Состав для горячей обработки металлов

Состав для горячей обработки металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сетеэ Советски к

Сециеттнстическик

Ресттублик (61) Дополнительнос к авт. свид-ву (22)Заявлено 22,01,79 (21) 2718352/23-26 (51) М. Кл. с присоединением заявки №

С 09 К 3/00

//С 23 F 7/02

1ЪвуднрвтввннЫ1 квинтет

СССР нв делам нзвбрвтвннй н втнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 07.09.81, Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 09,09,81 (53) Л К 661 . 638 (088,8) (72) Авторы изобретения

И. В. Волков, Н. Н. Остапкевич, Т. П.,йебедеваЮ. С. Копылов и Н. В. Солоида

1

I! (7l ) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к фосфатным составам, применяемым в виде сухого порошка, водного раствора или технологической смазки при термохимической обработке металлов и сплавов в часч—

Ф

5 ности медных сплавов.

Известны составы на основе фосфата калия, содержащие дополнительно бораты (1 ).

Недостатком такого состава являет10 ся низкая температура плавления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является состав для горячей обработки металлов на основе ме 5 тафосфата калия, который дополнительно содержит окислы калия, железа или алюминия (2), .При горячей обработке легированных сталей и других сплавов калийные фос-, фаты расплавляются и вступают s реакцию с окисленной поверхностью изделия.

Во время реакции образуется стабильная пленка, хорошо сцепляющаяся с по1верхностью металла и предохраняющая его от спекания с рабочей поверхностью оборудования. Однако при положительных качествах состав имеет недостатки и ограничения в применении. Так, окислы железа и алюминия понижают растворимость состава в воде, повышают температуру размягчения и плавления состава, при его применении ухудшается качество обработки поверхности изделий из медных сплавов из-за коррозии и отложения фосфатов на поверхности, вследствие чего поверхность металла остается мутной.

Целью изобретения является повышение чистоты и блеска обрабатываемых изделий из медных сплавов.

Поставленная цель достигается тем, что известный состав для горячей обработки металлов на основе метафос@ата калия дополнительно содержит кислые фосфаты натрия и марганца, тетраборат натрия и окись кремния при следующем ,соотношении компонентов, вес,.Ж:

861381

1 0-54

Кислые однозамещенные фосфаты натрия 2-40

Кислые двузамещенные фосфаты натрия

Кислые однозамещенные фосфаты марганца 1-5

Тетраборат натрия 2-5

Окись кремния 0,1-0,5

Метафосфат калия Остальное

Введение в состав кислых фосфатов tO натрия и калия приводит к протеканию реакции только с оксидным слоем не затрагивая металл, образовавшаяся фосфатномедная смазка эластична, хорошо сцепляется с поверхностью медной эа- 1s

Готовки, а при охлаждении легко скалывается с нее, кроме того, снижается температура плавления состава.

Химизм действия фосфатного состава заключается в следующем. Фосфатный состав, нанесенный на раскаленный металл образует равномерный по толщине расплав. При этом в результате химической реакции слой окалины переходит в медный фосфат, который в свою очередь действует как смазка, Эта стабильная хорошо сцепляющаяся с поверхностью смазывающая пленка предотвращает контакт с воздушной средой, исключая дальнейшее окисление, а также контакт с

30 обрабатывающим инструментом, исключая возможность спекания металлов и уменьшая износ инструмента.

Термическую обработку металлов фосфатными составами производят следующим образом. Для испытаний берут пластины (20х30х3 мм) или диски (диаметр 30 мм), поверхность которых обработана по 8-9 классу чистоты. Образцы металла погружают в расплав фосфатного состава, имеющего температуру .

600-700 С, например на 2 мин. Образец извлекают из расплава. Охлаждают на воздухе. При этом большая часть фосфатного состава с поверхности образца самопроизвольно удаляется из-за разности коэффициентов линейного расширения металла и фосфатного состава.

Остатки фосфатного состава с поверхности металла удаляют растворением в воде. Класс чистоты и степень блеска 5 поверхности металла, обработанного таким образом, определяют сравнением с эталонными образцами. Рецептура фосфатных составов приведена в табл. 1 .

Состояние поверхности медных сплавов после обработки фосфатными составами приведено н табл. 2.

Из сопоставления данных табл. 1 и 2 видно, что состав обеспечивает достижение цели при указанных соотношениях компонентов. Составы хорошо растворимы в воде, температура размягчения ниже 500 С.

Расплавы фосфатных составов 1, 2 и 3 хорошо смачивают поверхность металла, быстро растворяют окисную пленку, при этом поверхность становится блестящей.

Для оценки воэможности использования фосфатных составов в качестве антифрикционной смазки приготовляют смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ) фосфатол следующего состава, Е:

Фосфатный состав (табл.1) 25

Полиакриламид 3

Стеарокс-6 (эфир стеариновой кислоты и полиоксиэтилена, состоящего из 6 молей окиси этилена) 0,05

Проксанол-224 (блок сополимер окисей этилена и пропилена) 0,15

Вода 71,8

Номер фосфата определяется номером состава (табл. 1), Затем измеряют коэффициент трения по известной методике обжатия колец, изготовленных из обрабатываемого металла, на штамповочном прессе при температуре горячей штамповки. При этом

СОЖ наносят на поверхность штампа или на холодную заготовку, которую затем нагревают..Коэффициент трения, определенный таким образом, для фосфатола

Ф 1 и 3 составляет О,12 и 0,10.

Довольно низкий коэффициент трения свидетельствует о возможности использования разработанных составов не только для термической обработки медных сплавов, но в качестве СОЖ и смаО зок для горячей обработки металлов давлением (штамповкой, прессованием).

861381

Содержание компонента в составе, вес.Ж

Наименование компонента

1 2 3 За 36 4 5 6 7 8

34,0 42,0

4,0 4,0

58,0 36,0

"РОз

51,0 34,0 51,0 57,0 58,0 89 88 75

5 0 30,0 30,0 ll

5,0

4,0

40,0 10,0

2,0 12,0

10,0

2,0 . 15,0

30,0

3,8

1 8 2,8

1,8

3,8

НВОСУ

0 8

0 6

KF-HF

Fe 0

Si От

18,0 1!,6 12,0 — 12

18,0

0,2 0,2

0 2

0,2

0,2

W)

7, 8 — эталон.

Таблица 2

Наименование Качество поверхности после обработки составом сплава (в соответствии с табл. 1) 1 2 3 За Зб 4 . 5 6 7 8. Латунь 90 Блестящая,7-8 Матовая, класс чистоты 5-4 класс

Темная, класс чистоты ниже 3 чистоты

Красная медь

M-3 и М-1

Формула изобретения

Состав для горячей обработки металлов на основе метафосфата калия, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты и блеска обрабатываемых изделий из медных сплавов, он дополнительно содержит кислые фосфаты натрия н марганца, тетраборат натрия и окись кремния при следующем соотношении компонентов, вес.X:

Кислые однозамещенные фосфаты натрия 2-40

Кислые двузамещенные фосфаты натрия

Кислые однозамещенные фосфаты марганца

Тетраборат натрия

Окись кремния

Метафосфат калия

l "5

2-5

0,1-0,5

Остальное

10-54 у бНИИПИ Заказ 6452/6 Тираж 684 Подписное

Филиал IIIIIi "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 йа ВО

Na НР0„

NaH2P04

Ип (Н2Р04) Таблица

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. .Патент ФРГ !! 1050486, кл. 23 С 1/01, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

У 262301, кл. С 10 М 7/02, 26.10.66 (прототип).