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

1

Изобретение относится к технологическнм смазкам, применяемым в прокатном производстве при холодной нрокатке стальной нолосы для предотвращения сваривания металла в нроцессе отжига.5

Производство холоднокатаного конструкнионного листа рулонным способом связано с дополнительными трудностями но нредохранению от межвиткового сваривания металла в нроцессе отжига рулонов. Сварива- ю ние контактирующих поверхностей листов или полос является одной из основных прнчин, приводящей к отбраковке конструкционного листа и неревода его в более низкие группы отделки поверхности.

Степень слипания и сваривания витков иолосы или листов в начке обуславливается рядом параметров техиологического процесса: температурой отжига, скоростью нагрева, атмосферой в печи, типом эмульсии 20 и степенью деформации при холодной прокатке, мел ;витковыми давлениями в рулоне, микрогеометрией поверхности.

Известен состав, применяемый для предупреждения сваривания металла при от- 25 жиге, который при нанесении на новерхиость листов образует изолирующую нленку, полученную при взаимодействии окиси бора с окисью магния 1.

Прн температуре отжига 1200°С образу- 30

ется нокрытие, которое нредохраняет от сваривания листы в стопе или витки в рулоне.

Недостаток з звестного состава состоит в том, что смазочно-охлаждающая жидкость обладает недостаточной стабильностью защитных свойств.

Наиболее близким к заявляемому по технической сзщности и достигаемому результату является состав смазочно-охлаждающей жидкости, содержащий воду, эмульсол на основе мннерального масла и золь окиси кремния, стабилизированный солями алюминия 2.

Недостаток известной смазочно-охлаждающей жидкости состоит в том, что золь окиси кремния стабилизируется солями алюминия. Прн использовании эмульсий, содержащих аиионоактивный эмульгатор, ноны алюминия будут взаимодействовать с эмульгатором (соль жирной кислоты или сульфонат) с образованием соли, которая разрущает эмульсию «масло в воде, т. е. одновременно с нарушеннем стабильности золя кремниевой кислоты произойдет частичное разрущение эмульсии и, как следствие, понижение стабильности защитных свойств от сваривания. Следовательно, для данного случая применимы только эмульсии, содержащие неионогенный или катионоактивный эмульгатор.

Целью изобретения является повышение стабильности и защитных свойств смазочноохлаждающей жидкости от сваривания металлоизделий в процессе отжига.

Для достижения указанной цели в состав смазочно-охлаждающей жидкости, содержащей воду, эмульсол на основе минерального масла и золь окиси кремния, дополнительно вводят полиакриламид, а компоненты берут в следующем соотношении, вес. %:

Золь окиси кремния0,1 -0,25

Эмульсол на основе минерального масла1,89-9,82

Полиакриламид0,01-0,05

ВодаОстальное

В цехах холодной прокатки в качестве смазочно-охлаждающей жидкости при прокатке стали применяются 2,0-10,0%-ные водные эмульсии эмульсолов на основе минерального масла, в состав которых входят мыла жирных кислот, неионогенные эмульгаторы, ингибиторы ржавления, т. е. эмульсии типа «масло в воде. Например, в качестве основы смазочно-охлаждающей жидкости могут быть применены эмульсолы Т (ТУ-6-14-254-68), ОМ (ТУ 38 УССР 2-01-270-77) или ЭТ-2у (ВТУ 38 УССР 2-01-1-2-76), в состав которых входят минеральное масло, триэтаиоламиновые мыла синтетических жирных кислот, олеиновой кислоты или кислот таллового масла.

Полиакриламид - это полимер акриламида. В предлагаемой смазочно-охлаждающей жидкости может быть использован, например, полиакриламид веса 5-10 (Т 6-01-1049-69) с содержанием 6,0-8,0% основного вещества в воде. Его вводят для стабилизации золя кремниевой кислоты (кремнезоля) в смазочно-охлаждающих л идкостях.

Золь окиси кремния (кремнезоль) - золь, который получается из растворов силиката натрия при пропускании их через катионит. Все расчеты концентрации золя окиси кремния ведут в перерасчете на SiO2.

Использование золя окиси кремния заключается в следующем. Высокодисперсная окись кремния, входящая в состав смазочио-охлаждающей жидкости, подаваемой на полосу при прокатке, равномерно распределяется по поверхности ирокатываемого металла. При температурах более 680°С (ироцесс горячей прокатки или отжига) окись кремния реагирует с окислами железа, алюминия или марганца, находящихся на поверхности стали, с образованием пленки покрытия, которая и предохраняет листы или витки рулона от сваривания.

Предлагаемую смазочно-охлаждающую жидкость готовят следующим образом. В емкость с мешалкой загружают 300 кг теплой воды (температура воды 30-50°С) и нри перемешиваиии добавляют 1,0-2,5 кг

окиси кремния (расчет ведут исходя из 10-20%, кремнезоля). Затем вводят 0,1 (0,5) полиакриламида (1-2% в воде) и после перемешивания в течение 30-40 минут вводят 18,9 (97,2) кг эмульсола на основе минерального масла. После перемешивания в течение часа смазочно-охлаждающую жидкость разбавляют водой до 1 т. В процессе прокатки смазочно-охлаждающую жидкость подают на валки и прокатываемую полосу. Покрывая поверхность прокатываемого металла, смазочно-охлаждающая жидкость в виде тонкой пленки остается и на поверхности полос, сматываемых в рулоны. В результате витки полосы в рулоне получаются отделенными друг от друга смазочной прослойкой. При отжиге разделительная пленка, образуемая в результате реакции окиси кремиия с окислами железа, марганца, алюминия, предохраняет смежные витки от сваривания.

Испытания на эффективность предлагаемого смазочно-охлаждающей жидкости проводят следующим образом.

Листовые образцы из малоуглеродистой стали 08Ю и ОВкп размером 30X200 мм, толщиной 1,0-1,1 мм в количестве 10 штук на каждый опыт обезжиривают и прокатывают на лабораторном стане дуо и кварто

200 с обжатием 5-10%. Скорость прокатки

равняется 4 м/сек. Поверхность рабочих

валков шлифуют до 9 класса чистоты по

ГОСТ 2789-73.

Во время прокатки валки и образцы смачивают 5,0%-ными эмульсиями (см. таблицу). В качестве базовых взяты 5,0%-ные водные эмульсии эмульсолов ОМ (ТУ 28 УССР 2-01-270-77) и Т (ТУ 6-14-254-68). Смазочно-охлаждающие жидкости используют во всех опытах непосредственно после приготовления и перемешивания, а в опытах 5, 7--9, 11, 13-19 для выяснения влияния выделения окпси кремния на стабильность защитных свойств от сваривания

смазочно-охлаждающие жидкости используют и после выдерживания в течение и отделения верхнего слоя минерального масла, содержащего окись кремния в случае выделения последнего. После прокатки

каждой партии образцов, валки тщательно обезжиривают и шлифуют.

После прокатки образцы режут, размеры их 30X50 мм. Затем пакеты образцов нагружают усилием до 5 кгс/см и в сжатом

состоянии отжигают в зашитной атмосфере при температуре 680°С.

О степени слипания и сваривания контактирующих листовых образцов судят по величине усилия их разделения отрыва от поверхности контакта. При этом усилие отрыва прикладывают в направлении плоскости образцов. Испытания проводят на стандартной машине. Результаты проведенных экспериментов

представлены в таблице.

Зависимость степени сваривания контактирующих листов при отжоге от концентрации добавок, вводимых в смазочно-охлаждающую жидкость при прокатке