Смазочно-охлаждающее технологическое средство для механической обработки металлов

Смазочно-охлаждающее технологическое средство для механической обработки металлов

Реферат

 

Изобретение касается смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) для механической обработки металлов в активных средах. Цель изобретения - повышение стойкости инструмента и качества обрабатываемой поверхности при снижении пенообразования СОЖ. В состав СОЖ входят, мас.%: нефтяные сульфонаты натрия 2,5 - 4,5, полиоксиэтилированные алкилфенолы и/или полиоксиэтилированные синтетические жирные спирты фракции С₁₀ - С₂₀ 1,5 - 3,0, хлорированный парафин 3,0 - 6,0, глицерин 0,2 - 2,0, изопропанол и/или изобутанол 0,5 - 2,0, шерстный жир 2,0 - 9,0, нейтрализованный водным раствором KOH и триэтаноламина продукт, образованный при сульфидировании смеси -олефинов и таллового масла 23,0 - 38,0, минеральное масло - остальное. Этот состав СОЖ более эффективен при обработке металлов (Ст. 0,8 кп), т.е. позволяет получить небольшую глубину вытянутой лунки (13,13 мм) при наименьшем коэффициенте трения (0,05) и усилии вытяжки 2760 кг. 4 табл.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам (СОТС), предназначенным для механической обработки металлов в активных средах на различных операциях металлообработки черных металлов, а также меди и ее сплавов. Целью изобретения является снижение пенообразующих свойств, повышение стойкости инструмента и качества обработанной поверхности. Для приготовления СОТС используют нефтяные сульфонаты натрия (ТУ 38.4.01.45-79), полиоксиэтилированные алкилфенолы ОП-4, ОП-7 (ТУ 6-02-997-80), полиоксиэтилированные синтетические жирные спирты (СЖС) фракции С₁₀-С₂₀ (неонол), хлорированный парафин ХП-470 (ТУ 6-01-568-76), глицерин (ГОСТ 6823-77), изопропиловый и изобутиловый спирты (ГОСТ 9805-76), шерстный жир (ГОСТ 17-449-81) и серусодержащую присадку, представляющую собой нейтрализованный водным раствором едкого калия и триэтаноламина продукт, полученный при совместном сульфидировании смеси -олефинов и таллового масла. Указанную серусодержащую присадку получают следующим образом. Смесь 65 мас. -олефинов (ТУ 38.101227-72) и 28 мас. таллового масла (ТУ 81-05-100-76 или ТУ 81-05-26-75) сульфидируют 7 мас. серы (ГОСТ 127-76) при 160-190^оС в течение 6-9 ч. Полученную присадку Сульфитал-2 (СТП 01-11.ОУ-4.01.141-80) обрабатывают при 40-90^оС в течение 0,5-2 ч смесью едкого калия, триэтаноламина и воды в массовом соотношении 1:1:1 в присутствии минерального масла. Свойства полученной присадки приведены в табл.1. Ниже приведено обоснование предельных значений концентраций компонентов предлагаемого состава СОТС. Нижний предел содержания сульфонатов натрия (2,5 мас.) обусловлен появлением коррозии на обрабатываемых деталях при более низком содержании указанного компонента. Увеличение содержания сульфонатов натрия до выше 4,5 мас. не улучшает технологических свойств, а приводит лишь к перерасходу продукта. Содержание неионогенного поверхностно-активного вещества 1,5 мас. обеспечивает стабильность в случае использования концентрата в виде эмульсии, при уменьшении концентрации указанного компонента (1,0 мас.) наблюдается выпадение солей жесткости. Превышение концентрации свыше 4 мас. требует большего введения сульфонатов натрия для обеспечения антикоррозионных свойств продукта. Нижний предел содержания хлорированного парафина (3 мас.) обусловлен обеспечением смазочных свойств, увеличение верхнего предела концентрации этого компонента до более 6 мас. приводит к нарушению стабильности при хранении концентрата расслоению. Нижний предел содержания глицерина в концентрате (0,2 мас.) обеспечивает стабильность его при низких температурах, а верхний предел (2 мас.) стабильность концентрата при хранении. Нижний предел содержания изоспиртов (0,5 мас.) обусловлен скоростью эмульгирования. Верхний предел (2,0 мас.) обусловлен вязкостными свойствами, увеличение его до 3,0 мас. и более ведет к резкому уменьшению вязкости, что сказывается на эксплуатационных свойствах продукта, проявляющихся в стекании смазки с инструмента и заготовки. Нижний предел содержания шерстного жира (2,0 мас.) обусловлен склонностью к пенообразованию, а увеличение верхнего предела содержания шерстного жира приводит к расслоению концентрата во время хранения. Нижний предел содержания серусодержащей присадки обеспечивает эмульгированность продукта в воде, верхний предел обусловлен показателем устойчивости пены. При изготовлении и хранении деталей из черных и цветных металлов с использованием предлагаемого СОТС обеспечивается защита от атмосферной коррозии. Однако при наличии в воздухе агрессивных газообразных веществ (например, SO₂ до 10-15 мг/м³) рекомендуется в состав концентрата СОТС добавлять ингибитор коррозии меди бензотриазол (0,1-0,7 мас.), что обеспечивает длительную защиту деталей от коррозии в межоперационный период хранения. Полученный концентрат смазочно-охлаждающего технологического средства или приготовленную из него водную эмульсию можно использовать для обработки меди, ее сплавов и черных металлов. Состав готовят смешением компонентов при 50-70^оС. Составы предлагаемого СОТС представлены в табл.2. В табл. 3 представлены результаты станочно-стендовых испытаний (ЧШМ), а также физико-химические и пенообразующие свойства концентрата и 8%-ных водных эмульсий в сравнении с известным способом (состав 11), содержащий, мас. Продукт сульфидирования смеси масла хлопкового и жирных кислот (содержащих до 25 мас. смоляных кислот) в соотноше- нии 1:10,6 30 Нефтяные сульфонаты натрия 7,2 Полиоксиэтилированный алкилфенол 5,0 Количество мыла жирных и смоляных кислот 4,0 Глицерин 4,0 Моноэтаноламин 0,5 Хлорированный парафин 1,0 Вода 1,5 Калий углекислый 0,5 Масло минеральное До 100 Из данных, приведенных в табл. 3, видно, что пенообразующие свойства эмульсии предлагаемого состава значительно ниже, чем известного состава (11). Была проведена оценка эффективности СОТС на машине МТЛ-10Г по глубине вытянутой лунки (чем больше глубина вытяжки, тем выше технологические свойства смазки); оценка эффективности СОТС на машине Энгельгарда по усилию вытяжки колпачка. Более эффективная СОТС обеспечивает наименьшее усилие вытяжки. На прессе ПММ-125 оценивали коэффициент трения. Результаты оценки приведены в табл.4. Анализ полученных результатов испытаний образцов СОЖ данным методом позволяет сделать заключение, что предлагаемый образец обладает большей эффективностью по сравнению с другими образцами, что позволяет получить наибольшую глубину вытянутой лунки при наименьшем коэффициенте трения и усилии вытяжки.

Формула изобретения

СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ, содержащее минеральное масло, нефтяные сульфонаты натрия, полиоксиэтилированные алкилфенолы и/или полиоксиэтилированные синтетические жирные спирты фракции С₁₀ С₂₀, хлорированный парафин, глицерин, изопропиловый и/или изобутиловый спирт и серусодержащую присадку, отличающееся тем, что, с целью снижения пенообразующих свойств, повышения стойкости инструмента и качества обработанной поверхности, технологическое средство дополнительно содержит шерстный жир и в качестве серусодержащей присадки средство содержит нейтрализованный водным раствором едкого кали и триэтаноламина продукт, полученный при совместном сульфидировании смеси -олефинов и таллового масла, при следующем соотношении компонентов, мас. Нефтяные сульфонаты натрия 2,4 4,5 Полиоксиэтилированные алкилфенолы и/или полиоксиэтилированные синтетические жирные спирты фракции С₁₀ С₂₀ 1,5 3,0 Хлорированный парафин 3,0 6,0 Глицерин 0,2 2,0 Изопропиловый и/или изобутиловый спирт 0,5 2,0 Шерстный жир 2,0 9,0 Нейтрализованный водным раствором едкого кали и триэтаноламина продукт, полученный при совместном сульфидировании смеси -олефинов и таллового масла 23,0 38,0 Минеральное масло Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000