Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов Советский патент 1992 года по МПК C10M173/02 C10M173/02 C10M159/18 C10N30/06 C10N40/20 

Изобретение относится к смазочно- охлзадающим жидкостям (СОЖ), приме- К няемым в технологии механической о-б- работки металлических сплавов, и может бьггь использовано для интенсификации процессов резания титанонике- левых сплавов.

Среди различных СОЖ, предназначен ных для резания труднообрабатываемых сплавов, известны комплексные соединения металлов, включающие в качестве лигандов азотсодержащие соединения, частности аммиак или его прризводныеф

Например, водный раствор комплексно; го соединения, образуемого при взаи., модействии сульфата меди ;

с этилендиамином - сульфат диэтилен-

/лиаммин меди (H)(NH4) SO4-;

улучшает технологические характерисг

тики механической обработки малолеги- рованных сталей и титановых сплавов ,| : Хотя он и характеризуется сравнптель- , но высокой смазывающей способностью,

его недостатком является низкая ре- ;жущая способность в отношении сплавов :на основе никелида титана, -что обус-.

СП

00

со сь

J1715836

xioвлено . слишком сильным взаимодейст- вием комплексного катиона с никелевым компонентом сплава.

Известна СОЖ для механической об работки металлов, представляющая со- бой 7%-ный водный раствор комплексного соединения аммиака с сульфатом меди. Для приготовления комплексного соединения аммиак и сульфат меди бе- JQ рутся в молярном соотношении 4:1. При указанном соотношении исходных компонентов и концентрации полученно- . го аддукта он на 92% состоит, из теттом меди при следующем соотношении

компонентов, мас.%: Комплексное соединение лизина с сульфатом меди4,5-48,0 i Вода 82,0-95

№

Лизин (ЬувЖг.МССНг). СН-СООН,являюшийся диаминокарбоновой кислотой - б лое кристаллическое вещество, которо плавится без разложения при 224-225° Лизин нетоксичен, пожаробезопасен, хорошо растворим в воде. Используется

рааммиаката состава, LCuCNH) (НгО) 80 кристаллический лизин марки КЛ, подт.е. сульфата диакватетрааммин меди (II), Для получения, например 381,74 г водного раствора данного комплексного соединения 2,4,96 г сульфата меди CuS04 5Н40 .20 растворяют в 288,78 г дистиллированной воды, а затем к полученному.раствору при перемешивании (при комнатг иой температуре) приливают 68,0 г 10%-ного водного раствора аммиака (нашатырного спирта). При этом голубая окраска раствора сменяется на характерную темно-синюю.

вергнутый дополнительной хроматографи ческой очистке на ионитах марки КУ-2

Для получения, например, 226,0 г 15,0 %-ного водного раствора комплекс ного соединения с молярным соотношением лизина и сульфата меди, равны 2:1, необходимо 124,8 г .5 водной сернокислой меди CuS04 5H40 (марка ч.п.а.. ГОСТ 4165-78) растворить в 1190,7 г дистиллированной воды и к по лученному голувому раствору при перемешивании и слабом подогревании (1-2 мин) до прибавить 124,9 г лизина. В полученном таким

Для получения, например, 226,0 г 15,0 %-ного водного раствора комплексного соединения с молярным соотношением лизина и сульфата меди, равны 2:1, необходимо 124,8 г .5 водной сернокислой меди CuS04 5H40 (марка ч.п.а.. ГОСТ 4165-78) растворить в 1190,7 г дистиллированной воды и к полученному голувому раствору при перемешивании и слабом подогревании (1-2 мин) до прибавить 124,9 г лизина. В полученном таким

Известная СОЖ обладает ярко выраженной способностью ускорять сверле- 30образом растворе содержится 92,5% (вы- ние нитинола, поскольку при ее исполь числено) или 93,0 % (найдено) ком- зовании сильно понижается прочностьплексного соединения L uCLys) 0, обрабатываемого металла (за счет оп-а также комплексные соединения, друг тимума энергии термоактивируемой реак-стехиометрии: jCu( и ции никеля с медноаммиачным комплек- (Lys)a, 80.4 Последние соединения сом), однако не обладает необходимымменее, устойчивы и эффективны, чем набором смазывающих свойств (ориенти- cu(Lys)j3 SO. ровочно оцениваемых по величине крутящего момента М, возникающего при

Составы водных растворов комплекс ного соединения лизина с сульфатом месверлении), поскольку не способству- ди приведены в табл. 1, ет пластифицированию срезаемого металла и образованию прочных антифрикцион-; ных пленок на режущих кромках инструмента. В результате стойкость сверл оказывается недостаточно высокой. Кроме того, данная СОЖ неустойчива при интенсивных режимах резания и разлагается с выделением газообразного аммиг У

45

Рецептуры составов СОЖ, приведенные в табл. 1, испытаны при сверлении образцов из титаноникелевого сплава марки ТН-1 (содержание компонентов в сплаве, мас.%: титан 50,92±.0,09; никель 49,0±0,09; железо 0,09+Р7&12). Испытания проводили на специально оборудованном сверлильном станке при оп тимальных для процесса резания режимах обработки: постоянной осевой нагрузке 600 Ни заданной угловой скорости сверла 7,5 . Сверлили спиральны- I. ми твердосплавными сверлами ВК-8 ди- . аметром 3,5 мм с углом заточки 120е. Крутящий момент М, по величине которого оценивали смазывающую способность СОЖ, определяли пружинным динамометака, что ухудшает санитарно-техничес- кие условия процесса обработки.

Цель изобретения - повышение стойкости режущего инструмента.

Поставленная цепь достигается тем, что состав СОЖ, в качестве комплексного соединения азотсодержащего соеди-% нения с сульфатом меди содержит .комплексное соединение лизина с сульфатом меди при следующем соотношении

компонентов, мас.%: Комплексное соединение лизина с сульфатом меди4,5-48,0 i Вода 82,0-95

№

Лизин (ЬувЖг.МССНг). СН-СООН,являю : шийся диаминокарбоновой кислотой - белое кристаллическое вещество, которое плавится без разложения при 224-225°С. Лизин нетоксичен, пожаробезопасен, хорошо растворим в воде. Используется

кристаллический лизин марки КЛ, подкристаллический лизин марки КЛ, подвергнутый дополнительной хроматографи- ческой очистке на ионитах марки КУ-2,

Для получения, например, 226,0 г 15,0 %-ного водного раствора комплексного соединения с молярным соотношением лизина и сульфата меди, равны 2:1, необходимо 124,8 г .5 водной сернокислой меди CuS04 5H40 (марка ч.п.а.. ГОСТ 4165-78) растворить в 1190,7 г дистиллированной воды и к полученному голувому раствору при перемешивании и слабом подогревании (1-2 мин) до прибавить 124,9 г лизина. В полученном таким

образом растворе содержится 92,5% (вы- числено) или 93,0 % (найдено) ком- плексного соединения L uCLys) 0, а также комплексные соединения, друг стехиометрии: jCu( и cu(Lys)a, 80.4 Последние соединения менее, устойчивы и эффективны, чем cu(Lys)j3 SO.

ди приведены в табл. 1,

Рецептуры составов СОЖ, приведенные в табл. 1, испытаны при сверлении образцов из титаноникелевого сплава марки ТН-1 (содержание компонентов в сплаве, мас.%: титан 50,92±.0,09; никель 49,0±0,09; железо 0,09+Р7&12). Испытания проводили на специально оборудованном сверлильном станке при оп тимальных для процесса резания режимах обработки: постоянной осевой нагрузке 600 Ни заданной угловой скорости сверла 7,5 . Сверлили спиральны- ми твердосплавными сверлами ВК-8 ди- аметром 3,5 мм с углом заточки 120е. Крутящий момент М, по величине которого оценивали смазывающую способность СОЖ, определяли пружинным динамомет

ром, предварительно отградуированным по стандартной методике. Стойкость режущего инструмента определяли по числу просверленных отверстий до по- явления скрипа.

ж - . .- Силовая характеристика и стойкость режущего инструмента при сверлений сплава ТН-1 в водных растворах ком- . плексного соединения лизина с сульфа- - 10 том меди, взятых в молярном соотношении 2:1, приведены в табл. 2, 7 Предлагаемый состав обеспечивает повышение стойкости режущего ийстру мента на 11-98 % Увеличение концент 5 рации комплексного соединения в составе выше 18,0 мае.% не повышает стойкости инструмента (при этом снижение смазывающих свойств COJK в какой-то степени компенсируется незначительным ростом режущей способности). При уменьшении содержания комплексно20

0 5

0

,го соединения ниже 4,5 мас.% стой кость свер л резко падает из-за ухудшения условий резания.Наилучшие ре- , зультаты получены при использований 15 мас.% комплексного соединения. Ф о р мула и зоб р е т е н и я Смазочно-охлаждающая жидкость для

механической обработки металлов, со- держащая воду и комплексное соединение азотсодержащего соединения с сульфатом меди, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости iрежущего инструмента, в качестве ; комплексного соединения азотсодержащего соединения с сульфатом меди жидкость содержит Комплексное соединение лизина с сульфатом меди при следующем соотношении компонентов, мас.%: Комплексное соединение лизина с

сульфатом меди4,5-18,0

Вода. л ... 82,0-95,5.

Изобретение относится ксмазоч- но -охлаждагашим жидкостям для механи-, ческой обработки металлов, преимущественно для резания титаноникелевых сплавов, Цель - повышение стойкости режущего инструмента. Жидкость содер- - жит, мас.%: комплексное соединение лизина с сульфатом меди 4,5-|8,0 и : вода 82,0-95,5. Применение этой .лдвд- кости при сверлении титаноникелевого ;сплава повышает стойкость инструмента на 11-98%. 2 .табл. i (Л С

18,5 81,5

.Т а б ли ц а . -i ,