Состав для получения смазочно-охлаждающей жидкости для обработки металлов

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

сложный состав, необходимость использовать только чистый гудрон хлопкового масла, а не смесь различных гудронов. Средство обладает высокими антикоррозионным и моющим действиями и эффективно при обработке металлов давлением, но неэффективно при обработке металлов резанием, даже при дополнительном разведении водой.Известна СОЖ для хонингования металлических поверхностей, содержащая, мас. натриевое жидкое стекло 3-6, нитрат натрия 0,3-0,5, сульфит натрия 0,2-0,4 и воду 2. Недостатком СОЖ является невозможность использования ее на таких операциях резания,как точение, сверление, фрезерование, а только при хонинговании, что резко сужает область применения известной СОЖ.Кроме того, известна СОЖ для обработки металлов резанием, содержащая, мас.ч. жировые гудроны, выделенные из соапстоков растительных масел и/или технического жира,100, гидроксид натрия 2,0-3,8, олеат натрия 4,0-6,5, моноглицерид жирных кислот 1,5-2,6,триполифосфат натрия 3,7-4,5, жидкое стекло 0,6-4,4 и воду 2250-2400 3. Недостатками известной СОЖ являются сложность ее изготовления, так как в ее состав входит большое число компонентов, склонность к коррозии, так как СОЖ не содержит ингибиторов коррозии, а также недостаточно эффективный съем металла.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав СОЖ для механической обработки металлов, включающий, мас. неполную железную соль полиакриловой кислоты 0,5-3, гидроксид натрия 0,2-2, кальцинированную соду 0,5-1 и воду 4. Недостатком известной СОЖ является дефицитность и сложность получения содержащейся в ней неполной железной соли полиакриловой кислоты, которая,кроме того, разлагается при жестких режимах резания (при температуре в зоне резания 140 С). Кроме того, известная СОЖ обладает коррозионной агрессивностью ко многим маркам стали и не обеспечивает межоперационной защиты деталей от коррозии, а также характеризуется невысокой эффективностью ее применения, что проявляется в малом съеме металла при высоким коэффициенте трения.Задача изобретения - повышение эффективности СОЖ за счет снижения коэффициента трения, увеличения съема металла и уменьшения коррозионной агрессивности, а также упрощение ее изготовления.Поставленная задача решается за счет того, что известный состав для получения СОЖ для обработки металлов, включающий гидроксид натрия и воду, согласно изобретению,дополнительно содержит акриловую кислоту и натриевое жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.гидроксид натрия 0,4-2,0 акриловая кислота 0,4-1,8 натриевое жидкое стекло 2,2-4,6 вода остальное, а также за счет того, что дополнительно содержит натриевое мыло в количестве 0,20,6 мас. , в качестве которого предпочтительно использовать продукт омыления гидроксидом натрия гудрона от дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел и технического жира.Сущность изобретения заключается в следующем.При совмещении растворов акриловой кислоты и гидроксида натрия образуется акрилат натрия, который, согласно проведенным исследованиям, обладает способностью пластифицировать поверхность металла, тем самым уменьшая усилие резания и улучшая качество обрабатываемой поверхности. Для обеспечения отсутствия в растворе чистой акриловой кислоты, обладающей коррозионной активностью по отношению к металлам, гидроксид натрия должен быть взят в избытке. Кроме того, гидроксид натрия уменьшает коррозию черных металлов при контакте с водой и является стабилизатором растворов жидкого стекла и натриевых мыл, предотвращая расслаивание эмульсии СОЖ при хранении.При содержании акриловой Кислоты менее 0,4 мас. резко уменьшается съем металла, а при содержании более 1,8 мас. возможно появление коррозии. При введении в раствор гидроксида натрия менее 0,4 мас. наблюдается коррозия и расслоение СОЖ при хранении, при содержании гидроксида натрия более 2,0 мас. раствор обладает избь 1 точной щелочностью.Натриевое жидкое стекло играет роль неорганической смазки, особенно эффективной при высоких температурах. При резании в зоне локальных повышений температур СОЖ испаряется с образованием силикатной пленки, которая в отличие от масляных пленок не разлагается при температурах до 950 С. Это снижает коэффициент трения и защищает режущий инструмент от износа при жестких режимах резания. Кроме того, наличие в СОЖ натриевого жидкого стекла повышает качество обрабатываемой поверхности, что связано с микроабразивным действием микрочастиц диоксида кремния, образующихся при испарении жидкого стекла. При содержании натриевого жидкого стекла менее 2,2 мас. положительный эффект от его введения выражается крайне слабо. При введении жидкого стекла в количестве более 4,6 мас. происходит налипание силикатной пленки на режущий инструмент и забивание поверхностей шлифовальных инструментов,что ухудшает качество обрабатываемых поверхностей.Введенные в состав СОЖ натриевые мыла (олеат натрия, стеарат натрия, пальмитат натрия) играют роль поверхностно-активных веществ, значительно улучшая проникающую, моющую и смазывающую способность СОЖ. При содержании натриевого мыла менее 0,2 мас. положительный эффект не проявляется, а при содержании более 0,6 мас. увеличивается пенообразование и возможно расслаивание эмульсии.В качестве натриевого мыла можно применять продукт полного омыления гидроксидом натрия жирового гудрона, который представляет собой кубовый остаток от дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел и/или технического жира. В качестве жирового гудрона использовали гудрон Гомельского жирового комбината следующего состава, мас.Среднее число омыления используемого гудрона - 160 мг КОН/г.Получаемая при омылении гудрона смесь натриевых мыл обеспечивает высокую моющую, смазывающую и проникающую способность СОЖ. Кроме того, гудрон является отходом производства, что снижает стоимость СОЖ.СОЖ на основе заявленного состава готовят следующим образом. В отмеренном количестве воды растворяют гидроксид натрия. В полученный раствор добавляют акриловую кислоту и тщательно перемешивают. Затем при перемешивании вводят стандартный раствор натриевого жидкого стекла. При добавлении натриевых мыл или продукта омь 1 ления гудрона гидроксидом натрия их предварительно растворяют до концентрации 10-15 мас. в теплой (50-60 С) воде, которую учитывают в общем количестве воды и вводят в СОЖ в последнюю очередь.Продукт омыления жирового гудрона гидроксидом натрия готовят следующим образом. В обогреваемый смеситель загружают жировой гудрон и нагревают до температуры 70-80 С, после чего производят его омыление 10-20 раствором гидроксида натрия(введенную воду учитывают в общем количестве воды). Количество гидроксида натрия берут из расчета полного омыления всех свободных и связанных жирных кислот, т.е. почислу омыления гудрона. Продукт омыления может изготавливаться заранее И хранится в закрытой таре до 6 месяцев.Конкретные составы для получения СОЖ приведены в табл. 1. Сравнительные свойства полученных СОЖ и СОЖ по прототипу приведены в табл. 2. В качестве прототипа был испытан состав, мас. железная соль акриловой кислоты 0,5 гидроксид натрия 2,0 кальцинированная сода 0,5 вода 97,0, как имеющий наилучшие показатели.Как следует из представленных в табл. 2 данных, СОЖ, получаемая из предлагаемых составов, обладает значительно более высокими эксплуатационными показателями, чем СОЖ по прототипу.Контрольные примеры ЫП и ХП-ХУ показывают, что выход за заявляемые пределы содержания компонентов приводит к снижению всех показателей. Примеры У, /1 П, и Х 1 показывают, что дополнительное введение в состав СОЖ натриевого мыла приводит к уменьшению коэффициента трения и улучшению качества обрабатываемой поверхности. Примеры /1, 1 Х и ХП показывают, что дополнительное введение в состав СОЖ в качестве натриевого мыла продукта омыления гидроксидом натрия гудрона от дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел и технического жира, еще более снижает коэффициент трения и улучшает качество обрабатываемой поверхности.Коэффициент трения при шлифовании и интенсивность съема металла определялись на машине трения СМЦ-2 по схеме ролик-колодка. В качестве ролика использовался абразивный круг диаметром 40 мм марки 25 А 25 ПСТ 1 Б. Колодку шириной 10 мм и с радиусом внутренней поверхности 20 мм изготавливали из стали 3. Шлифование производили при нагрузке 1 МПа и скорости 0,5 м/с при непрерывной подаче СОЖ в зону шлифования.Точение производили на токарно-винторезном станке при глубине резания 1,5 мм и подаче 0,08 мм/об. Материал заготовки - сталь ШХ 15. Шероховатость обработанной поверхности измеряли на профилографе Калибр ВЭИ. Коррозионную агрессивность определяли капельным методом по ГОСТ 6243-75.Таблица 1 Составы для получения СОЖ, Мас.ЗаявляеМыЙ состав Компоненты 1 П П 1 ДН 1 Х Х Х 1 ХП Х 1 П ХП/ ХУШ ч и ЧП Акриловая кислота 0,3 0,4 0,4 0,4 1,1 1,1 1,1 1,8 1,8 2,0 2,0 0 3 0 3 0 4 0 4 0 4 1 2 2 2Натриевое Мыло олеат натрия - 0,1 - - 0,2 - - - - - - - - 0,8 стеарат натрия - - - - - - - 0,4 - - - - - - пальмитат натрия - - - - - - - - - - 0,6 - - - ПРОДУКТ ОМЫЛСНИЯ ГИДрОКСИДОМ натрия гудрона ОТ ДИСТИЛЛЯЦИИ ЖИрНЫХ КИСЛОТ,- - 0,3 - - 0,2 - - 0,4 - - 0,6 - - 0,8 выделенных из соапстоков растительных масел и технического жира Вода 97,4 97,3 97,1 97,0 96,8 96,8 94,3 93,9 93,9 91,6 91,0 91,0 91,0 90,2 90,2 Таблица 2Заявляемый состав Прототип Показатель Х 1 П ХП/ ХУ а.с. СССР Не 1061457 Коэффициент трения 078 065 056 Интенсивность съема Метал- 65

МПК / Метки

МПК: C10M 173/02

Метки: смазочно-охлаждающей, обработки, металлов, получения, жидкости, состав

Код ссылки

<a href="https://bypatents.com/6-8438-sostav-dlya-polucheniya-smazochno-ohlazhdayushhejj-zhidkosti-dlya-obrabotki-metallov.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Состав для получения смазочно-охлаждающей жидкости для обработки металлов</a>

Похожие патенты