Смазка для механической обработки металлов

 

Сущность изобретения: смгзка содержит , %: триэтаноламинолеат 20-40; стеарат цинка 1-3; трехокись молибдена 1-5; гипосульфит натрия 0,01-0,1 и полиэтиленгликоль моностеарат - остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4874301/04 (22) 25;06.90 (46) 30.11.92. Бюл. N 44 (71) Межотраслевой научно-технический центр "ВЕЛЕСИЧ" (72) А.П.Жужнева, В.П.Маслов и M.È.Ïèâèнок (56) Авторское свидетел ьство СССР

М 1482934, кл. С 10 M 125/06, 1989.

Авторское свидетельство СССР.

hL 597714, кл. С 10 M 125/20, 1978.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 478056, кл. С 10 М 133/08, 1975.

Изобретение относится к технологии изготовления смазочных композиций для механической обработки металлов с целью повышения антифрикционных и противоизносных свойств режущего инструмента, в частности сверл и метчиков, при обработке деталей из конструкционных легированных и хромоникелевых нержавеющих сталей и может быть использовано в машиностроительной и оптико-механической промышленности.

Известна смазка для резания металлов на основе стеариновой кислоты, содержащая в составе, мас. : стеариновую кислоту 48 — 53 серу 7 — 11 глицерин 13-18 минеральное масло до 100

Недостатком известного состава смазки является повышенная токсичность и наличие неприятного запаха, возникающего при обработке металла вследствие разложения серы и минерального масла под воздействием высоких контактных нагрузок и температуры в зоне обработки. Ы 1778103 А1 (si>s С 10 M 169/04//(С 10 M 169/04, 105:18, 125:10, 125:22, 129:40, 133;08) С 10 N 30,06 (54) СМАЗКА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ (57) Сущность изобретения: смазка содержит, %: триэтаноламинолеат 20-40; стеарат цинка 1 — 3; трехокись молибдена 1 — 5; гипосульфит натрия 0,01 — 0,1 и полиэтиленгликоль моностеарат — остальное. 2 табл, Известна также смазка для механической обработки металлов, содержащая в своем составе, мас.%: триэтаноламиновую соль олеиновой кислоты 75 — 85 роданид меди 15 — 25

Данная смазка легко удаляется водой с поверхности обрабатываемого металла. Однако этот состав не обеспечивает надежной стойкости режущего инструмента и содержит ядовитые соли (роданистая медь), которые повышают токсичность смазки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является техническое решение, принятое за прототип, содержащее в составе, мас.%: триэтаноламинолеат 17 — 18 церезин 82-83

Известная смазка отличается отсутствием токсичных компонентов. Однако oíà характеризуется низким показателем противоэадирных свойств по причине отсутствия в составе поверхностно-активных веществ и неорганических добавок, играющих роль твердых смазок. Кроме того, смазка не

1778163 смывается с поверхности водой, в результате чего повышается трудоемкость процесса удаления смазки с обрабатываемой детали, Целью изобретения является повышение противозадирных свойств смазки и ее смы ваемости водой.

Поставленная цель достигается тем, что смазка дополнительно содержит полиэтиленгликоль моностеарат, стеарат цинка, трехокись молибдена и гипосульфит натрия при следующем соотношении компонентов, мас,%; триэтаноламинолеат 20 — 40 стеарат цинка 1 — 3 трехокись молибдена 1-5 гипосульфит натрия Q,Q1-Q,1 полиэтиленгликоль моностеарат остальное.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый состав смазки отличается тем, что основой его является эмульгатор — полиэтиленгликоль моностеарат (стеарокс-6) (ГОСТ 8980-75), который представляет собой пасту. белого цвета без запаха, характеризующийся хорошей водорастворимостью и высокими эмульгирующими свойствами, что позволяет применять его в сложных моющих композициях, как эмульгатор и поверхностно-активное вещество, Нетоксичен.

Полиэтиленгликоль моностеарат способствует также увеличению адгезии граничных пленок к поверхности металла в зоне обработки, в результате чего исключается налипание стружки на поверхность инструмента, снижая при этом усилия резания.

Коме того, как эмульгатор, QH способствует равномерному распределению порошков трехокиси молибдена и стеарата цинка в обьеме смазки, что также улучшает технологические свойства смазки — исключается расслаивание состава.

Гипосульфит натрия — серосодержащая соль щелочного металла, являясь хорошим восстановителем, активирует в зоне обработки образование с триэтаноламином в виде граничных пленок комплексных сернистых соединений на сопряженных металлических поверхностях, что значительно повышает противозадирные свойства смазки. Этому способствует также стеарат цинка и трехокись молибдена, играющих роль твердых смазок.

Таким образом, заявляемый состав соответствует критерию изобретения "новизна", Использование водорастворимых сернистых солей в смазках для резания металлов известно, например, сульфоната кальция.

Однако эта соль не обладает восстановительными свойствами и в результате этого не образует комплексные соединения на металлической поверхности. Поэтому в такие составы для улучшения смазочных свойств обязательно вводят полимерные компоненты (полиизобутилен или -полипропилен), что усложняет состав смазки и технологический процесс изготовления.

Таким образом; можно сделать вывод о

10 соответствии данного технического решения критерию "существенные отличия".

Пример реализации. технология получения смазки для механической обработки металлов состоит из, двух основных операций: приготовленйе триэтаноламинолеата и смешивание компонентов.

Триэтаноламинолеат готовят путем смешения триэтаноламина (ТУ 6-09-216-72) и олеиновой кислоты (ГОСТ 10475-75) в соотношении 1:1. Смесь нагревают до 100 С в течение 1 ч для окисления двойных связей, 20 входящих в их состав непредельных жирных кислот.. Затем в эту смесь вводят полиэтиленгликоль моностеарат и порошковые инг25 редиенты, все хорошо перемешивают до исчезновения комков.

Для экспериментальной проверки смазки были приготовлены 8 смесей компонентов, 6 из которых показали оптимальные

30 резул ьтаты (см.табл;2).

Степень эффективности смазки оценивали путем сравнения стойкости инструмен35 та по времени между переточками при сверлении отверстий в заготовках из хромоникелевых нержавеющих сталей марки

Х18К10Т и стали 45, а также других. сплавов, указанных в табл,2.

В качестве режущего инструмента испытывали спиральные сверла (ГОСТ 1954474) из быстрорежущей стали Р6М5 (HPC

63-65) и Р-18, диаметром 8,5 мм и метчики из этих сталей М 10х1,5.

45 Обработку проводили на станке настольно-сверлильном марки 2К106П. Смазвручную.

Испытуемые составы смазок и их свойства приведены в табл.1.

Сравнительные испытания смазок по стойкости режущего инструмента приведены в табл.2.

Из таблицы сравнительных испытаний видно, что оптимальное соотношение компонентов смазки (примеры 2 -7), обеспечи55 ку наносили на режущую. часть инструмента после просверливания отверстий во время вывода сверла из детали. Режим сверления

50 стали: скорость резания — 26,7 м/мин, число оборотов сверла — 1000 об/мин, подача

1778163

20-40;

1 — 3;

1 — 5;

0.01 — 0,1 триэтаноламинолеат стеарат цинка трехокись молибдена гипосульфит натрия полиэтиленгликоль моностерат остальное, Таблица 1

Со е жание, мас.

Составы смазок и их свойства

3.0

25 30

2,0 - 3,0

1,0

4,0

20.

1,0

1,0

0,5

1,0

6.0

5,0

3.0

5,0

2,0

1,0

1,0

0,1

0,05 0,05

0,01

0,15

0,1

0,05

0,01 ост, ост, ост. ост. ост. ост. ост, ост, Паста желтого цвета с запахом церезина

Требует щелочного раствора или растворителя

Паста белого цвета, без запаха

Водосмыва- Легко растворяется в воде и удаляется с поверхности емость теплой воды вают повышенную стойкость сверл при сверлении отверстий в среднем на 327, а метчиков — на 24ь.

Увеличение или уменьшение содержания компонентов смазки по сравнению с оптимальным составом, не способствует увеличению стойкости инструмента, т.к. это изменение содержания компонентов не приводит к повышению противозадирных свойств смазки.

Предлагаемая смазка имеет хорошие технологические свойства, а именно, легко удаляется с поверхности деталей и рук, не имеет токсичных и летучих компонентов в составе, не имеет неприятного запаха и обладает повышенной седиментационной устойчивостью в сравнении с известной смазкой.

Триэтаноламинолеат

Стеарат цинка

Трехокись молибдена

Гипосульфит натрия

Полиэтиленгликоль моностеарат

Внешний вид

Формула изобретения

Смазка для механической обработки металлов, содержащая триэтаноламинолеат, отличающаяся тем, что, с целью

5 повышения противозадирных свойств смазки и ее смываемости водой, смазка дополнительно содержит полиэтиленгликоль моностеарат, стеарат цинка, трехокись молибдена и гипосульфит натрия при следую10 щем соотношении компонентов, мас.ь;

1778163

Таблица 2

Све о ф 8,5, 1-18

PI Свегло Ф 8 5 ИЫ5

В. «э»

СTD KGOTb иист@ иеита, MNH n .Изв.: состав 1 2 : 3 : 4 : 5 : б : 7 " сост : 1, 2 : 3 : 4 : 5 : 6 :

: 36 : 38: 39: 39: 40: 42: 44: 45: 45 : 25 :25 :25 :26 :27 :. 29: 32: 35 : 32

: 28 : 28; 29: 30: 32: 33: 33: 35: 35 : 18 :18 :18 :18 ;19 : 19: 21: 23 : 23

6 : б; 6: б: 7: 8: 9: 9: 9 : 1,0 :1,5:1,5:1,5:1,6:1,8:2,0:2,0 : 2,0

: 5,5; 6: б: 6: 7: 7: 8: 8: 7 : 1,0 :1,5:1,5:1,5:1,6:I,B:2,0: 2,0 : 2,0

6 : б: 6: 6: 7: U: 8: 9: 9 : 3,5 : 4 4 : 4 :, 5 5 6 6 : 6 .

5 : 5: 5: 5: 5: б: б: 6: 6 : 3,0 :3,0:3,5:3,5: 4 :4,5:4,5: 5 : 5

: 30 : 32: 33: 33: 35: 38: 40: 50: 45 : 20 : 20:20 ; 21: 22:22 :25 : 25 : 25

Метчики М IOx1,5, КМ5

Метчики М IOxI;5, 1.-IB

Составитель А, Жужнева

Техред М.Моргентал

Корректор М. Петрова

Редактор

Заказ 4164 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

:500: 500: 510:520:550:560: 600: 600: 600

: 320: 330: 330: 340: 350: 390: 400: 400:400

: 18: 20: 22: 25: 28: 30: 33: 35: 35

: 40: 42: 42: 43: 44". 45; 50: 50: 50

: 85: 85: 85: .85: 90: 95:100:105-.105

: 90: 90: 95: 95:100:IIO:Ï5:120:120

: 490:510: 510: 510: 530: 550: 560:580: 560

380:400:410:410:440:460:460: 480: 4Ю

290:290:290:290:300:310:320:330: 330

20: 20: 24: 26: 26: 27: 28: 28: 28

65; 65: 65: 66: 70: 73: 75: 75: 75

45: 50: 55: 55: 55: 60: 70: 70: 70

290:300: 300: 310: 320: 340: 360:360: 340