Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

 

Сущность изобретения: жидкость содержит, мас.%: эмульсол на основе минерального масла, эфира таллового масла и триэтаноламина, таллового масла и гидроксида калия 2,5 - 3,5; 25%-ную водную дисперсию сополимера винилхлорида с винилацетатом 0,1 - 0,5; продукт конденсации моноэтаноламина с диметилолмочевиной 0,1 - 0,3; натриевые соли алкилбензолсульфокислот 0,025 - 0,075, остальное - вода. 3 табл.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), применяемым для механической обработки металлов резанием.

Известно большое количество СОЖ, представляющих собой водные растворы эмульсолов [1] Известна СОЖ массового использования на основе эмульсола ЭТ-2, состоящего из минерального масла и эмульгирующих присадок натриевых солей нафтеновых кислот, применяемая при механической обработке металлов резанием [2] Однако эта СОЖ является недостаточно эффективной как по техническим, так и по сопутствующим свойствам, а именно в процессе эксплуатации наблюдается низкая стойкость режущего инструмента, микробопоражение и коррозия.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой СОЖ является СОЖ ФМИ-6 для механической обработки металлов резанием на основе минерального масла, эфира таллового масла и триэта- ноламина, таллового масла и гидроксида калия состава, мас.

Масло веретенное для солидола ТУ УССР 38.201202-76 68,9 Ингибитор коррозии металла "Эмулин" марки Б (эфир таллового масла с триэтаноламином) ТУ 6-14-07-36-88 11,0 Талловое масло сырое марки ЛТМ ТУ 13-0281078-119-89 18,0
Кали едкое техническое жидкое ГОСТ 9285-78 2,1 [3]
Однако указанная СОЖ не обеспечивает необходимой износостойкости режущего инструмента при обработке конструкционных и легированных сталей, особенно при нарезании резьбы.

Указанные недостатки устраняются тем, что смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов резанием на основе водной эмульсии эмульсола ФМИ-6, содержащая воду и эмульсол на основе минерального масла, эфира таллового масла и триэтаноламина, таллового масла и гидроксида калия, дополнительно содержит 25%-ную водную дисперсию сополимера винилхлорида с винилацетатом (водную дисперсию А-25), продукт конденсации моноэтаноламина с диметилолмочевиной (карбамол-Б) и натриевые соли алкил бензолсульфокислот (сульфонол) при следующем соотношении компонентов, мас.

Эмульсол ФМИ-6 2,5-3,5
25%-ная водная
дисперсия сополи-
мера винилхлори- да с винилацетатом 0,1-0,5
Продукт конденса-
ции моноэтанолами-
на с диметилолмоче- виной 0,1-0,3
Натриевые соли
алкилбензолсуль-
фокислот 0,025-0,075
Вода Остальное до 100%
Водная дисперсия А-25 представляет собой продукт совместной полимеризации винилхлорида с винилацетатом (ТУ 6-01-1181-79) и применяется в производствах лакокрасочных материалов, магнитных и ферромагнитных лент в качестве пропитки. Водная дисперсия А-25 известна также как противоизносная присадка к СОЖ.

Карбамол-Б (продукт конденсации диметилолмочевины с моноэтаноламином (ТУ 6-5011400-2-88) применяется как добавка для защиты от микробопоражения.

Сульфонол представляет собой натриевые соли алкилбензол сульфокислот (ТУ-6-01-1001-75) и применяется как смачи- вающее, моющее и эмульгирующее вещество.

Совместное действие указанных компонентов неизвестно. Эффективность нового состава СОЖ достигается за счет образования термодинамически устойчивых комплексов металлоорганических кислород- хлор-сера-азотсодержащих соединений на ювенильных поверхностях в зоне резания, в результате чего увеличивается стойкость режущего инструмента, улучшается качество обработки.

Приготовление эмульсии нового состава производят следующим образом: заполняют емкость на 2/3 объема водой (t воды=30-40^оС) и при механическом перемешивании вводят сульфонол, перемешивают до полного растворения, затем вводят присадку карбамол-Б, перемешивают в течение 5 мин, затем вводят водную дисперсию А-25, перемешивают в течение 5 мин. В приготовленный раствор вводят эмульсол, перемешивают в течение 10 мин, доводят объем приготовленной эмульсии водой (t воды=30-40^оС) до необходимого объема, перемешивают в течение 15 мин, после чего отключают перемешивание, отбирают пробу эмульсии для контроля на соответствие физико-химических показателей требованиям ГОСТ 6243-75.

Для проведения сравнительных испытаний подготовили 5 образцов СОЖ (табл. 1). Испытания проведены на основании физико-химических показателей требованиям ГОСТ 6243-75. Результаты сведены в табл.2.

Состав 5 исключен из дальнейших испытаний, так как наблюдается повышенное пенообразование и раздражение кожи рук работающих.

Составы предлагаемой СОЖ 2, 3, 4 испытаны в сравнении с известной СОЖ 1 (ФМИ-6). Испытания проводились на операции нарезания резьбы на вертикально-сверлильном станке мод. 2Н125. Нарезали резьбу к 1/8" в заготовках из стали 35ХГСА твердостью H_β221 (по чертежу H_β170-225), с содержанием серы 0,0016 мас. метчиками из быстрорежущей стали Р6М5. Режимы резания: скорость резания V=7,0 м/мин, время машинное Т_маш=0,24 мин.

Эффективность СОЖ оценивали по величине стойкости метчика до переточки в деталях, т.е. до износа его по задней грани 0,5 мкм. Для каждого состава СОЖ опыты повторяли 10 раз и находили среднее значение стойкости инструмента.

Результаты испытаний представлены в табл.3.

Из табл.3 видно, что применение предлагаемой СОЖ состава 4 обеспечивает повышение стойкости метчиков при нарезании резьбы в 1,8 раза и чистоты обрабатываемой поверхности с 6 до 2,5 мкм. Кроме того, предлагаемая СОЖ превосходит известную СОЖ ФМИ-6 по бактерицидной и коррозионной устойчивости в 3 раза.

Формула изобретения

СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ, содержащая воду и эмульсол на основе минерального масла, эфира таллового масла и триэтаноламина, таллового масла и гидроксида калия, отличающаяся тем, что жидкость дополнительно содержит 25% -ную водную дисперсию сополимера винилхлорида с винилацетатом, продукт конденсации моноэтаноламина с диметилолмочевиной и натриевые соли алкилбензолсульфокислот при следующем соотношении компонентов, мас.

Эмульсол на основе минерального масла, эфира таллового масла и триэтаноламина, таллового масла и гидроксида калия 2,5 3,5
25%-ная Водная дисперсия сополимера винилхлорида с винилацетатом 0,1 0,5
Продукт конденсации моноэтаноламина с диметилолмочевиной 0,1 0,3
Натриевые соли алкилбензолсульфокислот 0,025 0,075
Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2