Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

Реферат

 

Сущность изобретения: концентрат содержит эфиры блоксополимера окисей этилена и пропилена мол. м. 2500 и одноатомных первичных спиртов фракции C5-C15 4 10% триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракций C1-C9 10 20% триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции C10-C16 0,2 1,0% триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты 1 3% триэтаноламин 9 15% полиэтиленгликоль мол.м. 1000 3000 10 25% алкиленгликоль с числом углеродных атомов 1 43 10% нитрит натрия 0,5 3,5% и воду остальное. 3 табл.

Изобретение относится к смазочным материалам, а именно к синтетическим смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), предназначенным для механической обработки металлов, в частности в условиях гибких автоматизированных производств на операциях точения, сверления, фрезерования, шлифования и т.д. в виде водных растворов различной концентрации. Обработка металлов на гибких автоматизированных производственных системах (ГАПС) характеризуется разнообразием видов обработки и обрабатываемых материалов (черные и цветные металлы и сплавы, легированные стали). Вследствие этого одним из основных требований к СОЖ для ГАПС является универсальность жидкостей по технологическим и функциональным свойствам, в том числе по антикоррозионным. Целью изобретения является повышение антикоррозионных свойств СОЖ по отношению к алюминию и его сплавам. Поставленная цель достигается тем, что состав концентрата СОЖ, содержащего воду, эфиры блоксополимера окисей этилена и пропилена молекулярной массы 2500 и одноатомных первичных спиртов фракции С515, триэтаноламин, триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции С79, триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции С1016, нитрит натрия, дополнительно содержит триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты, полиэтиленгликоль молекулярной массы 1000-3000, алкиленгликоль с числом углеродных атомов 2-12 при следующем соотношении компонентов, мас. Эфиры блоксополимера окисей этилена и пропи- лена молекулярной мас- сы 2500 и одноатомных первичных спиртов фрак- ции С515 4-10 Триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кис- лот фракции С79 10-20 Триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кис- лот фракции С1016 0,2-1,0 Триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты 1,0-3,0 Триэтаноламин 9-15 Полиэтиленгликоль молеку- лярной массы 1000-3000 10-25 Алкиленгликоль с числом углеродных атомов 2-12 3-10 Нитрит натрия 0,5-3,5 Вода Осталь- ное В качестве эфиров блоксополимера окисей этилена и пропилена и одноатомных первичных спиртов может быть использован блоксополимер ГДПЕ по ТУ 6-14-719-82. Пример алкиленгликолей могут быть: этиленгликоль по ТУ 6-01-5-88, диэтиленгликоль по ГОСТ 10136-77, триэтиленгликоль по ТУ 6-01-5-88, пропиленгликоль по ТУ 6-01-4689387-2-88, полипропиленгликоль по ТУ 6-01-8-16-80, изм. 1. В качестве полиэтиленгликоля М. М. 1000-3000 может быть использован препарат ПЭГ-35 по ТУ 6-14-719-82. Перечисленные продукты представляют собой прозрачные жидкости или пасты, смешиваются с водой в любых соотношениях, при этом образуют прозрачные однородные растворы. В качестве жирных кислот могут быть использованы технические фракции синтетических жирных кислот С79 и С1016 по ГОСТ 23239-78, олеиновая кислота по ГОСТ 7580-55. Из триэтаноламина и жирных кислот смешением при комнатной температуре получаются соответствующие мыла. Мыла жирных кислот представляют собой однородные маслянистые жидкости, легко смешиваемые с водой. В водных растворах обладают высокой поверхностной активностью, улучшают моющие, смачивающие свойства. Для приготовления мыл используют триэтаноламин по ТУ 6-02-916-79. В соответствии с изобретением концентрат синтетической СОЖ готовят смешением компонентов при комнатной температуре или с подогревом до 30-40оС. В случае применения СОЖ при обработке меди и сплавов на ее основе (латунь, бронза) в концентрат может быть введен бензотриазол по ТУ 6-09-1291-75 в количестве 0,1-0,2% Примеры, иллюстрирующие данное изобретение, приведены в табл. 1. В табл. 2 представлены физико-химические свойства известной (обр. 1) и предлагаемой (обр. 2-11) СОЖ. Приведенные данные показывают, что концентраты образцов СОЖ 1-6, 9-11 представляют собой маслянистые жидкости от желтого до коричневого цвета, стабильные при хранении, легко смешиваются с водой с образованием прозрачных или опалесцирующих растворов. Водные растворы известной и предлагаемых СОЖ (обр. 1-6, 9-11) обладают высокими антикоррозионными свойствами по отношению к чугуну-металлу, из которого изготовляются основные части станков и который наиболее подвержен коррозии. Известная СОЖ, однако, вызывает потемнение пластинок из алюминия и его сплавов, являющихся одними из наиболее распространенных конструкционных материалов в машиностроении. Испытания технологических свойств заявляемой СОЖ в лабораторных и производственных условиях на операциях лезвийной и абразивной обработки черных и цветных металлов показали (табл. 3), что применение заявляемой СОЖ (обр. 2, 3, 4 в табл. 1) при точении на лабораторном стенде легированной стали 12Х18Н10Т по стойкости инструмента дает равнозначные результаты (в пределах ошибки эксперимента) с зарубежной СОЖ Cutora НХ и в 1,20 раза превышает таковые для эмульсионной СОЖ Укринол 1. При точении стали 45 получены равнозначные результаты при испытании заявляемой СОЖ и продуктов Cutora НХ и Укринол 1. Отрицательных сопутствующих свойств при применении заявляемой СОЖ не отмечено. В процессе эксплуатации заявляемой СОЖ в производственных условиях выявлено следующее. Концентрат СОЖ легко растворим в воде с образованием прозрачных стабильных и устойчивых к микробному поражению растворов. Рабочие растворы обладают высокими моющими, антикоррозионными свойствами, умеренным пенообразованием. Заявляемая СОЖ применялась в качестве технологической среды при абразивной и лезвийной обработке черных и цветных металлов, в том числе алюминиевого сплава АЛ-4. По влиянию на технологические показатели процесса резания (стойкость инструмента, производительность шлифования, шероховатость обработанной поверхности) заявляемой СОЖ находится на уровне зарубежных синтетических СОЖ Griton 520 и Cutora НХ и превосходит отечественный товарный эмульсол Укринол 1 в 1,2-1,3 раза. За весь период эксплуатации заявляемой СОЖ ее физико-химические свойства не претерпевали существенных изменений, что указывает на высокую стабильность работы жидкости. Результаты стендовых испытаний образцов заявляемой и эталонных СОЖ на операции точения. Испытания по влиянию СОЖ на износ режущего инструмента на операции точения сталей 45 и 12Х18Н10Т производились на токарном станке модели 1К62 проходными резцами из быстрорежущей стали Р6М5 размером в сечении 16х25 мм, с геометрией заточки: главный задний угол 8о. Режимы резания: подача S=0,21 мм/об. глубина резания t=1,0 мм. За критерий оценки было принято время работы резца до износа задней грани h3=0,6 мм. Способ подачи СОЖ поливом с расходом q=4,5 л/мин.

Формула изобретения

КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ, содержащий воду, эфиры блоксополимера окисей этилена и пропилена мол. м. 2500 и одноатомных первичных жирных спиртов фракции C5 C15, триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции C7 C9, триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции C10 C16, триэтаноламин и нитрит натрия, отличающийся тем, что, с целью повышения антикоррозионных свойств по отношению к алюминию и его сплавам, концентрат дополнительно содержит триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты, полиэтиленгликоль мол.м. 1000 3000 и алкиленгликоль с числом углеродных атомов 2 12 при следующем соотношении компонентов, мас. Эфиры блоксополимера окисей этилена и пропилена молекулярной массы 2500 и одноатомных первичных жирных спиртов фракции C5 C15 4 10 Триатаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции C7 C9 - 10 20 Триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции C10 - C16 0,2 1,0 Триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты 1 3 Триэтаноламин 9 15 Полиэтиленгликоль молекулярной массы 1000 3000 10 25 Алкиленгликоль с числом углеродных атомов 2 12 3 10 Нитрит натрия 0,5 3,5 Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3