Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов Советский патент 1987 года по МПК C10M173/00 C10M173/00 C10M125/20 C10M125/24 C10M133/08 C10M145/40 C10N30/06 C10N40/24 

113

Изобретение относится к металлообработке, а именно к смазочно-охлаж- дающим жидкостям (СОЖ), используемым при резании и шлифовании металлов алмазно-абразивным или другими видами инструментов.

Цель изобретения - повышение стойкости- режущего и абразивного инструмента, качества обработанной поверхности, а также срока службы жидкости за счет повыш зния ее стабильг- ности.

Для приготовления СОЖ используют натриевую соль карбоксиметилцеллю- лозы, трнполифосфат натрия, дизтанол- амин и триэтаноламин, нитрит натрия, соляную кислоту и в качестве эмульсо- ла на основе минерального масла используют эмульсол. Гидрохлорид дизта- ноламина и триэтаноламина получают при добавлении соляной кислоты к соответствующему этаноламину.

При приготовлении СОЖ вначале готовят концентрат путем смешения в шнековом смесителе при комнатной температуре вначале порошкообразных компонентов триполифосфата натрия, натриевой соли карбоксиметилцеллюло- зы и нитрита натрия. Затем постепен- но добавляется гидрохлорид этанолами- на и эмульсол. Получаемый концентрат представляет собой влажный порошок, так как содержание жидких компонентов (эмульсол и гидрохлорид этаноламина) незначительное. Полученный концентрат затем разбавляют нагретой водой до 60-70 С при перемешивании.

В этой композиции натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы выполняет дис- .пергирующую и экранирующую функции. Экспериментально установлено, что наиболее целесообразно использовать соль с коэффициентом полимеризации 300-500 и степенью замещения 0,6- 0,75. Использование полимера с меньшей молекулярной массой снижает эффективность диспергирования и прочность образующейся экранирующей пленки, ас более высокой - приводит к увеличению вязкости среды, что затрудняет подачу жидкости в зону обработки, повышает ее унос со стружкой и приводит к образованию на поверхности алмазного круга, станка, трубопро- водов, емкостей для хранения трудноудаляемых пленок. Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы со степенью заме- щеиир менее 0,6 труднорастворима в

воде, а более 0,75 дает растворы с высоким значением рН выше 10, что недопустимо.

Гидрохлорид триэтаноламина или диэтаноламина повышает противозадир- ные свойства СОЖ в результате образования неорганических пленок хлоридов металлов в процессе обработки.

Триполифосфат натрия повыщает моющие и диспергирующие характеристики нитрит натрия и триэтаноламин используется как противокоррозионные добавки, эмульсол улучшает смазывающие свойства СОЖ, препятствует пенообраз ванию и способствует уменьшению вязкости композиции.

Готовят СОЖ, составы которых приведены в табл.1.

Для сравнения готовят состав известной СОЖ (состав 6), содержащей, мас.%:

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы0,5 Нитрит натрия 0,2 Триэтаноламин 0,4 Латекс поливинил- хлорида10,0 Вода До 100 Испытания СОЖ проводят при сверлении сталей Х18Н10Т и 40ХН сверлами диаметром 9,2 мм из быстрорежущей стали Р6М5.

Режим обработки сверлением: скорость 2 м/с, подача 0,3 мм/об.

О стойкости режущего инструмента судят по количеству просверленных отверстий при износе по задней поверхности сверла до 0,3 мм. На четырех- шариковой машине трения определяют критическую нагрузку (Р) и нагрузку сваривания (Р. ) для всех рецептур СОЖ.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

Проведены также сравнительные испытания в процессе абразивной обработки металла. Испытания проводят при шлифовании стали XI2М. В качестве инструмента используют шлифовальный круг ПП 24А 25М2К6 диаметром , 250 мм. Режим шлифования: скорость круга 35 м/с, скорость стола 10 м/с, подачу на врезание осуществляли при 0,04; 0,02 и 0,01 мм/дв.х. В процессе испытания оценивают удельный объемный износ инструмента, съем металла, а также определяют глубину рас313

пространения шлифовочных прожогов - глубину зоны отпуска.

Результаты испытаний приведены в табл.3.

Определяют испытываемых СОЖ ста- бильность по количеству выпавшей в осадок натриевой соли карбоксиметил- целлюлозы при центрифугировании при 2000 об/мин в течение 10 мин. Коррозионные свойства оценивают по ГОСТу.

Показателем срока службы СОЖ служит время ее эксплуатации до начала снижения стабильности и других показателей композиции.

Результаты испытания приведены в табл.4.

Как видно из данных табл.2-4, предлагаемая СОЖ обеспечивает значительное повьппение стойкости инструмента в 2-2,5 раза, снижение шерохо- ватости обработанной поверхности, более чем в 10 раз увеличилась стабильность СОЖ и в 2 раза срок ее эксплуатации. Формула изобретения

Смазочно-охлаждающая жидкость

для механической обработки металлов.

Натриевая соль

карбоксиметилцеллюлозы

Гидрохлорид диэтаноламинаГидрохлорид триэтанол- амина

Эмульсол

Триполифосфат натрия

Нитрит натрия Триэтаноламин Вода

До 100 До 100

содержащая воду, натриевую соль кар- боксиметилцеллюлозы, нитрит натрия, триэтаноламин и хлорсодержащую присадку, отличающаяся тем что, с целью повыщения стойкости инструмента, качества обработанной пверхности и срока службы жидкости, она дополнительно содержит эмульсол на основе минерального масла, трипо- лифосфат натрия и в качестве хлорсо- держащей присадки жидкость содержит гидрохлорид диэтаноламина или три- этаноламина при следующем соотношени компонентов, мас.%:

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы0,2-0,3 Гидрохлорид диэтаноламина или триэтанол- амина0,2-0,3 Триполифосфат натрия 0,2-0,5 Эмульсол на основе минерального масла 0,15-0,25 Триэтаноламин 0,2-0,3 Нитрит натрия 0,2-0,3 Вода Остальное Таблица 1

0,2

0,25 0,3

0,4

0,25

0,4

0,3

0,250,3

0,50,6

0,30,4

0,30,4

До 100До 100

Таблица 2

185 160 153

% 0,2

2,5

0,2 0,2 0,2

Выдеряшвает

3,0 3,5 4,0

Редактор Н.Бобкова

Составитель Е.Пономарева

Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Заказ 4604/25 Тираж 462Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Продолжение табл.З

20 200 120 60

Таблица 4

0,3

2,5

Не выдерживает

4,0 2,0

Изобретение относится к смазоч- но-охлаждаюпщм жидкостям (СОЖ), используемым при механической обработке металлов. Целью изобретения является повышение стойкости инструмента, качества обработанной поверхности и срока службы жидкости. СОЖ содержит, мас.%: натриевая соль кар- боксиметилцеллюлозы 0,2-0,3; гидрохлорид диэтаноламина или триэтанол- амина 0,2-0,3; триполифосфат натрия 0,2-0,5; эмульсол на основе минерального масла 0,15-0,25; триэтаноламин 0,2-0,3; нитрит натрия 0,2-0,3 и вода остальное. СОЖ в процессе сверления и шлифования повышает стойкость инструмента в 2-2,5 раза, снижает шероховатость обработанной поверхности до 2,1 мкм; стабильность СОЖ увеличена более чем в 10 раз, срок ее эксплуатации повышен в 2 раза. 4 табл. Ф (/)