Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

 

Изобретение относится ксмазочно -охлаждагашим жидкостям для механи-, ческой обработки металлов, преимущественно для резания титаноникелевых сплавов, Цель - повышение стойкости режущего инструмента. Жидкость содер- - жит, мас.%: комплексное соединение лизина с сульфатом меди 4,5-|8,0 и : вода 82,0-95,5. Применение этой .лдвдкости при сверлении титаноникелевого ;сплава повышает стойкость инструмента на 11-98%. 2 .табл. i (Л С

„Я0„„1715836

СОЮЗ СОВЕТСНИХ в а

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 С 10 М 173/02//(C 10 М 173/029} 159:18) С 10 N 30:06, 40:20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н в втавснавы сен тв4ъатйн:

1 .2 (21) 4819569/04 . (54) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ((22) 12 03..90 .. ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ (46} 29.02.92. Бюл. У 8 (71) Самарский политехнический инсти-:; (57) Изобретение относится к смазочтут им. В.В. Куйбышева и ИГУ . но«охлаждающим жидкостям для механи-. им.М.В. Ломоносова ческой обработки металлов, преимущест (72) Н.В. Перцов, В.М. Яковлев . ::. венно для резания титаноникелевых и С.A. Федоров сплавов, Цель ™ повы)пение стойкости ,(53) 621.892:621 ° 7.016.3 (088.8) : -: :режущего инструмента. Жидкость содер-4 ° (56) Цепов В.Б. Использование соеди . .. жит, мас. g: комплексное соединение нений металлов в качестве компонейт0в- лизина с сульфатом меди 4,5-18,0 и смазочно-охлаждающих технологических: . вода 82,0-95,5. Применение этой .жид™ сред . Обзор/ ЦНИИТЗнефтехим.-М., 1987, кости при сверлении титаноникепевого с. 38. сплава повышает стойкость инструменПерцов Н.В..и др . Влияние водных : та на 11-98Х. 2 .табл. растворов медноаммиачных комплексов 3 на обрабатываемость латуни,™Физико- нхимическая механика материалов, 1974, т. 10, У 1, с. 41.-44.

Бекер В;Ф. и др. Лизин микробного; синтеза.-Рига . Зинатне, 1974, с..53-54.

Фсн4

С

Об

4ОИзобретение относится к смазочно- Например, водный раствор комплексно- охпаждающим жидкостям (СОИ), приме ..:: го соединения, образуемого при взаи- няемым в технологии механической об» с;, модействии сульфата меди CuS04 5+0; работки металлических сплавов, и мо- с этилендиамином — сульфат диэтилениет быть испальвавена длн интенсифи- ливммин меди (у)(си сена(ннс)Д ) нс4- кации процессов резания титанонике«. улучшает технологические характерис» )д левых сплавов. тики механической обработки малолегиЬ

Среди различных СОЖ, предназначен рованных сталей и титановых сплавов, ных для резания труднообрабатываемых :: Хотя он и характеризуется сравнптельсплавов, известны комплексные соеди-:: 4 но высокой смазывающей способностью, нения металлов, включающие в качестве его недостатком является низкая религандов азотсодержащие соединения в " . ;,жущая способность в отношении сплавов частности аммиак или .его производные .на основе никелида титана, что обус-, 3 1715836 4 ловлено слишком сильным взаимодеястнием комплексного катиона с никелевым компонентом сплава.

Известна СОЖ для механической об5 работки металлов, представляющая собой 7Ж-ный водныйл раствор комплексного соединения аммиака с сульфатом меди. Для приготовления комплексного соединения аммиак и сульфат меди берутся в молярном соотношении 4:1.

Дри указанном соотношении исходных компонентов и концентрации полученно.го аддукта он íà 92Х состоит из тетрааммиаката состава;,$Cu(NH )4,(Н О) „ (8045 т.е. сульфата диакватетрааммин меди (ТТ). Для получения, например

381,74 г 7%-ного водного раствора данного комплексного соединения

24,96 r сульфата меди CuS04 58 0 .20 растворяют в 288,78 r дистиллированной воды, а затем к полученному.раствору при перемешивании (нри комнатной температуре) приливают 68,0 г

107-ного водного раствора аммиака

1 (нашатырного спирта) . При этом голубая окраска раствора сгленяется на характерную темно-синюю.

Известная СОЖ обладает ярко выраженной способностью ускорять сверление нитинола, поскольку при ее использовании сильно понижается прочность обрабатываемого металла (за счет оп.тимума энергии терглоактивируемой реакции никеля с медноаммиачньвл комплек- 35 сом), однако не обладает необходимым набором смазывающих свойств (ориентировочно оцениваемых по величине крутящего момента Н, возникающего при сверлении), поскольку не способству40 ет пластифицированию срезаемого металла и образованию прочных антифрикцион-, ных пленок на режущих кромках инстру мента. В результате стойкость сверл

45 оказывается недостаточно высокой.

Кроме того, данная СОЖ неустойчива при интенсивных режимах резания и разлагается с выделешлем газообразного амми ака, что ухудшает санитарно-технические условия процесса обработки. 0

Цель изобретения - повышение стой«. кости р ежущег о и нструмента. . Поставленная цепь достигается тем, что состав COB, в качестве коглплекс

"5 ного соединения азотсодержащего соеди; кения с сульфатом гледи содержит „комплексное соединение лизина с сульфа- том меди при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Комплексное соединение лизина с сульфатом меди 4, 5-18, 0

Вода 82 0-95

Рецептуры составов СОЖ, приведенные в табл. 1, испытаны при сверлении образцов из титаноникелевого сплава марки TH-1 (содержание компонентов в сплаве, мас.7.: титан 50,92+0,09; ии» кель 49,010,09; железо 0,09+0 012) ° Испытания проводили на специально оборудованном сверлильном станке при оп". тимальных для процесса резания режимах обработки: постоянной осевой нагрузке 600 Н и заданной угловой скорости сверла 7,5 с . Сверлили спиральными твердосплавными сверлами ВК-8 диаметром 3,5 мм с углом заточки 120

Крутящий момент И, по величине которо, го оценивали смазывающую способность

СОЯ, определяли пружинным динамомет™

Б Н

Лизин (Lys)H2N(CH )» Н-СООН,являю-. . щийся диаминокарбоновой кислотой - бе« лое кристаллическое вещество, которое о плавится без разложения при 224-225 С.

Лизин нетоксичен, пожаробезопасен,хорошо растворим в воде. Используется кристаллический лизин марки КЛ, подвергнутый дополнительной хроматографической очистке на ионитах марки КУ-2, Для получения, например, 226,0 r

15,0 У.-ного водного раствора комплексного соединения с молярным соотноше нием лизина и сульфата меди, равным

2:1, необходимо 124,8 r .5 водной сер нокислой меди CuSOy 1 5Н<0 (марка ч.ц.а,. ГОСТ 4165-78) растворить в

1190,7 r дистиллированной воды и к полученному голубоглу раствору при пере мешивании и слабом подогревании (1-2 мин) до 40-50 С прибавить

124,9 г лизина. В полученном таким образом растворе содержится 92,5Х (вычислено) или 93,0 % (найдено) комплексного соединения fCu(Ьуз) )SO, а также комплексные соединения. другой стехиометрии: (Си(Буза 80 q Си(г.уз) ) S0q. Последние соединения менее, устойчивы и эффективны, чем (Gu О.уз)Д SOg, Составы водных растворов комплексного соединения лизина с сульфатом меди приведены в табл. 1.

1715836

Компонент

Состав, мас.% (4 ) 5 6

2 3

Комплексное соединение лизина с сульфатом меди

Рода

4,0 4,5 6,0 10,0 15,0 . 18,0 18,5

96,0 95,5 94,0 90,0 85,0 82,0 81,5 в }

Таблица 2..

Крутящий Количество просвер- омент М; ленных отверстий, 1

M x 10 Ез .

Состав

С РТ

Известный

2

4

6

t,20 63

1,15 60

t 09 70

1.; 00 89

0,87 112

0,98 125

1,10 . 110

1,18 110

° Ю, Составитель В. Яковлев

Л. Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор А. Обручар

Рцдактор Заказ 579 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ром, предварительно отградуированным по стандартной методике. Стойкость режущего инструмента определяли по .числу просверленных отверстий до по- явления скрипа.

Силовая характеристика и стойкость режущего инструмента при сверлении

cnnasa TH-1 в водных растворах комплексного соединения лизина с сульфа- .10 том меди, взятых в молярном соотношении 2:1, приведены в табл, 2, Предлагаемый состав обеспечивает повышение стойкости режущего инстру мента на 11-98 X. Увеличение концент. рации комплексного соединения в сос таве выше 18,0 мас.X не повышает стойкости инструмента (при этом свимение смазывающих свойств СОД:в какой-то степени компенсируется незна-чительным ростом режущей способности).

При уменьшении содержания комплекснр1 ., ro соедийения ниже 4,5 мас.X стой кость сверл резко падает из-за ухудшения условий резания. Наилучшие результаты получены при использовании

15 мас,% комплексного соединения. формула из обретения

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, содержащая воду и комплексное соединение азотсодержащего соединения с сульфатом меди, .отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости режущего инструмента, в качестве

I комплексного соединения азотсодержащего соединения с сульфатом меди жидкость содержит комплексное соединение лизина с сульфатом меди при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Комплексное соединение лизина с сульфатом меди 4,518,0

Вода „. ° 82,0-95,5

Таблица 1