Смазка для механической обработки металлов

 

Сущность изобретения: смазка содержит: продукт сополиконденсации нафталина с бензолом мол.м. 1350-1500 5-30%, продукт обработки при температуре 155- 165°С таллового масла триэтаноламином в их массовом соотношении 2:1 5-30% и стеариновую кислоту-остальное. 2 табл.

СО|ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4903004/04 (22) 18.01,91 (46) 30.11.92. бюл. ¹ 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт и Институт химической физики АН СССР (72) О.В,Денисова, П.А.Рутман, В.С.Лобанцова, И.Ç.Файнштейн, B.À.Ãðèãîðoâñêàÿ и

Л.С.Костенкова (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 218364, кл. С 10 М 125/06, 1966.

Авторское свидетельство СССР № 1016356, кл, С 10 М 125/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1421762, кл. С 10 М 161/00, 1988.

Изобретение относится к технологическим смазкам, используемым при механической обработке, в частности при сверлении нержавеющих сталей.

Технологические смазки, используемые при обработке металлов резанием, содержат твердый смазочный агент, веществосвязки и различные функциональные присадки. В качестве твердого смазочного агента обычно используют графит, дисульфид молибдена, диселенид молибдена, серу и др. Роль связки выполняют стеариновая кислота, парафиновые углероды и воска.

Известна смазочная композиция, используемая при сверлении и резьбонареэании, состоящая из следующих компонентов, мас.%:

Стеариновая кислота 20-35;

Сера 3 — 5;

Мыло (хозяйственное) 35-40;

Канифоль 20-27;

Масло 10-15, Эта смазка обладает высокими адгеэионными свойствами, однако антифрикцион.. Ж,» 1778164 А1 (я)ю С 10 M 169/04, С 10 M 143/10//(С 10

M 143/10, 133:08, 105;24) С 10 N 30:06, 40:20 (54) СМАЗКА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИИ МЕТАЛЛОВ (57) Сущность изобретения: смазка содер жит: продукт сополиконденсации нафталина с бензолом мол.м. 1350 — 1500 5 — 30%, продукт обработки при температуре 155—

165 С таллового масла триэтаноламином в их массовом соотношении 2:1 5 — 30% и стеариновую кислоту-остальное. 2 табл. ные свойства композиции низкие, вследствие чего она не обеспечивает требуемой стойкости режущего инструмента, Известна антифрикционная смазочная композиция для механической обработки, состоящая из стеариновой кислоты, диселенида молибдена, серы, полиизобутелена и минерального масла при следующем соот ношении компонентов, мас.%;

Сера 30-40;

Диселенид молибдена 10-20;

Минеральное масло 2-3;

Полиизобутилен 0,5-1,0;

Стеариновая кислота остальное до 100%.

Этот состав обладает высокими антифрикционными свойствами. Однако его санитарно-гигиенические свойства низкие, что обусловлено наличием, серы и образованием при ее нагревании токсичной двуокиси серы.

Наиболее близка к заявляемой смазке по химическому составу и области п рименения смазочная композиция, в состав кото1778164

0,5-5,0

35

45

55 рой входят стеариновая кислота, продукт обработки при температуре 155-165 С таллового масла триэтаноламином в их массовом соотношении 2:1. и присадки, в число которых входит полимерная добавка (полииэобутилен или полипропилен) при следующем соотношении компонентов, мас. Д: сульфонат кальция 1 — 5 полиизобутелен или полип ропилен 1 — 10 тетраборат натрия или калия сукцинимидная присадка 0,5 — 1,5 продукт обработки при, температуре 155 — 165 С таллового масла триэтаноламином в их массовом соотношении 2:1 10-40 олеиновокислый натрий или калий 0,05 — 0,08 стеариновая кислота остальное до 100

Недостатком этого состава является большая трудоемкость при его изготовлении и использование большого числа дорогостоящих компонентов. Кроме того, указанная смазка не обеспечивает высокой стойкости режущего инструмента при сверлении нержавеющей стали, что обусловлено отсутствием сильных смазочных агентов в составе смазки.

С целью устранения указанных недостатков известная антифрикционная смазка для механической обработки металлов, в состав. которой входят стеариновая кислота, продукт обработки при температуре 155165 С таллового масла триэтаноламином в массовом соотношении 2;1 и полимерная добавка, согласно изобретению содержит в качестве полимерной добавки продукт сополиконденсации нафталина с бензолом молекулярной массы 1350 — 1500 (олигомер нБ) при следующем соотношении компонентов, мас.7: продукт сополиконденсации нафталина с бензолом мол.м. 1350-1500 5 — 30 продукт обработки при температуре 155- 165 С таллового масла триэтаноламином в их массовом соотношении 2;1 5 — 30 стеариновая кислота до 100

Для приготовления смазки используют стеариновую кислоту по ГОСТ 6484 — 64 и продукт обработки при температуре 155—

165 С таллового масла триэтаноламином (эмул ьтал) по ТУ 6-14-1035-79.

Олигомер Н Б получают сополиконденсацией нафталина с бензолом в присутствии хлористого алюминия в качестве катализатора Фриделя Крафтса и нитробензола в качестве окислителя при следующем соотношении компонентов; на 1 М нафталина берут 3.5 М бензола, 2 M безводного AiClg, 1,75 М нитробензола. Синтез проводят при температуре 80 С в течение 3 часов. Полученный продукт содержит 10% нерастворимых в хлороформе фракций. Фракции, растворимые в хлороформе имеют молекулярную массу MH — 1350 — 1500 и следующий элементный состав, О : углерод 89,83 — 90,32; водород 5,11 — 5,17; хлор 1;54 — 2,26. Температура плавления 250-280 С.

Подробное описание синтеза олигомера НБ приведено в работе Костенкова Л.С., Янковская Л.А., Кузнецов В,B. и др, Пластические массы, 1986, М 5, 5.

Процесс получения заявляемой, смазки заключается в следующем. Олигомер НБ вводят в обогреваемый на водяной бане реактор с мешалкой, содержащий предварительно расплавленную стеариновую кислоту и эмультал. Количества используемых компонентов выбирают исходя из их содержания в заявляемом продукте. После интенсивного перемешивания в течение 10 — 20 мин смесь разливают в цилиндрические формы с внутренним диаметром 20 мм и высотой

50 мм. После застывания полученные брикеты твердой смазки извлекают из формы легким нажатием на торцовую поверхность.

Для испытаний были приготовлены следующие опытные составы смазок (табл,1).

Опытные составы смазок испытывали в сравнении со смазкой, выбранной.в качестве прОтотипа, содержащей, мас. :. сульфонат кальция — 3, сукцинимидную присадку—

1,0; тетраборат натрия — 2,5; полиизобутелен — 5, олеиновокислый натрий — 0,4; эмультал — 25; стеариновую кислоту — остальное, а также в сравнении с наиболее распространенной для этих целей смазкой, содержащей, мас., : стеариновую кислоту 26; серу 4; мыло (хозяйственное) 38; канифоль 23; масло И-20А 10.

Испытания указанных составов проводили при сверлении заготовок из нержавеющей стали 12Х18Н10Т на станке мод.2А125. Сверло из стали Р6М5 диаметром 5 мм. Режимы сверления: V=30 м/мин, S=0,08 ммlоб, (=5 мм. В ходе испытаний определяли влияние исследуемых составов на стойкость режущего инструмента и коэффициент трения пары трения "сталь Р6М5сталь 12Х18Н10Т", Результаты испытаний представлены в табл.2, 1778164

Таблица 1

Таблица 2

Как следует из представленных данных, предлагаемая смазка (составы 3 — 5), в которой содержание заявляемых компонентов составляет, мас. : олигомер НБ — 5-30; продукт обработки при температуре 155—

165 С таллового масла триэтаноламином в их массовом соотношении 2:1 5 — 30, стеариновая кислота — остальное; превосходит по обеспечиваемой стойкости режущего инструмента смазки, выбранные в качестве прототипа и аналога.

Повышение содержания в смазке олигомера НБ и эмультала сверх заявляемых концентраций (состав 2) экономически не оправдало, т.к. не приводит к дополнительному улучшению эксплуатационных свойств смазки.

Высокая эффективность заявляемого объекта обусловлена благоприятным сочетанием свойств выбранных компонентов, а также высокими антифрикционными свойствами олигомера НБ, проявлению которых способствуют специфические условия, возникающие в зоне резания (высокие локальные температуры, ювенильная металлическая поверхность и высокие контактные давления). Как следует из результатов термогравиметрического анализа, при высоких температурах олигомер НБ подвергается распаду. Так, при скорости нагрева 6 град/мин температура потери 20 массы равна 515 С, а температура потери

50 массы составляет 680 С. Именно температуры такого порядка генерируются в зоне резания при сверлении нержавеющей стали. Образующиеся при температуре распада новые соединения, обладая повышен5 ной реакционной способностью, при адсорбции на обрабатываемой поверхности способствуют дополнительному снижению сил трения в контактной зоне (табл.2) и, следовательно, повышени о стойкости режуще10 го инструмента.

Формула изобретения

Смазка для механической обработки

15 металлов, содержащая стеариновую кислоту, продукт обработки при 155 — 165 С таллового масла триэтаноламином в их массовом соотношении 2:1 и полимерную добавку, отличающаяся тем, что. с целью

20 повышения стойкости инструмента, смазка . в качестве полимерной добавки содержит продукт сополиконденсации нафталина с бензолом мол.м, 1350 — 1500 при следующем соотношении компонентов, мас. :

25 продукт сополиконденсации нафталина с бензолом мол.м. 1350 — 1500 5 — 30 продукт обработки при

155 — 165 С таллового мас30 ла триэтаноламином в их массовом соотношении 2:1 5 — 30; стеариновая кислота остальное.

1778164

Продолжение табл. 2

Номер смазки (состав) Коэффициент трения

Стойкость инструмента, мин

Смазка-прототип по а.с, 1421762 состав, мас. :

Сульфонат кальция 3

Сукцинимидная присадка 1

Полиизобутелен 5

Тетраборат натрия 2,5

Эмультал 25

Олеиново-кислый натрий 0.4

Стеариновая кислота остальное

Смазка по а.с. 218364 состав, (в мас. ):

Стеариновая кислота 25

Сера 4

Мыло 38

Канифоль 23

Масло 10

0,536

Составитель П, Рутман

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор M. Петрова

Редактор

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

Заказ 4164 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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