Способ нанесения технологической смазкипри обработке металлов давлением

 

О П И С Д Н И Е 83555©

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со:оэ Советских

Сииалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.12.78 (21) 2697050/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.06.81. Бюллетень № 21 (51) И.К .

В 21В 45/02

//В 21С 9/00

Государственный комитет

СССР по делам иэобретений и открытий (53) УДК 621.771.2.02 (088.8) Ъ : (45) Дата опубликования описания 07.06.81 (72) Авторы изобретения

Е. 3. Фрейдензон, В. А. Копиленко и О. Н, Йезамаевй: :,: .. i

r.. !

Уральский научно-исследовательский институт, чернь1х: металлов -

1 г (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СМАЗКИ

ПРИ ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для нанесения технологической смазки, например, при промасливании листового проката после травления перед холодной прокаткой.

Известен способ нанесения технологической смазки при обработке металлов давлением, заключающийся в нанесении на обрабатываемую поверхность послойно двух ма- 1р сел с различной поверхностной активностью (1).

При этом способе с целью усиления смазочного эффекта на обрабатываемое изделие предварительно наносят мерный слой 15

ПАВ, например стеариновую кислоту, толщиной 20 — 70% от общей толщины смазочного слоя с последующей подачей на этот слой неактивного смазочного вещества, например минерального масла. 20

Подача неактивной смазки осуществляется не ранее чем через 10 с, после нанесения мерного слоя ПАВ. Коэффициент вытяжки при прокатке увеличивается на 10—

17% по сравнению с ранее известными способами нанесения смеси минерального масла с различными поверхностно-активными присадками.

Однако применение данного способа не дает полной адгезии смазки к металлу, ко- 30 торая определяется краевым углом смачивания. По достижении краевого угла смачивания 0=0 происходит полное прилипание смазки к металлу, т. е. создаются наилучшие условия для последующей обработки металла давлением, в частности прокатки полосы. В данном случае краевой угол смачивания находится в пределах 8=10—

12о

Цель данного изобретения — максимальное увеличение адгезии смазки к поверхности металла.

Известно, что условия определяются не только толщиной пленки масла, активностью присадок, но и прилипаемостью смазок к поверхности металла, т. е. работой адгезии, которая выражается уравнением а — жг (1 + с0$6), где о, — поверхностная энергия на границе жидкость — газ;

Π— краевой угол смачивания.

Из формулы видно, что чем меньше угол

О, тем большее значение принимает W,.

При 0=0, Wa=2om, т. е. работа адгезии в этом случае равна работе когезии, т. е. работе разрыва пленки самой жидкости.

Описываемый способ предусматривает такую последовательность нанесения смазочных материалов, при которой это условие

835550

Заказ 1135/7 Изд. № 380 Тираж 889 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Сапунова, 2

Типография, пр. выполняется в полной мере, т. е. краевой угол смачивания становится равным 0 .

Поставленная цель достигается тем, что в способе нанесения технологической смазки при обработке металлов давлением, заключающимся в нанесении на обрабатываемую поверхность послойно двух масел с различной поверхностной активностью, согласно изобретению, предварительно наносят на обрабатываемую поверхность в качестве подслоя масло с большим поверхностным натяжением, например минеральное без присадок, после чего наносят масло, имеющее меньшее поверхностное натяжение, например индустриальное масло ИС-12 с добавлением в него 0,1 — 0,5 /, жидких кислот в качестве присадок, при этом обработку металла проводят не ранее чем через 40 — 60 с после нанесения второго слоя.

Эффективность данного способа нанесения смазок подтверждается следующим опытом, проведенным в лабораторных условиях.

На обезжиренную поверхность металла наносили в виде капель два прокатных масла с разной поверхностной энергией: подсолнечное и минеральное масло ИС-12 с добавлением 0,3 /о присадки ДФ-11. Капли растекались до определенного предела, причем краевой угол смачивания О был равен

10 — 12 для обоих масел. Это говорит о том, что работа адгезии в этом случае практически одинакова для обоих взаимодействий.

Далее несколько капель (5 — 7 частей) подсолнечного масла механическим путем распределяли по поверхности металла, а затем на этот слой в центр наносили каплю (одну часть) минерального масла ИС-12 с добавлением 0,3 /о присадки ДФ-11. Эта капля в течение нескольких десятков секунд растекалась по всей смоченной поверхности металла, вытесняя первый слой масла к краям. При этом площадь смоченной поверхности в результате вытеснения вторым маслом первого увеличилась в 5—

6 раз.

Таким образом, краевой угол смачивания второй жидкости, при ее нанесении на первую, стал равным 0, Работа адгезии в этом случае достигала максимума и равнялась 2ожг. Это обусловливает максимально возможную прилипаемость смазки к металлу. При нанесении в качестве первого слоя масла с меньшей поверхностной энергией, в данном случае минерального ИС-12 с присадкой, такого явления не наблюдалось.

Капля подсолнечного масла, нанесенная в центр слоя, оставалась без изменения и собиралась в виде линзы.

Аналогичные опыты были проведены с

60 несколькими смазками. В качестве первого слоя можно использовать масла с поверхностной энергией 30 — 40 эрг/сма. К ним относятся все индустриальные масла без присадок и некоторые растительные. Вторым слоем должны быть вещества, в том числе и масла, имеющие меньшую поверхностную энергию, находящуюся в пределах

15 — 25 эрг/сма. Наилучшим вариантом является использование минеральных масел небольшой вязкости ИС-12, дизельное топливо, велосит и т. п. с поверхностно-активными присадками. В качестве присадок целесообразно использовать поверхностноактивные вещества с высоким кислотным числом — олеиновую, пальмитиновую кислоты и другие жирные кислоты в количестве 0,1 — 0,5 /о, Более высокое содержание

ПАВ в масле не дает дальнейшего существенного снижения поверхностного натяжения, поэтому данное количество ПАВ является оптимальным.

С точки зрения экономики, описанный способ является более экономичным, чем известный, где наносится мерный слой

ПАВ 20 — 70%, в данном способе использование поверхностно-активных веществ незначительно, причем последующая смазка, распространяясь по смоченной поверхности, сама образует очень тонкий слой, вытесняя избыток предыдущего масла, который можно собрать и использовать повторно.

Формула изобретения

1. Способ нанесения технологической смазки при обработке металлов давлением, заключающийся в нанесении на обрабатываемую поверхность послойно двух масел с различной поверхностной активностью, отличающийся тем, что, с целью получения максимальной адгезии смазки к металлу, предварительно наносят на обрабатываемую поверхность в качестве подслоя масло с большим поверхностным натяжением, после чего наносят масло, имеющее меньшее поверхностное натяжение.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве подслоя используют минеральное масло без присадок, а в качестве верхнего слоя — индустриальное масло ИС-12 с добавлением в него 0,1 — 0,5 % жирных кислот в качестве присадок.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью достижения наибольшего прилипания смазки, второй слой наносят не менее чем за 40 — 60 с до обработки металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 461749, кл. В 21С 9/00, 1973.