RU2299235C2 - Lubricant-cooling liquid concentrate for mechanical treatment of metals - Google Patents

Lubricant-cooling liquid concentrate for mechanical treatment of metals Download PDF

Info

Publication number
RU2299235C2
RU2299235C2 RU2005106014/04A RU2005106014A RU2299235C2 RU 2299235 C2 RU2299235 C2 RU 2299235C2 RU 2005106014/04 A RU2005106014/04 A RU 2005106014/04A RU 2005106014 A RU2005106014 A RU 2005106014A RU 2299235 C2 RU2299235 C2 RU 2299235C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concentrate
water
tall oil
lubricant
cooling liquid
Prior art date
Application number
RU2005106014/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005106014A (en
Inventor
Владимир Александрович Серов (RU)
Владимир Александрович Серов
Original Assignee
Владимир Александрович Серов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Александрович Серов filed Critical Владимир Александрович Серов
Priority to RU2005106014/04A priority Critical patent/RU2299235C2/en
Publication of RU2005106014A publication Critical patent/RU2005106014A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2299235C2 publication Critical patent/RU2299235C2/en

Links

Landscapes

  • Lubricants (AREA)

Abstract

FIELD: special technical liquids.
SUBSTANCE: invention proposes concentrate of lubricant-cooling liquid containing the following components, wt.-%: tall oil or tall oil acids, 22-50; alkanolamine, 8-30; water, 10-52; alcohol or glycol or their esters, 5-10, and alkylsulfonate or alkylbenzenesulfonate, 3-6. The concentrate shows the enhanced stability in hard water and enhanced degree of purity of articles and metal-working tools to be treated. Invention can be used in mechanical metals working by cutting and pressure.
EFFECT: improved and valuable technical properties of concentrate.
2 tbl, 1 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к смазочным материалам, в частности смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), и может быть использовано при механической обработке металлов резанием и давлением.The invention relates to lubricants, in particular cutting fluids (coolant), and can be used in the machining of metals by cutting and pressure.

Как известно, для этих целей в настоящее время применяют водные эмульсии из эмульсолов или растворы неорганических электролитов и поверхностно-активных веществ [1-3]. Примерами таких продуктов могут служить эмульсолы Э, ЭГТ, НГЛ-205, Укринол-1, ЭМУС и др., состоящие из нафтеновых, смоляных (канифольных), жирных сульфокислот (например, от очистки нефтяных дистиллятов) в виде солей с едким натрием (калием), минерального масла и стабилизатора - спирта и воды. В частности, эмульсолы Э (Э-1, Э-2, Э-3) содержат нафтеновые кислоты масляного асидола - 7-12%, едкий натрий - 0.7-1.3%, этиловый спирт или этиленгликоль - 1.5-2.0%, воду - 4-6%, минеральное масло - до 100% [2]. Аналогично ЭМУС: минеральное масло с добавками нефтяных сульфонатов и противоизносных присадок [3]. Далее на месте применения такие концентраты разбавляют водой (обычно в соотношении от 1:50 до 1:10) с образованием эмульсий молочного цвета, используемых для смазки и охлаждения режущего (штампового) инструмента и обрабатываемых изделий.As you know, water emulsions from emulsols or solutions of inorganic electrolytes and surfactants are currently used for these purposes [1-3]. Examples of such products are E, EGT, NGL-205, Ukrinol-1, EMUS, etc. ), mineral oil and stabilizer - alcohol and water. In particular, emulsion E (E-1, E-2, E-3) contain naphthenic acids of oil asidole - 7-12%, sodium hydroxide - 0.7-1.3%, ethyl alcohol or ethylene glycol - 1.5-2.0%, water - 4 -6%, mineral oil - up to 100% [2]. Similar to EMUS: mineral oil with the addition of petroleum sulfonates and antiwear additives [3]. Further, at the place of use, such concentrates are diluted with water (usually in a ratio of 1:50 to 1:10) to form milky emulsions used to lubricate and cool the cutting (stamped) tool and processed products.

Указанные эмульсии, хотя и обладают необходимыми смазочными и охлаждающими свойствами, имеют существенный недостаток - грубую дисперсность частиц и, как следствие, недостаточную устойчивость, особенно в жесткой воде, что негативно сказывается на производительности и качестве обработки металлов (эмульсиям и растворам на основе щелочных (K, Na-) солей кислот присуще также нежелательное здесь повышенное пенообразование).These emulsions, although they have the necessary lubricating and cooling properties, have a significant drawback - coarse particle dispersion and, as a consequence, insufficient stability, especially in hard water, which negatively affects the performance and quality of metal processing (emulsions and solutions based on alkaline (K , Na-) salts of acids also have an undesirable increased foaming here).

Целью настоящего предложения является устранение вышеназванных недостатков известных СОЖ и придание им более высокой целевой эффективности - повышения стойкости металлообрабатывающего инструмента и класса чистоты поверхности изделий.The purpose of this proposal is to eliminate the above-mentioned disadvantages of known coolants and give them higher target efficiency - to increase the durability of the metalworking tool and the class of surface cleanliness of products.

Поставленная цель достигается тем, что концентрат СОЖ согласно изобретению включает талловое масло или кислоты таллового масла, алканоламин, воду, спирт или гликоль или их эфиры, алкилсульфонат или алкилбензолсульфонат при следующем соотношении компонентов, мас.%:The goal is achieved in that the coolant concentrate according to the invention includes tall oil or tall oil acids, alkanolamine, water, alcohol or glycol or their esters, alkyl sulfonate or alkyl benzene sulfonate in the following ratio, wt.%:

Талловое масло или кислоты таллового маслаTall oil or tall oil acids 22-5022-50 Алканоламин, в частности ди- или триэтаноламинAlkanolamine, in particular di- or triethanolamine 8-308-30 ВодаWater 10-5210-52 Спирт или гликоль или их эфирыAlcohol or glycol or their esters 5-105-10 Алкилсульфонат или алкилбензолсульфонатAlkyl sulfonate or alkyl benzene sulfonate 3-63-6

Заявленный качественный и количественный состав СОЖ позволяет получить мелкодисперсные коллоидные растворы, устойчивые к жесткой воде.The claimed qualitative and quantitative composition of the coolant allows to obtain finely dispersed colloidal solutions resistant to hard water.

Примеры реализации предложенияExamples of the proposal

С этой целью были приготовлены следующие концентраты СОЖ, мас.%:For this purpose, the following coolant concentrates were prepared, wt.%:

Концентрат 1 (К-1) - Дистиллированное талловое масло (смесь жирных, смоляных кислот, неомыляемых веществ)Concentrate 1 (K-1) - Distilled tall oil (a mixture of fatty, resin acids, unsaponifiable substances) 22.022.0 ДиэтаноламинDiethanolamine 14.614.6 ВодаWater 51.151.1 ДиэтиленгликольDiethylene glycol 7.37.3 Алкан (C11-C13) сульфонат (Волгонат, 70%-ный)Alkane (C 11 -C 13 ) Sulfonate (Volgonate, 70%) 3.63.6 Трилон БTrilon B 1.41.4   100%one hundred% Концентрат 2 (К-2) - Легкое талловое маслоConcentrate 2 (K-2) - Light tall oil 25.325.3 Бутилцеллозольв (монобутиловый эфир этиленгликоля)Butyl cellosolve (ethylene glycol monobutyl ether) 9.59.5 ДиэтаноламинDiethanolamine 10.110.1 ВодаWater 50.650.6 Алкил (C12-C14)бензол сульфонат (Сульфанол)Alkyl (C 12 -C 14 ) Benzene Sulfonate (Sulfanol) 3.23.2 Трилон БTrilon B 1.31.3   100%one hundred% Концентрат 3 (К-3) - Дистиллированные талловые кислотыConcentrate 3 (K-3) - Distilled Tallic Acids 46.546.5 ТриэтаноламинTriethanolamine 30.030.0 Этнл(бутил)целлозольвEthnl (butyl) cellosolve 5.85.8 Алкансульфонат (Волгонат 60%-ный)Alkanesulfonate (Volgonate 60%) 5.85.8 ВодаWater 11.911.9   100%one hundred%

Кроме вышеназванных компонентов указанные концентраты при необходимости могут содержать также малые добавки из числа комплексонов, ингибиторов коррозии, бактерицидов, душистых веществ и т.д. При этом в качестве таллового масла пригодны легкие, дистиллированные масла, а также дистиллированные талловые кислоты с кислотным числом 70-190 мгКОН/г.In addition to the above components, these concentrates, if necessary, may also contain small additives from the number of complexones, corrosion inhibitors, bactericides, fragrances, etc. Moreover, light, distilled oils, as well as distilled tall acids with an acid number of 70-190 mgKOH / g are suitable as tall oil.

Концентраты СОЖ готовили смешением компонентов в указанных в примерах количествах и последовательности при температуре 70-80°С (на стадии омыления, 40-50 мин) до получения однородной смеси. При разбавлении водой в 10-50 раз (хотя в отдельных случаях, например, при холодной прокатке металлов или некоторых условиях обработки резанием концентраты могут использоваться как таковые) они образуют коллоидные растворы светло-желтого цвета.Coolant concentrates were prepared by mixing the components in the amounts and sequences indicated in the examples at a temperature of 70-80 ° C (at the saponification stage, 40-50 min) until a homogeneous mixture was obtained. When diluted with water by 10-50 times (although in some cases, for example, during cold rolling of metals or in certain conditions of cutting treatment, concentrates can be used as such), they form light yellow colloidal solutions.

Сравнительный дисперсионный анализ (средний размер частиц в мкм) разбавленных растворов на основе концентратов 1-3, а также эмульсий Э-2 и Укринола-1, выполненный с помощью микроскопии (микроскоп МБС-10 с камерой Горяева-Тома), показал (чертеж), что более 70% частиц первых 1-10 мкм, тогда как вторые (60% частиц) - 20-50 мкм.Comparative analysis of variance (average particle size in microns) of diluted solutions based on concentrates 1-3, as well as emulsions E-2 and Ukrinol-1, performed using microscopy (MBS-10 microscope with a Goryaev-Tom camera), showed (drawing) that more than 70% of the particles of the first 1-10 microns, while the second (60% of particles) - 20-50 microns.

Соответственна и их устойчивость в жесткой воде (испытания проводили по ГОСТ 6243, п.3 на воде искусственной жесткости 20°dH по немецкой шкале, содержащей 600 мг/л MgSO4 и 124 мг/л CaCl2). См. табл.1, из которой видны очевидные преимущества предлагаемых растворов СОЖ.Correspondingly, their stability in hard water (tests were carried out according to GOST 6243, item 3 on water of artificial hardness 20 ° dH according to the German scale containing 600 mg / l MgSO 4 and 124 mg / l CaCl 2 ). See table 1, from which the obvious advantages of the proposed coolant solutions are visible.

Таблица 1
Устойчивость предлагаемых и известных СОЖ в жесткой воде
Table 1
Stability of proposed and known coolants in hard water
СОЖ (3%-ный водный раствор), вода 20°dHCoolant (3% aqueous solution), water 20 ° dH Объем отделений масла - "сливок", см3, при τ, мин.The volume of oil compartments is “cream”, cm 3 , at τ, min. 00 30thirty 1440 (сутки)1440 (days) На основе Концентрата 1Based on Concentrate 1 00 00 3 («сливки»)3 ("cream") Концентрата 2Concentrate 2 00 00 2 («сливки»)2 ("cream") Концентрата 3Concentrate 3 00 2 («сливки»)2 ("cream") 4 («сливки»)4 ("cream") Эмульсола Э-2Emulsol E-2 3 («сливки»)3 ("cream") 5 (масло)5 (oil) 6 (масло)6 (oil) Эмульсола Укринол-1Emulsola Ukrinol-1 00 2 («сливки»)2 ("cream") 3 (масло)3 (oil)

Технологические (станочные) испытания эффективности СОЖ проведены при точении и сверлении алюминиевых сплавов АМЦ и АЛ-9 (скорость резания 360 м/мин, подача 0.1 мм/об; скорость вращения сверла 1000 об/мин, глубина сверления 35 мм) - табл.2: показатели стойкости инструмента и чистоты обработки с предлагаемыми растворами СОЖ в 1.5-2 раза выше, чем у известных продуктов - свидетельство того, что более мелкие частицы веществ раствора лучше проникают в зону контакта инструмент - обрабатываемое изделие.Technological (machine-tool) tests of the coolant efficiency were carried out when turning and drilling aluminum alloys AMC and AL-9 (cutting speed 360 m / min, feed 0.1 mm / rev; drill rotation speed 1000 rpm, drilling depth 35 mm) - Table 2 : indicators of tool durability and purity of processing with the proposed coolant solutions are 1.5-2 times higher than that of known products - evidence that smaller particles of solution substances penetrate better into the contact zone of the tool - the workpiece.

Таблица 2
Технологические свойства (эффективность) предлагаемых и известных СОЖ при обработке металлов
table 2
Technological properties (efficiency) of the proposed and known coolants in metal processing
СОЖ (3%-ный водный раствор)Coolant (3% aqueous solution) Точение сплава АМЦAMC alloy turning Сверление сплава АЛ-9Drilling Al-9 Alloy Класс чистоты поверхностиSurface cleanliness class Стойкость сверл (кол-во отв. до контрольного износа инструмента, шт)The resistance of the drill (number of holes. To the control tool wear, pcs) На основе концентрата 1Based on concentrate 1 55 4040 Концентрата 2Concentrate 2 55 3434 Эмульсола Э-2Emulsol E-2 4four 2222 Эмульсола Укр.-1Emulsola Ukr.-1 4four 2727

Таким образом, по совокупности приведенных результатов эффективность предложенных составов СОЖ выше известных, что было достигнуто новым, определенным сочетанием и составом компонентов.Thus, according to the totality of the presented results, the effectiveness of the proposed coolant compositions is higher than the known ones, which was achieved by a new, specific combination and composition of components.

Источники информацииInformation sources

1. Н.Н.Курчик и др., Смазочные материалы для обработки металлов резанием, изд. "Химия", М., 1972, с.130-155.1. NN Kurchik et al., Lubricants for metal cutting, ed. "Chemistry", M., 1972, S. 130-155.

2. Товарные нефтепродукты: Свойства и применение. Справочник, изд. "Химия", М., 1972. С.346-354.2. Commodity petroleum products: Properties and applications. Handbook, ed. "Chemistry", M., 1972. S. 346-354.

3. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества (справочник), под ред. А.А.Абрамзона и Е.Д.Щукина, Л., »Химия», 1984.3. Surface phenomena and surfactants (handbook), ed. A.A. Abramzon and E. D. Shchukin, L., "Chemistry", 1984.

Claims (1)

Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий талловое масло или кислоты таллового масла, алканоламин, воду, спирт или гликоль или их эфиры, алкилсульфонат или алкилбензолсульфонат при следующем соотношении компонентов, мас.%:Cutting fluid concentrate for machining metals, including tall oil or tall oil acids, alkanolamine, water, alcohol or glycol or their esters, alkyl sulfonate or alkyl benzene sulfonate in the following ratio, wt.%: Талловое масло или кислоты таллового маслаTall oil or tall oil acids 22-5022-50 АлканоламинAlkanolamine 8-308-30 ВодаWater 10-5210-52 Спирт или гликоль или их эфирыAlcohol or glycol or their esters 5-105-10 Алкилсульфонат или алкилбензолсульфонатAlkyl sulfonate or alkyl benzene sulfonate 3-63-6
RU2005106014/04A 2005-03-03 2005-03-03 Lubricant-cooling liquid concentrate for mechanical treatment of metals RU2299235C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005106014/04A RU2299235C2 (en) 2005-03-03 2005-03-03 Lubricant-cooling liquid concentrate for mechanical treatment of metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005106014/04A RU2299235C2 (en) 2005-03-03 2005-03-03 Lubricant-cooling liquid concentrate for mechanical treatment of metals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005106014A RU2005106014A (en) 2006-08-10
RU2299235C2 true RU2299235C2 (en) 2007-05-20

Family

ID=37059389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005106014/04A RU2299235C2 (en) 2005-03-03 2005-03-03 Lubricant-cooling liquid concentrate for mechanical treatment of metals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2299235C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2535948C2 (en) * 2012-12-20 2014-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Булгар-Синтез" Cooling liquid concentrate
RU2674162C1 (en) * 2017-11-16 2018-12-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Lubricating cooling technological means for treating metals by cutting and for surface deformation processes
RU2676690C1 (en) * 2018-07-04 2019-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) Lubricant and cooling technological means for treatment of metals by cutting and diamond grinding

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КУРЧИК Н.Н. и др. Смазочные материалы для обработки металлов резанием. - М.: Химия, 1972, с.140-146. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2535948C2 (en) * 2012-12-20 2014-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Булгар-Синтез" Cooling liquid concentrate
RU2674162C1 (en) * 2017-11-16 2018-12-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Lubricating cooling technological means for treating metals by cutting and for surface deformation processes
RU2676690C1 (en) * 2018-07-04 2019-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) Lubricant and cooling technological means for treatment of metals by cutting and diamond grinding

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005106014A (en) 2006-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101104831B (en) Micro-emulsification stainless steel cutting liquid
US3897349A (en) Anti-rust additive composition
CN106281616A (en) A kind of aluminium alloy machining long-life low bubble emulsion
EP3394230B1 (en) Metalworking fluid
AU2014321172B2 (en) Additive compositions and industrial process fluids
CN102719306A (en) Green microemulsion metal cutting fluid and its preparation method
KR20070015552A (en) A process for making metal working fluid from heavy alkylate
Kajdas Additives for metalworking lubricants‐a review
CN103103013A (en) Environmentally-friendly cutting fluid
US2668146A (en) Metal-working compositions
KR20220089673A (en) Metal-working Fluid Compositions and Methods for Making
RU2299235C2 (en) Lubricant-cooling liquid concentrate for mechanical treatment of metals
CN106929137A (en) Fully synthetic cutting fluid
CN1398293A (en) Water-soluble aluminium and aluminium alloys hot rolling compsn.
WO2011111064A1 (en) Composition of semi - synthetic, bio -stable soluble cutting oil.
RU2674162C1 (en) Lubricating cooling technological means for treating metals by cutting and for surface deformation processes
US2628197A (en) Metalworking lubricant
US2732348A (en) Oil-in-water metalworking lubricant
RU2676690C1 (en) Lubricant and cooling technological means for treatment of metals by cutting and diamond grinding
RU2635329C1 (en) Oil coolant for metal machining
JPH08501119A (en) Amine-free cooling lubricant
US2811489A (en) Non-staining metal working lubricant
Canter The chemistry of metalworking fluids
RU2208046C2 (en) Lubricating fluid concentrate
US2165436A (en) Cutting and cooling lubricant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080304