Добавка для защиты режущих инструментов от коррозии

 

Изобретение относится к области металло- и камнеобработки, а именно к добавкам, используемым для защиты режущих инструментов от коррозии. Предлагается использовать в качестве добавки для защиты режущего инструмента водо-растворимые гуматы, подвергнутые предварительно подщелачиванию до pH 11,0-11,5. Технический результат - добавка позволяет повысить срок работы инструмента, исключить необходимость применения экологически опасных компонентов и повысить антикоррозионные свойства СОЖ. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области металло- и камнеобработки, а именно к добавкам, используемым для защиты режущих инструментов от коррозии, ведущей к их преждевременному выходу из строя, и может быть использовано в ювелирной, машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности и смежных отраслях.

Известно большое количество различных добавок, защищающих режущий инструмент от коррозии и отличающихся по составу и области применения.

Так, в качестве ингибиторов коррозии (ИК) используют различные смеси органических и минеральных веществ (авт. св. СССР 1610871, кл. С 09 D 4/00, 1995; В. Кузнецов, Л. Вержбицкая Защита металла от коррозии в пресной воде. Пермь. ПКИ, 1980, С. 64-65; А.Г. Дорофеев, Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности, 1980, вып. 10, с. 17). В частности, известны ингибиторы коррозии, представляющие собой 73,0-77,5% продукта взаимодействия ортофосфорной кислоты с диметиламинометилфенолом и 22,5-27,5% воды (авт. св. СССР 1801278, кл. С 23 F 11/00, 1994), смеси гексаметафосфата натрия, сернокислого цинка, бихромата калия и оксиэтилидендифосфоновой кислоты (пат. СССР 1834915, кл. С 23 F 11/00, 1993).

Недостатком таких добавок является, как правило, ограниченная область применения и защиты инструмента.

В настоящее время широкое распространение получили добавки, в композицию которых в качестве одного из элементов входят продукты термодеструкции фракций нефти, сланца и т.п. органических продуктов. Преимуществом таких ИК является достаточно широкий спектр применения.

Наиболее близким к заявляемому составу является добавка, содержащая битум, растворитель нефтяной природы или сложноэфирного типа и алкилянтарные кислоты или их производные (заявка РФ 93053613, кл. С 09 D 195/00). Она образует полимерную пленку на поверхности металла и защищает его от коррозии и воздействия кислот.

Недостатком ингибитора является невозможность его использования в жидких системах, сложность применения вследствие протекания на поверхности металла процессов отверждения смолообразной массы.

Задачей, стоявшей перед авторами, являлось создание добавки, обеспечивающей эффективную защиту режущего инструмента от коррозии.

Задача решалась использованием для указанных целей индивидуально или в составе защитной композиции солей гуминовых кислот (гуматов), предварительно подвергнутых подщелачиванию до рН 11,0-11,5.

Обработка щелочью водных растворов гуматов до рН 11,0-11,5 необходима для повышения стабильности композиции за счет подавления процесса гидролиза гуматов с образованием водонерастворимых гуминовых кислот, а также для повышения активности заявляемых реагентов.

рН выше 11,5 нежелательны из-за возможности дальнейшей деструкции молекул и необходимости применения в композициях их дополнительных нейтрализаторов.

Добавку готовят растворением промышленных гуматов в воде, как правило, в виде 20%-ного раствора, затем добавляют при перемешивании гидроокись калия до рН 11-11,5 и высушивают при 100^oС.

Добавка используется либо самостоятельно в виде 1-25%-ного раствора в воде, или в составе смеси с минеральными или растительными маслами, например талловым маслом, в соотношении от 1:3 до 1:8 (оптимально 1:5). При необходимости в композицию вводят дополнительно вспомогательные вещества, например эмульгаторы или поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Свойства заявляемой добавки гуматов и полученных на их основе ингибиторов коррозии приведены в табл. 1-2.

Проведенные эксперименты показали, что наряду с антикоррозийными свойствами новая добавка повышает и иные эксплуатационные характеристики, в частности повышает ресурс работы инструментов.

При использовании 20%-ного раствора гуматов в составе СОЖ для металлообработки в композиции, мас.%: растительное талловое масло 0,1-1,4; неионногенный эмульгатор 0,1-1,4; гуматы 3-15%; вода остальное, добавка позволяет повысить антикоррозионные свойства СОЖ, увеличить срок работы инструмента, исключить необходимость применения экологически опасных компонентов.

В качестве таллового масла используются промышленно выпускаемые масла хвойных или лиственных пород деревьев (ТУ 13-0281078-119-89).

Свойства заявляемой добавки в качестве ингибитора коррозии приведены в табл. 1.

При направленном применении гумата только как ингибитора коррозии можно использовать его водный 0,1-5%-ный раствор. Свойства заявляемой добавки в качестве ингибитора коррозии приведены в табл. 2.

Формула изобретения

1. Добавка для защиты режущего инструмента от коррозии на основе минерально-органических веществ, отличающаяся тем, что в своем составе она содержит водорастворимые гуматы, подвергнутые предварительно подщелачиванию до рН 11,0-11,5.

2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что гуматы используют в виде раствора с содержанием их на конечный продукт от 1 до 20%.

3. Добавка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что гуматы используют в виде смеси с талловым маслом в соотношении 3-8:1.

4. Добавка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что гуматы используют в виде смеси с талловым маслом в соотношении 5:1.

5. Добавка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она содержит смесь гуматов, таллового масла и эмульгатора в соотношении 1-5:0,1-1:0,1-1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3