Смазка для горячей обработки металлов

Смазка для горячей обработки металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ п1 566869

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.12.75 (21) 2301190/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 29.08.77 (51) М. Кл 2 С 10М 7/02

С 10М 7/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.892.621.7..016.2 (088.8) (72) Авторы изобретения Ю. М. Постолов, В. А. Проскуряков, О. Я. Довбащук, М. Ф. Кириченко, К. И. Веснеболоцкий, П. С. Лещенко, Е. С. Осадчук, А. И. Брескина, А. П. Атрошенко, А. Б. Ламин, М. Г. Пичукова, Н. P. Флеер, А. И. Дьяконов, В. А. Хоменко и В. В. Мельников (71) Заявитель Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (54) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области технологических смазок для обработки металлов давлением и может быть использовано в процессах горячей прокатки, редуцирования, штамповки и прессования.

В процессах горячей деформации металлов применяют графитомасляные смеси в сочетании с твердыми наполнителями (1 и 2), стеклосмазки различного состава (3 и 4) и смазки на основе солей и солевых смесей (5).

Смазки на основе солей и солевых смесей позволяют улучшить энергосиловые параметры процесса и качество поверхности готовых изделий по сравнению со стеклосмазками и повысить стойкость инструмента, значительно улучшить условия работы по сравнению с графитомасляными смазками.

Однако в ряде случаев эти смазки недостаточно эффективны. При небольшой мощноси прессов в ряде случаев наблюдается явление недопрессовки изделий, а при охлаждении изделий затрудняется извлечение инструмента, например, при редуцировании (обжиме), в процессах глубокой вытяжки и других из-за отсутствия жидкой масляной смазки.

Антифрикционные свойства солевых смазок мо кно улучшить путем введения в их состав антифрикционного твердого наполнителя, например графита, при условии решения вопро2 са его стабилизации в водном растворе применяемой солевой составляющей.

Рекомендуется использовать твердые наполнители (сульфид цинка, фтористый кальций, графит или их смеси) в водном растворе фосфатов и солей борной кислоты. При этом водная дисперсия стабилизируется добавлением к ней 2 — 10% мелкодисперсной кремниевой кислоты (6).

В таком составе отсутствует жидкая масляная фаза, а применение в качестве стабилизатора твердого тонкодисперсного порошка снижает смазочную эффективность стабили15 зируемых твердых наполнителей, например графита.

Известна смазка для горячей обработки металлов на основе воды, триполифосфата натрия, углекислого калия и борной кисло20 ты (7).

Однако известная смазка не обладает достаточными смазочными свойствами и не обеспечивает требуемого качества обрабатываемой поверхности.

25 Целью изобретения является повышение антифрикционных и эксплуатационных свойств смазки, улучшение энергосиловых параметров процессов горячей деформации, стабилизация процессов вытяжки и обжима, по5ббаЧ вышснис качества поверхности готовых изделий и стойкости инструмента.

Это достигается тем, что смазка на основе воды, триполпфосфата натрия, борной кислоты и углекислого калия дополнительно содержит антифрнкционный порошкообразный наполнитсль и продукт полного или частичного омылсния гl ä1?oío дистилляции ?KHpHblx кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или технического жира (МГ).

Состав смазки, вес. ..

Триполифосфат натрия 2 — 30

Борная кислота 1 — 15

Углекислый калий 1 — 15

Лнтифрикционный порошкообразный наполиитель 3 — 15

Продукт полного или частичного омыления гудронов дистилляции ?кирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или технического жира 1 — 20

Вода До 100

Триполифосфат натрия образует устойчивую аптифрикционную пленку па поверхности металла. Смесь борной кислоты и углекислого калия (поташа) в равных соотношениях представляет собой стеклообразующую эвтек- 30 тику с интервалом плавления 480 — 550 С. Высокая вязкость и адгезия такого расплава обеспечивает экранирующие свойства композиции.

Введение в смазку твердого наполнителя, 35 например графита, нитрида бора, вермикулита и других, повышает антифрикционные и экранирующие свойства смазок.

Стабилизатор МГ представляет собой продукт частичного или полного омыления гуд- 40 ронов, получаемых при дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительIIIIv масел или технического жира.

Сложный состав гудронов, содержащих до

20/о свободных жирных кислот, до 50/О ней- 45 трального жира и около 30 /о продуктов полимеризации и ко!!денсации этих же кислот, позволяет получить многофункциональный стабилизатор, который помимо основной функции в ряде случаев выполняет роль дополнительного смазочного материала.

Причем свойства солевой смазки можно регулировать в соответствии с требованиями процессов путем изменения глубины омыления гудронов. 55

Стабильную эмульсию в водных растворах солей, входящих в состав предлагаемой смазки, образуют гудроны, в которых нейтрализованы все свободные жирные кислоты, так как полученные при этом мыла не только пре- 60 красно стабилизируют в водном растворе солей применяемый твердый наполнитель, но и эмульгируют входящие в состав собственно стабилизатора нейтральный жир и продукты полимеризации.

Г!ослсднис в процессах горячей деформаци!! могут играть роль жидкой масляной смазки, действие которой в сочетании с антифрикциопным твердым паполнителем значительно повышает эффективность солевых смазок в процессах редуцирования и обжима.

*B процессах горячей объемной штамповки на многопозиционных прессах нет необходимости в масляной жидкой фазе, однако, необходимо пластифицировать частично застывающую солевую смазку, например, на последних операциях, где температура заготовки падает до 500 С.

В качестве такого пластификатора, одновременно предотвращающего стекание графита с застывающими солями, может служить продукт полного омыления гудронов водным раствором щелочи, стабилизирующие свойства которого в водном растворе применяемых солей не только не уступают продуктам частичного омыления, но даже превосходят последние.

Смазка приготавливается простым смешением компонентов. Соотношение, состав и концентрация компонентов в смазке могут меняться в зависимости от условий процесса деформации, свойств деформируемого металла, способа нанесения смазки и др.

Пример 1. Состав смазки, вес. :

Триполифосфат натрия 2

Борная кислота 15

Поташ 15

Графит 12

Стабилизатор МГ (продукт полного омыления) б

Вода До 100

Смазка имеет мазеобразную консистенцию.

Пример 2. Состав смазки, вес. /o.

Триполифосфат натрия 30

Борная кислота 1

Поташ 1

Графит 6

Стабилизатор МГ (продукт полного омыления) 2

Вода До 100

Смазка имеет мазеобразную консистенцию.

Пример 3. Состав смазки, вес. о/о.

Триполифосфат натрия 2

Борная кислота 1

Поташ 1

Нитрид бора 10

Стабилизатор МГ (продукт частичного омыления) 5

Вода До 100

Смазка представляет собой водную суспензию нитрида бора в водном растворе солей, жидкотекучую, бело-желтого цвета.

Пример 4. Состав смазки, вес /o.

Триполифосфат натрия 2

Борная кислота 1

Поташ 1

Вермикулит 10 о 6686!) Чистота поверхности изделий, q

Разноствнность изде,1H I (, IIIIII

Коэффициент трения

Состав

Ход процесса

Примечания

0,070

Нормально

1,5

Смазка сгораст с выделением копоти и дыма

Наблюдались случаи допрессовки

Нормально

0,320

2,0

Копоть и дым отсутствуют

0,140

1,5

Копоть и дым отсу тствуют

Стабилизатор МГ (продукт частичного омыления) 5

Вода До 100

Смазка представляет собой водную суспензию вермикулита в водном растворе солей, жидкотекучую, желтого цвета.

Смазка может наноситься вручную как на инструмент, так и на заготовку непосредственно на стане или прессе. Смазку можно приготавливать в ваннах, подогревать до температуры 80 — 90 С, после чего наносить смазку на заготовку погружением изделий в ванну с помощью крана: смазку и охлаждение инструмента (оправки, матрицы, пуансона) мо>кно производить путем подачи водного раствора смазки из установленной на прессе автоматической системы с точной дозировкой смазки.

Были проведены испытания предлагаемой смазки и известной при горячем обжиме деталей на прессе «ВЕМ».

1(ак видно из таблицы, предлагаемая смазка обеспечивает значительное снижение коэффициента трения по сравнению с известной смазкой 2; обеспечивает нормальный ход процесса прессования, удовлетворительное качество поверхности и точность размеров готовых изделий; улучшает условия труда обслуживающего персонала по сравнению с графитомасляной смазкой.

На смазках 1 и 3 процесс горячего об>кима происходит нормально, формообразование изделий полное, качество поверхности удовлетворительное, размеры изделий удовлетворяют техническим требованиям.

При этом предлагаемая смазка 3 в очаге деформации не воспламеняется и не дымит, что значительно улучшает условия труда обслуживающего персонала, наличие солевой стеклообразующей эвтектики позволяет несколько уменьшить окалинообразование: вода, входящая в состав смазки, создает условия для повышения стойкости инструмента.

Таким образом, использование предлагаемой смазки обеспечивает расширение области применения солевых бездымных смазок в процессах горячей деформации металлов, улучДля испытания были приготовлены следуюгцис рецептуры смазок.

Состав 1 графито-масляной смазки, вес. /,:

Графит 25

5 Минеральное масло 75

Состав 2 солевой смазки, вес. %.

Триполифосфат натрия 1б

Борная кислота 2

Поташ 2

10 Вода 80

Состав 3 предлагаемой смазки, вес. % ..

Триполифосфат натрия 1б

Борная кислота 2

Поташ 2

15 Графит б

Стабилизатор МГ 4

Вода 70

Смазки наносились на изделие вручную непосредственно на пресс. На каждой смазке

20 изготовлено по 300 штук изделий.

Результаты испытаний проставлены в таблице.

40 шение условий работы обслуживающего персонала, значительное снижение сил трения, действующих в зоне контакта, а также повышение стойкости деформирующего инструмента, что позволяет усовершенствовать техноло45 гию изготовления и повысить качество получаемых изделий.

Формула пзобрстения

Смазка для горячей обработки металлов на основе воды, триполифосфата натрия, бор55 ной кислоты и углекислого калия, отл и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств смазки и качества обрабатываемой поверхности, смазка дополнительно содержит антифрикционный порошко60 образнь1й наполнитсль и продукт полного или частичного омылсния гудронов дистилляции жирны. кислот, выдсленпых из соапстоков растительных масел или техпшчсского >кира, при следующем содер>канин компонентов, 65 вес. :

М6М9

2 — 30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 299534, кл. С 10М 5/02, 1970.

5 2. Авторское свидетельство СССР №320524, кл. С 10М 5/02, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР М 191729, кл. С 10М 7/02, 1965.

4. Авторское свидетельство СССР №297669, 10 кл. С 10М 7/02, 1970.

5. Авторское свидетельство СССР № 316764, кл, С 10М 1/04, 1970.

6. Патент Франции ¹ в22115586119911,, к л, С 10М

7/00, опублик. 1973.

15 7. Авторское свидетельство СССР № 454246, кл. С 10М 7/02, 1974.

Триполифосфат натрия

Борная кислота

Углекислый калий

Антифрикционный порошкообразный наполнитель

1 — 15

1 — 15

3 — 15

Продукт полного или частичного омыления гудронов дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или техниче1 — 20

До 100 ского жира

Вода

Составитель Е. Пономарева

Редактор Т. Никольская Текред М. Семенов Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1882/19 Изд. № 644 Тираж 671 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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