Технологическая смазка для горячей обработки металлов давлением

 

К. А. Иванов, Б. А. Парков, Н. И. Канино, P, Н. Нвк в —,—

В. Т. Белоусов, В. А. Гамерштейн, Д. В. Гаеливеп, М. И. Староселецкий, А. Q. Рвзмвхнин, Л. С.. Лега, А. B. Белущенко, B. В. Ребрин, Г. В. Карпенко и В. И. Корж (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (71) Заявитель (54} ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ

ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к технологическим смазкам, используемым при горячей обработке металлов давлением, например при горячей ковке, штамповании, формовке и осадке.

Известны технологические смазки для горячей обработки металлов давлением на основе минеральных масел, водных суспензий нвполнителей, в также солевых эвтектик $1) .

<о

Наиболее близкой по составу к предла- гаемой является смазка для горячей обработки металлов давлением 52), содержащая, вес, :

Графит 10-13

Огнеупорная глина 8-10

Вода Остальное

Однако эта смазка характеризуется невысокой смазочной способностью, поскольку в ее состав входит глина, обладакщвя абразивным действием после просушивания. Механизм абразивного действия глины заключается в том, что под

2 действием температуры гидратированные окись влкминия и кремнистые соединения, входящие в "ее состав, в результате термических воздействий теряк г воду и, превращаясь в абразив, ухудшают смазочную способность графита в смазке.

Недостатком этой смазки является ее низкая теплозащитнвя способность, обусловливающая перегрев поверхностных слоев деформйрующего инструмента, снижение его износостойкости, растрескивание псверхностных слоев при резком нагреве и охлаждении.

Бель изобретения — повышение смазочных и теплоизоляционных свойств, обеспечивающих повышение износостойкости деформирующего инструмента, снижение энергозатрат на деформацию, ухудшение качества поверхности обрабатываемых иэделий.

Поставленная цель достигается тем, что технологическая смазка для горячей обработки металлов давлением, содержащая граФит, глину и воду, дополнительнс

Т аблица 1

Содержание компонентов, вес. %, в составах

I1 р

Комп он ент ы

10

Графит

Г;тина

Фосфогипс

Вода

5,5

10 7 (40

3 (« содержит фосфог«п?с. при cëå11 ющ?«л? со— де?)жанни компt)HeHToi, вес.",;

Графит 10-20

Г?ина 1-10 1 ОСфОГИПС 10-30

Вода Остальное

Фсофогипс — п "омышленный отход производс гва аммофоса HB технологической стадии получения экстракционной фосфорной кислоты.

Фосфогипс имеет следующий с?)?:тав, вес.%: ,Чигидрат сульфата кальция 98,7

Фтористые соедине1

ГП?Я 0,3

Пятиокись фосфора l

Присутствие фтористых соединений, а также пятиокиси фосфора придают фосфогипсу повьппенную смачиваемость и слоистую структуру, что в сочетании с противоизносными свойствами графита и соединений фосфора обеспечивает высокие антифрикционные свойства сл азочпого

OOCTBI>B.

13 силу более высоких адгезионных свойств фосфогипс первым фсрмир ется по поверхности деформирующего инструмента, B зат-,м уже глина и графит. Такая последов «тельность распо.-ожения смазочных ингредиентов в процессе обработки на поверхности инструментB изолирует последний от теплового воздействия, нейтрализует фрикционную способность глины - стабилизатора суспензии и повышает смазочнь?е свойства композиции.

Нижний предел содержания фосфогипса (10 ьес. % ) в смазке ограничен ухудщеКаждый смазочный состав испьгтывают на протяжении 15 рабочих смен при формовке заготовок облегченных железнодорожных колес д11аметром 950 мм, 11? 4

It ttEXt TOIIItt3t3BII?ttTJt t.IX o13с) йс It смазк?1,11?)— яв.1е11ис M сетки и тре1ци1! о?1;11 Btiа IIB поверхности деформиру ющего инструмеHTB, верхний предел (30 вес.") — у)судшением см зочной способности г ре «ультате н»которого It? паж?с «11?11 э?«с?К.кти)3но?:ти основного см зо ногo графитового слоя ?.ри нарушении оптимального соотношения толщин с.лоев фосфоги33са и графита.

Нижний предел содержания графита в смазке (10 вес.%) ограничен нарушением стабильности процесса формовки заготовок колес в результате повышения трения по всей контактной поверхности, верхний предел (20 вес,%) огpBHHseH повьш1енчой загрязненностью атмосферы и отсутствием прироста эффективности.

Нижний предел содержания г)тинь1 в смазке (1 вес.%) ограничен сниже«п ем стабилизирующей способности суспензии и ухудшением качества и равномерности наносимого на поверхности инструментB смазочного слоя, верхни и предел (1 0 вес.

%) — ухудшением антифрикционных свойств смазки, Пример . Б емкости смазочной системы, которой оборудован формовочный пресс 10000 тс, заливают воду до 1/3 объема, а затем загружают ингредиенты при включенной системс перемешивания. После загрузки ингредиентов емкости дозаправляют водой.

Перемешивание смазки осуществляют и в период пауз, и в процессе ее расходования. Автоматизированную подачу смазки

35 на поверхность штампов осуществляют с помощью эжекционных распылителей.

Составы предлагаемых и известной смазок представлены в табл. l.

Об эффективнссти смазочных составов судят по средне-арифметическому значению стойкости штампов (количеств„отформованных заготовок) .

5 .1414 16

Проведены также испытания в условиях, горячей осадки на прессе усилием 50 тс.

При ocaaze формируется давление и рассч.. тывают коэффициент трения по формулее %

П редлагвемы

362

0,17

30,4

346

0,12

25,2

450

452

0,152

28,4

402

412

Известный

4 326 318 35,8 0,19

Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Заказ 4761/8

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

rae Ь и д — высота и диаметр осаживамых образцов, соответственно;

Pcp - среднее усилие деформации;

Анализ данных (табл. 2), полученных при испытаниях показывает, что худшими смазочными свойствами обладает известная графито-глиняная смазка.

Наиболее оптимальной с точки зрения снижения нагрузок и коэффициента трения является предлагаемая смазка (состав 3).,щ

Ее использование в процессах горячей обработки давление позволяет уменьшить давление на 30%, коэффициент трения— на 36% и в 1,4 раза повысить изно» состойкость штампов.

Таким образом, предлагаемая смазка является эффективной и может ать успешно реализована при горячей обработке в промышленных условиях.

Формула изобретения

Технологическая емазка для горячей обработки металлов давлением, содержашая графит, глину и воду, о т л .и ч а6

d — предел текучести осаживаеваемого металла в условиях доформирования.

В процессе исследований водные суспензия смазок наносят на рабочие поверхности верхнего и нижнего штампов, осад- ку производят при полностью высушенных смазках. Каждую смазку испытывают при осадке пяти .>стальных цилиндрических образцов размерами 20х30 мм, нагретых до 1150 С, Относительная деформация в опытах 50%.

Результаты испытаний смазок приведены в табл. 2.

Т аблипа 2 ю щ а я с я тем, тго, с целью повышения смазочных и теплоизоляционных свойств, смазка дополнительно содержит фосфогнпс при следу кщем содержании компонентов, вес.%:

Графит 10-20

Глина 1-10

Фосфогипс 10-30

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грудев А. П., Тилик B. Т. Технологические смазки в прокатном производстве, М., Металлургия, 1975, с. 275 303с

2. Техническая информация по прессопрокатному отделению линии N. 2 колесопрокатного цеха завода им. К.,Либкнехта. Днепропетровское областное управление по делам иэдательств, полиграфии и книжной торговли, 1977, с. 23 (прототип).