Смазка для горячей деформации алюминия и его сплавов

(22) 07.09,82рыкин Н,П., Сергеев астичности СССР Я Авторское 2, кл. С ДЕФОРМАЛАВОВ азочным я горяКомитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам 2) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ к авторскому свидетельству(71) Институт проблем сверхпметаллов АН СССР(54) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙЦИИ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СП(19) Я 3 (1 ц 1626679 (1 з) А 1 10 М 173/02 О С 1 О М 173/О 125:02 125:26 129:40133:06 149:18 С0 И 30:0 чеи деформации алюминия и его сплавов, С целью повышения стойкости инструмента и производительности процесса, смазка содержит следующие компоненты, мас,%: стеарат меди 2,0 - 2,5; стеарат цинка 1,5 - 3,5; стеарат алюминия 1,5 - 3,5; триэтаноламин 3,0 - 5,0; олеиновая кислота 3,0 - 5,0; борная кислота 2,0 - 5,0; полиакриламид 0,5 - 1,0; гексаметилентетрамнн 2,04,0; графит 5,0 - 8,0; вода - остальное. Износостойкость инструмента повышается на 15 - 20% и в 1,2 раза повышается количество годных деталей. 2 табл, 162 б 679Изобретение относится к обработке ме тэллов давлением. в чэстносги к состэву смэзок тля горячего деформировэния алюминия и его сплавов.Цель изобретения - повышение стойкости инструмента и производительности процесса путем облегчения съема деталей со штампа.Для приготовления смазки используют стеэраъ меди, стеэратцинка, стеэрэт алюминия, триэтаноламин, олеиновую кислоту, полиакриламид, гексамвтилентетрамин уротропин) и графит,Триэтаноламин и олеиновая кислота в сочетании со стеэратами меди, цинка и алюминия в воде образуют стойкую эмульсию. Барная кислота, полиакрилэмид и уротропин в указанных соотношениях хорошо растворя ются в воде и обеспечивают сохранность защитною слоя в процессе работы при 500 С.При длительной выдержке в интервале 300 - 500 С под нагрузкой, соответствующей усилию деформировэния, стеараты меди, цинка и алюминия образуют защитный слой, который обеспечивает надежное разделение поверхностей заготовки и инструмента. Совместно с графитом, являющимся антифрикционным наполнителем и располагающимся в виде равномерно распределенных включений, обеспечивается устойчивое смазочное действие в заданном температурном интервале при деформациях, превышающих 50 ,Использование смазки с содержанием олеиновой кислоты и триэтаноламинэ менее 3 мэс,не позволяет получить стабильную эмульсию стеэратов меди и алюминия в воде, Увеличение содержания каждого из приведенных компонентов свыше 5 мас.приводит к повышению вязкости смазки, что делает невозможным ее использование в автоматическом режиме нанесения. Триэтаноламин играет роль эмульгатора, Стеарат меди в сочетании со стеаратом цинка позволяет создать разделительный слой, аналогичный латунированию, Кроме того, при использовании стеаратэ меди реализуется эффект избирательного переноса при его разложении в процессе эксплуатации, что способствует более эффективной экранировке поверхностей инструмента и заготовки,Снижение содержания стеарата меди до значения ниже 2 мас,и стеаратов алюминия и цинка до ниже 1,5 мас.оприводл к ухудшению качества обрабатываемой поверхности вследствие разрывов защитного слоя и образования несплошности смазки в процессе деформирования. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Увеличение количества стеарэта меди до более 5,5 мас,и стеаратов алюминия и цинка до более 3,5 мас.ведет к заметному повышению вязкости практически при сохранении прежнего уровня эффективности,Борная кислота, введенная в состав смазки, обеспечивает предохранение защитного слоя от окисления. Она растворяется в воде (до 5% при комнатной температуре) и имеет температуру плавления около 450 С, что позволяет достаточно надежно предохранять образовавшийся после разложения стеаратов защитный слой в процессе деформировэния при температурах выше 450 С, Содержание борной кислоты менее 2 создает условия для образования окислов из продуктов разложения стеэратов,Верхний предел содержания борной кислоты в смазке обусловлен ее максимальной растворимостью в воде,Полиакриламид способствует повышению седиментационной стабильности смазки в процессе ее хранения и эксплуатации. Содержание в смазке полиакриламида менее 0,5 мас,онежелательно в связи с оседанием на дно нерастворимых наполнителей, а содержание более 1% ведет к повышению вязкости и обильному выделению дыма в процессе эксплуатации при высокой температуре, Кроме того, полиакриламид способствует повышению смачиваемости нагретой поверхности инструмента смазками на воднсй основе,Уротропин, будучи эмульгатором, вводится и как ингибитор коррозии, который предохраняет от окисления рабочую поверхность инструмента и продукты разложения стеарэтов (защитный слой), Уротропин разлагается без выделения кислорода, что позволяет создать безокислительную газовую среду, способствующую сохранению работоспособности смазочного слоя на протяжении всего процесса деформирования заготовки.Введение в смазку уротропина в количестве менее 2 мас,не позволяет надежно предохранить смазочный слой от окисления, в результате чего снижается эффективность смазки. Содержание уротропина более 4 мэс.не повышает эффективности технологической смазки.Смазку готовят следующим образом. Заданное количество стеаратов меди, цинка и алюминия смешивают с олеиновой кислотой до получения однородной массы. Триэтанолэмин растворяют во всем объеме необходимои воды, Полученный раствор медленно, при постоянном перемешива1626679 Твбаицв 1 Составы смазки 1 риэта арат стократ ттат нка алнтминик5 15 2,5 3,5 45 3,5 2 35Э 55 3.5 нии, добавляют в смесь стеаратов и олеиновой кислоты, после чего в полученный составвводят борную кислоту, полиакриламид,уротропин и графит, Все тщательно перемешивают до получения однородной массы, 5Составы смазок приведены в табл, 1,Эффективность полученных составовсмазок оценивали при штамповке детали"поршень" иэ алюминиевого сплава АК 4-1на гидравлическом прессе, оснащенном 10тензометрической аппаратурой, путем замера усилия выталкивания,Износостойкость инструмента оценивали по количеству снятых со штампа годныхдеталей. размеры которых соответствуют 15чертежу штамповки,Штамповку производили со скоростьюдеформации 2,5 10с в оснастке, нагретой до 500 + 20 С, Температура нагрева заимвнвнив Во всех составах вода до 100 мас готовок также составляла 500 + 20" С Смаз ку наносили распылением на формообразующую поверхность инструмента. Составы 1 - 21 смазки испытывали в сравнении с и рототипом (состав 22). В табл, 2 приведены результаты испьца ний составов смазок 1 - 22, Как видно, предлагаемая смазка позволяет значительно облегчить съем детали со штампа, повысить износостойкость формирующего инструмента примерно на 15 - 207 ь и в 1,2 раза повысить количество годных деталей. Благодаря низкому содержанию графита смазка обеспечивает хорошие санитарно- гигиенические показатели на рабочих местах, Описанный состав смазки нетоксичен, Смазка является экологически чистой благодаря отсутствию выделения дыма.1626679 Таблица 2 Примечание Усилие выталкивания, Состав смазки шт. тс 640 645 5,2 5,1 660 4,8 575 6,2 625 565 620 615 615 618 5,5 7,1 5,6 5,7 8 9 10 5,75,65 625 620 5.5 11 12 5,6 610 5,8 13 630 5,4 14 630 5,4 628 5,45 16 630 5,4 615 630 580 5,7 5,4 6,1 18 19 20 635 5,3 22 570 6,9 Количество годных деталей, Легкий съем детали со штампа Высокая износостойкость инструмента То же Несплошность смазки Большая вязкость Несплощность смазки Большая вязкость Несплошность смазки Большая вязкость Нестабильность эмульсии Большая вязкость Нестабильность эмульсии Большая вязкость Образование окислов Неполное растворение борной кислоты в воде Оседание нерастворимых наполнителей Большая вязкость,обильное выделение дыма Образование окислов Нет роста эффективности Несплошность смазки Нет эффективности Большая вязкость Нет роста эффективности10 1626679 следующем соотношении компонентов,мас,:Стеарат медиСтеарат цинкаСтеарат алюминияТриэтаноламинОлеиновая кислотаБорная кислотаПолиакриламидГекгаметилентетраминГрафитВода Составитель Е,ПономареваТехред М.Моргентал Корректор Е,Папп Редактор Б,федотов Заказ 133 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, содержащая воду, стеарат цинка, стеарат алюминия, триэтаноламин. олеиновую кислоту и графит. отличаю чаяся тем, что, с целью повьш ения стойкости инструмента и производительности процесса, она дополнителы содержит борную к.аслоту, полиакрилг ид, гексаметилентетрамид и стеара 1 меди при 2,0 - 5.5 1,5 - 3,5 1,5 - 3,5 3.0 - 5,0 3,0 - 5,0 2,0 - 5,0 0,5 - 1,0 2,0 - 4,0 5,0 - 8,0 Остальное