RU2676690C1 - Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием - Google Patents

Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием Download PDF

Info

Publication number
RU2676690C1
RU2676690C1 RU2018124580A RU2018124580A RU2676690C1 RU 2676690 C1 RU2676690 C1 RU 2676690C1 RU 2018124580 A RU2018124580 A RU 2018124580A RU 2018124580 A RU2018124580 A RU 2018124580A RU 2676690 C1 RU2676690 C1 RU 2676690C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lubricating
triethanolamine
technological means
cutting
cooling technological
Prior art date
Application number
RU2018124580A
Other languages
English (en)
Inventor
Татьяна Юрьевна Степанова
Владимир Алексеевич Полетаев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ)
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 химико-технологический университет" (ИГХТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ)
Priority to RU2018124580A priority Critical patent/RU2676690C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2676690C1 publication Critical patent/RU2676690C1/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
    • 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
    • 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
    • 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
    • C10M135/00Lubricating compositions characterised by the additive being an organic non-macromolecular compound containing sulfur, selenium or tellurium
    • C10M135/02Sulfurised compounds
    • C10M135/04Hydrocarbons

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 химической промышленности, а именно - 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 алмазным выглаживанием. Смазочно-охлаждающее технологическое средство (СОТС) для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием содержит триэтаноламин, согласно изобретению, дополнительно имеет в своем составе смазочный графит, полиоксиэтиленгликолевые эфиры высших жирных спиртов, полиэтиленгликоль низкомолекулярный 400, индустриальное масло И-50 при следующем соотношении компонентов, мас. %: триэтаноламин 10-15, смазочный графит 3-5, полиоксиэтиленгликолевые эфиры высших жирных спиртов 10-20, полиэтиленгликоль низкомолекулярный 400 30-40, индустриальное масло И-50 30-40. Техническим результатом настоящего изобретения является улучшение стойкости металлообрабатывающего инструмента и снижение шероховатости поверхности деталей за счет улучшения смазочных и противоизносных свойств СОТС, приводящих к повышению эффективности его использования. 3 ил., 1 табл., 3 пр.

Description

Изобретение относится к химической промышленности, а именно - 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 алмазным выглаживанием.
В настоящее время для этих целей 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-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 имеют существенный недостаток - низкое качество обработки поверхности деталей и недостаточную стойкость инструмента.
Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) [Пат. №2597599 РФ, МПК С10М 173/00, 109/02, 105/66; C10N 30/04, 30/06, 30/12, 40/20. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости / Трошин В.Ю., Ульяненко В.И.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "ПРОФМАСЛО". - №2015133002/04, заявл. 07.08.2015; опубл. 10.09.2016, Бюл. №25. - 10 с.], содержащий продукты взаимодействия триэтаноламина с олеиновой кислотой, борной кислотой, моноалкилфосфорной кислотой, целевые добавки - пеногаситель, отдушку и воду. 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 аналога является повышенная интенсивность изнашивания инструмента при механической обработке детали, так и при пластическом деформировании.
Наиболее близким к предлагаемому составу смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) является концентрат смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) для механической обработки металлов [Патент РФ №2299235, МПК С10М 173/02, С10М 135/10, С10М 129/56, С10М 133/08, C10N 40/20. Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов / Серов В.А.; заявитель и патентообладатель Серов В.А. - №2005106014/04; заявл. 03.03.2005; опубл. 20.05.2007, Бюл. №14. - 5 с.], 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.
Недостатками прототипа являются недостаточная стойкость металлообрабатывающего инструмента и повышенная шероховатость Ra поверхности деталей за счет неудовлетворительных смазочных и противоизносных свойств СОТС, приводящих к низкой эффективности его использования.
Техническим результатом настоящего изобретения является улучшение стойкости металлообрабатывающего инструмента и снижение шероховатости поверхности деталей за счет улучшения смазочных и противоизносных свойств СОТС, приводящих к повышению эффективности его использования.
Указанный результат достигается тем, что смазочно-охлаждающее технологическое средство (СОТС) для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием, содержащее триэтаноламин, согласно изобретению, дополнительно имеет в своем составе смазочный графит, полиоксиэтиленгликолевые эфиры высших жирных спиртов, полиэтиленгликоль низкомолекулярный 400, индустриальное масло И-50 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Триэтаноламин 10-15
Смазочный графит 3-5
Полиоксиэтиленгликолевые эфиры
высших жирных спиртов 10-20
Полиэтиленгликоль низкомолекулярный 400 30-40
Индустриальное масло И-50 30-40.
Технический результат достигается предлагаемым составом компонентов СОТС и их соотношением, способствующим повышению стойкости металлообрабатывающего инструмента и снижению шероховатости поверхности деталей за счет улучшения смазочных и противоизносных свойств СОТС, приводящих к повышению эффективности его использования.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведены показатели относительной стойкости метчиков при обработке стали 40Х: 1 - без СОТС; 2-е известным составом СОТС (прототип); 3, 4, 5 - с предлагаемым составом СОТС; на фиг. 2 - относительная стойкость сверл диаметром 6 мм из быстрорежущей стали Р6М5 при обработке стали 40Х: 6 - без СОТС; 7 - с известным составом СОТС (прототип); 8, 9, 10 - с предлагаемым составом СОТС; на фиг. 3. показана гистограмма изменения шероховатости Ra в зависимости от метода обработки для деталей из стали 40X13, где приведено изменение шероховатости Ra в зависимости от метода обработки для деталей из стали 40X13: 11 - точение; 12 - точение + алмазное выглаживание с применением СОТС (прототип); 13, 14, 15 - точение + алмазное выглаживание с применением предлагаемого состава СОТС.
Для реализации изобретения использованы следующие вещества:
- триэтаноламин (ТУ 2423-168-00203335-2007);
- полиоксиэтиленгликолевые эфиры высших жирных спиртов (препарат ОС-20) (ГОСТ 10730-82. Вещества текстильно-вспомогательные. Препарат ОС-20. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3));
- полиэтиленгликоль низкомолекулярный 400 (ТУ 2483-007-71150986-2006);
- масло И-50 (ГОСТ 20799-88. Масла индустриальные. Технические условия (с Изменениями N 1-5));
- смазочный графит (ГОСТ 8295-73. Графит смазочный. Технические условия (с Изменениями N1-4)).
Триэтаноламин (HO-CH2CH2)3N - это ингибитор коррозии. Триэтаноламин - бесцветная жидкость, смешивается с водой во всех отношениях, слабое основание.
Полиоксиэтиленгликолевые эфиры высших жирных спиртов (препарат ОС-20) - антифрикционные вещества и загустители смазочно-охлаждающего средства (СОТС).
Полиэтиленгликоль низкомолекулярный 400 является гидрофильной основой и связующим веществом СОТС.
Масло И-50, используется в качестве базового компонента при изготовлении пластичных смазок, представляет собой очищенное дистиллятное масло или смесь остаточного и дистиллятного нефтяных масел без присадок, применяется в машинах и механизмах промышленного оборудования.
Смазочный графит - это кристаллический графит, полученный при раздельном или совместном обогащении природных руд, графитсодержащих отходов металлургических производств и производства кремния, предназначенных для изготовления графитовых препаратов и паст, применяемых в качестве смазок.
Смазочно-охлаждающее технологическое средство (СОТС) для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием получают следующим образом.
Пример 1. 10 г (10 мас. %) триэтаноламина, 3 г (3 мас. %) смазочный графита, 10 г (10 мас. %) полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов (препарат ОС-20 (загуститель)) и 40 г (40 мас. %) полиэтиленгликоля низкомолекулярного 400 перемешивают в течение 10 минут. Затем добавляют 37 г (37 мас. %) индустриальное масло И-50 и нагревают смесь до температуры 80°C и, помешивая, выдерживают состав при данной температуре в течение 1 часа и затем охлаждают. В итоге консистенция смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) получается в виде пластичной пасты.
Пример 2. В 12 г (12 мас. %) триэтаноламина добавляют 4 г (4 мас. %) смазочного графита, 12 г (12 мас. %) полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов (препарат ОС-20 (загуститель)) и 32 г (32 мас. %) полиэтиленгликоля низкомолекулярного 400 и перемешивают в течение 13 минут. Затем добавляют 40 г (40 мас. %) индустриального масла И-50 и нагревают смесь до температуры 83°С и, помешивая, выдерживают состав при данной температуре в течение 1 часа и затем охлаждают. В итоге консистенция смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) получается в виде пластичной пасты.
Пример 3.
Триэтаноламин - 15 г (15 мас. %), смазочный графит - 5 г (5 мас. %), полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов (препарат ОС-20 (загуститель)) - 20 г (20 мас. %) и полиэтиленгликоль низкомолекулярный 400 - 30 г (30 мас. %) перемешивают в течение 15 минут. Затем добавляют 30 г (30 мас. %) индустриального масла И-50 и нагревают смесь до температуры 85°C и, помешивая, выдерживают состав при данной температуре в течение 1 часа и затем охлаждают. В итоге консистенция смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) получается в виде пластичной пасты.
Технологические (станочные) испытания эффективности СОТС проведены при сверлении отверстия диаметром 6 мм, нарезании резьбы метчиками диаметром Мб и при обработке поверхностей деталей алмазным выглаживанием.
Относительная стойкость метчиков и сверл определялась, соответственно, при нарезании резьбы и сверлении отверстия на деталях из стали 40Х на радиально-сверлильном станке 2А135 с автоматической подачей инструмента и отсутствующей системой охлаждения при следующих режимах:
- при сверлении: v=8 м/мин, n=500 об/мин, s=0,12 мм/об.;
- при нарезании резьбы: n=12 об/мин.
Обрабатываемым материалом были выбраны заготовки в форме пластин толщиной 10 мм (фиг. 1 и 2). СОТС наносилось вручную лопаточкой на сверло или на метчик.
Относительная стойкость метчиков и сверл при применении предлагаемого смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) выше, чем у метчиков и сверл с использованием прототипа. Это свидетельство того, что СОТС 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=0,01 мм/об, сила выглаживания - 300 Н.
Измерение шероховатости Ra производилось на приборе профилометре - профилографе модели АБРИС-ГГМ7, запись профилограмм - на ЭВМ. Результаты испытаний СОТС - технологические свойства (эффективность) СОТС и известных СОЖ при обработке металлов - приведены в таблице.
Figure 00000001
Из таблицы видно, что после обработки алмазным выглаживанием поверхностей деталей из стали 40X13 с применением предлагаемого смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) величина шероховатости Ra уменьшается по сравнению с прототипом на 15-20%, а при обработке образцов из стали 40Х относительная стойкость метчика увеличилась на 15-18%, сверла на 4-7%.

Claims (2)

  1. Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием, содержащее триэтаноламин, отличающееся тем, что оно содержит также смазочный графит, полиоксиэтиленгликолевые эфиры высших жирных спиртов, полиэтиленгликоль низкомолекулярный 400, индустриальное масло И-50 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
  2. Триэтаноламин 10-15 Смазочный графит 3-5 Полиоксиэтиленгликолевые эфиры высших жирных спиртов 10-20 Полиэтиленгликоль низкомолекулярный 400 30-40 Индустриальное масло И-50 30-40
RU2018124580A 2018-07-04 2018-07-04 Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием RU2676690C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018124580A RU2676690C1 (ru) 2018-07-04 2018-07-04 Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018124580A RU2676690C1 (ru) 2018-07-04 2018-07-04 Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2676690C1 true RU2676690C1 (ru) 2019-01-10

Family

ID=64958652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018124580A RU2676690C1 (ru) 2018-07-04 2018-07-04 Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2676690C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3630898A (en) * 1970-01-09 1971-12-28 Atlantic Richfield Co Product and process
RU2299235C2 (ru) * 2005-03-03 2007-05-20 Владимир Александрович Серов Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов
RU2597599C1 (ru) * 2015-08-07 2016-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОФМАСЛО" Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости
RU2660909C1 (ru) * 2017-05-15 2018-07-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Смазочно-охлаждающее технологическое средство для процессов поверхностного деформирования

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3630898A (en) * 1970-01-09 1971-12-28 Atlantic Richfield Co Product and process
RU2299235C2 (ru) * 2005-03-03 2007-05-20 Владимир Александрович Серов Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов
RU2597599C1 (ru) * 2015-08-07 2016-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПРОФМАСЛО" Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости
RU2660909C1 (ru) * 2017-05-15 2018-07-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Смазочно-охлаждающее технологическое средство для процессов поверхностного деформирования

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.130-155. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3897349A (en) Anti-rust additive composition
CN101104831B (zh) 微乳化型不锈钢切削液
JPH04516B2 (ru)
EP2928992B1 (en) Additive compositions and industrial process fluids
CN113046163B (zh) 一种超低摩擦系数水基切削润滑液
Kajdas Additives for metalworking lubricants‐a review
KR930010573B1 (ko) 금속가공용 윤활유 조성물
US4670168A (en) Aqueous metal removal fluid
EP0484542B1 (en) Lubricant composition for metal working
US20130150271A1 (en) Metalworking fluid composition and method for its use in the machining of compacted graphite iron
JPH0780111B2 (ja) 工作機械の潤滑方法
RU2676690C1 (ru) Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и алмазным выглаживанием
CA2397794A1 (en) Machining fluid and method of machining
US4787995A (en) Lanolin containing metalworking fluids and concentrates
RU2674162C1 (ru) Смазочно-охлаждающее технологическое средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования
JP2004256771A (ja) 水溶性切研削油剤組成物及びその使用方法
RU2299235C2 (ru) Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов
US2628197A (en) Metalworking lubricant
US2165436A (en) Cutting and cooling lubricant
JPH02269197A (ja) 摺動兼金属加工用潤滑組成物
US2811489A (en) Non-staining metal working lubricant
JP6355339B2 (ja) 金属加工油剤組成物、それを用いた加工方法及びその金属加工方法により製造される金属加工部品
RU2208046C2 (ru) Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости
RU2708084C1 (ru) Смазочно-охлаждающее технологическое средство для механической обработки металлов
RU2160305C1 (ru) Концентрат водоэмульсионной смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов