EA030719B1

EA030719B1 - Состав для защиты от окалины и в качестве смазки при горячей обработке металлов

Info

Publication number: EA030719B1
Application number: EA201500964A
Authority: EA
Inventors: Штеффен Бугнер; Бернд Шнайдер; Андрей Вебер; Дирк Мазурат; Николе Патциг
Original assignee: Хемише Фабрик Буденхайм Кг
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2018-09-28
Also published as: WO2014146927A1; CA2904500A1; US10995297B2; KR20150138850A; EA201500964A1; KR101652660B1; CN105324470A; SA515360884B1; US20160215232A1; JP5986337B2; EP2976412B1; MX2015013371A; HUE029378T2; PL2976412T3; CA2904500C; DE102013102897A1; AR095489A1; TW201500541A; BR112015019739A2; CN105324470B

Abstract

Изобретение относится к составу для защиты от окалины и в качестве смазки при горячей обработке металлов, который представляет собой смесь тонкопорошковых материалов, содержащую, по меньшей мере, следующие компоненты: (а) вторичное кальцийфосфатное соединение, третичное кальцийфосфатное соединение, гидроксилапатит или их смесь в количестве от 0,5 до 10 мас.%; (б) жирную кислоту, соль жирной кислоты или их смесь в количестве от 1 до 35 мас.%; (в) молотое боросиликатное стекло в количестве от 1 до 80 мас.%, которое в пересчете на него содержит натрий (Na), бор (B) и кремний (Si) в следующих выраженных через оксиды каждого из них массовых долях: NaO в количестве от 1 до 30 мас.%, BOв количестве от 2 до 70 мас.%, SiOв количестве от 10 до 70 мас.%; (г) конденсированные фосфаты щелочных металлов в количестве от 9 до 85 мас.%, и где средний размер D50 частиц состава составляет не более 300 мкм. Также состав может дополнительно содержать в качестве компонента (в) алюминий в количестве, которое соответствует содержанию, выраженному через его оксид AlO, которое составляет до 10 мас.%, в качестве компонента (д) борную кислоту, соль борной кислоты или их смесь в количестве, которое соответствует содержанию бора, выраженному через его оксид BO, которое составляет до 3,2 мас.%, и в качестве компонента (е) графит в количестве не более 10 мас.%.

Description

Изобретение относится к составу для защиты от окалины и в качестве смазки при горячей обработке металлов, который представляет собой смесь тонкопорошковых материалов, содержащую, по меньшей мере, следующие компоненты: (а) вторичное кальцийфосфатное соединение, третичное кальцийфосфатное соединение, гидроксилапатит или их смесь в количестве от 0,5 до 10 мас.%;

(б) жирную кислоту, соль жирной кислоты или их смесь в количестве от 1 до 35 мас.%; (в) молотое боросиликатное стекло в количестве от 1 до 80 мас.%, которое в пересчете на него содержит натрий (Na), бор (В) и кремний (Si) в следующих выраженных через оксиды каждого из них массовых долях: Na₂O в количестве от 1 до 30 мас.%, В₂О₃ в количестве от 2 до 70 мас.%, SiO₂ в количестве от 10 до 70 мас.%; (г) конденсированные фосфаты щелочных металлов в количестве от 9 до 85 мас.%, и где средний размер D50 частиц состава составляет не более 300 мкм. Также состав может дополнительно содержать в качестве компонента (в) алюминий в количестве, которое соответствует содержанию, выраженному через его оксид Al₂O₃, которое составляет до 10 мас.%, в качестве компонента (д) борную кислоту, соль борной кислоты или их смесь в количестве, которое соответствует содержанию бора, выраженному через его оксид В₂О₃, которое составляет до 3,2 мас.%, и в качестве компонента (е) графит в количестве не более 10 мас.%.

030719

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к составу для защиты от окалины и в качестве смазки при горячей обработке металлов.

Предпосылки создания изобретения

При горячей обработке металлов давлением, прежде всего при горячей обработке стали давлением, в интервале температур от 500 до 1300°С, как, например, при прокатке или объемной штамповке, на нагретой поверхности металла при ее взаимодействии с окружающим воздухом происходит образование окалины, которая в зависимости от времени перемещения обрабатываемого металла к месту выполнения следующей технологической операции может иметь разную толщину. В процессах горячей прокатки стали при изготовлении бесшовных труб сначала из заготовки в виде сплошного материала путем прошивки изготавливают гильзу (трубную заготовку), которую затем на последующих операциях прокатки удлиняют путем раскатки. В данном случае особенно высока опасность образования окалины на нагретой поверхности металлической гильзы при ее перемещении на позицию раскатки. На последующих операциях прокатки такое окалинообразование может приводить к появлению внутренних дефектов в бесшовной трубе. По этой причине образовавшуюся окалину удаляют, например, путем ее сдувания сжатым воздухом или инертным газом. Дополнительно на внутреннюю поверхность гильз наносят самые разнообразные вещества в порошкообразном виде в качестве смазок или травителей, соответственно растворителей окалины. В качестве примера подобных средств можно назвать графит, нитрид бора, сульфид молибдена, силикаты, натриевые соли, сульфаты щелочных металлов, омыленные жирные кислоты или фосфаты щелочно-земельных металлов, а также смеси таких материалов. Часто в этих целях применяют бораты щелочных металлов с различным содержанием кристаллизационной воды или борную кислоту.

В еще одной прикладной области, а именно в области ковки, прежде всего в ковочных процессах изготовления крупных и тяжелых изделий, таких, например, как железнодорожные колеса, перед выполнением основных операций обработки давлением, к которым относятся штамповка черновой заготовки (контурной заготовки), прокатка колес и чистовая ковка, предварительно нагретый до температуры свыше 1200°С слиток цилиндрической формы осаживают в прессе предварительного формования, т.е. предварительно придают такому слитку грубую дискообразную форму. По причине технологически обусловленного сравнительно долгого времени пребывания заготовок в нагретом состоянии на их поверхности происходит интенсивное вторичное окалинообразование, которое отрицательно влияет на обработку давлением, а также на качество поверхности заготовок. При снабжении подобной металлической заготовки перед ее нагревом или перед первой операцией обработки давлением покрытием из смазки травителя и растворителя окалины вышеуказанного типа удается явно уменьшить такие отрицательные эффекты.

С целью обеспечить быстрое образование расплава для смазывания и защиты от окалины указанные выше средства наносят в виде порошка или гранулята путем его распыления на раскаленные поверхности. Вследствие этого содержащиеся в известных средствах соединения бора из-за своей водорастворимости и сложностей по ограничению их распространения в пространстве попадают в сточные воды и поэтому представляют потенциальную опасность для водоемов. Помимо этого при применении боратов и борной кислоты в виде порошка или гранулята по указанному выше назначению существует опасность их аспирации. Результаты посвященных данной проблеме исследований позволяют при этом сделать вывод о нарушении репродуктивной способности и о создании опасности для ребенка в утробе матери и приводят к отнесению соединений бора и содержащих их смесей к классу репродуктивно-токсичных. Подобные свойства, таким образом, представляют значительную опасность для человека и окружающей среды и актуальны не только в отношении приготовления порошкообразных смесей, их хранения, их транспортировки, обращения с ними и их утилизации, но и в отношении собственно применения и назначения таких материалов в процессах обработки металлов давлением. Смазка, предназначенная для применения при горячей обработке металлов и содержащая водорастворимые соединения бора в высоком относительном количестве, описана, например, в WO 2008/000700.

В состав многих смазок, применяемых при горячей обработке металлов давлением, входит графит благодаря его высоким смазывающим свойствам и температуростойкости. Однако с применением графита в смазках связан целый ряд существенных проблем, таких, например, как насыщение поверхности обрабатываемого металла углеродом в графитовой модификации, из-за чего состав и свойства поверхности металла могут претерпевать значительные изменения. Помимо этого применение графита нежелательно и с точки зрения гигиены труда, поскольку графитовый порошок легко распыляется в окружающую атмосферу и представляет для работающих вблизи людей опасность поскользнуться. Кроме того, графитовая пыль может нарушить работоспособность электрического оборудования на предприятии. По указанным причинам представляется целесообразным располагать смазкой, которая вовсе не содержала бы графит или содержала бы его лишь в минимально возможном количестве и которая одновременно с этим обладала бы хорошим смазывающим действием.

Многие известные смазки по причине своих физических свойств и гранулометрического состава обладают далее недостаточно хорошей сыпучестью, соответственно подвижностью (текучестью). Крупнозернистый материал с большим размером составляющих его частиц часто образует на поверхности

- 1 030719

металла недостаточное и неравномерное покрытие и поэтому малоэффективно препятствует окалинообразованию на ней. Поэтому материал с меньшим размером составляющих его частиц обладал бы преимуществом, состоящим в возможности образования им более равномерного покрытия на поверхности металла. Однако известные мелкозернистые материалы с частицами малых размеров, например с частицами размером менее 50 мкм, часто проявляют склонность к комкованию, прежде всего при хранении, и поэтому лишь с трудом поддаются нанесению распылением в виде порошка на поверхность металла, изза чего подобное преимущество мелкозернистости известных составов вновь сводится на нет.

Задача изобретения

Исходя из вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача предложить действующий в качестве защиты от окалины и в качестве смазки состав для применения при горячей обработке металлов, который был бы менее потенциально опасным по сравнению с известными из уровня техники составами из-за применявшихся до настоящего времени в качестве их компонентов соединений бора, обладал бы хорошими сыпучестью и подвижностью, а также хорошими свойствами по растворению или удалению окалины на нагретых поверхностях металлов и по их смазыванию и который при его нанесении в порошкообразном виде на поверхность металла обеспечивал бы образование на ней доброкачественного покрытия и требовал бы применения графита в минимально возможном количестве или вовсе не требовал бы применения графита.

Подробное описание изобретения

Указанная задача решается согласно изобретению с помощью состава для защиты от окалины и в качестве смазки при горячей обработке металлов, представляющего собой смесь тонкопорошковых материалов, которая содержит, по меньшей мере, следующие компоненты:

(а) вторичное кальцийфосфатное соединение, третичное кальцийфосфатное соединение, гидроксилапатит или их смесь в количестве от 0,5 до 10 мас.%;

(б) жирную кислоту, соль жирной кислоты или их смесь в количестве от 1 до 35 мас.%;

(в) молотое боросиликатное стекло в количестве от 1 до 80 мас.%, которое в пересчете на него содержит натрий (Na), бор (В) и кремний (Si) в следующих выраженных через оксиды каждого из них массовых долях:

Na₂O в количестве от 1 до 30 мас.%,

В₂О₃ в количестве от 2 до 70 мас.%,

SiO₂ в количестве от 10 до 70 мас.%;

(г) конденсированные фосфаты щелочных металлов в количестве от 9 до 85 мас.%,

и где средний размер D50 частиц состава, измеренный по методу, указанному в описании в разделе "Определение гранулометрического состава", составляет не более 300 мкм.

В качестве компонента (в) состав может дополнительно содержать алюминий в количестве, которое соответствует содержанию, выраженному через его оксид Al₂O₃, которое составляет до 10 мас.%.

Состав также может дополнительно содержать в качестве компонента (д) борную кислоту, соль борной кислоты или их смесь в количестве, которое соответствует содержанию бора, выраженному через его оксид В₂О₃, которое составляет до 3,2 мас.%.

Состав также может дополнительно содержать в качестве компонента (е) графит в количестве не более 10 мас.%. Предпочтительно состав содержит графит в количестве не более 5 мас.%, предпочтительно не более 3 мас.%, особенно предпочтительно не более 1 мас.%.

Очевидно, что предлагаемая в изобретении смазка может в дополнение к указанным выше содержать и другие компоненты, при условии, что они не оказывают существенного отрицательного влияния на ее требуемые предпочтительные свойства.

При создании изобретения неожиданно было установлено, что предлагаемый в изобретении состав особо пригоден для применения в качестве средства для защиты от окалины и в качестве смазки при горячей обработке металлов, хотя он и не содержит вовсе бораты или борную кислоту или содержит их/ее в качестве необязательного своего компонента лишь в очень малом по сравнению с известными смазками на боратной основе количестве. Содержание легкорастворимых в воде боратов, которые являются потенциально высокоопасными для человека и окружающей среды, в предлагаемом в изобретении составе существенно снижено по сравнению с известными средствами аналогичного назначения или в оптимальном случае даже полностью исключено. Предлагаемый в изобретении состав при его нанесении на горячую поверхность металла быстрее, чем известные смазки, образует на ней требуемый расплав и обеспечивает эффективное ее смазывание и эффективную ее защиту от окалины. Достигается подобный эффект благодаря предлагаемому в изобретении сочетанию компонентов, при этом неожиданным оказался тот факт, что при применении предлагаемого в изобретении состава удалось несмотря на содержание в нем молотого боросиликатного стекла и низкое содержание борной кислоты или бората добиться соблюдения требований, предъявляемых к составам подобного назначения касательно эффективности смазывания и защиты от окалины.

Особое преимущество предлагаемого в изобретении состава состоит в явно сниженной по сравнению с уровнем техники растворимости боратного компонента при сравнимой или даже лучшей эффективности и функциональности. Такая сниженная растворимость боратного компонента достигается бла- 2 030719

годаря низкому содержанию или отсутствию борной кислоты и/или ее соли в качестве компонента (д) и позволяет далее влиять на нее путем варьирования соотношения между содержанием жирной кислоты и/или ее соли в качестве компонента (б) и содержанием борной кислоты и/или ее соли в качестве компонента (д). Боратный компонент в молотом боросиликатном стекле крайне плохо растворим в воде. Поэтому еще одно преимущество предлагаемого в изобретении состава состоит в том, что его применение позволяет благодаря низкой растворимости бората легче соблюсти обычно высокие требования действующих директив в отношении качества сточных вод, например, согласно стандарту EN ISO 11885:2007.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предлагаемый в нем состав характеризуется температурой плавления угольной золы свыше 400°С. Под температурой плавления угольной золы подразумевается температура, по достижении которой образец при испытании по определению характеристики плавления золы в высокотемпературном микроскопе принимает приблизительно форму полушара. Преимущество, связанное с наличием у предлагаемого в изобретении состава температуры плавления угольной золы свыше 400°С, состоит в не слишком раннем достижении температуры его плавления и в сохранении пригодной для применении вязкости. У состава с температурой плавления угольной золы ниже 400°С вязкость расплава в рабочем интервале температур от 600 до 1300°С оказывается слишком низкой, и поэтому не образуется достаточная пленка расплава.

Вторичные и/или третичные кальцийфосфатные соединения в качестве повышающих сыпучесть вспомогательных веществ неожиданно зарекомендовали себя как наиболее пригодные для применения в составе предлагаемого в изобретении типа, предназначенном для использования при горячей обработке металлов. Монокальцийфосфат не пригоден для применения в предлагаемом в изобретении составе, поскольку он при нормальной влажности воздуха приводит к комкованию.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения кальцийфосфатное соединение в качестве компонента (а) выбрано из гидроксилапатита [Са₅(РО₄)₃ОН] и трикальцийфосфата [Ca₃(РО₄)2], из которых особенно предпочтителен гидроксилапатит.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения кальцийфосфатное соединение в качестве компонента (а) содержится в предлагаемом в изобретении составе в количестве от 1 до 5 мас.%.

Предлагаемый в настоящем изобретении состав содержит далее жирную кислоту или ее соль в сочетании с остальными его компонентами. При создании изобретения неожиданно было установлено, что применение жирной кислоты или ее соли позволяет существенно снизить склонность мелкозернистого порошка к комкованию и повысить его стойкость при хранении. Не основываясь на какой-либо теории, полагают, что жирная кислота или ее соль оседает на частицах одного либо нескольких других компонентов смеси и таким путем предотвращает или уменьшает их комкование, не пропускает влагу к частицам и внутрь них и благодаря этому повышает стойкость смазки при хранении, а также ее сыпучесть, соответственно подвижность. Помимо этого полагают, что жирная кислота или ее соль улучшает смазывание вследствие своего разложения в рабочем интервале температур от 600 до 1300°С и образования газовой прослойки.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения жирную кислоту, соответственно ее соль, в качестве компонента (б) выбирают из числа насыщенных и ненасыщенных жирных кислот с 6-26 атомами углерода, соответственно их солей, предпочтительно из группы, включающей капроновую кислоту, каприловую кислоту, каприновую кислоту, лауриновую кислоту, миристиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, маргариновую кислоту, стеариновую кислоту, арахиновую кислоту, бегеновую кислоту, лигноцериновую кислоту, церотиновую кислоту, пальмитолеиновую кислоту, олеиновую кислоту, элаидиновую кислоту, вакценовую кислоту, икозеновую кислоту, эруковую кислоту, нервоновую кислоту, линолевую кислоту, линоленовую кислоту, арахидоновую кислоту, тимнодоновую кислоту, клупанодоновую кислоту, соответственно соли этих кислот, при условии, что жирная кислота, соответственно ее соль, представлена при температуре выше 30°С в твердом виде. Наиболее предпочтительной жирной кислотой является стеариновая кислота, соответственно наиболее предпочтительной солью жирной кислоты является соль стеариновой кислоты.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения жирная кислота, соответственно ее соль, в качестве компонента (б) содержится в предлагаемом в изобретении составе в количестве от 1 до 15 мас.%, предпочтительно от 1 до 10 мас.%, особенно предпочтительно от 3 до 7 мас.%.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения молотое боросиликатное стекло в качестве компонента (в) имеет гранулометрический состав со средним размером D50 частиц не более 300 мкм. Молотое боросиликатное стекло способствует равномерному распределению предлагаемого в изобретении состава по горячей поверхности металла и уменьшает окалинообразование. При высоких температурах обработки металлов предлагаемый в изобретении состав образует расплав, при этом боросиликатное стекло обеспечивает образование такого расплава не только с высокой скоростью, но и в более широком интервале температур по сравнению с известными смазками. При слишком большом среднем размере частиц молотого боросиликатного стекла в предлагаемом в изобретении составе образование необходимого расплава на поверхности металла после нанесения на нее этого состава может длиться слишком долго, что нежелательно.

- 3 030719

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения боросиликатное стекло в качестве компонента (в) содержится в предлагаемой в изобретении смеси в количестве от 3 до 80 мас.%, особенно предпочтительно от 5 до 15 мас.%.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения конденсированные фосфаты щелочных металлов в качестве компонента (г) представляют собой конденсированные фосфаты натрия или калия либо их смеси, предпочтительно полифосфаты и/или пирофосфаты и/или метафосфаты или их смеси, а в особенно предпочтительном варианте выбраны из группы, включающей динатрийпирофосфат [Na₂H₂P₂O₇], тринатрийпирофосфат [Na₃HP₂O₇], тетранатрийпирофосфат [Na₄P₂O₇], триполифосфат натрия [Na₅P₃O₁₀], триметафосфат натрия [(NaPO₃)₃], полифосфат натрия [(NaPO₃)_n], дикалийпирофосфат [K₂H₂P₂O₇], трикалийпирофосфат [K₃HP₂O₇], тетракалийпирофосфат [K₄P₂O₇], триполифосфат калия [K₅P₃O₁₀], триметафосфат калия [(KPO₃)₃], полифосфат калия [(KPO₃)_n] и их смеси, среди которых наиболее предпочтителен в качестве компонента (г) триполифосфат натрия [Na₅P₃O₁₀].

При создании изобретения было установлено, что использование полифосфата, и/или пирофосфата, и/или метафосфата в смеси, образующей предлагаемый в изобретении состав, помимо прочего эффективно способствует растворению (разрушению) окалины.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения конденсированные фосфаты щелочных металлов в качестве компонента (г) содержатся в предлагаемой в изобретении смеси в количестве от 40 до 80 мас.%, предпочтительно от 40 до 75 мас.%.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения компонент (д) при его наличии в предлагаемом в изобретении составе выбран из группы, включающей борную кислоту [Н₃ВО₃], буру [Na₂B₄O₅(OH)₄-8H₂O, соответственно Na₂B₄O₇-10H₂O], другие бораты натрия, такие как Na₂B₄O₇-5H₂O, Na₂B₄O₇ (безводный), метаборат натрия [NaBO₂-4H₂O], борный ангидрид [В₂О₃] и их смеси.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения у предлагаемой в изобретении смеси средний размер D50 ее частиц не превышает 250 мкм, предпочтительно не превышает 200 мкм. Благодаря малому среднему размеру частиц компонентов предлагаемой в изобретении смеси удается существенно улучшить сыпучесть, соответственно подвижность, предлагаемого в изобретении состава по сравнению с известными смазками, облегчить его нанесение распылением в виде порошка на соответствующие поверхности и обеспечить образование более качественного и более равномерного слоя на поверхности металла, соответственно повысить равномерность распределения по ней. Одновременно с этим рассмотренные выше компоненты при их применении в сочетании между собой в предлагаемой в изобретении смеси позволяют предотвратить или уменьшить ее комкование, которое регулярно наблюдается у известных из уровня техники смазок с малым размером образующих их частиц и из-за которого на практике приходится сталкиваться с целым рядом существенных проблем.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения у предлагаемой в изобретении смеси средний размер D50 ее частиц составляет не менее 3 мкм, предпочтительно не менее 10 мкм, особенно предпочтительно не менее 15 мкм. При создании изобретения было установлено, что, вопервых, получение частиц со слишком малым средним размером возможно лишь исключительно сложным и трудоемким способом и при относительно высоких затратах, а во-вторых, частицы такой крупности начинают вновь проявлять повышенную склонность к комкованию. Поэтому в качестве оптимальных зарекомендовали себя частицы со средним размером в пределах от 20 до 50 мкм.

Объектом изобретения является также применение предлагаемого в нем состава для защиты от окалины и в качестве смазки при горячей обработке металлов, при этом такой состав наносят в порошкообразном виде на металл, предпочтительно распылением. В отличие от средств аналогичного назначения, часто применяемых в виде гранулята при горячей обработке металлов, предлагаемый в изобретении состав отличается большей стойкостью при хранении, большей скоростью расплавления при контакте с горячим обрабатываемым изделием благодаря своей большей поверхности, лучшей распыляемостью и большей равномерностью распределения по поверхности обрабатываемого изделия, а также большей надежностью и экономностью дозирования. Перед также известным применением подобных средств в виде суспензий, например в воде, использование предлагаемого в изобретении состава в сухом, порошкообразном виде обладает тем преимуществом, что не происходит нежелательного охлаждения обрабатываемого изделия жидкостью и что отпадает необходимость в выполнении дополнительной рабочей операции по приготовлению рабочей суспензии.

Исследование свойств при хранении, склонности к агломерации (слеживанию) и влагопоглощения.

Для исследования склонности к комкованию (слеживанию) в производственных условиях различные смеси испытывали на стойкость при хранении в производственных условиях. С этой целью образцы массой по 150 г помещали в климатическую камеру (тип 3821/15 фирмы Feutron), в которой их выдерживали при постоянной температуре 30°С и 80%-ной относительной влажности воздуха в течение 0,67 и 96 ч, после чего ситовым анализом определяли их склонность к агломерации (сыпучесть), а также влагопоглощение по увеличению их массы по сравнению с первоначальной навеской.

Судить о качестве каждой из исследовавшихся смесей и о ее пригодности для применения в произ- 4 030719

водственных условиях можно лишь на основании совокупной оценки ее свойств при хранении и сыпучести.

Определение гранулометрического состава.

Для определения среднего размера частиц смеси, соответственно компонентов, предлагаемого в изобретении состава использовали лазерный гранулометр типа Cilas Modell 715/920 фирмы Cilas U.S. Inc. Образцы массой примерно по 80 мг суспендировали в 2-пропаноле и через 1 мин после приготовления суспензии проводили измерения, следуя инструкции по эксплуатации гранулометра.

Примеры

Ниже в табл. 1 приведены предлагаемые в изобретении составы для защиты от окалины и в качестве смазки при горячей обработке металлов, а также сравнительные составы. В табл. 2 представлены характеристики указанных в табл. 1 составов.

Таблица 1

Составы

Компонент	Состав (содержание компонентов в мас.%)
Е1 (изобр.)	Е2 (изобр.)	ЕЗ (изобр.)	VI (сравн.)	V2 (сравн.)
(а) Кальцийфосфатное соединение гидроксилапатит [Са5(РО₄)₃ОН]	4	5	5	0	5
(б) Жирная кислота, соль жирной кислоты стеарат магния Na/K-мыло	7 0	5 0	5 0	0 25	5 0
(в) Молотое боросиликатное стекло¹’	15	6	15	0	0
(г) Конденсированный фосфат щелочного металла триполифосфат натрия	71	80	75	0	75
(д) Борная кислота, соль борной кислоты ангидрид тетрабората натрия декагидрат тетрабората натрия	3 0	4 0	0 0	0 40	15 0
(е) Графит	0	0	0	0	0
Сульфат натрия	0	0	0	35	0
Итого	100	100	100	100	100

¹⁾Состав молотого боросиликатного стекла (компонент (в)): 20 мас.% Na₂O, 40 мас.% SiO₂, 38 мас.% В2О3, 2 мас.% AI2O3.

Свойства составов из табл. 1

Таблица 2

Свойство	Состав
Е1 (изобр.)	Е2 (изобр.)	ЕЗ (изобр.)	VI (сравн.)	V2 (сравн.)
Содержание В₂О₃ в компоненте(д)	2%	3%	0%	25%	6%
Необходимый расход	60-120 г/м²	60-120 г/м²	60-120 г/м²	200-300 г/м²	60-120 г/м²
Способность	очень	очень	очень	очень	очень
растворять окалину	хорошая	хорошая	хорошая	хорошая	хорошая
Вязкость расплава	высокая	высокая	средняя	высокая	высокая
Качество внутренней	очень	очень	очень	очень	очень
поверхности труб	хорошее	хорошее	хорошее	хорошее	хорошее
Температура плавления угольной золы	750°С	765°С	735°С	не определима	775°С
Размер D50 частиц смеси	60 мкм	60 мкм	60 мкм	130 мкм	60 мкм
Водорастворимость В₂0з (10%-ная смесь в воде, 25°С)	0,4%	0,3%	410 част./млн	1,9%	1,0%
Стойкость при	очень	очень	очень	достаточная	очень
хранении	хорошая	хорошая	хорошая		хорошая
Сыпучесть	очень хорошая	очень хорошая	очень хорошая	плохая	очень хорошая
Насыпная плотность	700-900 г/л	700-900 г/л	700-900 г/л	1000-1200 г/л	700-900 г/л

Указанный в табл. 2 "необходимый расход" определяется как количество в граммах (г), поданное в среднем в обрабатываемые гильзы (трубные заготовки) пригодным для этого методом нанесения покрытия, предпочтительно по обычной инжекционной технологии (вдувание), в пересчете на квадратный метр (м²) площади внутренней поверхности снабжаемого покрытием обрабатываемого изделия (гильзы).

- 5 030719

Четыре свойства, а именно способность растворять окалину, качество внутренней поверхности труб, стойкость при хранении и сыпучесть, классифицировали по пятиступенчатой оценочной шкале с возможными оценками "очень хорошо", "хорошо", "удовлетворительно", "достаточно" и "плохо", а вязкость расплава классифицировали по трехступенчатой оценочной шкале с возможными оценками "высокая", "средняя" и "низкая".

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Состав для защиты от окалины и в качестве смазки при горячей обработке металлов, представляющий собой смесь тонкопорошковых материалов, которая содержит, по меньшей мере, следующие компоненты:

(а) вторичное кальцийфосфатное соединение, третичное кальцийфосфатное соединение, гидроксилапатит или их смесь в количестве от 0,5 до 10 мас.%;

(б) жирную кислоту, соль жирной кислоты или их смесь в количестве от 1 до 35 мас.%;

(в) молотое боросиликатное стекло в количестве от 1 до 80 мас.%, которое в пересчете на него содержит натрий (Na), бор (В) и кремний (Si) в следующих выраженных через оксиды каждого из них массовых долях: Na₂O в количестве от 1 до 30 мас.%, В₂О₃ в количестве от 2 до 70 мас.%, SiO₂ в количестве от 10 до 70 мас.%;

(г) конденсированные фосфаты щелочных металлов в количестве от 9 до 85 мас.%,

и где средний размер D50 частиц состава, измеренный по методу, указанному в описании в разделе "Определение гранулометрического состава", составляет не более 300 мкм.
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что компонент (в) дополнительно содержит алюминий в количестве, которое соответствует содержанию, выраженному через его оксид Al₂O₃, которое составляет до 10 мас.%.
3. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит в качестве компонента (д) борную кислоту, соль борной кислоты или их смесь в количестве, которое соответствует содержанию бора, выраженному через его оксид В₂О₃, которое составляет до 3,2 мас.%.
4. Состав по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что дополнительно содержит в качестве компонента (е) графит в количестве не более 10 мас.%.
5. Состав по п.4, отличающийся тем, что содержит графит в количестве не более 5 мас.%, предпочтительно не более 3 мас.%, особенно предпочтительно не более 1 мас.%.
6. Состав по пп.1-5, отличающийся тем, что кальцийфосфатное соединение (а) выбрано из гидроксилапатита [Са₅(РО₄)₃ОН] и трикальцийфосфата [Ca₃(PO₄)₂], среди которых особенно предпочтителен гидроксилапатит.
7. Состав по пп.1-6, отличающийся тем, что вторичное или третичное кальцийфосфатное соединение (а) содержится в составе в количестве от 1 до 5 мас.%.
8. Состав по пп.1-7, отличающийся тем, что жирная кислота или ее соль в качестве компонента (б) выбрана из числа насыщенных и ненасыщенных жирных кислот с 6-26 атомами углерода или их солей, предпочтительно из группы, включающей капроновую кислоту, каприловую кислоту, каприновую кислоту, лауриновую кислоту, миристиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, маргариновую кислоту, стеариновую кислоту, арахиновую кислоту, бегеновую кислоту, лигноцериновую кислоту, церотиновую кислоту, пальмитолеиновую кислоту, олеиновую кислоту, элаидиновую кислоту, вакценовую кислоту, икозеновую кислоту, эруковую кислоту, нервоновую кислоту, линолевую кислоту, линоленовую кислоту, арахидоновую кислоту, тимнодоновую кислоту, клупанодоновую кислоту или соли этих кислот, при условии, что жирная кислота или ее соль представлена при температуре выше 30°С в твердом виде, при этом предпочтительной жирной кислотой является стеариновая кислота или ее соль.
9. Состав по пп.1-8, отличающийся тем, что жирная кислота или ее соль в качестве компонента (б) содержится в составе в количестве от 1 до 15 мас.%, предпочтительно от 1 до 10 мас.%, особенно предпочтительно от 3 до 7 мас.%.
10. Состав по пп.1-9, отличающийся тем, что молотое боросиликатное стекло в качестве компонента (в) имеет гранулометрический состав со средним размером D50 частиц не более 300 мкм.
11. Состав по пп.1-10, отличающийся тем, что молотое боросиликатное стекло в качестве компонента (в) содержится в составе в количестве от 3 до 80 мас.%, особенно предпочтительно от 5 до 15 мас.%.
12. Состав по пп.1-11, отличающийся тем, что конденсированные фосфаты щелочных металлов в качестве компонента (г) представляют собой конденсированные фосфаты натрия или калия либо их смеси, предпочтительно полифосфаты, и/или пирофосфаты, и/или метафосфаты или их смеси, особенно предпочтительно выбраны из группы, включающей динатрийпирофосфат [Na₂H₂P₂O₇], тринатрийпирофосфат [Na₃HP₂O₇], тетранатрийпирофосфат [Na₄P₂O₇], триполифосфат натрия [Na₅P₃Oi₀], триметафосфат натрия [(NaPO₃)₃], полифосфат натрия |(NaPO₃)_M|. дикалийпирофосфат [K₂H₂P₂O₇], трикалийпирофосфат [K₃HP₂O₇], тетракалийпирофосфат [K₄P₂O₇], триполифосфат калия [K₅P₃O₁₀], триметафосфат калия [(KPO₃)₃], полифосфат калия [(KPO₃),J и их смеси, среди которых наиболее предпочтителен в каче- 6 030719

стве компонента (г) триполифосфат натрия [Na^Oio
l13. Состав по пп.1-12, отличающийся тем, что конденсированные фосфаты щелочных металлов в качестве компонента (г) содержатся в составе в количестве от 40 до 80 мас.%, предпочтительно от 40 до 75 мас.%.
14. Состав по пп.3-13, отличающийся тем, что компонент (д) выбран из группы, включающей борную кислоту [Н₃ВО₃], буру [Na₂B₄O₅(OH)₄-8H₂O или Na₂B₄O₇-10H₂O], другие бораты натрия, такие как Na₂B₄O₇-5H₂O, Na₂B₄O₇ (безводный), метаборат натрия [NaBO₂-4H₂O], борный ангидрид [В₂О₃] и их смеси.
15. Состав по пп.1-14, отличающийся тем, что средний размер D50 частиц состава не превышает 250 мкм, предпочтительно не превышает 200 мкм.
16. Состав по пп.1-15, отличающийся тем, что средний размер D50 частиц состава составляет не менее 3 мкм, предпочтительно не менее 10 мкм, особенно предпочтительно не менее 15 мкм.
17. Применение состава по пп.1-16 для защиты от окалины и в качестве смазки при горячей обработке металлов, при этом такой состав наносят в порошкообразном виде на металл.
18. Применение по п. 17, где состав наносят в порошкообразном виде на металл путем распыления.