Состав смазочной шайбы для горячейобработки материалов давлением
<1>821013
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Ф 1
° .
1,.
»« ф г ..
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.06.79 (21) 2775898/25-27 (51)М. Кл.з
В 21 Х 3/00
В 21 С 23/22 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621 ° 777.07 (088,S) Опубликовано 150481,Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 15.04. 81 (72) Авторы изобретения
В. Ф. Вдовин, A. П. Корж и Ю. Б. Жуковский
I !
1
Днепропетровский ордена Трудового Красно о Зйамейи металлургический институт (73) Заявитель (54) СОСТАВ СМАЗОЧНОЙ ШАЙБЫ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ
МАТЕРИАЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
Изобретение относится к обработ- ке металлов давлением, а точнее к . смазочным материалам, используемым в обработке материалов давлением.
Известен состав смазочной шайбы для горячей обработки материалов давлением, содержащий легкоплавкий материал, например шлак и экзотермическую смесь. Экзотермическая до-. бавка, состоящая иэ смеси порошков алюминия и пиролюзита, введенная в известный состав шлаковой шайбы, при кентакте с нагретой заготовкой сгорает и выделяет дополнительное количество тепла, которое совместно с теплом заготовки идет на нагрев и расплавление контакгирующего с ней слоя смазочной шлаковой шайбы.
Большое оплавление смазки улучшает условия трения, облегчает деформацию, улучшает качество изделий и снижает износ матриц. Меняя величину и соотношение компонентов экзотермической добавки можно регулировать интенсивность оплавления смазки, что черезвычайно важно при изменении температурно-сКоростных условий деформаций. Данная смазка дает хороший результат при высоких скоростях деформации и кратковременности приложения нагруэ ки (прессование коротких заготовок на скоростных прессах) (1) .
Недостаток данной смазки связан с высокой активностью алюминиевого порошка и заключается в том, что при контакте с нагретой заготовкой алюминий, входящий в состав смазоч ной шайбы, воспламеняется быстро и сгорает. Реакция горения самопроизвольнО распространяется на всю глубину смазочной шайбы. Это приводит к. тому, что при прессовании заготовок или при осуществлении деформации на прессах с низкими. и средними скоростями прессования и особенно на вертикальных прессах (где время контакта заготовки и смазочной шайбы больше, чем на горизонтальных прессах)алюминиевый порошок сгорает раньше, чем заканчивается процесс прессования. При этом передняя часть отпрессованного изделия получается высокого качества, а задняя часть имеет дефекты (риски, плены), так как смазка при выгорании алюминия теряет свои свойства, износ матриц реэко уве30 личивается.
821013
Цель изо ретени бретения — повышение ка- В этом случае количество селитры чества издели ий и увеличение стой- в экзотермической смеси должно быть кости инструмента п т ента путем оптимиза- повышено чтобы компенсировать потеI ции состава зкэотермической смеси. ри (до 1:2).
Поставленная цель достигается
При соотношении элементов экзотем, что в известной смазочной 5 термической смеси железа и селитры шайбе длЯ гоРЯчей обРаботки металлов большем, чем2: 1, соответственно прои сплавов давлением на основе плав- изойдет неполное сгорание железного кого материала, например шлака, порошка крупной Фракции, а при сотемператУРа плавлениЯ KoTQPol" на отношении меньше, чем 1:2, неполное
20-200 С выше температуры деформации, горание железного порошка мелком сь содержащей экзотермическую cMecb фракционного состава (из-за нехватки котоРаЯ составлена из поРошксв желе кислорода1 . Окончательное соотноза и селитры в соотношении от : до шение восстановителя к окислителю т 2:1 о
1:2 соответственно и введена в сосвнутри указанного диапазона следует тав смазочной шайбы при слеДующих ыбирать исходя из конкретных услоI соотношениях компонентов, вес.:, вий деформации металлов и ФрикционЭ к з от ермиче с ха я ного состава порошков. По сравнению смесь с известной в предлагаемой смазочной
Шлак шайбе на основе шлака увеличено макЗамена компонентов экзотермичессимальное содержание экзотермической кой смеси (железо:вместо алюминия 20 смеси до 12Ъ в связи со снижением селитРа вместо пиролюзита) позволЯет экзотермического эффекта от сгорания достичь цели изобретения следующим предлагаемой смеси по сравнению с образом. известной. Диапазон применения содерВвиду меньшей химической активнос- жания компонентов выбран по следуюти железа по сравнению с алюминием 5 щим соображениям: при содержании экпоцесс сгорания железного порошка зотермической смеси менее 1 весового происходит медленнее и только при процента тепловой эффект снижается наличии его непосредственного контах -. до минимума, не обеспечивая повышета с нагретой заготовкой, реакция ro- ние температуры смазочной шайбы до рения экаотермической смеси само- ЗО требуемой; при содержании экзотермипроизвольно вглубь смазочной шайбы ческой смеси более 12% наблюдается не распространяется. Оплавление сма- охрупчивание смазочных шайб, затрудзочной шайбы происходит постепенно няется их использование в технологипо мере уноса расплавленного слоя ческом процессе. Внутри указанного смазки деформируемым металлом. диапазона содержание компонентов
Замена пиролюзита селитрой позво- выбирается экспериментально в зависиляет повысить тепловой эффект экзо- мости от температуры обработки и вязтермической РЕакции сгорания порошка костных свойств смазочной основы железа, теплотворная способность ко- (шлака).
J торого значительно ниже, чем у алюми- Пример . Предлагаемую смазку, . ния. Соотношение восстановителя (же- 4О используют при прессовании прутков лезо) к окислителю (селитра),нахо- из стали 12 х 18Н10 Т диаметром дится в пределах от 2:1 до 1:2 и 20 мм из контейнера 80 мм на верти-. с выбрано с учетом воэможности получе- кальном прессе промышленного типа ния максимального теплового эффекта усилием 600 т. В качестве основы для разных условий горячей деформа- 45 смазочных шайб применяют криворожции металлов. В соответствии со.сте- ский доменный шлак, прошедший башенную хиометрическим рычагом .для полного грануляцию. В качестве связки исиспользования компонентов экзотерми- пользуют жидкое стекло. Изготавливаческой смеси последняя должна со- ют в эдентичных условиях три типа держать 52% железа и 48% натриевой уц шлаковых шайб: смазочные шайбы из селитры, т.е. отношение близкое 1:1.. шлака без экзотермических добавок;
Однако в скоростных процессах деформа- смазочные шайбы с экзотермическими ци и при наличии железного порошка добавками, состоящими из смеси пов крупной фракции сгорание экзотерми- рошков алюминия и пиролюзита; смаческой смеси в очаге деформации может 5 зочные шайбы с экзотермическими допроисходить лишь частично. Чтобы по- бавками, состоящими из смеси порошков
55 высить количество тепла в системе не- железа и селитры при различных соотг обходимо увеличить количество точек ношениях компонентов. Для подготовгорения, т.е. увеличить количество ки смазочных шайб в шлаковый порошок железного порошка по сравнению со вводят заданное количество порошков стехиометрическйм (до 2:1). При за- d0 восстановителя и окислителя, после медленных процессах деформации, когда чего смесь тщательно перемешивают сгорание железа может проходить пол- для выравнивания состава. После этоностью, возможны случаи частичной ro в смесь добавляют 3-5 избыточных потери кислорода в пространстве от процента жидкого с,гвкла и снова пепреждевременного разложения селитры. 65 ремешивают. После этого из получен821013
Прессование проводят при температуре нагрева заготовок 1180 С. Для смазки контейнера применяют датолитовый концентрат. Время от выдачи заготовки из печи до момента начала прессования составляет от 7 до 12 с.
Полученные при прессовании прутки осматривают, на темплетах отобранных от переднего и заднего конца изделий, замеряют шероховатость поверхности, 28-38
A1: Мп02 1: 2 . 3,5
8,0
10,0
22-28
24-28
26-30
Риски
Риски
Риски
0,32
0,30
0,32
Al: Мп0 1:4
20-27 Риски
22-27 Риски
24-28 Риски
3,5
8,0
10,0
0,29
0,30
0,29
0,12
0,11
0,08
4,0, 29-32
7,0 24-29
10,0 . 22-26
27-30
22-26
21-27
Fe: йайО 2: 1
Fe: NaNO> 1:1
4,0
7,0
10,0
30-34 27-32
25-30 24-28
20-24 19-24
0,16
0,10
0i08
Fe: NaN0> 1: 2
4,0
7,0
10,0
24-28
18-22 20-23
22-27
15-19
20-24
0,09
0,06
0,07
Состав смазочной шайбы для гобО рячей обработки материалов давлением, . содержащий легкоплавкий материал, например шлак и экзотермическую смесь, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изго65 тавливаеьых изделий и снижения иэной смеси в специальных формах изготавливают диски — смазочные шайбы.
После 24 часовой просушки. на воздухе шайбы готовы к работе.
Ориентировочный экономический эффект от внедрения изобретения за счет сокращения технологических операций по улучшению качества поверхности горячепрессованных труб составляет около 180 тыс.руб. (иэ расчета снижения себестоимости тонны труб на 50 руб. при плановом. объеме производства 3600 т в год). после 4-х прессовок на каждой смазке замеряют износ очка матриц.
В таблице приведены лучшие показатели, полученные на 3-х типах сма зочных шайб, основой которых служит доменный шлак криворожского завода.
Как видно из таблицы, применение в качестве компонентов экзотермическсй. добавки порошков железа и селитры позволяет получить высокое качество поверхности пресс-изделий пе всей длине, снижает износ сменного инструмента, позволяет использовать для прессования тихоходные и верти» кальные прессовые установки.
ФормуЛа изобретения
821013
Составитель Р. Радькова
Редактор Л. Повхан Техред А.Бабинец КорректорМ. Шароши
Заказ 166?/17 Тираж 740 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 носа инструмента путем снижения реакционной активности смазки, в качестве зкзотермической смеси использована1 смесь иэ порошков железа и селитры в соотношении от 2:1 до 1:2 соответственно, которая введена в состав смазочной шайбы при следующих соотношениях компонентов, вес.Ъ:
Экзотермическая смесь 1-12
Легкоплавкий материал,Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 4466119 4400, кл. С 10 М 7/02,
