Смазка для сухого волочения стальной проволоки

Смазка для сухого волочения стальной проволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: смазка содержит , %: триполифосфат натрия 1,8-2.4; едкий натр 0,1-0,3; силикат натрия 1,8-2,4; гидроокись кальция 1,8-2,4; натриевые мыла кислот саломаса 27-33: натриевые мыла синтетических жирных кислот фракции С21- С2518-25 и натриевые мыла кислот технического жира остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

БЫ,, 1754773 А1 (я)ю С 10 М 169/04,/С 10 169/04, 105:24, 125:10, 125:24, 125:26, 129:40/

С 10 N 30:06, 40:24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . (цп ,1 (21) 4899319/04 . (22) 03.01.91 (46) 15,08.92. Бюл. ЬЬ 30 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) И.А; Волков; А.М. Должанский, Ю.Б. Сигалов, А.П. Грудев, В. С. Ковалев, Ю. Г. Пи сарев, В. И. flepexpecToaa, В. С. Хромова, А. С. Щербак, Л. К. Ганина, П. И. Лобанов и Л, И. Каэмирчук (56) Авторское свидетельство СССР

В 161856, кл. С 10 M 105/24, 1964.

Авторское свйдетельство СССР

М 765345, кл. С 10 M 105/24, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 368296, кл. С 10 М 125/10, 1973.

2 (54) СМАЗКА ДЛЯ СУХОГО ВОЛОЧЕНИЯ

СТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ (57) Сущность изобретения: смазка содержит, Д: триполифосфат натрия 1,8 — 2,4; едкий натр 0,1-0,3; силикат натрия 1,8-2,4; гидроокись кальция 1,8 — 2,4; натриевые мыла кислот саломаса 27-33; натриевые мыла синтетических жирных кислот фракции CzqC2s 18 — 25 и натриевые мыла кислот технического жира остальное. 2 табл.

Ф

Ов

Изобретение относится к технологиче- теплофизические свойства слоя смазки, ским смазкам для обработки металлов дав- сформировавшегося в очаге деформации Я

:. лением и моЖеТ быть использовано при (на проволокеи волоке),отличаются отсоотволочении стальной проволоки с примене- ветствующих параметров исходной мыльнием сухой смазкй на основе мыл.; ной смазки.

Одним из факторов, ограничивающих . Известна смазка для процессов вйсадпроизводительность и качество продукции -" ки и волочения металлов, включающая кальпри волочении, является износостойкость : циевыемыласинтетическихжирйых кислот волок. Она определяется при прочих равных (СЖК) фракции Cs-Ci. условиях температурными условиями. на" . Использование указанной смазки при.,: контакте в очаге деформации. Последние " волочении стальной проволоки приводит к зависят от механических свойств деформи- : низкой стойкости волок вследствие их больруемой стали, степени деформацйи аа про- шого разогрева. пуск и теплового потока в тело волоки. Известна смазкадля холодной обработНагрев волоки зависит от теплофизических ки металлов давлением, включающая.толусвойств разделительного смазочного слоя в олсульфонат натрия (0,4-2.0 $), сульфат очаге деформации: ее теплоемкости и теп- натрия (4-8 ), додецилбенэолсульфонат лопроводности. Чем выше теплоемкость натрия (0,4 — 4 ), триполифосфат. натрия смазки и ниже ее теплопроводность, тем. (0,4-4,0 ) и омыленные жирные кислоты меньше тепловой поток в тело волоки, ниже: фракции С1 -Сы (до 100 ), температура и выше износостойкость воло- Использование укаэанной смазки при ки. При этом"необходимо иметь в виду, что волочении стальной проволоки также при1754773

25

35

45 водит к низкой стойкости волок вследствие их большого разогрева.

Наиболее близкой к предложенной является смазка для холодной и теплой обработок металлов давлением, содержащая

11,8-12,5% тринатрийфосфата, 2,4-5% едкого натра, 7,5-7,8% натриевого мыла высших жирных кислот и жидкое стекло (дь

100%).

Существенным недостатком прототипа является низкая стойкость волок вследствие их большого разогрева, связанного с низкой теплоемкостью, высокой теплопроводностью и недостаточной антифрикционной эффективностью слоя смазки в очаге деформации. Последнее обусловливает увеличение тепловыделения в очаге дефбрмации от трения.

Цель изобретения — исключение указанного недостатка прототипа, а именно повышение стойкости волок.

Поставленная цель достигается тем, что смазка для сухого волочения стальной про. волоки, содержащая натриевые мыла высших жирных кислот, натриевую соль фосфорной кислоты, едкий натр и силикат натрия, в качестве натриевой соли фосфорной кислоты содержит триполифосфат натрия, в качестве натриевого мыла высших жирных кислот — натриевые мыла смеси кислот саломаса, синтетических жирных кислот фракции С2 -С25 и кислот технического жи,ра, а также (дополнительно) гидроокись кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Триполифосфат натрия 1,8-2,4

Едкий натр 0,1-0,3

Силикат натрия 1,8-2,4:

Гидроокись кальция 1,8-2,4

Натриевые мыла кислот саломаса 2,7-33

Натриевые мыла синте тических жирных кислот фракции С2<-С25 18 — 25

Натриевые мыла кислот технического жира До 100

Слой смазки исходного укаэанного состава при попадании в очаг деформации проявляет высокую теплоемкость, йизкую теплопровадность и хорошие антифрикционные свойства. В результате тепловой поток в тело волоки от деформируемого металла уменьшается, а износостойкость волоки увеличивается, Триполифосфат натрия по ГОСТ 1349377Е в количестве 1,8 — 2,4 мас,%, едкий натр по ГОСТ 2263-79 в количестве 0,1 — 0,3 мас,% силикат натрия по ГОСТ 13078-81 в количестве 1,8-2,4 мас. %, гидроокись кальция по ГОСТ 9179-77 в количестве 1,8-2,4%, 4 натриевые мыЛа кислот саломаса по ОСТ

18-263-75 в количестве 27 — 33 мас.%, натриевые мыла СЖК фр, С21 С25 по ТУ

38.10716-73 или ГОСТ 23239.-78 в количестве

5 18 — 25 мас.% и натриевые мыла кислот технического жира по ГОСТ 1045-73 в количестве до 100 мас.% вводятся в состав смазки для достижения высокой стойкости волочильного инструмента за счет уменьшения теплового потока в тело волоки при повышении теплоемкости и уменьшении теплопроводности слоя смазки, сформировавшегося на проволоке в очаге деформации, по сравнеНИЮ С ПроТОТИПОМ.

Введение в состав смазки триполифосфата натрия в количестве меньшем чем

1,8% уменьшает теплоемкость и повышает теплопроводность,слоя смазки, в результате чего стойкость волок уменьшается. Введение в состав смазки триполифосфата натрия в количестве большем чем 2,4% повышает теплопроводность слоя смазки (создается мйнеральный. "каркас" ), В результате уменьшается стойкость волок.

Введение в состав смазки едкого натра в количестве меньшем чем 0,1% не обеспечивает необходимую избыточную щелочность смазки, поглощение влаги и повышает ее теплопроводность, Введение в состав смазки едкого натра в количестве большем чем 0,3% снижает температуру плавления и теплоемкость смазки. В результате нагрев волоки возрастает и уменьшается ее стой-. кость..

Введение в состав смазки силиката натрия в количестве меньшем чем 1,8% не обеспечивает необходимый рост теплоемкости и снижение теплопроводности слоя смазки в очаге деформации. Введение в состав смазки силиката натрия в количестве большем чем 2,4% снижает антифрикционные свойства смазки. В результате уменьшается стОЙХОсть Волок.Введение в состав смазки гидроокиси кальция в количестве меньшем чем 1,8% не обеспечивает необходимый рост теплоемкости и снижение теплопроводности слоя смазки в очаге деформации. Введение в состав смазки гидроокиси кальция в количест50 ве, большем чем 2,4%, преобразует натриевые мыла в кальциевые, имеющие меньшую температуру плавления и меньшую теплоемкость. В результате возрастает тепловой поток в тело волок и снижается их

55 стойкость.

Введение в состав смазки натриевых мыл кислот саломаса в количестве меньшем . 27% недостаточно повышает теплоемкость смазки. Введение в состав смазки натриевых мыл кислот саломаса в количестве боль1754773 шем чем 33% не изменяет теплофизические свойства слоя смазки, но увеличивает ее стоимость.

Введение в состав. смазки натриевых мыл СЖК фракции С21-Сыэ в количествЕ 5 меньшем чем 18% не обеспечивает равномерность толщины и, следовательно, теплопроводность смазочного слоя в очаге деформации. Введение в состав смазки натриевых мыл СЖК фр. С21-С25 в количестве 10 большем чем 25% снижает температуру плавления и теплоемкость смазки. В результате возрастает тепловой поток в тело волок и снижается их стойкость.

Натриевые мыла кислот технического 15 жира вводятся в смазку в качестве антифрикционной основы, Количество их меньшее, чем 34,5% (величина, определяемая верхней границей содержания полезных компонентов смазки) снижает ее антифрик- 20 ционные свойства. Количество большее чем

49,5% (величина, определяемая нижней границей содержания полезных компонен-", тов) ухудшает теплофизические свойства смазки .: 25 . Пример. Испытания составов новой смазки в сравнении с.прототипом были проведены на волочильном стане ДМПО при деформации катанки из стали GM исходным диаметром 76,5 мм на размер 5,45 мм за 30 один пропуск через одинарную волоку из сплава BK-6. Скорость волочения составляла 3 м/с. В каждом опыте протянуто по 1 т металла. В опытах использовали составы. смазок, представленные в табл. 1.: 35

Об эффективности испытанных составов судили по величине износа волоки, теплопроводности и теплоемкости слоя смазки, сформировавшегося на металле(определяемым по методикам Всесоюзного 40 научно-исследовательского института йо- верхностно-активных веществ на приборах, ИТС-4 и OTC-6 соответственно), а также по значениям количества смазки на проволоке, температуре волоки в конце ее работы и 45 силе волочения, которые определяли специальными датчиками.

Большей эффективности смазки соот: ветствуют меньшая величины износа и температуры волоки, коэффициента тепло- 50 проводности смазочного слоя, силы волочения и большая величина коэффициента теплоемкости смазочного слоя и количества смазки на проволоке.

Результаты опытов, представленные в табл, 2, свидетельствуют о том, что новая смазка повышает стойкость волок на 67100% по сравнению с прототипом за счет снижения коэффициента теплопроводности на 57 — 103%. повышения коэффициента теплоемкости на 38-44%, что сопровождается увеличением количества смазки на проволоке на 8 — 41% при уменьшении температуры волоки на 12 — 25 и снижении силы.волочения на 5-110 .

Вйход за оптимальный диапазон содержания компонентов: триполифосфат натрия (1,8-2,4). едкий натр (0,1-0,3%), силикат натрия (1,8-2,4), гидроокйсь кальция (1,82,4%), натриевые мыла кислот саломаса (27-33%), натриевые мыла СЖК фр, Cz>-Ск (18-25%), натриевые мыла кислот технического жира (до 100) — снижает эффективность смазки на 5-53 .

Формула изобретения

Смазка для сухого волочения стальной проволоки, содержащая натрйевые-мыла высших жирных кислот, натриевую соль фосфорной кислоты, едкий натр и силикат натрия, отлича ющая сятем,что, с целью повышения стойкости инструмента, смазка в качестве натриевой соли фосфорной кислоты содержит триполйфосфат натрия, в качестве натриевого мыла высших жирных кислот содержит натриевые мыла смеси кислот саломаса, синтетических жирных кислот фракции Cz i-Ñæ и кислот технического жира и дополнительно содержит гидроокись кальция при следующем соотношении компонентов; мас.%;

Триполифосфат натрия 1,8 — 2,4

Едкий натр 0,1-0,3

Силикат натрия 1,8-2,4

Гидроокись кальция 1,8-2,4

Натриевые мыла кислот саломаса .. 27-33

Натриевые мыла син. тетическйх жирных кислот фракции Cz>- Czg 18-25

Еатриевые мыла кйслот технлческого жира Остальное.

1754773

Испытанные смазочные композиции (составляющие натриевые мыла кислот технического жира " до

Таблица 1

- в мас.Ф;

100,ь) Натриевые мыла кислот саломаса

»«»«» «е °

° ее ° е«евееае

«ВВ

Едкий Силикат Гндроокись натр натрия кальция ве «в»«ее е»

У Триполнфос" опыта фат натрия

Натриевые мыла

СКК фр.с «С

1 18

8 1,8

18

22

27

33

27

18

22

22

18

22

22

18

2218

Tа бли ца

Результатц испытания ее>ее«а еае

Сила во

> мИ

° Вю«юаеюю

3 еа в««ее« ее»«в«ее«ю«е

«е ева а«»«М»«»«» еааюае«а>евв

«в«ее«а е

Количест» во смазки :. на проволоке, г/мз

Козффи циам теплоемкос слоя смазк

«Дж/кг. г ра

Износ волок ."., мм/т

КоэФФициент . теплопроеодности слов смазки

Вт/и град вааевваее»ааеа

i>«««««»«»«

0,31 "

0,32 :

0 33

О;3

0,40

0,42

0,55

0,33

0,38

0,40

0,56

- 0,36

Н . >орыта по табл.1

Температура волоки, tc

22римечание .

«е

М ааеюаеюю«юю

«ее««ее>еае»

Ч е е е в ее Е а ее

Е»в«Ее«Ею

«МЮЮЮ«е««« евееаааеееае

3,8

3,8 .

3,8:

34

3,4

3,1

3,0

3,4

3,4

3,0

2>9

3,5

0,015

0,025

0>0t5

0,016

0,016

0,020

0,022

0,016

0,016

0,02!

0,022

0,026

7,66

7,63

7>50::; 7,82

7,80 8,05

8,03

7,80

7,81

8,06

8,04

7,70

1,92

1;92

1,94

1,85

1;90

1,63

1,90

1,83

1,88

1,60

1,90

1,80

93

92

92

96

96

106 . 105

96

1

4 5

8

11

> 1, 27

2 2,t : 0,.2 2,1 2,1 30

3 2,4 . -.0,3 2,4 2,4 33

4 18 .. 0,3 2,4 2,4 33 5

2,4 .0,1 1,8: 1,8 ., 18

6 . 1,6, 0,2 2,1 . 2,1 " 22

7 2,6 . 0,2 2,1 : 2,2 22

8 2,4 0,1 2,4 2,4 25

9 1,8 0,3 1 8 1,8 18

10 2,1 0,08 2,1 2,1 22 . 11 2>1 0 33 2 1 2,1 22

12 24 03 18 24, 25

13 1,8 0,1 2,4 1,8

14 2 1 0,2 1,6 2,1 . 30

t5 21. 02 26, .21 30

t6 2,4 0,3 . 2,4 1,8 33 !

7 t 8 . 0,2 t 8 . 2,4 : 27

18 21 . 02 21 16 : 30

19 21 . 02 21 . 26 30

20 2 4 0 3 . 2 4 . 2 4 : 27

21,, 1,8 0,1 1,8 1,8 33.

22 2 0 2: 2 1 2 1, 25

23 21 02 21 21 . 35

24 2 4 " 0,3 : 2,4 - . 2,4 ; 33

25 1,8 0,1 1,8 1,8 27

26 2,1 .. 0,2 2,1 .. 2,1 . . 30

27 2>2 0>2 2>1 2>1 30 27

28 12,2 2,7 77>4 : 7,7в; > (яро" тотип), : ° . е ев«ее««иве«>ее Вава ааааа«в«»«аваев»е ° «ее«в >ее« ° еваевееаае ее>еаеаевваеюеаееаа«ееаеееееееааеееееае

Тринатрийфосфат, " 1!атрйевое мыло высших жирыых кислот.

1754773

ПРоаолкение табл. 2

« « «

1 2 3 4 5 6 7 8

« «

««Ь» ««Ь

«» «««

Составитель А, Должанский

Редактор А. Маковская Техред М.Моргентал Корректор. Л, Лукач

Заказ 2869 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

13

14

16

17

18

19

21

zz

23

24

26

27

28(прототип) о,о17 о,o18

0,022

0,022о,016

0,019

О,О1е

0,020 о,о16

g,019 о,o16 о,016

0,017 о,о17

0,о18

0,030

3,3

2,85

z,80

2,9о

3,5

2,80

2,92

2,95

3.10

2,83

3,12

3,6

3,2

3,1

3,0

2,7

0,38

0,45 о,4о

0,36

0,38 о,45

0>40 о,40 о,4о

0,41 о,4о

0,36

0,42

О,38

0,46

0,64

1,85

1,60

1,85

1,8о

-1,85

1,58

1,58

1, 60

1,90

1,57

1 89

1,90

1,85

1,89

1,80

1,35

98

108

113

99

109

102

97

115

8,1о

8,15.

8,35

7.,71

8,15

8,zo

8,1о

8,о6

7,82

8,15

7,83

7,65

7,70

7,72

7,7&

8,45