Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

960230

i/ ф, 4;

// г

:,г" „ (6!) Дополнительвое к авт. свид-ву(22) Заявлено 300381 (21) 3265011/23-04 (51) М.Кл з

С 10 М 1/30

С 10 М 1/3.8

С 10 М 1/48 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2309.82. Бюллетень № 35 (33) УДК621. 892:

:621.7.016. .3(088.8) Дата опубликования описания 230982 (72) Авторы изобретения е

К.И. Садыхов, П.Ш. Мамедова. и N.A. Голь блюЖ-Е(.ЫЗ:": . .1

НА ГЕН П1с, ТЕХНИЧЕСКАЯ

Институт химии присадок AH Азербайджанс ой ЯЗВЯИфТЕКА

I (71) Заявитель (54) СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДИОЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Бариевая соль диалкиларнлдитиофосфорной кислоты

Хлорированный

ЗО парафин

2-3

1-3

Изобретение относится к смазочно охлаждающим жидкостям, применяемым при обработке металлов резанием и давлением.

Наиболее распространенными видами смазочно-охлаждающих жидкостей, (СОЖ) при механической обработке металлов являются углеводородные жидкости, в . частности минеральные масла и керосин, в которые добавляют различные хлор-., серу-, азот- и фосфорсодержащие органические соединения )1).

В настоящее время нашпи примене ние СОЖ на основе минеральных масел, хлорированного парафина:и элементарной серы, в которые дополнительно входят диалкилдитиофосфаты металлов, антиоксиданты и ингибиторы коррозии (СОЖ МР-1) (2 ), или растительный или животный жир и многозольный сульфонат щелочноземельного металла 13).

Наиболее близкой по составу и наз начению к предлагаемой является смазочно-охлаждающая жидкость на основе минерального масла, бариевой соли фенолформальдегидной конденсации, бариевой соли диалкиларилдитиофос« форной кислоты с добавлением серусодержащей присадки — эфиров тиокарбаминовой кислоты (СОЖ ИХП-1) (4).

Однако известная СОЖ не обеспечивает требуемой стойкости режущего инструмента и качества обрабатываемой поверхности.. В результате из-за низких смазочных свойств жидкость не обеспечивает высокой производительности процесса.

Целью изобретения является ïîâûшение стойкости режущего инструмента, производительности обработки и качества обрабатываемой поверхности.

Цель достигается тем, что смазочно-охлаждающая жидкость для меха.нической обработки металлов, содержащая минеральное масло, бариевую соль диалкиларилдитиофосфорной кислоты и серусодержащую присадку, в качестве последней жидкость содержит

2,2 -тиобис(4-метил-6-а -метилбензилфенол)и дополнительно содержит хло:рированный парафин.при следующем содержании компонентов, мас.Ъ.:

960230

2,2 -Тиобис(4метил-6- 6.метилбензилфенол) 2-4

Минеральное масло Остальное

Присадку 2,2 .-тиобис(4-метил-6-аС

-метилбенэилфенол) получают путем алкилирования крезола стиролом в о-положении и дальнейшим осернением полученного соединения St1 . Целевой продукт представляет собой смолооб- )0 разную«массу желтого цвета и имеет о следующие характеристики: и, =1 604 3, :d =1,0995 г/см, выход продукта

83,5 мас.%.

1 Стру тура полученного со динения 15 .:доказана методом ИК-спектроскопии.

В ИК-спектре данного соединения полоса поглощения в области 870 смл свидетельствует о наличии дизамещенного крезола, узкий одиночный сигнал в области 3540 см характеризует экранированный фенол. Слабая полоса поглощения в области 665 см-"характе-.

:ризует — С вЂ” 5 — связь.

Предлагаемый состав СОЖ имеет следующие физико-химические характе- 25 ристики: вязкость кинематическая при

50 С (14-15) 10 мыс, плотность при

20ОС 0,87-0,88 г/см, общая щелочность 1,2 .мг. КОН/г, температура вспышки в открытом тигле 170-180 С. 3Р

Для проведения испытания приготовлены композиции СОЖ, состав которых представлен в табл. 1; В качестве минерального масла исйользовано масло И-12А. 35

Указанные СОЖ (составы 1-3) бьиж испытаны в сравнении с известной СОЖ (4 j (состав 4), а также представлены результаты испытаний базового масла

И-12А (5) и керосина (6), широко рас- 40 пространенного в качестве СОЖ при резании металлов, в частности при алмазном хонинговании. Испытания проводили на четырехшариковой машине трения

ЧШМ-3.2 согласно ГОСТ 9490-75. Все опыты проводили с использованием шаров диаметром 12,7 мм иэ стали . ШХ-15 (HRC 60-62). Число оборотов .шпинделя 1420 об/мин, что соответствует .скорости скольжения 32,4 м/мин.

Длительность проведения каждого опы- Ю та 10 с. Нагрузки повышали ступенями вплоть до нагрузки сваривания.

Кроме того, оценивали противокоррозионные свойства составов СОЖ на установке ДК-2. Коррозию определяли 55 по изменению массы пластин при 140 С в течение 25 ч согласно ГОСТ

20502-75. Результаты испытаний представлены в табл. 2

Как видно из табл. 2,предлагаемые 60 .составы СОЖ более эффективно повышают прочность масляных пленок, что характеризует их хорошее смазочное действие, обусловливающее более высокое качество обрабатываемой поверхности и стойкость инструмента. Кроме того, предлагаемая СОЖ обладает более высокими защитными свойствами.

Учитывая, что физико-химическая и функциональная оценка свойств СОЖ обычно дает лишь предварительные сведения о степени их активности, предлагаемый состав СОЖ был испытан при механической обработке металлов, в частности при шлифовании и хонинговании различных конструкционных материалов.

В лабораторных условиях СОЖ состава 2 под названием СОЖ ИХП-100M была испытана на круглошлифовальном станке мод. ЗБ161 при обычном (35 м/с) и скоростном (60 м/с) шлифовании деталей иэ легированных сталей. Для сравнения результатов была испытана также широко распространенная 3%-ная эмульсия иэ эмульсола

"Укринол-1" (ТУ-38-101-197-72).

Результаты испытаний представлены в табл. 3. ! Полученные данные показывают, что применение предлагаемой СОЖ по сравнению с СОЖ "Укринол-1" позволяет: при шлифовании стали 20Х13 увеличить стойкость круга в 16 раз, увеличить производительность (коэффициент шлифования) в 7,4 раза, улучшить шероховатость обработанной поверхности на 3%, уменьшить усилия резания (удельную мощность шлифования) на

4%; при шлифовании стали 35Х увеличить стойкость круга на 6%, увеличить производительность в 2,7 раза, улучшить шероховатость поверхности на 5%, уменьшить усилия резания на 24%, при шлифовании стали ШХ-15 увеличить критическую безприжоговую подачу в

2„54 раза, увеличить производительность в 1,3 раза, улучшить шероховатость поверхности на 24%, уменьшить усилия резания на 43%; при шлифовании стали 65Г увеличить критическую безприжоговую подачу в 1,74-1,64 раза в зависимости от скорости шлифования, увеличить удельную производительность в 1,95 раза при скорости 35 м/с и в 2,66 раза при скорости 60 м/с, улучшить шероховатость поверхности на

10%, уменьшить усилия резания на

61-64%.

Предлагаемая СОЖ была также испытана при алмазном хонинговании деталей из стали 40 на станке мод. ОФ-38 брусками характеристики ACB 125/100, М1, 100%. Условия испытания: скорость вращательного движения хонголовки

40 м/мин;скорость возвратно-поступательного движения хонголовки 8,5 м/мин, удельное давление разжима брусков

0,4 NITa; время хонингования одного образца 1 мин; шероховатость исходной поверхности образцов 4,0 мкм (5 класс). В процессе испытаний определяли производительность об960230 работки, удельный расход алмазов и шероховатость обработанной поверхности. В качестве эталонной жидкости принят керосин. Результаты сравнительных испытаний СОЖ приведены в ,табл. 4.

Как видно иэ табл. 4, применение предлагаемого состава СОЖ при обработке стальных деталей способствует значительному снижению удельного 10 расхода алмазных брусков (в 3,2 раза) и улучшению шероховатости обработанТаблица 1

Состав СОЖ, мас.Ъ

Состав

2,2 -тиобис(4метил-6-с -метилбензилфенол) Хлорированный парафин

Масло

И-12А

Бариевая соль диалкиларилдитиофосфорной кислоты

92,5

2,5

Таблица 2

Коррозия, г/м

ОПИ

Рс Н

Рк, Н

:остав

2197,4

2421,3

2766,4

1862,0

1560,0

1560,0

48,5

45,7

46,3

43,7

48,0

41,5

102,6

308,3

33,1

25,0

18,3

981,0

1098,7

1098,7

696,5

618,0

490, 5 ной поверхности (на 2 разряда) при той же производительности операции.

Таким образом, предлагаемая СОМ по смазочным и противокорроэионным свойствам превосходит известные жидкости, применяемые для аналогичных операций механической обработки. Ее применение обеспечивает повышение производительности процессов механической обработки металлов, стойкости режущего инструмента и качества обработанной поверхности при одновременном снижении "усилий резания. f OaaO

l

333 » ъ ъ ! о

Р3 (3 1

t

1

I.

I.I

ХО0

Д 03

3 5N

Цо}

> 3333

lФ

» Ю

t с3 (Ч <Ч

» М ф Ф

t 1

3Ч () «ф с ъ

< 3 <Ч

< Ч

3ое ее 0 о а

Ф ь мЪ РЪ

А.

3.у Зс

О ОХ

0Х}

} Х0 б3бо

m f Z

0033

33© а I аале

Эао

И0И (lA

С) сч tn

3Ч с-3 м а"3

3п ю чэ I ь ъ

С> (Р I бОМ

Х и Р а и--. 1

Р И Е 1

ХВХЯ 1 а б} (б

А 0 333

3ч сп с Э

Ъ о

С«) С Ъ

» % г4 С ) I 1

1 3

I

1 !

t 1 t

1

dl tA

an - а

«ъ о в

0

М td

Ф 3ч

} а

v x

3 I

1

1

I иъ

Р Ъ юО н х

0Х

0Х0 а <б 0вЕ

Х 9

v o.

Р ) f

I t

I ("7

1 . с-3

1 Х о

3 <3

1

1.

Ы

Н Ж о

1 ! !

K о о

Х х о х % а 1

К 1:б х я

I и

0 о .х о х % а I

Х И ь Х

I

3 Я

0 с) о

% а

Х 3 0Ф

I Е

0 о х о

\ а

Х.Х с

«1 I

I х

Ц

Ю 1

3б I

Е 1

f !

I

1

I

I !

I

1

I

1 !

Ф Д

PD аk(<бб} а араб}

Ой}

1

1.

I

3

t

3

Ch I о г< 1,«3 (м

ul

Ю I Р ) Ю (3 3 С Ъ

1 33 с-3 ф f 5 ж } х

f

I

1.t

l

1

1

1

1

1

l

1 !

I

1

I

t

l

I

1

1

1

1

3 .1

I

1

f

I

I

I I

f

I

f

3

1 !

1

1О (3 С

» с»

О <Ч 1 О »О (Ч I lA а-4

1

I

1

I Ф 3п 1 Yl

Ch CO I lO ь « » .о о о

1

1

1

1 1

3 л о 1 ф <") 1 с ъ 1

1 c) ч-4 1

I 1

1.

Гл

33Ъ

1О ф

А о х

v 1

3 -3

0 о х о

%3 а 1

Х L I

Х I ж 1

960230

Таблица 4

ШероховатоСть поверхности, мкм (класс) Удельный расход алмаза, мг/г

СОЖ

Производительность, г/мнн см

1,6-1,9 (6б) 0,61

0,28

Керосин

1,1-1,4 (7а) Предлагаемая

0,19

0,28

Хлорнрованыый парафин

2, 2 -Тиобис (4метил-6- (-метилбензилфенол)

Мине.ральное масло

1-3

2-4

Остальное

Бариевая соль диалкиларилдитиофосфорной кислоты

2-3

Составитель E. Пономарева

Редактор О. Половка Техред А.Ач Корректор О. Билак

Заказ 7145/30 Тираж 524 Подписное

ННННпН Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Формула изобретения

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов, содержащая минеральное масло, барие.—

,вую соль диалкиларилдитиофосфорной. кислоты и серусодержащую присадку, I

:отличающаяся тем, что, с целью пьвьпаения стойкости режущего инструмента, производительность обработки и качества обрабатываемой поверхности, жидкость дополнительно содержит хлорированный парафин и в качестве серусодержащей присадки жидкость содержит 2,2 -тиобис(4-метил-6-.

eL-метилбензилфенол) при следующем содержании компонентов, мас.Ъ:

Источники информации, 25 принятые во внимание при экспертизе

1. Курчик Н.Н. и др. Смазочные материалы для обработки металлов резанием.М., "Химия", 1972, с. 160167.

ЗО 2., Авторское свидетельство СССР

9 396360, кл. С 10 М 1/30, 1973.

3.. Авторское свидетельство СССР

В 595362, кл. С 10 М 1/30, 1978.

4. Авторское свидетельство СССР в 464610, кл. С 10 M 1/38, 1975 (прототип).