Смазка для горячей обработки металлов

(54) СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛО мер с добавкои буры,ч добавкои жид екла, тетрабораго апри 5 н 10ещая аз м повысоким качес ние изделверхности Однако и-эа выс графита применение ется накоплением в кого содержан смазки солровождаполости штампа непрепятствующих поковок. Кроме товыгорающих остатк оформлению контур го, эта смазка скл к едичентацин Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке металлов методом пластического деформировния, и может быть использовано, нмер, при .открытой и закрытой горячейштамповке.Известна смазка для горячей обра-.ботки металлов, содержащая борный агидрид, окись натрия, двуокись титани двуокись кремния 1.Известна также см ка на основводной суспензии графита, содержадекстрин 21.Однако применение известных стеклосмаэок связано с трудностями удаления остатков смазки,Недостатком графитовых суспензийявляется их высокая теппопроводность,а также возможность науглероживанияповерхностных слоев стали.Известны смазки для горячей обработки металлов на основе графита в водном растворе сульфитно-спиртовои барды с различными добавками, наприлова, А. К, Херсрнский, В. Н. Арцев,душин, Л. А, РябичеваСтафеев та кальция 41,Однако такие смазки малоэффективны при горячей обработке металлов, поскольку в условиях высоких температури давлений смазочная пленка разрушается, происходит налипание металла наинструмент и резко ухудшается качество поверхности поковок.Известна также смазка, содержащаяводу, графит, диспергатор-полисахаридметилцеллюлозу, альгинат и алкиленовый полимер ипи сополимер 15,Эта смазка обладает хорошими смаэоными свойствами и обеспечивает получеда е в присутствии стабилизатора, чтон по воняет в условиях производстваготовить смазки заблаговременно и вбольших количествах.Термическое разложение рекомендованных высокомолекулярных соединенийсопровождается выделением летучихпродуктов с неприятным запахом илитоксичных веществ. Так, при термическом разложении сополимеров на основе винилацетата в качестве основного продукта образуется уксусная кислота - летучее вещество с резким раздражающим запахом,Деструкция полибутадиена приводитк выделению бутадиена - бесцветногогаза с характерным неприятным запахом, в высоких концентрациях действующего как наркотик.Целью изобретения является улучшение смазочных свойств и повышениестойкости инструмента,Поставленная цель достигается тем,что смазка, содержащая воду и графит,дополнительно содержит латекс бутилкаучука, углекислый магний и оксидмеди при следующем соотношении компонентов, вес,7.:Латекс бутилкаучука 10-50Графит 8-10Углекислый магний 0-15Оксид меди 0,5-1,0Вода До 100Латекс бутилкаучука относится ксинтетическим латексам, выпускаемымпромышленностью, Он представляет собой 457-ную водную дисперсию сополимера изобутилена с йебольшими добавками изопренз, стабилизированнуюэмульгатором - олеатом калия. Создание равномерного разделительного слоя,обладающего одновременно высокими смазочными свойствами, обеспечиваетсяприсутствием в смазке графита.Графит окисляется на воздухе при540 С. Реакция окисления графита С ++ О 2СО 2 обратима, Присутствиеуглекислого магния обеспечивает увеличение концентрации углекислого газа,поскольку при 400 С углекислый магнийразлагается с образованием углекисло -го газа и оксида магния,Вместе с тем, образование оксидамагния способствует образованию сыпучих отложений вместо плотных, что облегчает их дальнейшее удаление.При нанесении на нагретый до 250300 ф С инструмент водной дисперсии латекса бутилкаучука, содержащего дополнительно карбонат магния, оксид медии графит, вода испаряется, а полиизобутилен и полиизонрен, плавясь, образует эластиную пленку толщиной 0,20,5 мм характеризующуюся исключительно высокой адгезией к металлу,При осуществлении технологическогоцикла обработки металла резко повышается температура на контактной поверхО ности инструмента (до 750 С), вследствие чего полиизобутилен и полиизопрен полностью сгорают с выделениемгазообразных продуктов 1 образующих газовую подушку между инструментом и за 5 готовкой.Присутствие в смазке окислителя -оксида меди обеспечивает полное окисление графита (до углекислого газа)после завершения процесса деформирования металла и тем самым повышаетстойкость инструмента при значительном уменьшении коэффициента трения,а отсутствие остатков смазки в полости штампа способствует лучшему оформи лению конфигурации поковки.Приготовление смазки состоит в том,что все ингредиенты вводят в латексбутилкаучука в произвольной последовательности, разбавляют водой и тщатель.но перемешивают до получения однород -ной суспензии. Суспензию напыляют наинструмент с помощью установки спреерного типа,Согласно описанной методики былиЗЗприготовлены смазки, составы которыхприведены в табл,Дпя сравнения был приготовлен известный смазочный состав, содержащийвес,7:Сополимер винилацетата и этилена 8Полисахарид(стабилизатор ) 3,6Графит 88Этот состав наносят на инструментв виде 507.-ной водной суспензии,0 Оценка свойств смазочных составовпроизводилась по четырем параметрам:а) коэффициенту трения, определяемому методом осадки кольцевых образ, цов;З% б) степени газовыделения, определяемой по закопчению стекла пирометра;в) количеству ударов для штамповкидеталей "кол ьпо л мч ринта"2 ТЭ 116,30.56. 142 на штамповочном молоте с весом падающих частей 3 т;г) стойкости штампов до первой переточки для поковки деталей ,кольцолабиринта" 2 ТЭ 116,30,56,142,На первом этапе исследования смазку наносят на образць из стали 35.После просушки в сушильном шкафу втечение 40 мин образцы подвергают об -ожигу в муфельной печи при 1100 С сосвободной циркуляцией воздуха до полного сгорания смазки и визуально фиксируют интенсивность газовыделенияпо закопчению стекла контрольного пирометра, Температурный режим печи пододерживают е точностью +5 С автоматическим потенциометром КСП. За критерий закопчения стекла пирометра при -нимают уменьшение показаний по сравнению с температурой печи,В табл. 2 даны результаты экспериментов по определению технологическихсвойств исследуемых смаэок,При обжиге образцов с технологической смазкой известного состава 6наблюдается закопчение стекла пирометра и пригар на поверхности образцов,При использовании смазки составов 3 и4 закопчение стекла и григаров не обнаружено. При использовании смазкисоставов 1, 2 и 5 наблюдалось легксезакопчение стекла иирометра,Коэффициент трения определяют экспериментально по номограммам зависимости уменьшения диаметра полости отстепени деформации при осадке кольцевых образцов из стали 35 с исходнымиразмерами, мм;Наружный диаметр 40Внутренний диаметр 20Высота 14на гидравлическом прессе Псо скоростью деформирования 0,00005 м/с,на установке, состоящей из нагревательной муфельной печи, бойков и системы регулирования температуры печии бойков. Образцы нагревают до постоянной температуры 1000 С, температура бойков составляет 250, 350 и450 С,6Размеры образцов после деформирования измеряют с точностью до 0,01 мм на инструментальном микроскопе БИИ.г Измерение внутреннего диаметра полости образца после осадки корректируют с учетом величины бочкообразованияО + О + ОИ ИИ ЭИ ВИ3где ОвОВОи - соответственно диаметры йолости образца по Основаниям и середине высоты.Эффективность применения предлагаемого смазочного состава в производственных условиях оценивают по результатам производственных испытанийв кузнечно-прессовом цехе при штампов 15 ке поковки кольцо лабиринта2 ТЭ 116,30,56.142 из стали 35, Определяют среднее количество ударов, необходимое для штамповки одной поковки1,по результатам опытной партии0 100 шт.) и стойкость инструмента допервой переточкитабл. 2,При нанесении смазочных составовбыла применена установка спреерноготипа, в которой предусмотрены две магистрали: для подачи охлаждающего исмазочного составов, по мере необходимости охлаждения или нанесения смазки на инструмент, Регулирование температуры на контактной поверхнэсти50 инструмента перед нанесением смазкиосуществляют путем охлаждения водянойпылью, подаваемой через магистральохлаждения, При достижении заданнойтемпературы инструмента автоматически35 включают подачу смазочного состава итребуемый состав покрывает поверхностьинструмента,Анализ результатов испытаний показывает, что из исследуемых составов40 оптимальными являются составы 3 и 4,которые. обеспечивают минимальный коэффициент трения на контактной поверхности в пределах 0,05-0,06 при температуре бойков и соответственно инструм мента 250 д С.Для данных температурных условийработы стойкость инструмента при горячей штамповке поковки "кольцо лабиринта" является максимальной и составляет700 шт., что в 2 раза выше, чем стойкость инструмента при штамповке поковок с известным составом. Отмеченоповышение производительности за счетсокращения числа ударов молота затрачиваемых на одну поковку,Оксидмеди Вода Углекисльймагний Графит во поливо раствора мера врастворе 3,6 4,5 10 22,5 10 50 33,8 15 Патекс бутилкаучука Количест- Количест 8 0,25 До 100 10 0,5 До 100 12 0,75 До 100 15 1,0 До 100 20 12 До 100,о1ЕР0р, ай о о О О л л С 01 И с Оа СЧ СЧ Ч ъо ОО СО ф О О О О О- 1 3 Л О О Д СО СО о о о о о о -щ -. 3 сО СО 00 й О 0 О 1а 1 1б 1 Э Р лЕ ххО 1 ЕР .гб б б 10д хО о о о о о о о о о О О О О О о о о о О О о о о о о О О О О О О О О О О о о о о о о о о с о о о о о о о о о 0 х Н Ю х а О М Со Ч СЧ 0 О О о л л л в в л О О О О О О О О,- --- СЧ Ч СЧ Ю 0 Л Л О С 1 Ф М С 1 О О СО О Л С 1 СОМ О СЧ СЧ О СЧ СЧ О СЧ СЧ Ол л л в л л в л в в в в л л л л л о о оо о о о о оо о о о о о о о о СО ЮОО О Ю 0 СО ЮО С 4 М С 1 О СЧ СЧ ОСЧ О л л лл , лв в оооо.оооооооооо О О О О О Л 1 1 И а а О О С Ф Ф -л Ф Ф Ф О О О о Л О О аЛ Л,ОО ФО,О О М М М О О О О О О О О О О О И О Ф б Фс Ю Л Ю м 3 И МСЧ МЧ М 1 сЧ МСоставитель Л, Русановар актор И, Николайчук Техред Т, Маточка Крртр Заказ 10122/37 Тираж 551 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Праектпая, 4 Формула изобретенияСмазка для горячей обработки металлов, содержащая воду и графит, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения смазочных свойств и повышения стойкости инструмента, смазка дополнительно содержит латекс бутилкаучука, углекислый .магний и оксид меди при следующем соотношении компонентов, вес.Ж:Латекс бутилкаучука 10-50 Графит 8-10 Углекислый магний0-15 Оксид меди 0,5-1,0 Вода До 100 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 297669, кл. С 10 М 7/02, 970,5