А0 ДЕЛаМ ИЗОбРВТВннй и открытий (53) УДК 621.892:621.7..016.3 (088.8) (72) Авторы изобретения М. А. Далин, И. И. Эльович, Б. Р. Серебряков, М. А. Гольдблюм и М. Ф. Мамедов (7l) Заявитель (54) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ

ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

15 сн,-сн -", I с=О

2 1 р

I с=О

0Na

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам, применяемым, например, при алмазно-абразивной обработке чугунных изделий.

При обработке металлов образующиеся опилки и пыль накапливаются у инструмента и обрабатываемой детали, слипаются и препятствуют отводу тепла, повышают износ инструмента, снижают класс чистоты обрабатываемой детали и затрудняют ее контроль.

Известные смазочно-охлаждающие жидкости, представляющие собой водный раствор натриевой соли кислого гудрона, тетраоорнокислого натрия, нитрита натрия и триэтаноламина.

При обработке =тальных деталей они хорошо смывают образующуюся пыль с инструмента и обрабатываемой детали.

Однако при обработке чугунных изделий моющий эффект снижается ввиду большого содержания графита в чугуне. Наблюдается засаливание брусков и быстрое загрязнение жидкости и станка графитом, отделяемым в процессе алмазно-аоразивной обработки, Целью изобретения является повышение смазочных свойств жидкости и повышение стабилизирующего действия. Для достижения поставленной цели предлагается в состав жидкости на основе воды, натриевой соли кислого гудрона, тетраборнокислого натрия, нитрита натрия и триэтаноламина вводить натриевые соли стеариновой и олеиновой кислот и 3вЂ”

5%-ный водный раствор сополимера акриламида и акрилата натрия или калия (иономер

5 ВО).

Ионизированный водорастворимый полимер, именуемый «иономер-ВО», по своей структуре и методу получения относится к так называемым гидролизованным полиакрилонитрилам.

10 По своей химической структуре этот продукт является, в основном, нерегулярным сополимером акриламида и акрилата натрия или калия где Х и Y вЂ” числа амидных и карбоксильных групп, приходящиеся на 100 боковых ответвлений.

25 Изменением соотношения Х/Y получаются газличные иономеры ВО, отличающиеся друг от друга физико-химическими свойствами.

Иономеры серии ВО имеют слабый запах аммиака. 4 вЂ” 5%-ные водные растворы ионо30:; проз являются вязкими (пастообразными), 502932

Табли ца 1

Содержание компонентов в СОЖ, вес. %

Осадок, мл

1,5

0,125

0,75

97,5

0,7

1,5

0,125

0,5

0,25

0,50

4,0

93,5

1,5

0,125

0,5

0,25

0,40

3,0

94,5

Коэффициент трения при температуре, - С

Смазочно-охлаждающая жидкость

0,10

0,09

0,10

0,09

Известная

Предлагаемая

0,12

0,08

Таблица 3

Удельный съем металла, мм

Смазочно-охлаждающая жидкость

Коэффициент трения

Известная

Предлагаемая

0,36

0,30

0,269

0,360 при перемешивании быстро и хорошо растворяются в воде. Они обладают полиэлектролитными, структурирующими, поверхностно-активными и другими свойствами. Растворы иономеров ВО невзрывоопасны и негорючи даже при открытом огне.

Состав жидкости, вес. %:

Натриевые соли кислого гудрона 1,5 вЂ” 3,0

Тетраборнокислый натрий 0,1 вЂ” 0,5

Нитрат натрия 0,1 вЂ” 0,5

Триэтаноламин 0,5 вЂ” 1,5

Натриевые соли стеариновых кислот 0,2 вЂ” 0,6

3 вЂ” 5%-ный водный раствор иономера ВО 2,5 вЂ” 5,0

Вода до 100

Введение иономера ВО в состав смазочноохлаждающей жидкости (СОЖ) позволяет удерживать во взвешенном состоянии продукты износа брусков, графит и другие загрязнения, накапливающиеся в процессе обработки металлов, в особенности чугунов.

Иономеры серии ВО в зависимости от степени гидролиза полиакрилонитрила содержат в своей цепи амидные и карбоксильные звенья в различных молярных соотношениях (30:

:70 вЂ” 70:30), в связи с чем при одинаковой водной концентрации их растворы имеют различную консистенцию.

Исследованы иономеры ВО следующих марок: ВО-70-60/40; ВО-90-70/30; ВО-90-40/60 и

ВО-120-50/50.

Цифра перед дробью указывает на молекулярный вес исходного гидролизуемого полиакрилонитрила в тысячах, дробь показывает соотношение карбоксильных и амидных групп на 100 боковых ответвлений в цепи.

Наиболее эффективной в результате испытаний оказалась смазочно-охлаждающая жидкость с добавкой ВО-120-50/50. Введение иономера оказывает положительное влияние на смазочные и режущие свойства СОЖ.

Сравнительная оценка моющих свойств

СОЖ производилась широко известным методом седиментации по величине скорости осаждения отходов хонингования в чистом керосине, в СОЖ НСК-5 без добавок и с добавками натриевых солей стеариновой и олеиновой кислот и водных растворов иономеров ВО.

В табл. 1 представлены конкретный состав испытанных СОЖ и количество графита, осажденного в среде различных СОЖ за

1 мин.

Как видно из табл. 1, введение иономеров

ВО в состав водного раствора СОЖ уменьшает величину осадка, т. е. препят=твует быстрому осаждению графита из раствора СОЖ, удерживая их во взвешенном состоянии, что отвечает требованиям, предъявляемым к составам СОЖ с хорошими моющими свойствами. Наилучшей жидкостью оказалась СОЖ, в

Состав смазочно-охлаждающей жидкости

Натриевые соли кислого гудрона

Тетраборнокислый натрий

Нитрит натрия

Триэтаноламин

Вода

Натриевые соли кислого гудрона

15 Тетраборнокислый натрий

Нитрит натрия

Триэтаноламин

Натриевые сали стеариновой и олеиновой кислот

4,5%-ный водный раствор ионо20 мера ВО-90-40/60

Вода

Натриевые соли кислого гудрона

Тетраборнокислый натрий

25 Нитрит натрия

Триэтаноламин

Натриевые соли стеариновой и олеиновой кислот

4,6%-ный водный раствор иономера ВО-120-50/50

Вода состав которой введено 3% водного раствора иномера ВО-102-50/50 4,6% -ной концентрации.

Ниже приведены данные испытаний по изменению коэффициента трения стали по стали (табл. 2) и стали по абразиву (табл. 3) известной и предлагаемой СОЖ с добавкой 3% водного раствора иономера ВО-120-50/50.

40 Таблица 2

Как видно, коэффициент трения у предлагаемой СОЖ значительно ниже, чем у известной, а удельный съем металла повышается в

65 1,5 раза.

502932

Формула изобретения

1,5 вЂ” 3,0

0,1 вЂ” 0,5

0,5 вЂ” 1,5

0,2 вЂ” 0,6

2,5 вЂ” 5,0 до 100

Составитель Е. Пономарева

Техред Е. Подурушина Корректор Е. Рожкова

Редактор T. Девятко

Заказ 1320(15 Изд. ¹o 1113 Тираж 630 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и отк1пзтий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов на основе воды, натриевой соли кислого гудрона, тетраборнокислого натрия, нитрита натрия и триэтаноламина, отличающаяся тем, что, с целью повышения смазочных свойств и стабилизирующего действия, в состав жидкости введены натриевые соли стеариновой и олеиновой кислот и 3 вЂ” 5 to-ный водный раствор сополимера акриламида и акрилата натрия или калия при следующем соотношении компонентов, вес, %:

Натриевые соли кислого гудрона

Тетраборнокислый натрий

Нитрит натрия

Триэтаноламин

Натриевые соли стеариновой и олеиновой кислот

3 вЂ” 5%-ный водный раствор сополимера акриламида и акрилата натрия или калия

Вода