Смазочно-охлаждающая жидкость для холодной обработки металлов давлением Советский патент 1980 года по МПК C10M1/06 

Изобретение касается смазочноохлаждающих жидкостей (СОЖ) для обработки металлов и может быть исполь зовано в процессах холодной штамповки и прессования изделий из алюминиевых сплавов, при холодной прокатке и волочении черных и цветных металлов. Для холодной деформации металлов широко Используются технологические смазки в виде водных эмульсий на мас ляной основе с добавкой эмульгаторов на основе поверхностно-активных веществ 1 , 2 В качестве эмульгаторов для смазочно-охлаждаювдих жидкостей широко используются соли аминов или аминоспиртов и органических кислот Сз, или неионогенные поверхностно-актив ные вещества - оксиэтилированные со динения: фенолы, алкилфенолы, жирны кислоты, амины 4. Могут использоваться также сульф натные эмульгаторы 5.. Однако известные СОЖ не всегда о йечают предъявляемым требованиям по качеству обрабатываемой поверхности Наиболее близкой по составу к пр лагаемой СОЖ является эмульсол НГЛ-205 б, содержащий, вес.%: 68 12 0,5 Минеральное масло Сульфонат натрия Нитрит натрия 0,5 Тринатрийфосфат 5,0 Кальцинированная сода Остальное Вода до 100 Недостатками известной смазочноохлаждающей жидкости для холодной об работки металлов являются низкая смазочная и моющая эффективность, а также невысокие антибактерицидные свойства. Целью настоящего изобретения является повышение смазочной способности и антибактерицидных свойств смазочно-охлаждающей жидкости,и кроме того,повышение моющей способности и агрегативной устойчивости. Это достигается тем, что смазочно-охлаждающая жидкость на основе водной эмульсии сульфированного минерального масла, нитрита натрия, тринатрийфосфата и кальцинированной соды дополнительно содержит минеральное масло, высокомолекулярные алкилсульф ты, аммонийную соль олеиновой кислоты, полиэтиленгликолевые эфиры жирных кислот и хлорированный парафин

при следующем соотношении компонентов, вес.%

Сульфированное минеральное масло 6,4-8,5 Нитрит натрия 0,1-0,25 Тринатрийфосфат 0,1-0,2 Кальцинированная

сода0,4-0,6

Минеральное

масло10,0-13,5

Высокомолекулярные

алкилсульфаты 2,5-3,5

Аммонийная соль

олеиновой кислоты 1,2-1,6

Полиэтиленгликолевые эфиры жирных

кислот0,7-2,7

Хлорированный

парафин0,5-2,0

ВодаОстальное

до 100

Улучшение смазочной эффективности эмульгирующей способности и агрегативной устойчивости высококонцентрированной смазочно-охлаждающей жидкости обусловлено введением комбинации из анионактивных эмульгаторов в виде алкилсульфатов и неионогенных эмульгаторов в виде полиэтиленгликолевых эфиров жирных кислот.

Использование высокомолекулярных алкилсульфатов определяется тем, чт они по своим поверхностно-активным и моющим свойствам, особенно при их применении в жесткой воде,значительно превышают действие алкилсульфонатов.

В качестве алкилсульфатов могут быть использованы, например, сульфированные спирты кашалотового жира или сульфированный рыбий жир, или сульфированное касторовое масло.

Аьвлонийная соль олеиновой кислоты уменьшает нагар на изделиях при их межоперационных обжигах, что не только улучшает качество поверхности изделий, но и уменьшает, процент брака при последующих операциях.

Полиэтиленгликолевые эфиры жирных кислот обладают высоким моющим действием, способствуют удалению с охлажданвдей средой продуктов износа с поверхности изделий.

Кроме того, содержащиеся в данной композиции Полиэтиленгликолевые эфиры жирных кислот одновременно влияют на вязкостные свойства СОЖ, что позволяет получить смазочно-охлаждающую жидкость с необходимой вязкостью.

Хлорированный парафин введен в качестве противоизносной и противозадирной присадки, что повышает смазочную эффективность СОЖ.,

Наличие в смазочно-охлаждающей жидкости хлорированного парафина, химически взаимодействующего с металлом, позволяет увеличить сопротивляемость смазочной пленки действию высоких давлений и добиться, таким образом.

высокой чистоты поверхности готовых изделий. Одновременно хлорированный парафин повышает антибактерицидные свойства композиции.

Предлагаемую смазочно-охлаждаюедую жидкость приготавливают в следующей последовательности первоначально готовят концентрированный эмульсол простым смешением компонентов при температуре 20-40 0 и интенсивном перемешивании.

Получив концентрированный эмульсо при непрерывном перемешивании в него небольшой струей вливают холодную воду, доводя первоначально до консистенции густой сметаны, после чего добавляют остальную часть воды.

Таким образом получают смаэочноохлаждающую жидкость, содержсодую 2025% масляной фазы.

Соотношение и концентрация компонентов в смазочно-охлаждающей жидкости могут меняться в зависимости от условий процесса деформации и требований к готовым изделиям.

Было исследовано пять видов композиций из указанных компонентов. Состав исследуемых смазочно-охлаждающи жидкостей приведен в табл. 1.

Испытания проводились при глубоко вытяжке алюминиевых труб на трубных прессах фирмы Гретенер. Предлагаемые смазочно охлаждающие жидкости испытывались в сравнении с известной

Результаты испытаний смазочно-охлаждакйцих жидкостей приведены в табл. 2. .

; Сравнительный анализ полученных .данных показывает, что в предлагаемой смазочно-охлаждающей жидкости .лучшие критерии качественной оценки смазочно-охлаждающей жидкости достигаются в случае комплексного использования высокомолекулярных алкилсульфатов и цолиэтиленгликолевых эфиров жирных кислот (табл. 2, пример 1-3). В случае, когда масляный концентрат поверхностно-активных веществ содержит только высокомолекулярные алкилсульфаты или только Полиэтиленгликолевые эфиры жирных кислот биологическая и агрегативная устойчивость эмульсий значительно снижены (табл.2, .пример 4 и 5),

Смазоч;ная эффективность этих смазочно-охлаждающих жидкостей также значительно ниже.

Таким образом, предлагаемая смазочно-охлаждающая жидкость имеет повышенные смазочные свойства, о чем свидетельствует снижение усилий вытяжки от 32 до 24 т, высокую биологическую устойчивость после 35 суток использования предлагаемой смазочноохлажданлдей жидкости признаков биологического разложения не наблюдается, в то время как в известной смазочноохлаждающей жидкости после 25 суток использования появляются признаки биологического разложения. Повышаются моющие свойства, что характеризуется ростом коэффициента моющей эффективности. Агрегативная устойчивость предлагаемой смаэочно-охлс1ждающей жидкости повышается, о чем свидетельствует резкое уменьшение концентрации сливок в объеме эмульсии и отсутствие масляного слоя.

Использование предлагаемой смазочно-охлаждающей жидкости с повышеннЕлм сроком службы по сравнению с известными позволяет улучшить качество поверхности готовых изделий, снизить процент брака готовых изделий и улучшить условия труда.

Таблица 1

Состав, вес.%

..Таблица 2 Формула изобретения Смазочно-охлаяздсцощая жидкость дл холодной обработки метгитшов давлени ем на основе водной эмульсии сульфи рованного минерального масла, нитри та натрия, тринатрийфосфата и кальцинированной соды, отличающаяся тем/ что, с целью повыше ния смазочной способности и антибак терицидных свойств жидкости, она до полнительно содержит минергшьное ма ло, высокомолекулярные алкилсульфат аммонийную соль олеиновой кислоты, полиэтиленгликолевые эфяра жирных кислот и хлорированный парафин при следующем соотношении компонентов, вес.%: Сульфированное минеральное масло 6,4-8,5 Нитрит натрия 0,1-0,25 Тринатрийфосфат 0,1-0,2 Кальцинированная сода0,4-0,6 Минеральное масло 10-13,5 Высокомолекулярные алкилсульфаты 2,5-3,5 28 Аммонийная соль олеиновой кислоты 1,2-1,6 Полиэтиленгликолевые эфиры жирных кислот0,7-2,7 }{лорированный парафин 0,5-2,0 Остальное Вода до 100 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Грудей А.П., Тилик В.Т. Технологические смазки в прокатном производстве, М., Металлургия, 1975, с. 275-303. 2.Авторское свидетельство СССР 192332, кл. С 10 М 3/14, 1965. 3.Патент США № 3726799, кл. С 10 М 1/06, опублик. 1973. 4.Патент Великобритании If. 1411654, кл. С 10 М 1/26, опублик. 197. 5. Авторское свидетельство СССР 173369, кл. С 10 М 3/26, 1965. 6. Курчик Н.Н. и др. Смазочные материалы для обра,ботки металлов резанием, М., Химия, 1972, с. 136-137 (прототип).