СМАЗКА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ Российский патент 1999 года по МПК C10M129/02 C10M129/02 C10M129/56 C10M129/74 C10N40/20 

Изобретение относится к смазкам на основе минерального масла с присадками для использования при механической обработке металлов в машиностроении и наиболее эффективно при обработке нержавеющих сталей, титановых сплавов.

Уровень техники.

Известны серийные смазочно-охлаждающие жидкости на основе минеральных масел с присадками "Эмульсол ФМИ-5", "Эмульсол Т", "Автокат" для лезвийной обработки подшипниковых и конструкционных сталей в машиностроении (каталог химической продукции Ивановского АО "Химпром", Иваново, 1990 г., с. 18). Указанные СОЖ включают стеариновую кислоту, антикоррозионную и противопенную присадки и минеральное масло. Недостатком этих СОЖ является невысокая стойкость резцов и сверл при обработке нержавеющих сталей.

Известна также смазка для механической обработки металлов (Патент N 1671676 SU. Смазка для механической обработки металлов. "Изобретения стран мира", N 11, 1991), состав которой, % мас.: сера 15 - 20, канифоль 8 - 12, стеариновая кислота 25 - 35, натриевая соль высших жирных кислот 10 - 15, политетрафторэтилен 3 - 5, олифа - остальное.

Смазка позволяет обрабатывать стали 12Х18Н1, но не позволяет производить тонкие и глубокие сверления и обработку титановых сплавов из-за поломки режущего инструмента.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по совокупности признаков, т. е. прототипом, является смазка для механической обработки металлов резанием (пат. N 166489 SU. Смазка для механической обработки металлов резанием. "Изобретения стран мира", N 10, 1991). Смазка имеет состав, мас. %: воск пчелиный 3 - 5, стеарин 6 - 10, дисульфид молибдена 5 - 7, сосновая канифоль 3 - 6, скипидар 8 - 10, ортофосфорная кислота 4 - 8, алюминиевая пудра 3 - 5, минеральное масло - до 100. Стойкость сверл в указанной смазке при обработке конструкционных сталей повышается в 1,5 раза.

Недостатком прототипа является сложный состав и недостаточно высокая стойкость сверл при сверлении труднообрабатываемых материалов (нержавеющие стали, титановые сплавы), невозможность глубокого сверления (до 100 мм глубиной) тонких отверстий (до 3 мм) в этих сталях и сплавах.

Сущность изобретения.

Изобретательская задача состояла в разработке смазки для механической обработки металлов на основе минерального масла, обеспечивающей высокую стойкость сверл при обработке труднообрабатываемых металлов (нержавеющая сталь, титановые сплавы).

Поставленная задача достигается путем создания смазки для механической обработки металлов на основе минерального масла и присадок, отличающейся тем, что в качестве присадок содержит стеарокс-6 и медное мыло жирных кислот растительных масел при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Стеарокс-6 - 20 - 30
Медное мыло жирных кислот растительных масел - 30 - 35
Минеральное масло - До 100
Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить достигаемый технический результат, а именно: увеличить стойкость сверл в 3,2 раза при сверлении отверстий в заготовке из нержавеющей стали Х18Н10Т и титановых сплавов ВТ6.

Стеарокс-6 серийно выпускается Казанским ПО "Нефтеоргсинтез" согласно ГОСТ 8980-75.

В качестве медного мыла жирных кислот растительных масел использовать медное мыло из соапстоков саломасла (отходов рафинации растительных масел при производстве маргарина). Медное мыло из соапстоков саломасла выпускается опытными партиями Ивановским маргариновым заводом (по ТУ 824.40203-93).

Кроме того, медное мыло жирных кислот можно получить и непосредственно из растительных масел в две стадии: растительное масло омыляют при температуре 60 - 70^oC едким натром с получением натриевого мыла, затем полученное мыло соединяют в реакторе с мешалкой с раствором сероокисной меди, в результате реакции медь замещает натрий и получается медное мыло жирных кислот. Мыло твердое, жирное на ощупь, цвет мыла - от темно-синего до сине-зеленого. Медное мыло можно получать, взяв в качестве исходного сырья подсолнечное масло, рапсовое масло, льняное масло, кокосовое масло и др.

Предлагаемая смазка для механической обработки металлов готовится по следующей технологии.

Пример 1. 20 г (20 мас. %) стеарокса-6 помещали в эмалированную или стеклянную посуду и нагревали до 100^oC. В расплав вводили 50 г (50 мас.%) минерального масла И-Г-А-68 (ГОСТ 20799-88). Смесь перемешивали до получения однородной пасты, а затем добавляли, при перемешивании 30 г (30 мас.%) медного мыла жирных кислот, полученного из подсолнечного масла. Перемешивание продолжаем до равномерного растворения всех ингредиентов. После охлаждения получаем смазку, готовую к применению.

Пример 2. 2.25 г (25 мас.%) стеарокса-6 нагревали в реакторе до 100^oC, включаем мешалку и добавляем 42 г (42 мас.%) минерального масла И-Г-А-68, а через 15 - 20 мин. сюда же вводили 33 г (33 мас.%) медного мыла жирных кислот из рапсового масла. Через 20 - 25 мин. смазка готова.

Пример 3. К 30 г (30 мас.%) стеарокса-6, нагретого до 100^oC, добавляем 35 г (35 мас.%) минерального масла И-Г-А-68 и перемешиваем 15 - 20 мин. В смесь добавляем 35 г (35 мас. %) медного мыла жирных кислот из льняного масла. Через 20 - 25 мин. останавливаем мешалки и охлаждаем реактор с готовой смазкой.

Полученные образцы смазок для механической обработки металлов (согласно примерам 1 - 3) были испытаны на установке, смонтированной на базе сверлильного станка СН-30, позволяющей снимать момент трения при сверлении заготовок, количество отверстий, просверленных одним сверлом до его затупления. Оценивалась чистота поверхности (класс шероховатости) отверстий, просверленных в заготовке с помощью предлагаемой смазки. Условия испытаний: сверла серийный из стали Р6М5 различного диаметра: заготовки, в которых сверлили отверстие - из стали Х18Н10Т, титановые сплавы ВТ2, ВТ6, и др.; смазка (по примерам 1 - 3) наносилась на сверло кистью однократно на одно испытание. Усилие нажатия на сверло зависело от его диаметра и было постоянным во время испытаний, скорость вращения сверла - 900 - 1500 об/мин.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Примечание к таблице. Стойкость сверла в смазке по прототипу принята за единицу. Заготовкой служила сталь Х-18Н10Т. За стойкость принято отношение количества отверстий, просверленных одним и тем же диаметром предлагаемой смазкой, сравнительно со смазкой - прототипом.

Из таблицы видно, что при использовании заявленного изобретения достигается технический результат - увеличение стойкости сверл в 1,1 - 3,2 раза.

Кроме этого, применение предлагаемой смазки позволяет улучшить чистоту поверхности, сверлить тонкие (менее 2 мм) и глубокие (до 100 мм) отверстия в нержавеющих сталях и титановых сплавах, чего невозможно достичь с применением смазки - прототипа.

Изобретение относится к смазкам для использования при механической обработке металлов в машиностроении и наиболее эффективно при обработке нержавеющих сталей, титановых сплавов. Смазка содержит, мас.%:
Стеарокс-6 - 20 - 30
Медное мыло жирных кислот растительных масел - 30 - 35
Минеральное масло - До 100.

Использование смазки увеличивает стойкость сверл в 1,1 - 3,2 раза, позволяет улучшить чистоту поверхности, сверлить как тонкие (менее 2 мм), так и глубокие (до 100 мм) отверстия в нержавеющих сталях и титановых сплавах. 1 табл.

Смазка для механической обработки металлов на основе минерального масла и присадок, отличающаяся тем, что она в качестве присадок содержит стеарокс-6 и медное мыло жирых кислот растительных масел при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Стеарокс-6 - 20 - 30
Медное мыло жирных кислот растительных масел - 30 - 35
Минеральное масло - До 100