CS241671B1 - Mazací prostředek pro tváření kovů za studená - Google Patents

Abstract

Podstata řešení spočívá v tom, že prostředek obsahuje 70 až 95 % hmot. mýdla na bázi jednomocných solí vyšších mastných kyselin s výhodou sodných solí nasycených kyselin a 5 až 30 % hmot. komplexotvorné přísady.

Description

Vynález se týká mazacího prostředku pro tváření kovů za studená.

Maziva na bázi mýdel patří v tažírenské technologii k velmi rozšířeným a v kombinaci s předúpravou povrchu tvářeného materiálu fosfátováním mají své opodstatnění i při velmi náročných tvářecích operacích. Při tzv. tváření za mokra se mýdla používají ve formě vodných roztoků, které se časem znehodnocují, protože se v mazacích lázních koncentrují nečistoty z předchozích chemických úprav. K nim patří hlavně dvoj- a trojmocné kationty zinku a železa, které pocházejí z předem fosfátovaného ocelového materiálu a mají snahu tvořit zinečnatá, respektive železnatá a železitá mýdla. Pokud se mýdlový roztok připravuje z půmyslové vody, vznikají také vápenatá a hořečnatá mýdla. Všechny tyto vícemocné soli mastných kyselin jsou velmi omezeně rozpustné ve vodě a vytvářejí tedy tuhou, stále se zvětšující vrstvu v mazací lázni, jejíž přítomnost je jednoznačně negativním jevem, především z těchto důvodů:

1. na tvorbu vícemocných mýdel se spotřebovává ekvivalentní podíl funkčních rozpustných mýdel,

2. přítomnost nerozpustných podílů vytváří heterogenity v mazací lázni a znemožňuje vytváření homogenní vrstvy maziva na kovovém povrchu,

3. Odlišné fyzikálněchemické vlastnosti nerozpustných mýdel (alkalita, bod tání, afinita k povrchu atd.] v podmínkách, kdy vyhovující vlastnosti rozpustných mýdel způsobují, že při následném tváření takto mazaných materiálů dochází k porušování mazacího* filmu, které může vést i k destrukci materiálu.

Překročí-li tedy obsah nerozpustných mýdel v mazací lázni únosnou mez, je nutné celý obsah vyměnit, což je v současných podmínkách obecného nedostatku kvalitních mýdlových maziv velmi neekonomické.

Prostředek podle vynálezu obsahuje 70 až 95 % hmot. mýdla na bázi jednomocných solí vyšších mastných kyselin, s výhodou sodných solí nasycených kyselin a 5 až 30 % hmot. komplexdtvorné přísady na bázi organických kyselin obsahujících dusík nebo jejich soli s jednomocnými kationty nebo alkoholaminy nebo fosforečnany jednomocných kationtů nebo směsmi uvedených typů sloučeniny.

Předložený vynález řeší uvedené nedostatky a umožňuje až o 100 °/o prodloužit životnost mýdlových mazacích roztoků. Jeho podstata spočívá v tom, že se vodorozpustná mýdla vhodného složení aditivují přísadami, které mají schopnost jednak hydro-filizovat nerozpustné soli, jednak bránit jejich tvorbě kompexací vícemocných kationtů do vodordzpustné formy.

Graf na obr. 1 ukazuje závislost snižování tvorby nerozpustných mýdel — osa y na vzrůstající koncentraci — osa x směsné přísady tvořené pentasodnou solí kyseliny dietyléntriaminopentaoctové a trietanolaminem. Jak je vidět z obrázku, 1 % hmot. přísady zcela převádí 0,25 % hmot. nerozpustných mýdel na rozpustnou formu v reálné provozní lázni, obsahující 5 % hmot. stearanu sodného při obsahu železa a zinku = = 0,04 % hmot.

Následující graf na obr. 2 dokumentuje komplexační kapacitu trietanolamínu — osa x pro tři různé koncentrace roztoků stearanu sodného, obsahujícího kationty Fe³⁺ a Zn²⁺. Na ose y je vyjádřena % hmot. Fe + 4- Zn v sušině. Nad křivkou 1 je oblast, která představuje výšky nerozpustných mýdel pro koncentraci stearátu sodného 0,5 °/o hmot., křivka 2 platí pro koncentraci stearátu sodného = 1,8 % hmot. a křivka 3 pro koncentraci 5 % hmot.

Vynález je blíže osvětlen na následujících příkladech provedení.

Příklad 1

K 60 kg stearanu sodného se přidá 20 kg pentasodné soli kyseliny dietyléntriamlnopentaoctové. Mazací lázeň se připraví rozpuštěním uvedené směsi v 1 000 kg demineralizované vody. Oproti klasickým stearovým lázním má takto připravená mazací lázeň až o 100 % vyšší životnost.

Příklad 2

600 kg stearanu sodného se rozpustí v 11 400 1 vody. K roztoku se postupně přidává 200 kg 40% vodného roztoku směsi trietanolamínu a sodné soli dihydroxyetylglycerinu v hmotnostním poměru 1 : 9. Vzniklá mazací lázeň má velmi dobrou schopnost zabraňovat sedimentaci nerozpustných mýdel.

Příklad 3 kg směsi sestávající z 30 % hmot. lauranu sodného, 30 % hmot. palmitanu sodného a 40 % hmdt. stearanu sodného, 5 kg chelato-nu II a 5 kg hexafosforečnanu sodného vytvoří po homogenizaci základní směs, která se rozpustí v 1 900 kg demineralizované vody. Výhodou takto připravené lázně je schopnost hydrofilizace ve vodě nerozpustných nečistot.

Příklad 4 % hmot. směsi tuhých živočišných tuků alkalicky hydrolyzovaných NaOH, 20 % hmotnostních kyseliňy nitrlltrioctové, 5 % hmotnostních monoetanolamínu a 5 % hmot. směsi Maddrellovy soli a trifosforečnanu amonného (1:1 hmot.) tvoří násadu pro přípravu vodné lázně o koncentraci 70 °/o hmot. účinných látek. Její mazací vlastnosti odpovídají vlastnostem maziv na bázi čistých solí vyšších mastných kyselin, které lze tou241671 to cestou ve významném množství ušetřit. Mazací lázeň se vyznačuje schopností likvidovat nerozpustné příměsi a chelatizovat do rozpustné formy přítomné kationty Ca²⁺ a Mg²⁺ pocházející z vody.

P ř í k 1 a d 5 kg alkalicky hydrolyzovaného kokosového oleje, 60 kg stearanu sodného a 5 kg

B palmitanu sodného se smísí 2 kg chelatonu III a 3 kg trietanolaminu. Takto připravené mýdlo se používá v koncentraci 5 až 8 % hmotnostních ve Vodě. Oproti výše uvedeným se vyznačuje nižší teplotou tání a možností regulovat teplotu mazací lázně. Tím lze dosáhnout optimální vrstvy maziva na povrchu tvářených materiálů v závislosti na požadovaném počtu tahů.

Claims (2)

1. PREDMET

   1. Mazací prostředek pro tváření kovů za studená, vyznačený tím, že obsahuje 70 až 95 % hmot. mýdla na bázi jednomocných solí vyšších mastných kyselin s výhodou sodných solí nasycených kyselin a 5 až 30 procent hmotnostních komplexotvorné přísady.
2. 2. Prostředek podle bodu 1, vyznačený tím, že komplexotvorná přísada je tvořena jednou nebo několika ze skupiny vyjmenovaZYNALEZU ných látek: kyselina nitriloctová, kyselina etyléndiaminotetraoctová, kyselina dietyléntriaminopentaoctová, dihydroxyetylglycin a částečně nebo úplně neutralizované sodné soli těchto kyselin s kationty 1. skupiny periodického· systému prvků, mono- až trietanolamíny, fosforečnany, metafosforečnany a polyfosforečnany jednomocných kationtů.