Смазка для горячего прессования металлов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советсиик Социалистических Республик(22 Заявлено 10,1077 (21) 2533538/23-04с присоединением заявки Мо(51)М. Кл,2 С 10 М 3/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ Недостатком графитсодержащих сма- .зок является их высокая науглероживающая способность. Поверхность выпрессованных при высоких температурах иэделий иэ нержавеющих сталей под воздействием графита (углерода) приобретает склонность к межкристаллитной коррозии и разрушению в процессе посЛедующей эксплуатации.Известны безграфитовые смазки для инструмента. Например смазка, ссдеожащая, вес.%: 1Данное изобретение относится к области обработки металлов давлением,в частности к технологическим смазкамдля горячего прессования металлов, иможет быть использовано для смазкиинструмента (иглы, втулки, контейнера)горизонтальных и вертикальных гидравлических прессов,В настоящее время при горячем прессовании труб и профилей на гориэон 10тальных гидравлических прессах стеклянную смазку наносят на нагретую дотемпературы прессования заготовку, врезультате чего смазка нагреваетсядо этой температуры и обеспечивает 15при установившемся процессе удовлетворительную стойкость инструмента.Однако ь ряде случаев, например, после замены инструмента и длительныхостановок пресса, когда инструментеще не разогрет, наблюдается повышенный износ инструмента или дажевыход его из строя. Это объясняется тем, что при соприкосновении нагретой и расплавленной смазки с холодным инструментом происходитснйжение ее температуры и, как следствие , повышение вязкости смазки изначительное ухудшение ее антифрикционных свойств. Ухудшение антифрик 30 2ционных свойств смазки, подаваемой внутрь гильз, приводит к обрывам игл, Ухудшение антифрикционных свойств смазки, подаваемой на наружную поверхность гильз, приводит к резкому увеличению нагрузок на прессе и, как следствие, к недокатам, Поэтому на период разогрева инструмента необходимо применять смазку, обладающую высокими антифрикционными свойствами в широком температурном диапазоне. Известно применение при обработке металлов давлением смазочных композиций Ма основе графита с различными добавками в виде водных или масляных суспенэий (1,2).696047 одержание компонентов, вес. нный порошок дкое стекло каучу о 1 2 В ермик улит 10-30Триполифосфат натрия 5-15Минеральное масло . Остальное 3. Недостатком данюой смазки является наличие в ее составе масла, разлагающегося при высокой температуре с выделением углерода, который вызывает ,ауглероживание и межкристаллитную коррозию нержавеющих сталей.Известна также смазка в виде водного раствора, содержащая вес.Ъ; 1 ОХлористый натрий 6-10Хлористый калий 7-13Углекислый натрий 0,5-1Щелочь 0,2-2Азотистокислый натрий 1-4Уротропин 0,2-0,8Многоатомный спирт 2-8Вода Остальное 4. Недостатком данной смазки является агрессивность по отношению к нержавеющим сталям, которая приводит20 к ухудшению качества йрессованных изделий.Йаиболее близкой по составу компонентов к предлагаемой является смазка, содержащая, вес.%:15Стеклянный порошок 35Силикат натрия (жидкое стекло) 0,7Каучук 0,2Вода Остальное 5,Недостатком укаэанной смазки являются ее низкие антифрикционные свойства в интервале температур ниже температуры плавления стекла от 600 до 35800 С и виже, которые приводят к,снижению стойкости недостаточно нагретого инструмента,: а также к недокатам, Кроме того, каучук, используемый для стабилизации сусйензии порошка стекла в растворе силиката на-,трия, при соприкосновении с нагретымметаллом разлагается и вызывает науглероживание прессуемых изделий иУхудшение условий труда обслуживающего персонала из-за выделения дыма 45и копоти.Целью данного изобретения является повышение антифрикционных свойствсмазки в интервале температур 751140 С и предотвращение науглероживания поверхности прессуемого материала.Поставленная цель достигается тем,что смазка для горячей обработки металлов на основе воды, стеклянногопорошка, силиката натрия дополнительйо содержит буру при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ;Стеклянный порошок 20-26 Жидкое стекло 15-17,5 Бура 4-20 Вода до 100 Вязкость стеклянного порошка ограничена величиной не более 5 н.с/мф при температуре прессования с тем,. чтобы при понижении температуры в слое смазки на границе с холодным инструментом обычно на 200-300 С) стекло имело вязкость не выше величины 100-120 н.с/м , так как при превышении последней резко ухудшаются р антифрикционные свойства смазки.Бура выполняет роль стабилизатора суспенэии порошка стекла в растворе жидкого стекла и расширяет температурный диапазон эффективности смазки.Приготовление смазки осуществляет ся следующим образом, Стеклянный порошок измельчают до частиц, размером не более 0,1 мм. Готовят суспен.зию стеклянного порошка в водном раст. воре жидкого стекла, Для этого техническое жидкое стекло (ГОСТ 13078- 67) смешивают с водой, взятой в количестве 1/2 от общего количества воды в смазке, и в полученный раствор добавляют при перемешивании стеклянныйпорошок.Отдельно смешивают буру с остатком воды (1/2 от общего количества) и полученную суспензию добавляют при перемешивании в суспензию стеклянного порошка.В результате частичной ко агуляции силиката натрия при взаимодействии с бурой образуется устойчивая суспензия смазки, которую наносят на вновь поставленный холодный инструмент при помощи кисти или напылением, В процессе длительного использования смазки допускается частичное разбавление ее водой взамен испарившейся до получения исходной консистенции.Были приготовлены и опробованы смазки см. табл. 1) с использованием стеклянного порошка, следующего состава: Б-О - 37,6; А 10- 4;Т 10- 4,5; В О - 8,8; СаО - 19,8;НаО в . 17,4; Ба А 1 Р - 6,9; СаО + + И 3.0+1. Температура начала плавления 590 С.Вязкость расплавленного стекл йрйтемпературе 1140 С - 25 н.с/м , апри 900 С составляет 42 н,с/мТ а б л и ц а 1696047 Продолжение табл.1 Содержание комполеятовФ вес. М составасмазки Стекляный порошок бура Жидкое стекло каучук вода 23 20 19 34 12"16,25: 48,7545 15 20 21 52,5 65,1 17,5 0,7 0,2 Ф Ф Таблица 2 Науглероживание поверхности и склонность труб к межкриспоявление таллитной коррозии (МКК) недокатов, ф к МКК; наугл е скл ельны о 2 сутству живание ски о 0 0 Гладк ладкие Ф елкиео 20Ф Ф о до 10 до 50 лонны. к МКК; науглерожиние поверхности спользование состаувеличению расходабрывов и количес-. ву Как видно иэ табл. 2, при испольвании составов смазки 2, 3, 4 не- ва 1 пр каты не образовывались и обрывы игл 65 игл на юдалисьиводило ЬЪ из-э С целью сохранения консистенции суспензии смазки, обеспечивающей ей устойчивость, суммарное содержание стеклянного порошка и буры должно находиться в пределах 30-40 вес.Ъ. Поэтому максимальному содержаиий стеклянного. порошка в смазке соответствует минимальное содержание буры и наоборот."В табл.1 составы смазки 2, 3, 4 в пределах заявленных концентраций, составы смазки.,1,5 - с содержанием компонентов, выходящим за заявленные граничные пределы, состав смазки 6 - известная смазка (5). испытания смазок провойили припрессовании труб размером 89 х 7-8 мм 15 иэ нержавеющей стали 08 Х 18 Н 1 ОТ нагоризонтальном гидравлическом прессе усилием 1600 тс. Температура прессования согласно действующей технологи"ческой инструкции - 1140 С. Приведен,ные составы смаэбк в виде суспензиинаносили при помощи кисти на вновьпоставленный прессовый инструмент(иглуФ втулку), В процессе испытанийФиксировали стойкость игл и появле ние недокатов.Результаты испытаний представленыв табл,2.696047 Формула изобретения порошок 20-26 кло 15-17,5 4-20 до 100подписное Ц(ИИПИ Заказ 6703/27 Тираж 609 Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 недокатов на 20. Состав смазки 5,содержащий буру в колнчестве, превышающем верхний граничный предел, образовывал неустойчивую расслаивающуюся в процессе использования суспенэию. Это затрудняло равномерное нанесение слоя смазки на инструмент, врезультате чего прессование проходило практически без смазки.Использование известной составасмазки 6 на вновь поставленный инсру-)Омент приводило к увеличению расходаигл на 10 и к количеству недокатовна 50.Аналогичные результаты получены при работе без нанесения смазкиеКроме того,при использовании известнойсмазки наблюдалось науглероживаниеповерхности труб и выделение дыма.Испытанные предлагаемые составысмазки 2, 3, 4 эффективны в широкомдиапазоне температур выше 75 С, имеют лучшие антифрикционные свойства,не науглероживают поверхность труби не эатрязняют атмосферу газовымивыделениями. Из них наиболее оптимальньм является соотношение стеклянногопорошка и буры в составе смазки 3.При этом обеспечивается получениестабильной суспензии, равномерноераспределение компонентов по поверхности, инструмента и полная изоляцияего от нагретого металла вначале расплавленной бурой (при 75 С и выше),затем - стеклом (590 С и выше),Содержание буры в составе смазки2 является минимально допустимым,когда ее частицы равномерно распределяются в смазке и изолируют инструмент от нагретого металла, обеспечивая хорошие антифрикционные свойствасмазки при низких температурах (от75 до 590 С) . Уменьшение содержания 4 Обуры ниже нижнего предела (составсмазки 1) приводит к неравномерномураспределению ее в смазке и ухудшению антифрикционнных свойств смазки.Содержание буры в составе смазки 454 является максимально допустимым,когда образуется устойчивая суспензиясмазки, и сохраняются ее антифрикционные свойства. Увеличение содержаниябуры выше верхнего предела (составсмазки ) приводит к интенсивной коагуляции силиката натрия и расслоениюсмазки, ее неравномерному нанесениюна инструмент и ухудшению антифрикционных свойств.Таким образом, предлагаемая смазка, по сравнению с известной, обладает лучшими антифрикционными свойоствами в интервале температур 75-1140 С:и ее применение обеспечивает успешное осуществление процесса прессования труб на вновь поставленном холодном инструменте без снижения стойкости игл и увеличения количестванедокатов, а также науглероживанияпрессуемых изделий,Положительный эффект при использовании предлагаемой смазки достигается ступенчатым плавлением компонентов. Действительно, бура, выполняяроль стабилизатора суспенэии порошкастекла в растворе силиката натрия,при быстром нагреве выше 75 С разжижается и способна выполнять смазочную функцию до достижения на поверхности инструмента температуры, прикоторой оплавляется и начинает выполнять роль смазки другая составляющаяпредлагаемой композиции - стеклянныйпорошок.Предлагаемая смазка не содержитдефицитных, дорогих и токсичных компонентов и не загрязняет окружающуюатмосферу вредными выделениями. Смазка для горячего прессования металлов на основе воды, стеклянного порошка и жидкого стекла, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств смазки в интервале температур 75- 1140 С и предотвращения науглероживания поверхности прессуемого метал. ла,смазка дополнительно содержит буру при следующем содержании компонентов, вес.3:СтеклянныйЖидкое стеБураВода Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 300502, кл. С 10 М 3/02, 1969. 2. Авторское свидетельство. СССР Р 414290, кл. С 10 М 3/02, 1972. 3. Авторское свидетельство СССР Р 520391, кл, С 10 М 5/02, 1975. 4. Авторское свидетельство СССР Р 487934, кл. С 10 М 3/02, 1971,5 Патент Франции Р 1228196,кл . В 21 С опублик . 1960 (прототип),