1,3 1.,38 . 1,5 1,61 1,5 1,4

4 1 2 1 39 1 4 1 5 1 32 1 18

5 1,3 . 15, 161 17 143 11

6 1 48 1 7 1 68 1 87 1 8 1 6

1,2 1,5 1,48 1,3 1,4 1,2

8 1,25 1,3 1,45 1,49 1,38 1,3

9 1,15 1,28 1,5 1,3 1,25 1,05

135144156147 139108

11 1,92 2,16 2,1 2,46 2,59 1,74

ВНИИ ПИ В аказ 4 1 46/2 3

»»»»»

Филиал ППП "Патент", r.

Ужгород; ул.Проектная, 4

Составы предлагаемых СОЖ (1-10) испытывают в сравнении с известной

По результатам проведенных испытаний видно,что при использовании предлагаемой СОЖ (составы 2-4 и

7-9) шероховатость обработанной поверхности уменьшается в 1,2-

2,0 раза по сравнению с известной. рецептурой (11), имеющей следующий состав, мас.%:

Испытания проводят на токарном станке 1К625 при следующих режимах п резания: подача 0,15 мм/об; глубина резания 0,25 юц скорость резания 0,08; 0,2 ; 0,58; 1,08; 1,67;

2,5 м/с.

Применяют резцы нэ сплава ВК6М с зачистной режущей кромкой при точении алюминиевого сплава An-2

ГОСТ 2685-3.

Основным критерием при испытании является шероховатость обработан20 ной поверхности (ГОСТ 2789-73) .

Параметр шероховатости (мкм) заьиряют на профилометре мод.283.

Результаты испытаний приведены в табл. 2. Таблица

Таким образом, применение предлагаемой СОЖ обеспечивает уменьшение шероховатости обработанной поверхности, повьиаение санитарно-гигиенических Условий труда.СОЖ Удобна при э ксплу ат ации и при перевоз ке, негорюча, не взрывоопасна.

Тираж 489 Подписное