Смазка для холодной обработки металлов давлением

,ОЛИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик/2 л. С 51 Заявлено 22,11.68 (21) 1285662/23-4 32) Приоритет 22.11,67 (31) 74762/67 33) ЯпонияОпубликовано 25.09,74. Бюллетень35 Государственный комите овета Министров ССС о делам изобретений 3) УДК 621,892:621,.7,016,3 (008.8) открытии ата опубликования от псания 22 вторызобретен Иностра ору Катоно, Йосио Хачису, Р Харуо Куботера и(Япония) Иностранная фирма Ниппон Кокан Кабусики Кайшнцыиози Саито, Казуси ГотКензи Араки 1 Заявитель р и г ЛОДНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛДАВЛЕНИЕМ 54) СМАЗКА В настоящее время при холодной обработке металлов давлением широко применяют различные смазки, наприме смазку на основе воды с добавлением полимеров и сополимерав акриламида, Однако известные смазки обладают недостаточно хорошими смазочными, защитными свойствами, трудно снимаются с поверхности металла, после обработки.С целью улучшения смазочных, защитных свойств, отредлагается смазка, состоящая из 80 - 20 вес. чводорастворимого поверхностно- активного вещества, 20 - 80 вес. ч. синтетической смолы, фенольной, алкидной или фенолалкидной, и 1 - 50 вес. ч. из расчета на смазку растворимого,в воде или эмульсионного масла. о- ри роявляевойствабладаетляется ка,п ые ием, ко у звестных смазок времени для сушемой смазки мотаких процессов короткое, время. Предлагаемая сухая сма:таточка хорошие смазоч сложной обработке давлен розионной стойкостью и ле верхности. Кроме того, применение требует продолжительного ки, использование предлаг жет обеспечить выполнени обработки за сравнительно2Обычная смазка для обработки металловдавлением может быть эффективной, как показало лабораторное исследование, при обработке со скоростью 100 мм/мин, но если ско 5 рость обработки превышает 10 м/мин, смазочные свойства смазки будут ухудшаться сповышением обработки.Предлагаемая смазка обеспечивает,высокиесмазочные свойства при таких высоких скоо ростях штамповки, как 10 - 20 м/мин и выше.В составе смазки в качестве водорастворимого поверхностно-активного вещества .могутбыть использованы следующие соединения,1, Анионное водорастворимое поверхностно 5 активное, вещество: натриевые, калиевые илиаммониевые соли алифатической карбоновойкислоты с числом атомов углерода 8 - 22, солиненасыщенных алифатических кислот, например натриевое или калиевое мыло олеиновой20 кислоты, мыло касторового масла, натриевоемыло говяжьего сала, мыло соевого масла.2. Катионное вещество: соли аминов алифатического ряда, например ацетамин (ацетаминлауриновой ки 1 слоты).25 3, Неионное вещество: полиоксиэтилен простых алкиловых эфиров, полиоксиэтиленсорбитан алкилового простого эфира,Особенно предпочтительными анионнымиводораспворимыми поверхностно-активнымивеществами являются соли насыщенной алифатической кислоты, например каприновой,лауриновой, миристиновой, пальмитиновой,стеариновой, а также ненасыщенной алифатической кислоты, олеиновой, линолевой, линоленовой и рицинолевой.В качестве масла, растворимого в воде,можно, применять широко распространенныеэмульсии на основе водораспворимых масел,особенно эмульсионное масло для смазки иохлаждения режущих инструментов,Смазка содержитвес. ч:Водорастворимое поверхностно-активное вещество 80 - 20Водорастворимая синтетическая смола 20 - 80и водорастворимое или водоэмульсионноемасло в количеспве 1 - 50 вес, ч. из расчетана смазиу.Содержание водорастворимого поверхностно-активного вещества, выше 80 вес, ч. вызывает ухудшение способности к сцеплению слистовой сталью. Если количество водорастворимой синтетической смолы превышает80 вес, ч., полученная:смесь становится вязкой, ухудшается сопротивление к слипанию.Если количество присадки водорастворимогомасла меньше 1 вес, ч., то при этом отсупствует какой-либо эффект. Наоборот, если указанное количество превышает 50 вес. ч., то приэтом нельзя достичь однородности состава.Для получения оптимальных результатов соотношение частей составляющих смазки должно быть следующим, вес. ч.Водорастворимое поверхностно-активное веще стево 30 - 70Водорастворимая,синтетическая смола 30 - 70Водорастворимое масло 5 - 40,Указанный состав растворяют для получения водной эмульсии в количестве 5 -60 вес. %, Небольшое количеспво воды повышает вязкость раствора и поэтому трудно получить равномерное покрытие. Если воды добавлено слишком много, раствор медленновысыхает и очень трудно получить пленку соответствующей толщины.Необходимо для нанесения на поверхность10 г/м смазки с остаточной влажностью послевысыхания не выше 5% осуществлять горячеедутье при 150 С и скорости 5 м/сек в течение35 сек для листа толщиной 0,8 мм и,свыше60 сек для листа толщиной 3,2 мм.Соответственно например, при линейнойскорости 60 м/мин требуется зона, сушки длиной свыше 60 м. При изготовлении такого оборудования возникнут большие трудности, еслиже это оборудование можно изготовить, томного затруднений возникает цри транспортировке листа. Для устранения этого температура сушки горячим дутьем должна повы 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бО б 5 шаться. При температуре горячего дутья выше 200 С на поверхности металла, которая покрыта смазкой, образуются пузырьки, и свойства пленки из смазки (физические и химические) заметно ухудшаются.Условия сушки одинаковы для металлической трубы и металлической проволоки.По предлагаемому способу до нанесения сухой смазки поверхность металлического листа или полосы обезжиривают и затем предварительно нагревают примерно до 80 - 100 С.Предварительного нагрева достигают путем обдувки паром под высоким давлением (порядка 2 - 15 кг/см) поверхности листа или посредством погружения листа в горячую воду (темнература выше 90 С).Предварительно нагретый лист стали покрывают предлагаемой смазкой, причем для нанесения смазки применяют способ распыления с помощью воздуха или безвоздушный способ.Необходимо, чтобы температура смазки была от комнатной (25 С) до 50 С, но в зависимости от обстоятельств смазка может напреваться вплоть до 90 С.Хотя предлагаемую смазку можно наносить на любую листовую сталь, лучше всего смазку наносить на лист толщиной меньше 3,2 мм. Эти стальные листы могут быть покрыты 25 - 60%-ным раствором смазки соответствующим образом с линейной скоростьюниже 100 м/мин. Такая смазка хорошо наносится на поверхность металла в количестве примерно 1 - 30 г/м на сухую основу, При сушке горячим дутьем применяют температуру 100 - 200 С и скорость подачи воздуха 2 - 20 м/сек. В любом случае остаточная влажность в пленке смазки должны быть ниже 10%, предпочтительно ниже 5%.Если водорастворимую синтетическую смолу, содержащую аминную группу, нельзя применять, в смазку добавляют примерно 0,05 - 5% ингибитора коррозии аминного типа.Пример 1. 18,6 вес. ч. натриевого мыла говяжьего сала, 18,6 вес. ч.,водорастворимой фенолалкидной смолы и 6,9 вес. ч. масла, растворимого в водерастворяют,в 55,9 вес. ч, горячей воды при 60 - 80 С, Применяют водораспворимую фенолалкидную смолу с вязкостью 4,10 пз (красноватого цвета) и водорастворимое масло, которое, представляет собой твердое эмульсионное масло, употребляемое для обработки резанием, на основе углеводорода (плотность 0,93, содержание нелетучих веществ 93%). Когда указанную смазку наносят на предварительно очищенную и обезжиренную поверхность листа из холоднокатаной стали (диаметр заготовки 460 мм и толщина 0,8 мм) и высушивают цри 120 С, образуется хорошо высушенная пленка, обладающая способностью сопротивления слипанию, Проводят испытание на стальном листепокрытом указанной смазкой, путем глубокой вытяжки с плоской нижней поверхностью (пуансон: 200 мм в диаметре 5 Я, штамп: 203 мм в ди444374 Таблица 1 Наружный диаметр после обжатия, мм Водорастворимое масло, вес. ч.Табл ица 3 Наружныйдиаметр после обжатия, мм Мыла Марка стали Смазка ЯРС360 50 2,300 2,225 405 2,375 2,300 380 2,175 2,225 405 1,870 2,200 410 410 400 П р и м е ч а и и ц. Пленка твердой сухой смазки В в соль жирной кислоты; штамповочиое масло А - машинное масло с вязкостью 120; штамповочиое масло В - машинное масло с вязкостью 660. 60 400 сят на поверхность листа холоднокатаной стали (диаметр заготовки 480 мм, толщина 0,8 мм). Условия штамповки: высадка с плоской нижней поверхностью диаметром 200 мм 65 амет 1 ре 10 Л). После обжатия измеряют наружный диаметр, при этом отмечают, что смазка обладает хорошей смазочной способностью при глубокой вытяжке.В табл. 1 приввдены результаты испытания смазки при глубокой вытяжке с плоской нижней поверхностью, которую применяли в примере 1. П р и м е ч а и и е, Во всех опытах применяют 18,6 вес, ч. иатриевого мыла говяжьего сала и 18,6 вес. ч. фгнолалкидиой смолы. Для сравнения можно сказать, что при применении высококачественното штамповочного масла В, имеющего вязкость 660, которое наносят на поверхность листа, наружный диаметр после обжатия равняется 440 мм.Наоборот, при нанесении предлагаемых омазок 1 4 на поверхность листа наружный диаметр после обжатия равняется 405 - 411 мм.Из табл. 1 видно, что присадка водорастворимого масла является довольно эффективной для уменьшения н: ружного,диаметра после обжатия испытываемого листа. Особенно это заметно, когда добавляют примерно 30% вес. % масла, растворимого в воде,Пример 2. 20 вес. ч. натриевого мыла говяжьего сала, 20 вес. ч. водорастворимой феполалкидной смолы и 12,9 вес, ч. водорастворимого масла растворяют в 60 вес. ч. горячей воды. Подобно примеру 1 этот раствор наноТаблица 2Коэффициент предельного волочеиия смазок ПредлагаемаяТвердая пленка из сухойсмазки ВМасло В, применяемое приштамповкеМасло А, применяемое приштамповке 5 10 15 20 25 30 35 40 и скорость штамповки 18 и/мин. Результаты испытания показали, что наружный диаметр после обжатия равняется 360 - 390 мм, тогда как при применении обычной пвердой смазки диаметр 440 - 445 мм.В табл. 2 показаны результаты применения предлагаемой и известных смазок при нанесении на плоскую нижнюю поверхность листа стали ЯРСи 5 РС(соответственно японскому промышленному стандарту) при скорости обработки 18 м/мин.Из данных табл. 2 следует, что коэффициент предельного волочения предлагаемой смазки больше, чем у известных. Очевидно, что эта смазка имеет преимущество над обычной смазкой, применяемой при глубокой вытяжке.П р имер 3, 16 вес. ч. натриевого мыла говяжьего сала, 24 вес. ч. водорастворимой фенолалкидной смолы и 10 вес. ч. водорасворимого масла растворяют. Как и в примере 2, этот раствор наносят на поверхность листа холоднокатаной стали (марка стали ЬРС-З, диаметр заготовки 480 мм и толщина 0,8 мм). Производят то же испытание. Результаты показывают, что диаметр, после обжатия равняется 370 - 380 мм и что при применении штам. повочного масла В диаметр равняется 440 - 445 мм, при использовании сухой твердой смазки типа В он равняется 435 - 440 мм и твердой сухой смазки типа А 445 в 4 мм.Пример 4. 30 вес. ч. каждого из типов мыла, которые приведены в табл. 3, смешивают с 15 вес. ч. фенолалкидной смолы и 5 вес. ч. водорастворимого масла. В табл. 3 представлены результаты испытания смазки при глубокой вытяжке, причем смазку, растворенную в 50 вес. ч. теплой воды, наносят на поверхность листа холоднокатаной стали, которая соприкасается с поверхностью штампа, так же, как в примере 1, и затем высушивают,Калиевое мыло полугидрироваиного говяжьего салаКалиевое мыло олеиновой кислотыПолпоксиэтплеиовый эфир лаурииового спиртаПолиоксиэтилеисорбитаимоноолеатТриолеат сорбптаиаАцетатамии лаурииовой кислоты Натриевая соль олеииовой кислотыШтамповочиое масло типа В П р и м е р 5. Водорасвворимую синтетическую смолу (фенольную или алкидную) добавляют к 25 вес. ч. натриевого мыла на полу444374 Таблица 4 Наружный диаметр после обжатия, мм Водорастворимое масло Эмульсия на минеральноммасле типа Яаа 11 оч Сн 1 Эмульсия на минеральноммасле Р 10 Са 1 ЪУХ 405 Составитель Е. Пономарева 1 сдактор О. Кузнецова Текред Т. Курилко Корректор Л Котова Заказ 950/18 Изд.405 Тираж 537 11 одписное Ц 1-1 ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, К. Раушская наб., д. 4/5Типография, нр. Сапунова, 2 гидрированном говяжьем сале и 7,0 вес. ч. водорастворимого масла.Наружный диаметр после обжатия при применении фенольной и алкидной смол составляет соответспвенно 395 и 392 мм.П р им е р 6, Подобно примеру 2 12,9 вес. и, каждого водорасгворимого масла, используемого при обработке резанием (см. табл. 4), добавляют к 20 вес. ч. натриевого мыла говяжьего сала и к 20,вес. ч. фенолалкидной смолы. В табл. 4 представлены результаты испытания при глубокой вытяжке, при применснин смазки, растворенной в 50 вес. ч, теплойводы. 5Предмет изобретения1. Смазка для холодной обработки металлов давлением, отличающаяся тем, что,с целью повышения смазочных, защитныхсвойств смазчики и качества обрабатываемой10 поверхности, в состав смазки входят, вес. ч:Водорастворимое поверхностно-актлвное вещеспво 80 - 20Синтетическая смола фе 15 нольная, алкидная илифеполалкидная 20 - 80и водорастворимое или водоэмульсионное масло в количестве 1 - 50 вес. ч, из расчета насмазку,20 2. Смазчика по п. 1, отличающаяся тем,что в качестве водорастворимого поверхностно-активного вещества используют анионные,катионные и/или неионные вещеспва.