Смазка для горячей обработки металлов давлением

Смазка для горячей обработки металлов давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 540906 т;оюз Советских

Социалистических

Ресохблик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.11.75 (21) 2190096/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 25.01.77 (51) M. Кл.2 С 10М 3/02

С 10М 3/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621892 621 7

016 2(088 8) (72) Авторы изобретения

Л. П. Михайлова и А. Ф. Ничков (71) Заявитель (54) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ

МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано в качестве технологической смазки при производстве баллонов из труднодеформируемых сплавов, например при закатке горловин и днищ баллонов.

Эксплуатация баллонов в различных отраслях народного хозяйства предъявляет высокие требования к качеству их поверхности. Дефекты, возникающие особенно при горячей деформации сферических поверхностей горловин и днищ баллонов, являются причиной разрушения самих баллонов и аварийного состояния установок, где они применяются.

Смазка, используемая при производстве баллонов, должна обеспечивать получение гладкой поверхности изделий без рисок, раковин и скручивания металла, а также обеспечивать охлаждение прокатного инструмента.

Известны технологические смазки для горячей обработки металлов, содержащие .графит с различными добавками (1 — 3).

Однако эти смазки недостаточно эффективны, так как при сгорании органической части смазки выделяются вредные газы и копоть, что ухудшает условия труда, а ее низкая охлаждающая способность снижает срок службы закатного инструмента.

Известны смазки, которые включают в свой состав графит и неорганические соли (4 — 5).

Эти смазки не позволяют получить высокого качества поверхности баллонов, так как при закатке происходит наслаивание смазки на формователь и приваривание к формователю

5 окалины, образующейся во время пред|варительного нагрева баллонов до температуры

1000 †12 С.

Известная смазка (б), содержащая сульфитно-спиртовую барду, графит, жидкое стек1о ло и тетраборат кальция, обладая удовлетворительными смазочными и высокими адгезионными свойствами, не может быть применена при ковке сферических поверхностей баллонов, так как за счет присутствия жидкого

15 стекла и солевого компонента тетрабората кальция смазка очень сильно наслаивается, особенно при последующих нанесениях на инструмент и вызывает брак сферической поверхности — скручивание металла по горло20 вине. Происходит газообразование во время горячей деформации.

Все перечисленные известные смазки не образуют в очаге деформации вязкого расплава, надежного разделительного смазочного слоя

25 между инструментом и изделием и не могут быть использованы при изготовлении баллонов из труднодеформируемых сталей.

Известна также смазка для холодной и теплой прокатки труб (7), содержащая полиак30 риламид, смесь солей неорганических кислот

540906

Таблица сравнительных эксплуатационных свойств

Показатели испытаний

Частота очистки поверхности инструмента

Температура плавления, -С

Качество поверхности баллонов

Смазка

) 1200

Через 10 — 15 баллонов

Незначительное скручивание металла по горловине

Известная

900 †9

Через 500 †6 баллонов

Поверхности сферические баллона чистые, гладкие

Предлагаемая (хлоридонитратная) и наполнитель графит.

Эта смазка не может быть использована при горячей ковке сферических поверхностей баллонов, так как она плавится в диапазоне

200 — 300 С при 1000 С в очаге деформации с образованием жидкотекучего плана (вязкостью 0,06 пуаз) и стекает с поверхности ковочного инструмента-формователя.

Известна смазка (8) для горячей обработки металлов, содержащая полиакриламид, графит и воду при следующем соотношении компонентов, вес. /о ..

Полиакриламид 8 — 10

Графит 30 — 35

Вода Остальное до 100

Однако полиакриламид в этой смазке сгорает при соприкосновении с заготовкой, нагретой до 1000 †12 С, вода испаряется, а оставшийся графит с окалиной не проявляет достаточных смазочных и экранирующих свойств. Поэтому во время деформации отсутствует разделительный слой, препятствующий привариванию окалины и металла на инструментт.

В результате чего происходит налипание металла на формователь, что приводит к снижению стойкости инструмента и появлению браковочных рисок, и скручивания металла.

Целью данного предложения является повышение качества обрабатываемой поверхности за счет повышения экранирующих свойств смазочного слоя.

Поставленная цель достигается за счет тото, что смазка на основе воды, графита и полиакриламида дополнительно содержит триполифосфат натрия и синтетическое моющее средство при следующем содержании компонентов, вес. /о ..

Графит 20 — 40

Полиакриламид 0,3 — 3

Триполифосфат натрия 5 — 15

Синтетическое моющее средство 0,05 — 0,5

Вода до 100

Смазку готовят, растворяя полиакриламид в воде при постоянном перемешивании и при нагревании до 60 — 80 С или в специальном баке с механической мешалкой без подогрева.

В полученный раствор полиакриламида вводят водный раствор триполифосфата натрия соответствующей концентрации. Затем доба вляют графит и синтетическое моющее средство. Смесь снова перемешивают.

4

Полиакриламид введен в состав смазки как охлаждающий агент с целью увеличения стойкости инструмента и срока его службы.

Оптимальная добавка полиакриламида находится в пределах 0,3 — 3 /О, что дает повышение охлаждающей способности смазки по сравнению с обычной водой на 20 — 25%, а при дальнейшем увеличении концентрации полиакриламида охлаждающее свойство заметно не меняется, причем вязкость водного раствора увеличивается, что приводит к излишнему расходу смазки.

Триполифосфат натрия введен в смазку для получения надежного, разделительного слоя, т. е. с целью улучшения экр анирующих свойств смазки и качества поверхности баллонов. Триполифосфат натрия взаимодействует с имеющейся на поверхности баллонов окалиной, образующейся при предварительном их нагреве до 1000 †12 С. Благодаря этому получается прочное сцепление смазки с инструментом и вязкий расплав в очаге деформации, который не выдавливается при высоком давлении, являясь надежным разделительным слоем между инструментом и металлом. Это, в свою очередь, предотвращает налипание металла на формователь, увеличивая срок его службы и обеспечивая высокое качество поверхности обрабатываемого баллона.

Наличие в смазке 5 /о по весу триполифосфата натрия создает систему с вязкостью

0,085 пуаз, при увеличении содержания триполифосфата до 15О/о возрастает и вязкость до

0,18 пуаз, т. е. уменьшение или увеличение содержания триполифосфата натрия приводит к соответствующему изменению вязкости смазочной системы в очаге деформации. Пределы концентрации триполифосфата натрия определены ограниченной возможностью его взаимодействия с окалиной, поэтому ниже 5 или выше 15 /о содержание триполифосфата не дает желаемого эффекта.

Добавка моющего вещества в состав смазки ликвидирует загрязненность ковочного инструмента, за счет чего улучшаются адгезионные свойства смазки. Для этих целей может быть использовано мыло или любое синтетическое моющее средство, например, неионогенное моющее вещество ОП-10 или ОП-7.

Были проведены сравнительные испытания предложенной и известной смазок (таблица).

540906

20 — 40

0,3 — 3

5 — 15

Графит

Полиакриламид

Триполифосфат натрия

Синтетическое моющее средство

Вода

0,05 — 0,5 до 100

10М 7/02, 1973.

С 10М 3/02, С 10М 5/02, С 10М 7/02, С 1ОМ 7/04, С 10М 3/02, С 10М 3/22, С 10М 3/О2, Составитель Е. Пономарева

Заказ 2949/17 Изд. Хо 1915 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Рецептура известной смазки, вес. %..

Графит 35

Полиакриламид 5

Вода 60

Рецептура предложенной смазки, вес. %.

Графит 32

Полиакриламид 1

Триполифосфат натрия 10

ОП-10 0,1

Вода до 100

Как видно из таблицы, при использовании известной смазки (авт. свид. М 300502) происходит приваривание окалины к инструменту (формователю), что вызывает необходимость его зачистки от приваривания окалины через каждые 10 — 15 баллонов. При этом на поверхности баллонов появляются дефекты.

Испытания подтвердили, что предлагаемая смазка при формовании сферических поверхностей баллонов из труднодеформируемой стали при температуре 900 — 1000 С обеспечивает вязкий (0,18 пуаз) расплав и соответствующие экранирующие свойства.

Предложенная смазка обеспечила выход

950 — 990 годных изделий (в расчете на

1000 изделий), в то время как известная смазка обеспечила только 580 — 600 годных изделий.

Формула изобретения

Смазка для горячей обработки металлов давлением на основе воды, графита и полиакриламида, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, смазка дополнительно содержит триполифосфат натрия и синтетическое моющее средство при следующем содержании компонентов, вес. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт, свид. СССР N 404843, С

2. Авт. свид. СССР М 432173, 20 1974.

3. Авт. свид. СССР Хв 414294, 1974.

4. Авт. свид. СССР М 380693, 1973.

25 5. Авт. свид. СССР М 457715, 1975.

6. Авт. свид. СССР М 450829, 1974.

7. Авт. свид. СССР N 335269, 30 1972.

8. Авт. свид. СССР N 300502, 1971.