СМАЗКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ Российский патент 2004 года по МПК C10M169/04 C10M169/04 C10M107/50 C10M125/02 C10M125/04 C10N40/24 

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано в качестве смазки для обработки металлов давлением, в частности при горячем выдавливании и холодной объемной штамповке.

Из уровня техники известны смазки на основе полиорганосилоксана, применяемые в области обработки металлов давлением.

Например, из авторского свидетельства №454247 (опубл.25.12.74, МПК4 С 10 М 161/00) известна смазка на основе полиметилфенилсилоксана для обработки металлов давлением, содержащая также дисульфид молибдена, стеариновую кислоту, слюду, серу, сульфид свинца.

Однако данная смазка не может быть использована при горячей обработке металлов давлением, т.к. компоненты, входящие в состав смазки, имеют температуру вспышки ~300°С.

Из авторского свидетельства СССР №654675 (опубл.30.03.79 г., МПК4 С 10 М 159/04) известна технологическая смазка на основе полифенилметилсилоксановой жидкости, содержащая также порошкообразный графит и минеральное масло.

Данная смазка также не применима при горячей обработке металлов давлением, поскольку порошкообразный крупнодисперсный графит и минеральное масло при температуре выше 1000°С горят с образованием большого количества золы, которая засоряет инструмент, тем самым ухудшая геометрические параметры получаемой заготовки, кроме того ухудшаются антифрикционные свойства смазки и увеличивается износ инструмента.

Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении работоспособности смазки при температурах выше 1000°С, обеспечении взрыво- и пожаробезопасности, экологической чистоты.

Предлагаемая смазка для обработки металлов давлением содержит графит коллоидный, металлический наполнитель и полиорганосилоксан при следующем соотношении компонентов, мас.%: графит коллоидный 18-22, металлический наполнитель 6-9, полиорганосилоксан остальное.

В предпочтительном варианте смазка содержит графит коллоидный с размерами частиц менее 10 мкм, в качестве металлического наполнителя - алюминиевую пудру.

Полиорганосилоксан является дисперсионной средой, в которой графит находится во взвешенном состоянии, имеет температуру вспышки выше, чем минеральные масла.

Графит коллоидный и металлический наполнитель создают твердый разделительный слой. Металлический наполнитель предохраняет графит от выгорания. Графит - коллоидный, с размерами частиц менее 10 мкм.

Таким образом, смазка заявляемого состава обладает повышенной температурой вспышки, что увеличивает время возгорания смазки при использовании ее в процессе горячей обработки металлов давлением.

В качестве металлического наполнителя могут быть также использованы оксиды мягких металлов (свинец, цинк и др.).

В качестве полиорганосилоксана могут быть использованы любые полиорганосилоксаны, в частности силиконовые синтетические масла.

Нижеприведенные примеры заявленной смазки подтверждают, но не ограничивают ее применение в промышленности.

Предлагаемую смазку готовят следующим образом.

В процессе измельчения графита в него вводят металлический наполнитель и полиорганосилоксан. Все перемешивают до получения однородной массы. Полученная смазка обладает хорошими смазывающими свойствами, не токсична и не выделяет дыма.

В таблице 1 приведены составы заявленных смазок.

Влияние температуры на потери массы при нагреве определяли в лабораторных условиях на специальном приборе. Образец нагревали и, в процессе нагрева, на приборе, фиксировали изменения массы. В таблице 2 приведены значения потери массы образца при нагреве до 700°С.

Смазывающие свойства определяли методом осадки кольцевых образцов в холодном и в горячем состоянии.

Образцы из углеродистой стали, DxdxH=40×20×14 мм - осаживали с величиной деформации 50% на гидравлическом прессе усилием 630 т.с. (холодная осадка) и на электровинтовом прессе усилием 1000 т.с. (горячая осадка). Коэффициент трения определяли по расчетным номограммам. В таблице 3 приведены значения коэффициента трения.

В производственных условиях качество смазки проверяли при холодной калибровке и горячем выдавливании заготовок из различных сталей и сплавов: углеродистые стали, никелевые сплавы (таблица 4).

Таким образом, предлагаемая смазка является взрыво- и пожаробезопасной, экологически чистой, теплозащитной, обладает хорошей адгезией к поверхности, на которую она наносится, и низким коэффициентом трения.

Использование: при обработке металлов давлением, в частности при горячем выдавливании и холодной объемной штамповке. Смазка содержит в мас.%: графит коллоидный 18-22, металлический наполнитель 6-9, полиорганосилоксан остальное. Предпочтительно используют графит коллоидный с размерами частиц менее 10 мкм, а в качестве металлического наполнителя - алюминиевую пудру. Технический результат - обеспечение взрыво- и пожаробезопасности смазки, ее экологической чистоты, теплозащитности, хорошей адгезии к поверхности, на которую наносится смазка, хорошей смачиваемости и низкого коэффициента трения, определяющего смазывающие свойства смазки при обработке давлением металлов, сталей и сплавов. 2 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Смазка для обработки металлов давлением, содержащая графит коллоидный, металлический наполнитель и полиорганосилоксан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Графит коллоидный 18-22

Металлический наполнитель 6-9

Полиорганосилоксан Остальное