Пластичный смазочный материал для механической обработки металлов

Изобретение относится к области смазочных материалов для механической обработки металлов. Сущность: материал содержит в мас.%: краситель активный ярко-желтый 5 «З» 0,25-2, краситель активный бирюзовый 2 «З» Т 0,25-2, базовая основа Литол-24 - остальное. Технический результат - повышение стойкости режущего инструмента при обработке резанием труднообрабатываемых материалов. 2 табл.

 

Изобретение относится к области присадок к пластичным смазочным материалам и является эффективным в применении пластичных смазочных материалов (ПСМ) с трибоактивными присадками, способствует снижению работы резания и повышению стойкости инструмента при обработке металлов резанием.

Известны такие трибоактивные присадки, как стеараты поливалентных металлов, жирные кислоты, дитиофосфаты цинка [1], которые не удовлетворяют требованию повышения эффективности обработки при соблюдении экологических норм.

Наиболее близкой к заявленному решению по технической сущности и достигаемому результату является предложение использовать в качестве трибоактивного компонента в пластичном смазочном материале комплексные соединения - мыла на основе меди [2]. К недостаткам последнего следует отнести недостаточное обеспечение смазочной способности композиции.

Технический результат изобретения - повышение стойкости режущего инструмента при обработке резанием труднообрабатываемых материалов.

Поставленная цель достигается тем, что смазочные композиции получают путем добавления порошкообразной смеси двух компонентов присадки в базовый пластичный смазочный материал Литол-24 при механическом перемешивании. Концентрация присадки в составе смазочной композиции составляет от 0,5 до 4 мас.%.

Предлагается в качестве трибоактивной присадки для операций обработки резанием использовать ПСМ, содержащий присадку «Краситель активный ярко-зеленый 4 «Ж» Ш», который представляет собой механическую смесь (в равных массовых долях) двух соединений: «красителя активного бирюзового 2 «З» Т» и «красителя активного ярко-желтого 5 «З»» [3, 4]. Структурные формулы обоих соединений представлены ниже. Составы испытуемых смесей представлены в табл.1.

	Краситель активный бирюзовый 2 «З» T
	R1: -(SO3X)n
R2:
	Краситель активный ярко-желтый 5 «З»

Таблица 1 Составы испытуемых смесей
Компоненты, входящие в состав	Концентрация, мас.%
Заявленная композиция:
1. Трибоактивная присадка «Краситель активный ярко-зеленый 4 «Ж» Ш»	0,5-4
2. Литол-24	остальное
Смазка для металлической обработки металлов (прототип):
1. Теарокс - 6	20-30
2. Медное мыло жирных кислотрастительных масел	30-35
3. Минеральное масло	до 100

Трибологические исследования смазочных композиций проводили на динамометрическом стенде, позволяющем измерять работу резания при обработке отверстий осевым инструментом (сверление и нарезание резьбы метчиками) [5]. Подача смазочной композиции в зону трения осуществляется непосредственным ее нанесением на поверхность инструмента.

По результатам эксперимента оценивали относительную стойкость инструмента, выраженную в количестве обработанных отверстий до затупления инструмента.

За критерий стойкости принимали затупление инструмента, соответствующее удвоенному значению работы резания по сравнению с острым инструментом.

В табл.2. показаны результаты испытаний присадки на операции сверления отверстий в коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т сверлами из быстрорежущей стали Р6М5 без покрытия диаметром 5 мм при подаче 0,08 мм/об, при глубине сверления сквозного отверстия 5 мм.

Пример 1.

Стойкость сверл из быстрорежущей стали Р6М5 при сверлении отверстий ⌀ 5 мм, l=5 мм, s=0,08 мм/об при использовании Литола-24 с 0,5% заявленной присадкой составляет: при скорости резания ν=0.08 м/с - 128, при ν=0.25 м/с - 114, что выше, чем при использовании Литола-24 100% и Литола-24 с 2% присадкой медных мыл.

Пример 2.

Стойкость сверл из быстрорежущей стали Р6М5 при сверлении отверстий ⌀ 5 мм l=5 мм, s=0,08 мм/об при использовании Литола-24 с 4% заявленной присадкойи составляет: при скорости резания ν=0.08 м/с - 140, при ν=0.25 м/с - 126, что существенно выше, чем при использовании Литола-24 100% и Литола-24 с 2% присадкой медных мыл.

Пример с другими заявленными в формуле пределами концентраций компонентов, а также со значениями, выходящими за заявленные интервалы, приведены в табл.2. Как видно, стойкость сверл при концентрациях, выходящих за заявленные интервалы, уменьшается.

Таблица 2 Влияние трибоактивной присадки в составе ПСМ Литол-24 на стойкость сверл из быстрорежущей стали Р6М5 при сверлении отверстий ⌀ 5 мм l=5 мм, s=0,08 мм/об.
СОТC	Число отверстий n при скорости резания
ν=0.08 м/с	ν=0.25 м/с
Воздух	60	54
Литол-24 100%	78	72
Литол-24 с 2% присадки медных мыл (по пат. 2130963 - прототип)	115	109
Литол-24 с 0,5% заявленной присадки	128	114
Литол-24 с 2% заявленной присадки	145	130
Литол-24 с 4% заявленной присадки	140	126
Литол-24 с 6% заявленной присадкой	112	104
Литол-24 с 8% заявленной присадкой	72	66

Источники информации

1. Справочник по триботехнике. Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения / Под общей ред. проф. Хебды М., проф. Чичинадзе А.В. В 2-х томах. Т.2. М.: Машиностроение. Варшава: ВКЛ. 1990. 411 с.

2. Патент РФ №2130963. Опубл. 27.05.99, бюл. №15.

3. Ассортимент продукции / «Заволжский химический завод». АООТ «ЯПК». Заволжск, 2002.

4. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей. Изд-во «Химия». М., 1971. 447 с.

5. Березина Е.В. Повышение обрабатываемости сталей и сплавов путем применения синтетических водных СОТС с новыми трибоактивными присадками. Дис. … канд. техн. наук. Иваново, 1992.

Смазочный материал для механической обработки металлов, содержащий базовую основу Литол-24 и трибоактивную присадку, отличающийся тем, что материал в качестве трибоактивной присадки содержит смесь красителя активного ярко-желтого 5 «З» и красителя активного бирюзового 2 «З» Т при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Краситель активный ярко-желтый 5 «З»	0,25-2
Краситель активный бирюзовый 2 «З» Т	0,25-2
Литол-24	Остальное