Концентрат технологічного засобу для фінішної обробки металів

Концентрат технологічного засобу для фінішної обробки металів, що містить триетаноламін, триетаноламінове мило жирної кислоти, моноалкілові ефіри поліетиленгліколю на основі первинних жирних спиртів, мінеральну оливу і во ду, який відрізняється тим, що додатково містить натрій тетраборнокислий та тринатрійфосфат і/або трибутилфосфат, і/або триетаноламінфосфат при наступному співвідношенні компонентів, % мас Триетаноламш 10-30 Триетаноламінове мило жирної кислоти 12 - 20 Моноалкілові ефіри поліетиленгліколю на основі первинних жирних спиртів 2- 15 Мінеральна олива 2- 15 Натрій тетраборнокислий 2 -8 Тринатрійфосфат і/або трибутилфосфат і/або триетаноламінфосфат 2 -7 Вода решта Винахід, що заявляється, відноситься до мастильних матеріалів для фінішних операцій обробки металів, а конкретно до технологічних засобів, що застосовуються як технологічне середовище на операціях шліфування та хонінгування металів, в тому числі високоміцних, термооброблених сталей Відомий концентрат технологічної рідини для фінішної обробки металів [1], що містить в мас % Нітрит натрію 0,5 -1,5 Триетаноламш 3,6 -12,0 Триетаноламінове мило олеїнової кислоти 1,0 - 5,0 Моноалкілові ефіри поліетиленгліколю на основі первинних жирних спиртів фр Сю Си 20,0 - 40,0 Вода до 100 Мастильно-холодильна рідина, що одержана на основі даного концентрату, забезпечує необхідну ріжучу здатність інструменту , однак при її використанні на операціях хонінгування металів не забезпечується достатня продуктивність процесу Відомий концентрат синтетичної мастильнохолодильної рідини для обробки металів різанням [2], що містить в мас % 30-55 Триетаноламш Синтетичні жирні кислоти фракції С7 20-30 С9 Неюногенну поверхнево-активну ре4-8 човину (ПАР) 8 -14 Етилцеллозольв 0,5 - 3 , 0 Алкилсаліцилат кальцію ДО 1 0 0 Воду ОВІ конМастильно-холодильна рідина на основі концентрату описаного вище складу, забезпечує достатню СТІЙКІСТЬ інструменту при лезовій обробці металів Однак вона також не забезпечує необхідної продуктивності процесу при хоншгуванні важкооброблюваних металів Маючи в своєму складі летку, легкозаймисту речовину - етилцеллозольв, вона створює при використанні проблеми забезпечення екологічної та пожежної безпеки Найбільш близьким за складом і властивостями до концентрату, що заявляється, є концентрат технологічного засобу для механічної обробки металів [3], що містить в мас %, Триетеноламш 4-10 Триетаноламінове мило жирної кислоти 8-20 Моноалкілові ефіри поліетиленгліколю на основі первинних жирних спиртів 2- 6 ю (О CO О ю 50365 Кальцієве і /або натрієве мило кислот рицинової олії 2 -12 Мінеральну оливу 1 -7 Воду до 100 Цей технологічний засіб при заданих робочих концентраціях забезпечує достатню СТІЙКІСТЬ ріжучого інструменту при лезовій обробці металів, однак при застосуванні його на фінішних операціях обробки металів, особливо високоміцних термооброблених сталей не досягається необхідна продуктивність процесу, а антифрикційні властивості обробленої поверхні є незадовільними суміші з іншим (и) у будь-якому сполученні та кількісному співвідношенні Як буде показано нижче (див табл 1,2), шляхом введення до складу концентрату технологічного засобу натрію тетраборнокислого і вказаних у формулі фосфатів або їх сумішей разом з відомими компонентами при дотриманні КІЛЬКІСНОГО співвідношення усіх компонентів одержують новий продукт при застосуванні якого забезпечується підвищення продуктивності процесу обробки металів і покращення антифрикційних властивостей обробленої поверхні Відомий концентрат [3] прийнятий нами за прототип Задачею винаходу є створення концентрату технологічного засобу для фінішних операцій обробки металів, застосування якого забезпечувало б високі антифрикційні властивості обробленої поверхні та необхідну продуктивність процесу обробки металів, особливо високоміцних термооброблених сталей Поставлену задачу вирішено створенням нового концентрату технологічного засобу для фінішної обробки металів, який разом з триетаноламіном, триетаноламшовим милом жирної кислоти, моноалкіловими ефірами поліетиленгліколю на основі первинних жирних спиртів, мінеральною оливою і водою додатково містить натрій тетраборнокислий та тринатрійфосфат і/або трибутилфосфат і / або триетаноламінфосфат при наступному співвідношенні компонентів, % мас Таким чином завдання винаходу вирішено з досягненням необхідного технічного результату Концентрат технологічного засобу, що заявляється, одержують простим зміщуванням у необхідному кількісному співвідношенні усіх компонентів, які в основному виробляються промисловістю Триетаноламш виробляється за ТУ 6-02-96-79, натрій тетраборнокислий-за ГОСТ 8429-77 Як моноалкілові ефіри поліетиленгліколю на основі первинних жирних спиртів використовують, наприклад, синтанол марки ДС-10 за ТУ 6-14-57788, або марки АМЛ-10 за ТУ 5-14-864-88 Як жирні кислоти можна використати, наприклад, олеїнову кислоту за ГОСТ 7580-91, або кислоти жирні ненасичені технічні (КЖНТ) за ТУ У 00149943 437-98 В якості запропонованих фосфатів можуть бути застосовані товарні продукти тринатрійфосфат ТУ6-47-1119820-02-89, трибутилфосфат ТУ 6-02733-94 Для використання в складі концентрату триетаноламінфосфату його одержують взаємодією фосфорної кислоти з триетаноламіном в еквімолекулярних співвідношеннях при перемішуванні без підігріву Триетаноламш 10-30 Триетаноламшове мило жирної кислоти 12-20 Моноалкілові ефіри поліетиленгліколю на основі первинних жирних спиртів 2-15 Мінеральна олива 2 -15 Натрій тетраборнокислий 2 -8 Тринатрійфосфат і або трибутилфосфат і /або триетаноламінфосфат 2 -7 Вода До 100 Кожен з перелічених фосфатів може бути застосований у складі концентрату окремо або в Конкретні приклади складу запропонованого концентрату технологічного засобу для фінішної обробки металів представлені в табл 1 Одержані концентрати технологічного засобу представляють собою однорідну рідину коричневого кольору і застосовуються у вигляді 3 - 5%-них водних розчинів Таблиця 1 Назва компонентів Триетаноламш Триетаноламшове мило жирної кислоти Синтанол АЛМ-10 Синтанол ДС-10 Мінеральна олива Натрій тетраборнокислий Тринатрійфосфат Триетаноламінфосфат Трибутилфосфат Суміш тринатрій фосфату і три бутил фосфату у співвідношенні 1 1 Суміш тринатрійфосфату і триетаноламінфосфату у співвідношенні 1 2 Суміш три бутил фосфату і триетаноламінфосфату у КІЛЬКІСТЬ компонентів (в % мас ) в зразках законцентрату за прикладами NN 1 2 3 4 5 6 7 10 ЗО 15 20 10 25 18 12 15 16 17 20 14 18 8 11 10 13 2 5 7 7 2 9 15 5 12 10 2 5 7 4 3 8 6 5 7 3 7 5 _ _ _ _ _ 2 Продовження таблиці 1 50365 КІЛЬКІСТЬ компонентів (в % мас ) в зразках законцентрату за прикладами NN Назва компонентів співвідношенні 1 3 Суміш тринатрійфосфату, три бутил фосфату і триетаноламшфосфату у співвідношенні 1 2 3 Вода 6 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 до 100 Для визначення ефеїсгивності концентрату, що заявляється, проводили порівняльні випробовування 5%-них водних розчинів запропонованого і відомого концентрату [3], що містить в мас % Триетаноламш 4 Триетаноламшове мило жирної кислоти 20 Моноалкілові ефіри поліетиленгліколю на основі первинних жирних спиртів 2 Натрієве мило кислот рицинової олії 6 Мінеральну оливу 1 Воду До 100 Вплив робочих розчинів концентратів на показники фінішної обробки металу визначали на хонінгувальному верстаті мод 3820 з алмазними хонінгувальними брусками АС32 на металевій зв'язці МГІ-1 при швидкості обертання шпинделя станка 315об/хв, частоті-зворотньо-поступального руху хонголовки 100 подвійних ходів за 1хв , подачі на один подвійний хід хонголовки 2мкм та тиску на 2 поверхню сталі 40Н/см Обробляли зразки розміром 10 х 10 х 6мм із сталі ШХ 15 твердістю HRC 62 - 64 Продуктивність процесу хонінгування визначали товщиною знятого металу за одиницю часу Час обробки становив 5 хвилин Антифрикційні властивості обробленої поверхні сталі ШХ-15 визначали на мікротрибометрі за показниками Ркр- критичне навантаження, яке витримує плівка сформована на поверхні сталі після и обробки , коефіцієнт тертя -F=P0/Pi де Ро - навантаження, яке витримує поверхня сталі до її обробки, Р г навантаження, яке витримує поверхня сталі після обробки її в середовищі робочого розчину Результати випробовувань наведені в таблиці 2 Таблиця 2 Зразки концентратів технологічних засобів Відомий концентрат Запропонований концентрат Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Приклад 5 Приклад 6 Приклад7 Антифрикційні властивості Коефіцієнт тертя, F Критичне навантаження, Ркв, H 0,012 300 0,007 0,007 0,007 0,006 0,007 0,006 0,007 Як видно з наведених результатів випробувань, при застосуванні робочих розчинів концентрату, що заявляється, продуктивність процесу хонінгування високоміцної сталі в 1,6 - 1,8 рази перевищує цей показник для відомого концентрату Значно покращуються антифрикційні властивості обробленої поверхні критичне навантаження збільшилось в 1,6 - 1,7 рази, а коефіцієнт тертя в 1,7 - 2,0 рази менший, ніж при викорис 510 490 500 510 500 490 500 Продуктивність процесу, мм/хв 0 010 0,018 0,017 0,018 0,016 0,017 0,017 0,016 танні відомого засобу Джерела інформації 1 Авторское свидетельство СССР № 1525204, Мкл С 10М 1732 БИ, № 44, ЗО 11 89г 2 Патент РФ№2044764, МПКС10М 173\ 02, БИ №27,27 09 95г 3 Деклараційний патент України № 37372 А, М П К 6 С 1 0 М 173/00, Бюл №4,15 05 2001 р ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71