RU2674162C1 - Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования - Google Patents

Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования Download PDF

Info

Publication number
RU2674162C1
RU2674162C1 RU2017140008A RU2017140008A RU2674162C1 RU 2674162 C1 RU2674162 C1 RU 2674162C1 RU 2017140008 A RU2017140008 A RU 2017140008A RU 2017140008 A RU2017140008 A RU 2017140008A RU 2674162 C1 RU2674162 C1 RU 2674162C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutting
triethanolamine
technological means
polyethylene glycol
surface deformation
Prior art date
Application number
RU2017140008A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Алексеевич Полетаев
Ирина Игоревна Ведерникова
Елизавета Валерьевна Шпенькова
Антон Андреевич Голяс
Татьяна Юрьевна Степанова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ)
Priority to RU2017140008A priority Critical patent/RU2674162C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2674162C1 publication Critical patent/RU2674162C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M173/00Lubricating compositions containing more than 10% water
    • C10M173/02Lubricating compositions containing more than 10% water not containing mineral or fatty oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M129/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen
    • C10M129/02Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing oxygen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M129/04Hydroxy compounds
    • C10M129/06Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M129/08Hydroxy compounds having hydroxy groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing at least 2 hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M133/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen
    • C10M133/02Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing nitrogen having a carbon chain of less than 30 atoms
    • C10M133/04Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines
    • C10M133/06Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M133/08Amines, e.g. polyalkylene polyamines; Quaternary amines having amino groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms containing hydroxy groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам и может быть использовано при обработке металлов резанием и отделочно-упрочняющей обработке поверхностей деталей из сталей и цветных металлов резанием и методами поверхностно-пластического деформирования. Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования, содержащее триэтаноламин, дополнительно содержит олеиновую кислоту, полиэтиленгликоль, индустриальное масло И-20 при следующем соотношении компонентов, мас.%: триэтаноламин 15; олеиновая кислота 5; полиэтиленгликоль 40; индустриальное масло (И-20) 40. Технический результат состоит в разработке эффективного пластичного смазочно-охлаждающего технологического средства для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования, т.е. позволяющего уменьшить расход СОТС при постоянной ее подаче в зону обработки, повысить стойкость инструментов и уменьшить величину шероховатости. 2 ил.

Description

Изобретение относится к смазочно-охлаждающим технологическим средствам (СОТС) и может быть использовано при обработке металлов резанием и отделочно-упрочняющей обработке поверхностей деталей из сталей и цветных металлов резанием и методами поверхностно-пластического деформирования (ППД).
Как известно, для этих целей в настоящее время применяют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ): водные эмульсии из 5 эмульсолов или растворы неорганических электролитов и поверхностно-активных веществ (Курчик Н.Н. и др., Смазочные материалы для обработки металлов резанием, изд. "Химия", М., 1972, с. 130-155.). 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- 10 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% (Товарные нефтепродукты: Свойства и применение. Справочник, изд. "Химия", М., 1972. С. 346-354.). Аналогично ЭМУС: минеральное масло с добавками нефтяных сульфонатов и противоизносных присадок (Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества (справочник), под ред. А.А. Абрамзона и Е.Д. Щукина, Л., «Химия», 1984.). 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.
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).
Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости (патент РФ №2597599, МПК С10М 173/00, С10М 109/02, С10М 105/66, C10N 30/04, C10N 30/06, C10N 30/12, C10N 40/20, 2016 г.), содержащий продукты взаимодействия триэтаноламина с олеиновой кислотой, борной кислотой, моноалкилфосфорной кислотой, целевые добавки - пеногаситель и отдушку и воду, при этом в качестве продукта взаимодействия триэтаноламина с олеиновой кислотой используют триэтаноламиновые мыла олеиновой кислоты и триэтаноламиновые мыла оксиэтилированной олеиновой кислоты на 7 молей окиси этилена, в качестве продукта взаимодействия триэтаноламина с борной кислотой используют продукт взаимодействия триэтаноламина с модифицированной борной кислотой, в качестве продукта взаимодействия триэтаноламина с моноалкилфосфорной кислотой используют продукт, где в качестве спиртового агента служит полиэтиленгликоль 400, концентрат дополнительно содержит водный раствор полиэтиленгликоля 1500 в концентрации 30-35% масс, и ингибитор меди, в качестве которого используют продукт взаимодействия бензотриазола с триэтаноламином в массовом соотношении 1:5, при следующем соотношении компонентов, мас. %: триэтаноламиновые мыла олеиновой кислоты - 10,0-20,0; триэтаноламиновые мыла оксиэтилированной олеиновой кислоты на 7 молей окиси этилена - 10,0-12,0; продукт взаимодействия триэтаноламина с модифицированной борной кислотой - 25,0-28,0; продукт взаимодействия триэтаноламина с моноалкилфосфорной кислотой, где в качестве спиртового агента служит полиэтиленгликоль 400, - 25,0-30,0; водный раствор 30-35% полиэтиленгликоля 1500 - 10,0-12,0; продукт взаимодействия бензотриазола с триэтаноламином в массовом соотношении 1:5 - 0,3-0,5; пеногаситель - 0,05-0,07; отдушка - 0,003-0,005; вода - до 100%.
Недостатком такого состава СОЖ является необходимость осуществления ее подачи поливом в зону контакта инструмента и детали при обработке детали пластическим деформированием, что значительно повышает расход СОЖ при постоянной ее подаче в зону обработки.
Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов (патент на изобретение РФ №2299235, МПК С10М 173/02, С10М 135/10, С10М 129/56, С10М 133/08, C10N 40/20, 2007 г.), принятый за прототип, включающий талловое масло или кислоты таллового масла, алканоламин, воду, спирт или гликоль или их эфиры, алкилсульфонат или алкилбензолсульфонат при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Талловое масло или кислоты таллового масла 22-50;
Алканоламин, в частности ди- или триэтаноламин 8-30;
Вода 10-52;
Спирт или гликоль или их эфиры 5-10;
Алкилсульфонат или алкилбензолсульфонат 3-6,
Заявленный качественный и количественный состав СОЖ позволяет получить мелкодисперсные коллоидные растворы, устойчивые к жесткой воде. 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 мг КОН/г.
Такие СОЖ обладают рядом преимуществ: более высокой охлаждающей способностью, пожаробезопасностью, лучшими санитарно-гигиеническими характеристиками, сравнительно невысокой стоимостью рабочих растворов.
Недостатками такого состава смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) являются наличие неудовлетворительных смазочных свойств и трудность вопросов регенерации и утилизации отработанных растворов. Кроме того, имеется необходимость осуществления подачи СОЖ поливом в зону контакта инструмента и детали, что значительно повышает расход СОЖ при постоянной ее подаче в зону обработки и снижает эффективность использования самого раствора СОЖ (недостаточные стойкость инструментов и величина шероховатости Ra).
Техническим результатом настоящего изобретения является разработка эффективного пластичного смазочно-охлаждающего технологического средства для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования, т.е. позволяющего уменьшить расход СОТС при постоянной ее подаче в зону обработки, повысить стойкость инструментов и уменьшить величину шероховатости Ra.
Технический результат достигается тем, что смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования, содержащее триэтаноламин, дополнительно содержит олеиновую кислоту, полиэтиленгликоль, индустриальное масло И-20 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Триэтаноламин 15;
Олеиновая кислота 5;
Полиэтиленгликоль 40;
Индустриальное масло И-20 40.
Пластичные СОТС обычно представляют собой смазки в виде пасты, состав которых зависит от вида загустителя. Пластичные СОТС применяются однократно, но применение их экономически оправдано ввиду малого расхода на многих технологических операциях. Пластичные СОТС применяются также на оборудовании, где отсутствует система охлаждения, когда применение жидких СОТС по санитарно-гигиеническим условиям невозможно. Пластичные смазочные материалы используют в мелкосерийном производстве, на операциях с низкими скоростями резания (резьбонарезании, развертывании, при выполнении ручных слесарных операций и т.д.), на операциях поверхностно-пластического деформирования, в том числе, труднообрабатываемых металлов и сплавов. Методы нанесения пластичных смазок различны: погружением инструмента в смазочный материал, нанесением вручную кистью или лопаточкой на инструмент или обрабатываемую деталь, подвод к зоне резания при помощи шприца и т.д.
Для реализации изобретения необходимы следующие вещества:
- триэтаноламин (ТУ 2423-168-00203335-2007);
- олеиновая кислота техническая (Технические условия. ГОСТ 7580-91);
- полиэтиленгликоль-1000 (ТУ 2483-007 - 71150986-2006);
- индустриальное масло И-20 (ГОСТ 20799-88).
Триэтаноламин - это ингибитор коррозии.
Полиэтиленгликоль-1000 является хорошим загустителем и снижает коэффициент трения.
Масло И-20, используется в качестве базового компонента при изготовлении пластичных смазок.
Олеиновая кислота техническая предназначена для получения сложных эфиров с полиэтиленгликолем -1000.
Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования получают смешением в указанных количествах и в следующей последовательности: триэтаноламин, олеиновую кислоту и полиэтиленгликоль-1000 (загуститель) перемешивают в течение 10 минут. Затем добавлют индустриальное масло И-20 и нагревают смесь до температуры 70-80°С и, помешивая, выдерживают состав при указанной температуре в течение одного часа при следующем соотношении компонентов, мас. %: триэтаноламин 15; олеиновая кислота 5; полиэтиленгликоль 40; индустриальное масло И-20 40.
Окончательно смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования изготовлено в виде пасты.
Технологические (станочные) испытания эффективности заявляемого смазочно-охлаждающего технологического средства для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования проведены при нарезании резьбы метчиками диаметром Мб и при обработке поверхностей деталей алмазным выглаживанием.
Относительная стойкость метчиков определялась при нарезании резьбы на деталях из стали 45 на радиально-сверлильном станке 2А135 с автоматической подачей инструмента и отсутствующей системой охлаждения при следующих режимах: n=12 об/мин. Обрабатываемым материалом были выбраны заготовки в форме пластин толщиной 10 мм. СОТС наносилось вручную лопаточкой на метчик. На Фиг. 1. приведены относительная стойкость метчиков при обработке стали 45: 1 - без СОТС; 2 - с известным составом СОТС (прототип); 3 - с заявляемым смазочно-охлаждающим технологическим средством для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования.
Относительная стойкость метчиков с применением заявляемого смазочно-охлаждающего технологического средства для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования на 20% выше, чем у метчиков с использованием известных растворов СОЖ - свидетельство того, что заявляемое смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования в виде пасты имеет улучшенные смазочные свойства, и за счет этого активнее проникает и удерживается в зоне контакта инструмент - обрабатываемое изделие.
Обработка алмазным выглаживанием поверхностей деталей из стали 40X13 проводилась на токарном станке типа ИЖ 250ИТВМФ1.Технология упрочнения алмазным выглаживанием включает следующие этапы:
- токарная обработка (точение) при режимах:
n=800 об/мин, S=0,15 мм/об;
- алмазное выглаживание при режимах:
n=200 об/мин, S=0,015 мм/об, сила выглаживания - 200 Н.
Измерение шероховатости Ra производилось на приборе профилометре - профилографе модели АБРИС-ПМ7, запись профилограмм - на ЭВМ.
На фиг. 2. показана гистограмма изменения шероховатости Ra в зависимости от метода обработки для деталей из стали 40X13: 1 - точение; 2 - точение + алмазное выглаживание с применением СОЖ (прототип); 3 - точение + алмазное выглаживание с применением заявляемого смазочно-охлаждающего технологического средства для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования.
Величина шероховатости Ra после обработки алмазным выглаживанием поверхностей деталей из сталей 40X13 с применением заявляемого смазочно-охлаждающего технологического средства для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования на 15-20% меньше, чем после обработки алмазным выглаживанием с использованием известных растворов смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Это свидетельство того, что заявляемое смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования в виде пасты имеет улучшенные смазочные свойства и за счет этого активнее проникает в зону контакта инструмент - обрабатываемое изделие и удерживается там во время обработки.
Таким образом, по совокупности приведенных результатов эффективность предложенных составов СОТС выше известных, что было достигнуто новым, определенным сочетанием и составом компонентов.

Claims (2)

  1. Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования, содержащее триэтаноламин, отличающееся тем, что дополнительно содержит олеиновую кислоту, полиэтиленгликоль, индустриальное масло И-20 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
  2. Триэтаноламин 15 Олеиновая кислота 5 Полиэтиленгликоль 40 Индустриальное масло И-20 40
RU2017140008A 2017-11-16 2017-11-16 Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования RU2674162C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017140008A RU2674162C1 (ru) 2017-11-16 2017-11-16 Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017140008A RU2674162C1 (ru) 2017-11-16 2017-11-16 Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2674162C1 true RU2674162C1 (ru) 2018-12-05

Family

ID=64603583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017140008A RU2674162C1 (ru) 2017-11-16 2017-11-16 Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2674162C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708084C1 (ru) * 2019-03-04 2019-12-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) Смазочно-охлаждающее технологическое средство для механической обработки металлов

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133261C1 (ru) * 1998-06-15 1999-07-20 Открытое акционерное общество "ГАЗ" Способ получения эмульсола для механической обработки металлов
RU2299235C2 (ru) * 2005-03-03 2007-05-20 Владимир Александрович Серов Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов
WO2008051330A1 (en) * 2006-10-24 2008-05-02 Chemtura Corporation Soluble oil containing overbased sulfonate additives
RU2375418C2 (ru) * 2008-01-22 2009-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "БСВ-ХИМ" Эмульсол атм-сож-2 для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости
RU2597599C1 (ru) * 2015-08-07 2016-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОФМАСЛО" Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133261C1 (ru) * 1998-06-15 1999-07-20 Открытое акционерное общество "ГАЗ" Способ получения эмульсола для механической обработки металлов
RU2299235C2 (ru) * 2005-03-03 2007-05-20 Владимир Александрович Серов Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов
WO2008051330A1 (en) * 2006-10-24 2008-05-02 Chemtura Corporation Soluble oil containing overbased sulfonate additives
RU2375418C2 (ru) * 2008-01-22 2009-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "БСВ-ХИМ" Эмульсол атм-сож-2 для приготовления смазочно-охлаждающей жидкости
RU2597599C1 (ru) * 2015-08-07 2016-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОФМАСЛО" Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708084C1 (ru) * 2019-03-04 2019-12-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) Смазочно-охлаждающее технологическое средство для механической обработки металлов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018032853A1 (zh) 一种微乳切削液及其制备工艺
JPH04516B2 (ru)
CN102719306A (zh) 绿色微乳型金属切削液及其制备方法
CN103865617A (zh) 一种润滑切削剂及其制备方法
Kajdas Additives for metalworking lubricants‐a review
US5171903A (en) Lubricating oil composition
RU2674162C1 (ru) Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования
JP5131258B2 (ja) 金属加工用油剤、金属加工方法及び金属加工品
CN108048178A (zh) 一种金属精加工用多功能油性切削液及其制备方法
RU2299235C2 (ru) Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов
CN104877737B (zh) 航空航天设备特种材料用乳化切削液及制备方法和用途
RU2676690C1 (ru) Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием
US2628197A (en) Metalworking lubricant
JPH08501119A (ja) 無アミン冷却潤滑剤
US4985158A (en) Lubricating oil composition and method for supplying same
JP5043289B2 (ja) 金属変形組成物及びその使用
US5094764A (en) Method for supplying a lubricating oil composition
RU2208046C2 (ru) Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости
Haydarov et al. A REVIEW OF MODERN RESEARCH ON THE COMPOSITION, TYPES AND INNOVATIONS OF CUTTING FLUIDS
JPH07305084A (ja) 水溶性高速切削油組成物
RU2708084C1 (ru) Смазочно-охлаждающее технологическое средство для механической обработки металлов
US3205172A (en) Universal machining fluid
KR101995366B1 (ko) 극압성과 유화성을 향상시킬 수 있는 윤활 방청제 제조 방법
RU2151171C1 (ru) Смазка для холодного волочения алюминиевой проволоки
CA1046047A (en) Method for improving the adherence of oil type metalworking coolants to metal surfaces

Legal Events

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

Effective date: 20191117