Ю.М. Постолов, В.A. Проскуряков, В.И. Яковлев, Р.Х. Кутуев, Е.С. Осадчук, Н.И. Снлантьева, Е.A. Фомина, Л.A. Хохлова, М.Е. Соколова, П.С. Лещенко, Г.Г. Ежевская, Н.P. Флеер и B.Â. Никитин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (54) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Данное изобретение относится к области технологических смазок для горячей обработки металлов давлением и может быть использовано в процессах горячей штамповки, прессования, редуцирования н прокатки.

В процессах горячей обработки метазтлов применяются смазки на основе солей и солевых смесей, содержащие твердые антифрнкционные наполнители со стабилизаторами и без них.

В качестве солевой составляющей применяют смеси фосфатов и боратов щелочных металлов (1, $2j . В качестве твердых антифрикционных наполни-. телей применяют графит, сульфид цинка, фтористый кальций, а в качестве эмульгаторов вЂ” мелкодисперсяые порошки, например двуокись кремния, гидроокись кальция (31, t4J.

Для горячей обработки металлов применяют смазки на основе триполифосфата натрия, улучшенные добавками твердых наполнителей, солевых эвтек- 25 тик различного состава и масляных фракций (5j, 61.

Однако солевые смазки в ряде случаев обладают низкими антифрикционными свойствами. Добавка графита при-й0 водит к загрязнению рабочих мест, а использование.в качестве стабилизаторов твердого тонкодисперсного порошка еще более ухудшает антифрикционные свойства смазок.

Известна смазка для горячей обработки металлов на основе триполифосфата натрия, воды, углекислого калия и борной кислоты (7 . Однако указанная смазка недостаточно эффективна, например, в процессах горячей штамповки цветных металлов, из-за высокого содержания кристаллизационной вла ги, низких антифрикционных свойств и неудовлетворительного качества поверхности готовых изделий.

Целью настоящего изобретения является повышение антифрикционных свойств смазки и улучшение качества обрабатываемой поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что смазка на основе воды, триполифосфата натрия, борной кислоты и углекислого калия дополнительно содержит сланцевый концентрат и продукт омыления гудронов от дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или технического ясира. указанный продукт омыления в

749885

Триполифосфат натрия

1,6

0,2

1,5,Борная кислота

Углекислый калий

1,5

2 0,2 ,ф

3 с, дальнейшем по тексту назван змульга=; тор.

Сланцевый концентрат представляет собой мелкодисперсный порошок, который стабилизирован в водном растворе указанным эмульгатором.

Состав смазки, вес.%: .

Триполифосфат натрия 1,6-16

Борная кислота 0,2-2

Углекислый калий 0,2-2

Эмульгатор 2-10

Сланцевый концентрат 2-10

Вода до 100

Триполифосфат натрия образует на поверхности металла устойчивую антифрикциониую пленку. Смесь борной кислоты и углекислого калия (поташа) в равных соотношениях представляют собой стеклообразу1ощую смесь с интервалом плавления 480-550ОC. Высокая вязкость и адгезия такого расплава обеспечивает экранирующие свойства

"композиции..

Одйако смесь солей содержит большое количество кристаллизацйонйой влагИ и "при нагреве претерпевает ряд фазовых превращений. При термографическом анализе смеси в области температур 100-340 C,oáíàðóæeíû два зндотермических эффекта c мййймумами пиков при 150 и 210ОС, обусловлениые, очевидно; потерей воды и плавлением образующейся НВО . При этом потеря веса при 340 С составляют 9%. Эти процессы, происходящие при нанесении смазки на заготовку, способствуют разрыву смазочного слоя, ухудшению смазочных свойств композиции и, как следствие, ухудшению энергосиловых параметров процесса прессования.

Поэтому в предлагаемуЮ смазку Солевую составляющую вводят, в виде плава триполифосфат натрия, борную

" кйслоту и;углекислый калий, получае.мый выдержкой механической смеси при температуре 950ОС s течение 1 ч. На термограмме образца плава отсутствуют термические эффекты в области низких температур, а нагрев происходит без изменения веса. Композиция не подвергается разложению в процессе нагревания, благодаря чему обеспечива;ется более равйомерное раЬйределение смазки в чаге деформации.

Сланцевый концентрат (кероген) представляйт собой .тонкодисперсный порошок светложелтого цвета, содержащий.не менее 70% органической массы. Кероген нерастворим в воде, органических растворителях, щелочных и минеральных кислотах. Йе оказывает коррозионного действия на оборудование и деформируемый металл. Истинный удельный вес керогена 1,4 г/смЗ. Насыпной вес керогена в зависимости от плотности упаковки частиц колеблется s пределах 490-660 г/смз. Кероген не гигроскопичен, не слипается, не образует комков, не смерзается, сыпуч, в сухом виде плохо смачивается водой. Мелкодисперсность и пластинчатое строение обеспечивают высокие смазочные свойства композиции, а высокое содержание органической части способствует получению качественной

20 поверхности готовых изделий, например, при горячей штамповке цветных металлов.

В водном растворе солей сланцевый концентрат эмульгируется с помощью

25 продуктов омыления гудронов от дистилляции жирных кислот, выделеннйх из соапстоков растительных масел или технического жира. Мыла, входящие в .состав омыленных гудронов, эмульгируют твердый антифрикционн6й наполни тель (кероген), а нейтральный жир и продукты полимеризации, входящие в состав гудронов, обеспечивают наличие в очаге деформации масляной жид кой фазы, что значительно улучшает антифрикционные свойства предлагаемой композиции.

Приготавливается смазка смешением компонентов при температуре 40-90 С.

СоотноШение и Концентрация КОмПОНеи40 той в смазке может меняться в зависимости от условий процесса деформации и требований к готовыМ изделиям.

Нанесение смазки может производиться вручную непосредственно на

45 прессах (горячее йрессование) или погру.", вием в смазочную ванну разогретого инструмента или заготовки (горячая прокатка).

В табл. 1 приведены примеры соста о вов смазок для процессов горячей деформации металлов.

Таблиц h 1

749885 6 .

Продол

Слаицевый концентрат

2 10, 10 6 5 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100

Вода

Таблица 2

570

4 540. 540

490

590

ЦНИИПИ Заказ 4554/19

Тираж 545 Подписное

Филиал ППП Патент, r„ Ужгород, ул. Проектная, Предлагаемая смазка, (ФС-3) испыты вается в сравнении со смазкой на основе водного раствора триполифосфата 15 натрия (1%) с добавкой борной кислоты (2Ъ) и углекислого калия (2%), при" нятой в качестве- прототипа (пример 9 6), при горячем прессовании цветных металлов на 600-тонном верти- р0 кальном гидравлическом прессе. Прессуются прутки из сплава ЛОМЖ (латунь) диаметром 70 мм.

Результаты испытаний приведены в табл. 2. вЂ” 25

Как видно из табл. 2, предлагаемая смазка (ФС-3) обеспечивает в процес;се горячего прессования снижение усилия прессования по сравнению с прото-4S типом и повышение качества поверхности готовых изделий.

Использование предлагаемой смазки (ФС-3) по сравнению с существующими обеспечйвает следующие преимущества: позволяет улучшить антифрикционные свойства смазок, снизить энергосиловые параметры процесса горячего прессования, повысить качество поверхности готовых иэделий.

Формула изобретения

1. Смазка для горячей обработки металлов, содержащая три полифосфат натрия, борную кислоту и углекислый калий, отличающаяся тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств смазки и качества,обрабатываемой поверхности, смазка дополнительно содержит сланцевый концентрат и продукт омыления гудронов от дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или технического жира, при следующем содержании компонентов, sec.Â:

Триполифосфат натрия 1,6-16

Борная кислота О, 2-2

Углекислый калий О, 2-2

Сланцевый концентрат 2-10

Продукт омыления гудронов от дистилляции жирных кислот, выделенных иэ соапстоков растительных масел или технического жира 2-10

Вода до 100

2. Смазка по и. 1, отличаювЂ” щ а я с я тем, что смесь триполифосфата натрия, борной кислоты и углекислого калия содержится в виде термообработанного плава.

Источники информации, прйнятйе во вниманиВ при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 2154232, кл. С 10 N 7/06, опублик. 1973.

2. Патент Великобритании

9 1359430, кл. С 10 И 7/02, опублик.

1974.

3.Патент CI1IA 9 3826744, кл. С 10 M 3/04, опублик, 1974.

4. Авторское свидетельство СССР

9316764,,кл. С 10 М 1/04, 1970.

5. Авторское свидетельство СССР

9. 499291, кл. С 10 М 7/02, 1974.

6. Авторское свидетельство СССР

9 505674, кл. С 10 И 3/02, 1974.