Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов

Реферат

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ) и может быть использовано для приготовления рабочих растворов СОЖ, используемых для обработки металлов резанием на металлообрабатывающих предприятиях.

Известны концентраты для приготовления СОЖ, используемые при механической обработке металлов, представляющие собой эмульсии и водные растворы активных компонентов [1].

Однако такие СОЖ сложны в изготовлении, обладают недостаточно высокими смазочными способностями.

Наиболее близким к заявляемому изобретению составом того же назначения по достигаемому результату и совокупности существенных признаков является концентрат СОЖ для механической обработки металлов, содержащий продукт обработки олеиновой кислоты или жирных кислот растительных масел фракции C₁₂-C₁₈ алканоламином, в качестве которого используют диэтаноламин, при температуре 130-150°С, минеральное масло, гликоли, полиоксиэтилированный алкилфенол, продукт взаимодействия борной кислоты и алканоламина при температуре 95-105°С, низшие первичные спирты фракции С₃-С₇, жирные кислоты фракции С₁₂-С₂₀ [2].

К недостаткам СОЖ, полученной на основе такого концентрата, относится то, что СОЖ не обладает достаточными смазывающими свойствами.

Задачей заявляемого изобретения является создание концентрата водоэмульсионной СОЖ для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости с улучшенными смазочными свойствами.

Эта задача решается тем, что концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий продукт взаимодействия жирной кислоты и алканоламина при температуре 130-150°С, жирные кислоты, минеральное масло, гликоли, продукт взаимодействия борной кислоты с алканоламином при температуре 95-105°С и воду, дополнительно содержит ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевую соль, синтамид-5 и полиэтиленоксид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт взаимодействия жирных кислот
и алканоламина при температуре 130-150°С	20-30
Жирные кислоты	2-6
Минеральное масло	15-25
Гликоли	2-6
Продукт взаимодействия борной кислоты
с алканоламином при температуре 95-105°С	20-30
Ди(алкилполиэтиленгликолевого)
эфира фосфорной кислоты калиевая соль	2-6
Синтамид-5	2-6
Полиэтиленоксид	8-12
Вода	остальное

Исследование технологических свойств СОЖ, приготовленной на основе заявляемого концентрата показали, что дополнительное введение в известный состав ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевой соли, синтамида-5, полиэтиленоксида приводит к улучшению смазывающих свойств СОЖ.

Для приготовления используют продукт взаимодействия олеиновой кислоты (ТУ 9145-172-4731297-94) или миристиновой кислоты (ТУ 6-09-127-70), или стеариновой кислоты (ГОСТ 9419-60) и триэтаноламина (ТУ 6-02-916-79) или моноэтаноламина (ТУ-6-02-915-84), или диэтаноламина (ТУ-0902652-86) при температуре 130-150°С. Жирные кислоты: олеиновая кислота (ТУ 9145-172-4731297-94) или миристиновая кислота (ТУ 6-09-127-70). Минеральное масло И-12А (ГОСТ 20799-88). Гликоли: этиленгликоль (ГОСТ 19710-83) или диэтиленгликоль (ГОСТ 1016-77). Продукт взаимодействия борной кислоты (ГОСТ 18704-78) и алканоламина, в качестве которого может быть использован моноэтаноламин (ТУ 6-02-915-84), или триэтанодамин (ТУ 6-02-916-79), при температуре 95-105°С. Ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевая соль - (ТУ 6-02-1177-79) (Оксифос Б), Синтамид-5 (ТУ 6-02-640-91), полиэтиленоксид-400 - (ФС 42-1242-96).

Концентрат СОЖ получают путем смешения компонентов при температуре 50-70°С до получения однородной массы.

На металлообрабатывающих предприятиях СОЖ применяют в виде 2-8%-ных водных эмульсий.

Исследование технологических свойств предлагаемого состава по сравнению с известным проводилось при механической обработке алюминиевого сплава АК9Т и стали 40ХГНМ. Технологические свойства СОЖ оценивались по величине шероховатости обработанной поверхности при точении на различной скорости резания.

Испытания проводились на токарном станке URSUS с бесступенчатым регулированием числа оборотов шпинделя. В качестве инструмента использовались проходные резцы из быстрорежущей стали Р6М5. Резцы имели следующие геометрические параметры режущей части γ=10°; α=10°; ф=60°; ф'=30°; r=0,2 мм.

Измерения шероховатости обработанной поверхности проводились на приборе «Talysurf».

Результаты испытаний технологических свойств предлагаемого состава и известного приведены в табл.2 (исследования шероховатости обработанной поверхностипри точении сплава АК9Т. Концентрат СОЖ - 7%) и 3 (исследования шероховатости обработанной поверхности при точении стали 40 ХГИМ. Концентрация СОЖ - 3%)

Как видно из таблиц 2 и 3 значение шероховатости обработанной поверхности при точении алюминиевого сплава и стали для предлагаемого состава СОЖ во всем исследованном диапазоне скоростей резания являются более низкими, чем при использовании известного состава.

Таким образом, смазывающая способность предлагаемого состава, оцениваемая по величине шероховатости обработанной поверхности при точении алюминиевого сплава АК9Т и стали 40ХГИМ, более высокая по сравнению с известным составом.

Источники информации

1. А.С. СССР №1162866.

2. Патент РФ №2107715.

Табл.1
Компоненты	Составы
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28
Олеиновая кислота	-	6	4	2	-	-	-	6	4	2	-	-	-	6	4	2	-	-	-	6	4	2	-	-	-	6	4	2
Миристиновая кислота	-	-	-	-	6	4	2	-	-	-	6	4	2	-	-	-	6	4	2	-	-	-	6	4	2	-	-	-
Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с моноэтаноламином при Т 130-150°С	-	20	25	30	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-150°С	20	-	-	-	20	25	30	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с триэтаноламином при Т 130-150°С	-	-	-	-	-	-	-	20	25	30	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Продукт взаимодействия миристиновой кислоты с моноэтаноламином при Т 130-150°С	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	20	25	30	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Продукт взаимодействия миристиновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-150°С	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	20	25	30	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Продукт взаимодействия мири-стиновой кислоты с триэтаноламином при Т 130-150°C	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	20	25	30	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с моноэтаноламином при Т 130-150°С	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	20	25	30	-	-	-	-	-	-
Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-150°С	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	20	25	30	-	-	-
Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с триэтаноламином при Т 130-150°С	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	20	25	30
Этиленгликоль	15	2	3	6	2	3	6	2	3	6	2	3	6	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Диэтиленгликоль	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	2	3	6	2	3	6	2	3	6	2	3	6	2	3	6
Продукт взаимодействия борной кислоты с моноэтаноламином при Т 95-105°С	15	20	25	30	20	25	30	20	25	30	20	25	30	20	25	30
Продукт взаимодействия борной кислоты с триэтаноламином при Т 95-105°С																	20	25	30	20	25	30	20	25	30	20	25	30
Синтетические жирные кислоты фракции С10-С20	4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевая соль	-	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2
Минеральное масло	35	25	20	15	25	20	15	25	20	15	25	20	15	25	20	15	25	20	15	25	20	15	25	20	15	25	20	15
Синтамид-5	-	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4	2	6	4
Полиэтиленоксид	-	12	10	8	12	10	8	12	10	8	12	10	8	12	10	8	12	10	8	12	10	8	12	10	8	12	10	8
Низшие первичные спирты фракции С3-С7	3	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Вода	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100	До100	До 100	До 100	До 100	До 100	До 100

Таблица 2
№ состава концентрата в соответствии с таблицей №1	При скорости V=6 м/мин	При скорости V=10 м/мин	При скорости V=25 м/мин
Ra, мкм	Ra, мкм	Ra, мкм
1	5	3,5	3,0
2	3,5	2,9	2,5
3	3,2	3	2,5
4	3,1	2,8	2,5
5	3,4	2,9	2,4
6	3,6	3,1	2,6
7	3,7	3	2,5
8	3,1	3	2,4
9	3,5	2,7	2,5
10	3,5	2,5	2,4
11	3,9	2,5	2,6
12	3,6	2,5	2,5
13	3,7	2,6	2,5
14	3,4	2,7	2,4
15	3,6	2,7	2,5
16	3,4	2,7	2,5
17	3,3	2,9	2,5
18	3,6	2,9	2,4
19	3,8	2,8	2,6
20	3,1	2,6	2,5
21	3,0	2,8	2,4
22	3,3	2,9	2,5
23	3,5	2,9	2,4
24	3,7	2,6	2,6
25	3,85	2,7	2,5
25	3,6	2,8	2,5
27	3,0	2,8	2,4
28	3,6	2,9	2,5

Таблица 3
№ состава концентратов в соответствии с таблицей №1	V=5 м/мин	V=10 м/мин	V=20 м/мин
Ra, MKM	Ra, MKM	Ra, MKM
1	5	6,1	8,2
2	4,2	5,0	7,2
3	4	4,9	7,0
4	4	5,0	7,0
5	4,1	5,0	6,9
6	3,9	4,8	6,9
7	3,8	4,9	6,9
8	3,7	4,7	7,1
9	3,9	4,9	7,2
10	3,9	5,0	7,2
11	3,7	5,1	7,1
12	3,6	5,0	6,9
13	3,7	5,0	7,2
14	4	4,9	7,0
15	4	5,0	7,0
16	3,9	4,9	6,9
17	3,9	5,0	6,9
18	4	5,0	6,9
19	3,9	4,8	7,1
20	3,8	4,9	7,2
21	3,7	4,7	7,2
22	3,9	4,9	7,1
23	3,9	5,0	6,9
24	3,7	5,1	7,2
25	3,6	5,0	7,0
26	3,7	5,0	7,0
27	4	4,9	6,9
28	4	5,0	6,9

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий продукт взаимодействия жирных кислот и алканоламина при температуре 95-150°С, жирные кислоты, минеральное масло, гликоли, продукт взаимодействия борной кислоты и алканоламина при температуре 95-105°С и воду, отличающийся тем, что концентрат дополнительно содержит ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевую соль, синтамид-5 и полиэтиленоксид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

продукт взаимодействия жирных кислот
и алканоламина при температуре 130-150°С	20-30
жирные кислоты	2-6
минеральное масло	15-25
гликоли	2-6
продукт взаимодействия борной кислоты
с алканоламином при температуре 95-105°С	20-30
ди(алкилполиэтиленгликолевого)
эфира фосфорной кислоты калиевая соль	2-6
синтамид-5	2-6
полиэтиленоксид	8-12
вода	остальное