Способ получения смазки для горячего прессования металлов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СЭИЦ

РЕСПУБЛИК

Ссю СВ

0 с5р С 10 М 177/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3715880/23-04 (22) 04.01.84 (46) 23.02.86. Бюл. В 7 (71) Гусевский филиал Государствен- . ного научно-исследовательского инсти— тута стекла (72) lO.В.Манегин, Е.П.Гарин, И.В.Анисимова, А.Г.Суслов, В.П.Волков и П.И.Лисовенко (53) 621. 892: 621. 7. 016. 2 (088. 8), (56) Патент Великобритании

У 1065763, кл. С 5 Р, 1967.

Авторское свидетельство СССР

У 215378, кл. С 10 М 7/02, 1968. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗКИ

ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ путем варки силикатного расплава с последующей кристаллизацией полученного стекла, о т л и ч а ю-. шийся тем, что, с целью расширения температурного диапазона использования смазки, повышения стойкости инструмента и качества обработанной поверхности, а также исключения налипания смазки на инструмент и пресс-изделия, в качестве силикатного расплава используют отходы камнелитейного производства и кристаллизацию ведут при темпео„ ратуре на 330-400 C выше температуры начала размягчения расплава с последующей закалкой продукта кристаллизации в воде.

1213066 2

Изобретение относится к способам изготовления смазки для горячего йрессования металлов и может быть использовано при прессовании углеродистых, легированных, жаропрочных и тугоплавких металлов, в том числе и порошковых, при 1200-1400 С.

Цель изобретения — расширение температурного диапазона использования смазки, повышение стойкости инструмента и качества обработанной поверхности, а также исключение налипания смазки на инструмент и пресс-изделия.

Варка камнелитейного расплава производится в печах непрерывного действия типа мартеновских, при

1400-1450 С. Куски горной породы или специально составленная шихта подаются порциями в печь, где исходный материал плавится, гомогенизируется и перемешивается, превращаясь в однородный расплав стекломассы.

В выработочной части печи готовый расплав через специальное отверстие, постоянно сливается в емкость, орошаемую водой, т.е ° гранулируется, Для изготовления изделий из каменного литья под струю расплава устанавливаются металлические кокили, из которых расплав затем переливается в формирующие машины. Слившийся в емкость и застывший камнелитейный расплав в дальнейшем используется для изготовления смазки.

В камнелитейном производстве этот остеклованный камнелитейный расплав является отходом производства.

Основным свойством камнелитейного расплава является способность к объемной кристаллизации при термообработке с образованием сложных пироксен-магнетит-плагиоклаэовых группировок, обеспечивающих заданные свойства изделиям, причем степень кристаллизации материала можно регулировать временем термической обработки, когда в стекле обраэуется различное количество кристаллических фаз.

Смазку получают следующим образоме

Сырьем для производства каменного литья служит вулканическая горная порода — перфиритовый щебень . крупностью 5-6 см с добавкой 2-3Х хромитовой руды. Эту смесь загружают в печь непрерывного действия

В табл 1 приведены составы используемых силикатных расплавов— отходов камнелитейного производства.

У составов камнелитейного стекла определяют температуру начала разо мягчения (Т): у состава 1 Т=740-760 С, типа мартеновской и варят при о

1430-1450 С. В печи куски горной

31 породы плавятся, расплав гомогениэи руется, перемешивается, и готовая стекломасса поступает в выработочный бассейн печи. В этом бассейне о стекломасса охлаждается до 1250 С и через сливное отверстие непрерывной струей сливается в копильник, 10 орошаемый водой, где происходит резкое охлаждение расплава и его грануляция. Под струю расплава периодически подставляются кокили, в которые наливается стекломасса

15 и затем подается в формующие машины.

Для получения смазочного материала, остеклованный камнелитейный расплав затем кристаллизуют по заданному временному режиму. Кристал20 лизацию проводят в камерных печах.

После термической обработки закристаллизованный материал охлаждают в воде, сушат, перемалывают до крупности зерен 1-2 мм, просеивают

25 и формуют смазочные шайбы, используя в качестве связующего жидкое натриевое стекло.

Таким образом, иэ исходного материала — остеклованного камнелитейного расплава, в результате термической обработки можно получить смазочные шайбы с различной степенью кристаллизации, причем с увеличением количества кристаллической фазы состав остаточной стекловидной части (собственно смазка при прессовании) будет изменяться в сторону обогащения алюминием, т.е. будет более высокотемпературный, что позволяет в зависимости от времени термической обработки смазки использовать ее для прессования различных по тугоплавкости металлов.

Для получения смазки и проверки ее свойств выбирают три камнелитей45 ных стекла, максимально отличающихся по своим физико-химическим свойствам. У этих стекол определяют тем- пературы начала размягчения, и стекла закристаллиэовывают при тем50 пературах на 330-370-400 С выше о их точки размягчения.

3 12 у состава 2 = 720-740 С, у состава

3 = 770-790 С.

В табл. 2 приведены условия кристаллизации смазки с использованием камнелитейного расплава составов 1-3 и смазки, полученной по известному способу.

Проводят испытания полученных смазок при горячем прессовании нержавеющей стали 12Х18Н10Т, порошкового молибдена М-ПМ с молибденового сплава ЦМ-5 на прессе усилием 15 МН.

Прессуют прутки диаметром 15 мм с вытяжкой 28 из контейнера диаметром 80 мм. В качестве технологической смазки на матрицу наносят закристаллизованное стекло предлагаемым способом.

Отпрессовывают по 20 прутков каждого сорта металла. Эффективность применения смаэок, полученных по предлагаемому способу, в сравнении с известным оценивается по следующим параметрам: качеству пресс-изделий, усилиям прессования, числу прессовок на одной матрице, по наличию налипания остатков смазки на матрицу и пресс-изделия.

Средние значения результатов прессования для каждой смазки представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, прессование металлов, в том числе и порошковых, с использованием в качестве. смазки отходов камнелитейного

13066

Содержание компонентов, мас.Ж в coeтase

10 Компонен

SiO

Ti0

A l. О

Fe д0

47в9 4бч1

1,3 1,6

16,6 12,4

4,6:16,2

8,0 0,6

8,5 9,6

10,4 !0,5

1,9 1,8

2,1

13,5

3,6

7,4

Fe0

8,7

СаО

2 0 ма о

0,2 0,4

0,7 к20

0,6 0,6

35 производства проходит в условиях низкого давления„ что благоприятно сказывается на качестве изделий и стойкости инструмента. При прессовании на предлагаемой смазке отсутствует иалипание стекла на катри" цу изделия.

Т а б л н ц а

1213066 ф l У ЙФ

3 !

3s !

1 I

1 1

Ф и !!3 1 I I

ВЙ

R C„

Ф е9

I

1

-й с

Ф el Ю и а

1О МЪ о л о в

1Г О -Ф со л о о сч со сч

О 00 W oO л О

КЪ а л

-йф, а

1 U Й ! N и I со ь о со м м an сч л о О л О сЧ л ю л р о л о

00 0 r ф О uD

1 о ф

Ф ф

1 о

М о

l Ф

И

Р Q W е о

Cl tC

1 Ф

1

1 !

1о о

t î о а л

-о

v.5 э мо

С4 фо и Ф

О О О О О О О о о о о о о о сЧ с Ъ сЧ с Ъ о о о о о о сч с 1 о о о о о о сЧ г1 сЧ с ъ

1 р

1 Ю е

1 ао ь ж

00 ч ь

И с0 м сЧ м о ж с0

) сч ж

Д сч

О - сЧ О ф Ю ф ф ф

@ф Р, Р1О

Ю

4/ о

Ю

Ю о сЧ о л

Ю о л

С"1

О о о

С Ъ

С"1

1 ! !!

3!! g ф

Cl Q

О М tJ

Ж tl att ф о:т

1 сО

О Ф С4

° з И

l.

1.

1:

l

l сЧ ! an

t: !

1

1 ! й!

» I I I

Э

Ю Ю

Ж I 1 t t I а а и

cv - i- c4

l 2 l 3066 сч1 Э

1 43 В

° I Х Ц ! 1 Ф Э

1О 1 46 Й.3 ф 1 М 34 03

f Ж 03 М

Э! 33ф.43 3. и

I I I

Э р: ! 1 1

1 м

1 !

Э

О

О! и

О ф

3 Ж44 И

О О Р

Э 34 М f

Р,OCtф

3! 30 О З

00 О

<ч

М

О сЧ О М Р

00 Î Ю

1 Ф Ф 00

Ul 3/ !

1 .1

1

) ! I

1 33

I 0 Э

I ф О!

I

1

1

1

1 I

I О О

I Ol Й

I 0 ! ф О

I М 43

1 М

Х f

Рв О 3т

Э О

Щ Ж

I I

I ф

I Р ,1 Ol

3 ф ! X Р

I Ю>

1 Е Н

О

v g

Э М О 1

Р фе 1

И Ol 1

О О

О О

4 СЧ

О О О

О О О

hl С 3

О О . О

О О О

<Ч

О О О О

О О О О с 1 3 сЧ с Ъ

О

О

СМ

3-

О

Ж

00 ! М

B (-

C)

И

Р4

С4

Ы

00 а у

И А

Ф»

1 И

И

I I

I 3Ф сО

I lO f

1 X О ! йй

I Ф3 34

1

I а ф

l4 I

Э О I ! о

1ЭЙ

I C 3ь .t бф (4 Р, О

О л

Т ! аф

1 cO f.

Ю

Ol ф.

g ми

О

О

С Ъ

С Ъ

О л

С Ъ

О

О!

I 03

I ф

1 &

1 О

I О

1 О

М О

4 ф х25

XФOl ф Ol f

34 3» v

)

1 1

I ф

I 03

I О, 1 Cl

I О фИ

1 g

I Ц Ig

I О М

I 3л Ж

3 I

l Э I ъ Ol

I Э 03 al

I 1

I Х ф

1 ф 0

I О 34 V

1 жvo3 ф О

I f» 4 0

I V Э С4

I 3 ь Н 3

О CFi О. 00 Ch ° О Ф О Ф Л

Ф со СЧ C0 W C7 - 00 1Р - О (ъ л м <Гъ с у О Ръ сЧ 1Р л

Л Р л о Щ К /Ъ 4 Ф . Ю 1 u1 с >