ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СМАЗКА ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ Российский патент 1995 года по МПК B21C1/24 B21C9/02 C10M161/00 

Изобретение относится к технологическим смазкам и может быть использовано при оправочном и безоправочном волочении капиллярных труб из нержавеющих сталей в качестве смазки, подаваемой внутрь трубки.

Процесс волочения труб из нержавеющих сталей, особенно дорнового, характеризуется высокими удельными давлениями и значительным тепловыделением в зоне деформации металла, что обусловливает налипание обрабатываемого металла на инструмент и приводит к появлению на поверхности трубы рисок, задиров, а также ее обрывам в процессе волочения. Назначение технологических смазок заключается в предотвращении налипания металла на инструмент, пластифицировании поверхностного слоя обрабатываемого металла, снижении усилия контактного трения и обрывности трубы в процессе волочения. Это достигается созданием в зоне деформации металла смазочной пленки с определенными химическими и реологическими характеристиками.

Для волочения труб из нержавеющих сталей обычно применяют смазки на основе хлорированных углеводородов.

Известна товарная смазка на основе хлорированных парафинов следующего состава, мас.%:
Масло индустриальное
И-12А или смесь И-12А и М11 (1 : 1) 25,0 Масло цилиндровое 52 15,0 Полиметакрилат "Д" 7,0 ХСО-200 8,0 Масло консервационное К-17 5,0 Бензотриазол 0,05 Хлорпарафин ХП-470 До 100 [1].

Однако производственные испытания показали недостаточную смазочную эффективность этой смазки при дорновом волочении капиллярной (игольной) трубки из нержавеющей стали.

Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к изобретению является смазка для холодной обработки металлов давлением (прототип), содержащая, мас.%: Триэтаноламин 7-10 Олеиновая кислота 5-8 Эпоксидная смола 7-10 Йод кристаллический 0,2-0,5
Сульфированный алкил- бензол 38-40
Парафин хлориро- ванный Остальное [2].

Однако известная смазка не обеспечивает необходимых технологических свойств, требуемых при дорновом волочении нержавстальных труб, что выражается в налипании металла на поверхность оправки и повышенной обрывности трубки в процессе волочения.

На операции дорнового волочения игольной трубки из нержавеющей стали хлорпарафины как таковые применяются в качестве внешней смазки, однако при использовании их в качестве внутренней смазки не обеспечивается стабильный процесс дорнового волочения вследствие высокой обрывности трубки, налипания металла на поверхность оправки и неудовлетворительного качества поверхности проволоченной трубки, т.е. создаваемая хлорпарафинами смазочная пленка не обладает требуемыми противоизносно-противозадирными и вязкостными свойствами. Это подтверждают также данные определения смазочных свойств на машине трения SRW-900, показывающие, что хлорпарафин ХП-470 в сравнении с зарубежной и предлагаемой смазками характеризуется низким значением нагрузки сваривания (Р_с) и повышенным диаметром пятна износа (D_и).

Целью изобретения является обеспечение стабильного процесса волочения за счет уменьшения обрывности трубки и устранения налипания металла на оправку.

Поставленная цель достигается тем, что смазка на основе хлорированных парафинов и полимерной вязкостной присадки дополнительно содержит жир шерстный, гидрохинон и триэфир дитиофосфорной кислоты, а в качестве полимерной вязкостной присадки смазка содержит каучук полибутадиеновый при следующем соотно- шении компонентов, мас.%:
Триэфир дитиофосфорной кислоты 5-20 Каучук полибутадиеновый 5-15 Жир шерстный 5-25 Гидрохинон 0,05-0,5 Хлорированный парафин До 100
В качестве триэфира дитиофосфорной кислоты - формулы
(RO)₂- S(CH₂)₄CCl₃ может быть использована серу - хлорфосфорсодержащая противоизносная присадка ЛЗ-309/2, товарный продукт по ТУ 38.101748-78 (Ленинградский ОНМЗ им. Шаумяна).

В качестве хлорированных парафинов используются хрорпарафины ХП-470 и ХП-600 по ТУ 6.01.568-76 и ТУ 6.01.511-76 соответственно (ГОСНИИХЛОРПРОЕКТ).

В качестве полимерной вязкостной присадки используется каучук бутадиеновый НИПБ по ТУ 38.103290-75 (Ефремовский завод СК). Каучук бутадиеновый НМПБ является продуктом полимеризации бутадиена в растворе органических углеводородов в присутствии комплексных катализаторов на основе соединений титана. Применяется в резино-технической промышленности для изготовления резин в составе антикоррозионных покрытий.

В качестве жира шерстного используется технический продукт по ОСТ 17-449-81, получаемый при очистке овечьей шерсти (Невинномысский шерстяной комбинат им. В.И.Ленина).

Гидрохинон, ГОСТ 19627-74 (Государственные стандарты СССР. Указатель 1990, т. 4), применяют в фотографии в качестве составной части проявителя, а также в качестве антиокислителя для стабилизации легко окисляющихся веществ и ингибитора полимеризации в производстве акрилонитрила, метилакрилата и др. акриловых мономеров.

Смазку готовят смешением компонентов при 50-80^оС.

В соответствии с изобретением приготовлены и испытаны образцы смазок NN 1-7. Образцы NN 1-3 подтверждают предельные и оптимальные концентрации компонентов заявляемой смазки. Образцы NN 5-7 - с запредельными значениями концентраций компонентов. В табл. 1 приведен компонентный состав образцов смазок, а в табл. 2 и 3 представлены физико-химические и технологические свойства указанных образцов в сравнении с прототипом и зарубежными смазками Duraron DF-2 и Duraron DF-M.

Образцы заявляемой смазки испытаны в условиях Тюменского завода Медоборудования и инструментов.

Обоснование концентраций компонентов предлагаемой смазки.

Нижний предел каучука низкомолекулярного полибутадиенового обеспечивает достаточно высокую вязкость смазки при повышенных температурах (пример 2, табл. 1 и 2), снижение содержания каучука в смазке ниже указанной концентрации (пример 4, табл. 1 и 2) приводит к резкому падению вязкости смазки и ухудшению ее смазочных свойств (пример 4, табл. 3).

Верхний предел содержания каучука низкомолекулярного полибутадиенового в смазке также ограничен вязкостными характеристиками смазки: смазка является достаточно вязкой при повышенных температурах и достаточно текучей при комнатной температуре, чтобы обеспечить ее подачу внутрь трубки закачиванием насосом (пример 1, табл. 1 и 2). Увеличение содержания каучука выше оптимального резко увеличивает вязкость концентрата, что затрудняет подачу смазки внутрь трубки насосом (пример 5, табл. 1 и 2).

Нижний предел жира шерстного в смазке обеспечивает необходимые ей смазочные и вязкостные свойства (пример 3, табл. 1-3), снижение его содержания сопряжено со снижением вязкости смазки (пример 4, табл. 1 и 2), а следовательно, и толщины смазочной пленки в зоне деформации, что ведет к ухудшению смазочных свойств продукта (пример 4, табл. 3).

Верхний предел содержания шерстного жира обеспечивает оптимальные вязкостные характеристики смазки (пример 2, табл. 1 и 2). Увеличение содержания жира шерстного в смазке выше оптимального сопровождается потерей текучести смазки при комнатной температуре (пример 5, табл. 1 и 2), что не позволяет закачивать смазку внутрь трубки насосом.

Нижний предел содержания присадки противоизносной ЛЗ-309/2 - триэфира дитиофосфорной кислоты, обеспечивает необходимые смазочные свойства продукта (пример 2, табл. 1 и 3), уменьшение концентрации присадки ниже указанного значения сопровождается снижением противоизносных и противозадирных свойств смазки (пример 4, табл. 1 и 3).

Увеличение концентрации присадки противоизносной ЛЗ 309/2 выше оптимального значения (пример 1, табл. 1) не ведет к дальнейшему улучшению смазочных свойств и связано с неоправданным расходом дорогостоящего продукта (пример 6, табл. 1 и 3).

Гидрохинон в концентрации 0,05-0,5 предотвращает полимеризацию каучука полибутадиенового в составе смазки.

Смазочные свойства образцов ТС определяли на машине трения SRW-900.

Результаты испытаний образцов заявляемой ТС в сравнении с зарубежными смазками Duraron DF-2 и Duraron DF-M и прототипом отражены в табл. 2 и 3 и актах производственных испытаний. Приведенные данные показывают что, составы NN 1-3 заявляемой смазки превосходят отечественную по смазочным и технологическим свойствам (табл. 3), обеспечивают стабильный процесс волочения, уменьшают обрывность трубки и налипаемость металла на инструмент, по физико-химическим и технологическим свойствам находятся на уровне зарубежных образцов аналогичного назначения Duraron DF-M и Duraron DF-2 и превосходят их по смазочным свойствам (табл. 3).

Состав смазки N 3 - под условным названием "Игнол" прошел промышленные испытания в условиях Тюменского завода медоборудования и инструментов в сравнении с зарубежными смазками Duraron DF-M и Duraron DF-2. Результаты приведены в табл. 3.

Таким образом, замена импортных смазок заявляемой исключит экономическую зависимость от внешнего рынка и позволит высвободить инвалюту.

Использование: в качестве технологической смазки на операциях оправочного и безоправочного волочения капиллярных труб из нержавеющих сталей. Предлагаемый состав смазки содержит, мас.%: триэфир дитиофосфорной кислоты 5-20; каучук полибутадиеновый 5-15; жир шерстный 5-25; гидрохинон 0,05-0,5; хлорированный парафин - до 100. Смазку готовят простым смешением компонентов при 50-80°С. 3 табл.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СМАЗКА ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, содержащая хлорированный парафин и полимерную вязкостную присадку, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильного процесса волочения за счет уменьшения обрывности труб и устранения налипания металла на оправку, смазка дополнительно содержит шерстный жир, гидрохинон и триэфир дитиофосфорной кислоты, а в качестве полимерной вязкостной присадки смазка содержит полибутадиеновый каучук при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Триэфир дитиофосфорной кислоты - 5 - 20
Полибутадиеновый каучук - 5 - 15
Шерстный жир - 5 - 25
Гидрохинон - 0,05 - 0,5
Хлорированный парафин - До 100