Смазка для горячей обработки металлов давлением Советский патент 1983 года по МПК C10M7/02 C10M7/04 

Изобретение относится к горячей деформации металлов, в частности к технологическим смазкам, и может быть использовано, например, для н несения на Инструмент при прокатке толстостенных полых вагонных осей на непрерывном осепрокатном стане Технология изготовления полых .осей отличается от мно.гих процессо обрабс тки металлов тем, что предус матривает многократную деформацию заготовок, начинающуюся при. 1220°С в раскатном стане и оканчивающуюся извл ечением оправки из оси при тем пературе металла 900°С. Из этого вытекает необходимость применения технологической смазки Имеющей широкий температурный инте вал действия. Известны смазки 1 для горячей обработки металлов, следующего сос тава, вес.%: Триполифосфат натрия .1,6-1,8 Борная кислота0,2-2 Калий углекислый -0,2-2 Сланцевый концентрат2-10Продукты- окисления гудронов .2-10 ВодаДо 100 Известны также смазки для горяч обработки, в состав которых входят следующие компоненты, вес.%: Лигнин амглонизированный Триполифосфат натрияСоапсток раститель10-40ных масел. Поливинилацетат0,5-2 ная эмульсия о;О1-1 Бипииеридин До 100 C2 Вода 15-25 Борная кислота 15-25 Углекислый калий 6-34 Коллоидный графит . 0,15-10 Триэтаноламин 2-8 Углекислый натрий 2-20 Метасиликат натрия Триполифосфат нат, Остальное рия Общим для всех этих смазок явля ся наличие в их составе органическ веществ, которые в процессе горяче деформации сгорают, образуя дым и копоть и загрязняя, тем самым атмос .феру цеха. Наиболее близкой по составу к предлагаемой является смазка ИЗгД горячей обработки металлов давлением содержащая Триполифосфат натрия, графит и воду при следующем соотноении компонентов, вес.%: Графит 20-40 Триполифосфат нат- . piVi5-15 Полиакриламид 0,3-3 Синтетическое моющее средство0,05-0,5 ВодаОстальное Диапазон применения .известной смазки узок , так как полиакриламид и синтетическое моющее средство при высокой температуре сгорают. Эта смазка может быть использована до . , при более высоких температурах смазка теряет свои смазочные и антифрикционные свойства. Целью изобретения является расшире-ние температурного интервала использования смазки.. Поставленная цель достигается тем, что смазка для горячей обработки металлов давлением, содержащая графит, Триполифосфат натрия и воду, дополнительно содержит датолитовый концентрат и калий фосфорнокислый трехзамещенный при следующем соотнр-г-. шении компонентов, вес.%: . . % Триполифосфат натрия11,9-35,7 Графит8,7-26,1 Датолитовый концентрат 2,9-8,7 Калий фосфорнокислый трехзамещенный 0,1-0,3 Вода Остальное При изготовлении смазки, использу.ются технические материалы: датолито-. вый концентрат (ГОСТ 16108-75;, графит (гост 5279-61 КПЗ ), Триполифосфат натрия (ГОСТ 13453-771, калий . фосфорнокислый трехзамещенный чис- . тый кристаллический (ГОСТ 10075-62Л вода техническая. Предлагаемая смазка готовится следующим образом. Сначала тщательно ремешивают Триполифосфат натрия свогдой до, .полного его растворения, затем в этот раствор засыпается графит и датолитовый концентрат и вновь тщательно перемешивается. Калий фосфорнокислый трехзамещенный вводится в раствор последним. Приготовлены и опробованы в лабог раторных и производственных условиях составы смазок, приведенные в табл.1

Таблиц, а 1

СМАЗКА ДЛЯ.ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИИ содержащая триполифосфат натрия, графит и воду, отличающаяся тем, что, с целью расширения температурного интервала использования она дополнительно содержит датолитовый концентрат и калий фосфорнокислый трехзамещенный при следующем соотношении компонентов, вес.%: Триполифосфат натрия11,9-35,7 Графит8,7-26,1 Датолитовый концентрат2,9-8,7 Калий фосфорнокислый i трехзамещенный 0,1-0,3 Вода Остальное (Л со о 4 О ел

Датолитовый концентрат2,9

Триполифосфат натрия35,7

Графит26,1

Калий фосфорнокислый трехэаме-j щенныйО ,1

Вода35,2 Приготовлен также известный соста смазки (4), вес.%: Триполифосфат натрия10 Графит30 Полиакриламид1,6 Синтетическое мокзщее средство0,27 Вода58,13 Для предварительного сравнения в лабораторных условиях наиболее важно характеристики - антифрикционных свойств подготовленных смазок исполь зован метод осадки на прессе, цилинд рических образцов до определенной постоянной высоты между плоскими бой ками, на поверхность которых кистью наносили исследуемые смазКи. Сущность этого метода заключается в тем, что при осадке образец приобретает форму бочки. При этом степень бочкообразнрсти - mctc где D - диаметр образца находится в прямой зависимости от величины сил трения между поверхностями пресса и деформируемого образца. Смазка с лучшими антифрикционными свойствами обеспечивает меньшую величину боч кообразности (Г. Однако основное внимание уделено проверке предлагаемой смазки в произ водственных условиях при производств полын осей на осепрокатном стане. . Смазку наносили на оправку набрыз гиванием перед задачей оправки в гильзы. , Оценку качества смазки производил по следующим показателям; влияние на стабильность протекания процесса прокатки, выделение продуктов сгорания смазки,условия извлечения оправок

8,7 11,9

8,7

0,3

0,2 70,.4 52,8 качество внутренней поверхности о,сей и наружной - оправок. Результаты лабораторных и производи, ственных испытаний приведены в табл.2. Как видно из табл. 2, предлагаемая смазка обладает удовлетворительными антифрикционными свойствами в более широкого температурном интервале 900-. 1220°С, тенденция увеличения бочкообразовайия, т.е. ухудшение антифрикци ч онных свойств, видна только после превышейия-1220°С. В то .же время для известной смазки подобное i явление набг людается при более низкой температуре - 1000-1200°С. Кроме того, применение предлагаемой смазки по сравнению с известной обеспечивает стабильный лроцесс прокатки в широком диапазоне температур 900-1220 С. СМазка не го;рит, не .разлагается/ не выделяет вред;ных веществ, при этом повышается качество внутренней поверхности осей и исключается износ оправок. Составы с граничным содержанием компонентов 1 и 3 склонны к незначительным отклонениям. Состав. смазки : 1, содержащий наименьшее количество датолитового концентрата, приводил к незначительной вибрации при 1220°С Использование состава 3 приводило к легкому поскрипыванию при извлечении справок на люнете. Оптимальным составом является состав 2. Таким образом, предлагаемая смазка по сравнению с известной обладает бО Jljpe широким температурным интервалом использования, что позволяет получать оси для вагонных колес с более высоким качеством их внутренней поверхности, а также увеличить стойкость оправок. Кроме того, использование предлагаемой, смазки позволяет улучшить условия труда обслуживающего персонала, так как она не содержит горючих и отравляющих веществ-.

В качестве базового объекта может быть расся отрена смазка, применяемая при горячей прокатке труб размером

0,143

20,1470,1430,1230,098

(.известный )

0,147

Стабильно,-Стабильно Без затрудне-Дефекнезначи- .. ний ты оттельная сутствуСтабильно

2 3

(извест- Неустойчи- С вибра- Затрудниный) во цией тельное

При прокатке полых осей,дует нанести слоем толщиной 0,13-т, где обязательной операцией является0 17; г/см. Однако это технологически повторный нагрев заготовки, при ко-.невозможно, так как максимальная толторой необходимо избежать образованиещина слоя триполифосфатной смазки, окалины, триЬолифосфатную смазку еле- 5которую можно нанести, составляет

102x5-7 из углеродистых марок сталей. Смазка представляет собой тонкоизмель- , ченный порошок трицолифосфата натрия 5.

Т а б л и ц. а ,

0,135

0,140

ОДЗб

0,156

0,144

0,175

Продолжение табл. 2

Износа не отмечено

ют

То же

То же - Мелкиериски

j10304056

0,0047 г/см. Поэтому известная смаэ- нанесена слоем 0,15-0,17 г/см и ка не может быть применена при про- обеспечивает процесс горячей прокаткатке полых осей.ки полых осей. При этом предлагаемая

Предложенная смйзка является более ния в широком температурном интерватехнологичной,.так как она может быть ле (900-1220°С .

смазка обеспечивает заищту от окисле