Смазочно-охлаждающая жидкость

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям, обеспечивающим технологические процессы лезвийной и абразивной обработки черных металлов в машиностроении. Смазочно-охлаждающая жидкость содержит алкилполиоксиэтиленфосфат, этиленгликольборат, глицероборат и воду. Технический результат заключается в увеличении срока службы металлорежущего инструмента, повышении качества обработки поверхности деталей и защита их от коррозии. 7 табл.

 

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), обеспечивающим технологические процессы лезвийной и абразивной обработки черных металлов в машиностроении.

Из уровня техники известны смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), представляющие собой водные эмульсии эмульсолов ЭТ-2 и ЭГТ, основой которых являются нитрит натрия и тринатрийфосфат (Топлива и смазочные материалы. Рынок продукции: Каталог / Коллектив составителей. М.: Машиностроение, 1994. - 180 с.; Бердичевский Е.Г. Смазочно-охлаждающие средства для обработки материалов: Справочник - М: Машиностроение, 1984. - 224 с.). Однако указанные эмульсионные смазочно-охлаждающие жидкости не удовлетворяют требованиям по стойкости инструмента, качеству отработанной поверхности, противокоррозионной защиты оборудования и деталей.

Наиболее близкой к заявляемой смазочно-охлаждающей жидкости является СОЖ (RU 2415177, С10М 173/02, С10М 129/40, С10М 133/08, С10М 125/10, С10М 137/04, 2011.03.27), используемая в машиностроительном производстве при обработке металлов резанием, в частности, на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов, которая содержит следующие компоненты в мас. %:

олеиновая кислота 2,2-2,4
боратдиэтаноламин 3,0-3,2
гидроксид калия 0,6-0,8
алкилполиоксиэтиленфосфат 0,2-0,4
вода остальное до 100.

Недостатками известной смазочно-охлаждающей жидкости являются относительно низкие показатели по стойкости режущего инструмента и качеству обработки металлов, а также недостаточные антикоррозионные свойства.

Целью заявляемого изобретения является разработка смазочно-охлаждающей жидкости с улучшенными эксплуатационными свойствами, позволяющими повысить стойкость режущего инструмента, улучшить качество обработки поверхности деталей и защиту от коррозии в процессе механической обработки с применением СОЖ.

Технический результат - увеличение срока службы металлорежущего инструмента, повышение качества обработки поверхности деталей и защита их от коррозии.

Технический результат достигается за счет того, что смазочно-охлаждающая жидкость, используемая при механической обработке металлов, содержащая алкилполиоксиэтиленфосфат и воду, дополнительно содержит этиленгликольборат, глицероборат, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

этиленгликольборат 2,6-3,0
глицероборат 2,2-2,6
алкилполиоксиэтиленфосфат 0,2-0,4
вода остальное до 100.

Приготовление заявляемой смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в виде 6%-ного водного раствора осуществляют следующим образом. Сначала готовят 60%-ный водный концентрат следующих ингредиентов при их соотношении, мас. %:

этиленгликольборат 26-30
глицероборат 22-26
алкилполиоксиэтиленфосфат 2-4
вода остальное до 100.

Концентрат готовят следующим образом: в воду добавляют бораттриэтаноламин, потом добавляют этиленгликольборат, глицероборат и алкилполиоксиэтиленфосфат в количествах, указанных по изобретению, и смесь интенсивно перемешивают в течение 20-30 минут при комнатной температуре.

Для приготовления СОЖ использовали следующие вещества: алкилполиоксиэтиленфосфат (ТУ 2484-344-05763441-2001), этиленгликольборат, глицерборат, воду.

Этиленгликольборат (СН2О)2ВОН синтезируют следующим образом. В реакционную колбу емкостью 500 мл наливают 200 мл дистиллированной воды и вносят 12,4 г (0,2 моля) борной кислоты и 12,4 г (0,2 моля) этиленгликоля. Смесь непрерывно перемешивают в течение 6 часов при температуре 40°С, затем раствор переносят в кристаллизатор для выращивания кристаллов. Полученный из раствора этиленгликольборат представляет собой белое твердое вещество с температурой плавления 116-118°С. Выход продукта - 17,0 г. (92%). Химический анализ показал, что этиленгликольборат содержит, %: В - 14,10; С - 30,77. Для кристаллов синтезированного соединения определяли показатель преломления иммерсионным методом на поляризационном микроскопе МИН-8, который равен 1435; плотность равна - 1,048 г/см3; молекулярный объем - 74,43 см3/моль; удельный объем - 0,95 см3/г. (Шварц, Е.М. Взаимодействие борной кислоты со спиртами и оксикислотами / Е.М.Шварц // - Рига: Зинатне. - 1990. - 414 с.).

Глицероборат (СН2О)3ВОН получают следующим способом: в реакционную емкость помещают 1 литр дистиллированной воды и растворяют в ней 92,0 г (1 моль) глицерина и 62,0 г (1 моль) борной кислоты. Смесь непрерывно перемешивают в течение 1-1,5 часа при комнатной температуре. Затем раствор переносят в кристаллизатор для выращивания кристаллов. Глицероборат - гигроскопичное, стеклообразное вещество, размягчающееся при 150°С. Выход продукта составил 114,9 г (или 97,4%). Химическим анализом найдено, мас. %: С - 30,46; В - 9,32. Синтезированные таким образом соединения являются хорошо растворимыми в воде. (Шварц, Е.М. Взаимодействие борной кислоты со спиртами и оксикислотами / Е.М.Шварц // Рига. Зинатне. - 1990. - 414 с.).

Для дальнейших испытаний использовали 6% водный раствор СОЖ, приготовленный путем разбавления водой ранее полученного 60% концентрата. Составы СОЖ приведены в табл. 1.

Испытания СОЖ, по составам табл. 1, на устойчивость к микробному поражению проводят в соответствие ГОСТ 9085-78. Основные физико-химические показатели СОЖ: стабильность эмульсии и рН определяют в соответствии с ГОСТ 6243-75, пенообразование - методом, изложенным в ТУ 38-101-147-74, запах - органолептически, цвет - визуально. Результаты испытаний по вышеуказанным свойствам соответствуют требованиям ГОСТ.

Исследование эффективности действия заявляемой СОЖ на стойкость инструмента и качество обработанной поверхности проводят путем сравнения ее с прототипом СОЖ, на операциях сверления, точения и шлифования следующих марок сталей: Ст.20, Ст.45, 40Х, 30ХГС, 50ХН.

Сравнительные испытания СОЖ по прототипу и заявляемой на операции сверления стали проводят на станке типа 2Н125 с использованием сверла диаметром 10,8 мм из быстрорежущей стали Р6М5. Оценку проводят по крутящему моменту и по стойкости сверла до износа по задней грани, равного 0,7 мм. Подачу СОЖ в зону резания осуществляют поливом свободно падающей струей с расходом жидкости 6 л/мин.

Сравнительные испытания на операциях точения проводят на токарно-винторезном станке 16К20 с бесступенчатым приводом. Подачу СОЖ в зону резания осуществляют поливом свободно падающей струей с расходом жидкости 6 л/мин.

Оценку стойкости инструмента проводят на операции точения резцами с твердосплавными пластинами ВК6 при следующих режимах резания: скорости резания 0,16; 0,22 и 0,31 м/с при подаче 0,14 мм/об и глубине резания 0,5 мм.

Оценку стойкости режущего инструмента и качества обработанной поверхности (шероховатость) проводят на операции точения резцами с пластинами из твердых сплавов Т15К6 и КТН-16 при режиме: скорость резания 1,66 м/с, подача 0,15 мм/об, глубина резания 1 мм.

Стойкость резца при точении определяют по времени износа его задней поверхности на 0,5 мм.

Сравнительные испытания влияния на стойкость инструмента и качество обработанной поверхности (шероховатость) на операции шлифования при различных режимах работы проводят на плоскошлифовальном станке ЗГ-71. Подачу СОЖ в зону резания осуществляют высоконапорной струей при расходе жидкости 30 л/мин.

Результаты испытаний на операциях сверления и точения заявляемой СОЖ и по прототипу, их влияние на стойкость инструмента, а также на качество обработанных поверхностей, приведены в табл. 2-6.

Экспериментальные данные табл. 2, 4 и 6 показывают увеличение срока службы обрабатывающего инструмента, табл. 3 показывает уменьшение крутящего момента, а табл. 5 иллюстрирует уменьшение шероховатости обработанных поверхностей различных материалов при разных режимах с использованием заявляемой СОЖ по сравнению с прототипом. Приведенные данные свидетельствуют о том, что заявляемая СОЖ в сравнении с прототипом обладает улучшенными эксплуатационными свойствами.

Исследования прототипа и заявляемой в качестве изобретения СОЖ по влиянию на противокоррозионную устойчивость углеродистой стали проводят гравиметрическим методом. Образцы из стали Ст.10 размером 120×10×1 мм из одной партии шлифуют наждачной бумагой различной зернистости, полируют на сукне до полного удаления рисок, остающихся от шлифования. Продукты коррозии с поверхности образцов удаляют в ингибированной кислоте (18% НСl + 0,5% КИ-1).

Испытания полностью погруженных шлифованных и обезжиренных образцов проводят в стеклянных сосудах при соотношении объема раствора к поверхности металла 18-20 мл/см2. Коррозионной средой являются растворы заявляемой СОЖ и прототипа, в качестве контроля используют водопроводную воду. Время выдержки образцов в коррозионных средах составляет 30 суток.

Эффективность действия ингибиторов оценивают по потере массы образцов в исследуемых средах. Скорость коррозии (К) вычисляют по убыли массы образцов, отнесенной к единице поверхности за единицу времени по формуле:

К=m0-m/S⋅t,

где m0 и m - масса пластинки до и после опыта, соответственно, г; S - площадь пластинки, м2; t - время проведения опыта, ч.

Ингибиторный эффект (коэффициент торможения), который показывает, во сколько раз ингибитор замедляет скорость коррозии, вычисляют по формуле:

γ=К0/К,

где К и К0 - скорость коррозии в присутствии ингибитора и без него, соответственно.

Степень защиты, характеризующую полноту подавления коррозии, определяют в %:

Z=К0-К/К0⋅100.

Результаты противокоррозионных испытаний представлены в табл. 7.

Из данных табл. 7 видно, что заявляемая СОЖ обладает более высокими показателями ингибирования коррозии стали.

Таким образом, смазочно-охлаждающая жидкость позволяет повысить стойкость режущего инструмента, улучшить качество обработанной поверхности и повысить противокоррозионные свойства по сравнению с прототипом.

Смазочно-охлаждающая жидкость, используемая при механической обработке металлов, содержащая алкилполиоксиэтиленфосфат и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит этиленгликольборат, глицероборат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

этиленгликольборат 2,6-3,0
глицероборат 2,2-2,6
алкилполиоксиэтиленфосфат 0,2-0,4
вода остальное до 100



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу приготовления концентрата триботехнического состава на основе масляных суспензий порошков высокодисперсных минералов группы серпентина, который может быть использован в качестве добавки к смазочным материалам.

Настоящее изобретение относится к области смазочных материалов и, в частности, описывает смазочную композицию и способ ее приготовления и использования. Смазочная композиция включает базовое масло и диспергированные в нем частицы каучука, имеющего сшитую под действием излучения структуру, причем базовое масло является непрерывной фазой, а частицы каучука являются дисперсной фазой.
Настоящее изобретение относится к композициям для применения в качестве депрессорной добавки, понижающей температуру застывания, для улучшения низкотемпературной вязкости состаренного смазочного масла, содержащим два алкил(мет)акрилатных сополимера, отличающимся тем, что композиция содержит от 30 до 90% по весу первого сополимера и от 10 до 70% по весу второго сополимера в пересчете на общий вес композиции, и при этом: a) первый сополимер состоит из (i) от 35 до 60% по весу мономерных звеньев лаурил-миристилметакрилата (LMA) в пересчете на общий вес сополимера и (ii) от 40 до 65% по весу мономерных звеньев цетил-стеарилметакрилата (SMA) в пересчете на общий вес сополимера; и b) второй сополимер состоит из (i) от 61 до 95% по весу мономерных звеньев, выбранных из лаурил-миристилметакрилата (LMA) и додецил-пентадецилметакрилата (DPMA), в пересчете на общий вес сополимера, (ii) от 5 до 39% по весу мономерных звеньев, выбранных из цетил-эйкозилметакрилата (СЕМА) и цетил-стеарилметакрилата (SMA), в пересчете на общий вес сополимера, а также к композиции смазочного масла, содержащей базовое масло и от 0,03 до 3% по весу (в пересчете на общий вес сополимеров) депрессорную добавку.

Изобретение относится к созданию низкотемпературной пластичной смазки, которая может быть использована в механизмах различного назначения, работающих при температуре от минус 60°С.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве основного компонента композиций, используемых для улучшения трибологических характеристик смазочных материалов.

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, содержащей основное количество базового масла и улучшенную антиоксидантную композицию в количестве от 0,5 до 1,0% по массе из расчета на общую массу смазочной композиции, где антиоксидантная композиция включает в себя: (a) метиленбис(ди-н-бутилдитиокарбамат) и (b) производное 1,2,4-триазола на основе алкилированного дифениламина, выбранное из одного из соединений (i) 1-[ди-(4-октилфенил)аминометил]триазола, в котором массовое процентное соотношение (a):(b) составляет от более 1:1 до 20:1, и (ii)1-[ди-(4-смешанный бутил/октилфенил)аминометил]триазол, в котором массовое процентное соотношение (a):(b) составляет от более 5,7:1 до 9:1.

Настоящее изобретение относится к области энергетики, в частности производству трансформаторного масла, используемого в маслонаполненном электрооборудовании. Область применения: производство трансформаторных масел.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям, обеспечивающим технологические процессы лезвийной и абразивной обработки черных металлов в машиностроении.

Настоящее изобретение относится к однофазному способу приготовления смазки на основе комплекса сульфоната кальция. В частности, изобретение относится к однофазному способу приготовления смазки на основе комплекса сульфоната кальция в отсутствие борной кислоты, включающему осуществление по меньшей мере одной стадии под давлением по меньшей мере 400 кПа и при температуре по меньшей мере 130°С.

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции для применения в картере двигателя, содержащей: (i) базовое масло, содержащее по меньшей один моноэфир или смесь моноэфиров, где указанный моноэфир или смесь моноэфиров присутствует от общего веса смазочной композиции в количестве от по меньшей мере 10 вес.% и до 75 вес.% и в имеет кинематическую вязкость при 100°C не более 4 мм2/с, индекс вязкости по меньшей мере 130 и потери от испарения, определяемые по методу Ноак, не более 20 вес.%; причем базовое масло дополнительно содержит полученное по Фишеру-Тропшу базовое масло, и (ii) полимерные присадки, повышающие индекс вязкости, которые присутствуют в количестве сухого полимерного остатка от 0,1 вес.% до 7 вес.%, от веса смазочной композиции, выбранные из (а) одного или больше гребнеобразных полимеров; (b) поли(мет)акрилатного полимера, содержащего от 1 до 70 мол.% одного или больше (мет)акрилатных структурных фрагментов, имеющих приведенную ниже формулу (1), где R1 представляет собой атом водорода или метильную группу, и R2 представляет собой линейную или разветвленную углеводородную группу, содержащую не меньше 16 атомов углерода; (c) их смесей, в которой указанный по меньшей мере, один моноэфир представляет собой продукт реакции одноатомного спирта и монокарбоновой кислоты, где указанный одноатомный спирт представляет собой, по меньшей мере, один насыщенный разветвленный алифатический одноатомный спирт, содержащий от 16 до 36 атомов углерода, и где указанная монокарбоновая кислота представляет собой, по меньшей мере, одну насыщенную линейную алифатическую монокарбоновую кислоту, содержащую от 5 до 10 атомов углерода.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам и может быть использовано при обработке металлов резанием и отделочно-упрочняющей обработке поверхностей деталей из сталей и цветных металлов резанием и методами поверхностно-пластического деформирования.

Изобретение относится к твердому антифрикционному элементу для смазывания гребней колесных пар локомотивов, который позволит обеспечить оптимальные антифрикционные и ресурсные характеристики смазочного слоя в контакте гребня колеса с рельсом за счет изменения физических характеристик смазочной композиции твердого антифрикционного элемента путем оптимизации ее состава.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам (СОТС) и может быть использовано в качестве СОТС при отделочной и упрочняющей обработке поверхностей стальных деталей методами поверхностно-пластического деформирования (ППД), в частности, алмазным выглаживанием.

Изобретение относится к области обработки строительных конструкций. Технический результат - увеличение скорости сверления, уменьшение осевого усилия сверления и расхода жидкости.

Настоящее изобретение относится к композициям присадок и промышленным техническим жидкостям для использования в металлообработке, обработке металлов давлением, ковке и в горном деле.
Изобретение относится к способу обработки стальной ленты или стального листа с металлическим покрытием средством для последующей обработки. Средство для последующей обработки содержит по меньшей мере один полиалкиленгликоль и флуоресцирующий антиоксидант, который является флуоресцирующим при возбуждении светом при флуоресцентной спектроскопии.

Настоящее изобретение относится к смазочному материалу для цепей или конвейерных лент, содержащему силиконовое масло, имеющее вязкость 70-200 сСт при комнатной температуре, полифункциональный амин и по меньшей мере одну добавку, выбранную из группы, состоящей из анионных, неионных, катионных и/или амфотерных поверхностно-активных веществ, в виде эмульсии в водной фазе, где амин выбран из аминных солей, в которых катион содержит первичные, вторичные, третичные и/или четвертичные амины, и анион представляет собой органическую группу с молекулярной массой более 350, и где смазочный материал для цепей или конвейерных лент содержит: - 10-95 масс.% водной фазы, - 0,01-30 масс.% силиконового масла, - 3,00-40 масс.% полифункционального амина, и - 0,01-25 масс.% поверхностно-активного вещества.

Настоящее изобретение относится к смазочный материалу на водной основе, содержащему от 5 до 80 мас.% водорастворимого полиалкиленгликоля, выбранного из статистического сополимера, состоящего из полиоксиэтилена, полиоксипропилена, другого полиоксиалкилена с одной или несколькими гидроксильными концевыми группами или их смеси, и из блок-сополимера, состоящего из полиоксиэтилена, полиоксипропилена, другого полиоксиалкилена или их смеси, от 0,5 до 20 мас.
Настоящее изобретение относится к присадке для улучшения смазывающей способности, содержащей продукт реакции по меньшей мере одного алкиленоксида и по меньшей мере одного полимеризованного масла и/или одного продутого природного масла в соотношении 70-50 мас.% к 30-50 мас.%.

Настоящее изобретение относится к водорастворимому смазочному составу для обработки конвейерных лент, содержащему четвертичную аммониевую соль, в качестве которой он содержит алкилдиметилбензиламмоний хлорид, и дополнительно содержит кокоамфоацетат натрия, при следующем соотношении, мас.%: алкилдиметилбензиламмоний хлорид 5-14, кокоамфоацетат натрия 2-5, вода - остальное.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям, обеспечивающим технологические процессы лезвийной и абразивной обработки черных металлов в машиностроении.

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям, обеспечивающим технологические процессы лезвийной и абразивной обработки черных металлов в машиностроении. Смазочно-охлаждающая жидкость содержит алкилполиоксиэтиленфосфат, этиленгликольборат, глицероборат и воду. Технический результат заключается в увеличении срока службы металлорежущего инструмента, повышении качества обработки поверхности деталей и защита их от коррозии. 7 табл.

Наверх