Смазка для горячей обработки металлов Советский патент 1974 года по МПК C10M7/02 

1

Изобретение относится к области технологических смазок для горячей обработки металлов давлением.

В процессах горячей штамповки и прессования металлов в качестве технологических смазок применяются графито-масляные смеси в сочетании с древесными опилками, алюминиевой пудрой, силикатом свинца и другими добавками. Такие смазки обеспечивают нормальный ход процесса и достаточно высокую производительность прессов.

Однако высокие температуры разогрева заготовки перед горячей деформацией приводят к выгоранию масла как в процессе нанесения смазки, так и в процессе деформации изделий, что создает высокую загазованность в цехе и ухудшает условия труда.

Кроме того, применение графито-масляных смазок не только не способствует охлаждению деформирующего инструмента, а наоборот повышает температуру в системе металл- инструмент за счет выгорания масла. Поэтому в процессах горячей деформации металла применяют бездымные -смазки.

Наиболее распространенными смазками такого типа являются стеклосмазки.

Стеклосмазки имеют высокую вязкость и обладают хорошими экранируюш,ими свойствами. Однако слой стеклосмазки препятствует

отводу тепла, что приводит к перегреву и снижению стойкости инструментов.

Стеклосмазки, имеющие высокую температуру плавления, должны работать в расплавленном состоянии, так как при охлаждении они застывают, приобретая абразивные свойства. Поэтому стеклосмазки эффективны при постоянной температуре нагрева заготовки. Однако дополнительный подогрев не предусмотрен технологией, например при штамповке на многопозиционных прессах, где температура подогрева заготовки между первой и третьей позициями колеблется в пределах 1200-1600°С.

5

Известна смазка на основе водного раствора триполифосфата натрия, который хорошо адсорбируется на поверхности металла, образуя пленку нерастворимых фосфатов.

Способность триполифосфата натрия реаги0ровать с поверхностью метал.та обеспечивает регенерацию смазочного слоя непосредственно в очаге деформации, что и определяет высокую эффективность действия смазки.

Смазка на основе триполифосфата натрия характеризуется относительно небольшой

5 прочностью сцепления с поверхностью металла (даже с добавкой окиси кальция), что приводит к выдавливанию смазки из очага деформации и ухудшает условия трения, например, при многопозиционной щтамповке.

0 Для повышения адгезионных свойств смазки с поверхностью металла предлагается в смазку на основе триполифосфата натрия и воды вводить борную кислоту и углекислый калий (поташ). Причем смесь борной кислоты и углекислого калия (поташа) берется в равных соотношениях: 50% борной кислоты и 50% ноташа. Состав смазки, вес. %: ТрИПолифосфат натрия5-30 Борная кислота2,5-15 Углекислый калий (поташ) 2,5-15 ВодаДо 100, Наличие в составе предлагаемой смазки триполифосфата натрия, имеющего аналогично полимерам цепное строение с кислородными мостиками, обуславливает способность смазки образовывать устойчивую антифрикционную пленку на поверхности металла. Смесь же борной кислоты и поташа в равных соотношениях представляет собой стеклообразную эвтектику с интервалом плавления 480-550°С. В расплавленном состоянии она обладает весьма высокой вязкостью и адгезией, что сообп1.ает смазочной композиции в целом хорошие экранируюш,ие свойства, способность сопротивляться разрушению под действием деформирующих нагрузок и достаточно полную сохранность антифрикционной триполифосфатной пленки. Соотношение и концентрация компонентов в смазке меняется в зависимости от условий процесса деформации свойств деформируемого металла, способа нанесения смазки и т. п. Смазку наносят вручную как на инструмент, так и на заготовку непосредственно на прессе и приготавливают в ваннах, а затем подогревают насыщенный раствор смеси солей до 80- 90°С. После этого смазку наносят на заготовку путем погружения больших партий в ванну с помощью крана. Смазку и охлаждение инструмента (матрицы и пуансона) производят путем подачи водного раствора смазки из установленной на прессе автоматической системы с точной ее дозировкой. На многопозиционных прессах нередко сочетают все три способа нанесения смазки. Испытывают следующие составы смазок. вес. %: 1.Триполифосфат натрия Вода 2.Борная кислота 3. Триполифосфат натрия Борная кислота Поташ Вода Наносят смазки на деформирующий инструмент вручную непосредственно па прессе. Испытываемые смазки сравнивают с графито-масляной смесью в сочетании с древесными опилками, которая применяется в цехе в настоящее время. Испытания показывают, что при штамповке на смазке, состоящей из триполифосфата натрия и воды (состав 1) обеспечивается высокое качество поверхности изделий, разностенность составляет 1-2 мм (как и на цеховой смазке), но удлинение несколько меньше, наблюдаются случаи недопрессовки изделий (неполного истечения металла заготовки), что объясняется выдавливанием смазки из очага деформации. На смазке, состоящей из борной кислоты, поташа и воды (состав 2), возрастает разностенность изделий до 1,5-2,5 мм и значительно ухудшается качество поверхности изделий, что объясняется большим количеством застывшей смазки. На смазке, состоящей из триполифосфата натрия, борной кислоты, поташа и воды (состав 3), получают изделия с высоким качеством поверхности, максимальным удлинением и разностенностью в пределах 1-2 мм. При этом отсутствуют дым и загазованность, зна чительно улучшаются условия труда. Вода, входящая в состав смазки, играет роль охлаждающей жидкости, создавая условия для повышения стойкости инструмента. Предмет изобретения Смазка для горячей обработки металлов на основе воды и триполифосфата натрия, отличающаяся тем, что, с целью повышения адгезионных свойств смазки с поверхностью металла, в ее состав введены борная кислота н углекислый калий при следующем соотношении компонентов, вес. %: Триполифосфат натрия5-30 Борная кислота2,5-15 Углекислый калий2,5-15 ВодаДо 100