Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ ю ф ,б -
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23.02. 79 (21) 2728828/23-04 (1)М. Кл. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
С 10 M 3/02
С 10 M 3/18
С 10 М 3/26
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий
Опубликовано 151 80. Бюллетень ¹ 46
Дата опубликования описания 171280 (53) УДК 621. 892. .621.7.016.3 (088.8) (72) Авторы изобретения
К. И. Садыхов. С. М. Алиев, М. A. Гольдблюм и С. Ю. Аджамова
Институт химии црисадок AH Азербайджанской ССР
Г (71) Заявитель ( (54) КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕИ ЖИДКОСТИ
ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ
Изобретение относится к смазоч-. .но-охлаждающим жидкостям (СОЖ), при меняемым при механической обработке стальных и чугунных деталей.
В настоящее время изыскание новых 5 составов и улучшение качеств существующих СОЖ является одним из главных направлений дальнейшего совершенствования техники обработки металлов резанием, так как при применении опти- 10 мальных СОЖ достигается многократное увеличение стойкости режущих инструментов, улучшается шероховатость поверхности и повышается точность обрабатываемых деталей. 15
Известными смазочно-охлаждающими жидкостями, *рименяемыми при резании металлов, в частности при алмазном хонинговании, являются керосин или керосино-масляные смеси (1 . 20
Однако керосин пожароопасен, токсичен, способствует созданию антисанитарных условий в производственных помещениях и сравнительно дорог. В качестве заменителей керосина пред- 25 ложены масляные жидкости, водные растворы и водно-масляные эмульсии, активированные в различной степени поверхностно- и химически активными веществами или их смесью. Наиболее эко-30 номичным, дешевым и перспективным классом жидкостей являются СОЖ на водной осеове. СОЖ на водной основе обладают высокой охлаждающей способностью, отсутствием склонности к разложению, хорошо предохраняют детали от коррозии, образуют на поверхности трущихся деталей пленки высокой прочности, пожаробезопасны, удобны в изготовлении и эксплуатации и применяются в концентрации 2-10%, т.е. значительно меньшей, чем эмульсии и водорастворимые масла.
Наиболее широкое применение на операциях алмазного хонингования стальных деталей получила СОЖ на основе воды, триэтаноламина, нитрита натрия, тетраборнокислого натрия и натриевой соли кислого гудрона HCK-5 (2).
Однако при использовании указанной СОЖ, а также ряда других СОЖ на операциях алмазного хонингования чу-. гунных деталей наблюдается засаливание алмазных брусков и загрязнение жидкости и станка отходами хонингования. Это приводит к снижению производительности процесса и повышенному износу режущего инструмента.
Цель изобретения — повышение производительности процесса, стойкости
787452
Ск — н нт ьиз ал
ых ко
СОЖ
3,39
0,130 0,123
Керосин
2,70
0,127
Известная 0,148
Предлагаемая
О, 080 0,153
2,60
2,34
0,059
0,168
2,40
0,057 0,172
30 Я
2,5
3 40
До 100 65 инструмента и уменьшение шероховатости обработанной поверхности.
Для достижения поставленной цели концентрат CON для механической обработки металлов на основе воды, нитрита натрия и тетраборнокислого натрия дополнительно содержит натриевые соли оксиароматических кислот и продукт конденсации фенола с формальдегидом и вторичными аминами при следующем содержании компонентов, вес.%:
Нитрит натрия 2, 5-5
Тетраборнокислый натрий 2 -4
Натриевые соли оксиароматических кислот 20-30
Продукт конденсации фенола с формальдегидом и вторичными аминами 5-15
Вода Остальное
Натриевые соли оксиароматических кислот, например о-, м- и п-оксибенэойных и фенилгликолевой кислот, обладают высокими моющими свойствами.
Продукт конденсации фенола с формальдегидом и вторичными .аминами формулы Н где R — СН,СН OH, CH CH CH OH, СН -(СН )3 -OH, обеспечивает высокие моющие и антикорроэионные свойства.
Добавление в состав концентрата этих продуктов повышает эффективность
СОЖ, обеспечивая лучшую растекаемость 35 и смачивание поверхности режущего инструмента, лучший отвод тепла, смывание отходов хонингования из зоны резания, что способствует созсранению режущей способности инструмента в те- 4g чение более длительного времени и повышению производительности металлосъема.
Нитрит натрия повышает антикорроэионные свойства СОЖ, тетраборнокислый натрий усиливает смачивающие свой- ства СОЖ и снижает коэффициент трения на контакте режущий инструмент — обрабатываемая деталь.
Концентрат СОЖ готовят простым смешением компонентов. Составы концентра- о тов СОЖ, вес.%:
Нитрит натрия 5
Тетраборнокислый натрий 2
Натриевая соль оксибенэой:ной кислоты
2-(, ф -Диоксиэтиламинометил)фенол 5
Вода До 100
Нитрит натрия
Тетраборнокислый натрий
Натриевая соль фенилгликолевой кислоты 2-(у,у -Диоксибутиламинометил)фенол
Вода
Нитрит натрия 4
Тетраборнокислый натрий 4
Натриевая соль м-оксибенэойной кислоты 20
2- (В, Р -Диоксипропиламинометил)фенол 10
Вода До 100
Предлагаемые СОЖ, представляющие собой водные растворы концентратов укаэанных составов, обладают высокими противокоррозионными свойствами.
При испытании их по ГОСТ 6243-75 на пластине и стружке отсутствуют следы коррозии.
Для лабораторной оценки эксплуатационно-технологических свойств 10%ные водные растворы укаэанных составов концентрата СОЖ испытывают при алмазном хонинговании чугуна по методике оценки технологических свойств
СОЖ для хонингования на экспресс-установке МИ-1М, моделирующей процесс алмазного хонингования. Обрабатываемый материал — серый чугун СЧ 21-40. Характеристика хонинговальных брусков
А10, М1, 100%, размер 10х10 мм . Результаты сравнительных испытаний предлагаемых СОЖ, представляющих собой водные растворы укаэанных составов концентрата, керосина, а также известной СОЖ приведены в табл. 1.
Таблица 1
Как показывают данные табл. 1, предлагаемые СОЖ обеспечивают повышение съема металла на 20-30%, уменьшение удельного износа алмазных брусков примерно в 2-3,5. раза, снижают усилия резания на 10-15% по сравнению с известной СОЖ.
При испытании предлагаемых составов СОЖ по сравнению с керосином получено увеличение производительности процесса хонингования на 30% и снижение момента резания на 30-35% и удельного износа алмазных брусков примерно в 2 раза. Кроме того, при использовании новой СОЖ устраняется пожароопасность и улучшаются санитарно-гиги787452
15 ероховаость по ерхности, км (класс) 1,90(бб)
1,55(бв)
1,30(бв) 0,14
0,15
0,28
Керосин
1% ИХП-51
5% ИХП-51
10% ИХП-51
15% ИХП-51
0,31
0,42
0,14
Чугун СЧ
21-40
1,20(7a) 0,14
0,11
0,30
0,2б
1,85(бб)
1,55(бв)
1,50(бв)
1,35(бв)
1,55(бв)
1,10(7а) Керосин
1% ИХП-51
0,22
0,21
0,50
0,.26
5% ИХП-51
0,27
0,19
Сталь 40
0,29
10% ИХП-51
15% ИХП-51
0,23
0,21
0,25
5 15
Остальное енические условия в производственных помещениях.
Предлагаемая СОЖ на основе водногс1 онцентрата состава ИХП-51 испытана ри обработке стальных (сталь 40) и чугунных (СЧ-21-40) деталей на резаль- 5 ных хонинговальных станках мод. ОФ-38 алмазными брусками характеристики
ACB 125-100, М1, 100% при следующих условиях обработки:
Окружная скорость хонголовки
40 м/мин !О
Скорость возвратно-поступательного движения шпинделя 8,5 м/мин
Удельное давление прижима брусков при обработке:
2. чугуна б кгс/см стали 4 кгс/см
Время хонингования одного образца 1 мин 20
С целью подбора оптимальной концентрации СОЖ для конкретных условий обработки деталей испытывают 1,5, 10 и 15%-ные водные растворы концентрата ИХП-51. В качестве эталонной жидкости принят керосин.
Фо рмула изобретения
Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов на основе воды, нитрита натрия и тетраборнокислого натрия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це- 60 лью повышения производительности процесса, стойкости инструмента и уменьшения шероховатости обработанной поверхности, концентрат дополнительно содержит йатриевые соли окси-45
В процессе испытания определяют производительность обработки, удельный расход алмазов и шероховатость обработанной поверхности. Исходная шероховатость отверстия (после расточки) сохраняется во всех опытах (йд = 4,0 мкм (5 класс). Результаты станочных испытаний приведены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, при алмазном хонинговании чугуна наилучшие результаты получены при использовании
5%-ного водного раствора концентрата
ИХП-51, применение которого позволяет увеличить производительность операции на 50% и уменьшить шероховатость обработанной поверхности на
30% при той же величине удельного износа алмазов.
Применение предлагаемой СОЖ при обработке стальных деталей позволяет достигнуть такой же производительности операции и шероховатости обработанной поверхности, как и при использовании керосина, но значительно уменьшить удельный расход алмазных брусков (в 1,7-2 раза).
Таблица 2 ароматических кислот и продукт конценсации фенола с формальдегидом и вторичными аминами при следующем содержании компонентов в вес.%:
Нитрит натрия 2,5-5
Тетраборнокислый натрий 2 -4
Натриевые соли оксиароматических кислот .. 20-30
Продукт конденсации фенола с формальдегидом и вторичными аминами
Вода
787452
Составитель Е. Пономарева
Редактор О. колеоникоиа техред К.Граб корректорм. Шароши
Заказ 8275/25 Тираж 545 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Курчик Н. Н. и др. Смазочные материалы для обработки металлов реэанием. М., "Химия", 1972, с. 160162.
2. Авторское свидетельство СССР
9 221144772200, кл. С 10 М 3/02, 1968 (прототип).
