Смазка для горячей обработки металлов давлением

О П И С А Н И Е ( )б 4481 бИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик1) Дополнитель к а,вт. св 1) Ч.Кл,С 1 О М 7/02 22) Заявлено 30,0 5 (21) 2167394/23 с присоединением заявкиГосударственный комитет СССР,7,016.2 (088,8) ллетсньо делам иэабрете и открытий я 16.02.79(71) Заявитель Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамметаллургический институт 54) СМАЗКА ДЛЯ ГМЕТАЛЛОВ ЯЧЕЙ ОБРАБОТКИВЛЕНИЕМ 2,5 - 15 до 100 углекисчыи калииВода для горячей обработ ем следующего соста Авторызобретения А, П. Грудев, К. А, Иван Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при горячей обработке металлов давлением,Вопрос подбора и разработки оптимальных смазочных составов для условий горячей обработки является актуальным. Технологическая смазка зачастую определяет качество изделий, стойкость инструмента, работоспособность оборудованияИзвестно применение триполифосфата натрия в качестве технологической смазки при горячей прокатке труб 1 Ц.Однако применение триполифосфата натрия в качестве сухой порошкообразной смазки, наносимой на внутреннюю поверхность гильзы, имеет существенные недостатки, обусловленные неравномерным нанесением ее на поверхность нагретого металла, нарушением санитарных норм в связи с попаданием значительного количества смазки в окружающую атмосферу, слабой растворимостью окалины на контакте металл - смазка, высокой коррозионной активностью смазки.Известна смазкаки металлов давленива, вес. %: Триполифосфат натрия 5 - 30 Борная кислота 2,5 - 15 Однако указанная смазка обладает вы сокими коррозионными свойствами и слабой способностью оплавления окалины 21.Присущие смазке свойства обусловливают низкое качество поверхности деформируемых металлов.Наличие в составе указанной смазкиуглекислого калия способствует науглероживанию поверхностного слоя металла и, таким образом, вызывает ухудшение прочностных характеристик металлоизделий.15 Кроме того, при одновременном нагреванииборной кислоты и углекислого калия начинается их диссоциация на окись металла и двуокись углерода, что также способствует науглероживанию поверхности металла.20 Известна смазка для горячей обработкиметаллов на основе воды, трнполифосфата натрия, буры, концентрата сульфитнодроэкжевой бражки и селитры 131.Однако наличие в составе смазки селит ры, температура плавления которой составляет 339 С, что значительно ниже температуры плавления триполифосфата натрия - основной.смазочной составляющей, не позволяет добиться максимального смазочного 30 эффекта из-за длительности экзотермичес0,8 4,5 0,15 - 0,7 0,4 - 2,8до 100 В отличие от известных смазок для горячей обработки металлов давлением предлагаемая смазка обладает высокими смазочными свойствами, стабильностью, антикоррозионными и высокими адгезионнымп свойствами, позволяющими наносить ее на холодную и мокрую поверхность инструмента. Кроме того, один из компонентов, входящих в состав смазки, обусловливает экзотермическую реакцию при взаимодействии с триполифосфатом натрия с выделе- кием значительного тепла, способствующего оплавлению воздушной и даже печной окалины. Такая способность к оплавлепгпо 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 оплавляемостыо окалины, повышающей смазочный эффект.Концентрат сульфитно-дрожжевой бражки имеет следующие физико-химические показатели:Внешний вид и цвет Триполифосфат натрия представляет собой водорастворимый полимер, который 40 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 триполифосфатанатрия в водный раствор вводится бура - пнгибптор коррозии.Введение в водную суспензию триполифосфата концентрата сульфитно-дрожже 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 триполифосфатомнатрия, при взаимодействии его с триполи- фосфатом натрия - восстановителем на горячем металле - обеспечивает экзотермическую реакцию со значительным выделе нием тепла, обусловливающим одновременное оплавление окалины, находящейся на поверхности металла, и смазочного вещества.Были приготовлены следующие рецепту 65 ры смазок, вес. %Однородная густая жидкость темно-коричневого цвета50 кой реакции, в связи с чем не происходит одновременного оплавления смазочного вещества и окалины. Поэтому такую жидкость 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 козрозионной 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-дрожжевой бражки дополнительно содержит сульфат натрия. Состав предлагаемой смазки, вес. %: Триполифосфат натрия 4 - 18 Бура 0,1 5 - 0,7 Концентрат сульфитнодрожжевои бражкиСульфат натрияВода Содержание сухих веществ, %, не менее Содержание золы,"не более 13Содержание нерастворимыхв воде веществрН 20%-ного раствораконцентрата, не менееПредел прочности при растяжении высушенных образцов,кгс/см, не менееВязкость условная при 20 С,сСг, по вискозиметру В 3 - 4,не более 300 Концентрат сульфитно-дрожжевой браж ки представляет собой аммониевые солилигносульфоновых кислот и, так же как и сульфитно-спиртовая барда, является отходом переработки древесины. Способ приготовления предлагаемойсмазки состоит в следующем.В воду, имеющую температуру 20 -30 С, вводят заданное количество порошкообразного триполифосфата натрия и пе ремешивают 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. ЗаЗ 0 тем в приготовленную смесь небольшимипорциями, 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 Состав4 Состав1 25 0,6 Триполифосфат натрия БураКонцентрат сульфитнодрожжевой бражки СелитраВода 4 0,15Триполифосфат натрия БураКонцентрат сульфитнодрожжевой бражки Сульфат натрия Вода 0,6 2,5 71,3 0,15 0,4 95,3Состав2 10 18 0,7 0,7 2,8 77,8 Состав3 20 12 0,6 0,725 2584,2рецептура Среднее контактное давление,кг/мм" Класс чистоты поверхности металловСкорость коррозии, гам- "чаа Смазка 0,056 0,054 0,054 0,058 33,2 32,8 32,9 33,7 4 - 180,15 - 0,7 Триполифосфат натрия БураКонцентрат сульфитнодрожжевой бражки Сульфат натрия Вода 0,15 - 0,7 0,4 - 2,8до 100 Триполифосфат натрия БураКонцентрат сульфитнодрожжевой бражки Сульфат натрия Вода Триполифосфат натрия БураКонцентрат сульфитнодрожжевой бражкиСульфат натрияВодаДля сравнения была взята известной смазки, вес. %: Как видно, предлагаемые составы сма зок обеспечивают более низкое контактное давление и более высокий класс чистоты поверхности металла по сравнению с известной рецептурой смазки. 35Формула изобретения Смазка для горячей обработки металлов давлением на основе воды, триполифосфата натрия, буры и концентрата сульфитно 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 л/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 СССР324086, кл. С 10 М 7/42, 1970.2. Авторское свидетельство СССР454246, кл. С 10 М 7/02, 1973,3. Заявка2135695/04, кл. С 10 М, 7/02, 1975, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства,