Смазка для горячей обработки металлов давлением

Смазка для горячей обработки металлов давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

r >б4481б

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к aâò. свид-ву— (22) Заявлено 30.06.75 (21) 2167394/23-04 с присоединением заявки %в (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень Ме 4 (45) Дата опубликования описания 16.02.79 (51) М.Кл. С 10 М 7/02

Государственный комитет (53) УДК 621.892:621. .7.016.2 (088.8) ао делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. П. Грудев, К. А. Иванов, В. Ф. Вдовин и Э. H. Блощи ъ

t

). (71) Заявитель Днепропетровский ордена Трудового Красного Знаме металлургический институт (54) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ

МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

2,5 — 15 до 100

Углекислый калий

Вода

Триполифосфат натрия

Борная кислота

5 — 30

2,5 15 ЗО

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при горячей обработке металлов давлением.

Вопрос подбора и разработки оптимальных смазочных составов для условий горя- 5 чей обработки является актуальным. Технологическая смазка зачастую определяет качество изделий, стойкость инструмента, работоспособность оборудования..

Известно применение триполифосфата 1о натрия в качестве технологической смазки при горячей прокатке труб (1).

Однако применение триполифосфата натрия в качестве сухой порошкообразной смазки, наносимой на внутреннюю поверх- 15 ность гильзы, имеет существенные недостатки, обусловленные неравномерным нанесением ее на поверхность нагретого металла, нарушением санитарных норм в связи с попаданием значительного количества 20 смазки в окружающую атмосферу, слабой растворимостью окалины на контакте металл — смазка, высокой коррозионной активностью смазки.

Известна смазка для горячей обработ- 2S ки металлов давлением следующего состава, вес. /0.. (Однако указанная смазка обладает высокими коррозионными свойствами и слабой способностью оплавления окалины (2).

Присущие смазке свойства обусловливают низкое качество поверхности деформируемых металлов.

Наличие в составе указанной смазки углекислого калия способствует науглероживанию поверхностного слоя металла и, таким образом, вызывает ухудшение прочностных характеристик металлоизделий.

Кроме того, при одновременном нагревании борной кислоты и углекислого калия начинается их диссоциация на окись металла и двуокись углерода, что также способствует науглероживанию поверхности металла.

Известна смазка для горячей обработки металлов на основе воды, трнполифосфата натрия, буры, концентрата сульфитнодрожжевой бражки и селитры (3).

Однако наличие в составе смазки селитры, температура плавления которой составляет 339 С, что значительно ниже температуры плавления триполифосфата натрия— основной. смазочной составляющей, не позволяет добиться максимального смазочного эффекта из-за длительности экзотермичес644816

0,8

4,5

0,15 — 0,7

0,4 — 2,8 до 100

В отличие от известных смазок для горячей обработки металлов давлением предлагаемая смазка обладает высокими смазочными свойствами, стабильностью, антикоррозионными и высокими адгезионными свойствами, позволяющими наносить ее на холодную и мокрую поверхность инструмента. Кроме того, один из компонентов, входящих в состав смазки, обусловливает экзотермическую реакцию при взаи модействии с триполифосфатом натрия с выделекием значительного тепла, способствующего оплавлению воздушной и даже печной окалины. Такая способность к onëàâëånæо окалины обусловлена примерно одинаковыми температурными характеристиками триполифосфата натрия и сульфата натрия.

Кроме того, тепловые характеристики указанных компонентов позволяют значительно сократить расход основного смазочного вещества — триполифосфата натрия— в связи с высокой onëàâëÿåìoñòûo окалины, повышающей смазочный эффект.

Концентрат сульфитно-дрожжевой бра>кки имеет следующие физико-химические показатели:

Внешний вид и цвет

Триполифосфат натрия представляет собой водорастворимый полимер, который

4р благодаря химическому строению имеет довольно высокие адгезионные свойства, В водном растворе и в расплавленном состоянии триполифосфат натрия коррозионно-активен. Поэтому с целью уменьшения

45 коррозионной ак-;пвности триполифосфата натрия в водный раствор вводится бура— пнгибптор коррозии.

Введение в водную суспензию триполифосфата концентрата сульфитно-дрожже50 вой бражки обеспечивает повышение поверхностно-активных свойств смазки и понижает скорость коррозии металла.

Добавка в смазку окислителя — сульфата натрия, имеющего примерно одинаковую

55 температуру плав.чения с триполифосфатом натрия, при взаимодействии его с триполифосфатом натрия — восстановителем на горячем металле — обеспечивает экзотермическую реакцию со значительным выделе60 нием тепла, обусловливающим одновременное onëàâëåíèå окалины, находящейся на поверхности металла, и смазочного вещества.

Были приготовлены следующие рецепту65 ры смазок, вес. %

Однородная густая жидкость темно-коричневого цвета

50 кой реакции, в связи с чем не происходит одновременного оплавления смазочного вещества и окалины. Поэтому такую >кидкость целесообразно использовать в замедленных процессах, длительность которых значительна (например, при раскатке труб на длинной оправке, прошивке, обкатке и т. д,).

Цель предлагаемого изобретения заключается в создании высокоэффективной смазки для условий горячей обработки металлов давлением, обеспечивающей получение качественной поверхности изделий за счет низкой коррозионной активности смазки, ее высоких поверхностно-активных свойств и способности оплавления окалины на контакте одновременно со смазочным веществом.

Поставленная цель достигается тем, что смазка на основе воды, триполифосфата натрия, буры, концентрата сульфитно-дро>кжевой бражки дополнительно содержит сульфат натрия.

Состав предлагаемой смазки, вес.

Триполифосфат натрия 4 — 18

Бура 0,15 — 0,7

Концентрат сульфитнодрожжевои бражки

Сульфат натрия

Вода

Содержание сухих веществ, %, не менее

Содержание золы,",, не более 13

Содержание нерастворимых в воде веществ рН 20%-ного раствора концентрата, не менее

Предел прочности при растяжении высушенных образцов, кгс/см, не менее

Вязкость условная при 20 С, ССт, по вискозиметру В 3 — 4, не более 300

Концентрат сульфитно-дрожжевой браж15 ки представляет собой аммониевые соли лигносульфоновых кислот и, так же как и сульфитно-спиртовая барда, является отходом переработки древесины.

Способ приготовления предлагаемой смазки состоит в следующем.

В воду, имеющую температуру 20—

30 С, вводят заданное количество порошкообразного триполифосфата натрия и перемешивают смесь в течение 5 — 10 мин. Далее в полученный водный раствор триполифосфата натрия вводят буру и перемешивают смесь в течение 5 мин. В конце перемешивания добавляют сульфат натрия. Зазп тем в приготовленную смесь небольшими порциями, при тщательном перемешивании, вводят концентрат сульфитно-дрожжевой бражки. Перемешивание смазки осуществляют в течение 20 мин, после чего ее можно использовать в процессах обработки давлением.

644816

Состав № 4

Состав № 1

0,6

Триполифосфат натрия

Бура

Концентрат сульфитнодрожжевой бражки

Селитра

Вода

0,15

Триполифосфат натрия

Бура

Концентрат сульфитнодрож>кевой бражки

Сульфат натрия

Вода

0,6

2,5

71,3

0,15

0,4

95,3

Состав № 2!

18

0,7

0,7

2,8

77,8

Состав .№ 3

12

0,6

0,7

2,5 25

84,2 рецептура

Среднее контактное давление, кг/лм"Класс чистоты поверхности металлов

Скорость коррозии, г, .н- "час

Смазка

0,056

0,054

0,054

0,058

33,2

32,8

32,9

33,7

Ч8

4 — 18

0,15 — 0,7

Триполифосфат натрия

Бура

Концентрат сульфитнодрожжевой бражки

Сульфат натрия

Вода

0,15 — 0,7

0,4 — 2,8 до 100

Триполифосфат натрия

Бура

Концентрат сульфитнодрожжевой бражки

Сульфат натрия

Вода

Триполифосфат натрия

Бура

Концентрат сульфитнодрожжевой бражки

Сульфат натрия

Вода

Для сравнения была взята известной смазки, вес. %:

Как видно, предлагаемые составы сма- 30 зок обеспечивают более низкое контактное давление и более высокий класс чистоты поверхности металла по сравнению с известной рецептурой смазки.

Формула изобретения

Смазка для горячей обработки металлов давлением на основе воды, триполифосфата натрия, буры и концентрата сульфитно- 40 дрожжевой бражки, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, смазка дополнительно содержит сульфат натрия при следующем содержании компонентов, вес. 45

Были проведены испытания смазок в условиях горячей прокатки на стане 210.

В процессе исследований смазки наносили на поверхность смоченных водой валков и прокатывали полосы из стали 08 кп размером 2,9 Х 60 х 300 мм, нагретые до

1000 С, при окружной скорости валков

0,5,в/сек. Относительное обжатие в опытах составило 30%. Каждую смазку испытывали при прокатке не менее 3 образцов.

В процессе исследований с помощью месдоз регистрировали усилие прокатки, профилографом-профилометром модели 201 оценивали класс чистоты поверхности прокатанных образцов. Коррозионную активность смазок определяли по скорости коррозии металла гравиметрическим методом.

Результаты испытаний смазок представлены в таблице.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 324086, кл. С 10 М 7/42, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 454246, кл. С 10 М 7/02, 1973.

3. Заявка № 2135695/04, кл. С 10 М, 7/02, 1975, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.