Способ получения технологической смазки для обработки металлов
Патент 499290
Авторы
Способ получения технологической смазки для обработки металлов
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<п1 499290
Сева Советских
Социалистических
Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.03.74 (21) 2005934/23-4 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2
Дата опубликования описания 29.0б.7б (51) М. Кл. С 10М 3/00
С 11С 3/00
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам нзабретений (53) УДК 621.892.621.7..016.3 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения
Н. В. Терегеря, А. Н. Черняев, Н. А. Кабитова, В. В. Уваров и В. В. Терегеря (71) Заявитель
Владимирский политехнический институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СМАЗКИ
ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ
Изобретение относится к способам получения смазочных материалов, предназначенных для использования при холодной обработке металлов, преимущественно, для волочения труднодеформируемых металлов, например никелевых прутков.
Известно использование в качестве смазок для холодной обработки металлов 8 — 10а/а-ной водной эмульсии хозяйственного мыла или с добавками олеиновой кислоты и/или веретенного масла и др. и смазочно-охлаждающих жидкостей (эмульсолов), в которых в качестве жировой основы используется техническое (хвойное) талловое масло. Волочение никелевых прутков в СОЖ на основе таллового масла идет с сильным разогревом металла. Наблюдаются обрывы. Это объясняется тем, что ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав таллового масла, подвергаются по месту расположения двойных связей термической деструкции в зоне деформации металла. Возникающие при этом продукты деструктивного разложения обладают низкой смазочной способностью. Эмульсии таллового масла в средах, близких к нейтральным, и слабощелочных средах частично расслаиваются, что объясняется низкой эмульгирующей способностью таллового масла в водных растворах. Отслоившаяся масляная пленка, попадая на поверхность прутков, создает избыток смазки, что приводит к загрязнению обрабатываемых изделий. Смазки на основе хозяйственного мыла также показали низкую эффективность по тем же причинам, что у тал5 лового масла.
Известен способ получения смазки для холодной обработки металлов на основе жирных кислот таллового масла, при котором жирные кислоты таллового масла предварительно
10 подвергают гидрогенизации на восстановленном медноникелевом катализаторе на носителе.
Однако смазка, полученная известным способом, не обеспечивает требуемое качество обрабатываемой поверхности (поверхность после
15 обработки матовая) .
С целью получения более эффективной смазки для холодной обработки металлов, обеспечивающей требуемое качество поверхности, предлагают способ, заключающийся в том, что
20 талловое масло гидратируют в присутствии неорганических кислотных катализаторов с последующей нейтрализацией полученного продукта. желательно в качестве катализатора использовать серную кислоту и процесс
25 вести при 30 — 40 С.
В процессе гидратации при каталитическом действии серной кислоты происходит присоединение молекул воды по месту расположения двойных связей ненасыщенных карбоноЗО вых кислот.
499290-Температу- Кислотра реакции, ность, С %
Моля рные соотношения
Оксикислоты, %
Сульфат натрия, Й одное число
Сульфо- Сульфоэфиры, кислоты
% %
Конденсированные соединения
Катализатор
70%-ная серная кислота
1:3
87,85
2,79
3,27
34,61
0,33
2,80
75% -ная серная кислота
1:3
89,83
7,00 1,43
5,60
40,89
2,82
8,60 1,45
86, 63
1:2,5
80%-ная серная кислота
10,42
2,85
24,44
Таблица 2
Количество
Смазываний
Маршруты волочений
Наименование смазки
IV проход
III проход
II проход
1 проход
130
120
125
5% -ная водная эмульсия гндратированного галлового масла
130
135
140
125
8 — 10%-ная водная эмульсия хозяйственного мь ла, олеиновой кислоты, веретенното масла
5 — 10 % - на я водная э му л ьсия таллового масла
145
145
149
132
Гидратации подвергают тепловОе масло-сырец Сегежского комбината с характеристиками, приведенными ниже.
Содержание, %:
Жирных кислот 46,4
Смоляных кислот 40,6
Неомыляемых 11,6
Влаги 0,9
Золы 0,5
Кислотное число, мг КОН/г 139,3
Кислотность, % 87,0
Число омыления, мг КОН/r 148,3
Иодное число (по Кауфману) 166,4
Условия гидратации приведены ниже. Талловое масло обрабатывают 70 — 80%-ной серной кислотой при 30 — 40 С и энергичном перемешивании по всему объему. Продолжительность обработки 2 — 4 ч до достижения в продуктах гидратации йодного числа не выше
90 — 100. Расход серной кислоты 2,5 — 3 моль на 1 моль таллового масла (в пересчете на концентрированную серную кислоту).
Образующийся после обработки продукт промывают двойным избытком по весу холодной воды и нейтрализуют при охлаждении
25%-ным раствором каустической соды до величины рН 7,3 — 8,2. Готовый продукт содержит 2 — 3% сульфата натрия, Продукт гидратации, полученный при каталитическом действии 70 — 80%-ной серной кислоты, позволяет провести устойчивый процесс волочения при температуре в зоне деформации металла 110 — 125 С. Водная технологическая эмульсия, приготовленная на его основе, устойчива к расслоению во всех средах.
Продукт гидратации содержит оксикислоты, сульфоэфиры карбоновых кислот таллового масла и конденсированные соединения (лактоны, лактиды, эстолиды, смолы).
5 Сульфоэфиры, сульфокислоты обладают выcGKHMH эмульгирующими свойствами, благодаря чему продукт гидратации таллового масла при растворении в воде образует устойчивую эмульсию, которая в отличие от талло10 вого масла, гидрированных жирных кислот таллового масла, хозяйственного мыла и олеиковой кислоты даже в слабокислых растворах не способна к расслоению. Введение окси-, сульфо- и сульфоэфирных групп, а также об15 разование конденсированных соединений приводит к насыщению двойной связи, вследствие чего гидратированный продукт таллового масла обладает способностью выдерживать высокие нагрузки без термического разложения
20 компонентов смазки в очаге деформации металла, Пример ы. Определяют количественный состав продуктов гидратации таллового масла, полученных при каталитическом действии
25 70%-ной, 75%-ной и 80%-ной серной кислоты при различных молярных соотношениях таллового масла и серной кислоты и температурах, Данные по количественному составу в исследуемых опытах представлены в табл. 1.
Таблица 1
30 Результаты технологических испытаний при волочении никелевых прутков марки НВ на
8-тонном цепном волочильном стане с предлагаемой смазкой и смазкой на основе таллового масла представлены в табл. 2. Использу35 ют заготовки диаметром 25 мм.
Среднепотребляемый ток при волочении, а
499290
Составитель Е. Пономарева
Редактор Л. Иовожилова Техред Т. Курилко Корректор А. Дзесова
Заказ 1153/1 Изд. М 1247 Тираж 628 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Как видно из данных табл. 2, усилия волочения со смазкой на основе водной эмульсии гидратированйого таллового масла снижаются на первом проходе в среднем на 30о/о, на втором и третьем проходах в среднем на 11о/о по сравнению со смазкой на основе таллового масла.
Волочение на 5 — 10%-ной водной эмульсии таллового масла проходит с сильным разогревом никелевых прутков, при этом смазка, частично выгорая в зоне деформации металла, имеет резкий неприятный запах. Наблюда.отся обрывы прутков.
Г>олочение с предлагаемой смазкой на основе гидратированного таллового масла идет плавно без задиров, обрывы прутков не наблюдаются. Для многократного волочения на предлагаемой смазке достаточно одного смазывания прутков. Неприятный запах отсутствует.
Гидратированное талловое масло может использоваться как в натуральном виде, так и в впде водной эмульсии для холодной обработки давлением труднодеформируемых прутков из
5 никелевых и других сплавов.
Сравнение качества обрабатываемой поверхности при применении эмульсии гидрогенизированного таллового масла и водной эмульсии гидратированного таллового масла пока10 зывает, что использование последней обеспечивает гладкую, блестящую поверхность, Формула изобретения
Способ получения технологической смазки
15 для обработки металлов на основе таллового масла, отличающийся тем, что, с целью повышения смазочной способности смазки, талловое масло подвергают гидратации в присутствии неорганических кислотных катализа20 торов с последующей нейтрализацией полученного продукта.