Смазка для горячей обработки металлов

ОПИСАНИП". ИЗОБРЕТЕНИЯ п 1 866869 Союз Советских Социалистических Республик) М,К ОМ 7/02 ОМ 7/20 явкис присоединением сударстеенный комитет 3) Приоритет света Министров СССРпо делам изобретений и открытий бликовано 30,07.77. 3) УДК 621,892,621,7юллетеньата опубликования описания 29.08,7 72) Авторы изобретения Ю,К.М. Постолов, В. А И, Веснеболоцкий, А. П. АтрошенкоА, И,Дьяк енинградский орде уряков, О. Я. Довбащ Лещенко, Е, С. ОсадЛамин, М, Г. Пичуков . А, Хоменко и В. В.дового Красного Знамитут им. Ленсовета Кириченко, Брескина,леер,ук, М, фчук, А. а,Н,Р,Мельник ни техн П, С. А. Б. нов, В а Тру инст 1) Заявите логическии ОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ 54) СМАЗ ом растворе прищей.вать твердые нафтористый кальв водном раствоой кислоты. При билизируется до- мелкодисперсной са его стабменяемой соРекомендполнители5 ции, графитре фосфатоэтом воднабавлениемкремниевой0 лизации в левой соста ется исп сульфид ц или их см в и солейдисперси к ней 2 кислоты 6 водвляюльзоинкаеси)бор- 10% ает досне обес- батываеИзобретение относится к области технологических смазок для обработки металлов давлением и может быть использовано в процессах горячей прокатки, редуцирования, штамповки и прессования.В процессах горячей деформации металлов применяют графитомасляные смеси в сочетании с твердыми наполнителями 1 и 2, стеклосмазки различного состава 3 и 4 и смазки на основе солей и солевых смесей 5.Смазки на основе солей и солевых смесей позволяют улучшить энергосиловые параметры процесса и качество поверхности готовых изделий по сравнению со стеклосмазками и повысить стойкость инструмента, значительно улучшить условия работы по сравнению с графитомасляными смазками.Однако в ряде случаев эти смазки недостаточно эффективны. При небольшой мощноси прессов в ряде случаев наблюдается явление недопрессовки изделий, а при охлаждении изделий затрудняется извлечение инструмента, например, при редуцировании (обжиме), в процессах глубокой вытяжки и других из-за отсутствия жидкой масляной смазки.Антифрикционные свойства солевых смазок можно улучшить путем введения в их состав антифрикционного твердого наполнителя, например графита, при условии решения вопроВ таком составе отсутствует жидкая масляная фаза, а применение в качестве стабилизатора твердого тонкодисперсного порошка снижает смазочную эффективность стабилизируемых твердых наполнителей, например графита,Известна смазка для горячей обработки металлов на основе воды, триполифосфата натрия, углекислого калия и борной кислоты 7.Однако известная смазка не облад таточными смазочными свойствами ипечивает требуемого качества обрамой поверхности.Целью изобретения является повышение антифрикционных и эксплуатационных свойств смазки, улучшение энергосиловых параметров процессов горячей деформации, стабилизация процессов вытяжки и обжима, по 5668 Щ15 1 - 20До 100 вышснис качества поверхности готовых изделий и стойкости инструмента,Это достигается тем, что смазка на основе воды, триполифосфата натрия, борной кислоты и углекислого калия дополнительно содержит антифрнкционный порошкообразный наполнитсль и продукт полного или частичного омылсния гудронов дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или технического яира (МГ). Состав смазки, вес. %:Триполифосфат натрия 2 - 30 Борная кислота 1 - 15 Углекислый калий 1 - 15 Лнтифрикционный порошкообразный наполнитель 3 - 15Продукт полного или частичного омыления гудроновдистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных маселили технического яираВода25Триполифосфат натрия образует устойчивую аптифрикционную пленку па поверхности металла. Смесь борной кислоты и углекислого калия (поташа) в равных соотношениях представляет собой стеклообразующую эвтек тику с интервалом плавления 480 - 550 С. Высокая вязкость и адгезия такого расплава обеспечивает экранирующие свойства композиции.Введение в смазку твердого наполнителя, 35 например графита, нитрида бора, вермикулита и других, повышает антифрикционные и экранирующие свойства смазок.Стабилизатор МГ представляет собой продукт частичного или полного омыления гуд ронов, получаемых при дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или технического жира.Сложный состав гудронов, содержащих до 20 О/о свободных жирных кислот, до 50 О/О ней трального яира и около 30% продуктов полимеризации и конденсации этих же кислот, позволяет получить многофункциональный стабилизатор, который помимо основной функции в ряде случаев выполняет роль допол нительного смазочного материала.Причем свойства солевой смазки можно регулировать в соответствии с требованиями процессов путем изменения глубины омыления гудронов. 55Стабильную эмульсию в водных растворах солей, входящих в состав предлагаемой смазки, образуют гудроны, в которых нейтрализованы все свободные жирные кислоты, так как полученные при этом мыла не только пре красно стабилизируют в водном растворе солей применяемый твердый наполнитель, но и эмульгируют входящие в состав собственно стабилизатора нейтральный жир и продукты полимеризации. Последние в процессах горячей деформаций могут играть роль жидкой масляной смазки, действие которой в сочетании с антифрикциопным твердым паполнителем значительно повышает эффективность солевых смазок в процессах редуцирования и обжима.В процессах горячей объемной штамповки на многопозиционных прессах нет необходимости в масляной жидкой фазе, однако, необходимо пластифицировать частично застывающую солевую смазку, например, на последних операциях, где температура заготовки падает до 500 С.В качестве такого пластификатора, одновременно предотвращающего стекание графита с застывающими солями, может служить продукт полного омыления гудронов водным раствором щелочи, стабилизирующие свойства которого в водном растворе применяемых солей не только не уступают продуктам частичного омыления, но даже превосходят последние.Смазка приготавливается простым смешением компонентов. Соотношение, состав и концентрация компонентов в смазке могут меняться в зависимости от условий процесса деформации, свойств деформируемого металла, способа нанесения смазки и др.П р и м е р 1. Состав смазки, вес. /о.Триполифосфат натрия 2 Борная кислота 15 Поташ 15 Графит 12 Стабилизатор МГ (продуктполного омыления) бВода До 100Смазка имеет мазеобразную консистенцию.П р и м е р 2. Состав смазки, вес. %:Триполифосфат натрия 30 Борная кислота 1 Поташ 1 Графит 6 Стабилизатор МГ (продуктполного омыления) 2Вода До 100 Смазка имеет мазеобразную консистенцию.П р и м е р 3. Состав смазки, вес. о/о.Триполифосфат натрия 2 Борная кислота 1 Поташ 1 Нитрид бора 10 Стабилизатор МГ (продуктчастичного омыления) 5Вода До 100 Смазка представляет собой водную суспензию нитрида бора в водном растворе солей, жидкотекучую, бело-желтого цвета.Пример 4. Состав смазки, вес о/о.Триполифосфат натрия 2Борная кислота 1Поташ 1Вермикулит 10Состав Ход процесса Примечания 0,070 Нормально 1,5 Смазка сгорастс выделениемкопоти и дыма Наблюдались случаи допрессовки Нормально 0,320 2,0 Копоть и дымотсутствуют 0,140 1,5 Копоть и дымотсу тствуют 50 Стабилизатор МГ 1 продукт частичного омыления) 5 Вода До 100Смазка представляет собой водную суспензию вермикулита в водном растворе солей, жидкотекучую, желтого цвета.Смазка может наноситься вручную как на инструмент, так и на заготовку непосредственно на стане или прессе. Смазку можно приготавливать в ваннах, подогревать до температуры 80 - 90 С, после чего наносить смазку на заготовку погружением изделий в ванну с помощью крана: смазку и охлаждение инструмента (оправки, матрицы, пуансона) можно производить путем подачи водного раствора смазки из установленной на прессе автоматической системы с точной дозировкой смазки.Были проведены испытания предлагаемой смазки и известной при горячем обжиме деталей на прессе ВЕМ. 1(ак видно из таблицы, предлагаемая смазка обеспечивает значительное снижение коэффициента трения по сравнению с известной смазкой 2; обеспечивает нормальный ход процесса прессования, удовлетворительное качество поверхности и точность размеров готовых изделий; улучшает условия труда обслуживающего персонала по сравнению с графитомасляной смазкой.На смазках 1 и 3 процесс горячего обжима происходит нормально, формообразование изделий полное, качество поверхности удовлетворительное, размеры изделий удовлетворяют техническим требованиям.При этом предлагаемая смазка 3 в очаге деформации не воспламеняется и не дымит, что значительно улучшает условия труда обслуживающего персонала, наличие солевой стеклообразующей эвтектики позволяет несколько уменьшить окалинообразование: вода, входящая в состав смазки, создает условия для повышения стойкости инструмента.Таким образом, использование предлагаемой смазки обеспечивает расширение области применения солевых бездымных смазок в процессах горячей деформации металлов, улучДля испытания были приготовлены следугощис рецептуры смазок.Состав 1 графито-масляной смазки, вес, %:Графит 25 5 Минеральное масло 75Состав 2 солевой смазки, вес. %:Триполифосфат натрия 1 б Борная кислота 2 Поташ 2 10 Вода 80Состав 3 предлагаемой смазки, вес. /о,Триполифосфат натрия 1 б Борная кислота 2 Поташ 2 15 Графит бСтабилизатор МГ 4 Вода 70Смазки наносились на изделие вручную непосредственно на пресс. На каждой смазке 20 изготовлено по 300 штук изделий.Результаты испытаний проставлены в таблице. 40 шение условий работы обслуживающего персонала, значительное снижение сил трения, действующих в зоне контакта, а также повышение стойкости деформирующего инструмента, что позволяет усовершенствовать техноло гию изготовления и повысить качество получаемых изделий. Формула пзобрстения Смазка для горячей обработки металловна основе воды, триполифосфата натрия, бор ной кислоты и углекислого калия, отл и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств смазки и качества обрабатываемой поверхности, смазка дополнительно содержит антифрикционный порошко образный наполнитсль и продукт полного иличастичного омылсния гудронов дистилляции жирны. кислот, выдсленпых из соапстоков растительных масел или техншчсского жира, при следующем содержании компонентов, 65 вес о/оМ 6 М 9 2 - 30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР299534,кл. С 10 М 5/02, 1970,5 2. Авторское свидетельство СССР 320524,кл. С 10 М 5/02, 1970. 3. Авторское свидетельство СССР191729,кл. С 10 М 7/02, 1965. 4. Авторское свидетельство СССР 297669,10 кл. С 10 М 7/02, 1970. 5, Авторское свидетельство СССР316764,кл, С 10 М 1(04, 1970. 6. Патент Франции2158191, кл, С 10 М 7/00, опублик. 1973. 15 7, Авторское свидетельство СССР454246,кл. С 10 М 7/02, 1974.Триполифосфат натрия Борная кислотаУглекислый калий Антифрикционный порошкообразный наполнитель 1 - 15 1 - 15 3 - 15 Продукт полного или частичного омыления гудронов дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или техниче 1 - 20До 100 ского жираВода Составитель Е, Пономарева Редактор Т. Никольская Текред М. Семенов Корректор О. ТюринаТипография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1882/19 Изд.644 Тираж 671 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5