CS203414B1

CS203414B1 - Lubricant for metals cold drawing

Info

Publication number: CS203414B1
Application number: CS442178A
Authority: CS
Inventors: Petr Kozak; Michal Stejskal; Vladislav Kubelka; Jiri Mostecky; Vratislav Rabl; Antonin Rychtar
Original assignee: Petr Kozak; Michal Stejskal; Vladislav Kubelka; Jiri Mostecky; Vratislav Rabl; Antonin Rychtar
Priority date: 1978-07-03
Filing date: 1978-07-03
Publication date: 1981-03-31

Description

Vynález se týká mazacího prostředku pro· tažení kovů za studená, zejména, pro výrobu trub a drátů.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lubricant for cold drawing metals, in particular for the production of pipes and wires.

Tažení trub a drátů za studená vyžaduje značnou pevnost taženého materiálu a materiálu upínacího a formovacího zařízení. Při běžném postupu dochází při protažení trub, resp, drátů průvlakem již při poměrně malých deformacích délky k značnému otěru kovu a zahřívání materiálu během této procedury. Při větších úběrech a délkových diiatacích dochází pak k přetržení materiálu a k nalepování taženého materiálu na trn. Zpravidla se natažení na požadlo»vanou délku provádí vícestupňové. Tím se snaží výrobci snížit celkové aktuální namáhání materiálu a rozložit jej do většího časového úseku. Přes tuto úpravu dochází velmi často při druhém a někdy i při prvním průvlaku již k prasknutí materiálu. Tyto obtíže do· jisté míry řeší aplikace olejů, respektive směsí olejů na materiál před vlastní formovací procedurou. Prostředky k tomuto účelu používané se vytvářejí na bázi směsí minerálních olejů, do kterých se přidávají povrchově aktivní složky a proitioděrové přísady. Vhodnost těchto olejů závisí na tom, jak jsou za daných podmínek schopny na formovaném materiálu zachovávat při deformacích konstantní tloušťku filmu a dó jaké míry je tento film schopen odvádět teplo a zabraňovat mechanickému odírání povrchových vrstev jak taženého materiálu, tak i formovacího· i trnového· zařízení. Nejvhodnější parametr, kterým lze charakterizovat tyto oleje, je velikost tažné a trnové síly, kterou je třeba vyvinout při formování daného materiálu. Samozřejmě snahou všech výrobců těchto olejů je dosáhnout toho, aby bylo možné použít při formování co největších tažných rychlostí, co největšího ůběru, resp, délkového· protažení formovaných materiálů. Doposud známé prostředky pro tyto účely se dováží a jsou připravovány na bázi drahých a málo dostupných surovin, převážně většina z nich není univerzální. Malá univerzálnost jednotlivých přípravků se projevuje především v tom, že pro jednotlivé materiály se musí volit přesně vhodný olej, a navíc aplikace závisí i na profilu a síle formovaného materiálu.Cold drawing of tubes and wires requires considerable strength of the drawn material and the material of the clamping and forming device. In the conventional procedure, when the pipes or wires are drawn through the die, relatively small deformations of the length already lead to considerable wear of the metal and heating of the material during this procedure. Larger removal and length dilatations cause the material to break and the drawn material to stick to the mandrel. As a rule, the stretching to the desired length is carried out in a multi-stage manner. In this way, manufacturers try to reduce the total actual material stress and spread it over a longer period of time. Despite this treatment, the material often ruptures during the second and sometimes the first dies. To a certain extent, these problems are solved by the application of oils or oil mixtures to the material prior to the actual molding procedure. The compositions used for this purpose are based on mineral oil blends to which surfactants and pro-diode additives are added. The suitability of these oils depends on how they are able to maintain a constant film thickness under deformation under the given conditions and to what extent the film is able to dissipate heat and prevent mechanical abrasion of the surface layers of both the drawn material and the molding and mandrel equipment. . The most suitable parameter to characterize these oils is the amount of traction and mandrel force that is required to form the material. Of course, it is the effort of all manufacturers of these oils to be able to use as much pulling speed as possible, as much gripping as possible, or lengthwise stretching of the formed materials. Hitherto known compositions for these purposes are imported and are prepared on the basis of expensive and scarce raw materials, most of which are not universal. The low versatility of the individual formulations is manifested in particular by the fact that the oil must be precisely selected for the individual materials, and the application also depends on the profile and thickness of the molded material.

Dále je znám mazací prostředek na bázi směsi chlorovaných parafinů a minerálního oleje, ke kterému jsou přidána aditiva.Further, a lubricating agent based on a mixture of chlorinated paraffins and a mineral oil to which additives are added is known.

Tyto známé mazací prostředky pro· tažení kovů za studená zdokonaluje dále vynález. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sestává z 50 % až 80 % hmot. chlorovaných parafinů, 10 % až 30 % hmot. lehkého mi203414 nerálního oleje, 1 % až 10 % hmot. povrchově aktivní ionogenní složky, 1 % až 5 °/o hmot. esterifikovaných polyalkylglykolů a 0,2 °/o až 1 o/o hmot. protioděrové přísady. Podle vynálezu povrchově aktivní složka je produktem reakce 36 až 42 hmot. dílů rostlinného oleje, například ricinového oleje a 55 až 64 hmot. dílů aminoalkylalkoholu, například triethanolaminu a přídavku 1 až 3 hmlot. dílů hydroxidu alkalického kovu, například hydroxidu sodného rozpuštěného v minimálním množství vody, vztaženo' na hmotnost produktu.These known cold drawing lubricants further improve the invention. The essence of the invention is that it consists of 50% to 80% by weight. % chlorinated paraffins, 10 to 30 wt. % light mi203414 mineral oil, 1% to 10% wt. % surfactant ionic components, 1% to 5% w / w; % of esterified polyalkyl glycols and 0.2% to 1% by weight of the composition; anti-abrasion additives. According to the invention, the surfactant component is a reaction product of 36 to 42 wt. parts of vegetable oil, for example castor oil, and 55 to 64 wt. parts of aminoalkylalcohol, for example triethanolamine, and 1 to 3 wt. parts of an alkali metal hydroxide, for example sodium hydroxide dissolved in a minimum amount of water, based on the weight of the product.

Esterifikoivané glykoly obecného vzorce < ···'•ía&uJEsterified glycols of the general formula

R—O—(CH2j_x—O-(CH2)_x—O—R₂ , kde x = 2 až 5 a Ri a Rz jsou alifatické, aromatické nebo alifatickoaromatické radikály obsahující 1 až 8 atomů uhlíku, například diethylénglykoldiethyléther a protiOděrová přísada je tvořena kovovou solí dialkyldithiofosforečné kyseliny. Je výhodné, obsahuje-li mazací prostředek podle vynálezu dále 0,1 až 2 % hmot. antikorozní přísady, neboť tím se zlepší stálost povrchu formovaného materiálu.R = O- (CH 2) _x -O- (CH 2) _x -O-R ₂ , wherein x = 2-5 and R 1 and R 2 are aliphatic, aromatic or aliphatic-aromatic radicals containing 1 to 8 carbon atoms, for example diethylene glycol diethyl ether and the abrasion additive is It is preferred that the lubricant according to the invention further comprises 0.1 to 2% by weight of an anticorrosive additive, since this improves the surface stability of the molded material.

Výhodou prostředku podle vynálezu je především to, že dovoluje práci při nižší tažné a trnové síle, než doposud známé výrobky. Film, který vytváří na povrchu kovových materiálů je rovnoměrný a při formování materiálu se netrhá. Výrobek, na nějž je tento prostředek nanesen, vydrží bez obtíží první i druhou fázi průtahu, aniž je nutno jej před druhým průtahem znovu namáčet do přípravku. Vhodnou kombinací složek mazacího prostředku podle vynálezu a jejich kvantitativního zastoupení v kombinaci podle vynálezu se dosáhlo toho, že při aplikaci tohoto prostředku se snížila potřebná tažná síla při zpracování téhož materiálu na pokusném zařízení až o 25 %, čímž dochází i · k energetickým úsporám.The advantage of the composition according to the invention is, in particular, that it permits work at lower tensile and mandrel forces than previously known products. The film which forms on the surface of the metallic materials is uniform and does not tear when forming the material. The article to which the composition is applied can withstand the first and second phases of the drawoff without difficulty, without having to re-soak it in the formulation before the second drawoff. By a suitable combination of the components of the lubricant according to the invention and their quantitative representation in the combination according to the invention, the application of this means has reduced the required tensile force in the treatment of the same material by up to 25%, thereby saving energy.

: Při provedených zkouškách vynálezu tažná síla při průvlačném tahu činidla pro průměrně hodnoty receptury podle vynálezu 4 KN a trnová síla 3,5 KN. Dosažené výsledky v porovnání a dosud známými prostředky na téže bázi, ale o jiném složení jsou podle provedených porovnávacích zkoušek výhodnější o 20 a více procent.In the tests carried out according to the invention, the pulling force at the pulling force of the agent for the average values of the formulation according to the invention was 4 KN and the mandrel force was 3.5 KN. The results obtained in comparison with previously known compositions on the same basis, but of a different composition, are 20% or more more advantageous according to the comparative tests performed.

Účinek prostředku podle vynálezu se zvýší tím, že še k uvedenému prostředku přidají protioděrové přísady, čímž se dosáhne vyšší odolnosti povrchu proti oděru a sníží se namáhání jak materiálu, tak i upínacího a tažného zařízení a sníží ee tudíž dále i potřebné tažné a trnové síly.The effect of the composition according to the invention is increased by adding anti-abrasion additives to the composition, thereby achieving a higher abrasion resistance of the surface and reducing the stresses of both the material and the clamping and pulling device, thereby further reducing the necessary tensile and mandrel forces.

Vynález je blíže vysvětlen pomocí dále uvedených příkladů jeho provedení, v nichž jsou uvedena příkladová složení prostředku podle vynálezu a současně příkladové postupy jejich výroby.The invention is explained in more detail by the following examples, which show exemplary compositions of the composition according to the invention as well as exemplary processes for their manufacture.

PřikladlHe did

K 650 g ricinového oleje a. 850 g triethanolaminu se přidá 25 g NaOH rozpuštěného v minimálním potřebném množství vody, vzniklá směs se zahřeje za stálého míchá' ní na 110 °C a míchá se tak dlouho, až se stane homogenním roztokem. Po vychladnutí na cca 60 °C se produkt zředí 750 g diethylenglykojethyletheru. Takto, vyrobená mýdlotvorná složka se při teplotě 60 °C zamíchá do směsi 7500 g rafinovaného oleje o viskozitě mezi 5 až 10 mm² . sec^_V90°C a hodem vzplanutí vyšším než 250 °C a 24 400 gramů chlorovaných parafinů s obsahem chloru 42 až 45 °/o hm. a 150 g molybdendisulfidu. Mazací prostředek podle tohoto příkladu provedení vykazoval vysokou stabilitu mazacího filmu, takže trnové zařízení, na kterém byl zkoušen, practovalo přes 3000 hodin.To 650 g of castor oil and 850 g of triethanolamine was added 25 g of NaOH dissolved in the minimum amount of water needed, and the mixture was heated to 110 ° C with stirring until it became homogeneous. After cooling to about 60 ° C, the product is diluted with 750 g of diethylene glycol ethyl ether. The soap-forming component thus produced is mixed at a temperature of 60 ° C with a mixture of 7500 g of refined oil having a viscosity of between 5 and 10 mm ² . sec ^_ V90 ° C and throw flashpoint of more than 250 ° C and 24400 g chlorinated paraffins having a chlorine content of 42 to 45 ° / o by weight. and 150 g of molybdenum disulfide. The lubricant of this exemplary embodiment showed high lubricity film stability, so that the mandrel device on which it was tested has been operating for over 3000 hours.

Přiklad 2Example 2

K 2000 g ricinového oleje a 2610 g tri· ethanolaminu se přidá 80 g NaOH rozpuštěného v minimálním potřebném množství vody, vzniklá směs se zahřeje za stálého míchání na 110 °C a míchá se tak dlouho, až se stane homogenním roztokem. Po vychladnutí na cca 60 °C se produkt zředí 1154 g diethylenglykoldiethyletheru. Takto vyrobená mýdlotvorná složka se při teplotě 60 °C zamíchá do. směsi 11540 g vakuového, oleje s bodem vzplanutí vyšší než 250 °C a 60 000 g chlorovaných parafinů s minimálním obsahem chloru 42 až 45 % hm. Nakonec se do výrobku přidá 420 g zinečnaté soli' butyldithlofosforečné kyseliny. Po dokonalém zhomogenizování je výroba ukončena. Mazací prostředek získaný podle této konkrétní receptury poskytoval úběr materiálu při jeho použití na tažné stolici více než odpovídá 70 % tloušťky stěny.To 2000 g of castor oil and 2610 g of triethanolamine are added 80 g of NaOH dissolved in the minimum amount of water required, and the mixture is heated to 110 DEG C. with stirring until it becomes homogeneous. After cooling to about 60 ° C, the product is diluted with 1154 g of diethylene glycol diethyl ether. The soap-forming component so produced is stirred at 60 ° C. a mixture of 11540 g of vacuum, oil having a flash point above 250 ° C and 60 000 g of chlorinated paraffins with a minimum chlorine content of 42 to 45% by weight Finally, 420 g of butyldithlophosphoric acid zinc salt are added to the product. After perfect homogenization the production is finished. The lubricant obtained according to this particular recipe provided material removal when used on the draw mill more than 70% of the wall thickness.

Pří k la d 3Example 3

Ke směsi jak je uvedeno v příkladě 2 se přidá 345 g imidazolu rozpuštěného v 1154 gramech diethylenglykoldiethyletheru. Po dokonalém zhomogenizování je výroba ukončena. Prostředek doplněný deriváty imidazolu podle tohoto příkladu provedení vynálezu, navíc oproti příkladu 2, poskytoval vysokou stálost materiálu vůči korozi.To the mixture as in Example 2 was added 345 g of imidazole dissolved in 1154 grams of diethylene glycol diethyl ether. After perfect homogenization the production is finished. The composition supplemented with imidazole derivatives according to this embodiment, in addition to Example 2, provided high corrosion resistance of the material.

Claims

SUBJECT

CLAIMS 1. A cold-drawing lubricant comprising from 50 to 70% by weight of metal. % chlorinated paraffins, 20 to 30 wt. % of a light mineral oil, 1% to 10% by weight; a surfactant ionic component formed by the reaction product of 36 to 42 wt. parts by weight of vegetable oil, for example castor oil, 55 to 64 wt. parts of aminoalkylalcohol, for example triethanolamine, and 1 to 3 wt. parts by weight of an alkali metal hydroxide, for example sodium hydroxide, dissolved in the minimum amount of water required, based on the weight of the composition; % of the product; % of esterified polyalkyl glycols and 0.2 to 1 wt. anti-abrasion additives.

2. The lubricant of claim 1, wherein the esterified glycols are general; formulas

R 1 -O- (CH 2) _x -O- (CH 2) _x -O-R 2, wherein x-2 to 5 and R 1 and R 2 are aliphatic, aromatic or aliphatic-aromatic radicals containing 1 to 8 carbon atoms, for example diethylene glycol diethyl.

Lubricant according to Claims 1 and 2, characterized in that the anti-abrasion additive consists of a metal salt of dialkyldithiophosphoric acid.

4. The lubricant of claims 1 to 3, further comprising from about 0.1% to about 2% by weight. anticorrosive additives.