Мастило для деформуючого протягування нержавіючих сталей

Реферат: Мастило для деформуючого протягування нержавіючих сталей включає хлорований парафін, рослинну олію і продукт взаємодії вищих ненасичених жирних кислот, каніфолі і алканоламіну (при масовому співвідношенні вищі ненасичені жирні кислоти : каніфоль : алканоламін 1 : 0,51,5 : 1,5-3,0) з таким співвідношенням компонентів, мас. %: рослинна олія 20 - 40 продукт взаємодії вищих ненасичених жирних кислот, каніфолі і алканоламіну (при масовому співвідношенні вищі 2-5 ненасичені жирні кислоти : каніфоль : алканоламін 1 : 0,51,5 : 1,5-3 хлорований парафін до 100. UA 70386 U (12) UA 70386 U UA 70386 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до технологічних мастил для деформуючого протягування нержавіючої сталі та може бути використана при оправочному та безоправочному волочінні капілярних труб з нержавіючих сталей. Процес деформуючого протягування нержавіючої сталі характеризується високими питомими тисками у зоні деформування і значним виділенням тепла у зоні деформування, що обумовлює налипання оброблювального металу на інструмент і призводить до появи на оброблювальній поверхні деталі рисок та задирів. Призначення технологічних мастил полягає у пластифікуванні поверхневого шару оброблюваного металу, зниженні зусилля контактного тертя у процесі деформування, запобіганні налипання металу на інструмент. Це досягається створенням у зоні деформування металу змащувальної плівки з високими екрануючими властивостями. Для деформування виробів з нержавіючих сталей часто використовують мастила на основі хлорованих вуглеводнів. Відомим є мастило для холодної обробки металів тиском [АС СССР 1576547 А1, С10М161/00], що містить мінеральну оливу, хлорований парафін, поліізобутилен, алкенілсукцинімід і 2-аміно-4-фенілтиазол при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: хлорований парафін 30-40 поліізобутилен 2-5 алкенілсукцинімід 1,5-5,0 2-аміно-4-фенілтіазол 0,1-1,0 мінеральна олива решта. Мастило забезпечує процес волочіння, однак не сприяє формуванню високоякісної поверхні при високих контактних напругах. Найбільш близьким за сукупністю ознак аналогом корисної моделі, що заявляється, є технологічне мастило для волочіння труб з нержавіючої сталі [пат. UA 3854, В21С 1/24, С10М161/00], яке містить хлорований парафін, полімерну в'язкісну присадку, шерстний жир, гідрохінон і триефірдитіофосфорну кислоту при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: триефірдитіофосфорна 5-20 кислота полімерна в'язкісна присадка 5-15 (каучук полібутадієновий) жир шерстний 5-25 гідрохінон 0,05-0,5 хлорований парафін до 100. Мастило забезпечує стабільний процес дорнового волочіння, знижує кількість налипань металу на інструмент. Однак відоме мастило має недостатньо високі змащувальні властивості при деформуючому протягуванні нержавіючої сталі на сучасному обладнанні. Задачею корисної моделі є створення мастила для деформуючого протягування нержавіючої сталі з високими змащувальними та екрануючими властивостями, яке забезпечує стабільний процес деформування та високу якість оброблюваної поверхні і усуває налипання металу на інструмент. Поставлену задачу вирішено композицією мастила, яка поряд з хлорованим парафіном додатково містить рослинну олію і продукт взаємодії вищих ненасичених жирних кислот, каніфолі і алканоламіну (при масовому співвідношенні вищі ненасичені жирні кислоти: каніфоль: алканоламін 1: 0,5-1,5: 1,5-3,0), з таким співвідношенням компонентів, мас. %: рослинна олія 20-40 продукт взаємодії вищих ненасичених жирних кислот, каніфолі і алканоламіну (при масовому співвідношенні вищі 2-5 ненасичені жирні кислоти: каніфоль: алканоламін 1: 0,51,5: 1,5-3 хлорований парафін до 100. В подальшому продукт взаємодії вищих ненасичених жирних кислот, каніфолі і алканоламіну (при масовому співвідношенні вищі ненасичені жирні кислоти: каніфоль: алканоламін 1:0,50-1,50:1,5-3, що описане вище, позначене як "продукт взаємодії". Наведені нижче дані про властивості мастила, що заявляється, переконливо свідчать про те, що уведення до хлорованого парафіну рослинної олії та "продукту взаємодії" дозволяє одержати нове мастило з високими змащувальними та екрануючими властивостями, яке сприяє 1 UA 70386 U 5 10 15 20 утворенню у процесі обробки однорідної змащувальної плівки і забезпечує стабільний процес деформування та усуває налипання металу на інструмент. Як вихідні сировинні компоненті для одержання мастила для процесу деформування виробів з нержавіючих сталей можуть бути використані: - хлорований парафін - хлорпарафін ХП 600 за ТУ 6-01-5-63-94; - рослинна олія - використовують ріпакову, гірчичну, соняшникову, соєву олії або їх суміш; - вищі ненасичені жирні кислоти - олеїнову кислоту (ГОСТ 7580-91), кислоти жирні ненасичені технічні (ТУ.У 001149943-437-98); - алканоламіни - моноетаноламін - за ТУ ТУ 2423-065-05807977-2004, діетаноламін - за ТУ 2423-054-05807977-2000, триетаноламін - за ТУ 2423-061-05807977-2002. Мастило, що пропонується, одержують таким чином: Спочатку одержують "продукт взаємодії" шляхом змішування вищих ненасичених жирних кислоти і каніфолі з алканоламіном. Процес проводять за температури 80-130 °C. Потім до "продукту взаємодії"" додають хлорований парафін та рослинну олію, перемішують за температури 30-60 °C до одержання однорідної маси. Одержане мастило для деформуючого протягування нержавіючої сталі - рідина темно-коричневого кольору з кінематичною в'язкістю при 20 °C в межах 500-1000 сСт, при 50 °C-90-150 сСт; число омилення - 22-78 мг КОН/г. Корисна модель, що заявляється, ілюструється наведеними нижче прикладами його здійснення. В табл. 1. наведені дані про співвідношення вихідних реагентів для одержання зразків 1-5 "продукту взаємодії", котрі використовували для приготуванні мастила, що заявляється, по прикладах 1-5. Композиції зразків мастила наведені у табл. 2. Таблиця 1 Реагенти Каніфоль Олеїнова кислота Вищи ненасичені жирні кислоти Алканоламіни: Моноетаноламін Діетаноламін Триетаноламін Масове співвідношення реагентів при одержанні "продукту взаємодії", зразки №№ 1 2 3 4 5 1 1 1 1 1 1,2 0,6 1,4 0,8 1,1 1,6 1,9 2,2 1,4 2,9 Таблиця 2 Компонент Вміст компоненту, % мас. у композиції мастила за прикладами №№ 1 2 3 4 5 "Продукт взаємодії" а) вміст у композиції 2,2 б) номер зразка у 1 табл. 1 Рослинна олія: ріпакова 28 соняшникова гірчична соєва Хлорований парафін до 100 ХП 600 3,0 2,5 4,0 4,8 2 3 4 5 21 37 15 15 до 100 до 100 27 до 100 до 100 25 Для підтвердження ефективності мастила проводили порівняльні випробування пропонованого мастила та зразка прототипу (пат. UA 3854), виготовленого за композицією, % мас: Триефірдитіофосфорна 13 кислота Каучук полібутадієновий 10 2 UA 70386 U 5 10 15 Жир шерстний 15 Хлорований парафін ХП470 до 100. Випробування зразків 1-5 (див. табл. 1) мастила, що пропонується, та відомого мастила за патентом UA 3854 проводили на спеціальному стенді, розробленому та виготовленому у Інституті надтвердих матеріалів НАН України. Стенд дозволяє виконувати деформуюче протягування (прошивання) деталей із зусиллям до 100 кН. Стенд складається зі станини 1, гідроциліндра 2, плунжера 3, рухливої робочої плити 4, спеціально розробленого тензометричного динамометра 5, заготівки 6, інструмента 7, тензометричного підсилювача 8, персонального комп'ютера 9, гідроприводу 10 і апаратури для керування роботою силового агрегату стенда. Як інструмент використовували деформуючий інструмент (прошивки). Хвостовики прошивок виготовляли зі сталі 45, робочу частину - з твердого сплаву ВК 15. З кожним циклом обробки діаметр прошивки збільшувався на 0,1 мм. Оброблювались втулки з нержавіючої сталі X18Н10Т з нескінченною товщиною стінки. Результати випробувань показали, що зразки №№ 1-5 мастила в процесі деформуючого протягування дозволяють провести 7-11 повноцінних циклів обробки, при цьому схоплювання між інструментом і оброблюваної деталлю не виявлено. Зусилля деформуючого протягування не перевищували 30 кН. Візуальне обстеження виготовлених виробів показало, що оброблені поверхні не мають ніяких дефектів і характеризуються дзеркальним блиском. Зразок Деформація, мастила % 1 2 3 4 5 Відомий 2,08 5,72 1,56 2,08 2,6 0,52 Осьове зусилля протягування, кН Номер циклу Кількість циклів деформації 1 2 3 4 5 6 9 11 7 8 10 1 15,9 14,5 16,3 15,7 15 >20 20,8 19,3 19,5 20,4 20 22 23,3 22,4 21,7 24 22,9 24,6 24,7 22,5 25,9 23,7 25,4 25,3 23,2 26,2 24,9 26,7 26,1 24,1 27,5 Якість поверхні після обробки Без дефектів Дзеркальний блиск на всіх зразках Схоплювання Продовження Зразок Деформація, мастила % 1 2 3 4 5 Відомий 2,08 5,72 1,56 2,08 2,6 0,52 Осьове зусилля протягування, кН Номер циклу Кількість циклів деформації 7 8 9 10 11 9 11 7 8 10 1 26 27,5 27 25,4 28,1 26,9 28,3 26,5 29 27,8 28,9 29,5 29,5 30 30 Якість поверхні після обробки Без дефектів Дзеркальний блиск на всіх зразках Схоплювання 20 25 При випробуванні відомого мастила (прототипу) вже після першого циклу обробки виявлено схоплювання на інструменті та оброблюваній деталі. Таким чином, застосування мастила, що заявляється, дозволить проводити процес деформуючого протягування при високих контактних напругах з забезпеченням високої якості оброблюваної поверхні і може використовуватися в промислових процесах деформуючого протягування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Мастило для деформуючого протягування нержавіючих сталей, що включає хлорований парафін, яке відрізняється тим, що додатково містить рослинну олію і продукт взаємодії вищих ненасичених жирних кислот, каніфолі і алканоламіну (при масовому співвідношенні вищі ненасичені жирні кислоти : каніфоль : алканоламін 1 : 0,5-1,5 : 1,5-3,0) з таким співвідношенням компонентів, мас. %: 3 UA 70386 U рослинна олія продукт взаємодії вищих ненасичених жирних кислот, каніфолі і алканоламіну (при масовому співвідношенні вищі ненасичені жирні кислоти : каніфоль : алканоламін 1 : 0,5-1,5 : 1,5-3 хлорований парафін 20-40 2-5 до 100. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4