Концентрат смазки для горячей обработки металлов
Сова Советских
Социалистицеских
Республик и1 632305 (61) Дополнительный к патенту2 (51) М. Кл.
С 10 М 7/02 (22) Заявлено 30.09.75 (21) 2074765/
/2175649/23 04 (23) Приоритет13.11.74, 32) 06 09 74 е (31) 6242/74
12127/74
{33) Швейцария (43) Опубликовано 05.11.78.Бюллетень № 41
Гасударственный квинтет
Севета Мнннстров СССР вв делан нзебретеннй н втнритнй
Р3) УДК 621.892;
:62 1.7.01 6.2 (088.8) (45) Дата опубликовании описания 15.09.78
Иностранцы
Курт Фенебергер. (Австрия) и Рольф Гели,(Швейцария) (72} Авторы изобретения
Иностоанчая фирма, Лоица АГ" (Швейцария) (71) Заявитель (54) КОНЦЕНТРАТ СМАЗКИ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ
МЕТАЛЛОВ
Изобретение относится к высокотем= пературному смазочному материалу для термической деформации металлов.
Известно применение в качестве смазок для горячей обработки металлов смесей графита с маслом (1):При использовании таких продуктов масло разлагается, что не только отрицательно сказывается на свойствах материала, из которого выполнены инструмент и детали, но и при- 0 водйт также к недопустимому загрязнению окружаюшей среды продуктами разложения масла
Известно также использование смеси сульфате щелочного металла, буры, хлорис-д того калия, триацетата натрия и графита, при необходимости в сочетании с другими добавками, в виде водной дисперсии в качестве высокотемпературного смазочного материала для деформации металла без снятия стружки 12)
Применение втой смеси обеспечивает наличие жидкого расппава, необходимого при горячей деформации металлов.
Кроме того смазочный материал, приготовленный из продукта плавки фосфатов и боратов щелочных металлов и в соответствующем случае пикка и/ион алюминия с добавлением дополнительных компонентов для горячей деформации металлов f3) .
Известен также и твердый смазочный материал, состоящий главным образом из графита или дисульфида Вольфрам& и фто ристого натрия. Такой материал применяют предпочтительно в виде пасты (41 .
Расплавы солей тоже не всегда полностью удовтлетворяют требованиям, и частности, при производстве бесшовных труб на так называемых пнлигримовых нли непрерывных прокатных станах. При высокотемпературных способах деформации развиваются очень высокие температуры, вследствие чего вязкость таких расплавов снижается настолько, что прочность смазочной пленки не обеспечивает достаточной смазки.
632305
Известен концентрат смазки для горячей обработки металлов на основе графита и диспергеторе (5)
Однако такой концентрат также не рбеспечивает требуемого качества обраба- 5 тываемой поверхности.
Пелью изобретения является повышение смазочных свойств концентрате и ка чества обрабатываемой поверхности.
Для достижения цели предлагается кон- О центрат смазки для горячей обработки метеллов ке оскове грефита и диспергеторе, который дополнительно содержит алкиленовый полимер или сополимер и стабилизатор цри следующем соотношении ком- <5 понентов, вес.%:
Алкиленовый полимер или сополимер 2-60
Стабилизатор 2-40
Диспергатор 0,2-8
Грефит До 100
В качестве стабилизатора концентрат может содержать силикат и/или метефосфет натрия.
Непосредственно перед применением концентрат суспендируют в воде до образования суспекзии, содержащей 5-80% твердых веществ.
Алкиленовые полимеры нли сополимеры можно получить способом полимеризации в эмульсии. Можно использовать например, полимеры или сополимеры викилацетата,. викилпропионете, викиллаура* та, ехииловых сложных эфиров, моноили диолефиков, таких, как этилен, бута- диен, екриловой кислоты и ее сложных эфиров; акриловой кислоты и ее сложных эфиров с сополимереми; стирола; стироле с сополимервми и ненасыщенных сложных эфиров дикарбоновой кислоты, @ например сложный эфир мвлеиновой кислоты.
В качестве стабилизаторе можно также использовать кремниевую .кислоту.
Длн достижения оптимального смеэывеюшего деиствин смазываюшан пленка должка быть сухой. Водную суспенэию, содержащую концентрат, целесообразно накосить на горячий инструмент общеизвестным приемом, кепылением или намазыванием. При этом вода испернетсн, а полимер или сополимер, плавясь образует, пленку толщиной предпочтительно
0,05-1,0, более предпочтительно 0,,10,2 мм„В этой пленке частицы г-реф..тв ориектируютсн равномерно по всей поверхности в виде пластинок. В процессе работы полимер или сополимер сгорает беэ остатков. Горение вызывает образование газовой подушки, поддерживающей разделение трущихся поверхностей. Одновременно графит создает прочный разделительный и смаэываюший слой, действующий в качестве зашиты при местной перенагрузке, которая вызывает разрыв действующей гидродинамически пленки расплава, в частности, при пиковых температурах.
При сгорании добавок согласно изобретению по всей вероятности, между заготовкой и инструментом образуется своего рода защитная атмосфера, задерживающая сгорание графита при повышенных температурах.
Величина частиц графита, применяемого в концентрате смазки согласно изобретенщо, предпочтительно не более 300 ммк при степени чистоты не менее 96%, более предпочтительно до 100 ммк при степени чистоты 99,5%.
В качестве диспергатора используют полисехарид, влкилцеллюлозу, например метилцеллюлоэу, или вльгинат. Можно добавлять в суспенэию небольшие количеств ва смачивателя, антимикробных добавок и ингибитора окисления.
Предлагаемый концентрат смазки можно применять для деформации металле без стружки, например, в штамповочных цехах. Таким концентратом смазывают оправки при производстве бесшовных труб, например, нв так называемых пилигримовых, непрерывных или МРМ-станах. его предпочтительно используют для профильных валков. Смазыввюшан пленка прочна о и аффективна даже при 900 С и выше.
Предлагаемый концентрат смазки готовнт либо путем тшательного смешения компонентов в виде сухих порошков, либо путем их дробления. Таким образом приготовляют следующий состав, вес %:
Акрилстироловый сополимер 19
Коллоидная кремниевая кислота 6
Силикат натрия l3
Полисахарид 3
Графит До 100
Перед применением сухую смесь разбавляют водой, получая суспензию, содержащую 50% твердых веществ. Суспензию можно напылять нв заготовку и/или инструмент, при этом вода испаряется на горячей поверхности. Наличие стабилизатора в смаэываюшей пленке обуслов632305
Декстрин
Силикат натрия
3,5
Графит
Вода
До 100
Таблица 1
3 2188
29,4
26,8
69,2
2190
1446
Известный 27 1 8
Таблица 2
21 4
8 1
17 2
54 93
16
5,5
Диспергатор
Силикат натрия
Графит
40
55,5 ливает ее прочность при. высоких температурах о6ра60Т .
Аналогично приготовляют приведенные ниже составы 1 и 2 концентратов смазки. $
Компонент, весЛ Состав %1 Состав Мя2
Сополимер виниладетата и этилена
Полис ахарид
Силикат натрия
Графит
Эти составы используют в виде
50%-йой водной суспензии. Для сравнения берут известный. состав, вес.%: И
При использовании составов №. 1 и 2 получают, что на каждые 100 ходов ко. личество невытягиваюшихся оправок для состава ¹. 11 ссо ста в ляееТ т 4 4 ш ту ки0, для
Ю состава № 2-3 штуки, в то время как для известной смазки - 18 штук.
Как видно иэ таблицы, уменьшение поглощения энергии обкатки у предлагаемых образцов составляет 1 9, 5%, энер гии прока вки 24%, ауменьшениевнутреннейшерохова- 4 тости до 60%.
Сополи мер винилацетат и этилена
Износ оправки можно значительно сократить и тем самым продлить ее стойкость. Так, на одном стане пилигримовой прокатки с одной оправкой можно изготовить с применением состава N. 1-135 труб, с составом М 2 — 140 труб, а с известным смазочным составом - только
80 труб. Это соответствует продлению срока службы оправки на 40%.
Свойства концентрата смазки оценивают .также по потребляемой электрической энергии, необходимой для протягивания одной трубы через рабочую клеть, и по глубине шероховатости.,для этой цели берут составы концентрата смазки, приведенные ниже.
Компонент, весЛ Состав N. 3 Состав М 4
Полиизабутилен 59
Полисахарид 1
Метафосфат натрия 5 5
Графит До 100 До 100
Указанные составы концентратов используют в виде 30%-ной водной суспензни. Результаты испытаний представлены в таблице 1.
Приготавливают также составы концентрата смазки согласно изобретению, содержашие компоненты в других коли,чественных соотношениях (см. табл. 2).
632305
Составитель E. Пономарева
Редактор 3. Бородкина Техред Q. Андрейко КорректорЕ. Пичинская
Заказ 6217/1 . Гираж 63 1, Подписное
UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r.,Óæãîðîä, ул. Проектная, 4
В составах % 5, 6 и 8 в качестве диспергатора используют полисахарид, а в составе % 7 - альгинат натрия. Составы М 5-7, концентрата при использовании разбавляют водой до 40%-ной водной суспенэии, концентрат N. 8- до 50% ной концентрации.
Испытания показывают, что при применении составов N 5-8 по сравнению с известной смазкой можно переработать укаэанное ниже количество стали (вТ ) до необходимости смены валков вследствие их.износа.
Номер состава Количество перерабатываемой стали, Т 1$
5 1700
6 1 500
7 1650
8 2300
Известный 600 20
Таким образом, предлагаемый концентрат является аффективным смазочным средством, обеспечивающим высокое каче- ство обрабатываемой поверхности в условиях высоких температур процесса обработки. Он особенно пригоден при ковке специальной стали на стан. х непрерывной прокатки.
Формула изобретения З©
1. Концентрат смазки .для горячей обработки металлов на основе графита и диспергатора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, концентрат дополнительно содержит алкиленовый полимер или сополимер и стабилизатор при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Алкиленовый полимер или сополимер 2-60
Стабилизатор 2-40
Писпергатор 0,2-8
Графит До 100
2. Концентрат по п. 1, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, в качестве стабилизатора концентрат содержит силикат и/или метафосфат натрия.
Приоритет пр признакам.
08.05.74 - содержание алкиленового полимера или сополимера 2-45 вес.% и диспергатора 0,5-8 вес.%.
06.09.74 — содержание алкиленового полимера или соголимера 45-60 sec.%, диспергатора 0,2-0,5 вес.% и стабилизатора 2-40 вес.%.
Источники информации, принятые во внимание при акспертиэе:
1. Вейлер С. Я. и др. действие смазок при обработке металлов давлением, М., АН СССР, 1960, с. 190-198.
2. Патент ФРГ % 2046727, кл. 23 с 1/04, 1973.
3. Патент ФРГ No. 21 54232, кл. 23 с 1/04, 1973.
4. Патент ФРГ No 2028804, кл. 23 с 1/01, 1973.
5. Авторское свидетельство СССР
N 168270, кл. С 10 М 7/04, 1965.
