Технологическая смазка для холодной объемной штамповки металлов

 

Изобретение относится к смазочным композициям для технологических целей, в частности к технологическим смазкам для операций холодной объемной штамповки металлов. Смазка содержит минеральное масло, синтетическое масло Б-3В (ТУ 38.101255) и осерненные α -олефины фракции С₁₈ - С₂₈ в качестве серусодержащей присадки при следующем соотношении компонентов, мас.%: серусодержащая присадка 40 - 50, масло Б-3В 5 - 30, масло индустриальное - остальное. Смазка не имеет неприятного запаха, не изменяет в процессе работы в течение 140 ч своих органолептических свойств и сохраняет высокие смазочные свойства и технологические показатели. 5 табл.

Изобретение относится смазочным композициям для технологических целей, в частности к технологическим смазкам для операций холодной объемной штамповки металлов.

Известна смазочная композиция для холодной обработки металлов давлением, содержащая в качестве основы хлорированные углеводороды или хлорированные эфиры с антикоррозионными присадками [1]. Недостатком данной композиции является то, что при глубокой вытяжке деталей с деформацией 12 - 20% за один проход она дает риски на деталях.

Известна смазочная композиция для холодной обработки металлов давлением [2] , содержащая, мас.%: кубовый остаток от дистилляции метиловых эфиров высокомолекулярных жирных кислот 9,5 - 48,5; диэтаноламид жирных кислот фракции C₁₀-C₁₃ 1 - 3; минеральное масло до 100. Недостатком данной композиции является плохая совместимость минеральных масел и кубового остатка от дистилляции метиловых эфиров высокомолекулярных жирных кислот, что приводит к расслоению смазки. Перед использованием смазочную композицию необходимо эффективно перемешать.

Известна смазочная композиция для холодной обработки металла давлением [3] , имеющая следующий состав, мас.%: жирные кислоты фракции C₅-C₁₉ 2 - 5; триэтаноламин 4 - 12; окись цинка 0,1 - 5; гидроокись бария 0,1 - 1,5 и хлорированный парафин до 100%.

Существенным недостатком композиции является то, что окись цинка, содержащаяся в смазке, спрессовывается между пуансоном и частью детали и при дальнейшей обработке моющими средствами не обеспечивается полностью ее удаление с обрабатываемой поверхности.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является смазочная композиция для холодной обработки металла давлением [4], имеющая следующий состав, мас.%: сложный эфир пентаэритрита и синтетических жирных кислот фракции C₅-C₉ 10 - 20; вторичные синтетические жирные спирты фракции C₁₀-C₂₀ 10 - 20; полиоксипропилированный диэтиленгликоль с числом молей окиси пропилена 10 - 50 0,5 - 10,0; бензотриазол 0,2 - 0,5; хлорированный парафин остальное.

Существенными недостатками известной композиции являются: 1. Использование в качестве базовой основы смазочной композиции хлорированных парафинов, которые при температуре выше 130^oC осмоляются, а при 135^oC происходит дехлорирование, что ведет к изменению состава технологической смазки во времени и способствует быстрой потере первоначальных смазывающих свойств смазки - образуются задиры и налипание металла на инструмент.

2. При продолжительном нагреве полиоксипропилированный диэтиленгликоль с числом молей окиси пропилена 10 - 50 при температуре 180 - 250^oC разлагается с образованием на поверхности пуансона и детали трудносмываемых лакообразных остатков, а также кислых продуктов реакции. Последние вызывают интенсивную коррозию обрабатываемой поверхности.

3. Вторичные синтетические жирные спирты фракции C₁₀-C₂₀ и продукты термического разложения хлорированных парафинов придают маслу трудно переносимый запах и вызывают раздражение верхних дыхательных путей.

Одним из требований, предъявляемых к технологическим смазкам для операции холодной объемной штамповки, является стабильность ее состава при повышенных температурах, давлении и воздействии металла в течение всего периода работы (140 ч), что позволяет обеспечить постоянство высоких смазочных свойств и технологических показателей. Смазка не должна иметь неприятный запах, не вызывать раздражение кожных покровов и дыхательных путей.

Предлагается новая технологическая смазка для объемной штамповки металлов, имеющей по сравнению с известной более высокие смазочные, технологические и органолептические свойства, не изменяющие их при длительном режиме ее работы.

Сущность изобретения заключается в том, что технологическая смазка для объемной штамповки металла кроме минерального масла содержит синтетическое масло Б-ЗВ ТУ 35.101295 и осерненные α--олефины фракции C₁₈-C₂₈ (серусодержая присадка).

Физико-химические показатели серусодержащей присадки приведены в табл.1.

Предлагаемый состав технологической смазки получают следующим образом.

В реактор с механической мешалкой и обогревом загружают минеральное масло, температуру в реакторе повышают до 60 - 70^oC и при непрерывном перемешивании вводят синтетическое масло Б-ЗВ и серусодержащую присадку. После охлаждения получено прозрачное масло красно-коричневого цвета.

В табл. 2 представлены составы изготовленных технологических смазок. Степень эффективности каждого состава оценивают на испытательном стенде - четырехшариковой машине трения. Результаты испытаний приведены в табл. 4.

Физико-химические свойства изготовленных образцов технологических смазок приведены в табл. 5.

Испытания технологических смазок проводили в сравнении с известной смазкой (композиция 6, табл. 1, 2), содержащей, мас.%: Сложный эфир пентаэритрита и синтетических жирных кислот фракции C₅-C₉ - 25 Вторичные синтетические жирные спирты фракции C₁₀-C₂₀ - 25 Полиоксипропилированный диэтиленгликоль - 15 Бензотриазол - 0,3 Хлорированный парафин - До 100 Предлагаемая технологическая смазка по сравнению с существующими имеет следующие преимущества: 1. После 140 ч работы технологическая смазка обеспечила постоянство высоких смазочных свойств и технологических показателей (табл. 4 и 5).

2. Смазка по предлагаемому изобретению не обладает неприятным запахом и в процессе работы в течение 140 ч не изменяет своих органолептических свойств.

Из табл. 2, 4 и 5 следует, что нижний предел концентрации масла Б-ЗВ ограничен тем, что меньшее его количество (5%, пример 7) приводит к более высокому износу, верхний предел его концентрации ограничен тем, что большее его количество не улучшает смазывающих свойств композиций и приводит лишь к удорожанию смазки. Нижний предел серусодержащей присадки ограничен тем, что при меньшем ее содержании возрастает износ (табл. 4, пример 3, 4), а при большем - смазочные свойства композиции не улучшаются, а происходит удорожание смазки.

Таким образом, составы технологической смазки для холодной объемной штамповки металлов по предлагаемому изобретению имеют более высокие смазочные свойства (нагрузку сваривания, критическую нагрузку, индекс задира, шероховатость, стойкость инструмента и органолептическую характеристику в течение длительного периода работы по сравнению с известной смазкой.

Формула изобретения

Технологическая смазка для холодной объемной штамповки металлов, содержащая синтетическое масло, отличающаяся тем, что она содержит в качестве синтетического масла - масло Б-3В и дополнительно содержит серусодержащую присадку - осерненные α-олефины фракции C₁₈ - C₂₈ и индустриальное масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Серусодержащая присадка - осерненные α- олефины фракции C₁₈ - C₂₈ - 40 - 50
Масло Б-3В - 5 - 30
Масло индустриальное - Остальное.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 32-2003

Извещение опубликовано: 20.11.2003