Смазка для горячего прессования металлов

 

СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ, содержащая стеклянную фритту, связующее и воду, о тличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильности процесса при 400-1250 0, смазка в качестве связующего содержит гидроокись натрия или калия при следующем соотношении компонентов, мае, %: Стеклянная фритта 86-90 Гидроокись натрия или калия2-4 ВодаОстальное

СОЙИ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН аЕ (11) 87 А ц„с 10 М 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧ КРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 EETOPCMOMV CEMEETEllbCTMV

ВСЕСОЮЗНАЯ

1 г ж :оси«я И

ЯВММВЯШ

2-4

Остальное (21) 36357 18/23-04 (22) 24.06.83 (46) 30. 10. 84. Бюл. В 40 (72) О.П.Дробич, Г.И.Гуляев, П.И.Чуйко, Т.Л. Карасик и Н.И. Косов (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности. (53) 621. 892: 621. 7. 016. 2 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 782903, кл. В 21 С 23/32, 1980.

2. Патент Франции к 2109764, кл. В 21 С 23/00, опублик. 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 820964, кл. В 21 С 23/32, 1981.

4. Авторское свидетельство СССР

У 236180, кл. С 03 С 3/14, 1969 (прототип). (54)(57) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ, содержащая стеклянную фритту, связующее и воду, о т- л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения стабильности процесса при 400-1250 С, смазка в као честве связующего содержит гидроокись натрия или калия при следующем соотношении компонентов, мас, Х:

Стеклянная фритта 86-90

Гидроокись натрия или калия

Вода

1121287

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к горячему прессованию металлов, и может быть использовано для изготовления смазочных шайб на матрицу при 5 горячем прессовании труб и профилей из различных сталей и сплавов на гид. равлических прессах в температурном интервале 400-1250 С.

Технологические смазки, применяемые при горячей деформации, при прессовании определяют энергетические характеристики процесса, стойкость инструмента и качество поверхности изделий. Качество наружной поверхности горяче-прессованных труб в значительной степени зависит от свойств смазки, применяющейся для матрицы.

Известен состав смазки, применяемый для изготовления шайбы, исполь- 20 эуемой при горячем прессовании полых иэделий, в котором в качестве связующего используется концентрат сульфитно-спиртовой барды, следующего состава, мас. .: нитрид бора 46-54; концентрат сульфитно-спиртовой барды 5-7; вода остальное. Эта смазка обеспечивает улучшение качества внутренней поверхности (1) .

Однако использование сульфитно- g спиртовой барды, в качестве связующего не обеспечивает требуемой прочности изготовленных из этой смазки шайб и они разрушаются либо при транспортировке к прессу, либо при подпрессовке заготовки в контейнере пресса.

Кроме того, при высоких температурах сульфитно-спиртовая барда разлагается и в атмосферу цеха выделяется большое количество вредных выбросов. 4О

Известен состав смазки для изготовления шайб (стеклянных дисков) для горячего прессования метаплов, который в качестве связующего содержит фенольные смолы в количестве 45

1-8 мас.. Ж в смеси со стеклянной фриттой f2) .

Однако смазка содержит фенольные смолы, это приводит к повышенному выделению вредных выбросов в атмосферу цеха, что резко ухудшает санитарногигиенические условия труда.

Известен состав смазки для изготовления смазочных шайб, используемых при горячем прессовании изделий, . 55 который в качестве связующего вещества содержит парафин, а компоненты взяты при следующем соотношении, мас.%: порошок молибдена 85-95, парафин 5-15 ГЗ) .

Однако изготовленные из этой смазки шайбы очень хругкие и часто разрушаются уже при подпрессовке заготовки в контейнере пресса. В связи с этим дальнейшее прессование происходит беэ смазки, что ухудшает качество поверхности прессованных иэделий. Кроме того, парафин при высоких температурах разлагается с выделением большого количества дыма, что ухудшает санитарно-гигиенические условия труда.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является смазка для горячей обработки металлов давлением, содержащая в качестве связующего жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас. : стеклянная фритта 89-90; глина 5; поташ 0,6-1,0; жидкое стекло 4,2-5,0; вода остальное. 1Найбы, изготовленные из указанной смазки, обеспечивают стабильность процесса прессования при температурах выше

900 С f4)

Недостатком этой смазки является то, что шайбы, изготовленные из нее, не плавятся при температурах горяче0 го прессования ниже 900 С из-за наличия в ее составе тугоплавкого жидкого стекла. Это приводит к нестабильности процесса прессования, а следовательно; к ухудшению поверхности прессованных изделий.

Цель изобретения — обеспечение стабильности процесса горячего прессования при 400-1250 С. о

Поставленная цель достигается тем, что смазка для горячего прессования металлов, содержащая стеклянную фритту, связующее и воду, в.качестве связующего содержит гидроокись натрия или калия при следующем соотношении компонентов, мас. :

Стеклянная фритта 86-90

Гидроокись натрия или калия 2-4

Вода Остальное

В предлагаемой смазке может быть использована стеклянная Аритта любого состава.

Предлагаемая смазка обеспечивает стабильность процессов прессования в широком температурном интервале

400 — 1250 С и улучшает качество поверхности прессованных изделий.

1121287

Содержание компонентов, мас. Х

Гидроокись натрия Калий

Состав смазки

Стеклянная фритта Вода

85,0

86,0

1,5

13,5

2,0

12,0

88,0

3,0

9,0

90,0

4,0

6,0

90,0

4,5

5,=

85,0

1,5

13,5

86,0

2,0

12,0

88,0

3,0

9,0

90,0

4,0

6,0

90,0

4,5

5,5

6,9

До 100

Кроме того, использование в составе смазки гидроокиси натрия или калия значительно облегчает последующий процесс удаления смазки с изделий травлением, так как при взаимодействии расплавленного стекла и гидроокиси натрия или калия на поверхности прессованных изделий образуются

:легкорастворимые силикаты натрия (калия) ° 1Î

Для приготовления предлагаемой . смазки используют стандартные вещества: стеклянную фритту — ТУ 21

УССР 219-79, гидроокись натрия — 15

ГОСТ 4328-66, гидроокись калия—

ГОСТ 4203-65, воду — ГОСТ 2374-73.

Смазку готовят следующим образом.

Для сравнительных испытаний берут состав известной смазки (11), содержащий, мас.X: 50

Вода 0,1

Жидкое стекло 4,6

Глина 5 ° 0

Поташ 0,8

Стеклянная 55 фритта 90,5

Для всех составов смазок (1-11) для температуры прессования 570 С ис.

8 eMKncYb H H He0 n HNoe Количество воды, затем добавляют отвешенное количество гидроокнси натрия или калия и тщательно перемешивают до полного растворения гидроокиси. После этого в эту же емкость добавляют необходимое количество стеклянной фритты с крупностью частиц 0,1-0,8 мм и тщательно смешивают. Из полученной массы формуют шайбы, которые затем высушивают при 200 С в течение 30-45 мин.

После остывания шайбы готовы к применению.

В табл. 1 приведены составы смаэок предлагаемых (2,3,4,7,8 и 9) и составы с содержанием компонентов, выходящих за предлагаемые граничные пре- . делы (1,5,7 и 10) .

Та блица 1 пользуют стеклянную фритту состава, мас. Ж:

Окись алюминия 4,0

Окись бора 8,8

Окись кальция 19 ° 8

Окись натрия 17,4

Окись кобальта 1,0

Окись титана 4,5

Кремнефтористый натрий

Окись кремния

1121287

Для температуры прессования 1250оС используют стеклянную фритту следующего состава, мас.Ж:

Окись кремния 71,0

Окись алюминия 6 5 5

Окись кальция 2,5

Окись натрия 15,5

Фтор 4,5

В производственой практике прочность смазочных шайб характеризуют

1О величиной равномерно распределенной нагрузки, которая должна быть не менее веса 10 шайб (5 кг). В этом случае прочность их достаточная для установки на матрицу и осуществления процесса. Наличие дефектов на трубах после прессования определяют визуально, а глубину рисок — индикатором часового типа (ГОСТ 577-68).

Дпя .сравнения предлагаемую и известную смазки испытывают на прессе усилием 1600.т. Заготовки из сплавов

ЛС 59-1 и 12Х18Н10Т нагревают до

570 и 1250 С соответственно, а затем о задают их в контейнер пресса. Смазочные шайбы, изготовленные из предлагаемой и известной смазок, перед каждым прессованием помещают на матрицу пресса.

Результаты опытных прессований приведены в табл. 2.

1

1Ч о

3

13 ВВ

К5

0 а а о ь и ь л х к о ! в н

О

Ct

v о

1В tl

tI о х ч

f5.

1." х

3»

go e кхй в о!оо

III

55) чч()ok

tt о

1 о о в н в! о !а а v вх а е х

1" ef

v tt е о

vom

f аct а рх з о й МЪ

Ф

Ф

1 е

Т

IA

Ю

1 Ф иП

A N

Ю ф а

IA а СЧ

Ф В о

ы

00 х

CV! о в в

Н . 1! в

О е

1Ч о л

1Ч о о

sn а

1Ч 4Ч о а

СЧ о

М1

1Ч о л

l/l о

1 е о о л л ь!1 Ю

О л

A о л е о

Vl и f

6 л3

Л

h х хх х аЕЧ

Iv !

t1

5 1 (:.

) 8 а

3 l ф очч

g $ O к о

М

tI О х н о х

А

В! е Ф

1 O и

1121287

Х1КаВ

В

1 1

2)

2у асч

f7 йх

I х 1 (( хха

М еи о ахи

C Э Ю lO

Ж К m. It о а

2g. 6

ct o t ю а х а вх у

1- а (J. н !

Ci

М о в

Л 1О Ос

Ф

ФЧ Ф Ъ Ф

С"Ъ

1 х у 7

go 3

g gx

5 (,""

112 1287

Составитель Т.Саламонова

Редактор Н.Киштулинец Техред Т,Иаточка Корректор И.Зрдейи

Заказ 7889/19 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Как видно из табл. 2, предлагаемые состава.смазок (2-4, 7-9) обеспечивают стабильное протекание процесса прессования. Шайбы, изготовленные из предлагаемой смазки, обладают тре- 5 буемой прочностью - не разрушаются при установке на матрицу пресса и при подпрессовке заготовки в контейнере пресса, обеспечивая тем самым поступление смазки в очаг деформации в течение всего периода прессования.

После прессования трубы покрыты сплошным, тонким слоем стеклосмазки и в результате имеют гладкую поверхность без эадиров и рисок. Кроме то го, применение этих шайб обеспечивает удовлетворительную стойкость матриц.

Известная смазка (11) при пресса- 20 ванин труб из сплава ЛС 59-1 недостаточно оплавляется, поэтому процесс прессования проходит нестабильно.После прессования трубы сухие и в результате этого на наружной поверхнос-25 ти их визуально обнаружены дефекты типа задиров.и рисок. Кроме того, при использовании известной смазки повышается износ матриц.

Использование смазки состава 1 и 6 с меньшим количеством гидроокиси приводит к нарушению стабильности процесса прессования из-эа недостаточной прочности шайб. Наблюдаются отдельные случаи поломки шайб при установке их на матрицу.

Использование смазки состава 5 и 10 с большим количеством гидроокиси приводит к тому, что сушка шайб ухудшается и несколько повышается их хрупкость и ломкость при установке на матрицу пресса. В результате процесс прессования идет нестабильно и повышается износ матриц.

Таким образом, предлагаемая смазка по сравнению с известной обеспечивает стабильность процесса прессования в температурном интервале 400—

f250 С, а следовательно, улучшает каО чество наружной поверхности труб, повышает стойкость матричных колец, улучшает качество поверхности прессуемых изделий при температуре прессования ниже 900 С.