Технологическая смазка для механической обработки металлов

 

Изобретение относится к смазочным материалам, конкретно к твердым смазкам, применяемым на операциях точения, сверления, резьбонарезания, развертывания сталей и труднообрабатываемых сплавов. Смазка содержит, мас.%: нефтяной церезин 10-25; сополимер этилена с винилацетатом или полипропилен 1-8; буроугольный или торфяной воск 1-7; твердые углеводороды 8-17; окисленный церезин 1-6; смесь синтетических жирных кислот фракции C₁₇-C₂₀ 1-7; полиоксиэтиленгликолевые эфиры стеариновой кислоты со степенью оксиэтилирования, равной 20 6-12; минеральное масло остальное. Смазка имеет твердую консистенцию, характеризуется улучшенными показателями смазочных свойств и обеспечивает повышение износостойкости обрабатывающего инструмента. 3 табл.

Изобретение относится к смазочным материалам, а именно к технологическим твердым смазкам, применяемым на операциях точения, сверления, резьбонарезания, развертывания сталей и труднообрабатываемых сплавов.

Смазка должна повышать износостойкость инструмента, не вызывать коррозии металлической поверхности, хорошо удаляться с деталей, не загрязнять рук работающих, а при работе на повышенных скоростях не разлагаться с выделением вредных газов.

До недавнего времени на указанных операциях применяли только жидкие смазочно-охлаждающие технологические средства.

За рубежом в настоящее время широко применяют новую твердую смазку "Addiwax", разработанную фирмой The Addison Toolco LTD (Англия), предназначенную для смазывания режущих кромок сверл, высокоскоростных резцов и других металлорежущих инструментов при обработке изделий из алюминия, различных сплавов и применяемую в тех случаях, когда использование циркулирующих жидких СОЖ нецелесообразно [1] Смазка "Addiwax", согласно рекламы, не имеет неприятного запаха и не загрязняет рабочее место, однако состав ее не опубликован.

Из ассортимента отечественных смазок наиболее близкой по свойствам и назначению к заявляемой является смазка по авт. св. N 529627 (прототип), содержащая минеральное масло, твердые углеводороды, натриевое мыло карбоновых кислот, гликоль, неионогенное поверхностно-активное вещество, монтан-воск или торфяной воск [2] Известная смазка используется в металло-обрабатывающей и машиностроительной промышленности на операциях полирования и шлифования металлов.

Недостатком известной смазки являются низкие смазывающие свойства, что не позволяет использовать ее на указанных операциях.

Цель изобретения создание твердой технологической смазки для механической обработки металлов с высокими показателями смазочных свойств, обеспечивающей повышение износостойкости.

Поставленная задача решена заявляемым изобретением, объектом которого является смазка, содержащая минеральное масло, парафин, буроугольный или торфяной воск неиногенное поверхностно-активное вещество, отличающаяся от прототипа тем, что она дополнительно содержит сополимер этилена с винилацетатом или полипропилен, нефтяной церезин, синтетические жирные кислоты фракции C₁₇-C₂₀ и окисленный церезин, а в качестве неиногенного поверхностно-активного вещества содержит полиоксиэтиленгликолевые эфиры стеариновой кислоты со степенью оксиэтилирования, равной 20, при следующем соотношении компонентов, мас.

Нефтяной церезин 10-25 Сополимер этилена с винилацетатом или полипропилен 1-8 Буроугольный воск или торфяной воск 1-7 Парафин 8-17 Окисленный церезин 1-6 Синтетические жирные кислоты фракции C₁₇-C₂₀ 1-7 Полиоксиэтиленгликолевые эфиры стеариновой кислоты со степенью оксиэтилирования, равной 20 6-12 Минеральное масло До 100
Введение в состав композиции сополимера этилена с винилацетатом или полипропилена, синтетических жирных кислот фракции C₁₇-C₂₀, нефтяного церезина, окисленного церезина и полиоксиэтиленгликолевых эфиров стеариновой кислоты общей формулы C₁₇H₃₅-COO-/CH₂-CH₂O/₂₀·H в найденном авторами количественном соотношении компонентов позволило создать новую технологическую смазку твердой консистенции с увеличенными показателями смазочных свойств, обеспечивающую повышение износостойкости инструмента.

Достижение указанного технического результата убедительно подтверждено показателями лабораторных и промышленных испытаний, приведенных ниже в табл. 2 и 3.

Заявляемая смазка может быть изготовлена на доступных сырьевых компонентах, вырабатываемых промышленностью по действующей нормативно-технической документации.

Для приготовления смазки в качестве минерального масла рекомендуем использовать пластификатор нефтяной ПН-6Ш, выпускаемый по ОСТ 38.01132-77.

В качестве загустителя для приготовления заявляемой смазки может быть использован нефтяной церезин неочищенный по ТУ 38.101507-79 и парафин по ГОСТ 23683-89.

В составе смазки может применяться сополимер этилена с винилацетатом под названием сэвилен по ТУ 6-05-1636-78 или полипропилен по ГОСТ 26996-86.

Рекомендуется вводить в смазку буроугольный воск с кислотным числом 20-50 мг КОН/г и числом омыления 70-170 мг КОН/г, выпускаемый по ТУ 39-01-232-76, или торфяной воск, вырабатываемый по ТУ 6-01-973-75.

В качестве неионогенного ПАВ в составе смазки используют полиоксиэтиленгликолевые эфиры стеариновой кислоты общей формулы
C₁₇H₃₅-COO-/CH₂-CH₂-O/₂₀·H
В настоящее время это вещество выпускается под названием стеарокс-920 по ТУ 6-14-778-83 и применяется в качестве препарата при производстве химических волокон.

Рекомендуется использовать в составе смазки окисленный церезин по ОСТ 38.01385-85 под названием присадки МНИ-7, а также смесь синтетических жирных кислот фракции C₁₇-C₂₀, получаемых окислением нефтяного парафина, по ГОСТ 23239-78.

Изготовление смазки проводят по обычной технологии, применяемой для получения углеводородных смазок.

В соответствии с заявляемым изобретением приготовлены образцы заявляемой смазки, состав которых приведен в табл. 1.

Представленные в табл. 1 образцы смазок испытывали в лабораторных условиях в сравнении со смазкой по авт. св. N 529627 (прототип).

Результаты лабораторных испытаний, приведенные в табл. 2, показывают, что образцы заявляемой смазки (образцы 1, 2, 3) по смазывающей способности превосходят смазку прототип и свидетельствует, что получена твердая технологическая смазка, принципиально отличная от прототипа по основным характеристикам.

Результаты лабораторных исследований нашли подтверждение при проведении промышленных испытаний на ряде машиностроительных предприятий на операциях точения, сверления, резьбонарезания, развертывания изделий из стали и труднообрабатываемых сплавов.

В табл. 3 приведены средне-статистические значения стойкости инструмента, достигнутые при применении базовой смазки и новой твердой технологической смазки (образец 2).

Как показывают данные испытаний, использование заявляемой твердой технологической смазки позволяет повышать стойкость инструмента на 50-70%

Формула изобретения

Технологическая смазка для механической обработки металлов, содержащая минеральное масло, парафин, буроугольный воск или торфяной воск и неионогенное поверхностно-активное вещество, отличающаяся тем, что смазка дополнительно содержит сополимер этилена с винилацетатом или полипропилен, нефтяной церезин, окисленный церезин, синтетические жирные кислоты фракции С₁₇ - C₂₀ и в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества содержит полиоксиэтиленгликолевые эфиры стеариновой кислоты со степенью оксиэтилирования 20 при следующем соотношении компонентов, мас.

Нефтяной церезин 10 25
Сополимер этилена с винилацетатом или полипропилен 1 8
Буроугольный воск или торфяной воск 1 7
Парафин 8 17
Окисленный церезин 1 6
Синтетические жирные кислоты фракции С₁₇ C₂₀ 1 7
Полиоксиэтиленгликолевые эфиры стеариновой кислоты со степенью оксиэтилирования 20 6 12
Минеральное масло До 100л

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2