Смазка для горячей обработки металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских социалистических

Республик

С 10-М 3/02

Ркударотнелый комнтет

CCCP ао делам нзобретеннй н открмтнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.82 Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 15.08.82 (53) УДК 621.892:

:621.7.016.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Д. Демидов, А. В. Зайцев, Н. В. Абубакирова, В. С. Болычев, П. В. Башков и А. М. Юминов (71) Заявитель (54) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ

МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к технологическим смазкам для обработки металлов давлением .и может быть использовано в процессе горячей прокатки, редуцирования, штамповки и прессовайия.

В процессах горячей деформации металлов применяют графито — масляные смазки в сочетании с твердыми наполнителями (1), смазки на основе солей и солевых смесей (2), а также стеклосмазки различного состава(3).

Однако высокие температуры разогрева заготовки перед горячей деформацией приводят к выгоранию масла как в процессе нанесения смазки, так и в процессе деформации изделия, что создает высокую загазованность в цехе.

Стеклосмазки, имеющие узкий интервал температур плавления, а также высокую температуру плавления, должны работать в расплавленном состоянии, что затрудняет работу в цехе..

Солевые смазки (растворы солей) лишены 2о этих недостатков.

Известна смазка на основе водного раствора триполифосфата натрия (20 — 30%) и окиси кальция (1 — 2%) (4).

Указанная смазка также не обеспечивает требуемого качества обрабатываемой поверхности.

Наиболее близкой по составу к предлагаемой является смазка для горячей обработки металлов, содержащая триполифосфат натрия, галогенид щелочноэемельного металла и воду (5) .

Однако в процессе применения известной. смазки происходит некоторое налипание металла на поверхность штампа, что приводит к неполному заполнению металлом заготовки полости штампа и браку поковки. Все это сокращает срок службы инструмента.

Цель изобретения — повышение срока службы инструмента и повышение качества обрабатываемой поверхности.

Цель достигается тем, что смазка для горячей обработки металлов, содержащая триполифосфат натрия, галогенид щелочноземельного металла и воду, дополнительно содержит углекислый натрий и гексаметилентетрамин (уротропин) или триэтаноламин при следующем содержании компонентов, вес.%:

Триполифосфат натрия

Гелогенид щелочнозе950753

2 — 5

10-15

10 — 15

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.%, в составах

Компоненты смазки

1 2 3 4 5 б 7 8

5 3 3 3

5 3 2

Триполифосфат натрия

Кальций хлористый

Магний хлористый

10 13 15 10 13 — 2,5

13 мельного металла

Углекислый натрий

Гексаметилентетрамин или 5 три этаноламин 0,1 — 1

Вода Остальное

Введение триполифосфата натрия в количестве от 2 до 5% объясняется тем, что при этом количестве раствор обладает стабилизирующим эффектом, т. е. предотвращает осаждение малорастворимых солей, адсорбируясь на поверхности кристаллов, блокирует центры кристаллизации, подавляя их рост. При введении менее

2% эффекта не наблюдается. Введение его более 5% приводит к образованию на поверхности штампа налипшего фосфатного стекла, так как вода, являясь охлаждающим и транспортирующим агентом, в процессе работы испаряется, а сухой OCTRTOK H3JIHI130T HR IIOJIOCTh UITSMпа. Расплав триполифосфата натрия при температуре штамповки (около 850 С) имеет очень большую вязкость и поверхностное на,тяжение.

Вязкость расплава предлагаемых смазок при 850 С соответствует 2 — 6 сП, а смазки(4)

7,2 сП; поверхностное натяжение предлагаемых смазок составляет 60 — 108 эрг/см, а смазки(4)

121 эрг/см . В качестве галогенида щелочноземельного металла целесообразно использовать хлористый кальций, магний, барий.

Смазку готовят простым растворением компонентов в воде и наносят на штамп распылением.

Хлористый кальций и углекислый натрий . взяты в эквимолекулярных количествах для полного протекания реакции обмена в процессе обработки и образования мелкодисперсного осадка углекислого кальция. Последний, полностью разлагаясь при 325 С, создает газовую подушку, за счет чего существенно облегчается сьем изделий со штампа. Продуктом реакции является также хлористый натрий. Температуры плавления хлористого натрия и триполифосфата натрия близки к температуре разложения углекислого кальция, что способствует созданию наиболее благоприятных. условий при ro4 рячей штамповке эа счет одновременного плавления и разложения компонентов смазки.

Окись кальция, образующаяся при.разложении углекислого кальция, практически не реагирует с компонентами смазки, является инертным . наполнителем, предотвращает диффузионное взаимодействие в очаге деформации.

:Введение хлористого кальция и углекислого

l. натрия в количестве 10% обусловлено количеством образующейся двуокиси углерода при разложении, а введение их более 15% приводит к выпадению кристаллов солей, что ухудшает свойства смазки.

Добавление уротропина и триэтаноламина улучшает поверхность поковок.

Составы смазок приведены в табл. 1.

В табл. 2 представлены результаты испытаний этих смазок.

Предлагаемую смазку и известную испытывают в кузнечно — прессовом цехе при горячей штамповке поковки детали мотоцикла

ИЖ вЂ” Ю вЂ” 3 Дет. 12 (щека кривошипа) на кривошипном горячештамповочном прессе КГШП—

2500 т.с.

Температура нагрева заготовки 1150 С, температура штампа 200 — 300 С, в момент штамповки заготовка имеет температуру 800 — 850 С.

Испытания показывают, что средняя стойкость штампа при работе с известной смазкой около 7000 поковок. При штамповке с этой смазкой приходится очищать штамп от фосфатного стекла, прочно приставшего к поверхности штампа. Часть деталей забракована по размерам: приставшее фосфатное стекло приводит к неполному заполнению штампа металлов поковки.

При штамповке с предлагаемой смазкой получают детали со стабильными размерами, чистка штампа сводится к обдуву штампа воздухом, среднестойкость штампа повышается до 9000 шт поковок.

Испытания показывают существенное преимущество предлагаемой смазки по сравнению с прототипом, увеличение стойкости штампа в среднем на.30%.

950753

Продолжение табл.1

Содержание компонентов, мас. %, в составах !

Компоненты смазки

1 2 3 4 5 6 7 В

Барий хлористый — 13

Натрий углекислый

13 15

13 13 13

Триэтаноламин

Уротропин .

Гашеная известь

0,5

0,1

0,9

До 100

Вода

100 До 100

Таблица. 2

Показатели

1 2 3 4 5 6 7 8

Вязкость расплава, сП

6,0 4,4 2,0 6,0 4,4 3,8 3,6 7,2

Поверхностное натяжение, эрг/см

108 89 60 108 89. 71 75 119

Количество штамповок, шт

8870 8950 9000 9000 9000 9500 9000 7000

Составитель Е. Пономарева

Техред М. Гергель

Корректор А. Гриценко

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 5896/28

Тираж 524

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Смазка для горячей обработки металлов, содержащая триполифосфат натрия, галогенид щелочноземельного металла и воду, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения срока службы инструмента и качества обрабатываемой поверхности, смазка дополнительно содержит углекислый натрий и гексаметилентетрамин или триэтаноламин при следующем содержании компонентов, вес. :

Триполифосфат натрия 2 — 5

Галогенид щелочноземельного металла 10-15

Углекислый натрияй 10-15

Гексаметилентетрамин или

35 триэтаноламин 0,1 — 1

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 299534, 4о кл. С 10 М 5/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР N" 487933, .кл. С 10 М 3/02, 1976. 3. Авторское свидетельство СССР N" 297669, кл. С 10 М 7/02, 1971.

4, Авторское свидетельство СССР Р 316764, кл. С 10 М 1/04, 1973.

5. Авторское свидетельство СССР N 505674, кл. С 10 М 3/02, 1976 (прототип):