КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2007 года по МПК C10M173/00 C10M129/08 C10M129/40 C10M133/08 C10M133/16 C10M145/28 C10M137/04 C10M159/04 

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ) и может быть использовано для приготовления рабочих растворов СОЖ, используемых для обработки металлов резанием на металлообрабатывающих предприятиях.

Известны концентраты для приготовления СОЖ, используемые при механической обработке металлов, представляющие собой эмульсии и водные растворы активных компонентов [1].

Однако такие СОЖ сложны в изготовлении, обладают недостаточно высокими смазочными способностями.

Наиболее близким к заявляемому изобретению составом того же назначения по достигаемому результату и совокупности существенных признаков является концентрат СОЖ для механической обработки металлов, содержащий продукт обработки олеиновой кислоты или жирных кислот растительных масел фракции C₁₂-C₁₈ алканоламином, в качестве которого используют диэтаноламин, при температуре 130-150°С, минеральное масло, гликоли, полиоксиэтилированный алкилфенол, продукт взаимодействия борной кислоты и алканоламина при температуре 95-105°С, низшие первичные спирты фракции С₃-С₇, жирные кислоты фракции С₁₂-С₂₀ [2].

К недостаткам СОЖ, полученной на основе такого концентрата, относится то, что СОЖ не обладает достаточными смазывающими свойствами.

Задачей заявляемого изобретения является создание концентрата водоэмульсионной СОЖ для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости с улучшенными смазочными свойствами.

Эта задача решается тем, что концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий продукт взаимодействия жирной кислоты и алканоламина при температуре 130-150°С, жирные кислоты, минеральное масло, гликоли, продукт взаимодействия борной кислоты с алканоламином при температуре 95-105°С и воду, дополнительно содержит ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевую соль, синтамид-5 и полиэтиленоксид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт взаимодействия жирных кислот и алканоламина при температуре 130-150°С20-30Жирные кислоты2-6Минеральное масло15-25Гликоли2-6Продукт взаимодействия борной кислоты с алканоламином при температуре 95-105°С20-30Ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевая соль2-6Синтамид-52-6Полиэтиленоксид8-12Водаостальное

Исследование технологических свойств СОЖ, приготовленной на основе заявляемого концентрата показали, что дополнительное введение в известный состав ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевой соли, синтамида-5, полиэтиленоксида приводит к улучшению смазывающих свойств СОЖ.

Для приготовления используют продукт взаимодействия олеиновой кислоты (ТУ 9145-172-4731297-94) или миристиновой кислоты (ТУ 6-09-127-70), или стеариновой кислоты (ГОСТ 9419-60) и триэтаноламина (ТУ 6-02-916-79) или моноэтаноламина (ТУ-6-02-915-84), или диэтаноламина (ТУ-0902652-86) при температуре 130-150°С. Жирные кислоты: олеиновая кислота (ТУ 9145-172-4731297-94) или миристиновая кислота (ТУ 6-09-127-70). Минеральное масло И-12А (ГОСТ 20799-88). Гликоли: этиленгликоль (ГОСТ 19710-83) или диэтиленгликоль (ГОСТ 1016-77). Продукт взаимодействия борной кислоты (ГОСТ 18704-78) и алканоламина, в качестве которого может быть использован моноэтаноламин (ТУ 6-02-915-84), или триэтанодамин (ТУ 6-02-916-79), при температуре 95-105°С. Ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевая соль - (ТУ 6-02-1177-79) (Оксифос Б), Синтамид-5 (ТУ 6-02-640-91), полиэтиленоксид-400 - (ФС 42-1242-96).

Концентрат СОЖ получают путем смешения компонентов при температуре 50-70°С до получения однородной массы.

На металлообрабатывающих предприятиях СОЖ применяют в виде 2-8%-ных водных эмульсий.

Исследование технологических свойств предлагаемого состава по сравнению с известным проводилось при механической обработке алюминиевого сплава АК9Т и стали 40ХГНМ. Технологические свойства СОЖ оценивались по величине шероховатости обработанной поверхности при точении на различной скорости резания.

Испытания проводились на токарном станке URSUS с бесступенчатым регулированием числа оборотов шпинделя. В качестве инструмента использовались проходные резцы из быстрорежущей стали Р6М5. Резцы имели следующие геометрические параметры режущей части γ=10°; α=10°; ф=60°; ф'=30°; r=0,2 мм.

Измерения шероховатости обработанной поверхности проводились на приборе «Talysurf».

Результаты испытаний технологических свойств предлагаемого состава и известного приведены в табл.2 (исследования шероховатости обработанной поверхностипри точении сплава АК9Т. Концентрат СОЖ - 7%) и 3 (исследования шероховатости обработанной поверхности при точении стали 40 ХГИМ. Концентрация СОЖ - 3%)

Как видно из таблиц 2 и 3 значение шероховатости обработанной поверхности при точении алюминиевого сплава и стали для предлагаемого состава СОЖ во всем исследованном диапазоне скоростей резания являются более низкими, чем при использовании известного состава.

Таким образом, смазывающая способность предлагаемого состава, оцениваемая по величине шероховатости обработанной поверхности при точении алюминиевого сплава АК9Т и стали 40ХГИМ, более высокая по сравнению с известным составом.

Источники информации

1. А.С. СССР №1162866.

2. Патент РФ №2107715.

Табл.1КомпонентыСоставы12345678910111213141516171819202122232425262728Олеиновая кислота-642---642---642---642---642Миристиновая кислота----642---642---642---642---Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с моноэтаноламином при Т 130-150°С-202530------------------------Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-150°С20---202530---------------------Продукт взаимодействия олеиновой кислоты с триэтаноламином при Т 130-150°С-------202530------------------Продукт взаимодействия миристиновой кислоты с моноэтаноламином при Т 130-150°С----------202530---------------Продукт взаимодействия миристиновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-150°С-------------202530------------Продукт взаимодействия мири-стиновой кислоты с триэтаноламином при Т 130-150°C----------------202530---------Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с моноэтаноламином при Т 130-150°С-------------------202530------Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с диэтаноламином при Т 130-150°С----------------------202530---Продукт взаимодействия стеариновой кислоты с триэтаноламином при Т 130-150°С-------------------------202530Этиленгликоль15236236236236---------------Диэтиленгликоль-------------236236236236236Продукт взаимодействия борной кислоты с моноэтаноламином при Т 95-105°С15202530202530202530202530202530            Продукт взаимодействия борной кислоты с триэтаноламином при Т 95-105°С                202530202530202530202530Синтетические жирные кислоты фракции С₁₀-С₂₀4---------------------------Ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевая соль-642642642642642642642642642Минеральное масло35252015252015252015252015252015252015252015252015252015Синтамид-5-264264264264264264264264264Полиэтиленоксид-121081210812108121081210812108121081210812108Низшие первичные спирты фракции С₃-С₇3---------------------------ВодаДо 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До 100До100До 100До 100До 100До 100До 100

Таблица 2№ состава концентрата в соответствии с таблицей №1При скорости V=6 м/минПри скорости V=10 м/минПри скорости V=25 м/минRa, мкмRa, мкмRa, мкм153,53,023,52,92,533,232,543,12,82,553,42,92,463,63,12,673,732,583,132,493,52,72,5103,52,52,4113,92,52,6123,62,52,5133,72,62,5143,42,72,4153,62,72,5163,42,72,5173,32,92,5183,62,92,4193,82,82,6203,12,62,5213,02,82,4223,32,92,5233,52,92,4243,72,62,6253,852,72,5253,62,82,5273,02,82,4283,62,92,5

Таблица 3№ состава концентратов в соответствии с таблицей №1V=5 м/минV=10 м/минV=20 м/минRa, MKMRa, MKMRa, MKM156,18,224,25,07,2344,97,0445,07,054,15,06,963,94,86,973,84,96,983,74,77,193,94,97,2103,95,07,2113,75,17,1123,65,06,9133,75,07,21444,97,01545,07,0163,94,96,9173,95,06,91845,06,9193,94,87,1203,84,97,2213,74,77,2223,94,97,1233,95,06,9243,75,17,2253,65,07,0263,75,07,02744,96,92845,06,9

Использование: на металлообрабатывающих предприятиях. Концентрат содержит в мас.%: продукт взаимодействия жирных кислот и алканоламина при температуре 130-150°С 20-30, жирные кислоты 2-6, минеральное масло 15-25, гликоли 2-6, продукт взаимодействия борной кислоты с алканоламином при температуре 95-105°С 20-30, ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевая соль 2-6, синтамид-5 2-6, полиэтиленоксид 8-12, вода остальное. Технический результат - улучшение смазывающих свойств. 3 табл.

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, содержащий продукт взаимодействия жирных кислот и алканоламина при температуре 95-150°С, жирные кислоты, минеральное масло, гликоли, продукт взаимодействия борной кислоты и алканоламина при температуре 95-105°С и воду, отличающийся тем, что концентрат дополнительно содержит ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевую соль, синтамид-5 и полиэтиленоксид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

продукт взаимодействия жирных кислот и алканоламина при температуре 130-150°С20-30жирные кислоты2-6минеральное масло15-25гликоли2-6продукт взаимодействия борной кислоты с алканоламином при температуре 95-105°С20-30ди(алкилполиэтиленгликолевого) эфира фосфорной кислоты калиевая соль2-6синтамид-52-6полиэтиленоксид8-12водаостальное