СТЕКЛОСМАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ, содержащая окисикремния, алюминия,- кальция, магния, натрия и калия, отли-чающая с я тем, что, с целью'повышения качества наружной поверхности дефор"^ мируемых изделий и обеспечения оптимальной вязкости смазки в температурном интервале 1120-1250"С, стеклосмазка, дополнительно содержит окись железа и триполифосфат натрия при следующем содержании компонентов, мае.%:Окись алюминия 5-7 Окись кальция 5-8 Окись магния3-4Окись натрия 21-24 Окись калия2-5Окись железа . 3-5 Триполифосфат натрия 3-5 .Окись кремния До 100i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. кремния, алюминия, кальция, магния, натрия и калия, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения качества наружной поверхности деформируемых изделий и обеспечения оптимальной вязкоСти смазки в температурном интервале 1120-1250 С, стеклоо смазка, дополнительно содержит окись железа и триполифосфат натрия при следующем содержании компонентов, мас. 7.:

Окись алюминия 5-7

Окись кальция 5-8

Окись магния 3-4

Окись натрия 21-24

Окись калия 2-5

Окись железа 3-5

Триполифосфат натрия 3-5

Окись кремния До 100

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 2581738/23-04 (22) 20.02.78 (46) 15.08.87. Бюл. У 30 (72) П.И.Чуйко, О.П. Дробич, А.Ф,Хамхотько, Т.Л.Чунихина, Д.В.Герзмава, П.И.Шперлин, И.Ю.Коробочкин, В.А.Тарасенко и Л.Я.Белоусова (53) 621.892:621.7.016.2(о88.8) (56) Вейлер С.Я. Действие смазок при обработке металлов давлением, М.

АН СССР, 1960, с. 190-198, Авторское свидетельство СССР

Ф 297669, кл. С 10 M 7/02, 1970.

Патент ЧССР Ф 119898, кл. 32 В 3/04, опублик. 1966. (54)(57) СТЕКЛОСИАЗКА ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ

ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ, содержащая окиси (5D 4 С io M 103/06 // (С 10 М 103/06, 125:io, 125:24, 125:28) (С 10 N 10:02, 10:04, 10Ф069

10:16; 20:02, 40:24) 681909

Изобретение относится к области горячей деформации металлов и, в частности, к стеклосмазкам, и может быть использовано для обкатки наруж5 ной поверхности заготовок при прошивке и прессовании полых изделий, например труб из различных сталей и спла:вов, в температурном интервале 1120"

1250 С.

Применение эффективных технологических смазок при производстве горя- . чепрессованных изделий является одним иэ необходимых. условий достижения удовлетворительных результатов прес- 15 сования. При неудовлетворительной смазке процесс прессования либо вообще невозможно осуществить, либо прессованные изделия бракуются из-за наличия дефектов.

В процессе прессования смазка должна располагаться между заготовкой и инструментом, а именно, между внутренней поверхностЬю контейнера и наружной поверхностью гильзы; между 25 иглой и внутренней поверхностью гильзы; между матрицей и передним торцом гильзы. Как правило, все эти смазки отличаются по физическим свойствам.

Известно, что при прессовании со смазкой в зависимости от ее качества на преодоление трения только между заготовкой и контейнером может затрачиваться от 10 до ЗОЕ требуемого суммарного усилия прессования. Пос35 леднее необходимо учитывать при вы боре смазок, особенно при прессовании труднодеформируемых металлов Й сплавов.

Известно применение графитовых 40 смазок для различных процессов горячей деформации металлов и сплавов.

В частности, в практике горячего прессования малолегированных сталей для обкатки наружной поверхности заготовок используют графит с поваренной солью.

Недостатком данной смазки является высокая науглероживающая способность невозможность равномерного

50 нанесения ее на поверхность заготовок и невозможность создания непрерывной смазочной пленки в процессе прессования.

Указанных недостатков лишены стек55 лосмазки при правильном их подборе в соответствии с температурными условиями прессования. и свойствами деформируемого металла.

Технологические стеклосмазки для горячего прессования должны иметь различную вязкость в зависимости от назначения. Так, вязкость стеклосмазки для обкатки наружной поверхности заготовок при температуре прошивки прессования должна находиться в н ° с пределах 5-25 вЂ вЂ,. При уменьшении м нижнего предела слой оплавленного стекла не обеспечивает сплошного ровного покрытия и характеризуется слабой экранирующей способностью. В результате из-за имеющего место налипания деформируемого металла на втулку контейнера ухудшается качество прессованных изделий и повышается износ инструмента.

° Превышение верхнего предела вязФ кости смазки вызывает появление допол нительных сдвиговых деформаций вповерхностных слоях прессуемого металла и дополнительных затрат усилий на преодоление вязкостного сопротивления смазки, что в конечном счете приводит также к ухудшению качества прессованных изделий и стойкости инструмента.

Экранирующая способность смазки зависит также и от смачивающей спо- собности смазки. Поэтому число обязательных требований к стеклосмазке для обкатки относится также хорошая смачивающая способность обрабатываемого металла смазкой и отсутствие в составе дефицитных и токсичных компонентов.

Известны стеклосмазки для обкатки заготовок, содержащие окислы кремния, бора, натрия, кальция, титана, кобальта, никеля, кремне-фтористого натрия.

Однако известные стеклосмазки в о интервале температур 1120-1250 С имеют низкую вязкость (1 "2 н с/м ) и в результате неудовлетворительную экранирующую способность.

Наиболее близкой по составу компонентов к предлагаемой является стеклосмазка, содержащая окиси крем" ния,,алюминия, кальция, натрия, калия и фтор. В этой смазке допуска" ется полная .или частичная замена окиси кальция окисью магния.

Недостатком Указанной смазки является высокая вязкость при температуре 1120-1250 С, вследствие чего наблюдаются высокие усилия деформа681909

Стеклосмазку варят в ванных печах периодического действия при температуре 1200-1400 С, расплав дегазируют, гранулируют в воду, высушивают и измельчают до крупности частиц 0,10,4 мм.

Предлагаемую стеклосмаэку непосредственно перед прошивкой или прессованием наносят на наружную поверхность нагретых заготовок на наклонном столе по слою порошка стеклосмазки или напылением стеклосмазки иа вращающуюся вокруг продольной оси заготовку.

55 ции и ухудшение качества поверхности прошитых гильз и отпрессованных из1 делий. Кроме того, наличие фтора в составе смазки ухудшает санитарногигиенические условия работы обслуживающего персонала.

Целью изобретения является разработка стеклосмазки, обеспечивающей повьппение качества наружной поверхности деформируемых изделий и оптимальную вязкость смазки в интервале температур 1120-1250 С.

Поставленная цель достигается тем, что известная смазка, содержащая окиси кремния, алюминия, кальция, магния, натрия и калия дополнительно содержит окись железа и триполифосфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Окись алюминия (А1 Оз) 5,0-7,0

Окись кальция (СаО) 5 0-.8,0

Окись магния (MGO) 3,0-4,0

Окись натрия (Na О) 21,0-24,0

Окись калия (К O) 2,0-5 0

Окись железа (Fe О ) 3,0-5,0

Триполифосфат натрия (Ма Рз01о ) 3 0 5 0

Окись кремния (SiO ) До 100

Для синтеза стеклосмазки применяют следующие недефицитные материалы. Двуокись кремния вводят кварцевым песком, окись алюминия вЂ” глиноземом или каолином, окись кальция и окись магния вЂ” доломитом и мелом, окись натрия вЂ” кальцинированной содой, окись калия вЂ” поташом. Окись железа

1 можно вводить в виде чистой окиси (F920 ) или в виде колошниковой пыли (отходы доменного производства).

Сырьевые материалы предварительно высушивают до влажности не более 2Х, измельчают до фракции 0 5 мм и тщательно смешивают.

Были приготовлены и испытаны следующие составы стеклосмазок (см. табл. 1).

Составы 1-3 вЂ” предлагаемая смазка, состав 4 вЂ” известная смазка.

С целью обеспечения требуемых пределов изменения вязкости граничные содержания компонентов разработанных стеклосмазок определены из принципа сохранения постоянства отношения суммы окислов, повьппающих вязкость (БдО, Al 0, СаО)к суммам щелочных окислов (Na Î, К О).

Для исследования вязкостных свойств изготовленных смаэок использован вискозиметр, работающий по принципу вращающихся коаксиальных цилиндров. Вязкость стеклосмаэок приведена в табл. 2.

Испытания смазок проводили согласно существующей технологии на вертикальном прошивчом прессе усилием

900 т при прошивке заготовок диаметром 170 мм из нержавеющей стали

12Х18Н10Т при температуре 1180-1200 С и последующем прессовании труб размером 76х4,5 мм на горизонтальном гидравлическом прессе усилием 3150 т при температуре 1120 С.

В процессе прошивки контролировали поведение смазок при оплавлении на заготовке, состояние наружной поверхности и разностенность прошитых заготовок, условия выталкивания прошитых гильз из контейнера. При прессовании труб контролировали усилия прессования, условия выталкивания прессостатков из контейнера после прессования трубы и качество наружной поверхности труб.

Результаты испытаний приведены в табл. 3 и 4. Как видно из табл. 3 и 4, предлагаемые смазки обеспечили получение удовлетворительного качества наружной поверхности прошитых гильз с разностенностью до 2 мм и отпрессованных труб. Предлагаемые смазки обеспечивают сплошное ровное покрытие на заготовках, не затрудняют процессов прошивки и снижают как максимальные, так и установившиеся усилия прессования. Выталкивание прошитых гильз и прессостатков из втулок кон-, тейнеров происходило легко, случаев недопрессовок не наблюдалось. Однако стеклосмазки с граничным содержанием компонентов при вязкости более

25 н ° с/м уже склонны к началу обра-

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.X

Номер стекло смазок Si0 А1 Оэ СаО М@О Ma 0 K 0 РеО Na Ð О, Р

8,0 3,0. 24,0 2,0 . 3,0 5 0

48 7,0

50 6,0

6 5 3 5 .22,5 3,5

4,0 4,0

52 50

5,0 4,0 21,0 5,0 5,0 3,0

57 10

40 30 210 40

1,0

Таблица 2

Вязкость, н с/м при температуре, С

1 ) Номер стекло1180 1200 1220 1240 1250

1120 1140 1160 смазки

21,5 17,3 12,8

11 0 9,6 7,7 5,8

4,9

22,5 18,0

8,0 6,0

11,7 10,0

13 5

25 3 20,8

14,6 13,3 11,2 9,1

7,0

16,6

14,7

33,6 26.,4 20,4 17,8

42,0

66,0 53,0

5 681909 . 6 зования отдельных мелких рисок и по" кие усилия прессования и наличие провышению усилий прессования. . дальных рисок на трубах также свиде«

Как. видно из табл. 2, предлагаемые тельствовало о непригодности известсоставы имеют оптимальную вязкость ной смазки для данных условий прошивпри температурах 1120 и 1250 С соот- 5 ки и прессования. ветственно и обеспечивают при дан- Таким образом, предлагаемое соченых температурах получение удовлет тание и соотношение компонентов позворительных результатов прошивки воляет обеспечить оптимальную вяз- . прессования. кость при температурном интервале

10 1120-1250 С, а ее применение обеспеВ то же время как следует из чивает успешное осуществление протабл. 3 и 4 при использовании извест. цессов прошивки и прессования и улучной смазки из-за высокой вязкости шения качества изделий. Кроме того, и худшей смачивающей способности более высокая по сравнению с известо (краевой угол смачивания более 24 ) 15 ной смачивающая способность предларазностенность прошитых гильз дохо- гаемой смазки также способствует подила до 4 мм, а затрудненное вытал- вышению положительного эффекта ее кивание прошитых гильз и прессостат- использования. ков из втулок контейнеров снижало Предлагаемая смазка не содержит производственный темп и повышало 20 дефицитных, дорогих и токсичных комперегрузку и износ технологического понентов и не загрязняет окружающую инструмента. Значительно более высо- атмосферу вредными выделениями.

581909 г

>х еа о g

1 cd х х

Ф О >0 х о хх ххс.

О Р

1 О Х с6 cU

>О с6 (>

1 1 ь ь е ь л

СЧ

1 1 ч» сЧ

I ь х с6

С0 о о