Смазка для холодной обработки металлов давлением Советский патент 1982 года по МПК C10M3/02 C10M3/12 C10M3/18 

Изобретение относится к технологическим смазкам для холодной обработки металлов давлением и может быть использовано в процессах холодной штамповки, волочения и калибровки металлов.

В процессах холодной деформации .металлов широко применяют смазки на. основе, солей натурал1:;ных и синтетических жирных кислот 1.

Известны смазки на основе водорастворимых полимеров типа сополимеров окиси этилена с окисями алкиленов,блоксополимеров окиси этилена, полимера с молекулярной маесой 45000-200000, содержащего остаток полиамида полимеризованных жирных Кислот, входящего в состав водорастворимого смазочного марла для. обработки металлов 2.

Однако антифрикционные свойства этих смазок недостаточны для деформации нержавеквдих сталей.

Наиболее близкой по составу к предлагаемой является смазка для холодной обработки металлов давлением Следующего состава, мас.%:

Мыла щелочных металлов

жирных кислот с содержанием 10-24 атомов углерода 5-20 Соли щелочных металлов полифосфорных кислот 1-10 Жирные кислоты с содержанием 10-24 атомов углерода1-6 вода . -До 100 Жирные кислоты, введенные в сос10тав известной смазки,, улучшают антифрикционные свойства последней при волочении стальных углеродистых труб, обеспечивая короткооправочное волочение без под смазочных: покрытий t 3}.

15

Однако наличие свободных жирных кислот резко снижает температуру плавле-ния мыла, Что делает смазку недостаточно эффективной, например, в процессах глубокой вытяжки нержа20венадих ст.алей, приводит к налипанию металла на инструмент, ухудшает качество поверхности изделий.

Целью изобретения является повышение антифрикционных свойств смазки

25 при сохранении высоких экранирующих свойств КОШ1ОЗИЦИИ, а также улучшение качества обработанной поверхности, .

Поставленная цель достигается тем,

30 что смазка для холодной обработки металлов давлением, содержащая воду триполифосфат натрия и г-мла жирных кислот, а качестве последних содержит продукт полного омлления гудрон от дистилляции жирных кислот соапст ков растительных масел или тёхничес кого жира и смазка дополнительно со .держит продукт совместного ооаждени полиэтилена высокого давления и пеН топласта из растворителя при содер;Жании 1-5 мае.% пентопласта в проду те при следующем соотношении компонентов , мае.%: Т{эиполифосфат натрия 2-10 Продукт полного омыления гудронов от дистилляции жирных кислот соапстоков раститель-, ных масел или технического жира2-2 Продукт совместного осаждения полиэтилена высокого давления и пентопласта из растворителя При содержании 1-5 мас.% пентопласта в продукте 0, Вода Остально Продукт полнйго омьшения гудронов от дистилляции жирных кислот со апстоков растительных масел или тех нического жира получают прямой нейтрализацией гудронон водным раствором щелочи. Показатели состава и ка чества продукта; Консистенция при 18-25°СОт твердой до мазеобразнойЦветКоричневый Содержание неомыляе ых, мае. % 6-15 Содержание свободной щелочи, мае.% 0,2 рН 1%-ного водного раствора9- 10 , Содержание влаги, мас.%50-60 Титр жирных кислот, с30-40 ОмлЛяе юле гудроны содержат до 20 мае-.% свободных жирных кислот, до 50% нейтрального жира и до 30% продуктов полимеризации и конденсации . -Полное омыление гудронов позволяет/ получить мыла с достаточно высокой температурой плавления (180 190С). Продукты полимеризации эмуль гируются полученными мылами в водном растворе и увеличивают айгезионные свойства смазки в случае частичкого плавления мыльного слоя в высокотемпературных процессах деформации металлов. Триполифосфат натрия относится к конденсированным фосфатам и является- представителем группы линейных полифосфатов, и представляет собой порошок белого цвета., не горюч, не ядовит, молекулярный вес 368. Введение триполифосфата натрия в состав смазки повыыает стабильность водных суспензий за счет резко выраженной способности удерживать во взвешенном состоянии труднорастворимые органические соединения. . Непосредственно в процессе деформации триполифосфат натрия способствует экранированию вновь oбpaзs oщиxся поверхностей металла за счет образования нерастворимьрс фосфатов и улучшает антифрикционные свойства смазки за счет образования водорастворимых фоефатов. . Продукт совместного осаждения полиэтилена высокого давления и пентопласта из растворителя в предлагаемой емазке играет роль твердого анти фрикционного наполнителя. Этот про.дукт получается путем совместного температурного оса;кдения полиэтилена и пентопласта из общего для обоих полимеров растворителя с последукядим отделением от последнего фильтрацией и суппсой. Введение малых количеств пентопласта позволяет направленно Изменить структуру и свойства полиэтилена. При этом срдержание 1 5 мас.% пентопласта (ПТП) является оптимальным количеством, необходимь м для образования мелкокристаллической структуры полиэтилена. Образование такой структуры обеспечивает макс имальнсе улучшение износостойкости продукта и, следовательно, его экранирующих свойств. Продукт совместного осс1ждения получается микрогетерогенный, двухфазный, но выделить вводимую добавку ПТП в виде отдельной фазы невозможно; расслоения продукта не происходит. В случае введения меньших :количеств) пентопласта, чем 1 мас.%, в системе образуются как гетерогенного, так и гомогенного типа зародышеобразователи. Превыиюние 5 мас.% пентопласта приводит к образованию грубодисперсной гетерофазной ; системы. В обоих случаях получаемая структура несовераенна, является причиной снижения противоизносных свойств КОМПОЗИЦИЙ, отрицательно влияет на экранирующие свойства смазки. Показатели физико-химических свойств полиэтилен-пентопластового продукта, получаемого по технологии, описанной в 4}: Внешний вид Порошок белого цвета Граиулометрцческий состав, мкмНе более 150 Форма частиц Близка к сферическойТемпература плавления, С114

Содержание

летучих веществ,

мас.%

Не более 0,1

Содержание

воды, мае.% Не более 0,1

Продукт совместного осаждения (композиция полнэтилена-пентопласта) стабилизируется гудронными мылами в водном растворе триполифосфата натрия и при температуре до играет в очаге деформации роль твердого антифрикционного наполнителя, работшощего в сочетании с .мыльно-триполиФосфатной пленкой. По мере разогрева системы металл-инструмент до температуры, превышающей температуру плавления композиции (), что характерно для процесса глубокой вытяжки нержавеющих сталей, композиция.плавится, образуя жидкую фазу в очаге деформации . Наличие жидкой фазы, обладающей илсокой. адгезией к металлу, способствует повышению качества поверхности изделий, улучшению антифрикционных свойств смазки при сохранении высоких экранирующих свойств композиции даже в случае частичного плавления мьтьноЛ пленки в высокотемпературных процессах Глубокой

вытяжки нерхсавеюадих и труднодефор1мируемых сталей и сплавов.

Предлагаемую смазку (МПЭФ) приготавливают простым смешением компо ентов, смазку наносят на металл погружением заготовки в смазочную ванну при 5О-90°С. Перед деформацией заготовка может подсушиваться до полного удаления влаги. Остатки смазки после деформации легко удсшяются с по0верхности металла в щелочном обезжирив акяаем растворе.

Для испытания в качестве известной смазки берут следующий состав,

5 мас.%:

Мыла щелочных металлов жирных кислот с содержанием 10-24 атомов углерода15Соли щелочных, металлов

0 полифосфорных кислот (триполифосфат натрия) 5 Жирные кислоты с содержанием 10-24 атомов углерода 5

5 Вода75

I В табл. 1 приведены составы предпагаемой смазки (МПЭФ),

Таблица

Продукт полного омыления гудронов от дистилляции жирных кислот соапстоков растительных масел или технического жира

Триполифосфат натрия

Композиция полиэти;1енапентопласта

Вода Содержание пентопласта в Полимерной композиции

В составах 1, 3 и 5 используется продукт омыления гудронов от дистилляции жирных кислот, выделенных из чернохлопков1ого соапстока, а в примерах 2 и 4 - продукт омыления t гудронов от диЪтилляции жирных кислот выделенных из технического жира..

Испытание смазки (МПЭФ) проводится при вытяжке образцов из стали Х18Н10Т на прессе двойного действия ПБ-452. Глубина вытяжки составляет 6 мм, толщина круглых образцов 1 см. В процессе испытаний эаме18 3

10 4

15

5

5 81

4 75

2 78

Л ряются усилия прессования, определяется качество поверхности образцов после деформации. Испытываются составы 1-5 смазки МПЭФ в сравнении с известной смазкой. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Усилия прессования, кг

Смазка

2500

Известная Предлагаемая

Таблица 2

Класс чистоты поверхности, д

5 мелкие риски