КОНЦЕНТРАТ СИНТЕТИЧЕСКОЙ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ Российский патент 1997 года по МПК C10M173/02 C10M173/02 C10M129/40 C10M129/16 C10M129/54 C10M133/08 C10N40/20 

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям для механической обработки металлов и может быть использовано на машиностроительных предприятиях различных отраслей народного хозяйства.

Известен концентрат синтетической смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для механической обработки металлов Аквол 14 (ТУ 38 101971-84) [1] содержащий в своем составе следующие компоненты, мас.

Малеиновый ангидрид 15
Полипропиленгликоль ПЭГ-35 или Гидропол 200 10
Триэтаноламин 30
Синтанол ДС-10 (или ОП-10, НЦСЭ 12) 0,5
Нитрит натрия 4,0
Бензтриазол 0,2
Вода До 100
Данная СОЖ в виде 3 15-ных водных растворов применяется на операциях точения, сверления, шлифования углеродистых и легированных сталей и обеспечивает хорошие технологические свойства. Недостатком ее являются невысокие антикоррозионные свойства в отношении черных металлов, поэтому в состав добавляется нитрит натрия, который вследствие своей токсичности запрещен во многих странах мира.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является концентрат СОЖ [2] содержащий, мас.

Моноэтаноламин 0,3
Натрий бензотно-кислый 0,3
Полиоксиэтилированный спирт (синтанол СД-10) 0,5
Аскорбиновая кислота 0,0125
Вода До 100
Эта СОЖ применяется при обработке резанием углеродистых и легированных конструкционных сталей, нержавеющих, жаропрочных сталей и сплавов на операциях фасонного фрезерования, протягивания, нарезания резьбы, точения, сверления, фрезерования и шлифования.

Недостатком данной СОЖ являются низкие эксплуатационные показатели: антикоррозионные и моющие свойства, а также невысокое качество обработки.

Целью изобретения является повышение антикоррозионных свойств и качества обрабатываемой поверхности и стойкости инструмента при обработке углеродистых сталей резанием.

Поставленная цель достигается тем, что в состав концентрата СОЖ, содержащей СЖК фракции C₇-C₉, неионогенное ПАВ и воду, дополнительно вводится алкилсалицилат кальция и этилцеллозольв при следующем содержании компонентов, мас.

Триэтаноламин 30 55
СЖК фракции C₇-C₉ 20 30
Неионогенное ПАВ 4 8
Этилцеллозольв 8 14
Алкилсалицилат кальция 0,5 3,0
Вода До 100
В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества в составе СОЖ применяются:
моноалкиловые эфиры полиэтиленгликолей на основе первичных спиртов, выпускаемых промышленностью под названием Синтанол ДС-10 ТУ 6-14-5 77-88 формулы
C_nH_2n+1O(C₂H_nO)_mH,
где n 10 18; m 8 10;
Синтамид-5 полиэтиленгликолевые эфиры моноэтаноламидов СЖК формулы
C_nH_2n+1CONH(CH₂CH₂O) (C₂H₄O)_mH,
где n 10 16; m 5 6;
триэтаноламин N(CH₂CH₂OH)₃ ТУ 6-02-916-79 - прозрачная жидкость от желтого до светло-коричневого цвета плотностью 1,095 - 1,124 при 20^oC;
Синтетические жирные кислоты фракции C_7-9 ГОСТ 23239-78. Эта жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета.

Этилцеллозольв моноэтиловый эфир этиленгликоля ГОСТ 8313-88 - бесцветная прозрачная жидкость.

В качестве алкилсалицилата кальция применяется присадка АСК ТУ 30 101 458 84 формулы
.

АСК применяется в маслах как моющая и антиокислительная присадка.

Производство концентрата СОЖ заключается в простом смешении компонентов. При температуре 40 50^oC загружают в реактор триэтаноламин, СЖК_СФ7-9, неионогенное ПАВ, перемешивают в течение 1 2 ч до получения однородной массы. Затем охлаждают содержимое реактора до 20 30^oC и загружают алкилсалицилат кальция, предварительно растворенные в расчетном количестве этилцеллозольва. Содержимое реактора перемешивают в течение 1 2 ч до получения однородной массы.

Применяется СОЖ в виде 1 3-ных водных растворов как технологическая среда при обработке металлов резанием.

В табл. 1 приводятся примеры (1 5) концентрата предлагаемой СОЖ, а также примеры 6 7, содержащие запредельные концентрации вновь вводимых компонентов в состав СОЖ.

Физико-химические свойства предлагаемой СОЖ приведены в табл. 2.

Для доказательства эффективности предлагаемого концентрата СОЖ (примеры 1 5) проводились сравнительные испытания его 3-ных растворов на воде жесткостью 4,6 мг-экв/л и 3-ных водных растворов известной СОЖ [2]
Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Антикоррозионные свойства относительно черных металлов определялись по ГОСТ 6243-75 п. 2.2.

Стойкость инструмента и качество обрабатываемой поверхности определялось на операциях точения углеродистой стали 45.

Как видно из приведенных результатов, антикоррозионные свойства предлагаемой СОЖ в 3 раза выше известной СОЖ [2] По качеству обработанной поверхности и стойкости режущего инструмента образцы предлагаемой СОЖ превосходят известную СОЖ [2] в 1,2 и в 1,3 раза, соответственно.

Сущность изобретения: концентрат содержит, мас. %: триэтаноламин 30 - 55; синтетические жирные кислоты фракции C₇-C₉ 20 - 30; неионогенное поверхностно-активное вещество 4 - 8, этилцеллозольв 8 - 14; алкилсалицилат кальция 0,5 - 3,0; воду - до 100. 3 табл.

Концентрат синтетической смазочно-охлаждающей жидкости для обработки металлов резанием, содержащий воду, алканоламин и неионогенное поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что концентрат в качестве алканоламина содержит триэтаноламин и дополнительно содержит синтетические жирные кислоты фракции С₇ С₉, этилцеллозольв и алкилсалицилат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.

Триэтаноламин 30 55
Синтетические жирные кислоты фракции С₇ С₉ 20 30
Неионогенное поверхностно-активное вещество 4 8
Этилцеллозольв 8 14
Алкилсалицилат кальция 0,5 3,0
Вода До 100