Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

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 С₅-С₁₅, триэтаноламин, триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции С₇-С₉, триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₆, 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 С₅-С₁₅ 4-10 Триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кис- лот фракции С₇-С₉ 10-20 Триэтаноламиновое мыло синтетических жирных кис- лот фракции С₁₀-С₁₆ 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 С₇-С₉ и С₁₀-С₁₆ 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 30-40^оС. 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 8^о. 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