Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

Реферат

 

Сущность изобретения: концентрат содержит мас. олеиновая кислота 11 13: дибутиловый эфир трихлорметилфосфоновой кислоты 4 - 7; бораттриэтаноламин 6 8; алкилполиоксиэтиленфосфат 5 7; вода 1 4 и минеральное масло остальное. 4 табл.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ) и может быть использовано при механической обработке металлов, в частности, на операции сверления.

Известны смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов на основе водной эмульсии концентратов, содержащих минеральные масла, противоизносные присадки и эмульгаторы типа полиоксиэтилированного алкилфенола [1] Недостатками этих жидкостей являются низкие технологические и антикоррозионные свойства, что снижает качество обрабатываемых деталей и стойкость режущего инструмента.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является концентрат [2] содержащий, мас. (прототип): Диалкилдитио- фосфат цинка 5 Полиоксиэтилиро- ванное соединение ОП-4 3 Олеиновая кислота 2 Вода 0,8 Минеральное масло Остальное Однако эта жидкость не обеспечивает высокой стойкости обрабатывающего инструмента и антикоррозионных свойств.

Целью изобретения является повышение стойкости инструмента и антикоррозионных свойств СОЖ.

Поставленная цель достигается тем, что в концентрат, содержащий минеральное масло, воду и олеиновую кислоту, вводятся дибутиловый эфир трихлорметилфосфоновой кислоты, бораттриэтаноламин и алкилполиоксиэтиленфосфат при следующем соотношении компонентов, мас. Олеиновая кислота 11-13 Дибутиловый эфир трихлорметилфосфо- новой кислоты 4-7 Бораттриэтаноламин 6-8 Алкилполиокси- этиленфосфат 5-7 Вода 1-4 Минеральное масло Остальное Для повышения стойкости инструмента вводят в концентрат дибутиловый эфир трихлорметилфосфоновой кислоты и бораттриэтаноламин как антикоррозионную присадку.

В табл. 1 приведены составы концентрата СОЖ, подтверждающие диапазон концентраций его компонентов.

В табл. 2 представлены результаты электрохимических исследований рабочих растворов СОЖ с концентрацией 6,0 мас. приготовленных из указанных составов концентрата, и прототипа. Ингибирующую способность определяли путем потенциодинамического измерения плотности анодного тока в пассивной области при нескольких значениях потенциалов. Потенциодинамическую поляризацию (скорость развертки 1 мВ/с) алюминиевого сплава Al 9 (ГОСТ 2685-75) проводили с помощью потенциостата П-5848. Электрод сравнения хлоридсеребряный (х.с.э.).

Электрохимические измерения показали, что в рабочих растворах СОЖ без поляризации потенциал алюминия смещается в положительную сторону и обусловливает пассивацию металла. Как видно из данных табл. 2, при анодной поляризации алюминий переходит в пассивное состояние: скорость растворения его в СОЖ, полученной из концентрата состава 1, значительно больше, чем в СОЖ, приготовленных из концентрата составов 2-5. Составы 2-5 обладают примерно одинаковым ингибирующим действием и намного выше, чем у прототипа. Антикоррозионные свойства СОЖ, приготовленной из концентрата состава 5, несколько уменьшаются.

На основе приведенных данных рабочие растворы СОЖ готовили из концентрата состава 3 (см. табл. 1). Для приготовления СОЖ используются бораттриэтаноламин (БТЭА) продукт взаимодействия борной кислоты с триэтаноламином, синтез которого описан в работе [2] олеиновая кислота ГОСТ 8580-75, дибутиловый эфир трихлорметилфосфоновой кислоты (хлореф-40) ТУ 6-00-576-34-50-88-89, алкилполиоксиэтиленфосфат ТУ 6-02-1148-78, минеральное масло ГОСТ 20799-75.

СОЖ готовят растворением в воде концентрата при комнатной температуре.

В табл. 3 приведены некоторые свойства предлагаемой СОЖ различных концентраций и известной (прототипа) 6%-ной концентрации.

Испытания на устойчивость к микробному поражению проводили по ГОСТ 9.085-78. Основные физико-химические показатели СОЖ: стабильность, ингибиторные свойства и рН определяли по ГОСТ 6243-75, пенообразование методом, изложенным в ТУ 38 101 147-74, запах органолептически, цвет визуально.

Исследование эффективности действия предлагаемой СОЖ проводили путем сравнения с прототипом на операции сверления алюминиевого сплава Al 9 на вертикально-фрезерном станке FKV SRS 500 NC при скорости резания 63 м/мин и подаче 0,09 мм/об. Режущий инструмент сверло диаметром 18 мм (2301-0061, ГОСТ 10903-77) из быстрорежущей стали Р6М5. Критерий оценки износ по задней поверхности режущей кромки 0,8-1,0 мм.

Сравнительные данные свойств приведенных составов СОЖ и прототипа свидетельствуют о том, что предлагаемая СОЖ менее склонна к пенообразованию и по сравнению с прототипом в 1,2-1,3 раза повышает стойкость режущего инструмента. Она стабильна, биоустойчива, без запаха, обладает ингибирующим действием и удовлетворяет санитарно-гигиеническим требованиям. Наиболее оптимальны для механической обработки металлов 4-8%-ные водные растворы. Дальнейшее повышение концентрации СОЖ усиливает пенообразование, что затрудняет ее применение на практике, а также приводит к неэкономным расходам реактивов.

Результаты электрохимического проведения алюминия в рабочих растворах СОЖ различной концентрации представлены в табл. 4.

Данные табл. 4 показывают, что скорость растворения алюминия в составах, содержащих 4-9% -ного концентрата, примерно одинакова и на 0,5-2,2 мкА/см² ниже, чем в известной СОЖ.

Таким образом, результаты электрохимических исследований свидетельствуют о том, что предлагаемая СОЖ обладает более высоким ингибирующим действием, чем известная.

Формула изобретения

КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ, содержащий минеральное масло, воду и олеиновую кислоту, отличающийся тем, что концентрат дополнительно содержит дибутиловый эфир трихлорметилфосфоновой кислоты, бораттриэтаноламин и алкилполиоксиэтиленфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.

Олеиновая кислота 11-13 Дибутиловый эфир трихлорметилфосфоновой кислоты 4-7 Бораттриэтаноламин 6-8 Алкилполиоксиэтиленфосфат 5-7 Вода 1-4 Минеральное масло Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2