Мастильна композиція для гарячої прокатки труб із вуглецевих сталей

Мастильна композиція для гарячої прокатки труб із вуглецевих сталей, яка містить оксиди Винахід відноситься до трубного виробництва, зокрема до мастильних складів для нанесення на внутрішню поверхню при гарячій прокатці труб із вуглецевих сталей у температурному інтервалі 900-1200°С Відома мастильна композиція , яка містить, мас % оксид кремнію 50-58, оксид алюмінію до 15, оксид бора до 10, оксид кальцію до 25, оксид натрію 0,5-6 (патент США №3690135, кп 72-42, 1972 р) Через наявність у складі великої КІЛЬКОСТІ оксиду кальцію мастильна композиція різко збільшує в'язкість при зниженні температури заготівки від 1200° до 900 °С в ході технологічних операцій при гарячій прокатці труб, що приводить до и налипання на інструмент і сприяє появі рисок на внутрішній поверхні труб Відома також мастильна композиція для гарячої деформації металів, яка містить, мас % оксид алюмінію 0,5-7,5, оксид кальцію 3-10, оксид натрію 22-32, оксид бора 1,54,5, оксид калію 4-7, оксид заліза 1-6 , оксид кобальту 0,1-0,3, оксид кремнію - решта (А с СРСР № 681910, кл С10М 7/02, 1987р) Ця мастильна композиція має високу в'язкість ДО металу До того ж присутність у складі оксиду заліза при високій в'язкості мастильної композиції збільшує швидкість затвердіння мастильної плівки і не дозволяє їй рівномірно розподілятися по внутрішній поверхні заготівки Останнє порушує ЦІЛІСНІСТЬ мастильного шару і веде до появи оголених ділянок металу і, як наслідок, до появи дефектів на внутрішній поверхні труб В основі даного винаходу лежить рішення задачі по удосконаленню складу мастильної композиції для гарячої прокатки труб із вуглецевих сталей шляхом введення в и склад додаткового ПРОКАТКИ ТРУБ ІЗ видається під відповідальність власника патенту ВУГЛЕЦЕВИХ СТАЛЕЙ 2 алюмінію, кальцію, натрію, бору і кремнію, яка відрізняється тим, що вона додатково містить оксид магнію при наступному співвідношенні компонентів, мас % оксид алюмінію 1,3-3,3 оксид кальцію 5-9 оксид натрію 17-20 оксид бору 30-40 оксид магнію 3-7 оксид кремнію решта елемента, у результаті чого забезпечується підвищення якості внутрішньої поверхні гарячекатаних труб Ця задача вирішена тим, що мастильна композиція, що містить оксиди алюмінію, кальцію, натрію, бора і кремнію, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, додатково містить оксид магнію при наступному співвідношенні компонентів, мас % оксид алюмінію 1,3-3,3 оксид кальцію 5-9 оксид натрію 17-20 оксид бора 30-40 оксид магнію 3-7 оксид кремнію решта Співвідношення компонентів, що заявляються, отримані експериментальним шляхом ВІДМІННІСТЬ пропонованої мастильної композиції від мастильної композиції по найбільш близькому з аналогів полягає у введенні до складу оксиду магнію при зазначеному співвідношенні компонентів Технічним результатом від застосування пропонованої мастильної композиції є підвищення якості внутрішньої поверхні гарячекатаних труб Це зв'язано з тим, що введення оксиду магнію дозволяє створити подвійний лужноземельний ефект, тобто сполучення двох лужноземельних компонентів (оксид кальцію і магнію) дозволяє знизити в'язкість і швидкість затвердіння мастильної композиції, що сприяє рівномірному розподілу и по внутрішній поверхні заготівки Останнє дозволяє зберегти ЦІЛІСНІСТЬ мастильного шару і, як результат, поліпшує якість внутрішньої поверхні труб Для готування мастильної композиції використовували наступні сировинні матеріали оксид кальцію вво 1 ю о (О ю 56057 льної композиції зі змістом компонентів, що відповідають заявляємим, а також вихідними за межі, що заявляються, і склад по найбільш близькому з аналогів Зазначені склади представлені в табл 1 Приготовлену мастильну композицію совком уводили у внутрішню порожнину нагрітої до температури прокатки заготівки При влученні на нагріту поверхню порошок мастильної композиції розплавляється, і, у залежності від складу, утворюється рідина з більшою чи меншою в'язкістю Оправка захоплює цю рідину і розносить по внутрішній поверхні труби, створюючи тим самим гідродинамічні умови тертя Іспит мастильної композиції проводили при гарячій прокатці труб розміром 159 х 6 мм зі ст 20 по існуючій технологічній інструкції Температура нагрівання 1200°С Таблиця 1 дили - крейдою ГОСТ 12085-82, оксид алюмінію глиноземом ГОСТ 6912-64, оксид бора - борною кислотою ГОСТ 18704-78, оксид магнію по ГОСТ 4526-76, оксид натрію - содою кальцинованою ГОСТ 5100-85Е, оксид кремнію - піском ГОСТ 22551-77 Сировинні матеріали попередньо висушували до вологості не більш 2%, подрібнювали до фракції 0,5 мм і ретельно змішували Усі компоненти були введені в кремнієву основу послідовно в порядку убування їхньої маси В останню чергу був введений оксид магнію Мастильну композицію виготовляли у ванній печі періодичної дії при температурі 1400°С напротязі 1 години При задовільній пробі «на нитку» и зливали у воду і після охолодження і висушування подрібнювали до фракції 0,4-0,6 мм Були отримані зразки масти Компоненти, мас % № испытаних складів мастильної композиції 2 3 4 5 2,3 3,3 4 1,3 5 7 9 11 17 18,5 20 22 ЗО 35 40 45 3 5 7 10 решта 1 1 4 15 25 1,5 Оксид алюмінію Оксид кальцію Оксид натрію Оксид бора Оксид магнію Оксид калію Оксид заліза Оксид кобальту Оксид кремнію Примітка 2, 3, 4 - пропоновані склади мастильної композиції,1, 5 - склади зі співвідношенням компонентів, що виходять за пропоновані границі,6 - склад мастильної композиції, що відповідає найбільш близькому з аналогів Температуру плавлення мастильної композиції визначали в печі шахтного типу з оптичним відбивачем і автоматичним потенціометром КСП-4 за ГОСТ 7164-78 В'язкість вимірювали на ротаційному віскозиметрі за методикою виміру динамічної в'язкості № Х-1655-84 Навантаження на двигун стану - по пульту стану Інші фізичні характеристики мастильної композиції визначали визуально Результати проведених ІСПИТІВ представлені в табл 2 Таблиця 2 2 В'язкість при 100°С, Па с/град 3 Температурний градієнт в'язкості, Па с/град 4 1 730 28 0,102 1,8 2 710 20 0,09 1,65 3 700 18 0,085 1,6 4 690 15 0,081 1,55 5 650 11 0,063 1,75 6 760 33 0,267 1,9 № складу Температура плавлення, °С 1 Аналіз представлених даних показав, що температура плавлення пропонованої мастильної композиції знаходиться в інтервалі 690-710°С, що дозволяє їй після засипання встигати розплавитися до моменту введення холодні оправки В'язкість цих складів складає 15-20 Па с, що відповідає величині в'язкості, ЩО забезпечує відсутність по 6 4 6,5 27 3 5,5 3,5 0,2 Навантаження на двигун стана кА 5 Стан внутрішньої поверхні Стан оправок труб 6 7 Дрібні задири Локальні виробдо заднього лення незначного характеру КІНЦЯ Дефекти відсу- Локальні виробтні лення відсутні Дефекти відсуЛокальні виробтні, поверхня лення відсутні гладка Локальні Дефекти відсувироблення відтні сутні Дрібні, окремі Окремі невеликі риски раковини Налипання на мастила по Риски, задири всьому периметпо всій поверхру, локальні ні труби вироблення значного характеру рушень суцільності мастильного шару, а низький температурний градієнт в'язкості (0,081-0,09 Па с/град) відповідальний за швидкість затвердіння мастильної композиції в сполученні з низькими навантаженнями на двигун стану підвищує якість внутрішньої поверхні Склади з позамежними значеннями мають температуру плавлення і в'язкість, що виходять за необхідний інтервал Склад 1 з високою температурою плавлення (730°С) і в'язкістю (28 Па с) після засипання проплавляється повільніше і при зіткненні з холодною оправкою швидше застигає, що погіршує якість внутрішньої поверхні труб, з'являються дрібні задири до заднього кінця Навантаження на двигун стану і температурний градієнт в'язкості при цьому підвищуються Склад 5 має трохи занижені температуру плавлення (650°С) і в'язкість (11 Па с), що також погіршує якість поверхні прокатаних труб через появу окремих дрібних рисок Появі дефектів сприяють підвищені навантаження на двигун стану 56057 і занадто низький температурний градієнт вязкості Мастильна композиція відповідна найбільш близькому з аналогів (склад 6) має температуру плавлення 760°С, високу в'язкість ( 33 Па с) і високий температурний градієнт в'язкості (0,267 Па с/град), що свідчить про високу швидкість затвердіння До того ж високі навантаження на двигун стану сприяють утворенню рисок і задирів по всій поверхні труби, що погіршує їхню якість Таким чином, використання пропонованої мастильної композиції забезпечує підвищення якості внутрішньої поверхні гарячекатаних труб Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24