МЕТАЛЛОВ, содержащая мыльный порошок, .. отличающаяся тем, что, с целью повышения сыпучести смазки в процессе ее эксплуатации, смазка дополнительно содержит порошкообразный наполнитель дисперсностью 0 12,0 мм, полученный после прохождения мыльного порошка через волоки стана, при следующем соотношении компонен-, тов, мас,X:

Порошкообразный наполнитель 25-80

Мыльный порошок 20-75

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3833750/23-04 (22) 02.01.85 (46) 28.02.86. Бюл. У 8 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) А.П.Грудев, А.М.Должанский, В.Б.Сигалов, Ю.Г.Писарев, И.Б.Буравлев, Л.С.Седельникова, А.Ф.Малиновский и И.Т.Бородавкин (53) 621 8923621 7.016.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 171954, кл. С 10 М 7/02, 1964.

Грудев А.П. и др. Трение и смазки нри обработке металлов давлением.

Справочник. М.. Металлургия, 1982, с. 202. ш 4 с 10 и 171/06 // (c 1О M 171!06

105:24 С 10 N 20 06 30:06 4

1214745

55 ния волочения.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при волочении металлических заготовок с применением сухих порошкообразных технологических смазок.

Цель изобретения вЂ” повышение сыпучести смазки в процессе ее эксплуатации.

Используемый в процессе приготовления порошкообразный наполнитель представляет собой смесь органических веществ и 60-80 мас. неорганических.веществ, состоящих из металлических продуктов износа и остатков подсмазочного покрытия. Указанная смесь продуктов образуется в результате воздействия высоких температур (150-500 С) и давления (400-1500 МПа) в очаге деформации на исходное мыло после его прохождения через волоки стана.

Указанный продукт обладает практически нулевой влажностью и высокой гигроскопичностью, поскольку нри выходе из очага деформации температура и давление в этом продукте резко снижаются до 15-30 С и 0,1 МПа.

При этом, продукт быстро теряет влагу, вспучивается и становится весьма гигроскопичным.

Содержание в мыльном порошке добавок порошкообразного наполнителя, полученного в результате его прохождения через волоки стана, в количестве 25-80 мас. обеспечивает повьппение сыпучести смазки в процессе ее эксплуатации путЕм понижения влажности мыльного порошка. В результате исключается проявление тоннельного эффекта при движении заготовки сквозь смазку и повышается стабильность ее антифрикционной эффективности. Кроме того, экономится дорогостоящий мыльный порошок и утилизируются его отходы, Содержание в смазке порошкообразного наполнителя в количестве менее

25 мас. не позволяет достичь цели изобретения в связи с малой общей гигроскопичностью добавок в мыльный порошок и проявлением тоннельного эффекта в смазке.

Содержание в смазке порошкообразного наполнителя в количестве более

80 мас. не усиливает поглощения влаги из мыльного порошка, не повышает сыпучести смазки, но снижает антифрикционную эшфективность за

5 !

45 счет черезмерного увеличения в смазке количества абразивных продуктов износа инструмента и деформируемого металла.

Дисперсность частиц порошкообразного наполнителя в диапазоне 0,12,0 мм необходима для одновременного и стабильного во времени вовлечения частиц смазки в очаг деформации.

Измельчение частиц порошкообраэного наполнителя до размеров . менее 0,1 мм вызовет преимущественное вовлечение их в очаг деформации, уменьшение сыпучести и поглощения влаги из мыльного порошка в процессе его использования, снижение стабильности антифрикционной эффективности смазки. Измельчение частиц наполнителя до размеров более 2,0 мм вызовет преимущественное вовлечение в очаг деформации частиц мыльного порошка и увеличение количества наполнителя в смазке. В результате при стабилизации сыпучести уменьшается антифрикционная эффективность смазки.

Исследование эффективности смазки предла.гаемого состава осуществляется при деформации заготовки из стали

СтОМ диаметром 6,5 мм на размер

5,30 мм. Скорость волочения на барабане стана 6,0 м/с.

Процесс деформации металла вели в сборных сдвоенных волоках со вставками из сплава ВК-6.

Измельчение мыльного порошка и наполнителя производили в шаровых мельницах с последующей гомогенизацией размеров при просеве через

I сита. Контроль размеров частиц осуществляли с помощью инструментального микроскопа ° Размеры частиц мыльного порошка 1 мм, в порошкообразного наполнителя 0,1 2,0 мм.

Составы смазок испытывали в сравнении с известным составом, т.е. мыльным порошком без добавок, Испытанные составы высушивали до одинаковой влажности 1 в специальных печах, а затем выдерживали

2-8 ч в камере при влажности 100 ., атмосферном давлении и температуре

20 С для имитации поглощения влаги из атмосферы цеха.

Об эффективности смазок судили по их сыпучести, напряжению волочения и коэффициенту вариации напряже1214745

Таблица 1

Время на40 сыщения влагой в массы навески мыль сыпучести камере, ч ного порош ка, Е

Исходная смазка

0,65

0,80

0,87

0,90

0,92

Сыпучесть смазки определяли следующим образом.

100 г смазки засыпали в закрытую крьппкой прозрачную кювету цилиндрической формы диаметром 160 мм и высотой 10 мм. Кювету устанавливали таким образом, чтобы ее плоские боковые стороны были перпендикулярны горизонтальной плоскости. Свободную поверхность смазки устанавливали горизонтально, а затем поворачивали о кювету на 45 вокруг горизонтальной оси и измеряли новый угол свободной поверхности смазки. 0 сыпучести судили по показателю, который предвЂ” ставляет собой отношение нового угла свободной поверхности смазки к углу поворота кюветы (чем ближе отношение к единице, тем смазка менее сыпучая).

Иапряжение волочения определяли по отношению силы волочения, измеряемой специальным тензодатчиком, к площади поперечного сечения продеформированной проволоки. Чем выше среднее значение напряжения волочения, тем антифрикционная эффективность смазки ниже.

Коэффициент вариации напряжения волочения (безразмерная величина) определяли как отношение его среднего квадратического отклонения к средней величине. Чем меньше коэффициент вариации, тем стабильнее захват и эййективность смазки.

В первой серии опытов определили зависимость сыпучести 40 г мыльного порошка от его влажности, которую оценивали по увеличению массы его навески. Результаты, приведенные в табл. 1, свидетельствуют о том, что при увеличении времени выдержки навески мыльного порошка во влажной атмосфере насьппение его влагой возрастает сначала быстро, а затем медленнее от 1 до 10Х. Соответствующим образом уменьшается сыпучесть (показатель сыпучести увеличивается от 0,65 до 0,92).

Во второй серии опытов определяли влияние количества порошокообразного наполнителя, имеющего размеры частиц 1,0 мм, в смазке на ее свойства. Смазку предварительно выдерживали во влажной атмосфере в течение 8 ч. Данные, представленные в табл. 2,свидетельствуют о том, что при введении в предлагаемую смазку порошкообраэного наполнителя, полученного в результате прохождения мыльного порошка через волоки стана, в количестве 25-80 мас.Ж, показатель сыпучести в 1,23-1,35 раз ниже, чем у известной, т.е. сыпучесть соответственно вьппе. При этом напряжение волочения меньше на 7-11Х, а коэффициент выриации меньше в 1,38-1,6 раза по сравнению с известным. Введение в смазку менее 253 наполнителя приводит к увеличению показателя сыпучести в 1,12-1,23 раза (соответственно уменьшается сыпучесть смаз15 ки), увеличению напряжения волочения на 4-SX и коэффициента вариации в 1,31-1,51 раза по сравнению со смазкой, содержащей иаполнитель в предлагаемом количестве.

20 Увеличение количества наполнителя в смазке более 803 уменьшает показатель сыпучести, т.е. сыпучесть-увеличивается, но при этом возрастают напряжение волочения на 5-14Х и

25 коэффициент вариации в 1,35-1,56 раэ по сравнению с оптимальным составом смазки; причем смазка становится даже менее эффективной, чем известная.

Сравнение данных табл. 1 и 2 показывает, что повышение эффективности новой смазки с оптимальным количеством наполнителя связано с

35 количеством влаги в мыльном порошке.

Увеличение Показатель

1214745

Т а б л и ц а 2

Коэффициент вариации напряжения волочения

Состав смазки

Напряжение волочения, NHa ля B смаз ке, мас.X

Предлагаемый

280

0,75

265

0,68

270

0,67

295

Известный

0,072

290

0,92

Количество Показатель наполните- сыпучести

2 25

3 50

4 80

5 . 85

В третьей серии опытов определили влияние дисперсности частиц наполнителя на эффективность составов смазки. При этом использовали состав, содержащий 50Х мыльного порошка и 50Ж наполнителя.

Определение напряжения волочения и коэффициента вариацйи напряжения волочения .проводили в начале волочения со смазкой после изготовления 0,1, 5 и 10 т продукции.

Результаты опытов, представленные в табл. 3, свидетельствуют о, том, что при дисперсности частиц порошкообразного наполнителя 0,12 мм показатель сыпучести, напряжение волочения и коэффициент вари0,068

0,050

0,045

0,052

0,070 ации напряжения волочения стабилизированы в процессе деформации металла . Измельчение частиц наполнителя до размеров менее 0,1 мм увеличивает показатель сыпучести в

1,0?-1,14 раза (сыпучесть уменьшается), увеличивает напряжения воло:чения на 2-4Х и коэффициент вариации напряжения волочения в 1,07-1,16 раз.

При размере частиц наполнителя более 2 мм при равной (но сравнению с оптимальной диснерсностью) сыпучести напряжение волочения в процес-, се деформации металла возрастает на

4 4-117 а коэффициент вариации напряжения волочения в 1 4-1,56 раз.

1214745

Таблица 3

Показатель сыпучести после изтов честве, т

О l 5 10

0,08 0,70 0,75 0,80 260 265 270 0,045 0,048 0,052

О,1 0,70 0,70 0,70 260 260 260 0,045 0,045 0,045

1,О 0,70 0,70 0,70 260 260 260 0,045 0,045

0,045 я4

20 070 070 070 260 260 260 0045 0045 0045

2,2 0,70 0,70 0,70 260 270 290 0,045 0,063 0,070

Составитель Е. Пономарева