Твердая смазка для абразивной обработки металлов и сплавов


 


Владельцы патента RU 2525293:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук (RU)

Настоящее изобретение относится к твердой смазке для абразивной обработки металлов и сплавов, содержащей хлорфторуглеродное масло, низкомолекулярный полиэтилен, минеральное масло, высокодисперсный порошок смеси продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия, при этом она дополнительно содержит линолевую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлорфторуглеродное масло 6-8 низкомолекулярный полиэтилен 1-2 минеральное масло 11-14 высокодисперсный порошок смеси продукта термического восстановления 15-18 лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия линолевая кислота 16,5-31 стеариновая кислота остальное,

при этом она содержит смесь продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия, взятых в соотношении, равном 0,5-1:1, соответственно. Техническим результатом настоящего изобретения является разработка состава твердой смазки для абразивной обработки металлов и сплавов, позволяющего повысить качество обрабатываемой поверхности за счет снижения ее шероховатости. 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к производству и использованию технологических смазок для абразивной обработки металлов в обрабатывающих отраслях промышленности, в частности в машиностроении.

Известна твердая смазка для абразивной металлообработки деталей из сталей и сплавов, содержащая гудрон жировой, стеариновую кислоту или парафин, порошок сверхпластичного сплава эвтектического состава из цветных металлов и мелкодисперсный керамический абразив (патент RU 2118651, МПК С10М 125/4, 169/04, 1998 г.).

К недостаткам известной смазки относятся, во-первых, вредные условия труда, поскольку в состав сверхпластичного сплава входят экологически вредные компоненты - олово, свинец, кадмий и др. (см. Гигиенические нормативы ГН 22.5.1313.-03), во-вторых, низкая линейная скорость абразивного круга (18 м/с) при использовании твердой смазки при обработке поверхности. Ограничение скорости обусловлено вероятностью прижогов при использовании известной смазки.

Известна твердая смазка для абразивной обработки металлов, содержащая стеариновую кислоту, низкомолекулярный полиэтилен, минеральное масло, хлорфторуглеродное масло и высокодисперсный порошок по крайней мере одного соединения, выбранного из группы, включающей карбид кремния, нитрид титана, продукт углетермического восстановления лейкоксена, оксид алюминия, оксикарбонитрид титана, карбид титана, нитрид алюминия, оксид церия и/или оксид лантана (патент RU 2114903, МПК С10М 141/04, 1998 г.).

Недостатком известной смазки является недостаточно высокое качество обрабатываемой поверхности в случае обработки некоторых металлов и сплавов. Так, шероховатость Ra обработанной поверхности нержавеющих сталей равна 0,84-2,10; шероховатость Ra обработанной поверхности медных деталей равна 1,05-2,50; шероховатость Ra обработанной поверхности титановых сплавов равна 1,15-2,61.

Таким образом, перед авторами стояла задача разработать состав твердой смазки для абразивной обработки металлов и сплавов, позволяющий повысить качество обрабатываемой поверхности за счет снижения ее шероховатости.

Поставленная задача решена в составе твердой смазки для абразивной обработки металлов и сплавов, содержащей хлорфторуглеродное масло, низкомолекулярный полиэтилен, минеральное масло, высокодисперсный порошок смеси продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия, которая дополнительно содержит линолевую кислоту при следующем соотношении компонентов, масс.%:

хлорфторуглеродное масло 6-8
низкомолекулярный полиэтилен 1-2
минеральное масло 11-14
высокодисперсный порошок
смеси продукта термического восстановления 15-18
лейкоксена и карбида кремния
или нитрида алюминия
линолевая кислота 16,5-31
стеариновая кислота остальное,

при этом она содержит смесь продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия, взятых в соотношении, равном 0,5-1:1, соответственно.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен состав твердой смазки для абразивной обработки металлов, в состав которой входит линолевая кислота, при этом в качестве наполнителя которая содержит смесь продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия в определенном соотношении.

Экспериментальные исследования, проведенные авторами, позволили установить, что дополнительное введение в состав смазки линолевой кислоты в определенном количестве позволяет улучшить смазывающие свойства. Так, при содержании линолевой кислоты менее 16,5 масс.% наблюдается увеличение трения прохода инструмента по материалу. При содержании линолевой кислоты более 31 масс.% наблюдается проскальзывание инструмента по материалу и, как следствие, время обработки увеличивается. Также путем эксперимента был установлен оптимальный состав наполнителя - высокодисперсного порошка. Лучшие результаты по физико-химическим свойствам были получены при введении в состав смазки смеси продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия в соотношении, равном 0,5-1:1, соответственно. Ряд экспериментов был необходим для установления оптимального сочетания двух факторов: совокупности в составе наполнителя карбида кремния или нитрида алюминия в качестве "твердой" составляющей, обладающей высокой микротвердостью, обеспечивающей снятие шероховатостей с поверхности, и продукта термического восстановления лейкоксена в качестве "мягкой" составляющей, обеспечивающей заглаживание неровностей, образовавшихся в результате действия "твердой" составляющей, полировку поверхности, при этом только определенное соотношение этих составляющих обеспечивает достижение технического результата - повышение качества обрабатываемой поверхности за счет снижения ее шероховатости. Так, при соотношении продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия менее 0,5:1 наблюдается ухудшение чистоты обрабатываемой поверхности. При соотношении продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия более 1:1 наблюдается засаливание рабочей поверхности абразивного инструмента.

Предлагаемая твердая смазка для абразивной обработки металлов и сплавов может быть получена следующим образом.

В качестве исходных компонентов используют стеариновую кислоту ГОСТ 6484-64, линолевую кислоту ГОСТ 30623-98, низкомолекулярный полиэтилен марки НМПЭ-1 ТУ-6-05-18-37-82, минеральное масло (веретенное) ГОСТ 1642-75, хлорфтроуглеродное масло ОСТ 6-02-6-81 и смесь порошков продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия, взятых в соотношении, равном 0,5-1:1, соответственно, ультрадисперсного или микронного размера.

В расплав смеси стеариновой и линолевой кислот при 70-75°C вводят расплав низкомолекулярного полиэтилена и эмульсию хлорфторуглеродного масла в минеральном масле. Затем добавляют смесь ультрадисперсного или микронного порошка продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия, взятых в соотношении, равном 0,5-1:1, соответственно. Полученную массу перемешивают в течение 10-15 минут при 70-75°C.

Полученную смазку испытывают при шлифовании образцов из нержавеющей стали, меди и титанового сплава (см. табл.). Образцы размером 18×30×40 мм шлифуют лентой 14А25Н С/с по ТУ 2-036-766-78 с прижимом 29,4 Н и скоростью 25 м/с. Результат использования смазки оценивают по шероховатости поверхности Ra. Шероховатость поверхности Ra обработанной поверхности измеряют на профилографе-профилометре мод.201. Смазку наносят через каждые 10 циклов.

Таблица
Шероховатость поверхности Ra (мкм) материала, обработанного абразивным кругом с применением твердой смазки
материал известная смазка (патент RU 2114903) предлагаемая смазка
Нержавеющая сталь 14Х17Н2 1,04-1,80 0,45 (пример 1)
Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т 1,02-2,01 0,45 (пример 1)
Медь 1,05-2,50 0,54 (пример 2)
Титановый сплав ВТ-1-0 1,15-2,61 0,87 (пример 2)

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Берут 50,5 г (50,5 масс.%) стеариновой и 16,5 г (16,5 масс.%) линолевой кислот, нагревают до 70°C и вводят в расплав 1 г (1 масс.%) расплавленного полиэтилена марки НМПЭ-1 ТУ 6-05-18-37-82 и эмульсии 6 г (6 масс.%) хлорфторуглеродного масла ОСТ 6-02-6-81 в 11 г (11 масс.%) минеральном масле И-20. Затем добавляют 15 г (15 масс.%) ультрадисперсного порошка смеси продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния, при этом смесь содержит 5,0 г продукта термического восстановления лейкоксена и 10,0 г карбида кремния, что соответствует соотношению продукта термического восстановления лейкоксена к карбиду кремния, равному 0,5:1. Полученную массу перемешивают в течение 10 минут при 70°C. Шероховатость Ra обработанной поверхности при использовании предлагаемой смазки приведена в табл.

Пример 2. Берут 27 г (27 масс.%) стеариновой и 31 г (31 масс.%) линолевой кислот, нагревают до 70°C и вводят в расплав 2 г (2 масс.%) расплавленного полиэтилена марки НМПЭ-1 ТУ 6-05-18-37-82 и эмульсии 8 г (8 масс.%) хлорфторуглеродного масла ОСТ 6-02-6-81 в 14 г (14 масс.%) минеральном масле И-20. Затем добавляют 18 г (18 масс.%) ультрадисперсного порошка смеси продукта термического восстановления лейкоксена и нитрида алюминия, при этом смесь содержит 9 г продукта термического восстановления лейкоксена и 9 г нитрида алюминия, что соответствует соотношению продукта термического восстановления лейкоксена к нитриду алюминия, равному 1:1. Полученную массу перемешивают в течение 15 минут при 75°C. Шероховатость Ra обработанной поверхности при использовании предлагаемой смазки приведена в табл.

Таким образом, авторами предлагается твердая смазка для использования на операциях сухого шлифования и полирования деталей из нержавеющей стали, меди, титановых сплавов, обеспечивающая высокое качество обрабатываемой поверхности. Кроме того, использование предлагаемой смазки позволяет хорошо очищать круг при сухом шлифовании, препятствует засаливанию круга, способствует созданию экологически чистых условий работы.

Твердая смазка для абразивной обработки металлов и сплавов, содержащая хлорфторуглеродное масло, низкомолекулярный полиэтилен, минеральное масло, высокодисперсный порошок смеси продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия, отличающаяся тем, что дополнительно содержит линолевую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

хлорфторуглеродное масло 6-8
низкомолекулярный полиэтилен 1-2
минеральное масло 11-14
высокодисперсный порошок
смеси продукта термического восстановления 15-18
лейкоксена и карбида кремния
или нитрида алюминия
линолевая кислота 16,5-31
стеариновая кислота остальное,

при этом она содержит смесь продукта термического восстановления лейкоксена и карбида кремния или нитрида алюминия, взятых в соотношении, равном 0,5÷1:1, соответственно.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, содержащей минеральное масло и порошкообразный наполнитель, полученный при испарении и конденсации пара в плазменном испарителе, при этом масло в качестве порошкообразного наполнителя содержит смесь наноразмерного порошка латуни дисперсностью 10… 30 нм, ультрадисперсного порошка полититаната калия интеркалированного цинком дисперсностью 100… 300 нм и поверхностно-активное вещество, причем ультрадисперсный порошок полититаната калия интеркалированного цинком получен химическим методом, при следующем соотношении компонентов в масс.%: порошкообразный наполнитель, состоящий из   смеси наноразмерного порошка латуни,   ультрадисперсного порошка полититаната   калия, интеркалированного цинком, и   поверхностно-активного вещества 0,2 минеральное масло 99,8 Техническим результатом настоящего изобретения является повышение антифрикционных и антизадирных свойств масла.

Настоящее изобретение относится к пластичной смазке на основе углеводородной дисперсионной среды и полимочевины, при этом она содержит в качестве углеводородной дисперсионной среды полиалкилбензол или его смесь с нефтяным маслом при следующем соотношении компонентов, мас.%: полимочевина - 6-15; дисперсионная среда - остальное, при этом дисперсионная среда имеет состав, мас.%: полиалкилбензол - 5-100; нефтяное масло - 0-95.
Настоящее изобретение относится к антифрикционной смазке для узлов трения на основе литиевого мыла стеариновой кислоты и минерального масла, при этом она дополнительно содержит полиэтиленовый воск и суспензию титаната калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: литиевое мыло стеариновой кислоты 5,0-12,0; полиэтиленовый воск 1,0-7,0; суспензия титаната калия 1,0-15,0; минеральное масло - остальное до 100%, причем суспензия титаната калия имеет следующий состав (мас.%): порошок титаната калия 60,1-70,0, минеральное масло - остальное до 100%.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при ошиновке энергоемких технологических установок, электролизеров химической промышленности, цветной металлургии, силовой преобразовательной техники.
Настоящее изобретение относится к композиции рабочей жидкости для холодильной машины, при этом она содержит масло для холодильных машин, содержащее смесь по меньшей мере двух сложных эфиров, выбранных из группы сложных эфиров по меньшей мере одного многоатомного спирта, и жирной кислоты с содержанием C5-C9 жирной кислоты 50-100% мол., фторпропеновый хладагент и/или трифторйодметановый хладагент (варианты).
Настоящее изобретение относится к компрессорному маслу, содержащему базовое нефтяное масло и полиметилсилоксан, при этом оно дополнительно содержит 4,4'-динонилдифениламин, пентаэритритовый эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионовой кислоты, 1,2,3-бензотриазол, сложный эфир диалкилдитиофосфорной кислоты и смесь сложных аминов, а в качестве базового масла оно содержит гидрированный остаточный компонент с содержанием ароматических углеводородов 19,0-22,0%, при следующем соотношении компонентов, % мас.: 4,4'-динонилдифениламин 0,95-1,0; пентаэритритовый эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил пропионовой кислоты 0,55-0,65; 1,2,3-бензотриазол 0,045-0,055; сложный эфир диалкилдитиофосфорной кислоты 0,055-0,065; смесь алифатических и ароматических аминов 0,055-0,065; полиметилсилоксан 0,004-0,005; базовое масло - гидрированный остаточный компонент до 100.
Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, содержащей полисилоксановую жидкость, нефтяное масло марки МС-14, церезин марки 80, литиевое мыло стеариновой или 12-оксистеариновой кислоты, при этом она дополнительно содержит биоцид на основе 2-октил-3(2Н)-изотиазолона при следующем соотношении компонентов, мас.%: полисилоксановая жидкость - 56-59; церезин марки 80 - 16-20; литиевое мыло стеариновой или 12-оксистеариновой кислоты - 5,5; биоцид на основе 2-октил-3(2Н)-изотиазолона - 1,0; нефтяное масло - остальное.

Изобретение относится к способу селективного получения смазки. Смазка имеет вязкость 4,0 сСт при 100°C, летучесть с потерей массы по Noack менее 15%, индекс вязкости более 120, температуру застывания ниже -50°C и вязкость при -40°C менее 3000 сСт.

Изобретение относится к устройству термогравитационной очистки турбинных и трансформаторных масел от механических примесей и воды, содержащему первую емкость, систему отвода масла из первой емкости, систему подачи масла в первую емкость, включающую ламинирующее поток масла устройство, расположенное в первой емкости выше уровня ее донной части.

Настоящее изобретение относится к высокотемпературной смазочной композиции, содержащей присадку в виде ультрадисперсного порошка углекислого кальция с размером частиц не более 0,1 мкм, олеиновую кислоту и базовую основу, при этом размер частиц углекислого кальция не превышает 0,1 мкм, соотношение компонентов в высокотемпературной смазочной композиции, мас.%: Ультрадисперсный порошок углекислого кальция   с размером частиц не более 0,1 мкм 7,0÷10,0 Олеиновая кислота 1,0÷2,0 Базовая основа Остальное Техническим результатом настоящего изобретения является повышение антифрикционных свойств смазочной композиции и возможность использования в интервалах высоких температур (130-400°C).
Настоящее изобретение относится к смазке для холодной обработки металлов давлением, включающей отходы производства полиэтилена 10-30 мас.%; хлорпарафин 5-20 мас.%; осерненное масло с содержанием серы 1-20% 5-20 мас.%; хлористую медь 0,5-1,0 мас.%; триэтаноламин 3,0-3,5 мас.%; олеиновую кислоту 2,0-3,0 мас.%; бис(2-гидроксиэтил)олеиламин 3,0-6,0 мас.%; низкоэтерифицированный пектин 10,0-15,0 мас.%; масло минеральное И-12 до 100.

Изобретение относится к порошковым добавкам для уплотнительных смазок резьбовых соединений и к уплотнительным смазкам, в частности, для конических и цилиндрических резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных планшайб, бурильных труб и другого оборудования, применяемого в нефтяных скважинах, сцепки и седла прицепа тягачей.

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано для смазывания тяжело нагруженных узлов трения различных механизмов, в частности пар трения боковой и рабочей (тяговой) поверхности головки рельса - реборда, поверхность катания железнодорожного колеса.

Изобретение относится к порошковым добавкам для уплотнительных смазок резьбовых соединений и к уплотнительным смазкам, в частности, для конических и цилиндрических резьбовых соединений обсадных, насосно-компрессорных, бурильных труб и оборудования, применяемого в нефтяных скважинах.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к материалам, предназначенным для защиты от коррозии труднодоступных частей металлоизделий, в том числе для консервации внутренних полостей автомобилей.

Изобретение относится к уплотнительным смазкам для резьбовых соединений, в частности для конических резьбовых соединений труб и оборудования, применяемых в буровых скважинах.

Изобретение относится к области химии и нефтехимии, а именно к производству пластичных смазок для узлов трения в машинах и механизмах, используемых в различных отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к производству и применению технологических смазок для абразивной обработки и может быть использовано в любой отрасли машиностроения, связанной со шлифованием и полированием сталей, цветных металлов и их сплавов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в процессах штамповки, преимущественно вытяжки изделий из углеродистых и легированных сталей.
Наверх