Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для холодной обработки металлов давлением

 

Изобретение касается получения концентратов смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) для холодной обработки металлов давлением, что может быть использовано в процессах волочения, штамповки, калибровки, прокатки черных и цветных металлов. С целью повышения стабильности СОЖ и ее экранирующих и антифрикционных свойств она содержит, мас.%: продукт частичного омьшения гудрона от дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или технического жира, 35,5-45,5; щелочные соли гуминовых кислот 3,0-6,0; воду остальное. Способ позволяет получать более стабильную СОЖ (степень отстоя снижается с 10 до 0%). Кроме того, снижается коэффициент трения для алюминиевых ,.; сплавов с 0,19 до 0,1-0,12, для лату- « ни марки Л-68 с 0,2 до.О,16-0,18, для fj углеродистой стали с 0,3 до 0, 2-0,27, V/ при увеличении толщины слоя (в мкм) соответственно с 9,2 до Ю-10,1, с 7,0 до 7,1-7,8, с 8,0 до 8,2-8,4. 2 табл.л 4;аь N5 ОЭ 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1421764

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4253181/31-04 (22) 30.03.87 (46) 07.09.88. Бюл. !! 33 (71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета (72) В.А.Проскуряков, Ж.Я.Лещенко, П.С.Лещенко, А.М.Сыроежко, А.А.Вихорев, В.Н.Воробьев, Е.С.Осадчук, И.А.Гусев и Н.Ф.Ларина (53) 621.892:621.7.016.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 654676, кл. С !О M 177/00, 1979, Авторское свидетельство СССР

М 1289878, кл . С 10 М 177/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР !! 407942, кл. С 10 M 177/00, 1974. (54) КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ

ЖИДКОСТИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение касается получения концентратов смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) для холодной обработки (50 4,С 10 М 173/00//()73/00, 159:02, 159:08) С 10 И 30:06,40:24 металлов давлением, что может быть использовано в процессах волочения, штамповки, калибровки, прокатки черных и цветных металлов. С целью повышения стабильности СОЖ и ее экраниру" ющих и антифрикционных свойств она содержит, мас.7.: продукт частичного омыления гудрона от дистилляции жирных кислот, выделенных иэ соапстоков растительных масел или технического жира, 35,5-45,5; щелочные соли гуминовых кислот 3,0-6,0; воду остальное, Способ позволяет получать более стабильную СОЖ (степень отстоя снижается с 10 до 0%). Кроме того, снижается коэффициент трения для алюминиевых сплавов с 0,19 до 0,1-0,12, для латуни марки JI-68 с 0,2 до.0,16-0,18, для углеродистой стали с 0,3 до О, 2-0,27, при увеличении толщины слоя (в мкм) соответственно с 9,2 до 10-10„1„ с

7,0 до 7,1-7,8, с 8,0 до 8,2-8,4, 2 табл.

142) 764

Изобретение относится к области получения концентратов смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) для холодной обработки металлов давлением и может

5 быть использовано в процессах волочения, штамповки, калибровки, прокатки черных и цветных металлов.

Цель изобретения — повьппение стабильности жидкости, а также ее экранирующих и антифрикционных свойств, Для приготовления концентрата

СОЖ используют продукт частичного омыления гудрона от дистилляции жир-, ных кислот, выделенных из соапстока растительных масел или технического жира. Указанный продукт в дальнейшем назван, как продукт частичной нейтра-лизации гудрона, который получают непосредственно в процессе изготовления20 концентрата путем прибавления 40 -ного раствора едкого натра к гудрону.

Это исключает использование дополнительной емкости для получения продукта частичной нейтрализации гудрона25 и перекачки последнего в реактор для изготовления СОЖ, что делает технологию более простой, Едкий натр добавляется из расчета нейтрализации 35% кислотного числа, например, если кис- 30 лотное число гудрона 6О мг KOH/г, то нейтрализация проводится на 60х0,35=

= 21 мг КОИ/r.

Получение продукта частичной ней" тралиэации гудрона в процессе изго- 35 товления концентрата СОЖ обусловливается тем, что в гудроне значение кислотного числа колеблется в широких пределах (50-90 мг KOH/r). Поэтому в каждом определенном случае изготов- 40 ления концентрата СОЖ нужно производить расчет количества едкого натрия, необходимого для получения указанного в рецептуре количества продукта частичной нейтрализации гудрона, 45

Частичная нейтрализация гудрона предполагает наличие в концентрате свободных жирных KHcJIQT> которые обеспечивают экраиирующие свойства, но отрицательно влияют на стабильность

5Q эмульсии. Введение в концентрат щелочных солей гуминовых кислот (гуматов} дает возможность получить стабильные эмульсии при сохранении в концентрате свободных жирных кислот, которые повьппают экранируюшие свойства. Кроме того, введение гуматов повышает антифрикционные свойства СОЖ.

Гуминовые кислоты, это органические вещества, извлекаемые из природных продуктов (торф, бурый уголь, каменный уголь) водными растворами щелочей.

В предлагаемом концентрате используют гуминовые кислоты, полученные при переработке бурых углей, Показатели гудрона в соответствии с техническими условиями следующие: число омыления не ниже 160 мг КОИ/г, кислотное число не ниже 50 мг КОИ/г.

Химический анализ гудронов показывает, что в его состав входит 30-32 нейтрального жира, 7-8 ., нежировых веществ (в т.ч.и неомыляемых). Газохроматографический анализ гудронов показывает, что в состав гудронов входят, мас.%: миристиновая кислота

0,5"3, пальмитиновая кислота 15-20, стеариновая кислота 1,0-15 олеино" вая кислота 20-25, линолевая кислота 2-40,и продукты полимеризации и конденсации триглицеридов до 30. В процессе дистилляции жирных кислот гудрон проходит высокотемпературную обработку, что обеспечивает его дезодорацию и термостабильность.

Концентрат СОЖ (ЛГК) получают следующим образом, В реактор загружают воду, добавляют гуматы и раствор едкой щелочи, Смесь перемешивают, нагревают до 80"

85ОС и вводят гудрон, После введения гудрона содержимое реактора перемешивают не менее 1 ч при температуре не менее 80 С, Разбавление концентрата водой до рабочей концентрации производят при 30-50 С.

Пример, Получение концентрата СОЖ-ЛГК

Загружают в лабораторный реактор

53,9 r воды, 5 г гуматов в 1,3 мл

40 .-ного раствора NaOH. Содержимое реактора нагревают при перемешивании до 85 С, после .чего вводят 39,27 г гудрона. Температура в реакторе должо на быть не менее 80 С, После ввода гудрона смесь перемешивают в течение

15-20 мин.

Состав концентратов 1-6 СОЖ-ЛГК, а также известного концентрата 7 приведены в табл.1.

Верхний предел содержания частично омыленного гудрона и соответственно солей гуминовых кислот (концентрат 5) обусловлен технологическими условиями производств-. С увеличением ко1421764

3-6

Остальное

Таблица 1

Состав, мас.%,концентратов

1 2 3 4 5 6 7

Компоненты концентрата

Продукт частичной нейтрализации гудрона 35 5 35 5 38 5 40,0 45 5 50,0 35 0

Щелочная (К) соль гуминовых кислот

2,0 3 0 4 0 6 0 7 0

62,5 61,5 57,5 55,0 48,5 43 0

65 0

Вода

Эмульсионная стабильность,% отстоя

8 О. 0 0 F

10 личества частично омыленного гудрона выше 45,5 мас.% получают концентраты стабильные и обладающие хорошими анти-. фрикционными свойствами, Однако вяз5 кость концентратов становится высокой за, счет увеличения количества мыла и снижения количества воды, затрудняется их перемешивание и они становятся нетранспортабельными в процессе изготовления, Концентраты с содержани-, ем воды более 60 мас.% (обр,l) экономически не выгодно транспортировать, а содержание гуминовых кислот менее

3 мас.% не обеспечивает получение ста-15 бильных эмульсий (обр.2). Этим обусловлен нижний предел содержания компонентов концентрата, О эмульсионной стабильности эмульсии судят по количеству отстоя 100 мл 2п

10%-ной водной эмульсии, Чем меньше отстой, тем эмульсия устойчивей, Антифрикционные свойства определяли. путем осадки колец из разных металлов (алюминия, латуни, углеродис- 25 той стали) нри степени деформации

48-52%. В процессе испытаний определяли коэффициент трения и толщину смазочного слоя на кольцевом образце до деформации. Результаты испытаний 30 приведены в табл,2, Как видно из табл.2, предлагаемый концентрат СОЖ-ЛГК обладает более высокой стабильностью и лучшими антифрикционными и экранирующими свойствами по сравнению с известным.

Формула изобретения

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для холодной обработки металлов давлением, содержащий воду и продукт частичного омыления гудрона от дистилляции жирньгх кислот, Ф вь@еленных из соапстоков растительных масел или технического жира, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения стабильности жидкости, ее антифрикционных и экранирующих свойств, концентрат дополнительно содержит щелочные соли гуминовых кислот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт частичного омыпения гудрона от дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или технического жира 35,5-45,5.

Щелочные соли гуминовых кислот

Вода

1421764

Таблица 2

Сплав алюминия Латунь Л-68

Углеродистая сталь

Коэффициент

Толщина слоя, мкм трения

0,28

0,1

0,19

9 1

0,19

8,2

7,1

0,27

0,18

0,12

10,0

0,27

8,2 7,1

0,18

О,!2

10,0

74 0 21

8,3

0,17

10,1

0,)2

7,8

8,4

0,20

0,16

0,10

0 21

8,3

7,8

0,16

0,20

0,11

10,0

9,2

7,0

0,30

0,19

Составитель Е. Пономарева

Техред М.Моргентал Корректор И,Муска

Редактор В,Данко

Заказ 4390/25

Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

П оизводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Обра" зец концен" трата

СОЖ-ЛГК

Эмульсионная стабильность, 7. отстоя

Толщина слоя, мкм

Коэффициент трения

Коэффи- Толщина циент слоя трения мкм