СОСТАВ СМАЗКИ ДЛЯ ХОЛОДНОГО ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ Российский патент 1999 года по МПК C10M163/00 C10M163/00 C10M159/08 C10M125/10 C10M125/26 C10N40/24 

Изобретение относится к технологическим смазкам для обработки материалов давлением и может быть использовано при холодном волочении стальной проволоки.

Известна смазка для холодного волочения металлов (Патент N 2052494, кл. C 10 M 169/04, публ. 1996г.).

Известная смазка содержит жидкое мыло, полученное омылением соапстоков растительных масел едким натром до содержания жирных кислот не менее 40% в кол. 25-35мас.% и тальк в кол. 65-75мас.%.

Смазка известного состава имеет высокие физико-механические, экологические и пожаробезопасные свойства. Однако область ее применения ограничена грубым волочением. При тонком волочении в условиях более высоких скоростей и кратности волочения использование смазки известного состава обнаруживает следующие недостатки:
- сильный разогрев волоки;
- пленка смазки не выдерживает значительных удельных давлений в зоне соприкосновения металла и волочильного инструмента и разрывается, особенно при многократном волочении.

Т. е. физико-механические свойства смазки, удовлетворяющие условиям грубого волочения, недостаточны для волочения тонкого, т.к. не могут обеспечить низкий износ волок и высокое качество поверхности протягиваемого металла.

Задача настоящего изобретения заключается в создании смазки для тонкого волочения проволоки с высокими физико-механическими, экологическими и пожаробезопасными свойствами.

Для решения поставленной задачи изменен качественный и количественный состав смазки известной. В него дополнительно введена композиция, полученная омылением едким натром смеси животного жира и кокосового масла до содержания жирных кислот не менее 70% и наполнитель - оксид железа, полученный прокаливанием на воздухе гидратов и кислородных соединений железа. При этом почти вдвое увеличено количество жидкого мыла, количество же талька почти вдвое уменьшено.

При испытаниях в условиях тонкого волочения смазка нового состава обнаруживает новые свойства - более высокую пластичность и способность к разъединению поверхностей соприкасающихся тел протягиваемого изделия и волочильного инструмента, а также обеспечивается хороший теплоотвод, предотвращая тем самым сильный разогрев проволоки. Высокая пластичность и способность к разъединению соприкасающихся поверхностей исключают разрывы поверхности в условиях значительных удельных давлений и таким образом обеспечивают высокое качество протягиваемых поверхностей.

Свойства, проявляемые при волочении смазкой нового состава можно объяснить следующим образом. В заявленном составе мыльная основа представляет собой смесь двух составляющих: большую, содержащую до 40% жирных кислот, и меньшую, содержащую до 70% жирных кислот. Наполнитель - оксид железа, полученный прокаливанием на воздухе гидратов и кислородных соединений железа, не содержит химически активных составляющих. Введенный в мыльную основу вышеприведенного состава, он, не нарушая ее высокие молекулярно-силовые свойства, обнаруживает высокие свойства разъединительные и способность к теплоотводу.

Пример. Для приготовления заявленной смазки брали:
- мыло жидкое по ТУ 10 РСФСР 506-89,
- композицию, полученную омылением едким натром смеси жира животного и кокосового масла до содержания жирных кислот не менее 70%. Можно использовать композицию, получаемую в соответствии с ГОСТ 28546-90, не подвергая ее операциям сушки, гранулирования и брикетирования.

В качестве оксида железа использовали доступные, выпускаемые промышленностью диспергированные до 0,15-0,3 мкм размера частиц железоокисные пигменты.

Например, красный железоокисный пигмент, полученный по техпроцессу, включающему: обезвоживание железного купороса, размол обезвоженного сульфата железа, введение добавок, прокаливание, промывка от водорастворимых солей, фильтрация, сушка, тонкий помол.

Одинаковые результаты были получены при использовании железоокиснокальциевого пигмента, полученного по техпроцессу, включающему: нейтрализацию известью отработанных растворов травления железа, содержащих железный купорос и серную кислоту, продувку воздухом, сушку, прокаливание и измельчение. Небольшое количество ионов кальция, имеющееся в полученном пигменте, способствует естественному снижению влажности готового продукта, что очень важно при получении смазок, т.к. их влажность должна быть минимальна.

Жидкое мыло, мыльную композицию и тальк закладывали в смеситель и смешивали в течение 20-40 минут при комнатной температуре. Полученный гранулированный продукт сушили до влажности 3-5%. В полученный высушенный порошок вводили диспергированный оксид железа с влажностью 0%, перемешивали. Готовую смазку новую и по прототипу засыпали в мыльницы волочильного стана типа ТВ-6-7/350 "Грюн", на котором осуществляли сухое волочение низкоуглеродистой проволоки с ⊘ 1,5 мм. до ⊘ 1,2 мм. со скоростью 720м/мин., а также в мыльницы волочильного стана типа ТВ-6-7/350 "Морган", на котором осуществляли волочение этой же проволоки с ⊘ 1,2 мм. до ⊘ 0,55 мм. со скоростью 550м/мин.

Готовую проволоку подвергали визуальному осмотру и испытаниям по Ту 3284-74.

Физико-механические свойства проволоки, полученной с использованием новой смазки и смазки по прототипу приведены в таблице 2 для составов смазки, приведенных в таблице 1. Из таблицы 2 видно, что в условиях тонкого волочения, физико-механические характеристики новой смазки не уступают известной, сохраняя высокие экологические и пожаробезопасные свойства. Кроме того, новая смазка обнаруживает еще одно преимущество, при не использовании можно не наносить подсмазочный слой.

Щелочная пыль в атмосфере отсутствовала, как и при использовании смазки известной.

В таблице 3 приведены физико-химические характеристики мыла жидкого, полученного омылением соапстоков растительных масел едким натром до содержания жирных кислот не менее 40 %.

В таблице 4 приведены физико-химические характеристики композиции, полученной омылением едким натром меси жира пищевого животного и кокосового масла до содержания жирных кислот не менее 70%.

Состав содержит 60 - 65 мас. % жидкого мыла, полученного омылением соапстоков растительных масел едким натром до содержания не менее 40% жирных кислот, 25 - 30 мас. % талька, 4 - 10 мас. % композиции, полученной омылением едким натром смеси жира животного пищевого и кокосового масла до содержания не менее 70% жирных кислот и 0,1 - 1,0 мас. % оксида железа, полученного прокаливанием на воздухе гидратов и кислородных соединений железа. Смазка этого состава при тонком волочении проволоки проявляет более высокие физико-механические, экологические и пожаробезопасные свойства по сравнению с известными. 4 табл.

Состав смазки для холодного волочения проволоки, включающий жидкое мыло, полученное омылением соапстоков растительных масел едким натром до содержания жирных кислот не менее 40% и тальк, отличающийся тем, что в него дополнительно введены композиция, полученная омылением едким натром смеси жира пищевого животного и кокосового масла до содержания жирных кислот не менее 70%, и наполнитель - оксид железа, полученный прокаливанием на воздухе гидратов и кислородных соединений железа при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Жидкое мыло, полученное омылением соапстоков растительных масел едким натром до содержания жирных кислот не менее 40% - 60 - 65
Композиция, полученная омылением едким натром смеси жира пищевого животного и кокосового масла до содержания жирных кислот не менее 70% - 4 - 10
Тальк - 25 - 30
Оксид железа, полученный прокаливанием на воздухе гидратов и кислородных соединений железа - 0,1 - 1,0