RU1804942C

RU1804942C - Lubricant for hot plastic metal working

Info

Publication number: RU1804942C
Application number: SU894689690A
Authority: RU
Inventors: Олег Николаевич Хамин; Виктор Михайлович Яковлев; Владимир Сергеевич Ющенко; Зинаида Михайловна Полукарова; Анатолий Николаевич Бекренев; Евгений Дмитриевич Щукин; Александр Петрович Бакулин; Валерий Александрович Серов
Original assignee: Самарский Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева; Институт Физической Химии Ан Ссср
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1989-05-11
Publication date: 1993-03-30

Abstract

Сущность изобретени : смазка содержит , мас.%: вода 25...29,5; древесные опилки 20,0...25,0; кероген сланца 5,0...10,0%, сульфитно-спиртова барда 5,0...10.0; био- ксалатоцинкат (П) натри 5,0.,,10,0; жидкое стекло 5,0...10,0; тетрафтороборат кали 4,5...7,5; поваренна соль 3,5...6,5; триполи- фосфат натри 3,0...5,0; бура 1,5...4,5; мыльный порошок 1,5...3,5. 2 табл.The inventive lubricant contains, wt.%: Water 25 ... 29.5; sawdust 20.0 ... 25.0; kerogen of oil shale 5.0 ... 10.0%, sulphite-alcohol stillage 5.0 ... 10.0; sodium bio-xalatozincate (P) 5.0., 10.0; liquid glass 5.0 ... 10.0; potassium tetrafluoroborate 4.5 ... 7.5; sodium chloride 3.5 ... 6.5; sodium tripolyphosphate 3.0 ... 5.0; borax 1.5 ... 4.5; soap powder 1.5 ... 3.5. 2 tab.

Description

Изобретение относитс к смазочным ве ществам дл металлообрабатывающего инструмента и может быть использовано в технологических процессах гор чей штамповки , ковки и прессовани . The invention relates to lubricants for metalworking tools and can be used in hot stamping, forging and pressing processes.

Целью изобретени вл етс повышение стойкости инструмента.An object of the invention is to increase tool life.

Дл достижени указанной цели процесс ГОМД осуществл ют при подогреве заготовки до 1120...1180 К и введении в зону обработки в качестве металлоплакирующей присадки биоксалатоцинката (II) натри (№2рп(С20фр. При этом смазка дополнительно содержит растворимые в воде веще- ства; тетрафтороборат кали KBF4 (ГОСТ 13483-77), триполифосфат натри МабРзОю (ГОСТ 9532-75), буру №2В40 ЮНаО (ГОСТ 4199-76) и порошок хоз йственного мыла при следующем соотношении компонентов , мас.%:To achieve this goal, the HMD process is carried out by heating the preform to 1120 ... 1180 K and introducing sodium (No. 2pp (C20fr.) As a metal-cladding additive of bioxalatozincate (II). In addition, the lubricant additionally contains water-soluble substances; potassium tetrafluoroborate KBF4 (GOST 13483-77), sodium tripolyphosphate MabRzOy (GOST 9532-75), UNUO drill No. 2B40 (GOST 4199-76) and laundry soap powder in the following ratio, wt.%:

25-29,5 с25-29.5 s

ВодаWater

Древесные опилки сSawdust with

размером частиц 0,004-0,1 ммparticle size 0.004-0.1 mm

Жидкое стеклоLiquid glass

Кероген сланца с размером частиц 0,004-0,07 ммKerogen shale with a particle size of 0.004-0.07 mm

Сульфитно-спиртова бардаSulphite-alcohol bard

Биоксалатоцинкат(И) натри Sodium Bioxalate Zincate (I)

Тетрафтороборат кали Potassium tetrafluoroborate

Поваренна сольSalt

Триполифосфат натри Sodium Tripolyphosphate

БураBorax

Мыльный порошокSoap powder

При дополнительном введении в состав смазки (C20/j 2 и других указанных выше компонентов ее седиментационные свойства не ухудшаютс , а степень очистки обработанной поверхности от окалины и твердых отложений улучшаетс . Растворимый в воде комплекс (C204)2 получен из оксалата цинка ZnC204 2Н20 (ТУ 6-09- 1625-77) путем прибавлени к нерастворимому порошку последнего насыщенного водного раствора оксэлата натри NaaCaCM (ГОСТ 5839-77).When the lubricant (C20 / j 2 and the other components mentioned above is additionally added), its sedimentation properties do not deteriorate, and the degree of cleaning of the treated surface from scale and solid deposits improves. The water-soluble complex (C204) 2 is obtained from zinc oxalate ZnC204 2Н20 (TU 6-09-1625-77) by adding to the insoluble powder the last saturated aqueous solution of sodium oxalate NaaCaCM (GOST 5839-77).

Составы приготовленных смазок приведены в табл.1. Способ приготовлени смазок и методика их испытаний не отличались от описанных в источнике информации. Результаты испытаний при различных температурах подогрева заготовок приведены в табл.2.The compositions of the prepared lubricants are given in table 1. The method of preparation of lubricants and the methodology for testing them did not differ from those described in the source of information. The test results at various preheating temperatures are given in Table 2.

В итоге проведенных испытаний установлено , что увеличение концентрации тет- рафторобората кали , триполифосфата натри , буры и мыльного порошка способствует улучшению смазочных свойств композиции , что приводит к снижению коэффициента трени и процента брака изделий , а также некоторому повышению стойкости штампа. Отмеченное вли ние можно объ снить образованием на поверхности инструмента антифрикционных вторичных структур, содержащих, кроме углерода и кремни , фтор, бор и фосфор.As a result of the tests, it was found that an increase in the concentration of potassium tetrafluoroborate, sodium tripolyphosphate, borax, and soap powder improves the lubricating properties of the composition, which leads to a decrease in the friction coefficient and the percentage of defective products, as well as some increase in the resistance of the stamp. The observed effect can be explained by the formation on the surface of the tool of antifriction secondary structures containing, in addition to carbon and silicon, fluorine, boron, and phosphorus.

При добавлении биоксалатоцинката (II) натри емкость инструмента возрастает более значительно, причем рост стойкости соответствует снижению мощности, рассеиваемой на инструменте. Эффективность (C204)2 может быть объ снена адсорбционным пластифицированием поверхности стали в данных конкретных услови х при воздействии расплава цинка (Тпл.692,5 К), образуемого при пиролизе комплексного соединени .When sodium bioxalatozincate (II) is added, the tool capacity increases more significantly, and the increase in resistance corresponds to a decrease in the power dissipated on the tool. The effectiveness of (C204) 2 can be explained by adsorption plasticization of the steel surface under the given specific conditions under the influence of a zinc melt (Mp. 692.5 K) formed during the pyrolysis of the complex compound.

Учитыва , что Zn поверхностно активен по отношению к железу - основному компоненту стали, энтальпи смешени в системе Fe/Zn имеет малое положительное значение (0.24 эВ) и сравнительно невелика в системе Cr/Zn. Характерно, что технологические характеристики составов смазок с биоксалатоцинкатом (II) натри улучшаютс при понижении температуры нагрева заготовки of 1450 до 1150 К. При этом температура подогрева штампа не должна выходить за пределы интервала в 500...550 К, Наилучшие результаты (повышение стойкости штампов на 17%) получены с составом смазки № 7, содержащим 7,5 мас.% (C204)2 и оптимальные концентрации других ингредиентов в температурном ин- .тервале подогрева заготовок 1120...1180 К. При температурах ниже указанного интервала затрудн етс процесс пластического обжати поковок. При их нагреве выше 1180 К резко возрастает рассеиваема на штамповочном инструменте мощность и падает стойкость инструмента. По-видимому, отмеченный факт можно объ снить тем, что выше верхней границы интервала темпера- тур начинаетс процесс кипени металлического цинка ( К), а также его усиленным св зыванием с неметаллическими компонентами смазки.Taking into account that Zn is surface active with respect to iron, the main component of steel, the enthalpy of mixing in the Fe / Zn system has a small positive value (0.24 eV) and is relatively small in the Cr / Zn system. It is characteristic that the technological characteristics of the compositions of sodium bioxalatozincate (II) lubricants are improved by lowering the heating temperature of the workpiece from 1450 to 1150 K. At the same time, the temperature of the die should not go beyond the range of 500 ... 550 K, the best results (increasing the resistance of the dies 17%) were obtained with a grease composition No. 7 containing 7.5 wt.% (C204) 2 and the optimal concentrations of other ingredients in the temperature range of preheating 1120 ... 1180 K. At temperatures below this range, the process is difficult layer personal compression of forgings. When they are heated above 1180 K, the power dissipated by the stamping tool increases sharply and the tool life decreases. Apparently, this fact can be explained by the fact that above the upper boundary of the temperature range, the process of boiling of metallic zinc (K) begins, as well as its enhanced binding to nonmetallic components of the lubricant.

Фор мула изобретени Смазка дл гор чей обработки металлов давлением, включающа воду, древесные опилки, кероген сланца, сульфитно-спиртовую барду и поваренную соль, отличающа с тем, что, с целью повышени стойкости деформирующего инструмента за счет пластифицировани поверхностного сло материала заготовки и уменьшени его налипани на деформирующий инструмент, она дополнительно содержит бмоксалато- цинкат (И) натри , жидкое стекло, тетрафто- роборагкали , триполифосфат натри , буру и мыльный порошок при следующем соотношении компонентов, мас.%:The formula of the invention Lubricant for hot metal forming, including water, sawdust, kerogen slate, sulphite-alcohol stillage and table salt, characterized in that, in order to increase the resistance of the deforming tool by plasticizing the surface layer of the workpiece material and reducing it adhering to the deforming tool, it additionally contains sodium bmoxalate-zincate (I), water glass, tetrafluoroborcene, sodium tripolyphosphate, borax and soap powder in the following ratio of comp nents, wt.%:

вода25,0-29,5 древесные опилки 20,0-25,0 кероган сланца 5,0-10,0 сульфитно-спиртова барда 5,0-10,0 биоксалатоцинкат (il) натри 5,0-10,0 жидкое стекло 5,0-10,0 тетрафтороборат кали 4,5-7,5 поваренна соль 3,5-6,5 триполифосфат натри 3,0-4,0 бура 1,5-4,5 мыльный порошок 1,5-3,5water 25.0-29.5 sawdust 20.0-25.0 kergan shale 5.0-10.0 sulphite-alcohol stillage 5.0-10.0 bioxalatozincate (il) sodium 5.0-10.0 water glass 5.0-10.0 potassium tetrafluoroborate 4.5-7.5 sodium chloride 3.5-6.5 sodium tripolyphosphate 3.0-4.0 borax 1.5-4.5 soap powder 1.5-3, 5

Таблица 1Table 1

Примечание. Состав по 2, дополнительно содержит 4 мас.% бумаги. Состав по 3.Note. Composition according to 2, additionally contains 4 wt.% Paper. Composition of 3.

Таблица 2table 2

Продолжение табл. 2Continuation of the table. 2