Способ получения смазки для холодной обработки металлов давлением
Патент 517625
Авторы
Способ получения смазки для холодной обработки металлов давлением
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е 1ц 5!7625
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ соила Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.03.74 (21) 2005111/23-4 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано !5.06.76. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 02.08.76 (51) М. Кл. С 10М 5 00
l С 11С 3/14
1осударственныя комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 621.802:621.7..016.3 (088. S ) по делам изобретений и открытию (72) Авторы изобретения
H. В. Терегеря, А. Н. Черняев, С. A. Россохип, В. В. Терегеря и В. В. Уваров (71) Заявитель
Владимирский политехнический институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗКИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ
ОРАБОТКИ METALËÎÂ ДАВА ЕН И ЕМ
Изобретение относится к способам получения смазо;ных материалов на основе жирных масел для холодной обработки металлов, преимущественно для волочения цветных металлов и сплавов, например, для волочения медных труб, В настоящее время для волочения медных и других цветных металлов и сплавов используется 8 — 10%-ная водная эмульсия хозяйственного мыла или с добавками олеиновой кислоты или веретенного масла и др.
Известно также использование смазочноохлаждающих жидкостей (эмульсолов) с талловым маслом в качестве жировой основы.
Волочение медных труб с данными смазками идет с сильным разогревом, наблюдаются обрывы.
Это объясняется тем, что входящие в состав перечисленных смазок ненасыщенные жирные кислоты имеют искривленную молекулярную структуру с резко выраженным изгибом,по месту расположения двойных связей.
При адсорбции молекулы указанных смазок образуют рыхлый с беспорядочной ориентацией молекул смазочный слой, который ввиду низкой адсорбционной способности хозяйственного мыла, олеиновой кислоты и таллового масла в водных эмульсиях покрывает поверхность металла не полностью, что приводит к недостаточному экранированию поверхности трения, к повышению усилий волочения и обрывности труб. Кроме того, нена5 сыщенпыс жирные кислоты этих смазок имеют невысокую температуру плавления, поэтому при высоких температурах, развивающихся в очаге деформации, их смазывающая способность резко снижается.
Известен способ получения смазки для холодной обработки металлов путем гидрогенизации жирных кислот таллового масла. Гидрогенизация приводит к появлению прямоли15 нейной структуры молекул жирных кислот таллового масла. Однако данный с пособ получения смазки является малоэкономичHbIM, что связано с высокой стоимостью жирных кислот, применением дорогостоящих катали20 заторов, с их сложной регенерацией, с получением и очисткой водорода, который ввиду опасности взрыва требует соблюдения особых мер предосторожности.
Цель изобретения — повышение качества
25 обрабатываемой поверхности.
Согласно изобретению талловое масло подвергают изомеризации в присутствии катализатора, например, металлического селена, взятого в количестве 0,5 — 2,5 вес. от веса
30 таллового масла.
517625
49,0
40,0
Таблица 1
Температура термостатнрования, С
Количество катализатора, л
Содержание транс-изомеров, lo
Содержание цис-изомеров, М
Условия опытон до нзомеризацин
После реакции нзомеризацин
0,0
7,3
15,6
26,1
43,3
27,3
44,7
49
41,7
33,4
22,9
5,7
21,7
4,3
0,3
0,3
0,5
0,5
0,8
0,8
250
При изомеризации происходит изменение пространственной ко нфигурации ненасыщенных жирных кислот, обусловленное переходом цис-форм в транс-форму, которая, аналогично насыщенным жирным кислотам, имеет практически прямолинейную структуру. Повышение смазочных свойств изомеризованного таллового масла объясняется тем, что адсорбция молекул смазчики с одинаковой молекулярной структурой приводит к образованию однородного, ориентированного смазочного слоя, который даже в виде молекулярного монослоя значительно толще, чем у цисизомеров кислот таллового масла, хозяйственного мыла или олеиновой кислоты. Так, длины молекул насыщенных и транс-изомеров ненасыщенных жирных кислот с числом о углеродных атомов С 18 равны 22,5 А кажо дая, а соответственно цис-изомеров — 19 А.
Более высокие смазочные свойства трансизомеров связывают также с их повышенной по сравнению с цис-изомерами температурой плавления и, следователь но, с более высокой устойчивостью к деструкционным процессам зоне деформации металла.
Изомеризации подвергают талловое маслосырец Котласского комбината, содержащее, ..
5Кирные кислоты
Смоляные кислоты
Как,видно из таблицы 1, максимальный выход тра нс-изомеров достигается при температуре термостатирования реакционной смеси 250 С и подаче катализатора 0,5—
0,8 вес. о/о от веса таллового масла. Увеличение подачи катализатора допустимо, но экономически не целесообразно, поскольку не ведет .к увеличению выхода транс-изомеров.
Поэтому в качестве оптимальных условий проведения реакции изомеризации таллового масла выбраны следующие: подача катализатора в количестве 0,5 вес. от веса таллово4
Неомыляемые ве щества 7,4
Влагу 3,6
Кислотное число, кг КОН/г 144
Число омыления, кг/КОН/г 167
Условия изомеризации след ющие.
Талловое масло нагревают при перемешивании до температуры 200 С и вводят мелкораздробленный селен (порошок) в количестве
0,5О/о от веса таллового масла. Следует отме10 тить, что вводить селен в реакционную мас- су можно и при температуре ниже 200 С, однако это нецелесообразно по двум причинам: а) точно установлено, что селен вступает в реакцию при температуре 200 С, 15 б) происходит оседание селена на дно аппарата, что требует более интенсивного переме.шивания.
После, подачи катализатора при 200 С реакционную смесь быстро нагревают до 250 C
20 и термостатируют при этой температуре 5—
8 мин. После этого изомеризованный,продукт охлаждают до комнатной температуры, при этом селен выпадает на дно а ппарата в исходном металлическом состоянии.
25 Существенно, что в интервале температур термостатирования реакционной смеси свыше
200 С и ниже 250 С катализатор не выделяется даже при резком охлаждении. Выход гранс-изомеров в зависимости от температу30 ры термостатирования и подачи катализатора представлен в табл. 1. го масла при 200 С и термостатирование 5—
8 мин при температуре 250 С, что дает максимальный выход транс-изомеров и облегчает отделение катализатора от изомеризованного таллового масла, так как не требует точной по времени выдержки термостатируемой реакционной массы. Увеличение температуры термостатирования реакционной массы, неже40 лательно, так как ведет IK интенсивному протеканию деструкционных процессов.
В табл. 2 представлены характеристики продукта до и после изомеризации.
517625
Таблица 2
Характеристика продукта, !4
До изомеризации
После изомеризации
49,0
40,0
7,4
144
167
9,5
49,0
Таблица 3
Длина образца, мм
Коэффициент вытяжки
Наименование смазок после прокатки до прокатки
250
1,40
1,52
1,55
2,0
388
500
Без смазки
Талловое масло
Гидрированное талловое масло
Изомеризованное талловое масло
Формула изобретения
Составитель Е. Пономарева
Техред Е. Подурушииа
Корректор Н. Аук
Редактор H. Белявская
Заказ 1641/16 Изд. № 1405 Тираж 630 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
Жирные кислоты, Й
Смоляные кислоты, эь
Неомыляемые вещества, %
Кислотное число, мг КОН/г
Число омыления КОН/г
Температура плавления, С
Транс-изомеры, оо
Цис-изомеры, Э
Сравнительные данные испытаний смазок на основе таллового масла, гидрогенизированного таллового масла, гидрогенизированКак видно, изомеризованное талловое масло имеет высокий коэффициент вытяжки.
Так же, как и коэффициенты вытяжки, близки по значению и усилия волочения с предлагаемой смазкой и со смазками на основе продуктов гидрирования таллового масла (табл. 3), однако смазка на основе изомеризации таллового масла позволяет полностью ликвидировать брак в производстве труб.
Таким образом, применение предложенной смазки позволило снизить усилия волочения на 15 — 20 /о, при однократном смазывании труб и прутков можно осуществлять многократную холодную обработку изделий.
47,5
39,2
3,5
143
167
16,0
43,3
5,7 ных жирных кислот таллового масла приведены в табл. 3.
Смазка на основе изомеризованного таллового масла может применяться в натуральном виде или в виде водной эмульсии.
10 Способ получения смазки для холодной обработки металлов давлением на основе таллового масла, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, талловое масло подвергают изо15 меризации в присутствии катализатора, например, металлического селена, взятого в количестве 0,5 — 2,5 вес. о/о от веса таллового масла.