RU2037514C1

RU2037514C1 - Lubricant-coolant liquid for metal mechanical working

Info

Publication number: RU2037514C1
Application number: RU93006376A
Authority: RU
Inventors: А.И. Тарасова; Л.С. Харитонова; В.Н. Долгов; Л.Н. Бирбраер
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "ГАЗ"
Priority date: 1993-02-03
Filing date: 1993-02-03
Publication date: 1995-06-19

Abstract

FIELD: metal working. SUBSTANCE: liquid has, wt.-% emulsol prepared on the basis of mineral oil, ester of tall oil and triethanolamine, tall oil and potassium hydroxide 2.5-3.5; 25% aqueous dispersion of copolymer of vinyl chloride with vinyl acetate 0.1-0.5; condensation product of monoethanolamine with dimethylolurea 0.1-0.3, alkylbenzenesulfoacid sodium salts 0.025-0.075, and water the rest. EFFECT: enhanced quality of liquid. 3 tbl

Description

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), применяемым для механической обработки металлов резанием. The invention relates to cutting fluids (coolant) used for machining metals by cutting.

Известно большое количество СОЖ, представляющих собой водные растворы эмульсолов [1]
Известна СОЖ массового использования на основе эмульсола ЭТ-2, состоящего из минерального масла и эмульгирующих присадок натриевых солей нафтеновых кислот, применяемая при механической обработке металлов резанием [2]
Однако эта СОЖ является недостаточно эффективной как по техническим, так и по сопутствующим свойствам, а именно в процессе эксплуатации наблюдается низкая стойкость режущего инструмента, микробопоражение и коррозия.A large number of coolants are known, which are aqueous solutions of emulsols [1]
Known coolant for mass use on the basis of emulsol ET-2, consisting of mineral oil and emulsifying additives of sodium salts of naphthenic acids, used in the mechanical processing of metals by cutting [2]
However, this coolant is not sufficiently effective both in technical and in concomitant properties, namely during operation, low resistance of the cutting tool, microdefeat and corrosion are observed.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой СОЖ является СОЖ ФМИ-6 для механической обработки металлов резанием на основе минерального масла, эфира таллового масла и триэта- ноламина, таллового масла и гидроксида калия состава, мас. The closest in technical essence to the proposed coolant is coolant FMI-6 for machining metals by cutting based on mineral oil, tall oil ether and triethanolamine, tall oil and potassium hydroxide composition, wt.

Масло веретенное для
солидола ТУ УССР 38.201202-76 68,9
Ингибитор коррозии
металла "Эмулин" марки Б
(эфир таллового масла с
триэтаноламином) ТУ 6-14-07-36-88 11,0
Талловое масло сырое
марки ЛТМ ТУ 13-0281078-119-89 18,0
Кали едкое техническое жидкое ГОСТ 9285-78 2,1 [3]
Однако указанная СОЖ не обеспечивает необходимой износостойкости режущего инструмента при обработке конструкционных и легированных сталей, особенно при нарезании резьбы.Spindle oil for
solidol TU USSR 38.201202-76 68.9
Corrosion inhibitor
metal "Emulin" grade B
(tall oil ester with
triethanolamine) TU 6-14-07-36-88 11.0
Crude tall oil
LTM TU 13-0281078-119-89 18.0 brands
Potassium hydroxide technical liquid GOST 9285-78 2.1 [3]
However, the specified coolant does not provide the necessary wear resistance of the cutting tool when machining structural and alloy steels, especially when threading.

Указанные недостатки устраняются тем, что смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов резанием на основе водной эмульсии эмульсола ФМИ-6, содержащая воду и эмульсол на основе минерального масла, эфира таллового масла и триэтаноламина, таллового масла и гидроксида калия, дополнительно содержит 25%-ную водную дисперсию сополимера винилхлорида с винилацетатом (водную дисперсию А-25), продукт конденсации моноэтаноламина с диметилолмочевиной (карбамол-Б) и натриевые соли алкил бензолсульфокислот (сульфонол) при следующем соотношении компонентов, мас. These disadvantages are eliminated by the fact that the cutting fluid for machining metals by cutting on the basis of an aqueous emulsion of emulsion PMI-6 emulsion containing water and an emulsion based on mineral oil, tall oil ester and triethanolamine, tall oil and potassium hydroxide, additionally contains 25% - aqueous dispersion of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer (aqueous dispersion A-25), a condensation product of monoethanolamine with dimethyl urea (carbamol-B) and sodium salts of alkyl benzenesulfonic acids (sulfonol), as follows m ratio of components, wt.

Эмульсол ФМИ-6 2,5-3,5
25%-ная водная
дисперсия сополи-
мера винилхлори- да с винилацетатом 0,1-0,5
Продукт конденса-
ции моноэтанолами-
на с диметилолмоче- виной 0,1-0,3
Натриевые соли
алкилбензолсуль-
фокислот 0,025-0,075
Вода Остальное до 100%
Водная дисперсия А-25 представляет собой продукт совместной полимеризации винилхлорида с винилацетатом (ТУ 6-01-1181-79) и применяется в производствах лакокрасочных материалов, магнитных и ферромагнитных лент в качестве пропитки. Водная дисперсия А-25 известна также как противоизносная присадка к СОЖ.Emulsol FMI-6 2.5-3.5
25% water
copoly dispersion
measure vinyl chloride with vinyl acetate 0.1-0.5
Condensation Product
with monoethanol
with dimethyl urea 0.1-0.3
Sodium salts
alkylbenzenesulfur
phos acids 0,025-0,075
Water The rest is up to 100%
A-25 aqueous dispersion is a product of the joint polymerization of vinyl chloride with vinyl acetate (TU 6-01-1181-79) and is used in the manufacture of paints and varnishes, magnetic and ferromagnetic tapes as an impregnation. A-25 aqueous dispersion is also known as antiwear agent for coolant.

Карбамол-Б (продукт конденсации диметилолмочевины с моноэтаноламином (ТУ 6-5011400-2-88) применяется как добавка для защиты от микробопоражения. Carbamol-B (a condensation product of dimethylolurea with monoethanolamine (TU 6-5011400-2-88) is used as an additive to protect against microdefeat.

Сульфонол представляет собой натриевые соли алкилбензол сульфокислот (ТУ-6-01-1001-75) и применяется как смачи- вающее, моющее и эмульгирующее вещество. Sulfonol is a sodium salt of alkylbenzene sulfonic acid (TU-6-01-1001-75) and is used as a wetting, washing and emulsifying substance.

Совместное действие указанных компонентов неизвестно. Эффективность нового состава СОЖ достигается за счет образования термодинамически устойчивых комплексов металлоорганических кислород- хлор-сера-азотсодержащих соединений на ювенильных поверхностях в зоне резания, в результате чего увеличивается стойкость режущего инструмента, улучшается качество обработки. The combined effect of these components is unknown. The effectiveness of the new coolant composition is achieved due to the formation of thermodynamically stable complexes of organometallic oxygen-chlorine-sulfur-nitrogen compounds on juvenile surfaces in the cutting zone, which increases the resistance of the cutting tool and improves the quality of processing.

Приготовление эмульсии нового состава производят следующим образом: заполняют емкость на 2/3 объема водой (t воды=30-40^оС) и при механическом перемешивании вводят сульфонол, перемешивают до полного растворения, затем вводят присадку карбамол-Б, перемешивают в течение 5 мин, затем вводят водную дисперсию А-25, перемешивают в течение 5 мин. В приготовленный раствор вводят эмульсол, перемешивают в течение 10 мин, доводят объем приготовленной эмульсии водой (t воды=30-40^оС) до необходимого объема, перемешивают в течение 15 мин, после чего отключают перемешивание, отбирают пробу эмульсии для контроля на соответствие физико-химических показателей требованиям ГОСТ 6243-75.Preparation of the new composition of the emulsion produced as follows: fill capacity volume of water 2/3 (t water = 30-40 ° ^C) and mechanical stirring administered sulphonol stirred until complete dissolution, then injected additive karbamol-B, stirred for 5 min , then the aqueous dispersion A-25 is introduced, mixed for 5 minutes. To this solution is introduced emulsoid, stirred for 10 minutes, the volume was adjusted with water of the prepared emulsion (t water = 30-40 ° ^C) to the extent necessary, stirred for 15 minutes, after which stirring was switched off, the emulsion sample is taken for control to meet physical -chemical indicators to the requirements of GOST 6243-75.

Для проведения сравнительных испытаний подготовили 5 образцов СОЖ (табл. 1). Испытания проведены на основании физико-химических показателей требованиям ГОСТ 6243-75. Результаты сведены в табл.2. For comparative tests, 5 coolant samples were prepared (Table 1). The tests were carried out on the basis of physicochemical parameters to the requirements of GOST 6243-75. The results are summarized in table 2.

Состав 5 исключен из дальнейших испытаний, так как наблюдается повышенное пенообразование и раздражение кожи рук работающих. Composition 5 is excluded from further tests, as increased foaming and irritation of the skin of the hands of the workers are observed.

Составы предлагаемой СОЖ 2, 3, 4 испытаны в сравнении с известной СОЖ 1 (ФМИ-6). Испытания проводились на операции нарезания резьбы на вертикально-сверлильном станке мод. 2Н125. Нарезали резьбу к 1/8" в заготовках из стали 35ХГСА твердостью H_β221 (по чертежу H_β170-225), с содержанием серы 0,0016 мас. метчиками из быстрорежущей стали Р6М5. Режимы резания: скорость резания V=7,0 м/мин, время машинное Т_маш=0,24 мин.The compositions of the proposed coolant 2, 3, 4 tested in comparison with the known coolant 1 (PMI-6). The tests were carried out on the thread cutting operation on a vertical-boring machine mod. 2H125. A 1/8 "thread was cut in billets made of 35KhGSA steel with a hardness of H _β 221 (according to the drawing H _β 170-225), with a sulfur content of 0.0016 wt. Taps made of high-speed steel P6M5. Cutting conditions: cutting speed V = 7.0 m / min, machine time T _mach = 0.24 min.

Эффективность СОЖ оценивали по величине стойкости метчика до переточки в деталях, т.е. до износа его по задней грани 0,5 мкм. Для каждого состава СОЖ опыты повторяли 10 раз и находили среднее значение стойкости инструмента. The effectiveness of the coolant was evaluated by the value of the resistance of the tap to regrinding in detail, i.e. to wear it along the rear face of 0.5 microns. For each coolant composition, the experiments were repeated 10 times and the average value of tool life was found.

Результаты испытаний представлены в табл.3. The test results are presented in table.3.

Из табл.3 видно, что применение предлагаемой СОЖ состава 4 обеспечивает повышение стойкости метчиков при нарезании резьбы в 1,8 раза и чистоты обрабатываемой поверхности с 6 до 2,5 мкм. Кроме того, предлагаемая СОЖ превосходит известную СОЖ ФМИ-6 по бактерицидной и коррозионной устойчивости в 3 раза. From table 3 it can be seen that the use of the proposed coolant composition 4 provides an increase in the resistance of taps when threading 1.8 times and the purity of the treated surface from 6 to 2.5 microns. In addition, the proposed coolant exceeds the known coolant FMI-6 in bactericidal and corrosion resistance by 3 times.

Claims

LUBRICANT-COOLING LIQUID FOR MECHANICAL PROCESSING OF METALS, containing water and an emulsol based on mineral oil, tall oil ester and triethanolamine, tall oil and potassium hydroxide, characterized in that the liquid additionally contains a 25% aqueous dispersion of vinyl acetate copolymer, vinyl chloride copolymer monoethanolamine with dimethylolurea and sodium salts of alkylbenzenesulfonic acids in the following ratio, wt.

Emulsol based on mineral oil, tall oil ester and triethanolamine, tall oil and potassium hydroxide 2.5 3.5
25% Aqueous dispersion of vinyl chloride-vinyl acetate copolymer 0.1 0.5
Condensation product of monoethanolamine with dimethylolurea 0.1 0.3
Sodium salts of alkylbenzenesulfonic acids 0.025 0.075
Water Else