КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО - ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 2021 года по МПК C10M173/00 C10M125/04 C10M125/20 C10M129/16 C10M133/04 C10M145/24 C10M159/00 C10N40/20 

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые могут быть использованы в виде водных растворов в машиностроении на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов и сталей.

Из "Уровня техники" известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий продукт взаимодействия олеиновой и борной кислоты с алканоламином в среде минерального масла, полиоксиэтилированный спирт, гликоль, бутиловый спирт, нитрит натрия, касторовое масло и воду (патент РФ №2236439, кл. МПК С10М 173/00, опубл. 20.09.2004).

Кроме того, из "Уровня техники" известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий минеральное масло, моноэтаноламин, борную кислоту, жирную кислоту, продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с алканоламином, смесь на основе диоксановых спиртов и воду, в качестве продукта взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с алканоламином он содержит продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с моноэтаноламином и/или продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с диэтаноламином и дополнительно содержит бактерицидную добавку, хлорпарафин и изопропиловый спирт (патент РФ № 2372383, МПК С10М 173/00, опубл. 10.11.2009).

Техническая проблема состоит в том, что существующие концентраты смазочно-охлаждающих жидкостей не позволяют обеспечить высокую производительность продольного точения коррозионностойкой стали при использовании режущих пластин из твердого сплава с защитным покрытием и снизить при этом значения составляющих сил резания.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Технический результат заключается в повышении производительности продольного точения коррозионностойкой стали при использовании режущих пластин из твердого сплава с защитным покрытием и снижении при этом значения составляющих сил резания.

Технический результат обеспечивается тем, что концентрат смазочно-охлаждающей жидкости включает олеат меди, антиокислительную присадку, диспергирующую присадку, очищенное базовое масло, эмульгатор, вещество-связку и воду. При этом в качестве антиокислительной присадки он содержит дифениламин, в качестве диспергирующей присадки - сукцинимидную присадку С5АБ, в качестве эмульгатора - неиногенный эмульгатор, а в качестве вещества-связки - диэтиленгликоль, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

олеат меди 0,3 - 1,8 дифениламин 0,1 - 0,3 сукцинимидная присадка С5АБ 1,5-3,5 очищенное базовое масло 9,5-12 неионогенный эмульгатор
диэтиленгликоль 20 - 30
2 - 7 вода остальное

Сущность настоящего изобретения поясняется диаграммой, на которой отображены составляющие сил резания при точении коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т с использованием СОЖ по патенту РФ №2236439 и настоящее изобретение и режущих пластин из твердого сплава с защитным покрытием.

Проведенные исследования показали, что полусинтетическая СОЖ, модифицированная металлоплакирующей присадкой, позволяет обеспечить повышение производительности продольного точения коррозионностойкой стали при использовании режущих пластин из твердого сплава с защитным покрытием (повышение скорости резания на 27 % по сравнению со скоростью резания, рекомендуемой производителем режущих пластин) и снизить при этом значения составляющих сил резания P_x на 41 %; P_y на 24 %; P_z на 27 %.

При изготовлении заявляемого концентрата СОЖ используют следующие компоненты.

Под базовым маслом следует понимать базовое масла из синтетического, минерального или природного масла, отдельно или в комбинации с равным содержанием компонентов. При этом базовое масло на основе синтетического масла выбрано из сложного эфира алифатической или ароматической ди-, три- или тетракарбоновой кислоты с одним или находящимися в смеси от С₇- до С₂₂-спиртами, из простого полифенилового эфира или алкилированного простого ди- или трифенилового эфира, из сложного эфира триметилолпропана, из пентаэритрита или дипентаэритрита с алифатическими от С₇- до С₂₂-карбоновыми кислотами, из сложных эфиров C₁₈-димерной кислоты с от С₇- до С₂₂-спиртами, из комплексных сложных эфиров, как отдельных компонентов или в любой смеси, или выбрано из поли-α-олефинов, алкилированных нафталинов, алкилированных бензолов, полигликолей, силиконовых масел, простых перфторполиэфиров. Базовое масло на основе минерального масла представляет собой масло индустриальное марки И-12А или И-20А по ГОСТ 20799-88 или другое минеральное масло вязкостью не более 40 мм²/с при 40°С. Базовое масло на основе природного масла выбрано из генетически модифицированного триглицеридного масла с высокой долей олеиновой кислоты, генетически модифицированного растительного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты, включая сафлоровое масло, кукурузное масло, рапсовое масло, подсолнечное масло, соевое масло, льняное масло, арахисовое масло

Для получения олеата меди используют техническую олеиновую кислоту по ГОСТ 7580-91, или ТУ 10-04-02-82-91, или ТУ 9145-172-4731297-94.

В качестве эмульгатора применяют неионогенный эмульгатор ОП-7 по ГОСТ 8433-81.

В качестве вещества-связки используют диэтиленгликоль по ГОСТ 10136-77.

В качестве антиокислительной присадки используют дифениламин в соответствии с ГОСТ 194-80.

В качестве диспергирующей присадки используют сукцинимидную присадку С5АБ в соответствии с ТУ 38.401-58-130-95.

Композицию СОЖ получают путем смешения компонентов в аппаратах с механическим перемешиванием и паровым обогревом при температуре 85-95°С и в течение 2,5-3 часов. Изначально сырьевые компоненты хранятся в металлических резервуарах. Для дозирования жидких компонентов применяются объемные дозирующие устройства в виде мерников и счетчиков. Приготовление СОЖ осуществляется путем смешения компонентов в реакторах-смесителях, оборудованных механическими мешалкам и системой нагрева и охлаждения. Перекачивание масла и других жидких сырьевых компонентов, циркуляция компонентов с целью их смешения, откачивание СОЖ в емкости готовой продукции осуществляют центробежными насосами.

Пример 1

Композицию СОЖ изготавливают в соответствии с вышеприведенным способом. При этом получают композицию следующего качественного и количественного состава, мас. %:

Соль меди и олеиновой кислоты (олеат меди) 0,6 Дифениламин (антиокислительная присадка) 0,2 Сукцинимидная присадка С5АБ (диспергирующая присадка) 3,2 Очищенное базовое масло 12 Неионогенный эмульгатор ОП-7
диэтиленгликоль 22
7 Вода остальное

Пример 2

Композицию СОЖ изготавливают в соответствии с вышеприведенным способом. При этом получают композицию следующего качественного и количественного состава, мас. %:

Соль меди и олеиновой кислоты (олеат меди) 0,9 Дифениламин (антиокислительная присадка) 0,2 Сукцинимидная присадка С5АБ 2,5 Очищенное базовое масло 10 Неионогенный эмульгатор ОП-7
диэтиленгликоль 26
5 Вода остальное

Пример 3

Композицию СОЖ изготавливают в соответствии с вышеприведенным способом. При этом получают композицию следующего качественного и количественного состава, мас. %:

Соль меди и олеиновой кислоты (олеат меди). % 1,5 Дифениламин (антиокислительная присадка) 0,3 Сукцинимидная присадка С5АБ (диспергирующая присадка) 1,5 Очищенное базовое масло 9,7 Неионогенный эмульгатор ОП-7
диэтиленгликоль 30
3 Вода остальное

В таблице представлены показатели качества полученного состава концентрата СОЖ и 3%-ного водного раствора этого концентрата СОЖ.

Таблица

Показатели качества приготовленных образцов концентрата СОЖ и 3%-ного водного раствора СОЖ

Наименование показателя Норма Фактическое значение Метод испытания Концентрат 1. Внешний вид Однородная маслянистая жидкость темно-зеленого цвета соответствует ГОСТ 6243, раздел 1 2. Плотность при 20°С, кл/м³ 900-1150 1009 ГОСТ 3900 3. Вязкость кинематическая, мм²/с, при не более, чем 50°С 30-55 46,15 ГОСТ 33 4. Стабильность при хранении выдерживает выдерживает ГОСТ 6243, п.6а Раствор 3% 5. Стабильность эмульсии после 24 часов выдержки:
- на дистилированной воде;
- на воде с общей жесткостью 4,6 мг-экв/л;
- на воде с общей жесткостью 7,0 мг-экв/л;
- на водопроводной воде Выдерживает
Выдерживает
Выдерживает
Выдерживает Выдерживает
Выдерживает
Выдерживает
Выдерживает ГОСТ 6243, раздел 3.1

Из представленных в таблице данных следует, что разработанный состав заявленного концентрата водосмешиваемой СОЖ соответствует всем требованиям, предъявляемым к концентратам СОЖ по внешнему виду, плотности, вязкости кинематической, содержанию воды, стабильности при хранении.

Испытание 3%-ного водного раствора этого концентрата также показало соответствие всем нормам: стабильности эмульсии после 24 часов выдержки, эмульгируемости в производственной воде, склонности к пенообразованию, коррозионной активности, коррозионной агрессивности и по другим показателям.

Сбалансированное сочетание компонентов обеспечивает высокие характеристики продукта и длительный срок службы. При этом обеспечиваются следующие преимущества:

• композиция является стабильной и не образуется осадок при ее хранении;

• усиливается «режущее» действие СОЖ (облегчается процесс резания);

• достигаются хорошие противоизносные свойства при интенсивных режимах резания, также происходит образование металлических защитных пленок на режущей поверхности инструмента из твердого сплава и защитных покрытий.

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости включает олеат меди, антиокислительную присадку, диспергирующую присадку, очищенное базовое масло, эмульгатор, вещество-связку и воду. При этом в качестве антиокислительной присадки он содержит дифениламин, в качестве диспергирующей присадки - сукцинимидную присадку С5АБ, в качестве эмульгатора - неиногенный эмульгатор, а в качестве вещества-связки - диэтиленгликоль. Технический результат заключается в повышении производительности продольного точения коррозионностойкой стали при использовании режущих пластин из твердого сплава с защитным покрытием и снижении при этом значения составляющих сил резания. 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости, включающий олеат меди, антиокислительную присадку, диспергирующую присадку, очищенное базовое масло, эмульгатор, вещество-связку и воду, при этом в качестве антиокислительной присадки он содержит дифениламин, в качестве диспергирующей присадки - сукцинимидную присадку С5АБ, в качестве эмульгатора - неиногенный эмульгатор, а в качестве вещества-связки - диэтиленгликоль, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

олеат меди 0,3-1,8 дифениламин 0,1-0,3 сукцинимидная присадка С5АБ 1,5-3,5 очищенное базовое масло 9,5-12 неионогенный эмульгатор 20-30 диэтиленгликоль 2-7 вода остальное