Смазка для горячей обработки металлов давлением

Смазка для горячей обработки металлов давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0llИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сююэ Советских

Социалистических

Рес уб

< л960233 (6f) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 180381 (2т) 3261524/23-04

Р }М. Кл.

С 10 М 3/02 с присоединением заявки N9

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет:

Опубликовано 230982 Бюллетень Й935

Ю) УДК . 6 21 . 89 2:

:621.7.016.2 (088.8) Дата опубликования описания 230982

О. П. Дробич, В.П. Рок утов, П, И. Чуйко, Г, Л.М.Паниева и Н.Ф.Сай (72) Авторы .изобретения

"с .д Л

Ч

ТЕХКН Е А"

БИЬДКОТЕЫА (7f) Заявитель (54 ) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к горячей деформации металлов давлением, в частности к технологичеким смазкам, и может быть использовано для нанесения на холодный инструмент при горячей раскатке и калибровании гильз и стаканов.

Для горячей раскатки и горячего калибрования используется технологическая смазка на основе минерального масла и графита, которая наносится на холодный инструмент перед каждой операцией j1 ).

Недостатком такой смазки является выделение дыма и копоти, образующихся при сгорании масла в момент контакта смазанного инструмента с заготовкой. Загазованность помещения при этом резко ухудшает условия труда обслуживающего персонала и затрудняет механизацию процесса. Кроме того, наличие графита в смазке приводит к науглероживанию поверхности изделий, это не всегда допустимо и требует дополнительной операции — термической или механической обработки для удаления науглероженного слоя, что приводит к значительным потерям ме талла.

Известны порошкообразные ненаугле-. роживающие смазки на основе конденсированных фосфатов, а также триполифосфата натрия для горячей обработки

Металлов давлением (2).

Недостатком этих смазок является их низкая адгезия к холодной металлической поверхности, например, инструмента, в результате чего .смазка на нем не удерживается.

Известны смазки в виде водных растворов или суспензий различных составов. Например, смазка (3), содержащая, вес.Ъ: хлористый натрий 6-10, хлористътй калий 7-13, углекислый натрий 0,51,0, щелочь 0,2-2, азотнокислый натрий 1-4, уротропин 0,2-2, многоатомный спирт 2-8, вода остальное, и смазка (4 $ содержащая вес.Ъ: окись магния 15,. хлористый магний 7,. триполифосфат натрия 10, вода остальное.

Недостатком данных. смазок является их агрессивность из-за наличия хлористых соединений. Кроме того, 2э их использование ухудшает условия труда из-за выделения паров хлора..

Наиболее близкой по составу компонентов.к предлагаемой является смазка дпя горячей обработки металлов, ЗО содержащая, вес.Ъ: триполифосфат

960233

0,1-1,0

Содер кани .компонентов, вес,%

Состав смазки

Триполи. фосфат натрия Вода

Иинераль- Графит ное массло

Углекислый калий

Одноэамещенный фосфорно кислый кристаллогидрат натрия

Окись кальция

0,05 Остальное

0,05

19,0

20 i 0

0,1

Остальное

Остальное

0,3

0,55

27,5

Остальное

35,0

0,5

1,0

Остальное

0,6

36,0

70,0 30,0

1,5

Остальное

25 натрия 20-30, окись кальция 1-2 и вода остальное.

Известная смазка технологична при нанесении ее на предварительно нагретый до 100-200 С инструмент f5/

Однако известная смазка обладает плохой адгезией к холодной металлической поверхности и при нанесении ее на холодный инструмент она практически не удерживается на поверхности посяеднего. Это приводит к налипа 1О нию металлов на инструмент и, как следствие, резкому ухудшению техноло гических параметров процесса раскатки и калибровки и к затруднениям при извлечении оправки. 15

Целью изобретения является повышение адгезии смазки к холодной металлической поверхности и, как следствие, устранение налипания металла на инструмент.

Поставленная цель достигается тем, что смазка для горячей обработки металлов давлением, содержащая триполифосфат натрия и воду, дополнительно содержит однозамещенный. фосфорнокислый кристаллогидрат натрия и углекислый калий при следую.щем содержании компонентов, вес.%:

Триполифосфат натрия 20-35

Одноэамещенный фосфорнокислый кристал- 30 логидрат натрия

При этом составы 2-4.- предлагаемая смазка, составы 1 и 5 - смазка с содержанием компонентов, выходя- 6О щим за предлагаемые граничные пре.делы. Состав б — смазка иа основе сус» пензии графита в масле, применяемая при производстве гильз и стаканов.

Состав 7 — известная смазка. Еспыта- 65

Углекислый калий О, 1-0,5

Вода Остальное для приготовления смазки используют химические компоненты: триполифосфат натрия ГОСТ 1.3493-69, однозамещенный фосфорнокислый кристаллогидрат натрия ГОСТ 245-66, углекислый калий ГОСТ 10690-73.

Приготовление смазки осуществляют следующим образом.

В емкость заливают воду, подогретую до 40-50 С, затем при непрерывном перемешивании небольшими порциями засыпают триполифосфат натрия. Полученную суспензию процеживают через сито с ячейкой 1,5, нерастворившиуся комочки триполифосфата натрия протирают через то же сито. Эатем последовательно засыпают однбзамещенный фосфорнокислый крйсталлогидрат натрия и калий углекислый. Окончательное пе- . ремешивание раствора производят в течение 3-5 мин до полного растворения добавок и завершения химического взаимодействия компонентов смазки, до образования коллоида. Приготовленная смазка представляет собой устойчивую сметанообразную суспензию..Составы смазки приведены в табл. 1.

Т а б л и ц а 1 ния смазок проводят при раскатке и калибровании изделий иэ стали 4511 на установках УЗС и ППТ. Температура нагрева заготовок перед деформацией 1200 С.

Приведенные. в табл. 1 составы смазок наносят кистью на холодную металличесикую поверхность инстру960233

Таблица 2.

Состояние смазки через сутки храненения

Состав смазки

Плотность смазки, г/см

Сплошность покрытия при нанесе-, нии на холодный инст- . румент

Толщина слоя смазки после нанесения, мм

1,19

Удовлетворительная

Незначительное расслаивание

0 5

Не изменяется

112

1,0

Хорошая

Хорошая

Хорошая

1,25

1,5

То же

1,3

2,0

1, 3.5

До 4, 0

Толстый неравномерный слой

0,5-1,0

Удовлетворительная

Выпадает осадок

Выпадает осадок

0,1-0,2

1,17

Неудовлетворительная мента (оправки, матрицы)перед каждой операцией деформации металла.

При использовании технологических смазок в процессах деформации металлов наиболее важным свойством считается адгеэия смазки к металлу.

Адгеэия, т.е. свойство вещества прилипать к. исследуемой поверхности, возникает вследствие многих явленийхимической реакции, сил поверхностного натяжения, адсорбции или электро 1О статических сил, меняющихся в эавиАнализ полученных данных показывает, что использование состава 1 приводит к незначительному затруднению при извлечении оправок и появле нию отдельных мелких- рисок на внутренней поверхности изделий.

Использование состава 5 иэ-за черезмерной густоты не обеспечивает равномерного распределения смазки,. что приводит к преждевременному самопроизвольному сползанию стакана с. оправки, а следовательно, к остановке процесса. Кроме того, не. выполняется внутренний размер и на поверхности обраэовываются мелкие раковины..

Использование существующей цеховой графито-масляной смазки (состава б) характеризуется большим выделением 6© дыма и копоти, науглероживанием поверхности и перегревом поверхности инструмента.

Известная смазка (5) (состав 7) при нанесении на инструмент стекает 6$ симости от вида адгезива. Однозначно.определить эти явления довольно сложно. Поэтому н инженерной практике применяют различные косвенные методы определения адгезии. Иэ них для определения адгеэии использованы следующие характеристики: сплош- ность покрытия и толщина слоя смазки, удерживаемой на поверхности инструмента после нанесения смазки.

Результаты испытания смазок приведены в табл. 2.

Адгеэионная способность и не удерживается на его поверхности, что свидетельствует о низкой адгезии смазки, в результате процесс деформации протекает неустойчиво, с налипанием металла на инструмент, а извлечение оправок проходит с вибрациями и повышенными усилиями, на готовых изделиях отмечены риски и задиры.

Кроме того, из-за неустойчивости сус. пензии отмечено выпадение осадка, что не позволяет механизировать процесс ее нанесения. составов 2-4 наносятся равЪ номерно и удерживаются на поверхности инструмента слоем толщиной 1-2мм, что говорит о высокой адгезии смазок к холодной металлической поверхности.

Процесс деформации проходит устойчиво, износа инструмента не отмечается, отсутствуют выделения дыма и копоти, извлечение оправок проходит без затруднений, качество понерхнос;ти изделий хорошее.

960233

Формула изобретения

Составитель E.Ïîíîìàðåâà

Техред A.A÷ Корректор О.Билак !.

Редактор Л.Лукач

Заказ 7145/30 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîpoä, ул.Проектная, 4

Таким образом, предлагаемая смазка по сравнению с известными обладает повышенной адгеэией к холодной металлической поверхности, в результате чего устраняется налипание металла на инструмент, смазка обеспечивает успешное осуществление процесса, получение изделий .высокого качества и значительное улучшение условий труда обслуживающего персонала.

Это достигается прежде всего за счет повьыения,адгезии, т.е. повышенйой способности смазки удерживаться на холодной металической поверхности инструмента до и при соприкосновении ее с деформируемым горячим металлом, а также эа счет оптималь" ного количества смазки, удерживающейся на инструменте.

Немаловажное значение при этом. играет также ступенчатое плавление компонентов. Действительно, однозамещенный Фосфорнокислый кристаллогидрат натрия, выполняя совместно с углекислым калием роль адгезива к холодной металлической поверхности и стабилизатора суспензии,. при соприкосновении с нагретым металлом

Р. уже при температуре, равной 60 С расплавляется и способен выполнять смазочную Функцию с высокой адгезионной способностью до достижения на поверхности инструмента темпера1туры, при которой сплавляются и начинают выполнять роль смазки другие составляющие смазочной композиции.

Кроме того, предлагаемая смазка . не содержит дефицитных дорогих и токсичных копмонентов и не загрязняет окружающую:атмосферу вредными выделениями.

Обладая удовлетворительной адгезией к холодной металлической поверхности инструмента, предлагаемая смазка при соприкосновении с деформируемым металлом выделяет большое количество дыма и копоти, что загряз» няет окружающую атмосферу и ухудшает условия труда обслуживающего персонала.

При применении предлагаемой смазки, обладающей высокой адгеэией к холодной металлической поверхности (инструмента), вредные выделения .отсутствуют, что значительно улучшает санитарно-гигиенические условия тру10 да обслуживающего персонала.

15 Смазка для горячей обработки металлов давлением., содержащая воду и триполифосфат натрия, о т л и— ч а.ю щ а я с я тем, что, с целью повышения адгезии смазки к халодной рр .металлической поверхности, она дополнительно содержит однозамещенный фосфорнокислый кристаллогидрат натрия и углекислый калий при следующем содержании компонентов, sec.%:

Триполифосфат натрия 20-35

Однозамещенный Фосфорнокислый кристаллогидрат натрия 0,1-1

Углекислый калий 0,1-0,5

З© Вода бстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вейлер С.Я. и др. Действие смазок при обработке металлов давлением. М., AH СССР, 1960, с.192.

2. Авторское свидетельство СССР

9 324086, кл. В 21 В 45/02, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 487933, кл. C.10 М 3/02, 1975.

46 4. Авторское свидетельство СССР

Р 449764, кл. В 21 J 3/00, 1974.

5. Авторское свидетельство СССР

В 316764, кл. С 10 М 1/04, 1971 (прототип).