Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для магнитно-абразивной обработки металлов

Авторы патента:

Войнаш Сергей Александрович (RU)

Ремшев Евгений Юрьевич (RU)

Романюк Николай Николаевич (BY)

Маликов Владимир Николаевич (RU)

Соколова Виктория Александровна (RU)

Максимович Кирилл Юрьевич (RU)

Акулович Леонид Михайлович (BY)

Сергеев Леонид Ефимович (BY)

Сергеев Кирилл Леонидович (BY)

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

C10M137/00 - Смазочные составы, отличающиеся добавкой, являющейся органическим низкомолекулярным соединением, содержащим фосфор

Владельцы патента RU 2792075:

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

Настоящее изобретение относится к концентрату смазочно-охлаждающей жидкости для магнитно-абразивной обработки алюминия и его сплавов и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях промышленности. Заявленный концентрат смазочно-охлаждающей жидкости содержит мыла смоляных или жирных кислот и продукт обработки жирных кислот фракции С₇-С₉ алканоламином, нитрит натрия, гидроокись калия и воду, в качестве мыла смоляных или жирных кислот используют калиевые мыла смоляных или олеиновой кислоты, в качестве продукта обработки жирных кислот фракции С₇-С₉ алканоламином - продукт конденсации при 100-130 °С жирных кислот фракции С₇-С₉ с триэтаноламином, а также концентрат содержит триэтаноламинную соль алкилфенилэтоксифосфата (присадка «Фосфоксит-7»), мас. %: мыла смоляных или жирных кислот и продукт обработки жирных кислот С₇-С₉ алканоламином - 40,0-60,0, присадка «Фосфоксит-7» - 6,0-12,0, нитрит натрия - 2,0, гидроокись калия - 2,0, вода - остальное. Технический результат – одновременное повышение производительности и снижение шероховатости обрабатываемых поверхностей при магнитно-абразивной обработке путем улучшения эксплуатационных свойств заявленного концентрата. 3 табл.

Область техники

В современном машиностроении алюминий и его сплавы широко применяются как конструкционные материалы, обладающие низкой плотностью и высокой пластичностью из которых изготавливается большое количество деталей. Применяемые алюминиевые сплавы существенно отличаются по своим технологическим свойствам и обрабатываемости и требуют тщательного подбора эффективных составов и технологии приготовления и применения смазочно-охлаждающим жидкостей (СОЖ). Использование на различных операциях новых многокомпонентных СОЖ может решить данную проблему повышения качества обработанной поверхности и производительности при обработке данных сплавов.

Изобретение относится к СОЖ и их концентратам, применяемых для магнитно-абразивной обработки (МАО) алюминия и его сплавов, и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях промышленности.

Уровень техники

Известен концентрат технологической СОЖ для МАО металлов, содержащий (Сакулевич, Ф.Ю. Основы магнитно-абразивной обработки / Ф.Ю. Сакулевич. - Мн.: Наука и техника, 1981. - 328 с), мас. %: триэтаноламин 1; олеиновая кислота 0,5 и глицерин 0,5. Недостатком известного концентрата является то, что не обеспечивается в достаточной степени уменьшение шероховатости обработанной поверхности, что указывает на невысокую моющую способность данной технологической СОЖ.

Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению изобретения является концентрат СОЖ, использующийся для механической обработки металлов резанием (патент на изобретение РФ 2119534, МПК С10М 173/00, дата публикации 27.09.1998), содержащий, мас. %: продукт взаимодействия в среде минерального масла и гликоля алканоламина с олеиновой кислотой или ее смесью с растительным маслом 45-66; полиоксиэтилированный алкилфенол с 4-6 оксиэтильными группами (неонол АФ 9-4 или АФ 9-6) 3-6; фенилкарбинол 3-6 или нефтяной сульфонат 6-12; борная кислота 5-9 и воду. Недостатком данного концентрата является использование в составе производных гликолей, наличие которых в процессе эксплуатации приводит к окислению СОЖ с образованием кислотных коррозионностойких агентов. Узкий диапазон показателя рН уменьшает степень допускаемых загрязнений и ограничивает возможность применения концентрата СОЖ.

Задача, решаемая изобретением - повышение производительности МАО, снижение шероховатости обрабатываемой поверхности и расширение технологических возможностей использования СОЖ.

Сущность изобретения

Поставленная задача достигается тем, что концентрат СОЖ для МАО алюминия и его сплавов включает мыла смоляных или жирных кислот и продукт обработки жирных кислот фракции С₇-С₉ алканоламином, нитрит натрия, гидроокись калия и воду, в качестве мыла смоляных или жирных кислот используют калиевые мыла смоляных или олеиновой кислоты, в качестве продукта обработки жирных кислот фракции С₇-С₉ алканоламином -продукт конденсации при 100-130°С жирных кислот фракции С₇-С₉ с триэтаноламином, отличающийся тем, что содержит триэтаноламинную соль алкилфенилэтоксифосфата (присадка «Фосфоксит-7»), мас. %:

мыла смоляных или жирных кислот
и продукт обработки жирных кислот
С₇-С₉ алканоламином	40,0-60,0
присадка «Фосфоксит-7»	6,0-12,0
нитрит натрия	2,0
гидроокись калия	2,0
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.

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

Продукты конденсации жировых кислот фракции С₇-С₉ с триэтаноламином получают при взаимодействии соответствующего алканоламина с технической фракцией жирных кислот, соответствующих ГОСТ 23239-97, при 100-130°С в течении 3-5 часов.

Заявляемые концентраты СОЖ представляют собой маслянистые жидкости темно-коричневого цвета, легко разбавляются как технической, так и водопроводной водой при температуре 10-20°С с образованием полупрозрачных растворов. Для МАО металлов использовали 3%-ный раствор концентрата в воде.

Приготовлены следующие составы концентратов предлагаемых составов концентратов СОЖ (табл. 1) посредством их смешивания.

Содержание триэтаноламинового мыла фракции С₇-С₉ менее 45% и присадки «Фосфоксит-7» менее 8% приводит к тому, что состав СОЖ имеет более низкую вязкость и, как следствие, меньший коэффициент использования ферро-абразивного порошка в рабочей зоне при МАО. При этом снижаются моющие возможности СОЖ, а также производительность МАО в целом.

Содержание триэтаноламинового мыла фракции С₇-С₉ более 55% и присадки «Фосфоксит-7» более 10% приводит к тому, что состав СОЖ имеет высокую вязкость, что приводит к образованию твердой пленки шлама на поверхности металла и, соответственно, нарушается стабильность и устойчивость процесса МАО. В результате МАО происходит формирование поверхности с высокой шероховатостью.

В таблице 2 представлены физико-химические свойства предлагаемых составов концентратов СОЖ.

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

Испытания известного и предлагаемых составов СОЖ выполнялись на экспериментальной установке для МАО модели ЭУ-1 при следующих параметрах: величина магнитной индукция в рабочем зазоре, 1,10 Тл, скорость вращения детали, 2,5 м/с, скорость осцилляции детали, 0,12 м/с, амплитуда осцилляции, 1,0 мм, величина рабочего зазора, 1,0 мм, время обработки, 45 с. В качестве ферроабразивного порошка применялся Ж15КТ ТУ 6-09-03-483-81, зернистость которого 200-315 мкм. Исходная шероховатость поверхностей образцов составляет 1,25-1,6 мкм. В качестве образцов использовали втулки из алюминиевых сплавов АМгб ГОСТ 4784-97 и Д16 ГОСТ 4784-97 диаметром 36,0 мм, длиной 32,0 мм, толщиной стенки 1,0 мм, которые крепились на ферромагнитной оправке.

В процессе испытания оценивали массовый съем металла (ΔG), и шероховатость поверхности (Ra).

Массовый съем металла определяется как отношение масс образцов до и после МАО. Масса исходных образцов - 95,0 г, 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 известного и предлагаемых составов приведены в таблице 3.

Анализ таблицы 3 показывает, что предлагаемый состав №2 СОЖ по сравнению с №1, 3 и прототипом повышает производительность МАО в 1,11…1,32 раза, а также снижает шероховатость обрабатываемой поверхности в 1,26…1,86 раза.

К преимуществам предлагаемых составов СОЖ следует отнести высокие эксплуатационные характеристики СОЖ, экологически безопасный состав концентрата СОЖ. Также следует отметить технологию приготовления, которая может быть осуществлена на действующем оборудовании по производству СОЖ и на доступном сырье.

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для магнитно-абразивной обработки алюминия и его сплавов, содержащий мыла смоляных или жирных кислот и продукт обработки жирных кислот фракции С₇-С₉ алканоламином, нитрит натрия, гидроокись калия и воду, в качестве мыла смоляных или жирных кислот используют калиевые мыла смоляных или олеиновой кислоты, в качестве продукта обработки жирных кислот фракции С₇-С₉ алканоламином - продукт конденсации при 100-130 °С жирных кислот фракции С₇-С₉ с триэтаноламином, отличающийся тем, что содержит триэтаноламинную соль алкилфенилэтоксифосфата (присадка «Фосфоксит-7»), мас. %:

мыла смоляных или жирных кислот
и продукт обработки жирных кислот
С₇-С₉ алканоламином	40,0-60,0
присадка «Фосфоксит-7»	6,0-12,0
нитрит натрия	2,0
гидроокись калия	2,0
вода	остальное

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.

Средство техническое // 2781196

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.

Состав и способ приготовления смазочно-охлаждающей жидкости // 2780488

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.

Водная композиция для нанесений на твердую поверхность с увеличенной стабильностью // 2746841

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.

Концентрат смазочно - охлаждающей жидкости // 2741905

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.

Состав смазочной композиции для кристаллизатора // 2706352

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.

Смазочно-охлаждающая жидкость // 2679651

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.

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. 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.

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. 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.

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.

Производное бензотриазола, способ его получения и применения // 2737740

Изобретение относится к производному бензотриазола, имеющего структурную формулу (I), в которой группа R' выбрана из C10-25 линейного или разветвленного алкила, C10-25 линейного или разветвленного алкенила, C10-25 линейного или разветвленного гетероалкила и полиизобутенила, имеющего среднечисловую молекулярную массу Mn 500-1500; n выбрано из целого числа 0-5; n групп R0 являются одинаковыми или отличными друг от друга, и каждая независимо выбрана из C2-5 линейного или разветвленного алкилена; n+2 групп А являются одинаковыми или отличными друг от друга, и каждая независимо выбрана из водорода, группы, представленной формулой (I-1), и группы, представленной формулой (I-2), при условии, что по меньшей мере одна из указанных n+2 групп А является группой, представленной формулой (I-1), и по меньшей мере одна из указанных n+2 групп А является группой, представленной формулой (I-2); общей формулы (I-1) и общей формулы (I-2) группы R5 и R6 являются одинаковыми или отличными друг от друга, и каждая независимо выбрана из C1-15 линейного или разветвленного алкила; обе группы Х представляют собой атомы серы, обе группы Y представляют собой атомы кислорода; две группы Rʺ являются одинаковыми или отличными друг от друга, и каждая независимо выбрана из водорода и С1-6 линейного или разветвленного алкила; группы R1, R2, R3 и R4 являются одинаковыми или отличными друг от друга, и каждая независимо выбрана из водорода и С1-10 линейного или разветвленного алкила; линейный или разветвленный гетероалкил относится к группе, полученной путем вставки в структуру углеродной цепи линейного или разветвленного алкила одной гетерогруппы, выбранной из -NR- (где группа R выбрана из H и C1-4 линейного или разветвленного алкила).