Состав для горячей обработки металлов

и 861381 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТИ и ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфеэ СфветскнкСециеттнстическикУесттублик//С 23 Е 7/02 Икуднрвтввнный квинтет СССР нв данам нзвбрвтвннй н отнрытнй(54) СОСТАВ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к фосфатнымсоставам, применяемым в виде сухогопорошка, водного раствора или технологической смазки при термохимическойобработке металлов и сплавов в час -Ф3ности медных сплавов.Известны составы на основе фосфатакалия, содержащие дополнительно бораты 111,Недостатком такого состава являет 10ся низкая температура плавления.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемо"му результату является состав для горячей обработки металлов на основе ме 1 этафосфата калия, который дополнительно содержит окислы калия, железа илиалюминия 2,.При горячей обработке легированныхсталей и других сплавов калийные фос-,Фаты расплавляются и вступают в реакцию с окисленной поверхностью изделия.Во время реакции образуется стабильная пленка, хорошо сцепляющаяся с по 1 верхностью металла и предохраняющаяего от спекания с рабочей поверхностью оборудования. Однако при положительных качествах состав имеет недостатки и ограничения в применении. Так,окислы железа и алюминия понижаютрастворимость состава в воде, повышают температуру размягчения и плавления состава, при его применении ухудшается качество обработки поверхностиизделий из медных сплавов из-за коррозии и отложения фосфатов на поверхности, вследствие чего поверхность металла остается мутной.Целью изобретения является повышение чистоты и блеска обрабатываемыхизделий из медных сплавов,Поставленная цель достигается тем,что известный состав для горячей обработки металлов на основе метафосфата калия дополнительно содержит кислыеФосфаты натрия и марганца, тетраборатнатрия и окись кремния при следующем1 0-54 Кислые однозамещенныефосфаты натрия 2-40Кислые двузамещенныефосфаты натрияКислые однозамещенныефосфаты марганца 1-5Тетраборат натрия 2-5Окись кремния 0,1-0,5Метафосфат калия ОстальноеВведение в состав кислых фосфатов 10 натрия и калия приводит к протеканию реакции только с оксидным слоем не затрагивая металл, образовавшаяся фосфатномедная смазка эластична, хорошо сцепляется с поверхностью медной эа ь 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 с30 обрабатывающим инструментом, исключая возможность спекания металлов и уменьшая износ инструмента.Термическую обработку металлов фосфатными составами производят следующим образом. Для испытаний берут З 5 пластины (20 х 30 х 3 мм) или диски (диаметр 30 мм), поверхность которых обработана по 8-9 классу чистоты. Образцы металла погружают в расплав фосфатного состава, имеющего температуру,4 600-700 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.Иэ сопоставления данных табл. 1 и 2видно, что состав обеспечивает достижение цели при указанных соотношенияхкомпонентов. Составы хорошо растворимы в воде, температура размягченияниже 500 С.Расплавы фосфатных составов 1, 2и 3 хорошо смачивают поверхность металла, быстро растворяют окисную пленку, при этом поверхность становитсяблестящей.Для оценки воэможности использования фосфатных составов в качестве антифрикционной смазки приготовляютсмазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ)фосфатол следующего состава, Е:Фосфатный состав (табл.1) 25Полиакриламид 3Стеарокс(эфир стеариновой кислоты и полиоксиэтилена, состоящего из 6молей окиси этилена) 0,05Проксанол(блок сополимер окисей этилена ипропилена) 0,15Вода 71,8Номер фосфата определяется номеромсостава (табл. 1),Затем измеряют коэффициент тренияпо .известной методике обжатия колец,изготовленных из обрабатываемого металла, на штамповочном прессе при температуре горячей штамповки. При этомСОЖ наносят на поверхность штампа илина холодную заготовку, которую затемнагреваютКоэффициент трения, определенный таким образом, для фосфатолаВ 1 и 3 составляет О,12 и 0,10.Довольно низкий коэффициент трениясвидетельствует о возможности использования разработанных составов нетолько для термической обработки медных сплавов, но в качестве СОЖ и смаО зок для горячей обработки металловдавлением (штамповкой, прессованием).861381 Содержание компонента в составе, вес.7. Наименованиекомпонента 1 2 3 За Зб 4 5 б 7 8 34,0 42,0 4,0 4,0 58,0 36,0 КРОз 51,0 34,0 51,0 57,0 58,0 89 88 75 2 4 7 йа НР 04 МаН РО Мп (Н 2 Р 04)2 5,0 30,0 30,0 11 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 НВО 0 8 90,2 0,2 к)7, 8 - эталон,Таблица 2 Наименование Качество поверхности после обработки составомсплава (в соответствии с табл. 1)1 2 3 За Зб 4 5 8 Т 1 Темная,класс чистотыниже 3 чистоты Красная медьМи МКислые однозамещенныефосфаты марганцаТетраборат натрияОкись кремнияМетафосфат калия 1 "5 2-5Оф 1-Оф 5 Остальное 10-54 у бНИИПИ Заказ 6452/6 Тираж 684 Подписное Филиал ПП 1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4. Латунь 90 Блестящая,7-8 Матовая,класс чистоты 5-4 класс Формула изобретенияСостав для горячей обработки металлов на основе метафосфата калия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения чистоты и блеска обрабатываемых изделий из медных сплавов, он дополнительно содержит кислые фосфаты натрия и марганца, тетраборат натрия и окись кремния при следующемсоотношении компонентов, вес.Х:Кислые однозамещенныефосфаты натрия 2-40 Кислые двузамещеннь 1 ефосфаты натрия Т а б л и ц а 1Ф Источники информации принятые во внимание при экспертизе. Патент ФРГ В 1050486,кл. 23 С 1/01, 1966.2, Авторское свидетельство СССРУ 262301, кл. С О М 7/02, 26.10.66