Смазочно-охлаждающая жидкость для горячей обработки металлов давлением

 

СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЩАЯ ЖщГКОСТЬ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ, содержащая воду, триполифосфат натрия, триэтаноламин и хлорид металла, отличающаяся тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств жидкости, она дополнительно содержит кремниевую кислоту , аммонийные соли лигносульфоновых кислот, графит и в качестве хлорида металла - хлористый натрий при следующем соотношении компонентов,мае.%: Триполифосфат натрия3-8 Триэтаноламин 1-3 Хлористый натрий 5-10 Кремниевая кислота 1-5 Аммонийные соли лигносульфоновых кислот2-8 (Л Графит5-10 с ВодаОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 135:10)С 10 N 40:

ВС."-(7,", ..-., 73,,"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3747812/23-04 (22) 22.03.84 (46) 23.07,85. Бюп. N 27 (72) В.А. Рыбалов, Б.С. Каргин, К,К. Диамантопуло и В.Ф. Голышевский (71) Ждановский металлургический институт (53) 621.892:621.7.016.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 491686, кл. С 10 M 3/02, 1969.

Авторское свидетельство СССР

17 776064, кл. С 10 M 3/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР . В 950753, кл. С 10 М 3/02, 1982. (54)(57) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

ДАВЛЕНИЕМ, содержащая воду, триполи(5 НС 10 М 173/02//(С 10 М 173/02, 125: 02, 125: 18, 125: 24, 125: 26, 133: 08, фосфат натрия, триэтаноламин и хлорид металла, отличающаяся тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств жидкости, она дополнительно содержит кремниевую кислоту, аммонийные соли лигносульфоновых кислот, графит и в качестве хлорида металла — хлористый натрий при следующем соотношении компонентов,мас.Е:

Триполифосфат натрия 3-8

Триэтаноламин 1-3

Хлористый натрий 5-10

Кремниевая кислота 1-5 . Аммонийные соли лигносульфоновых кислот 2-8

Графит 5-10

Вода Остальное

1168593

Изобретение относится к смазочноохлаждающим жидкостям (СОЖ) для горячей обработки металлов давлением и может быть использовано, в частности,- в процессах горячей штамповки, 5 волочения и прокатки.

Цель изобретения — повышение седиментационной устойчивости жидкости и ее антифрикционных свойств за счет снижения коэффициента трения, что, в свою очередь, обуславливает повышение долговечности штампов и качества изделий.

Кремниевая кислота вводится в

СОЖ как загуститель, она образует 15 устойчивую коллоидную систему и пре.пягствует выпадению в осадок графита и не растворившихся солей. Кроме того, кремниевая кислота при контакте с горячим металлом выделяет 20 пар, что способствует образованию газовой .подушки: между штампом и металлом.

Количество кремниевой кислоты в

СОЖ взято в оптимальных пределах, При количестве кремниевой кислоты менее 1% графит, используемый в составе

СОЖ, марки ГС-2 по ГОСТ 8295-73 выпадает в осадок. Количество кремниЗО евой кислоты более 5% вводить не целесообразно, так как концентрация

5% обеспечивает отсутствие выпадения графита любых марок по ГОСТ 8295-73, Кремниевая кислота приготавливает- 35 ся ва месте приготовления СОЖ путем воздействия раствора соляной кислоты на раствор силиката натрия (стекло натриевое жидкое ГОСТ 13078-81). Аммонийные соли лигносульфоновыхкислот 4О (0CT 8 1-79-74) вводятся как поверхностно-активные вещества, которые, кроме этого, стабилизируют суспензию графита, препятствуют залипанию деталей в штампе. Этот продукт совмест-4 но с триэтаноламином (ТУ-02-316-70) также стабилизирует СОЖ, улучшает качество поверхности изделий, препятствует образованию твердого осадка на поверхности штампа. При испарении 50 воды он остается в виде густой темной жидкости, образующей газовую подушку между металлом и штампом и обеспечивает наличие жидкой фазы в слое смазки, прилегающем к поверхно- 5> сти штампа„ что дополнительно снижает коэффициент трения при горячей штамповке.

Введение в СОЖ аммонийных солей лигносульфоновых кислот менее 2Х резко ухудшает качество СОЖ, введение более 10% приводит к образованию дыма, т.е. к созданию антисанитарных условий на рабочем месте.

Графит вводится как основной аптифрикционный наполнитель, обеспечивающий создание устойчивой поверхности раздела между штампом и горячим металлом. Введение графита в количестве менее 5% резко ухудшает свойства СОЖ, повышает коэффициент трения и приводит к снижению стойкости штампов. Введение графита в количестве более 10Х приводит к удорожанию СОЖ и не оказывает заметного влияния на ее свойства, Введение триполифосфата натрия (ГОСТ 13483-77) в количестве 3-8Х вызвано тем, что он при этом количестве стабилизирует СОЖ, т.е. предотвращает осаждение нерастворяющихся частиц солей, так как адсорбируясь па поверхности кристаллов, блокирует центры кристаллизации и подавляет их рост, Кроме этого, триполифосфат натрия при горячей штамповке плавится,разлагается и образует ряд фосфатов, которые плавятся при более высоких температурах. Конечными продуктами нагревания и разложения являются пирофосфат или ортофосфат натрия с температурами плавления соответственно 880 и 1340 С.

11аличие фосфата натрия в СОЖ при температуре горячей штамповки создает жидкую фазу и этим снижает коэффициет трения, так как мокрое трение всегда имеет коэффициент трения ниже сухого.

Введение триполифосфата в СОЖ менее 3% сниэкает антифрикционные свойства. Введение более 8% не эффективно, так как приводит к образованию на поверхности штампа трудноудалимого остатка на основе фосфатного стекла.

Триэтаноламин вводится в СОЖ для улучшения качества поверхности изделий как ингибитор коррозии и как вещество, препятствующее образованию нерастворимого осадка при высыхании СОЖ в трубопроводах, подающих

СОЖ к штампам. Введение триэтаноламина в количестве до 1% не дает необходимого эффекта. Введение бо1168593 лее 3% приводит к неоправданному удорожанию СОЖ.

Хлористый натрий (ТУ 6-13 -14-77) вводится как инертный наполнитель, снижающий расход графита. Он плавится в зоне контакта с горячим металлом и этим снижает коэффициент трения СОЖ. Кроме этого, он препятствует образованию монолитного слоя фосфатного стекла на поверхности штампа. 10

Предлагаемую СОЖ готовят следующим образом.

В емкость загружают воду, хлористый натрий, триполифосфат натрия, триэтаноламин, водный раствор аммоНийной соли лигносульфоновых кислот и графит марки ГС-2. Загруженные в бак компоненты перемешиваются до полного растворения поваренной со-.20 ли. В указанный состав при работающей машине вливается свежеприготовТаблица

Содержание компонентов, мас.7 в составе

Компоненты

Триэтаноламин

0,5

Хлористый натрий

12

Кремниевая кислота

0,5

Графит

12

До 100 До 100

Вода

Таблица 2

Показатели

Состав

) 2

1 J

85 90 85

0,15 0,15 0,37

30

0,2

0,16

0,16

Коэффициент трения

Шероховатость, мкм

6-10

4-5 6-10

4-5

4-5

16-18

Триполифосфат натрия

Лммонийные соли лигносульфоновых кислот

Стабильность дисперсии,7 ленньп,раствор кремниевой кислоты.

После перемешивания в течение 3-5 мин полученную СОЖ разливают в мелкую тару, удобную для доставки СОЖ к месту употребления.

Приготовленные составы СОЖ представлены в табл. 1.

Предлагаемые составы СОЖ 1-5 испытывают в сравнении с известной СОЖ (состав 6), У составов СОЖ определяют седиментационную стабильность дисперсии (ТУ 6-22-1122-77), коэффициент трения и чистоту обработанной поверхности, Результаты испытаний приведены . в табл. 2 °

Как видно из табл. 2, антифрикционные свойства предлагаемой смазки более, чем в-2 раза превышают свойства известной при сохранении на уровне известной седиментационной стабильности (857) и качества обработанной поверхности (6-10 мкм).

3 ) 1 ) 5

До 100 До 100 До 100

1168593

Продолжение табл.2

Показатели

Состав

) з

1 2

Залипание,X

О О 3

0,6 0,6 2,5

2,5

Незна- Силь- Нет

Нет

Нет

Нет читель-ное ное.

Редактор Н. Яцола

Заказ 4564/25 Тираж 546 Подписное

ВНИИПИ Государственндго комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Брак, Х

Дымление

4 J5 (6

Составитель Е. Пономарева

Техред Л.Кикеш Корректор М. СaM6opcкая

Филиал ПЛЛ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4