Смазочно-охлаждающая жидкость

Авторы патента:

Садетдинов Шейиздан Вазыхович (RU)

Илларионов Илья Егорович (RU)

Гартфельдер Виктор Адольфович (RU)

C10N30/12 - Схема кодирования для подкласса C10M

C10M173/00 - Смазочные составы, содержащие более 10% воды

C10M137/04 - эфиры фосфорной кислоты

C10M133/46 - имидазолы

C10M129/06 - имеющие оксигруппы, связанные с ациклическими или циклоалифатическими атомами углерода

C10M125/04 - металлы; сплавы

Владельцы патента RU 2679651:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" (RU)

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям, обеспечивающим технологические процессы лезвийной и абразивной обработки черных металлов в машиностроении. Смазочно-охлаждающая жидкость содержит олеиновую кислоту, алкилполиоксиэтиленфосфат, метаборат калия, 1,1'-этилен-2,2'-диолеил-бис-имидазолин, воду. Технический результат - увеличение срока службы металлорежущего инструмента, повышение качества обработки поверхности деталей и повышение противокоррозионных свойств. 7 табл.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), обеспечивающим технологические процессы лезвийной и абразивной обработки черных металлов в машиностроении.

Из уровня техники известна смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ), основой которой является полиэтиленгликоль - линейный полимер окиси этилена и окиси пропилена, а также продукты их поликонденсации (Кочуров В.Е. В качестве размышления к выбору и эксплуатации смазочно-охлаждающей жидкости / Производство подшипников. М. №1, 2000 г.). Однако эта СОЖ имеет низкие эксплуатационные характеристики и не обеспечивает достаточной долговечностью рабочего инструмента, используемого при металлообработке.

Известна смазочно-охлаждающая жидкость (RU 2415177, С10М 173/02, С10М 129/40, С10М 133/08, С10М 125/10, С10М 137/04, 2011.03.27.) для использования в машиностроительном производстве в процессах обработки металлов резанием, в частности, на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов, которая содержит следующие компоненты в мас. %:

олеиновая кислота	2,2-2,4
боратдиэтаноламин	3,0-3,2
гидроксид калия	0,6-0,8
алкилполиоксиэтиленфосфат	0,2-0,4
вода	остальное до 100.

Данная СОЖ не обеспечивает достаточную долговечность рабочего инструмента, используемого при металлообработке и защиту деталей от коррозии.

Наиболее близкой СОЖ к заявляемой смазочно-охлаждающей жидкости является 6% водный раствор, который готовится из концентрата смазочно-охлаждающей жидкости по патенту на изобретение (RU 2461610, С10М 173/02, С10М 129/40, С10М 129/74, С10М 173/04, 2012.09.20), при следующем соотношении компонентов, мас. %:

олеиновая кислота	2,2-2,4
сукцинатполиэтиленгликоль моноэтаноламина	3,0-3,2
гидроксид калия	0,6-0,8
алкилполиоксиэтиленфосфат	0,2-04
вода	остальное до 100.

Данная смазочно-охлаждающая жидкость не обладает достаточными смазочными и антикоррозионными свойствами.

Задачей данного изобретения является разработка смазочно-охлаждающей жидкости с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Технический результат - увеличение срока службы металлорежущего инструмента, повышение качества обработки поверхности деталей и защита их от коррозии.

Технический результат достигается за счет того, что заявляемая смазочно-охлаждающая жидкость, используемая при механической обработке металлов, содержащая воду, олеиновую кислоту, алкилполиоксиэтиленфосфат дополнительно содержит метаборат калия и 1,1'-этилен-2,2'-диолеил-бис-имидазолин - продукт взаимодействия олеиновой кислоты с триэтилентетраамином при температуре 110-120°С с применением комбинированного катализатора, содержащего катионит КУ-2 и едкий калий в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

олеиновая кислота	1,8-2,2
алкилполиоксиэтиленфосфат	0,3-0,4
метаборат калия	0,8-1,0
1,1'-этилен-2,2'-диолеил-бис-имидазолин	2,0-2,4
вода	остальное до 100.

Приготовление этой смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в виде 6%-ного водного раствора осуществляют следующим образом. Сначала готовят 60%-ный водный концентрат следующих ингредиентов при их соотношении, мас. %:

олеиновая кислота	18-22
алкилполиоксиэтиленфосфат	3-4
метаборат калия	8-10
1,1'-этилен-2,2'-диолеил-бис-имидазолин	20-24
вода	остальное до 100.

Концентрат готовят следующим образом: в воду добавляют 1,1'-этилен-2,2'-диолеил-бис-имидазолин, потом добавляют метаборат калия, олеиновую кислоту, алкилполиоксиэтиленфосфат в количествах указанных по изобретению и смесь интенсивно перемешивают в течение 20-30 минут при комнатной температуре. Для приготовления СОЖ использовали следующие вещества: олеиновая кислота (ГОСТ 7580-91), алкилполиоксиэтиленфосфат (ТУ 2484-344-05763441-2001), метаборат калия (ТУ 6-09-2033-77).

Используемый в данной жидкости 1,1'-этилен-2,2'-диолеил-бис-имидазолин синтезирован взаимодействием олеиновой кислоты с триэтилентетраамином (ТУ 6-09-3207-76) при температуре 110-120°С с применением комбинированного катализатора, содержащего катионит КУ-2 и едкий калий в соотношении 1:1 (Кузнецов С.А. Получение и свойства многофункциональных имидазолиновых присадок / С.А. Кузнецов, Е.В. Васильева, Н.И. Кольцов // Вестник Чувашского университета. 2008. - №2. - С. 37-41) согласно уравнению:

Полученное соединение перекристаллизовывали из н-гептана и определяли кинематическую вязкость при 50°С, значение которого равно 1051 мм²/с, плотность при 20°С - 0,932 г/см³, а также значение гидрофильно-липофильного баланса, которое равно 5,0. За ходом реакции во времени осуществляли контроль по кислотному числу (ГОСТ 29039-91). Выход 85%.

Для дальнейших испытаний использовали 6% водный раствор СОЖ, приготовленный путем разбавления водой ранее полученного 60% концентрата. Составы СОЖ приведены в табл. 1.

Испытания СОЖ, по составам табл. 1, на устойчивость к микробному поражению проводят в соответствие ГОСТ 9085-78. Основные физико-химические показатели СОЖ: стабильность эмульсии и рН определяют в соответствии ГОСТ 6243-75, пенообразование - методом, изложенным в ТУ 38-101-147-74, запах - органолептически, цвет - визуально. Результаты испытаний по вышеуказанным свойствам соответствуют требованиям ГОСТ.

Исследование эффективности действия заявляемой СОЖ на стойкость инструмента и качество обработанной поверхности проводят путем сравнения ее с прототипом СОЖ, на операциях сверления, точения и шлифования следующих марок сталей: Ст. 20, Ст. 45, 40Х, 30ХГС, 50ХН.

Сравнительные испытания СОЖ по прототипу и заявляемой на операции сверления стали проводят на станке типа 2Н125 с использованием сверла диаметром 10,8 мм из быстрорежущей стали Р6М5. Оценку проводят по крутящему моменту и по стойкости сверла до износа по задней грани, равного 0,7 мм. Подачу СОЖ в зону резания осуществляют поливом свободно падающей струей с расходом жидкости 6 л/мин.

Сравнительные испытания на операциях точения проводят на токарно-винторезном станке 16К20 с бесступенчатым приводом. Подачу СОЖ в зону резания осуществляют поливом свободно падающей струей с расходом жидкости 6 л/мин.

Оценку стойкости инструмента проводят на операции точения резцами с твердосплавными пластинами ВК6 при следующих режимах резания: скорости резания 0,16; 0,22 и 0,31 м/с при подаче 0,14 мм/об и глубине резания 0,5 мм.

Оценку стойкости режущего инструмента и качества обработанной поверхности (шероховатость) проводят на операции точения резцами с пластинами из твердых сплавов Т15К6 и КТН-16 при режиме: скорость резания 1,66 м/с, подача 0,15 мм/об, глубина резания 1 мм.

Стойкость резца при точении определяют по времени износа его задней поверхности на 0,5 мм.

Сравнительные испытания влияния на стойкость инструмента и качество обработанной поверхности (шероховатость) на операции шлифования при различных режимах работы проводят на плоскошлифовальном станке ЗГ-71. Подачу СОЖ в зону резания осуществляют высоконапорной струей при расходе жидкости 30 л/мин.

Результаты испытаний на операциях сверления и точения заявляемой СОЖ и по прототипу, их влияние на стойкость инструмента, а также на качество обработанных поверхностей, приведены в табл. 2-5.

Таблицы 2, 4 и 6 показывают увеличение срока службы обрабатывающего инструмента, таблица 3 показывает уменьшение крутящего момента, а таблица 5 иллюстрирует уменьшение шероховатости обработанных поверхностей различных материалов при разных режимах с использованием заявляемой СОЖ по сравнению с прототипом.

Результаты испытаний показывают, что заявляемая СОЖ в сравнении с прототипом позволяет увеличить срок службы абразивных кругов в среднем на 23%, и уменьшить шероховатость обработанной поверхности в среднем на 15%.

Исследования прототипа и заявляемой в качестве изобретения СОЖ по влиянию на противокоррозионную устойчивость углеродистой стали проводят гравиметрическим методом. Образцы из стали Ст. 10 размером 120×10×1 мм из одной партии шлифуют наждачной бумагой различной зернистости, полируют на сукне до полного удаления рисок, остающихся от шлифования. Продукты коррозии с поверхности образцов удаляют в ингибированной кислоте (18% HCl + 0,5% КИ-1).

Испытания полностью погруженных шлифованных и обезжиренных образцов проводят в стеклянных сосудах при соотношении объема раствора к поверхности металла 18-20 мл/см². Коррозионной средой являются растворы заявляемой СОЖ и прототипа, в качестве контроля используют водопроводную воду. Время выдержки образцов в коррозионных средах составляет 30 суток.

Эффективность действия ингибиторов оценивают по потере массы образцов в исследуемых средах. Скорость коррозии (К) вычисляют по убыли массы образцов, отнесенной к единице поверхности за единицу времени по формуле:

К=m₀ - m/ S⋅t,

где m₀ и m - масса пластинки до и после опыта, соответственно, г; S - площадь пластинки, м²; t - время проведения опыта, ч.

Ингибиторный эффект (коэффициент торможения), который показывает, во сколько раз ингибитор замедляет скорость коррозии, вычисляют по формуле:

γ=К₀/К,

где К и К₀ - скорость коррозии в присутствии ингибитора и без него, соответственно. Степень защиты, характеризующую полноту подавления коррозии, определяют в %:

Z=К₀-К/К₀⋅100.

Результаты противокоррозионных испытаний представлены в табл. 6.

Из данных табл. 7 видно, что заявляемая СОЖ обладает более высокими показателями ингибирования коррозии стали.

Таким образом, смазочно-охлаждающая жидкость позволяет повысить стойкость режущего инструмента, улучшить качество обработанной поверхности и повысить противокоррозионные свойства по сравнению с прототипом.

Смазочно-охлаждающая жидкость, используемая при механической обработке металлов, содержащая воду, олеиновую кислоту, алкилполиоксиэтиленфосфат отличающаяся тем, что дополнительно содержит метаборат калия и 1,1'-этилен-2,2'-диолеил-бис-имидазолин - продукт взаимодействия олеиновой кислоты с триэтилентетраамином при температуре 110-120°С с применением комбинированного катализатора, содержащего катионит КУ-2 и едкий калий в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

олеиновая кислота	1,8-2,2
алкилполиоксиэтиленфосфат	0,3-0,4
метаборат калия	0,8-1,0
1,1'-этилен-2,2'-диолеил-бис-имидазолин	2,0-2,4
вода	остальное до 100

Настоящее изобретение относится к однофазному способу приготовления смазки на основе комплекса сульфоната кальция. В частности, изобретение относится к однофазному способу приготовления смазки на основе комплекса сульфоната кальция в отсутствие борной кислоты, включающему осуществление по меньшей мере одной стадии под давлением по меньшей мере 400 кПа и при температуре по меньшей мере 130°С.

Смазочная композиция // 2678102

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции для применения в картере двигателя, содержащей: (i) базовое масло, содержащее по меньшей один моноэфир или смесь моноэфиров, где указанный моноэфир или смесь моноэфиров присутствует от общего веса смазочной композиции в количестве от по меньшей мере 10 вес.% и до 75 вес.% и в имеет кинематическую вязкость при 100°C не более 4 мм2/с, индекс вязкости по меньшей мере 130 и потери от испарения, определяемые по методу Ноак, не более 20 вес.%; причем базовое масло дополнительно содержит полученное по Фишеру-Тропшу базовое масло, и (ii) полимерные присадки, повышающие индекс вязкости, которые присутствуют в количестве сухого полимерного остатка от 0,1 вес.% до 7 вес.%, от веса смазочной композиции, выбранные из (а) одного или больше гребнеобразных полимеров; (b) поли(мет)акрилатного полимера, содержащего от 1 до 70 мол.% одного или больше (мет)акрилатных структурных фрагментов, имеющих приведенную ниже формулу (1), где R1 представляет собой атом водорода или метильную группу, и R2 представляет собой линейную или разветвленную углеводородную группу, содержащую не меньше 16 атомов углерода; (c) их смесей, в которой указанный по меньшей мере, один моноэфир представляет собой продукт реакции одноатомного спирта и монокарбоновой кислоты, где указанный одноатомный спирт представляет собой, по меньшей мере, один насыщенный разветвленный алифатический одноатомный спирт, содержащий от 16 до 36 атомов углерода, и где указанная монокарбоновая кислота представляет собой, по меньшей мере, одну насыщенную линейную алифатическую монокарбоновую кислоту, содержащую от 5 до 10 атомов углерода.

Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием // 2676690

Изобретение относится к химической промышленности, а именно - к смазочно-охлаждающим технологическим средствам (СОТС), и может быть использовано при обработке металлов резанием и отделочно-упрочняющей обработке поверхностей деталей из сталей и цветных металлов резанием и алмазным выглаживанием.

Твердосмазочная композиция для формирования металлокерамического покрытия в узлах трения // 2675849

Настоящее изобретение относится к твердосмазочной композиции для формирования металлокерамического покрытия в узлах трения, составам для обработки металлических поверхностей узлов трения различных механизмов машин и оборудования хозяйственного и военного назначения, в частности для формирования на поверхностях трения износостойкого металлокерамического покрытия с высокими триботехническими характеристиками, и может быть использовано для поверхностного упрочнения и восстановления поверхностей в узлах терния, подверженных износу в условиях трения, высоких температур и давления.

Противоизносная композиция к смазочным материалам // 2675632

Изобретение относится к области машиностроения, металлообработки и производства смазочных материалов; композиция может быть использована для введения в индустриальные масла, технологические смазки, смазочно-охлаждающие технологические среды, а также в пластичные смазки.

Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования // 2674162

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам и может быть использовано при обработке металлов резанием и отделочно-упрочняющей обработке поверхностей деталей из сталей и цветных металлов резанием и методами поверхностно-пластического деформирования.

Приработочное масло // 2673494

Изобретение относится к области производства смазочных масел и может быть использовано при выполнении технологической операции обкатки отремонтированных двигателей в условиях сельскохозяйственных предприятий, эксплуатирующих и ремонтирующих двигатели внутреннего сгорания, а также прочих предприятий ремонтно-технического назначения.

Смазочное масло на основе жидких олигометилоктилсилоксанов и олигоэтилоктилсилоксанов // 2673482

Предлагаемое изобретение относится к жидким смазочным составам на кремнийорганической основе, в частности к смесевым смазочным маслам на олигометилоктил- или олигоэтилоктилсилоксановой основе в сочетании с нефтяным маслом и/или сложным органическим эфиром, которые находят применение в различных отраслях промышленности для обеспечения работы узлов трения в расширенном интервале температур и как основа пластичных смазок.

Смазочный материал для облегчения процесса механообработки и способ механообработки // 2673474

Настоящее изобретение относится к смазочному материалу для облегчения процесса механообработки, содержащий: высокомолекулярное соединение (A), имеющее средневесовую молекулярную массу 5 × 104 или выше и 1 × 106 или ниже; среднемолекулярное соединение (В), имеющее средневесовую молекулярную массу 1 × 103 или выше и ниже чем 5 × 104; и углерод (C), имеющий средний размер частиц 100 мкм или больше, и формой углерода (C) является форма чешуек.

Улучшенная стабильность качения в смазочной композиции // 2673067

В настоящем изобретении описано применение салицилата кальция в смазочной композиции, содержащей базовое масло и литиевую и/или кальциевую соль жирной кислоты и показывающей улучшенную стабильность качения, причем стабильность качения измеряют согласно ASTM D 1831.

Композиции присадок и промышленные технические жидкости // 2658917

Настоящее изобретение относится к композициям присадок и промышленным техническим жидкостям для использования в металлообработке, обработке металлов давлением, ковке и в горном деле.

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости // 2650525

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые могут быть использованы в машиностроении при холодной обработке материалов резанием и деформированием.

Смазочно-охлаждающая жидкость с углеродными нанотрубками // 2649010

Изобретение относится к области механической обработки металлов и может быть использовано на предприятиях машиностроения. Предлагается смазочно-охлаждающая жидкость, содержащая модификатор, отличающаяся тем, что в качестве модификатора использована полученная при действии ультразвука водная дисперсия многостенных углеродных нанотрубок, поверхность которых функционализирована четвертичной аммониевой солью, при следующем соотношении компонентов, масс.

Вещество для обработки железобетона // 2645950

Изобретение относится к области обработки строительных конструкций. Изобретение может быть использовано для обработки, в частности сверления, железобетона при ремонте, реконструкции и разрушении зданий, для резки арматуры, или в любых других случаях, при которых требуется получить отверстия в железобетоне.

Водорастворимый смазочный агент для обработки металлов и способ обработки металлов // 2621729

Изобретение относится к водорастворимому смазочному агенту для обработки металлов, содержащему компонент А, компонент В, компонент С и компонент D, где компонент А представляет собой минеральное масло, которое обладает характеристической температурой, измеренной в соответствии с JIS K2242, 570°С или выше, и содержится в количестве 10% мас.

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов // 2608849

Настоящее изобретение относится к концентрату СОЖ для механической обработки металлов, содержащему в качестве основного компонента электрохимический активированный католит с pH≥11,5 и с окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) ϕ≤-300 мВ (pH≥11,5), а в качестве добавки применяется гексамин и карбоксипав при следующем соотношении компонентов, масс.

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости // 2597599

Настоящее изобретение относится к концентрату смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), содержащему продукты взаимодействия триэтаноламина с олеиновой кислотой, борной кислотой, моноалкилфосфорной кислотой, целевые добавки - пеногаситель и отдушку и воду, при этом в качестве продукта взаимодействия триэтаноламина с олеиновой кислотой используют триэтаноламиновые мыла олеиновой кислоты и триэтаноламиновые мыла оксиэтилированной олеиновой кислоты на 7 молей окиси этилена, в качестве продукта взаимодействия триэтаноламина с борной кислотой используют продукт взаимодействия триэтаноламина с модифицированной борной кислотой, в качестве продукта взаимодействия триэтаноламина с моноалкилфосфорной кислотой используют продукт, где в качестве спиртового агента служит полиэтиленгликоль 400, концентрат дополнительно содержит водный раствор полиэтиленгликоля 1500 в концентрации 30-35% масс, и ингибитор меди, в качестве которого используют продукт взаимодействия бензотриазола с триэтаноламином в массовом соотношении 1:5, при следующем соотношении компонентов, мас.%: триэтаноламиновые мыла олеиновой кислоты - 10,0-20,0; триэтаноламиновые мыла оксиэтилированной олеиновой кислоты на 7 молей окиси этилена - 10,0-12,0; продукт взаимодействия триэтаноламина с модифицированной борной кислотой - 25,0-28,0; продукт взаимодействия триэтаноламина с моноалкилфосфорной кислотой, где в качестве спиртового агента служит полиэтиленгликоль 400, - 25,0-30,0; водный раствор 30-35% полиэтиленгликоля 1500 - 10,0-12,0; продукт взаимодействия бензотриазола с триэтаноламином в массовом соотношении 1:5 - 0,3-0,5; пеногаситель - 0,05-0,07; отдушка - 0,003-0,005; вода - до 100%.

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки // 2545060

Настоящее изобретение относится к смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки, содержащей воду и триэтаноламин, при этом с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, повышения бактериологической стойкости и снижения энергозатрат при шлифовании, жидкость дополнительно содержит олеиновую кислоту, трансформаторное масло и фурацилин и при следующем соотношении компонентов, мас.%: триэтаноламин - 0,15-7,5; олеиновая кислота - 0,1-5,0; трансформаторное масло - 3,0-10,0; фурацилин - 0,04-0,07; вода - остальное.

Водорастворимый смазочный состав для обработки конвейерных лент // 2537294

Настоящее изобретение относится к водорастворимому смазочному составу для обработки конвейерных лент, содержащему четвертичную аммониевую соль, в качестве которой он содержит алкилдиметилбензиламмоний хлорид, и дополнительно содержит кокоамфоацетат натрия, при следующем соотношении, мас.%: алкилдиметилбензиламмоний хлорид 5-14, кокоамфоацетат натрия 2-5, вода - остальное.

Жидкости для прокатки // 2536468

Настоящее изобретение относится к жидкости для прокатки, включающей: от 50 до 90 масс.%, относительно общей массы жидкости для прокатки, углеводородной основы (a), включающей по меньшей мере 50 масс.% изопарафинов, от 5 до 20 масс.%, относительно общей массы жидкости для прокатки, одного или нескольких модификаторов трения (b), выбранных из жирных спиртов, жирных кислот, жирных аминов, сложных эфиров жирных кислот или полимерных сложных эфиров, полученных этерификацией спиртами сополимеров альфа-олефинов и двухосновных карбоновых кислот, от 0,5 до 7 масс.%, относительно общей массы жидкости для прокатки, одной или более противоизносных и/или противозадирных фосфорсодержащих присадок, выбранных из фосфорорганических соединений, являющихся производными фосфористой кислоты (c), причем содержание фосфора в указанной жидкости, измеренное согласно стандарту NFT 60-106, составляет по меньшей мере 500 м.д.

Рабочая жидкость для гидравлических систем // 2659393

Изобретение относится к рабочим (гидравлическим) жидкостям и может быть использовано в областях техники, требующих применения в гидросистемах рабочих жидкостей с большим диапазоном рабочих температур и обладающих повышенной пожаробезопасностью, в частности, в авиационной технике.