Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов Советский патент 1988 года по МПК C10M173/02 

Данное изобретение относится к см эочно-охлаядающим жидкостям (СОЖ), применяемым при мexaничeqкoй обработке металлов, в частности в процессах резания. Известны СОЖ для механической обработки металлов на основе нефтяных масел- с добавлением полимеров: полистирола, полиакрилонитрила, полиэтилена и поливинилового спирта. Эти полимерные добавки вводятся в виде высокодисперсных порошков и позволяют повысить стойкость инструмента в 1,5 раза по отношению к мае.лам. Недостатком указанных СОЖ являетс выпадение полимеров в осадок. Для повышения смазочных свойств жцдкости и улучшения стабилизирующег действия при алмазно-абразивной обработке чугунных изделий применяют жидкость на основе воды, натриевой Соли кислого гудрона, тетраборнокислрго натрия, нитрита натрия, трИ этаноламина, натриевых солей стеариновой н олеиновой кислот и 3-5%-ного водного раствора сополимера акрнлами да и акрилата натрия или калия. Эта жидкость сложна по составу, лричем ее применение не всегда дает высокое качество обрабатываемой поверхности. Наиболее близкой по составу к пре лагаемой является СОЖ для механической обработки металлов, представляющая собой водный раствор калыщнированной соды. Однако применение известной жидКости не обеспечивает стойкость режущего инструмента и требуемое качество обрабатываемой поверхности. Целью данного изобретения являетсяповышение стойкости режущего инст румента и качества обрабатываемой поверхности. Для достижения поставленной цели смазочно-охлаждающая жидкость для ме ханической обработки металлов, содер жао1ая воду и кальцинированную соду, дополнительно содержит неполную железную соль полиакриловой кислоты пр .следующем содержании компонентов, мас.%: Неполная железная соль полиакриловой кислоты (полимер ПК)0,5-3 Едкий натр0,2-2 Кальцинированная сода ; 0,5-1 ВодаOcTajjbHoe Предлагаемая СОЖ имеет следующие физико-химические характеристики. Водный прозрачньй раствор желтого цвета без запаха. Значение рН при 20С9-10 Кинематическая вязкость при 7-9 ест Удельный вес при 20°С 1 Коррозию черных металлов не вызывает. Химическая формула и характеристика соли полиакриловой кислоты -CHj-CH 1 С00н,5о где п 50-80. Соль представляет собой, в зависимости от способа высушивания, стеклообразные пластинки красно-коричневого цвета или слаборозовый порошок. Она хорошо растворяется в воде, не растворима в органических растворителях. Температура начального разложения (на воздухе). Растворы неполной железной соли полиакриловой кислоты нетоксичны, негорючи, невзрывоопасны. При нагревании водных растворов не вьщеляются вредные вещества. Едкий натр добавляют в СОЖ с целью уменьшения коррозии. Для стабилизации полученного раствора добавляют кальцинированную содУ, которая, будучи электролитом,обеспечивает постоянство степени диссоциат ции полимера в растворе. Благодаря этому раствор стабилен во времени по вязкости и величине водородного показателя. Предлагаемая СОЖ проверена на стойкость режущего инструмента при ее применении. Исследование проводили на вертикальном фрезерном станке однрзубой торцовой фрезой из стали Р 18. Параметром стойкости режущего инструмента выбрана величина износа по задней поверхности. Режим резания: скорость резания 85 м/мин, подача 0,1 мм/зуб, пшрина фрезерования 1 мм, глубина срезаемого слоя 20 мм, сталь 45. Пример 1. Испытывалась СОЖ следующего состава, мас.%: полимер

ПК 0,5, едкий натр 0,2, кальцинированая сода 0,5, вода до 100.

Износ фрезы по,задней поверхности 0,070 мм.

П р и м е р 2. Испытывалась СОЖ .следунидего состава,мае.%: полимер ПК 1, едкий натр 1,2, кальцинированная сода 0,75, вода до 100. Износ фрезы по задней поверхности 0,078 мм

П р и м е р 3. Испытьшалась СОЖ следующего состава, мас.%: полимер ПК 3, едкий натр 2, кальцинированная сода 0,5, вода до 100. Износ фрезы по задней поверхности 0,065 мм.

П ри м ё р 4. Испытьгаалась СОЖ следующего состава, мас.%: полимер ПК 0,5, едкий натр 0,2, кальцинир.ованная сода -1, вода до 100. Износ фрезы по задней поверхности мм

П р и м е р 5. Испытывалась СОЖ. следующего состава, мас.%: полимер ПК 0,5, едкий натр 2, кальцинированная сода 0,5, вода до 100. Износ фрезы по задней поверхности 0,064 мм.

Приме р 6. Испытьшалась СОЖ следующего состава, мас.%: полимер ПК 3, едкий натр 0,2, кальцинированная сода 0,5, вода до 100. Износ ; |фрезы по задней поверхности 0,071 мм.

П р и м е р 7. Испытывалась СОЖ . следующего состава, мас.%: полимер . ПК 3, едкий натр 2, кальцинированная сода 1, вода до 100- Износ фрезы по задней поверхности 0,072 мм.

Испытания предлагаемьк СОЖ по сравнению с 1,5%-ным водным раство- : ром кальцинированной соды показали, ; что их применение позволяет в 1,7- : .2,8 раза повысить стойкость режущего инструмента, что обусловливает и повьшение качества обрабатываемой поверхности, обеспечивая ее шероховатость до 2,2 Ыкм.

Таким образом, предлагаемая смазочно-охладдающая жццкость является однородной системой, не разделяется на фазы при хранении, не содержит отравлякщих веществ при термическом воздействии во время обработки металлов резанием. СОЖ не горюча, не взрывоопасна, не пенится, имеет, удовлетворительные мокицие свойства, не вызывает коррозии деталей и оборудования.

СМАЗОЧНО -ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИД-КОСТЬ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ, содержащая воду и кальцинированн та соду, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повьшения стойкости режущего инструмента и повышения качества обрабатьшаемой поверх. ности, жвдкость дополнительно содержит неполную железную соль полиакриловой кислоты и едкий натр при следующем содержании компонентов, мас.%: Неполная железная соль полиакриловой кислоты 6,5-3Едкий натр 0,2-2 Кальцинированная сода ;0,5-1 Вода Остальное