Технологічне мастило для волочіння труб з нержавіючої сталі

Изобретение относится к технологическим смазкам для волочения труб и может быть использовано при справочном и безоправочном волочении капиллярных труб из нержавеющих сталей в качестве смазки, подаваемой внутрь тр убки. Процесс волочения труб из нержавеющих сталей, особенно дернования, характеризуется высокими удельными давлениями и значительным тепловыделением в зоне деформации металла, что обусловливает налипание обрабатываемого металла на инструмент и приводит к появлению на поверхности трубы рисок, задиров, а также ее обрывам в процессе волочения. Назначение технологических смазок заключается в предотвращении налипання металла на инструмент, пластифицировании поверхностного слоя обрабатываемого металла, снижении усилия контактного трения и обрывности трубы в процессе волочения. Это достигается созданием в зоне деформации металла смазочной пленки с определенными химическими и реологическими характеристиками. Для волочения труб из нержавеющих сталей обычно применяют смазки на основе хлорированных углеводородов. Известна товарная смазка на основе хлорированных парафинов [1] под условным названием Укринол 5/5, следующего состава. мас.%: Масло индустриальное И-12А или 25,0 смесь И-12А и МП (1:1) Масло цилиндровое 52 15,0 Полиметакрилат "Д" 7,0 ХСО-200 8,0 Масло консервационное К-17 5,0 Бензотриазол 0,05 Хлорпарафин ХП-470 до 100. Однако производственные испытания показали недостаточную смазочную эффективность ТС Укринол 5/5 при дорновом волочении капиллярной (игольной) трубки из нержавеющей стали. Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к заявляемому изобретению является смазка для холодной обработки металлов давлением [2], содержащая, мас.%: Триэтаноламин 7-10 Олеиновая кислота 5-8 Эпоксидная смола 7-10 Йод кристаллический 0,2-0,5 Сульфированный алкилбензол 38-40 Парафин хлорированный Остальное. Однако известная смазка не обеспечивает необходимых технологических свойств, требуемых при дорновом волочении нержавстальных тр уб, что выражается в налипании металла на поверхность оправки и повышенной обрывности трубки в процессе волочения. На операции дорнового волочения игольной трубки из нержавеющей стали хлорпарафины как таковые применяются в качестве внешней смазки, однако при использовании их в качестве внутренней смазки не обеспечивается стабильный процесс дорнового волочения, по причине высокой обрывности трубки, налипания металла на поверхность оправки и неудовлетворительного качества поверхности проволоченной трубки, т.е. создаваемая хлорпарафинами смазочная пленка не обладает требуемыми противоизносно-противозадирными и вязкостными свойствами. Это подтверждают также данные определения смазочных свойств на машине трения SRW-900 (табл. 3, обр.7) показывающие, что хлорпарафин ХП-470 в сравнении с зарубежной и предлагаемой смазками характеризуется более низким значением нагрузки сваривания (Рс) и повышенным диаметром пятна износа (Ди). В основу изобретения поставлена задача - разработка технологической смазки для волочения труб из нержавеющей стали, в котором путем введения новых функциональных присадок, обеспечивающих стабильный процесс дорновою волочения за счет уменьшения обрывности трубки и устранения налипания металла на оправку. Поставленная задача решается тем, что технологическая смазка для волочения труб, содержащая хлорированные парафины и полимерную вязкостную присадку, согласно изобретению, дополнительно содержит жир шерстный гидрохинон и триэфирдитиофосфорной кислоты, а в качестве полимерной вязкостной присадки смазка содержит каучук полибутадионовый, причем соотношение компонентов должно быть следующим, в мас.%: Триэфирдитиофосфорная кислота 5-20 Каучук полибутадиеновый 5-15 Жир шерстный 5-25 Гидрохинон 0,05-0,5 Хлорированный парафин до 100. Для доказательства наличия причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым технологическим результатом, приводим обоснование пределов концентрации компонентов предлагаемой смазки. Снижение содержания каучука в смазке ниже указанной концентрации (пример 4, табл. 1, 2, 3) приводит к резкому падению вязкости смазки и ухудшению се смазочных свойств, увеличение содержания каучука выше оптимального приводит к увеличению вязкости, что затрудняет подачу смазки внутрь трубки насосом (пример 5, табл. 1, 2). Уменьшение содержания жира терочного в составе смазки сопряжено со снижением вязкости смазки, а следовательно и толщины смазочной пленки в зоне деформации, что ведет к ухудшению смазочных свойств продукта (пример 4, табл. 3). Увеличение содержания жира шерстного о смазке выше оптимального сопровождается потерей текучести смазки при комнатной температуре (пример 5, табл. 1, 2), что не позволяет закачивать смазку вн утрь тр убки насосом. Уменьшение концентрации присадки противоизносной-триэфирдитиофосфорной кислоты ниже указанного значения сопровождается снижением противоизносных и противозадирных свойств смазки (пример 4, табл. 1, 3). Увеличение концентрации протиноизносной присадки но ведет к улучшению смазочных свойств и связано с неоправданным расходом дорогостоящего продукта (пример в табл. 1, 3). Гидрохинон в концентрации 0,05-0,5 предотвращает полимеризацию каучука в составе смазки. В качестве триэфира литиофосфорной кислоты формулы S (RO)2 P S(CH2 )4 CCl3 RO может быть использована серу-, хлорфос-форсодержащая противоизносная присадка ЛЗ-309/2, товарный продукт по ТУ 38.101748-78 (Ленинградский ОНМЗ им. Шаумяна). В качестве хлорированных парафинов используются хлорпарафины ХП-470 и ХП-600 по ТУ 6.01.568-76 и ТУ 6.01.511-76 соответственно (ГОСНИИХЛОРПРОЕКТ). В качестве полимерной вязкостной присадки используется каучук бутадиеновый НМПБ по ТУ 38.103290-75 (Ефремовский завод СК). Каучук бутадиеновый НМПБ является продуктом полимеризации бутадиена в растворе органических угле водородов в присутствии комплексных катализаторов на основе соединений титана. Применяется в резинотехнической промышленности для изготовления резин, в составе антикоррозионных покрытий. В качестве жира шерстного используется технический продукт по ОСТ 17-449-81, получаемый при очистке овечьей шерсти (Невинномысский шерстяной комбинат им. В.И.Ленина). Гидрохинон, ГОСТ 19 62 7-74 (Государственные стандарты СССР. Указатель 1990 г.. т.4), применяют в фотографии в качестве составной части проявителя, а также в качестве антиокислителя для стабилизации легко окисляющихся ве ществ и ингибитора полимеризации в производстве акрилонитрила и др. акриловых мономеров. Смазку готовят смешением компонентов при температуре 50-80°С. В соответствии с заявляемым изобретением приготовлены и испытаны образцы смазок №№1-7. Образцы №1 - №3 подтверждают предельные и оптимальные концентрации компонентов заявляемой смазки, образцы №№5-7 запредельные значения концентраций компонентов. В табл. 1 приведен компонентный состав образцов смазок, а в табл. 2-3 отражены физико-химические и технологические свойства указанных образцов в сравнении с прототипом и зарубежными смазками Duraron DF-2 и Duraron DF-M. Образцы заявляемой смазки испытаны в условиях Тюменского завода медоборудования и инструментов. Смазочные свойства образцов ТС определяли на машине трения SRW-900. Результаты испытаний образцов заявляемой ТС в сравнении с зарубежными смазками Duraron DF-2 и Duraron DF-M и прототипом приведены в таблицах 2 и 3. Приведенные данные показывают, что составы №1, №2 и №3 заявляемой смазки превосходят отечественную (по а.с. 1154317) по смазочным и технологическим свойствам (табл. 3), обеспечивают стабильный процесс волочения, уменьшают обрывность трубки, и налипаемость металла на инструмент, по физико-химическим и технологическим свойствам находятся на уровне зарубежных образцов аналогичного назначения Duraron DF-2 и Duraron DF-M и превосходят, их по смазочным свойствам (табл. 3). Таблица 1 Компонентный состав образцов ТС Содержание компонентов, мас. %, в образце № Наименов ание компонентов 1 1. Против оизносная присадка ЛЗ 309/2 2. Каучук низкомолекулярный НМПБ 3. Ж ир шерстный 4. Гидрохион 5. Хлорпарафин ХП-470 6. Хлорпарафин ХП-600 7. Триэтаноламин 8. Олеиновая кислота 9. Промежуточный продукт произв одства сульфанола НП-3 (ТУ 84509-74) 10. Эпоксидная смола 11. Йод кристаллический 2 3 4 5 6 20 15 15 0,5 до 100 5 5 25 0,05 до 100 10 10 8 0,4 до 100 3 3 5 0,03 до 100 15 20 30 0,2 до 100 25 15 20 0,6 до 100 по а.с. 1154317 до 100 7 5 38 7 0,2 Таблица 2 Физико-химические св ойств а состав ов ТС Наименов ание показателя Величина для состав ов по примеру №№ 1 2 3 4 5 6 ХП- Укрино Известная Duraron Duraron по а.с. 470 л-5/5 DF-2 DF- М 1154317 1. Внешний в ид при 20±5°С Нетекучий пастообразный продукт Однородная жидкость 2. Запах Однородная жидкость Специфический, не раздражающий Специфический, не раздражающий 3. Вязкость кинематическая при 100°С, мм 2/с 4. Зольность Однородная жидкость Специфический, не раздражающий 203,4 60,2 133,4 14,1 1137 198,2 6,2 16,2 110 87,5 109 2,3 2,4 2,4 2,1 2,0 2,05 2,7 2,5 2,65 Таблица 3 Результаты определения смазочных св ойств образцов ТС на машине трения SRW-900 и результаты произв одственных испытаний Наименов ание показателя 1. Диаметр пятна износа, Ди, мм 2. Установив шийся коэффициент трения 3. Нагрузка св аривания, Рс, кН 4. Стабильность процесса в олочения 5. Обрывность трубки 6. Налипание металла на оправу Величина для состав ов по примеру №№ ХП-470 Укринол- Известна Duraron Duraron я по а.с. 5/5 DF-2 DF- М 1154317 1 2 3 4 5 6 0,50 0,48 0,47 0,60 0,50 0,48 0,60 0,83 0,53 0,50 0,10 0,10 0,09 0,11 0,09 0,09 0,09 0,11 0,11 0,10 0,12 0,55 0,54 0,45 0,40 0,55 0,55 0,30 0,35 0,35 0,55 Стабилен Не стабильный нет нет Обрывы нет нет налипание обрыв ы Не стабильн. обрыв ы налипани налипани е е Стабильный нет нет нет нет