Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для магнитно-абразивной обработки металлов




Владельцы патента RU 2790826:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к концентратам СОЖ, которые могут быть использованы в виде водных растворов в машиностроительной отрасли на операциях МАО цветных металлов, сталей и их сплавов. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) состоит из компонентов, мас.%: триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот С7-С9 30,0-50,0, олеиновая кислота 10,0-15,0, сульфоэтоксилат натрия 5,0-10,0, гидроксид калия 2,0, нитрит натрия 2,0, индустриальное масло 2,0-4,0, вода остальное. Технический результат заключается в повышении производительности при магнитно-абразивной обработке и снижении шероховатости обрабатываемых поверхностей. 3 пр., 3 табл.

 

Область техники

Процессы обработки металлов характеризуются исключительным многообразием условий, обусловленных обширной номенклатурой обрабатываемых и инструментальных материалов, спецификой конкретных операций, видом и масштабами производств. Одним из путей увеличения производительности обработки и обеспечения заданного качества обработанной поверхности является правильный выбор и использование СОЖ. Решение задач повышения эффективности применения СОЖ реализуется путем подбора и изменения их составов, что позволяет осуществлять многосторонние изменения параметров функционирования систем обработки металлов.

Изобретение относится к концентратам СОЖ, которые могут быть использованы в виде водных растворов в машиностроительной отрасли на операциях МАО цветных металлов, сталей и их сплавов.

Уровень техники

Известен концентрат технологической СОЖ для финишной алмазно-абразивной обработки металлов, содержащий, мас.%: триэтаноламиновое мыло жирных кислот фракции С6-С20 25,0-30,0, диэтиленглиголь 20,0-30,0, нитрит натрия 0,4-0,6 и воду [1]. Недостатком известного концентрата СОЖ является нестабильность его эксплуатационных свойств, а именно, в процессе эксплуатации наблюдается снижение режущей способности инструмента.

Известен концентрат технологической СОЖ для финишной абразивной обработки металлов, содержащий, мас.%: триэтаноламин 10,0-20,0, метилсульфат 1,0-3,0, оксиэтилированные монолакилфенолы на основе тримеров пропилена 20,0-30,0 и воду [2]. Недостатком известного концентрата СОЖ является недостаточная производительность режущего инструмента при его использовании на финишных операциях обработки.

Известен концентрат технологической СОЖ для механической обработки металлов, содержащий, мас.%: триэтаноламин 0,8-2,0, триэтаноламиновое мыло высших жирных кислот 9,0-14,0, триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции С7-С9 или С10-С13 1,5-3,5, полиоксиэтилированные первичные жирные спирты фракции С10-С13 или С12-С14 или С10-С18 4,0-8,0, пек дистилляции таллового масла 4,0-8,0, диалкилдитиофосфат цинка 1,0-4,0, экстракт селективной очистки нефтяных масел 10,0-20,0 и остальное - минеральное масло [3]. Недостатком известного концентрата СОЖ является наличие в его составе производных глиголей, которые в процессе эксплуатации окисляют СОЖ с образованием кислотных коррозионностойких агентов, что уменьшает рН и степень допускаемых загрязнений.

Наиболее близким к заявленному техническому решению изобретения является концентрат СОЖ, использующийся для механической обработки металлов резанием, содержащий, мас.%: триэтаноламин 4,0-10,0, триэтаноламиновое мыло жирной кислоты 8,0-20,0, моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов 2,0-6,0, кальциевое и/или натриевое мыло кислот касторового масла 2,0-12,0, минеральное масло 1,0-7,0 и воду [4]. Недостатком прототипа является то, что он не универсален, содержит низкий процент масла (более 50% состоит из воды).

Задача, решаемая изобретением - разработка состава концентрата СОЖ для МАО, который соответствует требованиям к показателям качества СОЖ, используемых для финишных операций металлообработки сталей и сплавов, а также способствует расширению номенклатуры выпускаемых СОЖ.

Сущность изобретения

Поставленная задача достигается тем, что концентрат СОЖ, который может быть использован в виде водного раствора в машиностроительной отрасли на операциях МАО цветных металлов, сталей и их сплавов, включает триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот С7-С9, олеиновую кислоту, гидроксид калия, нитрит натрия, индустриальное масло и воду, что дополнительно содержит сульфоэтоксилат натрия, мас.%:

триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот 30,0-50,0
С7-С9 олеиновая кислота 10,0-15,0
сульфоэтоксилат натрия 5,0-10,0
гидроксид калия 2,0
нитрит натрия 2,0
индустриальное масло 2,0-4,0
вода остальное

Технический результат, достигаемый заявляемым изобретением, заключается в одновременном повышении производительности и снижении шероховатости обрабатываемых поверхностей при МАО путем улучшения эксплуатационных характеристик заявляемого концентрата.

В составе концентрата СОЖ используются следующие компоненты:

- триэтаноламиновое мыло фракции С7-С9, выпускается по ТУ 2423-061-05807977-2002 (приводит к улучшению смачивающих, моющих и эмульгирующих свойств, а также способствует образованию стабильной эмульсии и при хранении в течение длительного времени не расслаивается);

- олеиновая кислота, выпускается по ГОСТ 7580-91 (приводит к улучшению эмульгируемости масла и смазывающих свойств);

- сульфоэтоксилат натрия, выпускается по ТУ 2481-017-71150986-2011 (является ПАВ предлагаемого концентрата СОЖ и выполняет функцию моющего детергента);

- гидроксид калия, выпускается по ГОСТ 24363-80 (в предлагаемом концентрате СОЖ используется как смазочный материал);

- нитрит натрия, выпускается по ГОСТ 19906-74 (используется для изолировании соли жесткости и предотвращения их реакции с мылом, что влияет на производительность процесса в целом);

- масло индустриальное И-8А, выпускается по ГОСТ 20799-88 (используется для операции химического или электрохимического обезжиривания деталей в процессе обработки).

Предложенное соотношение компонентов позволяет получить материал с высокими эксплуатационными свойствами и наименьшими затратами.

Предлагаемый концентрат СОЖ получают простым механическим смешиванием входящих в нее компонентов с водой путем непрерывного помешивания в течение 45-60 мин при температуре (50-70)°С. Для магнитно-абразивной обработки металлов используют 3%-ный раствор концентрата СОЖ в воде.

Заявляемые концентраты СОЖ представляют собой маслянистые жидкости желто-коричневого цвета, легко разбавляются как технической, так и водопроводной водой при температуре (10-20)°С с образованием полупрозрачных растворов молочного цвета.

Приготовлены следующие предлагаемые составы концентратов СОЖ (табл. 1).

В таблице 2 представлены эксплуатационные показатели качества предлагаемых составов концентрата СОЖ и 3%-ного раствора этого концентрата СОЖ.

Рабочие растворы в концентрации 2-5% обладают достаточными антикоррозионными свойствами, рН растворов и находятся в пределах 8-9.

Испытания прототипа и предлагаемых составов СОЖ выполнялись на экспериментальной установке для МАО модели ЭУ-1 при следующих параметрах: величина магнитной индукция в рабочем зазоре, 1,0 Тл, скорость вращения детали, 2,5 м/с, скорость осцилляции детали, 0,12 м/с, амплитуда осцилляции, 2,0 мм, величина рабочего зазора, 1,0 мм, время обработки, 60 с. В качестве ферроабразивного порошка применялся Ж15КТ ТУ 6-09-03-483-81, зернистость которого 200-315 мкм. Исходная шероховатость поверхностей образцов составляет 1,2-1,4 мкм. В качестве образцов использовали втулки из шарикоподшипниковой стали и алюминиевого сплава ШХ15 ГОСТ 801-78 и Д16 ГОСТ 4784-97 соответственно, которые крепились на ферромагнитной оправке. Габаритные размеры втулок: диаметр 36,0 мм, длина 32,0 мм, толщина стенки 1,0 мм. В процессе испытания оценивали массовый съем металла (AG) и шероховатость поверхности (Ra).

Массовый съем металла определяется как отношение масс образцов до и после МАО. Масса исходных образцов - 28 и 10 г соответственно, взвешивание образцов выполнялось на лабораторных весах модели ВЛА-200-2М с точностью до ±0,001 г. Исследование шероховатости поверхности образцов выполнялось на профилографе-профилометре модели 250 завода «Калибр» посредством фиксации данных на профилограмме. Значение показателей для данных условий МАО определялось как среднее арифметическое результатов замеров на пяти образцах.

Результаты испытаний прототипа и предлагаемых составов приведены в таблице 3.

В результате проведенных испытаний (табл. 3) было выявлено, что оптимальным является состав №2 предлагаемого концентрата СОЖ. Он имеет улучшенные технологические показатели по производительности обработки (в 1,17-1,22 раза) и шероховатости обрабатываемой поверхности (в 1,27-2,0 раза). Данный состав обладает хорошими технологическими свойствами, повышающими производительность МАО и снижающими шероховатость обрабатываемых поверхностей. Для состава №1 увеличение количества воды приводит к снижению режущей и моющей способности. Из-за уменьшения количества воды для состава №3 снижаются смазочные и омывающие свойства СОЖ, что связано с неполным растворением нитрита натрия и гидроксида калия.

Источники информации

1. А.с. 1055757, МПК С10М 3/02, 1983.

2. А.с. 1740404, МПК С10М 173/02, 1992.

3. Патент РФ №1814307, МПК С10М 173/00, 1995.

4. Патент РФ №2148622, МПК С10М 173/00, 2000 (прототип).

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), который может быть использован в виде водного раствора в машиностроительной отрасли на операциях магнитно-абразивной обработки (МАО) цветных металлов, сталей и их сплавов, содержащий триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот С7-С9, олеиновую кислоту, гидроксид калия, нитрит натрия, индустриальное масло и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит сульфоэтоксилат натрия, мас.%:

триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот С7-С9 30,0-50,0
олеиновая кислота 10,0-15,0
сульфоэтоксилат натрия 5,0-10,0
гидроксид калия 2,0
нитрит натрия 2,0
индустриальное масло 2,0-4,0
вода остальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к реагентным способам обработки отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей и может быть использовано для межоперационной промывки и расконсервации деталей и изделий, изготовленных из черных и цветных металлов на предприятиях металлообрабатывающей, металлургической и других отраслей промышленности.

Изобретение относится к машиностроению (металлообработке), в частности к составу и способу приготовления масляной СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости). Описан состав и способ приготовления масляной смазочно-охлаждающей жидкости.

Данное изобретение относится к водной композиции с увеличенной стабильностью для нанесений на металлическую поверхность, включающей, по меньшей мере, одно липофильное соединение и, по меньшей мере, один сополимер, отличающейся тем, что, по меньшей мере, один сополимер представляет собой гребенчатый разветвленный сополимер, проявляющий чередующуюся последовательность мономерных звеньев (a), имеющих, по меньшей мере, одну гидрофильную группу, и мономерных звеньев (b), имеющих, по меньшей мере, одну липофильную боковую цепь, где, по меньшей мере, одна гидрофильная группа мономерных звеньев (a) представляет собой, по меньшей мере, одну карбоксилатную группу, и где мономерные звенья (b) имеют одну липофильную боковую цепь, которая является линейной углеводородной цепью с 4-20 атомами углерода.

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости включает олеат меди, антиокислительную присадку, диспергирующую присадку, очищенное базовое масло, эмульгатор, вещество-связку и воду.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в производстве алюминиевых слитков на машинах непрерывного литья. Предложен состав смазочной композиции для кристаллизатора, содержащий воду, нефтяное масло и окислитель.

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.

Настоящее изобретение относится к композициям присадок и промышленным техническим жидкостям для использования в металлообработке, обработке металлов давлением, ковке и в горном деле. Композиция содержит: длинноцепочечный первичный C8-C24 амин, третичный этоксилированный циклоалкиламин и аминокислоту, при этом указанная композиция присадки свободна от бора и вторичного амина, что означает, что композиция содержит меньше 0,5 мас.% бора и вторичного амина.

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. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости, содержащий диметилэтаноламиновый или триэтаноламиновый эфиры борной кислоты, диметилэтаноламиновый или триэтаноламиновый эфиры олеиновой или нафтеновых кислот или синтетических жирных кислот фракции С7-С10, в качестве ингибитора коррозии - продукт взаимодействия диметилэтанол- или триэтаноламина с моно- и диалкилфосфорными кислотами, в которых в качестве спиртового агента использовалась смесь жирных спиртов C8-C10 с три-, тетра- или более этиленгликолями в массовом соотношении 1:(5-6), соапстоки растительных и животных жиров, отличается тем, что он дополнительно содержит наноразмерный дисульфид молибдена и глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.%: диметилэтаноламиновый или триэтаноламиновый эфиры борной кислоты - 20,0-25,0; диметилэтаноламиновый эфир олеиновой или триэтаноламиновый эфир нафтеновых кислот или синтетических жирных кислот фракции C7-C10 - 12,0-15,0; ингибитор коррозии: продукт взаимодействия диметилэтаноламина или триэтаноламина с моно- и диалкилфосфорными кислотами, содержащими в качестве спиртового агента смесь жирных спиртов C8-C10 с три-, тетра- или более этиленгликолями в массовом соотношении 1:(5-6) - 20,0-25,0; наноразмерный дисульфид молибдена - 10,0-15,0; глицерин - 5,0-10,0; соапстоки растительных и животных жиров - до 100.

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.
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.
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.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2022-06-28 2023-02-28T13:20:38
Наверх