Технологическое масло для холодной обработки металлов давлением Советский патент 1982 года по МПК C10M1/20 C10M1/26 C10M1/48 

1

Изобретение относится к производству минеральных масел, предназначенных для смазки валков, ленты и полосы при обработке металлов давлением на многовалковых прокатных станах.

Эти масла необходимы для смазки подката и валков прокатных станов, где экономическая целесообразность применения специальных масел диктуется повышением качества проката, снижением износа валков, загряз:нения масла и улучшением процессов обезжириваемости, фильтруемости. Такие масла могут применяться при производстве лент и полос на прокатных станах как из цветных, так и прецизионных сплавов.

Основными требованиями, предъявляемыми к маслам подобного назначе- ния, являются повышение качества проката и его свойств, высокая смазывающая способность, хорошие антиокислительные, антикоррозионные, противоизносные, антипенные и вязкостнотемпературные свойства, возможность применения автоматической системы смазки валков и ленты.

Известно смазочное масло для смазки валков и ленты из цветных и прецизионных сплавов, представляющее собой смесь дизельного топлива марки ДС и олеиновой кислоты 1.

Недостатком этой композиции является повышенный износ валков.

Известно использование в качестве смазки для холодной обработки метоллов кориандрового масла 2.

Недостатком применения этого масла является дефицитность и сложность технологии его получения, т.е. масло дополнительно подвергается гидратации, рафинации и дезодорации с целью получения высокой чистоты поверхности проката, что требует дополнительных затрат на его производство.

Известен смазочный материал для холодной и теплой обработки метал39лов, содержс;и ий минеральное масло, ЕЮ ду и с.чесь присадок для улучшения смазсчмых, антикоррозионнь1х и антиокислительных свойств 3 Недостатком смазочной компози1;ии является нестабильност эмульсии как при хранении, так и npki прокгтке что отрицательно влияет на смазочную способность композиции, а многокомпонентность обусловливает сложность ее приготовления и высокую стоимость Наиболее близким по составу к предлагаемому является технологическое масло для холодной обработки металлов, содержащее минеральное млело, диалкилдитиофосфат цинка, +-метил-2 ,6-ди-трет-бутилфенол, трансизомеризованное растительное ласло i/ трибутиловый эфир фосфорной кислоты L J. Недостатком этого масла является тс, что Б условиях промышленного при менения наблюдается унос фильтра порошка HG обрабатываемую поверхность, зэ счет чего ухудшаются сма3O4Hbfe свойства масла и качество обрабатываемой поверхности. Цель изобретения - повышение противоизносных свойств масла и улучшение обезжис ваемости поверхности обрабатываемого металла. Цель достигается тем, что техноло гическое масло для холодной обработки металлов даалением,содержащее минеральное siacno, диалкилдитиофосфат цинка и -метил-2 ,6 ди-тpeт-бyтилфe нoл, дополнительно содержит эфир пентаэритрита и синтетических жирных кислот (СЖК) фракции Cg-Cg при следующем соотношении кО|.понентов, мае. /о: Диалкилдитиофосфат цинкаI , ,5 4--Метил-2 ,6-ди-трет-бутилфенол 0,)-0,7 Эфир пентаэритрита и систетических жирных кислот фракции C.IJ-CQ1-2 Минеральное масло Остальное В состав масла эфир пентзэритрита введен для обеспечения оптимальных условий трения ме«ду прчОкатываемой полосой и рабочими валками, между приводными и 1 олостыми опорными валками, с целью повышения магнитных свойств прокатываемого металла и улучшения фильтруемости ,зcлa; диалкилдитиофосфат цинка обеспечивает противозадирные, противоизносные и антикоррозионные свойства; 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол (ионом) обеспечивает термоокислительную стабильность как в процессе эксплуата1.И|.-. ток I-: при а,литег;ьчо.1 ;-.ранении f-icjia . 3 качестве минеральной основы предпочтительно использовать глубокоочищенное масло, которое состоит на 8(5; из метанонафтеновых углеводородов с минимальным содержанием ароматики (не более 2,0 мгс.%), которая 8 избытке значительно влияет на качество металла при в худшую сторону. Глубокоочищенное минеральное маспо имеет ИЗ не менее 95 и кинематическую вязкость сСт при 50°С, узкий фракционнь1Й состав (и.к. 280 С, к.к. ) , при этом обеспечиваются необходимые вязкостные свойства, охлаждающая способность масла и нормальный процесс отжига. Предлагаемое масло готовят путем перемешивания используемых компонентов при в течение 40-60 мин. Состав образцов технологического масла приведен в габл, 1. В табл. 2 представлены физикохимические свойства масел. В табл. 3 приведены эксплуатационные свойства предлагаемого (образцы 1З) и известного масел. Образец 4 приготовлен на трансформаторном масле с добавлением трансизомеризованного рафинированного растительного масла 1,0%, диалкилдитиофосфата цинка 1,5%s трибутилового эфира фосфорной кислоты 2,5% и -мети л- 2 ,6-ди-трет-бутилфенола 0,3%Испытания по определению фильтруемости и скорости фильтрации проводят на модельном фильтре с применением фильтра порошка - цеолита 535, в сравнении с известным составом. Сравнительные испытания образцов тех.иологического масла проведены на стане Каарто 200 на валках диаметром 26О мм со скоростью 0,2 м/с; расчет прокатного коэффициента трения вычисляют по объединенной формуле Экелунда-Друдена. По ГОСТ 9 60--75 (spe,;q испытаний k ч, число оборотов 1400 в мин, нагрузка 20 кг), определены противоизносные свойства образцов. Промышленные испытания предлагаемого мйсла проводят на двадцати валKOBOM прокатном стане в сравнении с известным. Сопоставительные эксплуатационные данные масел представлены а табл. . В процессе испытаний (табл. t) установлено, что при применении на двадцати валковом стане известного состава в системе смазки возникает стойкая водная эмульсия, наличие которой отрицательно для фильтров тонкой очистки и подшипников стана. Указанные явления связаны с тем, что с образованием стойкой водной эмульсии возникает желеобразное вещество, которое адсорбируется на поверхности фильтровального адсорбента препятствует фильтрации масла, тем самым увеличивает давление в фильтре, расход земли и значительно повышает загрязненность полосы после прокатки. Кроме того, повышенная загрязненность масла вызывает усиленный износ подшипников опорных вал ков прокатного стана. Образованию в масле известного со става стойкой водной эмульсии и желеобразного продукта способствует на личие в масле трансизомеризованного рафинированного растительного масла. При испытании предлагаемого состава подобных явлений не обнаружено. Эксплуатационные испытания известного состава масла, показывают, что масло характеризуется более низкими показателями по смазочным свойствам и фильтруемости, загрязненности металла по сравнению с предлагаемым маслом. При испытании наблюдается большая нестабильность натяжений и скоростно го режима, для предлагаемого состава скорость прокатки выше, чем у известного состава, что объясняется его лучшими смазочно-охлаждающими свойствами. Зажиренность и загрязненность полосы после прокатки на масле предлагаемого состава значительно меньше, чем на масле известного состава. Параметрами, характеризующими работу процесса фильтрации, являются давление масла в фильтре и удельный рас ход земли на тонну прокатанного металла, который определяется цикличностью работы фильтра, т.е. временем от намыва земли на свечи фильтра до сбрасывания отработанной земли при увеличении давления на фильтре до 1,2 атм. Данные табл. k показывают, что давление в фильтре и удельный расход земли при работе стана на масле предложенного состава оказываются соответственно ниже, и работа фильтра с маслом предложенного состава характеризуется значительно большей стабильностью. Качество выпускаемой продукции выше. После отжига поверхность металла отличается яркостью и чистотой. При работе на масле известного состава не исключаются случаи забивания системы фильтрации (фильтров) вследствие чего не иск/дачены случаи попадания фильтропорошка на валки и полосу и увеличения износа подшипников и ухудшения качества поверхности полосы. Наличие стойкой водной эмульсии также отрицательно влияет на работу подшипников и валков. Таблица 1

Диалкилдитиофосфат цинка

-Метил-2 ,6-ди-третбутилфенол

Эфир пентаэритрита и СЖК фракции Се-Сп

Минеральное масло

0,7

2,0 До 100 До 100

Вязкость кинематическая гфи , сСт

Температура вспышки в открытом тигле, С

Кислотное число, мг КОН/г Коксуемость, % Зольность, %

Содержание механических примесей,

Содержание водорастворимых кислот и щелочей

Коррозия пластин ст. +0 3 часовая

Скорость фильтрации при л/минм

Давление в фильтре тонкой очистки, атм

Коэффициент трения

Температура масла после испытания, С

Термическая стойкость по мето дифференциально-термического анализа (температура разложения), С

Шероховатость поверхности ленты Ra , км

Противоизносные свойства (диаметр пятна износа), мм

Таблица 2

5,7 5,7

7,2

удерживает

18,0 18,5

0, 0,6

,5

Таблица 3

0,069 0,065 0,066

0,077

tO

40

0

228

236

0,20

Не образуют

0,60

0,36 О,ЗА 0,37

to

9«1 08

Таблица Ц