В.А. Рыбалов, А.Н. Антонов, В.А. Иванов» Р;"Н=. Иееелев, В.Е. Маклаков, Н.Н. Волосов, М.А. Антонов и,В .И; Семендий (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт

1 по защите металлов от коррозии (54) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЦАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ

ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и, в частности к составам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), применяемых при горячей обработке металлов.

Известна СОЖ для горячей обработки металлов давлением, содержащая воду, графит, таннин, сульфитно-спиртовую барду, аммиачную воду и однозамещенный фосфат калия (11.

Однако она пригодна для обработки только алюминиевых сплавов. При ее применении для обработки стальных заготовок качество обрабатываемой nots верхности не отвечает предъявляемым требованиям. Кроме того, указанная

СОЖ быстро расслаивается и обладает низкой морозостойкостью при хранении, Наиболее близкой по составу к предИ лагаемой является СОЖ, содержащая воду, окисленный коллоидальный графит, аммонийные соли лигносульфокислот и гидрат окиси аммония 323.

Однако известная СОЖ нестабильна ® при нагревании, в этой связи пленка графита неравномерно распределяется

\ по поверхности, что приводит к ухудшению качества обрабатываемой поверхности, особенно при высоких температурах и в результате вЂ” к увеличению брака годных изделий.

Цель изобретения вЂ” повышение смазочных свойств и качества обрабатываемой поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что смазочно-охлаждающая жидкость, содержащая воду, окисленный коллоидальный графит, аммонийные соли лигносульфокислот, гидрат окиси аммония дополнительно содержит триполифосфат натрия, тринатрийфосфат, гексаметафосфат натрия и углекислый аммоний при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Окисленный коллоидальный графит 8-22

891758

1-3

0,1-1

Аммонийные соли лигносульфокислот 2-10

Гидрат окиси аммония

Углекислый аммоний

Триполифосфат натрия 2-5

Тринатрийфосфат 2-5

Гексаметафосфат натрия 0,02-0,5

Вода Остальное

Окисленный коллоидный графит является продуктом окисления кристаллического графита (природного, скрапового или пиролитического). Он имеет удельную площадь поверхности 2001000 м /r, размер частиц 0,05-0,5 мм; содержит 3-7 вес.4 кислорода, имеет черный цвет. Суспензия окисленного коллоидного графита при содержании

70-80 вес.4; воды имеет консистенцию густой черной пасты. Кристаллы окисленного коллоидного графита имеют игловидное и пластинчатое строение.

Они полупрозрачны при рассмотрении в электронном микроскопе с увеличением 1500.

Применение окисленного коллоидного графита в составе предлагаемой жидкости в количестве 8-22 вес.4 обеспечивает создание на поверхности штампов плотной графитовой пленки с высокой адгезией к металлу; при содержании графита менее 8 вес,Ф покрывается только часть поверхности, а при содержании более 22 вес.3 -толщина пленки увеличивается настолько, что образующийся избыток графита ухудшает качество обработки поверхности.

Аммонийные соли лигносульфокислот получают таким же образом, как описано в (2). Они могут быть получены также после дрожжевого брожения ripoдуктов варки целлюлозы при аммониевом основании варочной кислоты. Образующийся при этом водный раствор аммонийных- солей лигносульфоновых кислот называют "концентратом сульфитнодрожжевой бражки" (OCT 81-79-74, марка КБЖ, сорт A).

Сульфитно-дрожжевая бражка является стабилизатором графита, nosepxностно-активным веществом, повышающим адгезию СОЖ к металлу и газообразующей добавкой, улучшающей формообразование изделий. Гидрат окиси аммония введен в оптимальном количестве как стабилизирующая добавка, создающая щелочную среду.

Углекислый аммоний, разлагаясь при нагревании, препятствует образованию прочной пленки на оборудовании и позволяет продувкой очищать оборудование от остатков СОЖ.

Фосфаты натрия при горячей обработке металла и при повышении температуры в очаге деформации при холодной обработке плавятся, разлагаются

10 и фосфатируют поверхность металла, что повышает стабильность адгезии СОЖ к металлу. Плавясь, фосфаты создают наличие жидкой фазы в смазочном слое в интервале температур от 73 до 880 С, is При 73 С плавится тринатрийфосфат, при 880 С плавится пирофосфат нато рия вЂ” конечный продукт разложения фосфатов натрия. Количество тринатрийфосфата и триполифосфата взято с учетом их растворимости и температуры плавления ° Гексаметафосфат натрия .образует растворимые соединения с кальциевыми и магниевыми солями и предОтвращает отложение солей в

zs аппаратуре для автоматического нанесения СОЖ на инструмент.

СОЖ для горячей обработки металлов давлением получают следующим образом. В аппарат с мешалкой загружают зо суспензию окисленного коллоидного графита в воде с содержанием графита

15-25 вес.3 раствор гидрата окиси аммония с концентрацией аммиака

25 вес.3; водный раствор аммонийный солей сульфокислот в виде концентрата сульфитно-дрожжевой бражки с содержанием сухого вещества 50 вес.3.

Включают мешалку и компоненты перемешивают в течение 2 ч со скоростью

4О 20 об/мин. Затем при перемешивании в аппарат загружают расчетное количество триполифосфата натрия, тринатрийфосфата, гексаметафосфата натрия и углекислого аммония. Перемешивание

45 продолжают в течение 3 ч и затем полученный продукт разливают в. тару.

Перед использованием жидкость разводят водой в соотношении 1:10-1:30 в зависимости от сложности изготовления деталей, температуры металла, 50 материала заготовок, способа нанесения, производительности оборудования.

В соответствии с предлагаемой технологией были приготовлены составы

СОЖ, приведенные в табл. 1. Здесь же приведены составы известных СОЖ (4 и 5).

5 89

Данные по испытанию СОЖ приведены в табл. 2.

Как видно из таблиц, составы предлагаемой СОЖ имеют стабильные и высоТаблица 1

Составы СОЖ

Компоненты СОЖ, вес.3

Окисленный коллоидальный графит

10-20

Аммонийные соли лигносульфокислот

2 6

10 2-8

3 0 2-0 5 1-3

1 2

1 0 5

0,1

0,02

0 5

0,25 (10-20

1 "2

3-4

5-10

Вода

Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное

Таблица 2

Состав (Показатели

1 2 3 . 4

125-140

145-295

Критическая нагрузка, кг 305 352 317

Выход качественных стальных поковок сложной конфигурации, 3

30-40

99,6 99,95 99,7 . 76-99

Формула изобретения

Смазочно-охлаждающая жидкость для горячей обработки металлов, давлением, содержащая воду, окисленный коллоидальный графит, аммонийные соли лигносульфокислот, гидрат окиси аммония, отличающаяся тем, что, с целью повышения смазочных свойств и качества обрабатываемой поверхности, она дополнительно содержит три8" 22

2-10

Гидрат окиси аммония

Углекислый аммоний

Триполифосфат натрия

Тринатрийфосфат

Гексаметафосфат натрия

Графит о

Сульфитно-спиртовая барда

Таннин

Одноэамещенный фосфат калия

1758 а кие смазочные свойства, что обеспечивает высокое качество обрабатываемой поверхности и позволяет увеличить межремонтный цикл используемого прессового оборудования.

2 3 4 5 полифосфат натрия, тринатрийфосфат, я гексаметафосфат натрия и углекислый аммоний при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:

Окисленный коллоидальный графит

Аммонийные соли лигносульфокислот

Гидрат окиси аммония

891758

0,1-1

2-5

0,02-0,5

Остальное

Составитель Н. Королева

Редактор В. Иванова Техред А.Савка Корректор М. Пожо

Заказ 11150/38