Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

 

Сущность изобретения: жидкость содержит триэтаноламиновые соли 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции C₁₀-C₁₈ 0,24 - 6,0%, эмульсол 5 - 10% и воду остальное. 3 табл.

Изобретение относится к механической обработке металлов, в частности к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), используемым при обработке титановых сплавов и сталей.

Известен широкий ассортимент смазочно-охлаждающих жидкостей на водной основе, применяемых при резании металлов [1].

Наиболее близкой по составу и свойствам является смазочно-охлаждающая жидкость - 5-10% эмульсия на основе эмульсола ЭГТ (ТУ 38 101149-75), вырабатываемого на госсиполовой смоле с добавлением диалкилдитиофосфата цинка [2].

Недостатком применения известных эмульсий в качестве СОЖ при лезвийной обработке металлов является незначительное повышение стойкости режущего инструмента, особенно при обработке титановых сплавов и высокопрочных сталей, и отсутствие снижения шероховатости обрабатываемых поверхностей.

Цель изобретения - повышение стойкости режущего инструмента и качества обработанной поверхности за счет реализации избирательного переноса при резании.

Поставленная цель достигается тем, что СОЖ, содержащая воду, эмульсол и серуфосфорсодержащую присадку, в качестве последней содержит триэтаноламиновые соли 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции С₁₀-С₁₈ (ПАВ) общей формулы (RO)₂PS-S˙HN(C₂H₄OH)₃, где R - C₁₀-C₁₈-алкил, при следующем соотношении компонентов, мас.%: ПАВ указанной фор- мулы 0,24-6 Эмульсол 5-10 Вода Остальное Для приготовления заявляемой СОЖ необходимо расчетное количество поверхностно-активного вещества нагреть до температуры 40-50^оС и влить в приготавливаемую эмульсию или же, для заправки отдельного станка, работающего с известной эмульсией, - необходимое количество разогретого ПАВ влить в емкость с СОЖ.

Перемешивание ПАВ с эмульсией происходит при включении системы подачи СОЖ (т.е. при работе станка).

Для испытания были приготовлены 12 составов СОЖ, которые приведены в табл.1.

Указанные составы СОЖ (NN 1-12) были испытаны в сравнении с известной (состав N 13).

Испытания проводились на операции сверления высокопрочной стали 30ХГСН2А с σ_в = 170 кгс/мм² и высокопрочного титанового сплава ВТ22 с σ_в = 120 кгс/мм². Режущий инструмент - спиральное сверло диаметром 4,5 мм из быстрорежущей стали Р6М5. Скорость резания при сверлении стали V = 1,8 м/мин, (n = 125 мин^-1), подача S = 0,1 мм/об, при сверлении титанового сплава - V = 7 м/мин (n = 500 мин^-1) и S = = 0,1 мм/об соответственно.

Критерием оценки служила стойкость инструмента до полного затупления.

Результаты испытаний по высокопрочной стали приведены в табл.2 и по титановому сплаву ВТ22 - в табл.3 и подтверждаются актом испытаний, прилагаемым к настоящей заявке.

Как видно из табл, 2 и 3, введение в эмульсию поверхностно-активного вещества - смеси триэтаноламиновых солей 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот значительно повышает стойкость режущего инструмента.

Повышение стойкости инструмента проявляется при содержании 0,24-6 мас.% ПАВ в СОЖ.

Стойкость инструмента при увеличении содержания ПАВ в СОЖ более 6 мас.% практически не изменяется. Оптимальное содержание ПАВ в СОЖ составляет 0,24-6 мас.% и при содержании 3% стойкость режущего инструмента повышается в 5-6 раз, при этом на один класс снижается шероховатость обработанной поверхности.

Использование изобретения позволит путем добавки ПАВ с условным наименованием ТИОФАТ в эмульсии, применяемые при металлообработке, без дополнительных затрат повысить стойкость режущего инструмента в 5-6 раз, снизить шероховатость обрабатываемых поверхностей, повысить эффективность металлорежущего оборудования за счет увеличения производительности.

Формула изобретения

СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ, содержащая воду, эмульсол и серуфосфорсодержащую присадку, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента и качества обработанной поверхности, жидкость в качестве серуфосфорсодержащей присадки содержит триэтаноламиновые соли О, О-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции C₁₀-C₁₈ общей формулы (RO)₂PS-SHN(C₂H₄OH)₃, где R - C₁₀-C₁₈ - алкил, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Триэтаноламиновые соли О, О-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции C₁₀-C₁₈ 0,24-6,0 Эмульсол 5-10 Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1