Технологическая смазка для горячей обработки металлов давлением

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А®ТОМСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

pi>968062

Союз Советскив

Социалистических

Республик (И) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 140481 (21) 3302405/23-04

1И) М. Кл.з

С 10 М 7/02 с присоединением заявки МоГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

РЗ) УДК621. 892 3

:621.7.016.2

Опубликовано 2Х1082, Бюллетень МВ 39

Дата опубликования описания 231Q82 (088.8) (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного ЭнайИптметаллургический институт (71) Заявитель (54 ) ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ

ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при горячей обработке металлов давлением (ОМД). 5

Известен широкий ассортимент технологических.смазок для горячей ОМД на основе .неорганических солей.

Принцип действия этих смазок осно- 10 ван на их оплавлении под действием

:высоких температур нагретых заготовок и образованиии тонких смазочных пленок расплавов, отделяющих деформируемый металл от инструмента (1) и(2).

Недостатком известных смазок явля.ется то, что в случае нарушения сплошности смазочной пленки возможно "схватывание" (слипанне) деформируемого металла и инструмента. Схватывание 2() увеличивается по мере износа инстру. мента, так как с увеличением шероховатости поверхности инструьюнта облегчается нарушение оплошности смазочной пленки.

Целью изобретения является разработка смазки, предотвращающей слипание обрабатываемого металла с инструментом, повьыающей стойкость инструмента и, как следствие, улучшаю.щей качество изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве технологической смазки для горячей обработки металлов давлением применяют эпсомит.

Эпсомнт (горькая соль, сернокислый магний) - природный минерал, добываеьвай из морской ралы. Выпускается проьышленностью в соответствии с техническими условиями ТУ-6-18«153-73. Согласно этим условиям химический состав эпсомита должен соответствовать требованиям, представленным в табл. 1.

Эпсомнт технический представляет собой кристаллы белого цвета с желтоватым оттенком. Хорошо растворяется в.воде и дает 36%-ный концентрированный раствор. По мере повышения температуры эпсомит постепенно теряет воду. Полное обезвоживание эпсомита наблюдается при 3?0-330оС.

Частый безводный сульфат магния разлагается с заметной скоростью при температуре вьвне 1100 С.

В настоящее время известно применение" эпсомита в проьвяшленности при производстве цементов и искусственного шелка. Эпсомит широко используется в качестве магнезиального удоб968062 рения, а также служит сырьем для сернокислотного производства.

Эпсомит в качестве технологической смазки или компонента технологических смазок при обработке металлов давлением не применяется. Вместе с тем ряд свойств эпсомита позволяет использовать его в качестве техноло- . гической смазки.

Предложение об использовании эпсомита в качестве технологической смаз-10 ки стало возможным благодаря обнаруженному омыливающему эффекту растворов эпсомита, что гарантирует качественное нанесение смазки на инструмент. !

Хорошему нанесению смазки способствует то, что в эпсомите кроме сульфата магния, содержатся хлориды натрия и магния, образующие легкоплавкую эвтектику, поэтому оплавление 2О эпсомита происходит при более низкой температуре, чем чистого сульфата магния. Оплавившаяся солевая эвтекти ка, более легко и равномерно заполняет труднодоступные места инструмента, 25 например углы штампа.

Эпсомит в качестве смазки может применяться как в сухом виде, так и в виде водных растворов. В последнем случае нанесение смазки облегчается.

При растворении технического эпсомита в воде входящие в его состав нерастворимые вещества выпадают в осадок и в работе в качестве составной час- ти технологической смазки участия не .принимают.

Действие эпсомита в качестве смазки носит комплексный характер. При нанесении эпсомита на поверхность нагретого инструмента происходит вы деление и испарение гидратной влаги, 40 в результате чего он действует как охлаждающая жидкость. Полное выделение воды из эпсомита заканчивается при температуре 330 С. Если температура инструмента ниже 320-330 С свя- 45 эанная вода выделяется в процесс горячей обработки давлением и образует паровую подушку, обеспечивающую демпфирующий эффект, препятствующий слинанию металла с инструментом. По мере нагрева эпсомит превращается в эластичную пленку, играющую роли солевой . смазки. При температуре выше 1100 С

HgS0@ заметно разлагается с выделением М90, который становится составной частью смазки, и SO>, который создает газовую подушку и обеспечи. вает демпфирующий эффект, предотвращая схватывание металла с инструментом.

Комплексное воздействие эпсомита повышает стойкость штампов, снижает количество случаев слипания металла с инструментом, повышает качество продукции.

Пример. Испытание предложенной технологической смазки — эпсомита — проводят при горячей штамповке поковок на прессе КАП-1600 т.с. и молоте с массой падающих частей 2 т.

На прессе КГШП штампуют деталь трактора Т15ОК 9 501024092-2, на молотедеталь М 15050,139, Нагрев заготовок под штамповку по температуры 1160-1180 C осуществляют в газовых камерных печах. Для сравнения свойств смазок наряду с эпсомитом применяют на молоте поваренную соль и на прессе КГШП сульфитно-щелочную барду (смазки, применяемые в настоящее время).

Все три типа смазок наносят на гравюры штампов напылени их водных растворов, причем растворы поларенной соли и эпсомита берут концентрированными, что обеспечивает .наибольшее количество смазки при минимальном расходе воды, водный раствор барды был 20%, что обеспечивает нужную жидкотекучесть раствора, удобную для вОздушного напыления на штамп.

В связи. с тем, что штампы имеют высокую температуру, вода испаряется, и на штампе остаются в чистом виде (в виде налетов)поваренная соль, обезвоженный эпсомит либо барда.

Проверка наличия в атмосфере воздуха в районе КГШП серного ангидрида, выделяющегося при работе эпсомита в качестве смазки, показывает, что его концентрация ые превышает

0,1 мг/м при допустимом пределе

1 мг/м (по ГОСТ 12.1.005-76 системы стандартов безопасности труда).

В эксперименте визуально фиксировали количество "схватываний" верхнего штампа с поковкой на каждые

100 поковок, подсчитывали стойкость штампов до их замены по износу и определяли качество поковок по заполнению штампов. Полученные данные приведены в табл. 2.

Анализ полученных данных показал, что применение эпсомита в замен применяемых в настоящее время технологических смазок для горячей ОМД позволяет достичь следующих положительных результатов: повысить стойкость инструмента, в частности штампов; повысить ритмичность работы за счет сокращения случаев слипания поковки со штампами/ снизить -количество брака, в частности по незаполнению, заменить пищевой продукт - поваренную соль - на технический эпсомит.

968062

Таблица 1

2 сорт 3 сорт

1 сорт

Сернокислый магний (семиводный)

Хлористый натрий, не более

85

Хлористый магний, не более

1,5

Вещества, нерасторимые в воде

Влага гигроскопическая, не более

Таблица 2

Брак.по незаполнению штампа, %

Вид оборудования

Стойкость штампов, поковок

Смазка

4,2

0-3

35 00

Пресс KHIIII

Барда (20%-ный раствор) 0,8

0-3

3950

Эпсомит (концентрирбванный раствор) 2,8

6-8

3000

Молот 2т

Поваренная соль (эпсомит)

0,5

0-2

3400

Формула изобретения

Применение эпсомита в качестве тех нологической смазки для горячей обработки металлов давлением, Источники информации, . у принятые во внимание при экспертизе

Составитель Б.Пономарева

Техред К,Иыцьо . Корректор О.Билак

Редактор Г.Волкова .

Заказ 8029/39 Тираж 524 Подписное

Вниипи Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,Рауиская наб., д. 4/5

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

Компоненты, входящие в состав эпсомита

Содержание, вес.%

Количество случаев схватывания на 100 поковок

1. Справочник под ред. N.Â.|=òîðîжева Ковка и объемная штамповка стали. М., "Машиностроение", т. 2, 1968, с. 384.

2. Позин М.Е. Технология минеральных солей. Л., "Химия", 1965, ч. 1, с. 267, 269, 303.