DE2206932A1 - Schmiermittel, insbesondere zur spanlosen Bearbeitung von Metallen - Google Patents

Schmiermittel, insbesondere zur spanlosen Bearbeitung von Metallen

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Description

SHELL IMTEFiMTlONALE PtESEARCH MAATSCHAPPIJ, N.V. Den Haag, Niederlande
" Schmiermittel, insbesondere zur spanlosen Bearbeitung von Metallen »
Priorität: 16. Februar 1971, Großbritannien, Nr. 4735/71
Die Erfindung betrifft ein Schmiermittel, welches sich zur spanlosen Bearbeitung von Metallen, insbesondere für das Warmwalzen von Metallen und besonders Eisenmetallen, wie z.B. Stahl eignet.
Es ist allgemein bekannt, daß beim Warmwalzen von Metallen die V.'alzleistung ausgedrückt in Tonnen Walzmetall pro verwendete Via].ze, durch Verwendung von Schmierölen verbessert v/erden kann.
Schmieröle, wie z.B. fette Öle und synthetische Esterschmicröle, können jedoch Anlaß zu Schwierigkeiten geben, wie z.B. Ver·- stopfen von Sprühventilen, unkontrollierbarem Schlittern auf der Walz.r-.nlr'ge und ungenügender Haftung auf den Walzen, insbesondere· unter den bf:.m Walzen des Stahls herrschenden, schweren Bedingungen.
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Es wurde jetzt gefunden, daß diese Nachteile zu bewältigen sind und ein störungsfreier Betrieb mit einer hohen Walzleistung sogar während des Warmwalzens von Stahl erreicht wird, wenn die Schmieröle dieser Erfindung verwendet v/erden.
/natürliches Die Erfindung betrifft demgemäß Schmiermittel, enthaltend ein /
fettes Öl, 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesarat schmiermittel, eines Wasser verdrängenden Mittels, gegebenenfalls ein mineralisches Schmieröl und gegebenenfalls weitere übliche Zusatzstoffe.
Unter einem Wasser verdrängenden Mittel wird ein öllösliches Mittel mit einer höheren Affinität als der von Wasser gegenüber Metalloberflächen verstanden.
Geeignete mineralische Schmieröle sind paraffinbasische oder naphthenbasische Destillatöle mit einem Viskositätsindex von mindestens 50, vorzugsweise aber mindestens 75 und einer Viskosität zwischen z. B. 6 und 60 cS bei 60~C. Sie können mit synthetischen Kohlenwasserstoffölen, wie z.B. Polyolefinen und/ oJer mit synthetischen Nicht-KohlenwasserstoffSchmierölen, wie z.B. Esterölen, oder mit Polyoxyalkylene!!, wie z.B. Polyäthylenglykoüen, verschnitten werden.
Geeignete Prozentsätze mineralischer Schmieröle oder der genannten Verschnitt« 5,ind 0 bis 90, z.B. 25 bis 80, wie Af> bis 75 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtschmiermittel. Geeignete, natürliche fette Öle können tierischen oder pflanzlichen Ursprungs und sie können geblasen oder ungeblasen sein. Beispiele solcher öle sind Walöl, Rapsöl und Bairawollsamenöl. Insbesondere
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wird Rapsöl verwendet.
Vorzugsweise verwendete Prozentsätze dieser Öle sind 10 bis 90, insbesondere 20 bis 75, wie z.B. 25 bis 55 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtschiüiermittel.
Vorzugsweise verwendete» Wasser verdrängende Mittel sind Metallsalze öllöslicher Sulfonsäuren, insbesondere Erdölsulfonsäuren. Es können sowohl Alkalimetallsalze wie auch die Salze mehrwertiger Metalle verwendet werden. Erdalkalimetallsalze, insbesondere Calciumsalze, werden bevorzugt verwendet. Die Salze können neutral oder basisch sein. Zu den geeigneten Sulfonsäuren gehören Naphthalin-, Benzol- und Phenolsulfonsäuren sowie ihre alkylsubstituierten Derivate, wie z.B. Bariumdinonylnaphthalinsulfonat. Wenn es sich um basische Salze handelt, können sich die Basizitäten im Bereich zwisehen 20 bis über 1000, z.B. 50 bis zu 800 Prozent, bewegen. Vorzugsweise verwendete Prozentsätze dieser Mittel sind 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtschmiermittel.·
Die vorliegenden Schmiermittel können zusätzliche Additive, wie z.B. Antioxydantien, Schaumbremsen, Antikorrosionsmittel und Hochstdruckzusatzmittel enthalten.
Besonders beim Warmwalzen von Stahl bieten die letzteren Vorteile.
Vorzugspreise verwendete Höchstdruckzusatzmittel sind Metallhydrocarbylthiophosphateo Als Ketall werden vorzugsweise mehrwertige Metalle, wie z.B. Erdalkalimetalle, Cadmium, Zink, Eisen und ähnliche verwendet, insbesondere aber. Zink. Die Hvdrocarbyl-
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gruppe ist vorzugsweise eine Alkyl- oder Cycloalkylgruppe mit bis zu 30, insbesondere 3 bis 12 Kohlenstoffatomen. Vorzugsweise verwendete Verbindungen sind Zinkdialkyldithiophosphate, in welchen die Alkylgruppen Propyl-, Butyl- f Pentyl-, Hexyl-, Cyclohexyl-, Octyl-, Decyl- und Dodecylgruppen sind.
Ebenfalls sehr geeignet sind geschwefelte und sulfochlorierte fette Öle, wie z.B. die Reaktionsprodukte von fetten Ölen, wie Spermacetöl, mit Chlor und Schwefel oder mit einer Schwefel-Chlorverbindung, z.B. Schwefelchlorid.
Die Prozentsätze der zusätzlichen Additive können sich zwischen z.B. 0,1 und 25 Gewichtsprozent bewegen, bezogen auf das Gesamtschmiermittel.
Die vorliegenden Schmiermittel können vorteilhaft in Form eines Öl/Wasser-Gemisches (lockere Dispersion) beim Warmwalzen von Stahl verwendet werden.
Beispiele von erfindungsgemäßen Schmiermitteln (die Prozentsätze sind in Gewichtsprozent angegeben ):
A · 49 Prozent MVIN 65 (naphthenbasisches Mineralöl mit mittlerem Viskositätsindex, Viskosität 14 cS bei 60 C)
50 Prozent geblasenes Rapsöl
1 Prozent basisches Calcium-Erdölsulfonat (als ein Konzentrat mit 58 Gewichtsprozent. Mineralöl)
B 45 Prozent HVI 65 (Mineralöl mit hohem Viskositätsindex,
Viskosität 14 cS bei 600C) 50 Prozent Rapsöl .
5 Prozent basisches Calcium-Erdölsulfonat (wie in A)
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C 10 Prozent HVI 65 85 Prozent Rapsöl 5 Prozent basisches Calcium-Erdölsulfonat (wie in A).
D 40 Prozent HVI 65 50 Prozent Rapsöl 5 Prozent basisches Calcium-Erdölsulfonat (wie in A) 5 Prozent Zinkdialkyldithiophosphat.
E 40 Prozent HVI 65 35 Prozent Rapsöl
5 Prozent basisches Calcium-Erdölsulfonat (wie in A) 20 Prozent sulfochloriertes Spermacetöl.
F 95 Prozent Rapsöl 5 Prozent basisches Calcium-Erdölsulfonat (wie in A).
Diese Erfindung wird durch die folgenden Versuchswerte ver-
deutlicht.
Sorgfältig gereinigte Stahlplatten v/erden bei Raumtemperatur zuerst in Wasser und dann in Öl A getaucht. Nur wenige, sehr
kleine Wasserkügelchen verbleiben auf den Platten und diese
einer
Kügelchen sind nach / Stunde verschwunden. Ein kommerziell verwendetes Schmiermittel für das Warmwalzen von Stahl, das als
Ester eines Polyols und einer Cj2_22~Fei:~tsäure analysie:rt worden ist, hinterläßt eine erhebliche Anzahl von groben Wasser-
einer
,kugeln auf den Platten, die dort auch noch nach / Stunde vorhanden sind. Darüber hinaus trennt sich Öl A von der Emulsion in Wasser erheblich leichter als das genannte, kommerziell verwendete Öl. Die Walzleistung von wäßrigen Dispersionen der Öle A bis C und E bis F beim Warmwalzen von Stahl ist unter betriebsmäßigen Bedingungen geprüft worden, wobei folgende Werte ermittelt wurden:
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117 000 Tonnen Stahl pro Walze für die Öle A bis C (im Durchschnitt), 110 000 Tonnen pro Walze für Öl E (Durchschnitt aus 7 Versuchen) und 98 000 Tonnen pro Walze für Öl F (Durchschnitt aus 2 Versuchen). Zwei wäßrige Dispersionen von kommerziell verwendeten Schmiermitteln für das Warmwalzen von Stahl, die als Ester eines Polyols und einer C^2_22~^e^s^ure ^zw· a^s Wal°'l analysiert worden sind, bringen Walzleistungen von nur etwa
85 000 Tonnen pro Walze. Versuche mit einer wäßrigen Dispersion eines anderen kommerziell verwendeten Öls, das als Flugzeugschmiermittel vom Typ eines Pentaerythritesters analysiert wurde, mußten unterbrochen werden, da es zu übermäßigem Schlittern kam, was zu einem Verlust der Kontrolle über die Walzanlage führte.
Diese Werte zeigen deutlich die Vorteile des vorliegenden
Schmiermittels.
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Claims (14)

2206332 Patentansprüche
1. Schmiermittel, enthaltend ein natürliches, fettes Öl, 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtschmiermittel, eines Wasser verdrängenden Mittels, gegebenenfalls ein mineralisches Schmieröl und gegebenenfalls weitere übliche Zusatzstoffe.
2. Schmiermittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das natürliche, fette Öl pflanzlichen Ursprungs ist.
3. Schmiermittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pflanzenöl Rapsöl ist.
4. Schmiermittel nach Anspruch Ί bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an natürlichen,fetten Ölen 10 bis zu 90 Gewichtsprozent beträgt.
5. Schmiermittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil 20 bis 75 Gewichtsprozent beträgt.
6. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser verdrängende Mittel ein Metallsalz einer öllöslichen Sulfpnsäure ist.
7. Schmiermittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser verdrängende Mittel ein Metallsalz von Erdölsulf onsäuren ist.
8. Schmiermittel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Salz ein basisches Salz ist.
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9. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Wasser verdrängenden Mittels 0,5 bis 5 Gewichtsprozent beträgt.
10. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß es O bis 90 Gewichtsprozent eines mineralischen Schmieröls enthält.
11. Schmiermittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es 25 bis 80 Gewichtsprozent des. mineralischen Schmieröls enthält.
12. Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es Höchstdruckadditive enthält.
13. Schmiermittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es geschwefelte oder sulfochlorierte, fette Öle enthält.
14. Verwendung der Schmiermittel nach Anspruch 1 bis 13 zur spanlosen Bearbeitung,'insbesondere zum Warmwalzen von Metallen.
15; Ausführungsform nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schmiermittel als lockere Dispersion in Wasser verwendet.
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DE19722206932 1971-02-16 1972-02-14 Schmiermittel, insbesondere zur spanlosen Bearbeitung von Metallen Pending DE2206932A1 (de)

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