Закалочное масло

Закалочное масло

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

11 ц1к1 ЙЙЖ ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01,08.76 (21) 2389119, 23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. -

С 10М 120

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (43) Опубликовано 30.09.78. Б|оллетснь М 36 (53) УДК 621.892.8 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 11.09.78 (72) Авторы изобретения В. А. Губанова, С. А. Степанянц, A. А. Пигульский, Е. А. Березницкая, Д. Ф. Боханов, Б. П. Ена и В. H. Мордашов (71) Заявитель Бердянский ордена Трудового Красного Знамени опытный нефтемаслозавод (54) ЗАКАЛОЧНОЕ МАСЛО

Изобретение относится к нефтехимии и касается составов закалочного масла для термической обработки металлов.

В настоящее время все более острой становится потрсбность при термообработке металлов в закалочных маслах с высокой скоростью охлаждения, обладающих стойкостью к окислению, термической стабильностью.

Известно закалочное масло, содержащее базовую основу — минеральное масло и 2—

10 /o присадки, повышающей скорость охлаждения, которая представляет собой тяжелый остаток перегонки нефти (1).

Для проведения быстрой закалки металлических деталей в минеральное масло вводят 0,5 — 5 таких присадок, как нефтяной сульфонат кальция (2), ионол и алкилсалицилат кальция (3).

Известно закалочное масло на основе минерального масла с добавлением в качестве присадки 3 30 вес. /о кубового остатка синтетических жирных кислот (4).

К недостаткам этого масла относится невысокая его эффективность и нестабильность композиции, заключающаяся в выпадении осадка при комнатной температуре.

Выпадающие в осадок продукты в процессе термообработки загрязняют закаливаемые детали, затрудняют фильтрование и 30 прокачку масла по охлаждающей системе.

Кубовый остаток, получающийся при дистилляции жирных кислот, представляет собой сложную смесь остаточных продуктов, в состав которой входят и вещества, нерастворимые в минеральном масле.

Цель предлагаемого изобретения — повышение охлаждающей способности и термической стабильности масла.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое закалочное масло на основе минерального масла в качестве присадки содержит 4,8 — 25,5 всс. % термообрабогапного продукта этерификацпи жирными спиртами фракции С10 — С18, смеси жирных кислот фракций C; — Се u Cip — Czg с полифункциональными кислородсодержащими соединениями, являющимися продуктом глубокого каталитического окисления побочного продукта производства синтетических жирных кислот — вторых неомыляемых.

Полифункциональные кислородсодержащпе соединения (ПФКС) получены по известному способу (5); состав их приведсн в табл. 1.

Пример. Приготовление закалочного масла.

В реактор загружают 36 кг синтетических жирных кислот (СУКК), фракции С10 — Сз0, 10 кг кислот фракции С5 — Се, 24 кг поли626114

Таблица 1

Содержание в ПФКС, %

Продукт

Монокарбоновые кислоты

Дикарбоповые кислоты

Оксикислоты (моно-и дикарбоновые)

Сложны е эфи ры (моно-, диэф ир ы лактоны, эстолиды, лактиды)

Спирты (первичные, вторичные, третичные) нормального и изостроения

Эпоксисоединения

6 — 7

7 — 10

20 — 22

10 — 12

5 вЂ

Кетосоединения функциональных кислородсодержащих сое- 20 динений и 70 кг спиртов фракции Сщ — С а, поднимают температуру до 150 — 160 С и при постоянном перемешивании этерифицируют до остаточного кислотного числа 5—

15 мг KOH/r. 25

Продукт этерификации имеет следующие физико-химические показатели.

Кислотное число, мг КОН/г 5 — 15

Эфирное число, мг КОН/г 148 — 155

Кинематическая вязкость при 100 С, сст

Иодное число г J2 на 100 г продукта 2,0—

Содержание веществ, нерастворимых в петролейном эфире, 0 2,0—

2,5—

4,0

После окончания процесса этерификации продукт подвергают термической обработке при температуре 165 †1 С в течение 40

6 — 8 I для придания термоустойчивости закалочную маслу.

При достижении 0,1 — 0,2% содержания веществ, нерастворимых в петролейном эфире, термообработку продукта этерифи- 45 кации заканчивают.

Физико-химическая характеристика термообработанного продукта этерификации приведена ниже.

Кислотное число, мг 50

КОН/г 4 — 15

Эфирное число, мг

КОН/г 148 — 155

Кинематическая вязкость, 100 С, сст 4,3 — 4,5 55

Температура вспышки в открытом тигле, С 174 — 178

Содержание веществ, нерастворимых в петролейном эфире, % 0,1 — 0,2

Коррозия на медной и стальной пластинках, 100 С, 3 ч Выдерживает

Иодное число, г J на

100 г продукта Отсутствует

Затем продукт охлаждают до 70 — 80 С и при перемешивании добавляют к нему

860 кг минерального масла, например

ИС-20. После растворения полученного продукта в масле процесс получения закалочного масла считают законченным.

Полученное закалочное масло названо

«Эффектол Б», содержащее 14% присадки, характеризуется приведенными показателями качества.

Кислотное число, мг 1 — 2,5

КОН/r

Кинематическая вяз- 17,9 — 18,6 кость, 50 С, сст

Температура вспыш- 187 — 195 ки в открытом тигле, ОС

Содержание механи- 0,003 — 0,005 ческих примесей, Коррозия на медной Выдерживает и стальной пластинках, 100 С, 3 ч

Практическая проверка закалочного масла показывает, что значительно возрастает скорость охлаждения металлов на стадии пузырчатого кипения, за счет чего сокращается общее время их охлаждения в интервале температур 600 †3 С.

Приведенными исследованиями установлено, что при термической обработке продукта этерификации протекает процесс полимеризации с взаимным насыщением двойных связей и образованием карбоциклических высокомолекулярных соединений.

Такое течение реакции приводит к увеличению стабильности масла при хранении.

Для проверки стабильности масло оставлено на хранение в условиях переменной температуры от — 15 до +-25 С. Анализ закалочного масла, проведенный по истечении полутора лет хранения, показывает полную идентичность его исходному образцу.

Термоустойчивость закалочного масла проверяют нагреванием его до 160 †1 С в течение 300 ч. Последующий анализ показал, что термическое воздействие на закалочное масло не изменяет его качества.

Результаты проведенных испытаний масел приведены в табл. 2.

626114

Таблица 2!

Структура (образец сечением

10 10 мм1

Твердость

НРС;

Средняя скорость охлаждения, C/ñåк„ в интервале 600 — 354 C

Марка стали

Закалочное масло

57,6

59,3

ШХ-15

Индустриальное 20

По изобретению авт. св. 367130

Масло эффектол Б

Мартенсит

56,0

110,7

61,0

Мелкоигольчатый мартенсит с вкраплением карбидов

1П,9

Составитель Л. Иванова

Редактор Л. Герасимова Техред И. Рыбкина Корректоры; В. Дод и О. Данишева

Заказ 1695/8 Изд. Л"е 654 Тираж 638

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Как видно из табл. 2 закалочное масло эффектол Б в процессе термообработки стальных деталей повышает их твердость, улучшает микроструктуру, обладает светлокалящими свойствами.

Формула изобретения

Закалочное масло на основе минерального масла, содержащее присадку, о тл и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения охлаждающей способности и термической стабильности масла, оно в качестве присадки содержит 4,8 — 25,5 вес. % термообработанного продукта этерификации жирными спиртами фракции С1о — С1а, смеси синтетических жирных кислот фракций

Са — Са и Сщ — С о с полифункциональными кислородсодержащими соединениями, являющимися продуктом глубокого каталитического окисления побочного продукта производства синтетических жирных кислот—

5 вторых неомыляемых.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3027315, кл. 208 — 14, 1962.

10 2. Патент США N 3607459, кл. 148 — 18, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 272466, кл. С 10М 1/20, 1970.

4. Авторское свидетельство СССР

15 № 367130, кл. С 10М 1/24, 1972.

5. Авторское свидетельство СССР № 436809, кл. С 07С 27/12 1974.