Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СМАЗОЧНО-ОХЛАВДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ, содержащая воду, керосин и эмульгатор, отличающая, ся тем, что с целью повышения качества обработанной поверхности, жидкость дополнительно содержит миристиновую кислоту, бенэойнокислый натрий и в качестве эмульгатора жидкость содержит полиоксиэтилё нгликолевые эфиры первичных жирных спиртов и флотореагент на основе натриевых солей синтетических жирных кислот фракции , и вторич .ных спиртов при следующем соотношении компонентов, мае. %: Керосин2,4-10,0 Флотореагент на основе натриевых солей синтетических жирных кислот фракции C:,-C,j,Q н вторичных спиртов 0,6-2,5 (Л Полиоксиэтиленгликолевые эфиры первичных жирных спиртов 0,2-0,9 Миристиновая кислота 0,005-0,01 Бензойнокислый натрий 0,04-0,1 ВодаОстальное со о о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1 . °

1 ;:.«,: 1нЦ ъ4ъ Ф й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ19 (21) 3560521/23-04 (22) 28.12.82 (46) 07.05.84. Бюл. В 17 (72) Н.А.Колесникова, Е.И.Барыкина и В.Н.Погорелов (71) Московский автомобильный завод им. И.А.Лихачева (53) 621.892:621.7.016.3(088.8) (5e) 1; Курчик Н.Н. и др. Смазочные материалы для обработки металлов резанием. М., "Химия", 1972, с. 131-141.

2. Авторское свидетельство СССР

У 505675, кл. С 10 М 3/02, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

У 512228, кл. С 10 M 3/02, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР

В 351881, кл. С 10 М 3/02, 1972 (прототип). (54) (57) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ

ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ, содержащая воду, керосин и эмульгатор, о т л и ч а ю щ а я. с я тем, что, „„SU„„1090702 A

3(51) С 1О М 1/06 с целью повышения качества обработанной поверхности, жидкость дополнительно содержит миристиновую кислоту, бензойнокислый натрий и в качестве эмульгатора жидкость содержит полиоксиэтиленгликолевые эфиры первичных жирных спиртов и флотореагент на основе натриевых солей синтетических жирных кислот фракции С„ -С и вторичных спиртов при еледующем соотношении

I компонентов, мас. 7:

Керосин 2,4-10,0

Флотореагент на основе натриевых солей синтетических жирных кислот ракции C -C О и вторичных спиртов 0,6-2,5

Полиоксиэтиленгликолевые эфиры первичных жирных спиртов 0,2-0,9

Миристиновая кислота 0,005-0,01

Бензойнокислый натрий 0,04-0,1

Вода Остальное

1090702

Изобретение относится к смазочно-. охлал дающим жидкостям (СОЖ), в частности к водоэмульсионным жидкостям для механической обработки металлов, например для хонингования.

Известны и широко используются

СОЖ для механической обработки металлов, представляющие собой водоэмульсионные составы 1 11, водные растворы электролитов с добавлением поверхностно-ативных веществ комплексообразователей Г2 3 и 3 3.

Наиболее близкой по составу и достигаемому результату к предлагаемой является СОЖ для механической обработки металлов следующего состава, мас. Х:

Водорастворимые мыла или мылонафт, или их смесь, или триэтано20 ламин (эмульгатор) 0.4-4.0

Сода кальцинированная 0,1-0,3

Водорастворимая соль кобальта в пересчете на кобальт

Керосин

Вода

0,05-5,0

0,5-10

Остальное.Известная СОЖ представляет собой эмульсию типа "масло в воде" и со30 держит масляную фазу, состоящую из керосина и эмульгатора. Эмульгатором являются водорастворимые мыла или мылонафт„ или их смесь, или триэтаноламин L 4 3.

Однако известная СОЖ при использовании ее на финишных операциях не обеспечивает требуемых технологических параметров, т.е. точности геометрических размеров, шероховатости обработанных поверхностей изделий

40 и производительности процесса. Это объясняется тем, что водорастворимые мыла, мылонафт или .их смесь, или триэтаноламин, входящие в состав известной СОЖ, обладают невысокой

45 эмульгирующей способностью, что не обеспечивает достаточной стабильности композиции. Это ухудшает моющую и проникаюцую способности жидкости и,тем самым, снижает режущие свойства. В результате недостаточной моющей способности известная жидкость не полностью удаляет шлам из зоны резания и происходит засаливание режущего инструмента, что ведет к снижению производительности процесса, увеличению величины шероховатости обработанной поверхности изделий, снижению стойкости режущего инструмента.

Целью изобретения является улучшение технологических свойств жидкости, заключающееся в повьппении качества обработанной поверхности, а также в повышении стабильности жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, содержащая воду, керосин и эмульгатор, дополнительно содержит миристиновую кислоту, бензойнокислый натрий и в качестве эмульгатора жидкость содержит полиоксиэтиленгликолевые эфиры первичных жирных спиртов и флотореагент на основе натриевых солей синтетических жирных кислот (СЖК) фракции С„ -С и вторичных спиртов при следующем соотношении компонентов, мас. Ж:

Керосин 2,4-10,0

Флотореагент на основе натриевых солей

СЖК фракции С.1 -С и вторичных спиртов 0,6-2,5

Полиоксиэтиленгликолевые эфиры первичных жирных спиртов 0,2-0,9

Ииристиновая кислота .0,05-0,01

Бензойнокислый натрий 0,05-0,1

Вода Остальное

Основным компонентом предлагаемой композициЬ является керосин, обладающий высокими режущими свойствами, которые обусловливаются хорошей проникаемостью в зону резания, высокими моющей и смачивающей способностями.

Используемый флотореагент (ТУ-38 107103-76) имеет следующий состав компонентов, мас. %:

Натриевые соли СЖК фракций С1ь-С

Вторичные спирты

Углеводороды

10,0

16,0

16,0

В указанном составе предпочтительным является соотношение керосина и флотореагента на основе натриевых солей СЖК фракции С 1 -С g() и вторичных спиртов, равное (4-5):1, .а керосина и полиоксиэтиленгликолевых эфиров первичных жирных спиртов, равное (10-12): 1.

1090702

Кислородсоцержащие соединения 8,0

Вода Остальное

Натриевые соли СЖК фракции

С„6-С флотореагента имеют несколько 5 гидрофильных и гидрофобных групп, значительно понижающих поверхностное натяжение жидкости и вызывающих эмульгирование керосина в результате солюбилизации последнего внутри ми" целл эмульсии. Однако эмульгирование керосина одним флотореагентом требует значительного количества эмульгатора, кроме того, эмульсия, получаемая при этом, недостаточно стабильна.

Поэтому для увеличения стабильности жидкости и снижения расхода флотореагента, а также для улучшения моющих и смачивающих свойств в эмульсию дополнительно вводят полиоксиэтиленгликолевые эфиры первичных жирных спиртов, которые в сочетании с вторичными спиртами флотореагента стабилизируют мицеллу, предотвращая коалесценцию капель эмульсии. В качестве полиоксизтиленгликолевых эфиров первичных жирных спиртов целесообразно использовать синтанол

ДС-10 (жирные спирты фракции С -С с содержанием 8-10 молей окиси эти- 30 лена).

Введение в предлагаемую композицию миристиновои кислоты улучшает проникаемость жидкости в зону резания. Это обуславливается тем, что молекулы миристиновой кислоты наименее агрегативно устойчивы в температурных интервалах, которые развиваются в процессе резания. Ее молекулы под действием ювенильных поверхнос- 4О тей разрушаются с образованием активных радикалов, обладающих адгезией к металлу, и, быстро растекаясь по поверхности последнего, пластифи-, цируют его, проникая в микропоры 45 металла. Поэтому введение даже небольшого количества миристиновой кислоты в предлагаемую композицию способствует облегчению процесса деформации и разрушения поверхностного 5р слоя металла и обеспечивает высокие режущие свойства жидкости.

С целью обеспечения высоких антикоррозионных и бактерицидных свойств жидкости вводят натриевую соль бензойной кислоты, которая, благодаря своей высокои адсорбции на металле, способствует лучшей защите последИспытания проводили на операциях хонингования чугунных деталей при следующих режимах резания:

Число оборотов хонголовки, об/мин 120

Число двойных ходов, дв. ход/мин

Длина хода, мм

Давление на разжим брусков (по манометру станка), кг/cM2 17

Средний съем на диаметр, мм 0,08-0,12

Шероховатость поверхности до хонингования, V 5

Шеро хов ато сть по в е рхности после хонингования, ч 7а-7 в

Обрабатываемый материал С - 18-36

Хонинговальный станок, HR 196 мод. ЗЛ 83

За критерий оценки технологических свойств жидкостей: смазывающих, моющих.и проникающих, принимались

160 него от коррозии в данной композиции, подавляет развитие микроорганизмов, т.е. проявляет бактерицидные свойства, что повышает микробоустойчивость предлагаемой жидкости н позволяет увеличить срок ее службы.

Кроме того, бензойнокислый .натрий, благодаря своей высокой способности адсорбироваться на поверхности ми.целлы жидкости, увеличивает физическую связь молекул йосредством дипольного взаимодействия и, тем самым, повышает стабильность эмульсии.

Предлагаемую СОЖ готовят следующим образом.

В керосин вводят необходимое коли-. чество миристиновой кислоты и перемешивают до.однородной консистенции.

Затем при непрерывном перемешивании вводят полиоксиэтиленгликолевые эфиры первичных жирных спиртов и флотореагент указанного состава. После получения однородной консистенции добавляют необходимое количество воды и бензойнокислого натрия и перемешивают состав до получения стабильной эмульсии.

По указанной технологии получают следующие составы СОЖ, приведенные в табл. 1.

Указанные рецептуры СОЖ (1-5) испытывали в производственных условиях в сравнении с известной СОЖ (состав 6), описанной в ГАЗ.

1090702 шероховатость обработанной поверхности деталей, производительность процесса и стойкость режущего инструмента.

Эксплуатационные свойства опреде1 лялись по сроку службы жидкости, ее антикоррозионным и санитарно-гигиеническим свойствам. Срок службы определялся по времени сохранения оптимальных технологических.параметров и микробопоражаемости жидкости.

Производительность процесса оценивали по времени, требуемому для съема металла на диаметр 0,08-0,12 мм, стойкость инструмента — по количест- 15 ву обрабатываемых деталей одним комплектом брусков. Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Из приведенной табл. 2 следует, что известная СОЖ (6) нс обеспечивает20 достаточных технологических и эксплуатационных свойств.

Предлагаемые композиции СОЖ 1-3 обеспечивают высокие технологические и эксплуатационные свойства. Величи- ?5 на шероховатости обработанной поверхности изделий о7б - 97в. В результате высоких моющей и проникающей способностей этих жидкостей полностью вымывается шлам из зоны резания и не 30 происходит эасаливания режущего

2,4

Керосин

Фло торе а гент

Синтанол ДС-10

10 6 2,0

2,5 1,5 0,5

0,9 0,5 0,17

0,6

3,0

0,2

1,0

0»005 0»01 0»008 0»0045 0»015

0 05

0,1 0,08 0,04

0,15

До 100 До 100 До 100 До 100 До 100

Миристиновая кислота

Бенэойнокислый натрий

Вода инструмента, что повышает его стой« кость и производительность процесса.

Жидкости стабильны, сохраняют свои технологические свойства в течение двух месяцев. Причем наибольшая стабильность предлагаемых композиций обеспечивается при соблюдении соотношений керосина и флотореагента, равном (4-5):1, а керосина и синтанола равндм (10-12):1.

Композиция с определенными соотношениями компонентов (4-5) имеют недостаточные технологические и эсплуатационные свойства, вследствие чего снижаются стойкость режущего инструмента, производительность процесса и срок службы этих жидкостей. Кроме того, композиция (5) не обеспечивает необходимых антикорроэионных свойств.

Таким образом, предлагаемая СОЖ с оптимальными соотношениями компонентов обладает высокой стабильностью и обеспечивает высокие технологические и эксплуатационные свойства, что дает воэможность повысить производительность процесса, снизить брак изаелий и расход инструмента. Кроме того. жидкость нетоксична, что улучшает санитарно-гигиенические условия труда работающих.

1090702

Та блица 2.

7300

7б

2 мес.

7в

8300

8500

7в

6500 бв

1 мес.

6200

7б

6100 ба

3 недели

Заказ 3012/22 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Е.Пономарева

Редактор Г.Волкова Техред М.Кузьма Корректор A-Ференц