СТЕКЛОСМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ, содержащая окисикремния, алюминия, кальция, натрия, бора и калия, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения оптимальной вязкости в температурном интервале 1000-1ЮО'с и улучшения • качества наружной поверхности изделий, стеклосмазка дополнительно содержит окиси железа и кобальта при следукицем содержании компонентов, мас.%:Окись алюминияОкись кальцияОкись натрияОкись бораОкись калияОкись железаОкись кобальта Окись кремния0,5-7,53-10 22-321,5-4,5 4-7 1-60,1-0,3До 1001^сп>& сх>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 2581 7 39/2 3-04 (22) 20. 02. 78 (46) 15.08.87. Был. № 30 (72) П.И.Чуйко, О.П.Дробич, А.Ф.Хамхотько, Т.Л.Чунихина, Д.В.Герзмава, Н.С.Якименко, П.И.Шперлин, И.Ю.Коробочкин, Р.Е.Уварова и Н.В.Довбыш (53) 621.892:621.7.016.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 297669, кл. С 10 M 7/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 191729, кл. С 10 М 7/02, 1965.

Авторское свидетельство СССР № 450785, кл. С 03 С 7/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 121647, кл. В 21 J 3/00, 1958. (54)(57) СТЕКЛОСМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ

ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ, содержащая окиси (5D 4 С 10 М 103/06 //(С 10 M 103/06, 125:10, 125:28) С 10 N 10:02, 10: 04, 10: 06, 10: 08, 10: 16, 40: 24 кремния, алюминия, кальция, натрия, бора и калия, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения оптимальной вязкости в температурном интервале 1000-1100 С и улучшения качества наружной поверхности изделий, стеклосмазка дополнительно содержит окиси железа и кобальта при следующем содержании компонентов, мас.%:

Окись алюминия

Окись кальция

Окись натрия

Окись бора

Окись калия

Окись железа

Окись кобальта

Окись кремния б 81910

Изобретение относится к области горячего прессования металлов, в частности, к стеклосмазкам и может быть использовано в качестве смазки для наружной поверхности заготовок, например при прошивке заготовок и прессовании труб из различных сталей и сплавов на гидравлических прессах в температурном интервале 1000- 10

1100 С.

Смазку на наружную поверхность заготовок наносят с целью снижения трения между металлом заготовки и втулкой контейнера при прошивке и прес- . 15 совании. Применение эффективной смазки способствует снижению общего прессования и улучшению качества наружной поверхности изделий, в частности труб. 20

В настоящее время для нанесения на наружную поверхность заготовок находят широкое применение смазки на основе графита, а также стеклосмаэки.

Недостатком смаэок на основе графита является высокая науглероживаю- щая способность, что не позволяет применять их при горячей деформации легированных и нержавеющих сталей . и сплавов.

Стеклосмазки лишены указанного недостатка.

Основными критериями при подборе стеклосмазок является требуемая вязкость в температурном интервале прессования и хорошая смачивающая способность по отношению к деформуруемому металлу. Оптимальная величина вязкости стеклосмазки для наружной поверхности заготовки должна 40 находиться в интервале 5-25 н с/м .

При снижении вязкости менее 5 н с/м ухудшается экранирующая способность смазки, усиливается налипание прессуемого металла на втулку контейнера. 45 вследствие чего ухудшается качество наружной поверхности изделий.

Кроме того, возрастают силы трения в контейнере и общее усилие прессования. При увеличении вязкости более 25 н с/м постепенно увеличивается сопротивление деформации и общее усилие прессования, что в конечном счете может привести к недопрессовкам. Кроме того, применение высоковяэкой стеклосмазки приводит к повышенному износу втулки контейнера и ухудшению качества наружной поверхности иэделий.

Недостаточная смачивающая способ ность смазки по отношению к прессуемому металлу также ухудшает экрани рующие свойства смазки. При этом нарушается сплошность пленки смазки на металле, усиливается налипание металла на инструмент (втулку контейнера, ухудшается качество наружной поверхности изделий и увеличивается усилие прессования.

Известны стеклосмазки, содержащие окислы кремния, натрия, бора и титана; окислы кремния, бора, натрия, калия, алюминия и титана; окислы кремния, алюминия, титана, бора, натрия, кальция, кобальта, никеля и криолита.

Недостатком указанных стеклосмазок является низкая вязкость (менее

3 н c/ì ) в температурном интервале

1000-1100 С, что снижает экранирующую способность смазки и ухудшает качество наружной поверхности труб. Кроме того, наличие фтора в составе смазки ухудшает санитарно-гигиенические условия работы.

Наиболее близкой по составу компо" кентов к предлагаемой является стек-, лосмазка, содержащая окиси кремния, алюминия, кальция, натрия, бора, калия, магния, бериллия и свинца следующего состава, мас. : Si0 65-73;

СаО 4- 7; Na О 9-13; Al О 1-4; В О

1-5; К О 1-12; MgO 3-5; ВеО 1,3;

РЪО 1-3.

Недостатком указанной смазки является высокая вязкость (более

150 н с/M ) в температурном интервао ле 1000-1100 С, вследствие чего увеличивается сопротивление деформации и ухудшается качество наружной поверхности труб.

Целью изобретения вляется обеспечение оптимальной вязкости в темпера. турном интервале 1000-1100 С и улучшение качества наружной поверхности иэделий.

Поставленная цель достигается тем, что стеклосмазка, содержащая окиси кремния, алюминия, кальция, натрия, бора и калия, дополнительно содержит окиси железа и кобальта при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Окись алюминйя (А1 Оз) 0,5-7,5

Окись кальция (СаО) 3-10

Окись натрия (NazO) 22-32

Окись бооа (В О ) 1,5-4,5

681910

Окись калия (К О) 4-7

Окись железа (Fe О,) 1-6

Окись кобальта (СаО) 0,1-0,3

Окись кремния (SiO ) До 100

При изготовлении данной стеклосмазки возможно использование сырьевых материалов, обычно применяемых в стекловарении.

При разработке предлагаемой смазки была учтена необходимость утилизации отходов после очистки металлических отливок в солевых расплавах.

Укаэанные отходы имеют состав, мас.7.: SiO 3-20; А1 0> 1-15; Fe O

2-12; Na О 45-60; КС1 8-15; В О>

3-9. Поэтому шихта для варки стеклосмазки в данном случае содержала, мас. : отходов 40-60, кварцевого песка 30-50, мела 5-15. Сырьевые материалы (кварцевый песок и мел) введены в шихту для получения составов смазок, содержащих компоненты в предлагаемом соотношении.

Используемые материалы предварительно измельчают до фракции 0,5 мм и тщательно смешивают.

Стеклосмазку варят в ванных печах периодического действия при температуре 1250-1300 С, расплав дегазируют, гранулируют сухим методом или в воду, высушивают в случае необходимости и измельчают до крупности частиц 0,10,4 мм.

Предлагаемую стеклосмазку наносят на наружную поверхность заготовок методом обкатки заготовки по слою стеклопорошка или методом напыления стеклопорошка иэ дозатора на вращающуюся заготовку, после чего заготовку помещают во втулку контейнера прошивного или профильного пресса.

Были приготовлены и опробованы следующие составы стеклосмазок (см. табл. 1), С целью обеспечения требуемых пределов измерения вязкости граничные содержания компонентов разработанных смеклосмазок определены из принципа сохранения постоянства отношения суммы окислов, понижающих вязкость, к сумме окислов, повышающих вязкость стекол.

Определение вязкости осуществляли с помощью вискозиметра, а для определения смачивающей способности были замерены краевые углы смачивания, Испытания смазок проводили при прошивке заготовок диаметром 170 мм

Таким образом предлагаемая стек лосмазка позволяет обеспечить опти50 мальную вязкость 5-25 н с/м в интервале температур 1000-:1100 С. В результате стеклосмазка распределяется равномерным слоем по наружной поверхности заготовок, улучшаются условия термоизоляции прессового инструмента (втулки контейнера прошив-. ного и профильного прессов), улучша- ются экранирующие свойства смазки, ю снижаются усилия деформации и улуч5

45 иэ полуферритной стали, 12Х13 на вертикальном гидравлическом прессе усилием 900 т во втулке диаметром 180 мм при температуре 1080-1100 С и последующем прессовании труб размером

89х8 мм на горизонтальном гидравлическом прессе усилием 3150 т из втулки диаметром 190 мм при температуре

1000-1020 С. Результаты испытаний приведены в табл. 2 и 3.

Как видно из табл. 2 и 3 предлагаемая стеклосмазка обеспечила нормальное протекание процессов прошивки заготовок и прессования труб.

Прошитые гильзы имели разностенность до 2 мм (при допустимой до

4 мм) и легко выталкивались из втулки. Выпрессованные трубы имели мелкук шероховатость на наружной поверхности. Усилия прессования находились в норме.

Составы с граничным содержанием компонентов способствовали незначительному увеличению разностенности гильз в пределах допустимых норм и затруднению выталкивания гильз в отдельных случаях при прошивке, а такж повышению усилий прессования в допустимых пределах.

При использовании известной стеклосмаэки с высокой вязкостью в температурном интервале 1000-1100 С параметры прошивки гильз и прессования труб резко ухудшались. Повысилась разностенность гильз вьппе допустимой, выталкивание гильз затруднилось настолько, что в отдельных случаях заклинивало гильзы во втулке и с трудом отделялись выпрессовки от гильз, усилия прессования повысились до максимально допустимых, в отдельных случа ях наблюдались невыпрессовки, качество наружной поверхности труб резко ухудшилось (задиры и глубокие риски).

5 681910 6 шается качество наружной поверхйости дает более высокой смачивающей споизделийа собностью по отношению к сталям, что дает при ее использовании дополнительно улучшение экранирующих свойств смазки.

Кроме того, как показали испыта-.: ния, предлагаемая стеклосмаэка облаТаблица 1

Содержание компонентов, мас.X (1 (Х Г 1|Г11

Составы смазок

А1403 СаО Na o В Оз KRO Fe oэ Соо M60 Beo Pbo Sio

7 5 10 32 4 5 4 О, 1 0 0 1

4,0 6,5 27 3,0 5,5 3,5 0,2

05 3 22 15 70 60 . 03

40 10 10 68

6,0

2 0 5 0 10 3 0

Составы 1-3 предлагаемые, состав 4 вЂ” известный.

Таблица 2