Смазка для горячей обработки металлов давлением
Патент 540907
Авторы
Смазка для горячей обработки металлов давлением
Иллюстрации
Реферат
ш1 540907
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнх
Соцналнстнческнк
Республкк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.11.74 (21) 2076174/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.12.76. Бюллетень ¹ 48
Дата опубликования описания 25.01.77 (51) М. Кл. С 10М 5/02
С 10М 5/12
Государственный комнтет
Совета Нкннстров СССР (53) УДК 621.892:621. .7.016.2 (088.8) А0 делам нзобретеннй н открытнй (72) Авторы изобретения
С. Т. Басюк, А. М. Зиндер, А. А. Саватюгин и В. М. Кочетков (71) Заявитель (54) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕИ ОБРАБОТКИ
МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к производству изделий из металлов, преимущественно аëþìèíèåâûõ сплавов, методом горячего деформирования. Смазка может быть использо- 5 вана для смазки заготовок и инструмента.
Известны смазки для горячей обработки металлов на основе минерального масла и графита (l), а также смазки на основе суспензии графита в минеральном масле с добавками 10 талька и свинцового сурика (2).
Однако применяемые составы смазок при горячем деформировании с большой степенью деформации (коэффициентом вытяжки) не 15 позволяют получить непрерывный смазочный слой в течение всего цикла деформирования, что приводит к увеличению усилия деформирования и резкому ухудшению качества изделий. Кроме того, для удержания смазки на 20 повсрхности заготовок, подвергаемых перед дефермированием механической обработке, специально занижают степень шероховатости поверхности заготовок до V3, что отрицательно сказывается на качестве поверхности де- 25 формированных изделий.
С целью повышения качества оорабатываемых изделий и снижения удельных усилий деформации, предлагаемая смазка на основе
Минерального масла, графита, талы а и сури- 30 ка свинцового дополнительно содержит нефтяной битум.
Смазка имеет следующий состав, вес. %:
Графит 17 — 30
Сурик свинцовый 8 — 25
Тальк технический 0,5 — 3
Битум нефтяной 1,5 — 20
Минеральное масло до 100
Пример 1. Для получения крупногабаритных полых изделий переменного сечения
400+388)(4000 мм (материал — высокопрочный сплав В 96Ц-3) из обточенных заготовок
400><120Х365 мм методом обратного выдавливания применяют технологическую смазку следующего состава, вес. %:
Масло минеральное 38
Графит 30
Сурик свинцовый 15
Тальк технический 0,5
Битум нефтяной 16,5
Технологическая смазка указанного состава образует непрерывный смазочный слой в течение всего цикла деформирования между инструментом и деформируемым металлом, при этом усилие прессования составляет на 10—
20% меньше усилий, зарегистрированных с применением смазки без нефтяного битума, удельные усилия прессования при коэффициенте вытяжки лl5 составляют 20 кг/мм . Получают крупногабаритные качественные изде540907
3 лия; отсутствуют дефекты в виде гофр, которые при использовании смазки без нефтяного битума наблюдаются регулярно.
Tl р и м е р 2. При прессовании экспериментальных образцов стаканов из сплава ЛМГ-6 диаметром 562 мм применяют технологическую смазку следующего состава, вес. %:
Масло минеральное 48
Графи.т 20
Сурик свинцовый 9
Тальк технический 3
Битум нефтяной 20
Осуществляют прессование указанных стаканов с коэффициентом вытяжки Х 7,5 при температуре 240 — 270 С, при этом усилие прессования составляет на 25 — 30% меньше усилия, зарегистрированного с применением смазки без нефтяного битума, удельные усилия прессования соответственно составляют 42 и
60 кг/мм .
Пример 3. При свертке стаканов сложной формы из многослойной заготовки, состоящей из чередующихся слоев сплава В 96Ц-3 и алюминия, применяют технологическую смазку следующего состава, вес. %:
Масло минеральное 57
Графит 18
Сурик свинцовый 18
Тальк технический 2
Битум нефтяной 5
Применение этой смазки позволяет снизить температуру процесса с 420 до 370 С и улучшить качество поверхности свернутых стаканов по сравнению с использованием смазки без нефтяного битума.
Проведенные испытания показывают, что предлагаемая смазка, состоящая из минерального масла, графита, свинцового сурика, технического талька и нефтяного битума, образует непрерывный смазочный слой в течение всего цикла деформирования между инструментом и деформируемым металлом за счет увеличения адгезионной способности и стабильности смазки, в результате чего снижаются усилия деформирования на 10 — 30%, повышается качество изделий, снижается процент брака по таким показателям, как гофрение стенки, надиры.
Содержание нефтяного битума в смазке меi.п:от в зависимости от степени деформации и степени шероховатости поверхности исходной заготовки. Чем больше степень деформации (коэффициент вытяжки) и,выше степень шероховатости поверхности исходной заготовки, тем больше должно быть содержание нефтяного битума. Это обусловлено тем, что при повышении содержания нефтяного битума увеличивается адгезионная способность смазки.
Кроме того, при использовании предлагаемая смазка является более стабильной, так как более вязкая жидкая составляющая (минеральное масло и нефтяной битум) препятствут осаждению тяжелых частиц наполнителей.
Подвергают испытанию следующие рецептуры смазок.
15
20,0
3,0
9,0
48,0
20,0
60 где
55 а =- (1 — 02)cp .10000, (Gs бя)ср
G — масса валика со смазкой после испытания, мг
Gq — масса чистого валика, мг
Составы известных смазок, вес. %:
Смазка 1.
Графит 21,0
Тальк технический 10,0
5 Сурик свинцовый 8,0
Масло минеральное 61,0
Смазка 2.
Графит 21,0
Тальк технический 10,0
Сурик свинцовый 25,0
Масло минеральное 44,0
Составы предлагаемых смазок, вес. %:
Смазка 3 (пример 1).
Графит 30,0
Тальк технический 0.5
Сурик свинцовый 15,0
Масло минеральное 38,0
Битум нефтяной 16,5
Смазка 4 (пример 2).
20 Графит
Тальк технический
Сурик свинцовый
Масло минеральное
Битум нефтяной
25 Смазка 5 (пример 3).
Графит 18,0
Тальк технический 2,0
Сурик свинцовый 18,0
Масло минеральное 57,0
30 Битум нефтяной 5,0
Считая одним из важнейших эксплуатационных свойств способность технологической смазки сохранять на поверхности металла непрерывный слой до и,в процессе деформиро35 вания, проводят сравнительное исследование предлагаемой и известной смазок.
За основу методики испытания принимают
ГОСТ 6953-54, «Метод определения способности смазки сохранять на поверхности металла
40 непрерывный слой», при этом, учитывая особенности процесса изготовления крупногабаритных изделий на вертикальном гидравлическом прессе, делают следующие измерения.
Л. Валики, покрытые см-çêîé,,помещают в
45 термостат, температуру которого поднимают до 380 С (температура процесса) и выдерживают в течение 4 мин (среднее время процесса).
Б. В связи с колебанием доли свинцового
50 сурика от 8 д» 25 вес. % и его большой плотностью по .а нению с другими компонентами смазки, величина массы слоя смазки, (мг/см ) не являе. я определяющей, а проводят дополнительно определение относительной велпчи55 ны по формуле
540907
Среднее ариф- метическое значение массы смазки до испытания ((д9 1) ср
Относительная
Среднее арифметическое значение (Gi Жср
Формула изобретения
Смазка величина а
71 20
76
82
84
78 25
187
269
278
224
243
262
354
339
267
312
Составитель Е. Пономарева
Текред А. Камышникова Корректор Е. Хмелева
Редактор Т. Никольская
Заказ 2949/18 Изд. No 1915 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
G — масса валика со смазкой до испытания мг, (61 — бз),р и (бз — ба),р — среднеарифметическое значение.
Эта величина характеризует способность смазки удерживаться на вертикальных стенках валиков.
Результаты измерений представлены в табл. 1.
Как видно из данных таблицы предлагаемые рецептуры смазок (особенно смазка 3) являются более эффективными, так как характеризуются более высокой способностью удерживаться на вертикальных стенках валиков.
Проводят определение коэффициента внешнего трения методом конических бойков (3).
Цилиндрические образцы 20 мм 30 мм подвергают осадке на .высоту 24 мм, т. е. степень деформации составляет 20%, используют набор конических бойков с углом 2, 3, 4, и 5 .
Испытанию подвергают образцы из сплавов
АК 6, Д1 и В96Ц-3 на лабораторном прессе
ЦД-40.
Результаты определения коэффициента внешнего трения (V) методом конических бойков приведены ниже.
Смазка И
1 0,07
2 0 052
3 0,052
4 0,052
5 0,052
Таким образом, предлагаемые рецептуры смазок являются более эффективными.
Смазка для горячей обработки металлов давлением на основе минерального масла, графита, талька и сурика свинцового, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества обрабатываемых деталей и снижения удельных усилий деформации, смазка дополнительно содержит нефтяной битум при следующем содержании компонентов, вес. о/в:
Графит 17 — 30
Тальк 0,5 — 3
Сурик свинцовый 8 — 25
Нефтяной битум 1,5 — 20
Минеральное масло до 100
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Вейлер С. Я. и др. «Действие смазок при обработке металлов давлением, N., — АН
СССР, 1960, с. 190 — 194.
2. Авт. св. Хв 173769, С 10m 5/02, 1965 (прототип) .
3. Губкин С. И. Теория обработки металлов давлением, «Металлуртиздат», 1947, с. 106—
108.