Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости

Использование: в металлообрабатывающей промышленности для приготовления водных смазочно-охлаждающих жидкостей для механической обработки металлов. Сущность: концентрат содержит в вес.%: стеарат кобальта 0,2-0,5, гидрохинон 0,05-0,2, талловое масло 18-20, триэтаноламин 4,2-4,6, индустриальное масло - остальное. Технический результат - повышение износостойкости металлорежущего инструмента на 20-40%. 1 табл.

 

Изобретение относится к концентратам для приготовления водных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) для механической обработки металлов и может быть использовано в различных отраслях металлообрабатывающей промышленности для повышения стойкости металлорежущих инструментов.

Наиболее близким по составу является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов на основе минерального и таллового масла с добавлением асидола, полигликоля, воды и соды (эмульсол ЭТ-2) и добавки диамилдитиокарбамата никеля (а.с. СССР №1011675, МКИ С 10 М 1/06, 1981 г.).

Износостойкость металлорежущего инструмента при подаче СОЖ на основе такого концентрата остается недостаточно высокой.

Задачей изобретения является повышение противоизносных свойств металлорежущих инструментов.

Техническим результатом изобретения является повышение износостойкости металлорежущих инструментов при подаче СОЖ, концентрат которого выполнен на основе минерального и таллового масла (эмульсола) и добавки.

Технический результат достигается тем, что концентрат на основе эмульсола и добавки в качестве эмульсола содержит триэтаноламин, талловое масло и индустриальное масло, а в качестве добавки содержит стеарат кобальта и гидрохинон при следующем соотношении компонентов, вес.%:

стеарат кобальта	0,2-0,5
гидрохинон	0,05-0,2
талловое масло	18,0-20,0
триэтаноламин	4,2-4,6
индустриальное масло	остальное

Верхние пределы концентраций стеарата кобальта и гидрохинона определяются их максимальной растворимостью в композиции.

Композиция обладает изобретательским уровнем, так как содержит в качестве компонента добавки в концентрате СОЖ, применяемой для повышения износостойкости инструмента, не использовавшийся ранее в качестве добавки в смазочно-охлаждающих композициях стеарат кобальта (МРТУ 6-09-6584-70 химический реактив для аналитических целей).

Концентрат получают смешиванием компонентов при нагревании.

СОЖ получают растворением концентрата в воде.

Ниже приведены примеры осуществления изобретения.

Пример 1. Получение концентрата.

Для приготовления 100 г концентрата в 77,2 т разогретого индустриального масла И-20А добавляют при перемешивании 18 г таллового масла, 4,4 г триэтаноламина, 0,3 г стеарата кобальта и 0,1 г гидрохинона.

Аналогично готовят концентраты с другими соотношениями компонентов (таблица).

Пример 2. Получение СОЖ.

Для приготовления 100 г 5% эмульсии 5 г концентрата добавляют к 95 г воды. Смесь перемешивают до образования однородной молочно-белой эмульсии.

Составы СОЖ в виде их 5%-ных эмульсий испытывали на машине торцевого трения. Пальчики готовили из стали-45, из алюминия и из бронзы. Плашки готовили из стали-45. Средняя скорость скольжения 0,8 м/с, нагружение ступенчатое. Длительность испытания - 5 часов. Фиксировали максимальную нагрузку (Р_max), выше которой не реализуется устойчивый режим трения, и коэффициент трения (f_тр). Износ определяли по разности массы образцов до и после трения. Интенсивность износа (I_g) рассчитывали по формуле: I_g=G/SL, где G - потеря массы образцов после трения, S - площадь контакта, L - путь трения.

Результаты испытаний на разных парах трения приведены в таблице. Там же для сравнения приведены результаты испытаний для концентратов, не содержащих добавок (№№2, 3, 12, 16), содержащих один из компонентов добавки (№№4, 5, 6), содержащих добавки в концентрациях, выходящих за заявляемые пределы (№№2, 4, 7), а также результаты испытаний по прототипу (№1, 11, 15). Из приведенных данных видно, что предлагаемая СОЖ с добавкой стеарата кобальта, триэтаноламина и гидрохинона при совместном присутствии в указанных пределах имеет более высокие трибометрические свойства при испытаниях на всех парах трения (сталь, алюминий и бронза) и повышают износостойкость на 20-40% по сравнению с известным концентратом.

№ пп	Основа И-20А, г	Количество, г	Рmax, МПа	fтр	Интенсивность износа Ig г/см3·10-8
триэтаноламин	талловое масло	асидол	полигликоль	вода	сода	комплекс Ni	кобальта стеарат	гидрохинон
Пара сталь-сталь
1	до 100	-	7	7	1,5	3	0,75	0,3	-	-	45,0	0,08	23,6
2	до 100	2,0	16	-	-	-		-	-	-	26,0	0,08	20,2
3	до 100	4,4	18	-	-	-	-	-	-	-	50,0	0,08	14,7
4	до 100	5,2	20	-	-	-	-	-	0,1	-	58,0	0,08	14,5
5	до 100	4,4	18	-	-	-	-	-	0,2	-	59,0	0,07	12,1
6	до 100	4,4	18	-	-	-	-	-	-	0,1	55,0	0,07	12,5
7	до 100	4,4	18	-	-	-	-	-	0,1	0,1	63,0	0,06	11,8
8	до 100	4,4	18	-	-	-	-	-	0,2	0,05	65,0	0,05	10,5
9	до 100	4,4	20	-	-	-	-	-	0,3	0,2	68,0	0,05	10,5
10	до 100	4,4	18	-	-	-	-	-	0,5	0,1	67,0	0,05	11,2
Пара сталь-алюминий
11	до 100	-	7	7	1,5	3	0,75	0,3	-	-	28,0	0,09	22,6
12	до 100	4,4	18	-	-	-	-		-	-	38,0	0,08	21,5
13	до 100	4,4	18	-	-	-	-	-	0,2	0,1	53,0	0,05	14,5
14	до 100	4,4	20	-	-	-	-	-	0,3	0,1	56,0	0,06	13,8
Пара сталь-бронза
15	до 100	-	7	7	1,5	3	0,75	0,3	-	-	48,0	0,07	18,4
16	до 100	4,4	18	-	-	-	-	-	-	-	39,0	0,09	14,5
17	до 100	4,4	18	-	-	-	-	-	0,2	0,1	62,0	0,05	11,2
18	до 100	4,4	20	-	-	-	-	-	0,3	0,1	64,0	0,06	9,8

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости на основе эмульсола и добавки, отличающийся тем, что в качестве эмульсола содержит триэтаноламин, талловое масло и индустриальное масло, а в качестве добавки содержит стеарат кобальта и гидрохинон при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Стеарат кобальта	0,2-0,5
Гидрохинон	0,05-0,2
Талловое масло	18-20
Триэтаноламин	4,2-4,6
Индустриальное масло	Остальное