Смазка для горячей обработки металлов давлением

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 960233 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 180381 (21) 3261524/23-04 РЦМ Кл з С 10 М 3/02 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет: Опубликовано 230982.бюллетень Й 935 33 УДК 621 892 :621.7.016.2 (088.8) Дата опубликования описания 230982 О.П.Дробич, В.П.Рокутов, П,И,Чуйко, Г. Л.М.Паниева и Н.ф(5 н) СМАЗКА ДЛЯ. ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВДАВЛЕНИЕМ Изобретение относится к горячей деформации металлов давлением, в частности к технологичеким смазкам, и может быть использовано для нанесения на холодный инструмент при горячей раскатке и калибровании гильз и стаканов. Для горячей раскатки и горячего калибрования используется технологическая смазка на основе минерального масла и графита, которая наносится на холодный инструмент перед каждой операцией 11 ).Недостатком такой смазки является выделение дыма и копоти, образующихся при сгорании масла в момент контакта смазанного инструмента с заготовкой. Загазованность помещения при этом резко ухудшает условия труда обслуживающего персонала и затрудняет механизацию процесса. Кроме того, наличие графита в смазке приводит к науглероживанию поверхности изделий, это не всегда допустимо и требует дополнительной операции - термической или механической обработки для удаления науглероженного слоя, что приводит к значительным потерям металла. Известны порошкообразные ненауглероживающие смазки на основе конденсированныхФосфатов, а также триполи-фосфата натрия для горячей обработкиМеталлов давлением 2 ,Недостатком этих смаэок являетсяих низкая адгезия к холодной металлической поверхности, например, инструмента, в результате чего .смазка нанем не удерживается.Известны смазки в виде водных растворов или суспензий различных составов. Например, смазка 3, содержащая,вес.Ъ: хлористый натрий 6-10, хлористый калий 7-13, углекислый натрий 0,51,0, щелочь 0,2-2, азотнокислый натрий 1-4, уротропин 0,2-2, многоатомный спирт 2-8, вода остальное, и смазка )4содержащая вес,Ъ: окись магния 15,. хлористый магний 7, триполиФосфат натрия 10, вода остальное.Недостатком данных, смазок является их агрессивность из-за наличияхлористых соединений. Кроме того,25 их использование ухудшает условиятруда из-за выделения паров хлора.,Наиболее близкой по составу компонентов.к предлагаемой является смаэка дпя горячей обработки металлов,30 содержащая, вес.Ъ: триполифосфат960233 0,1-1,0 Содеркани .компонентов, вес,% Состав смазки Триполи. фосфатнатрия Углекислый Водакалий Иинераль- Графитное мас- сло Одноэамещенный фосфорно кислый кри- сталлогидрат натрия Окиськальция 0,05 Остальное 0,05 19,0 20,0 0,1 Остальное Остальное 0,3 0,55 27,5 Остальное 35,0 0,5 1,0 Остальное 0,6 36,0 70,0 30,0 1,5 Остальное 7 25 натрия 20-30, окись кальция 1-2 и вода остальное.Известная смазка технологична при нанесении ее на предварительно нагретый до 100-200 С инструмент.5Однако известная смазка обладает плохой адгезией к холодной металлической поверхности и при нанесении ее на холодный инструмент она практически не удерживается на поверхности посяеднего. Это приводит к налипа 1 О нию металлов на инструмент и, как следствие, резкому ухудшению технологических параметров процесса раскатки и калибровки и к затруднениям при извлечении оправки, 15Целью изобретения является повышение адгезии смазки к холодной металлическОй поверхности и, как следствие, устранение налипания металла на инструмент.Поставленная цель достигается тем, что смазка для горячей обработки металлов давлением, содержащая триполифосфат натрия и воду, дополнительно содержит однозамещенный фосфорнокислый кристаллогидрат натрия и углекислый калий при следую.- щем содержании компонентов, вес,%:Триполифосфат натрия 20-35Одноэамещенный фосфорнокислый кристаллогидрат натрия При этом составы 2-4.- предлагаемая смазка, составы 1 и 5 - смазка с содержанием компонентов, выходя щим за предлагаемые граничные пре.делы. Состав б - смазка иа основе сус пензии графита в масле, применяемая при производстве гильз и стаканов. Состав 7 - известная смазка, Еспыта Углекислый калий 0,1-0,5 Вода Остальноедля приготовления смазки используют химические компоненты: триполифбсфат натрия ГОСТ 13493-69, одно- замещенный фосфорнокислый кристаллогидрат натрия ГОСТ 245-66, углекислый калий ГОСТ 10690-73. Приготовление смазки осуществляют следующим образом,В емкость заливают воду, подогретую до 40-50 С, затем при непрерывном перемешивании небольшими порциями засыпают триполифосфат натрия. Полученную суспензию процеживают через сито с ячейкой 1,5, нерастворившиуся комочки триполифосфата натрия протирают через то же сито. Эатем последовательно засыпают однбзамещенный фосфорнокислый крйсталлогидрат натрия и калий углекислый, Окончательное перемешивание раствора производят в течение 3-5 мин до полного растворения добавок и завершения химического взаимодействия компонентов смазки, до образования коллоида. Приготовленная смазка представляет собой устойчивую сметанообразную суспензию. Составы смазки приведены втабл, 1.Т а б л и ц а 1 ния смазок проводят при раскатке и калибровании изделий иэ стали 4511 на установках УЗС и ППТ. Температура нагрева заготовок перед деформацией 1200 С.Приведенные.в табл. 1 составы смазок наносят кистью на холодную металличесикую поверхность инстру960233 Таблица 2 Состояние смазкичерез сутки храненения Состав смазки Плотностьсмазки,г/см 1 Сплошностьпокрытияпри нанесе-,нии на холодный инст-,румент Толщинаслоя смазкипосле нанесения, мм 1,19 Удовлетворительная Незначительноерасслаивание 0,5 Не изменяется 1,2 1,0 Хорошая Хорошая Хорошая 1,25 1,5 То же 1,3 2,0 1 , 3.5 До 4 , 0 Толстый неравномерный слой 0,5-1,0 Удовлетворительная Выпадает осадок Выпадает осадок 0,1-0,2 1,17 Неудовлетворительная мента (оправки, матрицы)перед каждой операцией деформации металла.При использовании технологических смаэок в процессах деформации металлов наиболее важным свойством считается адгеэия смазки к металлу.Адгеэия, т.е. свойство веществаприлипать к. исследуемой поверхности, возникает вследствие многих явлений- химической реакции, сил поверхностного натяжения, адсорбции или электро 10 статических сил, меняющихся в эавиАнализ полученных данных показывает, что использование состава 1 приводит к незначительному затруднению при извлечении оправок и появлению отдельных мелких рисок на внутренней поверхности изделий,Использование состава 5 иэ-за чрезмерной густоты не обеспечивает равномерного распределения смазки,. что приводит к преждевременному самопроизвольному сползанию стакана с. оправки, а следовательно, к остановке процесса. Кроме того, не. выполняется внутренний размер и на поверхности образовываются мелкие раковины,.Использование существующей цеховой графито-масляной смазки (состава б) характеризуется большим выделением 6 дыма и копоти, науглероживанием поверхности и перегревом поверхности инструмента.Известная смазка 5(состав 7) при нанесении на инструмент стекает 63 симости от вида адгезива. Однозначно.определить эти явления довольно сложно, Поэтому н инженерной практике применяют различные косвенные методы определения адгезии. Иэ них для определения адгеэии использованы следующие характеристики: сплош- ность покрытия и толщина слоя смазки, удерживаемой на поверхности инструмента после нанесения смазки.Результаты испытания смазок приведены в табл. 2. Адгеэионная способность и не удерживается на его поверхности, что свидетельствует о низкой адгезии смазки, в результате процесс деформации протекает неустойчиво, с налипанием металла на инструмент, а извлечение оправок проходит с вибрациями и повышенными усилиями, на готовых изделиях отмечены риски и задиры. Кроме того, из-за неустойчивости сус пензии отмечено выпадение осадка, что не позволяет механизировать процесс ее нанесения.Смазки составов 2-4 наносятся равномерно и удерживаются на поверхности инструмента слоем толщиной 1-2 мм, что говорит о высокой адгезии смазок к холодной металлической поверхности. Процесс деформации проходит устойчиво, износа инструмента не отмечается, отсутствуют выделения дыма и копоти, извлечение оправок проходит без затруднений, качество понерхнос;ти изделий хорошее.960233 Формула изобретения Составитель Е,ПономареваТехред А.Ач Корректор О.Билак. Редактор Л,Лукач Заказ 7145/30 Тираж 524 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патентп, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Таким образом, предлагаемая смазка по сравнению с известными обладает повышенной адгеэией к холодной металлической поверхности, в результате чего устраняется налипание металла на инструмент, смазка обеспечивает успешное осуществлениефпроцесса, получение изделий .высокого качества и значительное улучшение условий труда обслуживающего персонала.Это достигается прежде всего за счет повыщения,адгезии, т.е. повышенйой способности смазки удерживаться на холодной металической поверхности инструмента до и при соприкосновении ее с деформируемым горячим металлом, а также эа счет оптималь" ного количества смазки, удерживающейся на инструменте.Немаловажное значение при этом. играет также ступенчатое плавление компонентов. Действительно, однозамещейный Фосфорнокислый кристаллогидрат натрия, выполняя совместно с углекислым калием роль адгезива к холодной металлической поверхности и стабилизатора суспензии,. при соприкосновении с нагретым металломР. уже при температуре, равной 60 С расплавляется и способен выполнять смазочную Функцию с высокой адгезионной способностью до достижения на поверхности инструмента температуры, при которой сплавляются и начинают выполнять роль смазки другие составляющие смазочной композиции.Кроме того, предлагаемая смазка . не содержит дефицитных дорогих и токсичных копмонентов и не загрязняет окружающую:атмосферу вредными выделениями.Обладая удовлетворительной адгезией к холодной металлической поверхности инструмента, предлагаемая смазка при соприкосновении с деформируемым металлом выделяет большое количество дыма и копоти, что загрязняет окружающую атмосферу и ухудшаетусловия труда обслуживающего персонала.При применении предлагаемой смазки, обладающей, высокой адгеэией кхолодной металлической поверхности(инструмента), вредные выделения.от"сутствуют, что значительно улучшаетсанитарно-гигиенические условия тру да обслуживающего персонала,35 Смазка для горячей обработки металлов давлением., содержащая водуи триполифосфат натрия, о т л и -ч а.ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения адгезии смазки к халодной р 0 металлической поверхности, она дополнительно содержит однозамещенныйфосфорнокислый кристаллогидрат натрия и углекислый калий при следующемсодержании компонентов, вес.%:Триполифосфат натрия20-35Однозамещенный Фосфорнокислый кристаллогидратнатрия 0,1-1Углекислый калий О, 1-.0,. 5Вода бстальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Вейлер С.Я. и др. Действиесмазок при обработке металлов давлением. М., АН СССР, 1960, с.192.2. Авторское свидетельство СССРВ 324086, кл. В 21 В 45/02, 1971.3. Авторское свидетельство СССРР 487933, кл. С.10 М 3/02, 1975.46. 4.Авторское свидетельство СССРР 449764, кл. В 21 3 3/00, 1974.5. Авторское свидетельство СССРВ 316764, кл, С 10 М 1/04, 1971 .