Смазка для горячего прессования металлов Советский патент 1984 года по МПК C10M7/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в .частности к горячему прессованию металлов, и может быть использовано для изготовления смазочных шайб на матрицу при горячем прессовании труб и профилей из различных сталей и сплавов йа гидравлических прессах в температурном интервале 400-1250°С.

Технологические смазки, применяемые при горячей деформации, при прессовании определяют энергетические характеристики процесса, стойкость инструмента и качество поверхности изделий. Качество наружной поверхности горяче-прессованных труб в значительной степени зависит от свойств смазки, применяющейся для матрицы.

Известен состав смазки, применяемый для изготовления шайбы, используемой при горячем прессовании полых изделий, в котором в качестве связующего используется концентрат сульфитно-спиртовой барды, следующего состава, мас.%: нитрид бора 46-54; концентрат сульфитно-спиртовой барды 5-7; вода остальное. Эта смазка обеспечивает улучшение качества внутренней поверхности ll.

Однако использование сульфитноспиртовой барды, в качестве связующег не обеспечивает требуемой прочности изготовленных из этой смазки шайб и они разрушаются либо при транспортировке к прессу, либо при подпрессовке заготовки в контейнере пресса. Кроме того, при высоких температурах сульфитно-спиртовая барда разлагается и в атмосферу цеха выделяется болшое количество вредных выбросов.

Известен состав смазки для изготовления шайб (стеклянных дисков) для горячего прессования металлов, который в качестве связующего содержит фенольные смолы в количестве 1-8 мае. % в смеси со стеклянной фриттой 2J .

Однако смазка содержит фенольные смолы, это приводит к повьш1енному выделению вредньпс выбросов в атмосферу цеха, что резко ухудшает санитарногигиенические условия труда.

Известен состав смазки для изготовления смазочных шайб, используемы при горячем прессовании изделий, который в качестве связующего вещества содержит парафин, а компоненты взяты при следующем соотношении.

мас.%: порошок молибдена. 85-95, парафин 5-15 З .

Однако изготовленные из этой смазки шайбы очень хрупкие и часто разрушаются уже при подпрессовке заготовки в контейнере пресса. В связи с этим дальнейшее прессование происходит без смазки, что ухудшает качество поверхности прессованных изделий. Кроме того, парафин при высоких температурах разлагается с выделением большого количества дыма, что ухудшает санитарно-гигиенические условия труда.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является смазка для горячей обработки металлов давлением, содержащая в качестве связующего жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мае. %: стеклянная фритта 89-90; глина 5; потащ 0,6-1,0; жидкое стекло 4,2-5,0; вода остальное. Шайбы, изготовленные из указанной смазки, обеспечивают стабильность процесса прессования при температурах вьшге 900 С (4} .

Недостатком этой смазки является то, что шайбы, изготовленные из нее, не плавятся при температурах горячего прессования ниже 900 С из-за наличия в ее составе тугоплавкого жидкого стекла. Это приводит к нестабильности процесса прессования, а следовательно; к ухудшению поверхности прессованных изделий.

Цель изобретения - обеспечение стабильности процесса горячего прессования при 400-1250°С.

Поставленная цель достигается тем, что смазка для горячего прессования металлов, содержащая стеклянную фритту, связующее и воду, в. качестве связующего содержит гидроокись натрия или калия при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Стеклянная фритта 86-90

Гидроокись натрия

или калия2-4

ВодаОстальное

В предлагаемой смазке может быть использована стеклянная фритта любого состава.

Предлагаемая смазка обеспечивает стабильность процессов прессования в широком температурном интервале 400 - и улучшает качество поверхности прессованных изделий, 3 Кроме того, использование в состй смазки гидроокиси натрия или калия значительно облегчает последующий процесс удаления смазки с изделий травлением, так как при взаимодейс вии расплавленного стекла и гидроокиси натрия или калия на поверхно ти прессованных изделий образуются . легкорастворимые силикаты натрия ( лия) . Для приготовления предлагаемой смазки используют стандартные вещества: стеклянную фритту - ТУ. 21 УССР 219-79, гидроокись натрия ГОСТ 4328-66, гидроокись калия ;ГОСТ 4203-65, воду - ГОСТ 2374-73. Смазку готовят следующим образом 87 В емкость наливают необходимое количество воды, затем добавляют отвешенное количество гидроокиси натрия или калия и тщательно перемешивают до полного растворения гидроокиси. После этого в эту же емкость добавляют необходимое количество стеклянной фритты с крупностью частиц 0,1-0,8 мм и тщательно смешивают. Из полученной массы формуют шайбы, которые затем высушивают при 200°С в течение 30-45 мин. После остывания шайбы готовы к применению. В табл. 1 приведены составы смазок предлагаемых (2,3,4,7,8 и 9) и составы с содержанием компонентов, выходящих за предлагаемые граничные пределы (1,5,7 и 10). Таблица 1

Для температуры прессования 1250 используют стеклянную фритту следующего состава, мас.%:

Окись кремния 71,0 Окись алюминия . 6,5 Окись кальция 2,5 Окись натрия15 5

Фтор4,5

В производственой практике прочность смазочных шайб характериззпот величиной равномерно распределенной нагрузки, которая должна быть не менее веса ТО шайб (5 кг). В этом случае прочность их достаточная для установки на матрицу и осуществления процесса. Наличие дефектов на трубах

после прессования определяют визуально, а глубину рисок - индикатором часового типа (ГОСТ 577-68).

Для сравнения предлагаемую и известную смазки испытывают на прессе усилием 1600 т. Заготовки из сплавов ЛС 59-1 и 12Х18Н10Т нагревают до 570 и 1250 С соответственно, а затем задают их в контейнер пресса. Смазочные шайбы, изготовленные из предлагаемой и известной смазок, перед каждым прессованием помещают на матрицу пресса.

Результаты опытных прессований приведены в табл. 2.

И

И

г

I

а о и и «I

&

|2

н

о н

ш tc

о

я

4

о eg (о и

U.

W

1Л

in гч

1Л

C

1Л 1Л

ю

ш

ш

CN

«k 1Л vO

СМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ, содержащая стеклянную фритту, связующее и воду, о тличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильности процесса при 400-1250 0, смазка в качестве связующего содержит гидроокись натрия или калия при следующем соотношении компонентов, мае, %: Стеклянная фритта 86-90 Гидроокись натрия или калия2-4 ВодаОстальное

о

Гх

in

s

«I

м

X rj

и

о

S

о

о ш

п

1Л 1М

(Ч

N

CS

о о .

Как видно из табл. 2, преллагаемые состава.смазок (2-4, 7-9) обеспечивают стабильное протекание процесса прессования. Шайбы, изготовленные из предлагаемой смазки, обладают требуемой прочностью - не разрушаются при установке на матрицу пресса и при подпрессовке заготовки в контейнере пресса, обеспечивая тем самым поступление смазки в очаг деформации в течение всего периода прессования. После прессования трубы покрыты Сплошным, тонким слоем стеклосмазки и в результате имеют гладкую поверхность без задиров и рисок. Кроме того, применение этих шайб обеспечивает удовлетворительную стойкость матриц.

Известная смазка (11) при прессовании труб из сплава ЛС 59-1 недостаточйо оплавляется, позтому процесс прессования проходит нестабильно.После прессования трубы сухие и в результате этого на наружной поверхности их визуально обнаружены дефекты типа задиров и рисок. Кроме того.

при использовании известной смазки повьшается износ матриц.

Использование смазки состава 1 и 6 с меньшим количеством гидроокиси приводит к нарушению стабильности процесса прессования из-за недостаточной прочности шайб. Наблюдаются отдельные случаи поломки шайб при установке их на матрицу.

Использование смазки состава 5 и 10 с большим количеством гидроокиси приводит к тому, что сушка шайб ухудшается и несколько повьш1ается их хрупкость и ломкость при установке на матрицу пресса. В результате процесс прессования идет нестабильно и повьш1ается износ матриц.

Таким образом, предлагаемая смазка по сравнению с известной обеспечивает стабильность процесса прессования в температурном интервале 400 1250 G, а следовательно, улучшает качество наружной поверхности труб, повьш1ает стойкость матричных колец, -улучшает качество поверхности прессуемых изделий при температуре прессования ниже 900°С.