RU2776584C1 - Твердая смазка - Google Patents
Твердая смазка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776584C1 RU2776584C1 RU2021133696A RU2021133696A RU2776584C1 RU 2776584 C1 RU2776584 C1 RU 2776584C1 RU 2021133696 A RU2021133696 A RU 2021133696A RU 2021133696 A RU2021133696 A RU 2021133696A RU 2776584 C1 RU2776584 C1 RU 2776584C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solid lubricant
- stearic acid
- beeswax
- holes
- sulfur
- Prior art date
Links
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 title abstract 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract 4
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N Stearic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N Molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 abstract 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 235000013871 bee wax Nutrition 0.000 abstract 2
- 239000012166 beeswax Substances 0.000 abstract 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 2
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 abstract 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001050 lubricating Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
Images
Abstract
Изобретение относится к твердым смазкам, используемым при механической обработке отверстий осевым инструментом с помощью свёрл, фрез, метчиков. Твердая смазка содержит стеариновую кислоту, пчелиный воск, дисульфид молибдена и серу при следующем соотношении компонентов, мас.%: пчелиный воск 24-26, дисульфид молибдена 14-16, сера 4-6, стеариновая кислота - остальное. Технический результат заключается в получении твердой смазки, которая обладает высокими смазывающими свойствами и является эффективной при механической обработке отверстий осевым инструментом в деталях из таких труднообрабатываемых материалов, как титановые сплавы и смешанные пакеты из полимерных композиционных материалов (ПКМ) с титановыми сплавами. 1 ил., 9 пр.
Description
Изобретение относится к твердым смазкам, используемым при механической обработке отверстий осевым инструментом с помощью свёрл, фрез, метчиков в деталях из труднообрабатываемых материалов, например, титановых сплавов, а также смешанных пакетов из полимерных композиционных материалов (ПКМ) с титановыми сплавами.
В машиностроении при механической обработке отверстий в труднообрабатываемых материалах для обеспечения высокого качества обработки и удовлетворительных условий резания, таких как отсутствие затирания инструмента в заготовке, требуется применение смазочно-охлаждающих технологических средств. Жидкие композиции смазки неприемлемы для этих целей из-за влагопоглощения ПКМ и низкой смазывающей способности жидких смазочно-охлаждающих жидкостей.
В связи с этим возникает необходимость создания твердых смазок, включающих твердую фазу и обладающих целым комплексом свойств (антифрикционные свойства, термоокислительная стабильность с хорошим смазывающим действием).
Известен состав твердой смазки для абразивной обработки материалов, содержащий стеариновую кислоту, минеральное масло, фторированное масло, низкомолекулярный полиэтилен и высокодисперсный порошок на основе лейкоксена, включающий карбид кремния или нитрид алюминия, а также лейкоксеновый концентрат при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Минеральное масло 11÷14
Фторированное масло 6÷8
Низкомолекулярный полиэтилен 1÷2
Высокодисперсный порошок лейкоксенового
концентрата и карбида кремния или нитрида алюминия 15÷18
стеариновая кислота остальное,
при этом она содержит лейкоксеновый концентрат и карбид кремния или нитрид алюминия в отношении, равном 0,5÷1:1 (RU 2005134068, опубл. 10.05.2007 г.).
Однако, твердая смазка известного состава имеет узкую область применения для абразивных работ, таких как шлифование, полирование, хонингование, притирка, доводка, и не предназначена для механической обработки отверстий.
Наиболее близкой по составу к заявляемой является твердая смазка в виде карандашей и брикетов, имеющая в своем составе стеариновую кислоту, пчелиный воск и порошок дисульфида молибдена марки МВЧ-3 с соотношением весовых частей 3:1:0,5, соответственно (Худобин Л.Б., Бердичевский Е.Г. Техника применения смазочно-охлаждающих средств в металлообработке, М, Машиностроение, 1977, стр. 164.).
Однако, такой состав твердой смазки обладает низкими смазывающими свойствами и неэффективен при механической обработке отверстий (сверление и нарезание резьбы) в труднообрабатываемых материалах, например, в титановых сплавах и в смешанных пакетах из ПКМ с титановыми сплавами.
Технический результат заключается в получении твердой смазки, которая обладает высокими смазывающими свойствами и является эффективной при механической обработке отверстий осевым инструментом в деталях из таких труднообрабатываемых материалов, как титановые сплавы и смешанные пакеты из ПКМ с титановыми сплавами.
Технический результат был достигнут в результате того, что твердая смазка, содержащая стеариновую кислоту, пчелиный воск и дисульфид молибдена, согласно изобретению, дополнительно содержит серу, при следующем соотношении компонентов, масс. %.:
Пчелиный воск 24-26;
Дисульфид молибдена 14-16;
Сера 4-6;
Стеариновая кислота остальное.
Как показывают исследования, введение серы в количестве 4-6 мас. % в состав твердой смазки позволяет получать отличные результаты по качеству и скорости обработки в случае использовании этой смазки при сверлении отверстий и нарезании резьбы в заготовках, представляющих собой пакеты, состоящие как минимум из двух слоев, включающие слой титанового сплава и слой полимерного композиционного материала, а именно, углепластика.
Соотношения между компонентами заявляемой смазки были выбраны экспериментально после проведения многочисленных испытаний.
Твердую смазку готовили следующим образом.
Стеариновую кислоту Т-32 (ГОСТ 6484-96) в количестве 55 мас. % и пчелиный воск (25 мас. %) расплавляли при температуре 70-80°С в специальной алюминиевой посуде и перемешивали стеклянной палочкой. Затем насыпали дисульфид молибдена (15 мас. %) и перемешивали смесь до получения однородной массы.
Затем смесь нагревали до 110°С в течение 30-40 минут. Далее, дав остынуть композиции до 80-90°С, добавляли серу молотую (ГОСТ 127.4-93) (5 мас. %) и тщательно перемешивали. Полученную композицию разливали по формам будущих смазочных брикетов. Содержимое формы затвердевало, и брикет был готов к использованию.
При испытании смазку наносили втиранием смазочного брикета в режущие поверхности инструмента: на поверхность сверла для сверления отверстий, на поверхность метчика для нарезания резьбы.
Эффективность твердой смазки оценивали по износостойкостью инструментов, т.е. по количеству обработанных отверстий на операциях сверления мелкоразмерных отверстий и на операциях нарезания резьбы до поломки инструмента.
Испытания проводились на радиально-сверлильном станке модели 2К522 при сверлении отверстий диаметром 2,5 мм сверлами из быстрорежущей стали Р18. Обрабатывались заготовки, содержащие три слоя: титановой сплав - углепластик -титановый сплав.
На фигуре представлена сравнительная таблица результатов испытаний твердых смазок при равных условиях.
Испытания проводили в следующих условиях:
Режимы резания: n = 4000 мин-1; осевая подача S = 100 мм/мин; глубина сверления l =
10 мм. При проведениях опытов № 1 режимы резания были форсированными,
позволяющими уменьшить время работы сверла до его поломки.
Сведения, приведенные в таблице на фигуре, свидетельствуют о том, что использование заявляемой твердой смазки позволяет повысить износостойкость и работоспособность инструмента в 1,3-1,8 раз за счет возможности использования высоких скоростей обработки (форсированные режимы).
При нарезании резьбы без твердой смазки (всухую) и с использованием смазки по прототипу наблюдалось заедание и закусывание режущего инструмента. В случае нарезания резьбы с применением заявляемой твердой смазки режущий инструмент (метчик) не «заедал» в заготовке. Результаты испытаний показали удовлетворительное качество нарезания резьбовых отверстий без заусенцев и без задиров, посторонний звук (скрежет) отсутствовал.
Claims (2)
- Твердая смазка, содержащая стеариновую кислоту, пчелиный воск и дисульфид молибдена, отличающаяся тем, что дополнительно содержит серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
Пчелиный воск 24-26 Дисульфид молибдена 14-16 Сера 4-6 Стеариновая кислота остальное
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2776584C1 true RU2776584C1 (ru) | 2022-07-22 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1407953A1 (ru) * | 1987-01-29 | 1988-07-07 | Предприятие П/Я В-8266 | Смазка дл механической обработки металлов |
JP2000063880A (ja) * | 1998-06-09 | 2000-02-29 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属材料の塑性加工用潤滑剤組成物 |
RU2604526C2 (ru) * | 2012-08-06 | 2016-12-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Трубное резьбовое соединение и образующая смазочное покрытие композиция для применения в нем |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1407953A1 (ru) * | 1987-01-29 | 1988-07-07 | Предприятие П/Я В-8266 | Смазка дл механической обработки металлов |
JP2000063880A (ja) * | 1998-06-09 | 2000-02-29 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属材料の塑性加工用潤滑剤組成物 |
RU2604526C2 (ru) * | 2012-08-06 | 2016-12-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Трубное резьбовое соединение и образующая смазочное покрытие композиция для применения в нем |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Dudarev A. Solid lubricants for composite materials machining. Materials Today: Proceedings.2019, 19, 2093-2095. * |
Худобин Л.Б. и др. Техника применения смазочно-охлаждающих средств в металлообработке, М., Машиностроение, 1977, стр 164. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Agrawal et al. | Experimental study of non edible vegetable oil as a cutting fluid in machining of M2 Steel using MQL | |
Kuram et al. | Effects of the cutting fluid types and cutting parameters on surface roughness and thrust force | |
Kuram et al. | Optimization of the cutting fluids and parameters using Taguchi and ANOVA in milling | |
Kumar et al. | Experimental investigations of vegetable oil based cutting fluids with extreme pressure additive in machining of AISI 1040 steel | |
Pasam et al. | Comparing the performance & viability of nano and microfluids in minimum quantity lubrication for machining AISI1040 steel | |
Mamidi et al. | A review on selection of cutting fluids | |
Nurul Adlina et al. | A Study of Surface Roughness & Surface Integrity in Drilling Process Using Various Vegetable–Oil Based Lubricants In Minimum Quantity Lubrication | |
Fairuz et al. | Investigation of chip formation and tool wear in drilling process using various types of vegetable-oil based lubricants | |
RU2776584C1 (ru) | Твердая смазка | |
US20130150271A1 (en) | Metalworking fluid composition and method for its use in the machining of compacted graphite iron | |
Srinivas et al. | Synthesis and testing of novel neem oil-based cutting fluid with ionic liquid additives | |
Kannan et al. | Lubrication performance of castor oil blended with other vegetable oils in grinding of Inconel 625 | |
Iskandar et al. | On the effect of MQL parameters on machining quality of CFRP | |
Samaila et al. | Performance evaluation of mixture of groundnut oil and camel milk as cutting fluids on the surface of aluminium during turning | |
Jamil et al. | Coated carbide drill performance under soluble coconut oil lubricant and nanoparticle enhanced MQL in drilling AISI P20 | |
US3078227A (en) | Cutting and grinding composition | |
Shokoohi et al. | The effects of concentration of cutting fluids on machining performance during end milling of steel St60 | |
Líska et al. | Hard cutting and diamond burnishing of 100Cr6 steel bearings | |
US3847824A (en) | Solid stick lubricant for tapping holes | |
Líska et al. | Investigation of microgeometry on diamond burnished surfaces | |
US5589095A (en) | Coolant/lubricant for machining operations | |
US2645614A (en) | Metal-working lubricant | |
Jyothish et al. | Advancements in metalworking fluid for sustainable manufacturing | |
Chaitanya et al. | Effect of Nano Vegetable Cutting Fluids on Surface Roughness and Material Removal Rate in Turning of AISI 1040 Steel | |
SU1351970A1 (ru) | Смазочно-охлаждающа жидкость дл механической обработки металлов |