Спосіб нанесення мастила при холодній прокатці металу

Спосіб нанесення мастила при холодній прокатці металу, що включає подачу мастильної речовини, яка містить у своєму складі полімери у вигляді суспензії, в осередок деформації, який відрізняється тим, що після подачі мастильної речовини метал, що обробляється, піддається дії ультразвукових коливань. (19) (21) 98063210 (22) 29.09.1998 (24) 15.12.2000 (33) UA (46) 15.12.2000, Бюл. № 7, 2000 р. (72) Сошко Олександр Іванович, Дубровський Юрій Серафимович, Сошко Віктор Олександрович, Доляновський Сергій Олександрович, Захарченко Ігор Георгійович 30924 му стані макроланцюги полімеру не є активними компонентами мастила. За прототип обрано спосіб змащення під час холодного прокату металу (Авторське свідоцтво СРСР № 736449, М. кл. В21В45/02, 1975), що включає подачу мастильної речовини, яка містить у своєму складі полімери, в осередок деформації, при якому з метою підвищення ефективності дії мастила, полімери подають у вигляді суспензії. Недоліками цього способу є те, що макромолекули полімеру, які знаходяться в неактивному стані в шарі мастила на поверхні металу, під час входу в зону деформації можуть витискатися валками і не приймати участі в роботі змащування під час деформації металу як активні компоненти. В основу цього винаходу покладено завдання створення засобу змащення під час холодного прокату металу, де б використовувалася дія на метал, який обробляється, яка б забезпечила зміцнення хімічних зв'язків між мастильною речовиною, що містить полімер, і поверхнею металу. Це дозволило б знизити імовірність витискування мастильного шару з зони деформації, а отже, дасть можливість підвищити ефективність змащення за рахунок зменшення зусиль деформації. Поставлена задача вирішується тим, що під час холодного прокату металу, який включає подачу мастильної речовини, що містить у своєму складі полімери, в осередок деформації, де полімери подають у вигляді суспензії, метал, який обробляється, з нанесеним на його поверхню мастильним матеріалом перед зоною деформації піддається дії ультразвукових коливань. В цьому випадку, як і в інших механохімічних процесах, безпосереднім результатом обробки розчинів полімерів ультразвуком є розрив головних валентних зв'язків, що у більшості випадків призводить до створення збірних макрорадикалів (К. Сімонеску, К. Опрія Механохімія високомолекулярних з'єднань. - М.: Мир, 1970. - С. 228). Досягнення позитивного ефекту під час здійснення запропонованого способу підтверджується експериментальними даними під час випробування зразків мастил, які містять полімери, на лабораторному швидкісному прокатному стані ДУО фірми "ФРЕЛІНГ" ФРН (м. Київ) (фігура). Сутність запропонованого способу є такою. Мастило, що містить у своєму складі полімер, наприклад, поліетилен, наноситься на поверхню металу з двох сторін. Перед входом у кліть лист (труба) з нанесеним на його поверхню шаром мастила піддають дії ультразвука і подають у валки. В результаті цього, на відміну від прототипу, макромолекули полімеру, знаходячись у мастильному шарі на поверхні металу і потрапляючи в поле діяльності ультразвукових коливань, піддаються механодеструкціі. При цьому утворюються високоактивні уламки макромолекул, які мають високу хімічну активність і здібні хімічно взаємодіяти з металом, що обробляється. Крім того, досягається більш рівномірний розподіл компонентів мастила на поверхні металу. В запропонованому засобі імовірність витискування полімерних компонентів з зони деформації значно зменшується, бо утворені хімічні зв'язки стримують уламки макроланцюгів полімеру на поверхні металу. Безпосередньо в зоні деформації металу відбуваються вже відомі фізико-хімічні процеси (Мастильно-охолоджуючі рідини, що містять полімер / О.І. Сошко, Я.Д. Плоткін, B.C. Кузнецов та ін. - Львів: Каменяр, 1986. - С. 6-7) взаємодії хемосорбованих фрагментів полімерних присаджень мастила з деформуючим металом, що підвищує ефективність її дії. Цей спосіб ілюструється таким прикладом. Склади мастил, що випробуються, на основі мінерального мастила 1-12А з полімерною присадкою (поліетилен) прокатувалиь із зразками з маловуглеводної сталі 08КП на лабораторному прокатному стані ДУО з обтисненням 30% і оцінювали відносно критерію зусилля деформації, що сприймається валками. За присадку використовують поліетилен великої молекулярної маси (100000). Мастила готовлять з концентрацією полімеру від 0 до 1,5% з інтервалом 0,25%. Зразки металу товщиною 1,2 мм готують відповідно до технічних умов проведення експериментів на лабораторному прокатному стані ДУО фірми "ФРЕЛІНГ" ФРН і підбирають з відхиленням у товщині не більше 0,01 мм. Для зменшення розкидання отриманих показників кількість прокатувань штаб з однаковими умовами проведення досліду становить не менше 5. Спочатку прокатують зразки металу без ультразвукової обробки: занурюють їх у ванну з мастилом певного складу і подають у валки, фіксуючи при цьому зусилля, що сприймаються валками під час деформації штаби. Концентрацію полімеру в мастилі збільшують з кожною серією дослідів на 0,25% від 0 до 1,5%. Аналогічно проводять експеримент з накладанням ультразвукових коливань. Різниця в тому, що ванну з мастилом заданого складу і зануреним у неї зразком піддають дії ультразвука з частотою 1000 кГц при інтенсивності ультразвукових хвиль 0,5 Вт/см (К. Сімонеску, К. Опрія. Механохімія високомолекулярних з'єднань. - М.: Мир, 1970. С. 227). В цьому випадку тривалість обробки кожного зразка становить 10 хвилин. Отримані експериментальні дані виражають графічно залежність зусиль деформації від концентрації полімеру в мастилі (фіг.). За результатами експериментів видно, що зразки, піддані дії ультразвукових коливань, обробляються значно меншим зусиллям деформації, викликаючи тим самим легкість процесу пластичного деформування металів. Таким чином, запропонований засіб нанесення мастила під час холодного прокату металів може застосовуватися в промисловості, відзначається новизною і суттєво відрізняється від відомих технічних рішень своїм позитивним впливом на технічний результат, відповідає всім критеріям винаходу. Пояснення до фігури: Залежність зусилля деформації штаби (Р) від концентрації присадки в мастилі ( С ): 1 - без застосування ультразвуку; 2 - з застосуванням ультразвуку. 2 30924 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3