Концентрат змащувально-охолоджувальної рідини для механічної обробки металів

Заявляемое изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям для механической обработки металлов и может быть использовано на металлообрабатывающих предприятиях различных отраслей народного хозяйства. Известен эмульсол смазочно-охлаждающей жидкости для холодной обработки металлов давлением, содержащий, масс.%: Гудроны от дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел или технического жира 10-60 Полиоксиэтилированные первичные жирные спирты фр. С10-С18 5-9 Диалкилфосфат калия 5-7 Минеральное масло остальное Данный эмульсол обеспечивает при концентрации 5-10% в воде нормальную обработку металлов давлением, эмульсии его относительно стабильны, но имеют низкие моющие и антикоррозионные свойства, не обеспечивают достаточной стойкости рабочего инструмента при обработке металлов резанием. По технической сущности эмульсол наиболее близок к заявляемому составу и принят нами за прототип. Задачей заявляемого изобретения является создание смазочно-охлаждающей жидкости, обладающей высокой стабильностью, высокими моющими и антикоррозионными свойствами, обеспечивающей повышение стойкости режущего инструмента. Поставленная задача решается тем, что состав концентрата смазочно-охлаждающей жидкости, содержащий нефтяное масло, неионогенный эмульгатор, дополнительно содержит продукт переэтерификации рапсового масла с триэтаноламином в присутствии гидроокиси калия при следующем соотношении компонентов в масс.%: Неионогенный эмульгатор 5-8 Продукт переэтерификации рапсового масла с триэтаноламином в присутствии гидроокиси калия 13-25 Нефтяное масло До 100 Соотношение между рапсовым маслом, триэтаноламином и гидроокисью калия должно быть в пределах: 2,3 - 7:1 - 2:0,5. В качестве нефтяных масел используют масла индустриальные общего назначения ГОСТ 20799-25 марки И12а, И-20а, масло веретенное ТУ 38 УРСР 2-01-202-75, дистиллят трансформаторного масла по ТУ 38. 10157575. В качестве неионогенного эмульгатора применяются: Оксиэтилированный моноалкилфенол на основе триммеров пропиленов, выпускаемый промышленностью под названием неонол АФ 9-6 по ТУ 38 507 27-87 Оксиэтилированные первичные жирные спирты фр. C12-C14, выпускаемые промышленностью под названием синтанол ЭС-3 по ТУ 38. 5901268-90. Продукт переэтерификации получают путем взаимодействия рапсового масла с триэтаноламином в присутствии гидроокиси калия при температуре 100-120°С в среде минерального масла. Получаемый продукт представляет собой смесь сложных эфиров глицерина, триэтаноламина и мыл жирных кислот. Точный состав его не установлен. Для получения продукта переэтерификации использовались: Рапсовое масло ГОСТ 8988-77, технический триэтаноламин по ТУ 6-02-916-79, гидроокись калия ГОСТ 928578. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости получают простым смешением компонентов. Применяется СОЖ в виде 3-5% водных эмульсий. В таблице 1 и 1-а приводятся примеры предлагаемого концентрата смазочно-охлаждающей жидкости, а также примеры, содержащие запредельные концентрации вновь вводимого компонента. В таблице 2 приводятся физико-химические свойства образцов концентрата смазочно-охлаждающей жидкости. Из приведенных в таблице 2 результатов следует, что при введении в концентрат продукта переэтерификации ниже указанных пределов наблюдается его расслоение при низких температурах и в условиях хранения, а также ухудшается стабильность рабочих эмульсий. При введении в концентрат продукта выше указанных пределов приводит к желатинизации концентрата. Очевидно, эти процессы связаны со свойством мицеллярных структур, которые образуются в процессе получения концентрата СОЖ при определенных соотношениях между всеми входящими в состав компонентами. Примеры конкретного выполнения заявляемого концентрата СОЖ (1-5) а также примеры 6, 7, содержащие запредельные значения вновь вводимых компонентов. Для получения образцов заявляемой СОЖ были взяты соответственно продукты переэтерификации рапсового масла, приведенные в табл. 1а. Для доказательства эффективности заявляемого концентрата СОЖ проводились сравнительные испытания его 3%-ных эмульсий с 3%-ными эмульсиями известного концентрата СОЖ по прототипу пример 4, содержащий в масс.%: Веретенное масло АУ ГОСТ 1642-75 80 Гудроны от дистилляции жирных кислот, выделенных из соапстоков растительных масел 10 Синтанол ДС-10 5 Диалкилфосфат калия 5 Антикоррозионные свойства определяли по ГОСТ 6243-75 п.2.2. Моющую способность определяли весовым методом, сущность которого заключается в определении степени отмываемости загрязненийс поверхности металлических пластинок. Мойка образцов осуществлялась на лабораторной моечной установке методом окунания с возбуждением раствора СОЖ при помощи мешалки, имеющей постоянное число оборотов 120об/мин. Время мойки составляло 10мин. Температура мойки - 20°С. В качестве модельного загрязнителя применялся состав, содержащий масс.%: Масло индустриальное И-20а ГОСТ 20799-75 98 Графит ГОСТ 8295-73 1 Пыль из чугуна СЧ-20 1 Загрязнитель наносился с помощью стеклянной палочки на поверхность пластины равномерным слоем. Количество нанесенного загрязнителя составляло 0,10-0,15г. После мойки пластинки высушивали в потоке холодного вентиляторного воздуха и взвешивали. Моющая способность определялась как отношение количества загрязнений, смытых с поверхности пластинок, к общему количеству загрязнений, находившихся на их поверхности до мойки, и выражалась в %. Моющая способность определялась по формуле: Р - Р2 × 100%, М.С. = 1 Р1 - Р0 где Р0 - вес чистой пластинки; P1 - вес загрязненной пластинки; Р2 - вес пластинки после мойки; За результат принимали среднее арифметическое от трех измерений. Испытания по влиянию СОЖ на износ режущего инструмента при операции точения определяли при обработке стали 45 на токарном станке 1К62 проходными резцами из быстрорежущей стали Р6М5 размером 16x25мм с геометрией заточки: задний угол a=8°, передний угол g=10°, угол в плане j=45°. Режим резания: подача S=0,21мм/об, глубина резания t=1мм, скорость резания V=40м/мин. Способ подачи рабочей эмульсии - полив расходом q=4,5л/мин. За критерий оценки было принято время работы резца до износа по задней грани h3=0,6мм. Результаты испытаний приведены в таблице 3. Как видно из приведенных результатов предлагаемая СОЖ по антикоррозионным свойствам в 18-24 раза превышает известный, по моющему действию в 2,1-2,4 раза, стойкость инструмента - резца повышается при использовании заявляемой СОЖ в 1,6-1,7 раза. Достижение этих результатов обусловлено применением в составе композиции нового для СОЖ компонента - продукта переэтерификации рапсового масла, содержащего адсорбционно-активные вещества: сложные эфиры глицерина, триэтаноламина и мыла жирных кислот. Введение в состав СОЖ продукта переэтерификации в указанных соотношениях с другими компонентами обеспечивает решение поставленной задачи и достижения технического результата. Достигнутые свойства СОЖ положительно влияют на надежность и долговечность металлообрабатывающего оборудования, позволяет уменьшить расход режущего инструмента, улучшает качество обрабатываемой поверхности, надежно защищают обрабатываемое изделие и станочное оборудование от коррозии, улучшают культуру производства. В настоящее время наработана в условиях Львовского ОНМЗ опытная партия СОЖ и проведены ее производственные испытания с положительным результатом.