Смазочно-охлаждающая жидкость "сож дии-9" для механической обработки металлов

 

Смазочно-охлаждакицая жидкость для механической обработки,металлов, содержащая воду, триэтаноламин, три натрийфосфат и нитрит натрия, о тличающая .ся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента , качества обработанной поверхности и улучшения санитарно-гигиени«еских свойств, жидкость дополнительно содержит борную кислоту и отработанный водно-щелочной раствор, полученный при прс 4ывке органического слоя циклогаксанона на стадии окисления производства капролактама, при следующем соотношении компонентов, ;вес.-%: Триэтаноламин 0,2-0,4 ТринатрийфосФат0 ,1-0,3 Нитрит натрия 0,1-0,4 Борная кислота 0,3-0,5 Отработанный i в одн о-щелоч ной раствор, по (Л лучейный при npoNEJBKe органического слоя циклогексанона на стадии окисления производства ка1 ,5-3,0 пролактама Вода Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СРЦРВ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н *ВТОРСНОМУ СВНВВТВН СТВУ

1, 5-3,0

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

F30 ДЕЛ4М ИЗОИ%ТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3352086/23-04 (22) 10.11.81 (46) 23.05.83. Бюл. и 19 (72) Ю.М. Ревенко, В.п. Педан, Э.Ф. Бенуа, Г.P. Гольцман, Ю.С. Тарасов, В.Т. Володин, Т.М. РевенкО и Е.З. Голицына (71) Днепродзержинский ордена Трудового Красного Знамени индустриальный институт им. М.И. Арсеничева (53) 621.892:621.7.016.3(088.8} (56) 1. Абразивная и алмазная обработка материалов. М., "Машинострое" ние", 1977, с. 142 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 154353, кл. С 10 М 3/02, 1962 .(прототип). (54) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ

"СОЖ ДИИ-9" ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ OSPABOTKH МЕТАЛЛОВ. ,(57) Смазочно-охлаждающая жидкость дпя механической обработки, металлов, содержащая воду, триэтаноламин, тринатрийфосфат и ннтрит натрия, о тл и ч а ю щ а я.с я тем, что, с целью повышения стойкости инструмен,SU„„. 1018964 А

ИЮ:,С 10 М 3 /02; С 10 М 3 14;

С 10 М 3 26 та, качества обработанной поверхности и улучшения санитарно-гигиенических свойств, жидкость дополнительно содержит борную кислоту и отработанный водно-щелочной раствор, полученный при промывке органического слоя циклогексанона на стадии окисления производства капролактама, при следующем соотношения компонентов, . вес;%:

Триэтаноламин 0,2-0,4

Тринатрийфосфат 0,1"0,3

Нитрит натрия 0,1-0,4

Борная кислота 0,3-0,5

Отработанный водно-щелочной раствор, получейный при промывке органического слоя циклогексанона на стадии окисления производства капролактама

Вода i ggggg

1018964

0,2-0,5

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), применяемым для механической обработки металлов, в частности при лезвийной обработке н шлифовании конструкционных и инструментальных материалов.

Известны СОЖ для механической обработки металлов, представляющие собой 5%-ные водные эмульсии стандартных змульсолов "Укринол-1".и

"Эмульсол ЭТ-2",р 13.

Однако известные СОЖ имеют невысокую смазочную способность при холодной обработке металлов и стойкость режущего инструмента, класс 15 шероховатости обработанной поверхности также низкий.

Кроме того, эти СОЖ вызывают аллергию и раздражение кожи рук рабочих. 20

Наиболее близкой по составу к предлагаемой является смазочно-охлаждающая жидкость 2) для механической обработки металлов, имеющая следующий состав, вес.Ъ:

Бура техническая

Триэтаноламин или моноэтаноламин 0,2-0 5

Нитрит натрия 0,2-0,5

Тринатрийфосфат или динатрийфосфат 0 5-1,0

Сода кальцинированная 0,2-0,5 35

Вода Остальное

Однако использование известной

СОЖ также не обеспечивает высокого качества обработанных поверхностей и стойкости режущего инструмента из- 40 за отсутствия в зоне резания эффек-, тивных смазочных пленок. Кроме того, кальцинированная сода в рекомендуемых количествах вызывает раздражение кожи рук работающего персонала. 45

Целью изобретения является повы-, шение стойкости режущего инструмента, качества обработанных поверхностей и улучшение санитарно-гигиенических свойств. 50

Поставленная цель достигается тем, что смазочно-охлаждающая жидкость для механической. обработки металлов, содержащая воду, тризтаноламин, трииатрийфосфат и нитрит натрия, допол- 55 нительно содержит борную кислоту и отработанный водно-щелочной раствор, полученный при промывке.органического слоя циклогексанона на стадии окисления производства, капролактама, при следующем соотношении компонен- 60 тов, вес.Ъ:

Триэтанолемин 0,2"0,4

Тринатрийфосфат 0,1-0,3

Нитрит натрия 0,1-0,4 65

20-30

0,15-0,3

0,5-1,5

14-17

1,7-1,9

2-3,5

Температуры резания уменьшаются не только за счет образования эффек-„. тивной смазочной пленки, но и за счет

Борная кислота

Отработанный . водно-щелочной раствор, полученный при промывке органического слоя циклогексанона на стадии окисления производства капролактама 1,5-3,0

Вода Остальное

Водно-щелочной раствор, извлекая из окисленного циклогексанового слоя моно- и дикарбоновые кислоты, циклогексанон и циклогексанол, а. также сложные эфиры моно- и дикарбоновых кислот и, частично, производные альдегидов, имеет следующий состав, вес.Ъ:

Натриевые соли моно- и дикарбоновых кислот

Циклогексанол

Циклогексанон

Щелочь (едкий. натр) До 2

Вода О сталь нсе

Натриевые соли моно- и дикарбоновых кислот имеют сложный кислотный состав, вес.Ъ:

Окснкапроновая кислота 30-45

Валериановая кислота

Капроновая кислота 5-7

Молочная кислота

Адипиновая кислота 15-20

Янтарная кислота

Глутаровая кислота 2-3

Другие кислоты Остальное

Указанный водно-щелочной раствор представляет собой в основном натриевые соли моно- и дикарбоновых кислот (НСМДКК ), которые являются высокоэффективными поверхностно-активными комплексообразующими веществами.

НСМДКК обладают хорошей способностью к образованию молекулярных комплексов с электронодонорными мОлекулами.

Это обеспечивает быструю экранизацию ювенильных поверхностей металла, обладающих активной эмиссией электронов. В результате этого дикарбоновые кислоты, взаимодействуя в зоне реза" ния с окислами железа, образуют с ними высокоэффективные смазочные, пленки, уменьшающие силы резания и температуры.

1018964 деструктивного разложения НСИДКК в зоне резания, сопровождающегося по-" глощением тепла.

Все это способствует повышению стойкости инструмента, уменьшению количества задиров и улучшению качества обработанной поверхности деталей.

Циклогексанон и циклогексанол увеличивают проникающую способность

СОЖ в зону резания (через капилляры и микротрещины обрабатываемой детали и .инструмента), что повыаает ее эффективность. НСИДКК вЂ” это составляющая СОЖ для работы при .низких температурах резания (200-300 С).

Для того, чтобы. смазочная пленка эффективно функционировала в широком диапазоне условий резания, т.е. при более высоких температурах (500-600 С), в СОЖ добавляют борную кислоту и тринатрийфосфат.

Введение борной кислоты в CO% увеличивает скорость реакции дикар ;боновых кислот с окислами железа, что повыаает эффективность СОЖ, Кроме того, борная кислота в зоне по вышенных нагрузок и температур. вступает в реакцию с триэтаноламином с образованием высокоэффективных смазочных пленок.

Т а б л и ц а 1

Содержание компонентов, X I I X

Компоненты

Триэтаноламин

0,1 0,2

0,4

0,5

0,3

0,1

0,4

0,05 о,г

0,.3

Тринатрийфосфат. 0, 5

0, 0 5 0, 1

Нитрит натрия

0,3

0,4

0,6

Вориая кислота

0t2 . 0,3

-0,4

0,5

Отработанный .водно-щелочной раствор

1,0

1,5

2,5. зло 3,5

До 100 До 100

До 100 До 100

Вода до 1OG б

Были проведены испытания составов жидкостей составов 1-5 в сравне, нии с"Укринол-1"(состав 6), выбранным в качестве базового объекта, -;и известным составом 7, который имеет следующий состав, sec„%:

Бура 0,3

Триэтаноламин 0,4

Нитрит натрия 0,4

Борная кислота в СОЖ служит также веществом, регулирующим водородный показатель; раствора (рН), снижая щелочность, она уменьшает агрес" сивность СОЖ к коже рук рабочего персонала. Борная кислоТа является бактерицидом, что увеличивает срок хранения СОЖ. Таким образом, борная кислота повышает санитарно-гигиени«г ческне свойства СОЖ.

l0 Водно-щелочной раствор может быть использован в качестве смазочноохлаждающей жидкости без добавления остальных ингредиентов, однако при этом применение СОЖ сопровождается

15 коррозионным действием ее и слабой эффективностью при работе на повышенных нагрузках (температур и давлений в зоне резания).

Предлагаемую СОЖ получают простым .

20 смешиванием входящих в нее компонентов в водопроводной воде комнатной температуры при непрерывном перемешивании в течение 5-10 мин в следующей последовательности: триэтанол" амин, тринатрийфосфат, ннтрит натрия, борная кислота и водно-menovHoA раствор.

По описанной технологии были приготовлены составы СОЖ (ДИК-9), представленные в табл. 1.

Трннатрийфос- . фат 0,8

Сода кальциниро60 ванная 0,4

Вода До 100

Целью испытаний явилось: устано. вить класс шероховатости обработанной поверхности, а также стойкость инструмента при использова1018964

При точении". оборудование - токарно-винторезный станок мод. 1К62; режущий инструмент — резец, материал

Р6М5; скорость резания — 50 м/мин; подача — 0,095 мм/об; глубина резания 1 мм, СОЖ в зону резания подавалась поливом, расход СОЖ вЂ” 3,5 л/мин. Из- 15 мерение шероховатости обработанных поверхностей производилось по

ГОСТУ 2789-73 с помощью профилоСверление стали 40ХГНИ

Точение стали АС3512

Состав

СОЖ

Стойкость резца, мин

Шероховатость обработанной поверхности, мкм

Стойкость сверла, количество обработанных отверстий до эатупления

Шероховатость обработанной поверхности, мкм

6,0

400

5,0

500

10

3,5

800

10

3,5

800

4,0

700

5,5

400

20,0

270

Таким образом, предлагаемая СОЖ

ДИИ-9 обеспечивает получение более

50 высоких технико-экономических показателей, обеспечивая высокую стойкость инструмента и качество обрабатываемой поверхности. СОЖ обладает . высо55 кими бактерицидными свойствами,, не вызывает раздражения кожи рук, не корродирует оборудование.

ВНИИПИ Заказ 3634/19 Тираж 503 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 нии данных СОЖ. Кроме того, необходимо было определить оптимальные весовые границы компонентов предлагаемой"СОЖ ДИИ-9", а такжЕ ее оптимальный состав.

Был использован следующий режим обработки при испытании.

Таким образом, по сравнению с из-. вестными СОЖ использование предлагаемой жидкости при лезвийной обработке стали обеспечивает получение более высоких показателей: при точе, нии стойкость резца в 2-3,5 раза выше, а шероховатость улучшается с

20 мкм до 3,5 мкм, при сверлении стали стойкость сверла и шерохова тость обработанной поверхности улучшаются более чем в 3 раза. метра мод. 253. Обрабатываемый материал — сталь АС35Г2.

При сверлении . оборудование — радиально-сверлильный станок мод. 2H55, режущий инструмент - сверло диаметром 5 мм, материал P6N5; обрабатываемый материал - сталь 40ХГНИ.

Стойкость сверла определялась по количеству обработанных отверстий до его затупления (критерий износа сверла 0,3 мм по уголкам). СОЖ в зону резания подавалась поливом, расход СОЖ - 3,5 л/мин; скорость резания — 23, 5 м/мин;подача - 0,08 мм/об глубина сверленйя — 20 мм, Сравнительные данные эксплуатационно-технологических свойств СОЖ при точении и сверлении стали представлены в табл. 2.

Т.аблица 2