Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

Авторы патента:

C10M173 - Смазочные составы, содержащие более 10% воды

C10M129/08 - содержащие не менее двух оксигрупп

C10M125/10 - оксиды, гидроксиды, карбонаты или бикарбонаты металлов

Владельцы патента RU 2291187:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") (RU)

Использование: в машиностроении, приборостроении при обработке металлов резанием. Сущность: жидкость содержит, мас.%: эмульсол ЭГТ 2,0-3,0, глицерин 0,03-0,05, гидроксид аммония 0,060-0,08, кальцинированная сода 0,30-0,70, вода остальное. Технический результат - повышение стойкости режущего инструмента в 2,6-3,1 раза, увеличение производительности обработки резанием до 2,5 раз, повышение биостойкости и стабильности в два раза. 3 табл.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано в машиностроении и для смазки и охлаждения режущего инструмента при обработке металлов резанием.

Существующие смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) без присадок состоят из эмульсола и воды. (Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием:

Справочник / Под ред. С.Г.Энтелиса, Э.М.Берлинера. - 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1995. - с.251; 2. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Справочник. / Под ред. Школьникова В.М. - М.: Химия, 1989. с.356) позволяют снизить интенсивность износа и повысить работоспособность режущих инструментов за счет образования смазочных пленок на поверхности режущего инструмента и обрабатываемого материала, однако эффективность их недостаточно высока.

В качестве прототипа принята смазочно-охлаждающая жидкость [а.с. 1664820 А1. Россия, МПК 7 С 10 М 173/00/] мас.%: эмульсол на основе минерального масла и кубового остатка синтетических жирных кислот 3,0-6,0, кальцинированная сода 0,43-1, бутиловый спирт 0,18-0,36, сульфанол 0,03-0,06, вода - остальное. Новая жидкость обеспечивает стабильность в течение 5-6 месяцев, повышая в три раза устойчивость к бактериям.

Указанная СОЖ не сохраняет стабильность, биостойкость в течение 6-7-ми месяцев, однако, в производственных условиях рентабельно готовить смазочно-охлаждяющую жидкость на более длительный срок, с ипользованием менее дорогих исходных компонентов. Анализ физико-химических характеристик предлагаемых СОЖ показывает, что количество эмульсола ЭГТ менее 2% приводит к появлению коррозии при испытаниях на стали. Увеличение эмульсола более 5% нецелесообразно, так как связано с излишним расходом эмульсола и не приводит к заметному улучшению качества СОЖ.

Техническая задача, решаемая изобретением, - повышение биостойкости, стабильности эмульсии, производительности обработки и стойкости режущего инструмента.

Поставленная задача решается применением смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащей эмульсол ЭГТ, воду и присадку. Смазочно-охлаждающая жидкость отличается от известной тем, что в качестве присадки используется композиция: глицерин и гидроксид аммония.

Соотношение компонентов в смазочно-охлаждающей жидкости, мас.%: эмульсол ЭГТ 2,0-3,0; глицерин 0,03-0,05; гидроксид аммония 0,060-0,080; кальцинированная сода 0,30-0,70; вода остальное.

Предлагаемая СОЖ представляет собой эмульсию, не имеет твердой, нерастворимой дисперсной фазы и вследствие этого в процессе работы не образует отложений на станках. Жидкость устойчива к микробиологическому поражению и не вызывает заболеваний кожных покровов.

В качестве обрабатываемого материала использованы стали 40Х13 и 45.

Применяли резцы с твердым сплавом Т14К8, T14K8TIN, Р6М5. Режимы резания в диапазоне скорости резания 100-120 м/мин для всех заготовок; подача 0,2-0,3 мм/об, глубина резания 2-3 мм.

Экспериментальные исследования осуществляли на токарно-винторезном станке 16К20. Износ инструмента контролировали по задней поверхности h₃, мм.

Для проведения сравнительных испытаний были приготовлены опытные составы СОЖ, которые представлены в таблице 1.

Пример получения СОЖ.

Тщательно перемешать эмульсол ЭГТ до однородности. Для приготовления эмульсии использована техническая вода. Приготовление эмульсии заключается в смешивании 2,5 кг эмульсола ЭГТ - концентрата при интенсивном перемешивании с небольшим объемом воды. После чего в нее заливают подогретую до 80°С воду в количестве 100 л и включают перемешивание, затем в воду при энергичном перемешивании вносят 37,5 г глицерина и 0,5 кг кальцинированной соды и приливают небольшими порциями 10 мл раствора гидроксида аммония. Полученный раствор проверяют на рН, который не должен превышать 9-10.

Применение предлагаемой СОЖ обеспечивает шероховатость поверхности и стойкость инструмента на достаточно высоком уровне.

Осуществлены испытания по оценке стабильности и биостойкости жидкости. Для этих целей проводили посев проб СОЖ на твердую питательную среду (мясо - пептонный агар) с последующей инкубацией при температуре 37°С в течение 48 часов. Для плесневых грибов и 56-72 часа для дрожжей.

Результаты испытаний представлены в таблице 2-3. Были одновременно исследованы образцы отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей, соответствующие по составу прототипу, и результат также приведен в табл.2-3.

Таблица 1.
Концентрация компонентов смазочно-охлаждающих жидкостей
№ п/п	Компоненты
Эмульсол ЭГТ	Глицерин	Гидрооксид аммония	Кальцинированная сода	Вода
1	2,0	0,03	0,060	0,3	97,61
2	2,5	0,04	0,065	0,5	96,05
3	3,0	0,05	0,070	0,7	96,17
4	2,5	0,04	0,065	0,8	96,01
Прототип
	Эмульсол	Бутиловый спирт	Кальцинированная сода	Сульфанол	Вода
5	2,0	0,12	0,33	0,02	97,53
6	3,0	0,18	0,43	0,03	96,36
Таблица 2.
Влияние состава СОЖ на износ режущего инструмента
Сталь	№ п/п	Материал инструмента	Результаты при исследовании предлагаемой СОЖ	Результаты при исследовании известной СОЖ
Износ, h₃ мм	Шероховатость R_a, мкм	Износ, h₃ мм	Шероховатость R_a, мкм
40Х13	1	Р6М5	0,39	2,5
	2		0,28	1,25
	5				0,53	3,2
6			0,67	3,2
45	1	Т14К8	0,28	1,25
	2		0,2	1,25
	5				0,47	2,5
6			0,46	2,5
45	1	T14K8TIN	0,22	0,63
	2		0,15	0,63
	5				0,53	1,25
6			0,46	2,5

Таким образом, предлагаемый состав СОЖ позволяет повысить стойкость режущего инструмента в 2,6 - 3,1 раза, увеличить производительность обработки резанием до 2,5 раз, биостойкость и стабильность в два раза по сравнению с прототипом.

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, содержащая эмульсол, воду, присадку и кальцинированную соду, отличающаяся тем, что содержит эмульсол ЭГТ на основе нефтяного масла, в качестве присадки глицерин и гидроксид аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Эмульсол ЭГТ	2,0-3,0
Глицерин	0,03-0,05
Гидроксид аммония	0,060-0,08
Кальцинированная сода	0,30-0,70
Вода	Остальное

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано в пищевой промышленности для смазки ножей хлеборезательных машин. .

Водорастворимая смазка для холодной обработки металлов давлением (варианты) // 2281971

Изобретение относится к технологическим смазкам для холодной обработки металлов давлением и может быть использовано для производства изделий путем штамповки, калибровки, вытяжки, прокатки, волочения, выдавливания и т.д.

Эмульсол для приготовления водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости для прокатки цветной ленты // 2281318

Изобретение относится к области смазок для обработки металлов давлением, в частности для прокатки ленты из цветных металлов и сплавов. .

Смазочно-охлаждающая жидкость для шлифования металлических деталей // 2275419

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), применяемых для механической обработки металлов, например для шлифования металлических деталей подшипников.

Применение цвиттерионного поверхностно-активного вещества совместно с анионным поверхностно-активным веществом, содержащим простые эфирные группы, в качестве агента, снижающего гидравлическое сопротивление // 2272821

Водосмешиваемая смазочно-охлаждающая жидкость // 2266948

Изобретение относится к области защиты металлов от износа, коррозии и обеззараживания. .

Способ холодной прокатки металлов // 2265645

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости // 2260619

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые могут быть использованы в области машиностроения, а именно при формовке, сварке металлических труб, при литье цветных металлов под давлением и редуцировании труб, а также на операциях шлифования и лезвийной обработки различных видов сталей.

Эмульсол для приготовления водосмешиваемой смазочно-охлаждающей жидкости // 2259391

Изобретение относится к области защиты от биопоражения. .

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2255965

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам, а именно к составам смазочно-охлаждающих жидкостей, используемых при механической обработке металлов.

Металлоплакирующая присадка к смазочной композиции // 2276684

Изобретение относится к составу металлоплакирующей присадки к смазочным композициям. .

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2255965

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2255964

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2236439

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к составам для приготовления водных эмульсий смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых для механической обработки металлов.

Смазочная композиция с повышенными антикоррозионными и противоизносными свойствами // 2210588

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано для смазки узлов трения машин и механизмов. .

Эмульсол для приготовления водосмешиваемой смазочно- охлаждающей жидкости // 2201435

Изобретение относится к области применения смазочно-охлаждающих технологических средств в процессах обработки металлов. .

Смазочно-охлаждающая жидкость для обработки металлов // 2191206

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), используемым в машиностроении при механической и электроэрозионной обработке металлов. .

Эмульсол для приготовления водосмешиваемой смазочно- охлаждающей жидкости // 2175667

Изобретение относится к области защиты от коррозии и обеззараживания. .

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки материалов // 2168539

Изобретение относится к алмазно-абразивной обработке широкого класса материалов и может быть использовано в оптико-механической, электронной и других отраслях производства при обработке изделий из стекла, керамики, полупроводниковых материалов, сапфира, кварца и других материалов.

Концентрат водоэмульсионной рабочей жидкости // 2126035

Изобретение относится к концентрату водоэмульсионной рабочей жидкости, предназначенному для использования в виде 2-3%-ной эмульсии в гидосистемах, работающих в пожароопасных условиях, например в гидросистемах шахтных крепей.

Смазка для обработки металлов давлением и способ ее получения // 2281972

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к составам и способам получения сухой технологической смазки, используемой для холодного волочения проволоки, и может найти применение на предприятиях металлургической промышленности.