Смазка для теплой обработки металлов давлением
(») 682558
О П Е
ИЗОБРЕТЕЫ ИЯ
Ссвз Соввтсйих
Свциалистичвсиих
Рвслублик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.06.76 (21) 2385514/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень ¹ 32 (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (51) М. Кл.
С 10М 3/02
Государственный комитет (53) УДК 621.892:621. .7.016.3 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
Л. П. Михайлова, T. T Исаева, А, Ф. Ничков, Ю. А. Федотов, С. Ф. Портнов, Р. А. Миюсский и В. И. Плетнев (71) Заявитель (54) СМАЗКА ДЛЯ ТЕПЛОИ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ
ДАВЛ EH И ЕМ
Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано в прокатном производстве, например при теплой прокатке труб из нержавеющих сталей.
Деформация труб из нержавеющих сталей в связи с повышенной склонностью их к налипанию в сравнении с углеродистыми требует применения высокоэффективной смазки, обеспечивающей надежное разделение металла и прокатного инструмента и полное удаление ее с поверхности прокатных труб.
Известны смазки для холодной и теплой прокаток металлов на жирнокислотной основе, а также смазки на основе мыл или минеральных и/или растительных масел, загущенных металлическими мылами и различными твердыми наполнителями (1).
Из-за низкой термостойкости (до 300 С) такие смазки непригодны при прокатке нержавеющих труб, так как в очаге деформации температура развивается до 450—
500 С.
Эти смазки вследствие их полимеризации в процессе прокатки «пригорают» к поверхности металла, за счет чего ухудшается качество поверхности труб и возрастают осевые усилия при сползании трубы с оправки.
Кроме того, во избежание возникновения межкристаллитной коррозии металла при последующей термообработке эти смазки необходимо полностью удалять с поверхности нержавеющих труб.
Известны смазки для холодной и теплой обработок металлов давлением на основе солевых эвтектик (2 — 4). Из них наиболее приемлемыми для теплой прокатки нержавеющих труб являются смазки на основе нитритов и нитратов.
Однако в процессе теплой прокатки нержавеющих труб на этой смазке происходят очень сильное налипание металла по
15 наружной поверхности труб и наваривание его на оправку, резко снижается величина подачи трубы в очаг деформации.
Известна также смазка для теплой обработки металлов давлением на основе воды, графита, азотистокислого натрия, азотнокислого калия и углекислого кальция (5).
Однако в процессе прокатки под влиянием высокого давления 40 — 50 т (удельное давление 100 — 120 кг/мм ) и высокой температуры в очаге деформации (400 — 500 С) известная смазка внедряется в кристаллическую решетку металла. Поэтому необхсдимо тщательное удаление ее остатков с поверхности нержавеющих труб, которое
682558
Таблица 1
Номер состава
Компонент, вес.
2 3
Азотистокислый натрий
Азотнокислый калий
18
22
18
l0
До
22
18
100
19
16
10
27
22
15
ll
Углекнслый кальций
Гидроокись бария
Вода
50 возможно только в расплавах солей в присутствии окислителей и при высокой тем-. пературе 400 †5 С.
Некачественное удаление графита с поверхности нержавеющих труб в процессе последующей термообработки их вызывает науглероживание металла, что приводит к браку по межкристаллитной коррозии.
Кроме того, присутствие графита в смазке ухудшает условия труда (загрязненность рабочего места и запыленность воздуха), так как мельчайшие частицы графита находятся в воздухе в устойчивом взвешенном состоянии.
Кроме того, смазочные свойства такой смазки не удовлетворительны, так как при более тяжелых режимах деформации (коэффициент вытяжки более 3) металл налипает на прокатный инструмент. В связи с этим на наружную и внутреннюю поверхности трубы дополнительно вручную наносят смазку, содержащую графит и натриевую селитру, Целью изобретения является повышение качества обрабатываемой поверхности за счет снижения брака по межкристаллитной коррозии, связанного с науглероживанием металла, и улучшение условий труда.
Для достижения цели смазка на основе воды, азотистокислого натрия, азотнокислого калия и углекислого кальция дополнительно содержит гидроокись бария при следующем соотношении компонентов, вес. :
Азотистокислый натрий 11 — 27
Азотнокислый калий 9 — 22
Углекислый кальций 3 — 8
Гидроокись бария 5 — 15
Вода До 100
Смазку готовят следующим образом.
Проводят испытания смазок при прокатке нержавеющих труб марки ОХ18Н10Т, коэффициент выл яжкц в пределах 1,48 — 5,4.
Всего прокатывают 300 м труб. Образцы смазок наносят путем окунания в соответствующие водные суспензии при 85 С и просушивают при 180 С в течение 15 мин, При сравнительном испытании смазок
1риксируют следующие показатели: средняя высота шероховатостей, класс чистоты по5
4
Растворяют в воде азотистокислый натрий и азотнокислый калий, затем добавляют гидроокись бария и углекислый кальций в соответствующих количествах. Готовую смазку перемешивают, нагревают до
60 — 80 С и наносят методом окунания труб.
Причем поверхность труб должна иметь подсмазочный слой, например медный (или оксалатный, или фосфатный) . При легких режимах деформации смазку можно применять без подсмазочного слоя.
Введение в смазку натриевой и калиевой солей обусловлено тем, что эти соли обладают удовлетворительными экранирующими свойствами. Расплавляясь в очаге деформации, они создают подвижную, текучую экранирующую среду.
Наличие гидроокиси бария в составе смазки за счет низкого его коэффициента трения существенно повышает ее смазочные и противозадирные свойства. При этом процесс прокатки проходит стабильно, без налипания и наваривания металла íà оправку и калибры, поверхность прокатываемых труб. отвечает предъявляемым требованиям.
Содержание гидроокиси бария 5—
15 вес. О является предельно допустимым, так как при этом получают трубы высокого качества. Увеличение его процентного содержания вызывает повышение температуры плавления смазки (выше 300 С), что отрицательно сказывается на текучести смазки в зоне деформации и на процессе прокатки. Уменьшение концентрации (ниже
5 вес.о ) приводит к увеличению шероховатости и к налипанию металла трубы на инструмент.
Для испытания приготовлены составы смазок, приведенные в табл. 1. верхности, температура плавления смазки.
Результаты испытаний представлены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, при использовании предлагаемых смазок улучшается качество труб, так как ликвидируется брак по межкристаллитной коррозии, связанный с науглероживанием металла. Резко улучшаются условия труда на рабочих местах, 682558
Таблица 2
Высота микронеровностей, мк
Номер состава смазки
Температура плавления смазки, С
Коэффициент вытяжки
Класс чистоты
Качество смазочной пленки
3,85
3,5
3,05
3,15
3,8
3,2
3,1
Известная
2
4
3,0
3,0
5 4 .1,S
5,-1
4,8
Плотная
Равномерная плотная
То же
308
136
133
136
Тонкая
Рыхлая тонкая
Плотная равномерная
Составитель Е. Пономарева
Техред Н. Строганова
Редактор 3. Бородкина
Корректоры; P. Беркович и Л. Брахнииа
Заказ 2002/5 Изд. Хо 527 Тираж 621 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва,,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ликвидируется запыленность воздуха графитовой пылью при прокате труб.
Упрощается способ удаления остатков смазки с поверхности прокатных труб— смазка удаляется в водном растворе солей при 70 С вместо расплава солей при 450 С.
Из табл. 2 также видно, что при минимальном содержании компонентов в предлагаемой смазке получается очень тонкая пленка, что приводит к увеличению шероховатости. При максимальном содержании компонентов пленка получается толстой и рыхлой, которая при транспортировке труб осыпается и загрязняет рабочее место.
Формула изобретения
Смазка для теплой обработки металлов давлением на основе воды, азотистокислого натрия, азотнокислого калия и углекислого кальция, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, смазка дополнительно содержит гидроокись бария при следующем соотношении компонентов, вес.% ..
Азотистокислый натрий 11 — 27
5 Азотнокислый калий 9 — 22
Углекислый кальций 3 — 8
Гидроокись бария 5 — 15
Вода До 100
Источники информации, !
0 принятые во внимание при экспертизе
1. Грудев А. П., Тилик В; Т. Технологичсские смазки в прокатном производстве, М., Металлургия, 1975, с. 103 — 147.
2. Авторское свидетельство СССР
15 No 208159, кл. С 10М 3/02, 1964, 3. Авторское свидетельство СССР
Мв 329193, кл. С 10М 3/02, 1970.
4. Авторское свидетельство СССР
Мв 414290, кл. С 10М 3/02, 1972.
20 5. Авторское свидетельство СССР
М 222579, кл. С 10М 3/02, 1967.