Скломастило для гарячого пресування труб

Скломастило для гарячого пресування труб, що містить оксиди алюмінію, кальцію, бору і 3 13658 Співвідношення компонентів, що заявляються, одержані експериментальним шляхом. Відмінність пропонованого скломастила від скломастила по найбільш близькому з аналогів полягає у введенні до складу оксидів натрію, титану, кобальту і кріоліту при вказаному співвідношенні компонентів. Технічним результатом від застосування пропонованого скломастила є зниження шорсткості зовнішньої поверхні гарячепресованих труб. Це пов'язано з тим, що при введенні оксиду натрію утворюється силікат натрію, що має температуру плавління на 650°С нижче, ніж оксид кремнію, що сприяє зниженню в'язкості скломастила. Останнє приводить до поліпшення розтікання і отримання рівномірного змащувального шару. Введення оксиду титану також сприяє зниженню в'язкості скло-мастила із-за високої розчинності в скляному розплаві. До того ж оксид титану в поєднанні з оксидом кобальту сприяє поліпшенню зчеплення з поверхнею металу, дозволяючи при цьому скломастилу рівномірно розтікатися і міцно утримуватися при гарячому пресуванні на межі розділу метал, що деформується, - інструмент. Введення ж кріоліту дозволяє понизити температуру плавління скломастила за рахунок утворення легкоплавких евтектик і підсилити дію оксидів титану і кобальту, оскільки при цьому виявляється ефект змішаної дії. Все це дозволяє зберегти цілісність змащувального шару при 750 1050 °С, необхідну в'язкість і, як результат, понизити шорсткість зовнішньої поверхні пресованих труб. Для приготування скломастила використовували наступні сировинні матеріали: 4 оксид алюмінію вводили глиноземом по ГОСТ 6912; оксид кальцію - крейдою ГОСТ 12085; оксид бору - борною кислотою ГОСТ 18704; оксид натрію - содою кальцинованою ГОСТ 5100; оксид титану ГОСТ 3052; оксид кобальту ГОСТ 4467; кріоліт ТУ 6-09-1874 оксид кремнію - піском ГОСТ 22551. Сировинні матеріали заздалегідь висушували до вологості не більше 2%, подрібнювали до фракції 0,5мм і ретельно змішували. Всі компоненти були введені в кремнієву основу послідовно у порядку убування їх маси. Скломастило виготовляли у ванній печі періодично дії при температурі 1200°С протягом 1 години. При задовільній проб "на нитку" його зливали у воду і після охолоджування і висушуванню подрібнювали до фракції 0,4-0,6мм. Були одержані зразки скломастила із змістом компонентів, що відповідає заявляємим, а також що ви ходить за межі, що заявляються, і склад по найбільш близькому з аналогів. Вказані склади представлені в таблиці 1. Приготоване мастило наносили на зовнішню поверхню заготовка шляхом перекочування останньої по похилому столу з рівномірно на несеним шаром мастила. Випробування мастила проводили при пресуванні труб на гідравлічному пресі зусиллям 2000т. Заготовки з титану марки ВТ 1-0 нагрівали в індукційній печі де температури 820°С, а потім пресували труби розміром 89х14мм. В'язкість мастила вимірювали на ротаційному віскозіметрі за методикою вимірювання динамічної в'язкості №Х-165 5-84. Температуру початка плавління визначали в печі шахтного типа 2 оптичним відбивачем і автоматичним потенціометром КСП 4 по ГОСТ 7164. Таблиця 1 № випробуваних складів стеклосмазки 2 3 4 5 6 оксид алюмінію 4 5,5 7 7,2 3 оксид кальцію 15 19 23 23,2 28,5 оксид бору 6 8 10 10,2 11 оксид натрію 15 8,2 21,5 21,7 оксид титану 2,5 3,5 4,5 4,7 оксид кобальту 0,3 0,5 0,7 0,9 оксид магнію 2,2 оксид калія 3 оксид марганцю (IV) 0,3 оксид заліза (111) 15 оксид заліза (11) 1,3 кріоліт 5 7 9 9,3 оксид кремнію решта Примітка: 2,3,4 - пропоновані склади скломастила;1,5 - склади скломастила, що виходять за межі, що заявляються;6 - скломастило, відповідне найбільш близькому з аналогів. Компоненти, мас. % 1 3,8 14,6 5,8 14,6 2,3 0,1 4,5 Шорсткість поверхні вимірювали на індуктивному профілографе-профілометрі М201 відповідно до ГОСТ 2.309, числові значення параметрів шорсткості, в т. ч. клас шорсткості, визначали по ГОСТ 2789. Результати проведених випробувань представлені в таблиці 2. 5 13658 6 Таблиця 2 1 2 3 4 5 6 Температура пла-вління,°С В'язкість при 900°С, Па.с 730 630 657 680 670 760 № складу 33 18 20 23 27 40 Температурний градієнт в'язкості, Па. с/град 0,102 0,091 0,087 0,083 0,063 0,27 Аналіз представлених даних показав, що температура плавління пропонованого мастила знаходиться в інтервалі 630-680°С, що дозволяє йому повністю розплавитися при нанесенні на зовнішній поверхні заготовки. В'язкість цих складів 18-23Па.с, що забезпечує отримання суцільного змащувального шару, а низький температурний градієнт в'язкості (0,083-0,091Па.с/град.), який відповідає за швидкість твердіння скломастила дозволяє одержати показник шорсткості зовнішньої поверхні пресованих труб Ra на рівні 8,7-9,1мкм, що відповідає 4-5 класу шорсткості. Склади з позамежними значеннями мають температуру плавління і в'язкість, що виходить за необхідний інтервал. Склад 1 з високою температурою плавління (730°С) і в'язкістю (33Па.с) має високий температурний градієнт в'язкості (0,102Па. с/град.) і тому скломастило після нанесення швидше застигає в контейнері преса, що підвищує Комп’ютерна верстка Д. Дорошенко Параметр шорсткості Ra, мкм 13,4 9,1 6.5 8,7 10,2 17,6 Клас шорсткості 3 4 5 4 3 3 параметр шорсткості Ra до 13,4мкм, відповідний 3 класу шорсткості. Склад 5 має температуру плавління 670°С, а в'язкість 27Па.с, що в поєднанні з низьким температурним градієнтом в'язкості (0,063Па.с/град) створює тонкі змащувальні плівки, які не витримують деформаційних навантажень і рвуться при пресуванні. Останнє порушує суцільність скломастила і підвищує параметр Ra до 10,2мкм. Скломастило по найбільш близькому з аналогів (склад 6) має високі температуру плавління (760°С) і в'язкість (40Па.с). Високі значення температурного градієнта в'язкості (0,27Па.с/град) не дозволяють скломастилу в температурному інтервалі 750-1050°С виконувати змащувальні функції і різко збільшують параметр шорсткості Ra до 17,6мкм. Таким чином, використання пропонованого скломастила забезпечує зниження шорсткості зовнішньої поверхні пресованих труб. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601