Смазка для волочения металлов Советский патент 1983 года по МПК C10M3/02 C10M3/18 

4

05 ND vl

00 Изобретение относится к смазочны материалам и может быть использова но для волочения металлов, например при волочении проволоки из медноцин новых сплавов. Известна смазка для волочения проволоки следующего состава, вес. натриевые соли синтетических жирных кислот 30; натриевые соли син тетических жирных кислот Cg-C r-SO60 и буроугольный или синтетический воск 10-20. Данная смазка эффективна при вол чении стальной проволоки СI. Однако для волрчения проволоки из цветных металлов и применение ее в виде водного раствора не эффектив но, так как смазка обладает недоста точной адгезионной и эмульгирующей способностями, в результате чего после обработки металла появляются задиры и налипания металла ha инстр мент. Наиболее близкой по составу к предлагаемой является смазка для во лочения проволоки, содержащая следующие компоненты, вес.%: окисленны дистиллят таллового масла (смоляные кислоты) 5-6; соли щелочных метал;Лов жнрных кислот 3-4; каустическая сода 0,12-0,15 и вода остальное. Дистиллят таллового масла содержит, вес.%: карбоновые кислоты С -С2479,5,- окисленные продукты (не растворимые в петролейнрм эфире ) 16,7 и примеси 3,8. Известная смазка эффективна при холодной обработке цветных металлов Однако известная смазка обладает недостаточной способностью экраниро вать поверхность трения медноцинковых сплавов, что ведет к понижению эффективности процесса волочения обрыву проволоки, быстрому износу калибровочного инструмента. Цель изобретения - снижение усилий волочения и повышение стойкости инструмента. Поставленная цель достигается тем, что смазка для волочения метал лов, содержащая воду, каустическую соду и окисленные смоляные кислоты, дополнительно содержит окисленные жирные кислоты фракции растительных кисел и,продукт, полученный после отгонки растворителя на экстракта омыленного талло ого масла, при следунядем соотношении компонентов, вес,%: Окисленные жирные кислоты фракции С, раститель1О f и4 / 1 ных масел1,6-2, Окисленные смоляные кислоты0,4-0, Продукт, полученный после отгонки растворителя из экстракта омыленного таллового масла .0,8-1,4 Каустическая сода 0,15-0,2 Вода. Остальное Для получения окисленных жирных кислот растительных масел взята следующая смесь- жирных кислот, вес.%: олеиновая 67,6,- линолевая 26,8 и пальмитиновая- 5,6. Окисление смеси жирных кислот можно вести кислородом воздуха при 120140 С или гидроксилированием пере,кисью водорода при 70-110 0 в присутствии органического растворителя или без него до содержания оксикислот 15%. Состав окисленных жирных кислот, вес.%: олеиновая 62,4; линолевая 16,9; пальмитиновая 5,6; оксикислоты 15,1. Окисленные жирные кислоты по сравнению с исходными выдерживают более высокие механические и тепловые нагрузки, обладают повышенной адгезией к поверхности металлов,что способствует лучшему экранированию поверхности трения между обрабатывающим инструментом и обрабатываемым изделием. Жирные кислоты и их продукты .окисления в нейтральных и кислых средах практически не растворимы в воде. Физико-химические показатели исходных жирных кислот кислотное число 182 мг КОН/Г, йодное число 162, .ркисленных жирных кислот; кислотное число .168 мг КОН/Г, йодное число 130. В качестве смоляных кислот для их окисления целесообразно использовать смоляные кислоты типа абиетановой(98 вес.%)и левопимаровой(2 вес. % Окисление смоляных кислот можно вести также как и жирных кислот до содержания, окисленных продуктов 12%о Состав окисленных смоляных кислот, вес.%: Смоляные кислоты 87,4 окисленные продукты 12,6. . В щелочной среде окисленные смоляные -кислоты обладают высокими эмульгирующими свойствами по сравнению с исходными смоляными и жирными кислотами. Данные свойства позволяют равномерно распределить адсорбционнбЛй слой смазки по поверхности металла и получать более экранированные поверхности трения. Окисленные смоляные кислоты обладают более высокими моющими свойствами по сравнению с исходными и жирными кислотами, устойчивы к деструкции, Благодаря наличию двойных связей смоляные кислоты хорошо окисляются с образованием окиси-, эпокси- и карбонильных групп. Физико-химические показатели исходных смоляных кислот: кислотное число 170 мг КОН/Г, йодное число 128; окисленных смоляных кислотs кислотное число 140 мг КОН/Г, йодное число 110. Ф

Смоляные кислоты и их продукты окисления в нейтральных и кислых средах практически не растворимы в воде, растворимы в гидроксилсодержащих растворителях, коррозионными свойствами не обладают, на лакокрасочные покрытия не влияют.

Продукт экстракции омыленного таллового масла иначе может быть назван как неомыляемые вещества таллового масла (или сульфатного мыла).

Чтобы получить фракцию неомыляемых веществ из таллового масла его предварительно омыляют щелочью. Поэтому неомыляемые вещества можно получать непосредственно из сульфатного мыла (исходный продукт для полу чения таллового масла).

Неомыляемые вещества получают по следующей технологии: в смеситель подают сульфатное мыло (10 кг/ч), воду(10 кг/ч)и этилацетат(б,7 кг/чЛ Полученный гомогенный раствор поступает в верхнюю часть экстракционной колонны в количестве 26,7 кг/ч. В нижнюю часть экстрактора поступает этилацетат. Экстракт отбирается из верхней отстойной зоны экстрактора в количестве 27,7 кг/ч и содержит 3,7% сухого вещества, которое на 93,2% состоит из неомыляемых веществ После отгонки этилацетата полученные неомыляемые вещества подвергают очистке перекисью водорода в присутствии сернистого железа. Процесс ведут в нейтральной среде при соотно- шении неомыляемых веществ, перекиси водорода, сернистого железа, равном 1:0,09:0,0001, в течение 3-5 мин.

Полученные неомыляемые вещества светло-коричневого цвета без запаха, мазеобразной консистенции, обладают смазочными свойствами, хорошей адгезией к металлам, в воде не растворимы, растворимы в гидроксилсодержащих растворителях, коррозионными свойствами не обладают, на лакокрасочные покрытия не влияют. Физикохимические показатели неомыляемых веществ таллового масла: кислотное число 14,0 мг КОН/Г, йодное число 10(

Каустическую соду вводят в состав смазки с целью создания щелочной среды (рН .7,2-8,0), что обеспечивает растворение в водном растворе окисленных смоляных кислот, которые эмульгируют неомыляемые вещества таллового масла (сульфатного мыла) и окисленные жирные кислоты.

Физико-химические свойства IOToвой смазки: в шоде растворима, эмульсия стабильна, обладает хорошей адгезией к металлам, хорошими моющими свойствами, коррозионными свойствами не обладает, на лакокрасочные покрытия не влияет, рН раствора 7,28,0.

Способ приготовления смазки.

В емкости, заполненной водой, растворяют расчетное количество каустической соды и нагревают до 4050 С, затем в нее при непрерывном перемешивании вводят необходимое количество окисленных жирных, окисленных смоляных кислот и неомыляeMfcJx веществ таллового масла. Условия применения смазки: интенсивное перемешивание, температура водной эмульсии смазки 70-90°С, время выдержки изделий в смазке 2-3 мин и щелочная среда (рН 7,2-8,0).

По описанной технологии приготовлены смазки, рецептура которых приведена в табл. 1. Для испытания использована известная смазка следующего состава, вес.%: окисленные смоляные кислоты 5, натриевая соль жирных кислот 3, каустическая сода 0,14 и вода до 100.

Кроме того, взята заводская смаз ка б, содержащая смесь 50 вес.% растительного и 50 вес.% индустриального масел.

Испытания проводили на волочильном стане ВСГ 1/550 при волочении проволоки из медноцинкового сплава ЛС 59-1, маршрут волочения 6,8 х 6,0 мм. Среднюю стойкость инструмента определяли как количество тонн протянутой проволоки при износе отверстия калибрующего инструмента на 0,01 мм.

Результаты сравнительных испытаний по эффективности смазок приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2 , средний потребляетиый ток с предлагаемой смазкой (составы 2-4) ниже, а средняя стойкость инструмента выше по сравнению с известной и заводской смазками.

0

Таким образом, использование предлагаемой смазки по сравнению с известной снижает усилие волочения на 16,7%, повышает стойкость инструмента в 2,7 раза, увеличивает выход год5ной продукции на 5,6% и сокращает до 60 расход смазочного материала.

Т а б л и 4.jgi 1

СМАЗКА ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ, содержащая воду, каустическую соду и окисленные смоляные кислоты, отличающаяся тем, что с целью повышения стойкост-и инструмента и снижения усилий волочения, она дополнительно содержит окисленные жирные кислоты фракции растительных масел и продукт, полученный после отгонки растворителя из экстракта бмыленного таллового масла, при следующем соотношении компонентов, вес.%; Окисленные жирные кислоты фракции С -С „растительных MaceA .1,6-2,0 Окисленные смоляные кислоты0,4-0,8 Продукт, полученный после отгонки растворителя из экстракта омыленного таллового масла 0,8-1,4 i Каустическая сода 0,15-0,2 ВодаОстальное (Л