Смазочно-охлаждающая жидкость для хонингования металлов Советский патент 1982 года по МПК C10M3/02 C10M3/18 C10M3/26 C10M3/34 

Изобретение относится к механичёс кой обработке металлов, в частности ома3очно-охлаждающим жидкостям (СОЖ) для хонингования стг.-шных деталей. Известна СОЖ для механической обработки металлов на основе водыс до бавлением триэтаноламина, мылонафта, олеиновой кислоты, полиоксиэтилирова ного алкилфенола 1, буры, нитрита натрия, тринатрийфосфата 2. Однако известные жидкости не обес печивают требуемого качества обрабат ваемой поверхности при хонинговании стальных деталей. Наиболее близкой посоставу к пред лагаемой является .следующего состава, вес.%: Триэтаноламин 0,15-0,20 Олеиновая -кислота0,20-0,25 Нитрит натрия0,30-0,40 Мылонафт 0,60 Цорная кислота0,20 Кальцинированная сода0,30 Неиногенное поверх. ностно-активное вещество (ОП-7)0,1-0,5 ВодаОстальное Из-за низких моющих свойств происходит засорение зазора между корпусом хонголовки и измерительными наконечниками контактного пневматического датчика прибора активного контроля, которым обычно оснащаются современные хонинговальные станки. Засорение Зч1зора отражается на качестве обработки: шероховатости обработанной поверхности и стабильности размеров, а также на производительности. ,Целью изобретения является повышение производительности и уменьшение шероховатости обработанной поверхности. Поставленная цель достигается тем, что СОЖ, содержащая воду, тризтаноламин, олеиновую кислоту, соду Ксшьцинированную и неионогенное поверхностно-активное вещество, в качестве последнего содержит полиэтиленгликолевые эфиры синтетических жирных спиртов фракции С и жидкость д6полнитёльно содержит первичный алкилсульфат натрия, триполифосфат натрия и жидкое стекло при следующем содержании компонентов, вес.%: Триэтаноламин. 0,15-0,20 Олеиновая кис.аота 0,20-0,25 Сода кальцинированная0,15-0,25 Полиэтиленгликолевые эфиры синтетических жирных спиртов фракции Cfp-C ii 0,024-0,04 Первичный алкилсульфат натрия 0,006-0,01 Триполифосфат натрия 0,09-0,15 Жидкое.стекло 0,03-0,05 ВсадаОстальное В качестве полиэтиленгликолевых эфиров синтетических жирных спирто фракции Суо-Су4 может быть использо ван синтанол ДТ-7 (ТУб-14-458-70), который получают гидрированием мети ловых эфиров синтетических жирных кислот. СОК готовят следующим образом. Приготовление концентрата СОЖ производят в специальном металличес ком баке емкостью 1 мЗ, снабженном механической мешалкой и псадогревом В подогретую до 50-60С воду (50 л) загружают последовательно 12,5 кг соды кальцинированной и 7,5 кг три палифосфата натрия, предварительно измельченных. Перемешивают механиче кой мешалкой 10-15 мин до полного растворения. Затем в бак загружают последовательно с интервалами по 10 мин следующие компоненты, кг: Первичный алкилсульфат натрия 0,5 Синтанол ДТ-72,0 Жидкое стекло2,5 Триэтаноламин10,0 Олеиновая кислота 12,5 Смесь перемешивают 10-15 мин. Го товый концентрат сливают в емкость при 30-40°с. С целью облегчения процесса приг товления концентрата СОЖ вместо сод кальцинированной, триполифосфата натрия, первичного алкилсульфата натрия синтанола ДТ-7 и жидкого стекла можно загрузить 25 кг товарного продукта Лабомид-203 (ТУ 38-10738-73). Лабомид-203 имеет состав, вес.%: Сода кальцинированная ГОСТ 51000-73 48-52 Триполифосфат натрия ГОСТ 13493-68 28,5-31,5 Жидкое стекло ГОСТ 13078-679-11 Синтанол ДТ-7 7,5-8,5 Алкилсульфат натрия первичный 1, В случае использования готового порошка Лабомида-203 приготовление концентрата СОЖ осуществляется следукицим образом. В бак заливают 50 л воды и подогревают ее до температуры 50-60°С. В подогретую воду загружают 25 кг Лабомида, раствор тщательно перемешивают механической мешешкой 10-15 мин, затем. загружают последовательно 10 кг триэтаноламина и 12,5 кг олеиновой кислоты, перемешивают механической мешалкой 10-15 мин. Готовый концентрат слийают в емкость при 30-4О с. Из полученного концентрата получают СОЖ в емкости на 1,5 м с воздушным перемешиванием,и подогревом. Для этого емкость заливают водой на одну треть объема. Включают воздушное перемешивание и загружают в бак 24 кг концентрата СОЖ, доливают емкость холодной водой до 1,5 м и перемешивают 10-15 мин. Согласно описанной технологии приготавливают следующие составы СОЖ (см. табл. 1). Таблица 1

0,1

0,15

0,25

0,35

0,2

0,2

0,2

0,35

0,004

0,02

0,066 0,03

0,006

0,09 0,05

0,01

0,15

0,014 0,07

0,21

0,008 0,04

0,12

0,008 0,04

0,12

0,008 0,04

0,12

0,008 0,04

0,12 Примечание : Все составы СОЖ

Рецептуры СОЖ испытывают в сравнении с известной СОЖ 17,. им ющей следующий состав, вес.%: Триэтаноламин0,17

Олеиновая кислота 0,22 Сода кальцинированная0,3 Нитрит натрия0,35 Мылонафт. , 0,6 Борная кислота . 0,2 ОП-7 0,4 Вода До 100. Указанные СОЖ 1-17 испытывают на операции хрнингования отверстий в кривошипных головках шатунов. Мариал обрабатываемой детали: сталь . 40ХФА (ГОСТ 4543-71); твердость НВ 229-269.

Функциональные требования по шерховатости, овальности и конусности верстия, кривошипной головки обеспечиваются алмазным хонингованием на двухшпиндельном станке брусками АСР 100/80 50% М 73. Одновременно на каждой позиции обрабатывают пакет из четырех шатунов. Станки оборудованы приборами а втоматиЧеского контроля, работа которых основана на пневмоконтактном . методе измерения в процессе хонингования.

рценка СОЖ проводилась по следующим показателям: . .

Время обработки детали, затрачиваемое для снятия определенного припуска; шероховатость обработанной поверхности детали (качество обработки); пенообразование.

Результаты йриведены в табл. 2. Таблица 2 разбавлены водой до 100 вес.% Из табл.2 следует, что при добавлении в СОЖ смеси соды кальцинирован ной, синтанола ДТ-7, алкилсульфатов натрия первичных, триполифосфата нат рия, жидкого стекла- снижается шерохо ватость поверхности обработанной дет ли до 0,40-0,52 мкм (составы 1-16 по сравнению с составом 17). Это объяс няется усилением моющих свойств СОЖ.. При уменьшении содержания соды кальцинированной до О,1 вес.% (состав 1 по сравнению .с , составами 2 и Гпроисходит увеличение времени обработки и шероховатости обработанной поверхности до 0,56 мкм вследствие снижения моющей способности СОЖ, в частности снижения ее диспергирующей способности. При увеличении содержания соды кальцинированной до 0,35 вес.% (состав 8 АО сравнению с составами 2 и 3) наблюдают случаи раздражения кожного покрова рук работающих. При уменьшении содержания синтано ла ДТ-7 до 0,016 вес.% (состав 9) по сравнению с составами 2 и 3 наблюдают значительное увеличение времени обработки и шероховатости обработанной поверхностидо 0,51 мкм вследствие снижения смачивающей способности СОЖ,-а также ухудшения ее режущих свойств. При увеличении содержания синтано ла ДТ-7 до 0,056 вес.% (состав 10) по сравнению с составом 3 дальнейшег уменьшения времени обработки и шероховатости поверхности не наблюдалось

Продолжение табл.2 т. 6. дальнейшее увеличение содержания синтанола ДТ-7 выше 0,04 вес.% в СОЖ является нецелесообразным, При уменьшении содержания алкилсульфатов натрия первичных до 0,004 вес.% (состав 11) по сравнению с сос.тавом 2 и 3 увеличивалось время обработки и значительно увеличивалась шероховатость до 0,52 мкм за счет снижения мокядей способности, а именно: смачивающих, диспергирующих, эмульгирующих свойств, а также режущих свойств СОЖ. При увеличении содержания алкил сульфатов натрия первичных до 0,014 вес.% (состав 12) по сравнению с составами 2 и 3 наблюдают значительное пенообразовауие. При уменьшении содержания Триполифосфата натрия до 0,066 вес.% (состав 13) по сравнению с составами 2 и 3 наблюдают увеличение времени обработки и шероховатости обработанной поверхности до 0,52 мкм вследствие снижения мокяцих свойств СОЖ. При увеличении, содержания триполифосфата натрит до 0,21 вес.% (состав 14) по сравнению с составом 3 дальнейшего уменьшения времени обработки и улучшения шероховатости обработанной поверхности не наблюдают, т. е. дальнейшее увеличение содержания триполифосфата натрия выше 0,15 вес.% в СОЖ нецелесообразно. При уменьшении содержания жидкого стекла до 0,02 вес.% (состав 15) по сравнению с составами 2 и 3 наблюдают точечную коррозию. При увеличении содержания жидкого стекла до 0,07 вес.% (состав 16) дальнейшего уменьшения времени обработки и шероховатости поверхности (по сравнению с составом 3) не наблюдают, т.е. дальнейшее увеличение содержания жидкого стекла выше 0,05 вес.% в СОЖ нецелесообразно. При уменьшении концентрации всех компонентов, составляющих СОЖ (состав 1 по сравнению с составами 2 и № 3) наблюдают значительное увеличение времени обработки до 14 с при неудовлетворительной шероховатос ти О ,56 мкм. Таким образом, предлагаемая СОЖ по сравнению с известной повышает производи.тельность обработки при хонингованиистальных деталей в 1,5 ра за. При этом шероховатость поверхнос ти обрабатываемых деталей снижается в 1,7 раза. Такой эффект объясняется тем,,что применение предлагаемых жид костей значительно усиливает режущие свойства. Формула изобретения Смазочно-охлаждающая жидкость для хонингования металлов, содержащая воду, триэтаноламин, олеиновую кислот у, соду кальцинированную и неионо генное поверхностно-активное веществ отличающая с я тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности, жидкость дополнительно содержит первичный алкилсульфат натрия, триполифосфат натрия, жидкое стекло и в качестве неионогенного поверхностно-активного веществаполиэтиленгликолевые эфиры синтетических жирных спиртов фракции с„ уа при следующем содержании компонентов, вес.%:. . . Триэтаноламин 0,15-0,20 Олеиновая кислота 0,20-0,25 Сода кальцинированная0,15-0,25 Полиэтиленгликолевые эфиры синтетических жирных спиртов фракции , 0,024-0,04 Первичный алкилсулЬфат натрия 0,006-0,01 Триполифосфат натрия0,09-0,15 . Жидкое стекло 0,03-0,05 . Вода , Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 122829 кл. С 10 М 3/04, 1959. 2.Авторское свидетельство СССР № 154353, кл. С 10 М 3/02, 1963. 3.Применение СОЖ для.обработки металлов 1 резанием в станкострйительной .и инструментальной промышленности. Сборник. Выпуск министерства станкостроительной и инструментальной промышленности. М., 1971, с. 9(прототип).