Подсмазочное покрытие для обработки металлов давлением

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается подмазочного покрытия, которое может быть использовано при подготовке поверхности металлов к холодной деформации ,в частности, к волочению. Цель изобретения - повышение производительности обработки путем снижения усилия деформации. Подсмазочное покрытие для обработки металлов давлением содержит буру, тринатрийфосфат, сульфорицинат - Е, эмульсол ЭП-29 и воду при следующем соотношении компонентов мас.%: бура 10-15

тринатрийфосфат 0,6-0,8

сульфорицинат Е - 0,1-0,2

эмульсол ЭП-29 0,2-0,5

вода остальное. 2 табл.

COlO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

7-15

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ П.(НТ СССР (21) 4386712/31-02 (22) 04.01.88 (46) 07.08.89. Бюл. №- 29 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) П.Н.Острик, Л.А.Бейлинова, А.Я.Смирнова, В.А.Балагланова, Е.N.Клюйко, А.M.Äoëæàíñêèé, Ю.Б.Сигалов, Г.Ф.Терехова и С.Г.Шафранова (53) 621.778.029(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1210940, кл. В 21 С 9/00, 1984. (54) ПОДСМАЗОЧНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к обработИзобретение относится к обработке металлов давлением и касается подсмазочного покрытия, которое может быть использовано при подготовке поверхности металлов к холодной деформации, в частности к волочению.

Цель изобретения - увеличение производительности обработки путем снижения усилия деформации.

Подсмазочное покрытие содержит буру, тринатрийфосфат, сульфорицинат-Е, эмульсол ЭП-29 и воду при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Бура 10-1 5

Тринатрийфосфат 0,6-0,8

Сульфорицинат-F. 0,1-0,2

Эмульсол ЭП-29 0,2-0,5

Вода Остальное

Эмульсол ЭП-29 представляет собой композицию, состоящую из следующих компонентов, мас.,:

„„Я0„„1498576 А1 (51) 4 В 21 С 9/00. ке металлов давлением и касается подсмазочного покрытия, которое может быть использовано при подготовке поверхности металлов к холодной деформации, в частности к волочению.

Цель изобретения — повышение производительности обработки путем снижения усилия деформации. Подсмазочное покрытие для обработки металлов давлением содержит буру, тринатрийфосфат, сульфорицинат-Е, эмульсол ЭП-29 и воду при следующем соотношении компонентов, мас.7: бура 10-15; тринатрийфосфат 0,6-0,8; сульфорицинат-Е

0,1-0,2; эмульсол ЭП-29 0,2-0,5; вода остальное. 2 табл.

Полиэтиленгликолевый эфир стеариновои кислоты с 6 моль окиси этилена 4-10

Продукт о кси этилир ования октадацилового спирта с

:20 моль окиси этилена 0,2-0,5

Триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракц и С, -С, (ПМСжк)

Продукт термической обработки кубового остатка синтетических жирных кислот триэтаноламином 5- l5

Минеральное масло Остальное

Эмульсол ЭП-29 представляет собой. однородную масляную жидкость коричневого цвета плотностью 0,9

0,99 г/см при 20 С. Применяется

3 о

1498576 как смазочно-охлаждающая жидкость для холодной обработки давлением.

Сульфорицинат-Е представляет собой композицию, состоящую,из сульфирован- 5 ного касторового масла, нейтрализованного едким натром с добавками неионогенных оксиэтилированных продуктов: оксанола 0-18 и оттанола-12. Сульфорицинат-Е применяется в качестве осветляющего вещества для вискозы, представляет собой однородную жид- .

20 кость желтого цвета плотностью

1,095 г/см и имеет следующий состав, мас.%: 15

Касторовое масло 41,67

Серная кислота 5,34

Олеум 8,9

Едкий натр 10,27

Оттанол-12 0,39

Оксанол 0-18 0,19

Вода Остальное рН 1%-ного водного раствора 7,5-8.

Оксанол 0-18 — моноалкиловый эфир 25 полиэтиленгликоля на основе олеинового спиРта С<>Н><0 (С Н О) Н, где

m = --18. Оттанол-12 — импортное сырье, представляющее собой смесь полиэтиленовых эфиров синтетических жир" 30 ных кислот, При введении в раствор буры (тетрабората натрия), тринатрийфосфата, эмульсола ЭП-29 и сульфорицината-Е формируется смазочное покрытие, способное оптимизировать микрорельеф поверхности -металла, образованного травлением (или механической обработкой), уменьшить высоту и шаг поверхностей, за счет чего улучшается зах- 40 ват смазки при волочении.

Бура в количестве 10-15 мас.% вводится в раствор для улучшения качества и плотности прилегания к заготовке подсмазочного покрытия и 45 повышения его адгезии к технологической смазке ° Меньшее чем 10 мас.X количество буры ухудшает указанные параметры, что сопровождается ростом силы волочения, а большее чем

15 мас.X — - практически не меняет их, 50

Но способствует забиванию волок бурой, повышению их износа, росту силы волочения.

Тринатрийфосфат в количестве 0,6—

0,8 мас.% вводится в раствор для по55 вышения равномерности распределения остальных компонентов смазки по поверхности заготовки. Меньшее чем

0,6 мас.% количество тринатрийфосфата снижает указанную величину, что проявляется д росте нестабильности усилия волочения и появлении точечной коррозии в межоперационный период.

Большее чем 0,8 мас.X количество натрийфосфата в растворе практически не сказывается на стабильности технологических параметров производства.

Сульфорицинат-Е вводится в смазку в количестве 0,1-0,2 мас.%, а эмульсол ЭП-29 — в количестве 0,20,5 мас.% для повышения антикоррозионных свойств покрытия за счет оптимизации величины высоты и шага мик-, рорельефа заготовки при их совместном действии на буру и тринатрийфосфат. При этом грубый микрорельеф выглаживается. (уменьшается высота и шаг шероховатости), а гладкий — возрастает.В результате улучшается захват смазки в очаг деформации и возрастают антикоррозионные и антифрикционные свойства покрытия, Меньшее чем 0 1 мас.% количество сульфорицината-Е и 0,2 мас.% эмульсола ЭП-29 в растворе не доводят микрорельеф заготовки до оптимальной . величины. Это сопровождается снижением антифрикционных и антикоррозионных свойств покрытия.

Большее чем 0,5 мас.X количество сульфорицината-Е и 0,2 мас.% эмульсола ЭП-29 черезмерно выглаживает микрорельеф заготовки, что при высоких антикоррозионных свойствах сопровождается снижением антифрикционной эффективности покрытия.

Пример. Антифрикционные свойства предложенного подсмазочного поl крытия и известного оценивали по вели чине и стабильности усилий волочения.

Проволока, диаметром 1,9мм протя-. гивалась через волоку диаметром

1,67 мм (поверхность с.гладким рельефом) на разрывной машине с помощью специального приспособления. Проволоку диаметром 4,5 мм (грубый рельеф) протягивали на цепном стане, а усилие волочения замеряли с помощью тензодатчика.

Для характеристики стабильности волочения определяли коэффициент вариации (С) силы волочения как отно" шение среднего квадратичного отклонения величины к ее среднему значению.

1ч98576

Микрогеометрию поверхности oG разцов до и после нанесения подсмазочного покрытия определяли иа профилографе.

Антикоррозионные свойства подсмазочного покрытия определяли по площади коррозионных поражений при экспозиции образцов во влажной камере в течение 1 ч.

Образцы проволоки пз стали 70 диаметром 1,9 мм травили в серной кислоте (180 г/л, = 70 С, 2 мин), промывали проточной водой и обрабатывали в предложенном растворе окунанием (t = 80 С) и известном расто воре (t = 80 С) в течение 3 мин, после чего высушивали под феном.До и после нанесения подсмазочного покрытия снимали профилограммы поверхности образцов и подвергали протяжке и коррозионным испытаниям.

Для антифрикционных и антикоррозионных испытаний готовили по пять образцов проволоки с рабочей длиной не менее 50 мм и общей длиной (для захвата губками разрывной машины) не менее 200 мм. Для облегчения заправки проволоки в волоку один конец проволоки с "нерабочей" стороны утоняли равномерным анодным стравливанием металла при плотности тока

25 A/äì в 157-ной серной кислоте при комнатной температуре.

Подсмазочное покрытие наносили окунанием - образцов в растворы следующих концентраций (табл.1).

Растворы готовят следующим образом.

Объем раствора 200 мл, Вначале в

150 мл воды растворяют при нагревании расчетное количество буры, затем после остывания раствор доводят до

200 мп водой и добавляют расчтеное количество ЭП-29 и сульфорицинат — Е.

Для равномерного растворения эмульсола ЭП-29 его предварительно разбавляют раствором буры в малом объеме (50 мп) и затем вводят в ванну бурирования.

В табл.2 приведены результаты испытаний.

Как следует из приведенных данных, высота и шаг неровностей грубого профиля поверхности поеле обработки в предлагаемом растворе уменьшаются в 2 — 2, 5 раза в сравнении с обработкой в известном растворе. Благодаря этому за счет лучшего захвата смазочных материалов и работы самого подсмазочного слоя в очаге деформации усилие волочения уменьшается в 1,3 раза.Для гладкой

10 поверхности высота и шаг неровностей возрастают в 1.,5-2 раза в сравнении с обработкой в известном растворе, что обеспечивает увеличение стабильности волочения и выражается в меньшей величине коэффициента вариации, Уменьшение шероховатости поверхности обе печивает также уменьшение активности гальванопар, создаваемых

20 гетерогенностью поверхности, за счет этого растет стойкость к корро-, зионным воздействиям: время до появления очагов коррозии во влажной камере у образцов, обработанных в предлагаемом растворе, по сравнению с образцом, обработанным известным раствором почти в 10 раз больше, а площадь коррозионных поражений в

3-10 раз меньше.

В результате применения предложенного состава получено подсмазочное покрытие, обладающее более высокими антифрикционными свойствами, чем базовое покрытие. Это дает возможность уменьшить усилие воло35 чения и увеличить производительность проволочных станов на t 5-27..

Формула и з обретения

Подсмазочное покрытие. для обработки металлов давлением, содержащее буру, тринатрийфосфат и воду, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности об45 работки путем снижения усилия деформации, оно дополнительно содержит сульфорицинат-E и эмульсол ЭП-29 при следующем соотношении ингредиентов, мас.7.:

50 В ра 10-15

Тринатрийфосфат 0,6-0,8

Сульфорицинат — E 0,1-0,2

Эмульсол ЭП вЂ” 29 0,2-0 5

Вода Остальное.

1498576

Т а б и и ц а 1

Ф

Состав раствора, мас.7

Раствор

ЭП-29

Т.ринатрийфосфат

Сул ьфорицинат-F. ура

12 5 0,7 остальное

Таблица 2

Коэффициент вариации усилия волочения,Ж

РастПлощадь коррозионных

Усилие

Высота аг неволочения, Н ровностей, $, мкм неровностей, Ка, мкм вор поражений,7.

П р и м е ч а н и е.. В числителе даны параметры для грубой поверхности (проволока диаметр ом 4, 5 мм), в знаменателе — для гл,i,têîé поверхности (1,9-1,7 мм) .

2

4

6

8

11

12

13

14

16 (известный)

Вода

1 2,3/0,30

2 2,0/0,36

3 2, 1/0,38

4 2, 7/0,34

5 2,3/О,"32

6 2,8/О, 38

7 1,8/О, 10

8 3,2/0,21

9 1,5/0,15

10 3,3/0,29

11 2,8/0,120

12 2,4/0,32

13 2,5/0,31

14 2,8/0,30

15 3,2/0,27

16 4,5/О, 15

10 0,6

12,5 0,7

15 0,8

12,5 0,7

12,5 0,7

12,5 0,7

12,5 0,7

12,5 0,7

12,5 0,7

12,5 0,7

12,5 0,7

9 0,7

16 0,7

12,505

12,5 0,9

121/39

98/37

110/40

121/41

100/38

130/32

162/30

150/54

170/56

160/49

145/51

120/52

130/55

145/45

154/50

210/70

0,2

0 35

0,5

0,2

0,5

0,35

0,35

0,15

0,55

0,35

0,35

0 35

0,35

0,35

0 35

20/ 10

15/5

6/3

18/7

19/9

19/8

15/6

40/ 15

10/4

48/20

28/12

25/12

15/5

30/14

14/4

65/30

0,1

0,15

0,2

0,15

0,15

0,1

0,2

0,15

0,15

0,08

0,25

0,15

0,15

0,15

0,15

1700/1100

1600/1010

1650/ 1050

1690/ 1 080

1620/1150

1 700/1090

16 50/ 1 050

1720/1200

1600/ 1000

1800/ 1300

1700/ 1120

1830/ 1080

1900/1150

1730/ 1100

1800/ 1 300

2050/1350

5/6

4/5

4/5

4/5

6/6

6/7

4/5

6/10

4/5

7/11

4/5

9/4

10/ 12

9/8

4/5

10/12