SU1214745A1

SU1214745A1 - Lubricant for dry drawing of metals

Info

Publication number: SU1214745A1
Application number: SU853833750A
Authority: SU
Inventors: Александр Петрович Грудев; Анатолий Михайлович Должанский; Юрий Борисович Сигалов; Юрий Григорьевич Писарев; Игорь Борисович Буравлев; Людмила Сергеевна Седельникова; Александр Федорович Малиновский; Иван Тихонович Бородавкин
Original assignee: Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева
Priority date: 1985-01-02
Filing date: 1985-01-02
Publication date: 1986-02-28

Description

Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано при волочении металлических заготовок с применением сухих порошкообразных технологических смазок.The invention relates to metallurgy and can be used in the drawing of metal blanks using dry powdered process lubricants.

Цель изобретени - повышение сыпучести смазки в процессе ее эксплуатации .The purpose of the invention is to increase the flowability of the lubricant during its operation.

Используемый в процессе приготовлени порошкообразный наполнитель представл ет собой смесь органических веществ и 60-80 мас.% неорганических , веществ, состо щих из металлических продуктов износа и остатко подсмазочного покрыти . Указанна смесь продуктов образуетс в результате воздействи высоких темпераФур (ISO-SOO C) и давлени (400-1500 МП в очаге деформации на исходное мыло после его прохождени через волоки стана.The powdered filler used in the preparation process is a mixture of organic substances and 60-80% by weight of inorganic substances consisting of metallic wear products and the remainder of the sub-lubricant coating. This mixture of products is formed as a result of exposure to high temperatures (ISO-SOO C) and pressure (400-1500 MP in the deformation zone on the original soap after it passes through the dies of the mill.

Указанный продукт обладает практически нулевой влажностью и высоко гигроскопичностью, поскольку при выходе из очага деформации температура и давление в этом продукте резко снижаютс до IS-SO C и 0,1 МПа. При этом, .продукт быстро тер ет влагу , вспучиваетс и становитс весьм гигроскопичным.The specified product has almost zero humidity and high hygroscopicity, since upon leaving the deformation zone, the temperature and pressure in this product sharply decrease to IS-SO C and 0.1 MPa. In this case, the product quickly loses moisture, swells up and becomes completely hygroscopic.

Содержание в мыльном порошке добавок порошкообразного наполнител , полученного в результате его прохождени через волоки стана, в количестве 25-80 мас.% обеспечивает повьшение сыпучести смазки в процессе ее эксплуатации путём понижени влажности мыльного порошка. В результате исключаетс про вление тоннельного эффекта при движении заготовки сквозь смазку и повьша- етс стабильность ее антифрикционной эффективности. Кроме того, экономитс дорогосто щий мыльный порошок и утилизируютс его отходы.The content in the soap powder of the additives of the powdered filler, obtained as a result of its passage through the mill dies, in an amount of 25-80 wt.% Ensures the flowability of the lubricant during its operation by lowering the moisture of the soap powder. As a result, the tunnel effect is eliminated when the workpiece moves through the lubricant and the stability of its antifriction efficiency is increased. In addition, costly soap powder is saved and its waste is disposed of.

Содержание в смазке порошкообразного наполнител в количестве менее 25 мас.% не позвол ет достичь цели изобретени в св зи с малой общей гигроскопичностью добавок в мыльный порошок и про влением тоннельного эффекта в смазке.The content in the lubricant of the powdered filler in an amount of less than 25 wt.% Does not allow to achieve the objective of the invention in connection with the low overall hygroscopicity of additives to the soap powder and the manifestation of the tunnel effect in the lubricant.

Содержание в смазке порошкообразного наполнител в количестве более 30 мас.% не усиливает поглощени влаги из мыльного порошка, не повыThe content in the lubricant powdered filler in an amount of more than 30 wt.% Does not enhance the absorption of moisture from soap powder, does not increase.

шает сьтучести смазки, но снижает антифрикционную эффективность заsatiety grease, but reduces anti-friction efficiency for

5five

00

5five

00

5five

00

5five

счет чрезмерного увеличени в смазке количества абразивных продуктов износа инструмента и деформируемого металла.due to an excessive increase in the lubricant of the amount of abrasive wear products of the tool and the deformable metal.

Дисперсность частиц порошкообразного наполнител в диапазоне 0,1- 2,0 мм необходима дл одновременного и стабильного во времени вовлечени частиц смазки в очаг деформации.The dispersion of powdered filler particles in the range of 0.1-2.0 mm is necessary for the simultaneous and time-stable involvement of lubricant particles in the deformation zone.

Измельчение частиц порошкообразного наполнител до размеров : менее 0,1 мм вызовет преимущественное вовлечение их в очаг деформации, уменьшение сыпучести и поглощени влаги из мыльного порошка в процессе его использовани , снижение стабильности антифрикционной эффективности смазки. Измельчение частиц наполнител до размеров более 2,0 мм вызовет преимущественное вовлечение в очаг деформации частиц мыльного порошка и увеличение количества наполнител в смазке. В результате при стабилизации сыпучести уменьшаетс антифрикционна эффективность смазки.Grinding powdered filler particles to sizes: less than 0.1 mm will cause their predominant involvement in the deformation zone, decrease in flowability and moisture absorption from the soap powder during its use, reducing the stability of lubricant antifriction efficiency. Grinding of filler particles to sizes greater than 2.0 mm will predominantly involve soap powder particles in the deformation zone and an increase in the amount of filler in the lubricant. As a result, when stabilizing the flowability, the lubricating antifriction efficiency is reduced.

Исследование эффективности смазки предлагаемого состава осуществл етс при деформации заготовки из стали СтОМ диаметром 6,5 мм на размер 5,30 мм. Скорость волочени на барабане стана 6,0 м/с.The study of the effectiveness of the lubricant of the proposed composition is carried out with the deformation of the billet of steel with a diameter of 6.5 mm to a size of 5.30 mm. The speed of drawing on the mill drum is 6.0 m / s.

Процесс деформации металла вели в сборных сдвоенных волоках со вставками из сплава ВК-6.The process of deformation of the metal was carried out in prefabricated doubled tracks with inserts from VK-6 alloy.

Измельчение мыльного порошка и наполнител производш1и в шаровых мельницах с последующей гомогенизацией размеров при просеве через сита. Контроль размеров частиц осуществл ли с помощью инструментального микроскопа. Размеры частиц мыльного порошка 1 мм, в порошкообразного наполнител 0,1-2,0 мм.Grinding of soap powder and filler produced in ball mills, followed by homogenization of sizes when sifting through sieves. Particle size control was performed using a tool microscope. The size of the particles of soap powder is 1 mm, in a powdery filler 0.1-2.0 mm.

Составы смазок испытьтали в сравнении с известным составом, т.е. мьшьньш порошком без добавок.The lubricant compositions were tested in comparison with the known composition, i.e. Minsh powder without additives.

Испытанные составы высушивали до одинаковой влажности 1% в специальных печах, а затем выдерживали 28 ч в камере при влажности 100%, атмосферном давлении и температуре дл имитации поглощени влаги из атмосферы цеха.The tested formulations were dried to the same humidity of 1% in special furnaces, and then kept for 28 hours in a chamber at a humidity of 100%, atmospheric pressure and temperature to simulate the absorption of moisture from the atmosphere of the workshop.

Об эффективности смазок судили по их сыпучести, напр жению волочени и коэффициенту вариации напр жени волочени .The effectiveness of the lubricants was judged by their flowability, the pull voltage and the variation coefficient of the drag voltage.

33

Сыпучесть смазки определ ли следующим образом.The flowability of the lubricant is determined as follows.

100 г смазки засыпали в закрытую крышкой прозрачную кювету цилиндрической формы диаметром 160 мм и высотой 10 мм. Кювету устанавливали таким образом, чтобы ее плоские боквые стороны были перпендикул рны горизонтальной плоскости. Свободную поверхность смазки устанавливали горизонтально, а затем поворачивали кювету на 45 вокруг горизонтальной оси и измер ли новый угол свободной поверхности смазки. О сыпучести судили по показателю, который представл ет собой отношение нового угла свободной поверхности смазки к углу поворота кюветы (чем ближе отношение к единице, тем смазка менее сыпуча ).100 g of the grease was poured into a transparent cylindrical cuvette with a lid with a diameter of 160 mm and a height of 10 mm. The cuvette was installed in such a way that its flat sides were perpendicular to the horizontal plane. The free surface of the lubricant was installed horizontally, and then the cuvette was rotated by 45 around the horizontal axis and the new angle of the free surface of the lubricant was measured. The flowability was judged by the indicator, which is the ratio of the new free surface angle of the lubricant to the angle of rotation of the cuvette (the closer the ratio to the unit, the less lubricant the lubricant).

Напр жение волочени определ ли по отношению силы волочени , измер емой специальным тензодатчиком, к площади поперечного сечени проде- формированной проволоки. Чем выше среднее значение напр жени волочени , тем антифрикционна эффективность смазки ниже.The drag voltage is determined by the ratio of the drag force, measured by a special strain gauge, to the cross-sectional area of the deformed wire. The higher the average value of the drawing voltage, the lower the lubricating antifriction efficiency.

Козффициент вариации напр жени волочени (безразмерна величина) определ ли как отношение его среднего квадратического отклонени к средней величине. Чем меньше коэффициент вариации, тем стабильнее захват и эффективность смазки.The coefficient of variation of the dragging voltage (a dimensionless quantity) was determined as the ratio of its standard deviation to its average value. The smaller the coefficient of variation, the more stable the grip and the effectiveness of the lubricant.

В первой серии опытов определили зависимость сыпучести 40 г мыльного порошка от его влажности, которую оценивали по увеличению массы его навески. Результаты, приведенные в табл. 1, свидетельствуют о том, что при увеличении времени выдержки навески мыльного порошка во влажной атмосфере насьш{ение его влагой воз- растает сначала быстро, а затем медленнее от 1 до tO%. Соответствующим образом уменьшаетс сыпучесть (показатель сыпучести увеличиваетс от 0,65 до 0,92) .In the first series of experiments, the flowability of 40 g of soap powder was determined as a function of its moisture content, which was evaluated by increasing the weight of its weight. The results are shown in Table. 1, indicate that with an increase in the exposure time of the suspension of a soap powder in a humid atmosphere, its saturation {with its moisture increases first quickly and then slower from 1 to tO%. The flowability is reduced accordingly (the flowability index increases from 0.65 to 0.92).

Во второй серии опытов определ ли вли ние количества порошокооб- разного наполнител , имеющего размеры частиц 1,0 мм, в смазке на ее свойства. Смазку предварительно выдерживали во влажной атмосфере в течение 8 ч. Данные, представленные в табл. 2,свидетельствуют о том, что при введении в предлагаемую смазкуIn the second series of experiments, the effect of the amount of powder-like filler having a particle size of 1.0 mm in the lubricant on its properties was determined. The lubricant was previously kept in a humid atmosphere for 8 hours. The data presented in table. 2 indicate that when introduced into the proposed lubricant

147454147454

порошкообразного наполнител , полученного в результате прохождени мыльного порошка через волоки стана, в количестве 25-80 мас.%, показательpowder filler, resulting from the passage of soap powder through the dies of the mill, in the amount of 25-80 wt.%, the rate

5 сыпучести в 1,23-1,35 раз ниже, чем у известной, т.е. сьтучесть соответственно вьпие. При этом напр жение волочени меньше на 7-11%, а коэффициент выриации меньше в 1,38-1,65 flowability is 1.23-1.35 times lower than that of the known, i.e. The correspondingness is better. In this case, the drag voltage is 7–11% less, and the extrusion coefficient is less in 1.38-1.6

О раза по сравнению с известным. Введение в смазку менее 25% наполнител приводит к увеличению показател сыпучести в 1,12-1,23 раза (соответственно уменьшаетс сыпучесть смаз15 ки), увеличению напр жени волочени на 4-8% и коэффициента вариации в 1,31-1,51 раза по сравнению со смазкой, содержащей наполнитель в предлагаемом количестве. About times compared to the famous. The introduction of less than 25% filler into the lubricant leads to an increase in the flowability index of 1.12-1.23 times (respectively, the flowability of the lubricant decreases), an increase in the drawing voltage by 4-8% and the coefficient of variation 1.31-1.51 times compared with a lubricant containing a filler in the proposed amount.

20 Увеличение количества наполнител в смазке более 80% уменьшает показатель сыпучести, т.е. сыпучесть увеличиваетс , но при этом возрастают напр жение волочени на 5-14% и20 Increasing the amount of filler in a lubricant by more than 80% reduces the flowability index, i.e. the flowability increases, but the drag voltage increases by 5-14% and

25 коэффициент вариации в 1,35-1,56 раэ по сравнению с оптимальным составом смазки, причем смазка становитс даже менее эффективной, чем известна .25, the coefficient of variation is 1.35-1.56 rae compared with the optimal lubricant composition, and the lubricant becomes even less effective than known.

30 .thirty .

Сравнение данных табл. 1 и 2 показывает , что повьш1ение эффективности новой смазки с оптимальным количеством наполнител св зано с 35 количеством влаги в мыльном порошке.Comparison of data table. Figures 1 and 2 show that increasing the effectiveness of a new lubricant with an optimal amount of filler is associated with 35 times the amount of moisture in the soap powder.

Таблица ГTable D

4040

4545

5050

5555

В третьей серии опытов определил вли ние дисперсности частиц наполнител на эффективность состав:ов смазки. При этом использовали состав , содержащий 50% мьшьного порошка и 50% наполнител .In the third series of experiments, the effect of the dispersity of the filler particles on the effectiveness of the composition was determined: s of lubricant. A composition containing 50% bulk powder and 50% filler was used.

Определение напр жени волочени и коэффициента вариации напр жени волочени -проводили в начале волочени со смазкой после изготовлени 0,1, 5 и 10 т продукции.The determination of the drawing voltage and the variation coefficient of the drawing voltage was carried out at the beginning of the drawing with lubricant after the manufacture of 0.1, 5 and 10 tons of products.

Результаты опытов, представленные в табл. 3, свидетельствуют о том, что при дисперсности частиц порошкообразного наполнител 0,1- 2 мм показатель сыпучести, напр жение волочени и коэффициент вариТаблица 2The results of the experiments are presented in table. 3 indicate that with a dispersion of particles of a powdery filler of 0.1-2 mm, the flowability index, the drag voltage and the variation factor 2

ации напр жени волочени стабилизированы в процессе деформации металла . Измельчение частиц наполнител до размеров менее 0,1 мм увеличивает показатель сыпучести в 1,07-1,14 раза (сыпучесть уменьшаетс ) , увеличивает напр жени воло- чени51 на 2-4% и коэффициент вариации напр жени волочени в 1,07-1,16 раз.The drag voltage is stabilized during metal deformation. Grinding the filler particles to sizes less than 0.1 mm increases the flowability index by 1.07-1.14 times (the flowability decreases), increases the draw voltage51 by 2-4%, and the coefficient of variation of the pull voltage increases by 1.07-1%. , 16 times.

При размере частиц наполнител бЬлее 2 мм при равной (по сравнению с оптимальной дисперсностью) сыпучести напр жение волочени в процес-, се деформации металла возрастает на 4-11%, а коэффициент вариации напр жени волочени в 1,4-1,56 раз.With a filler particle size of more than 2 mm with an equal (compared to the optimum dispersion) flowability, the stress of drawing during the metal deformation increases by 4-11%, and the coefficient of variation of the voltage of drawing 1.4-1.56 times.

0,080,700,750,802600,080,700,750,80260

0,10,700,700,702600.10,700,700,70260

1,00,700,700,70260 2,00,700,700,702601,00,700,700,70260 2,00,700,700,70260

2,20,700,700,702602.20,700,700,70260

Составитель Е. Пономарева Редактор И. Сегл ник Техред С.Мигунова Корректор Е. Сирохман Compiled by E. Ponomareva Editor I. Segl nik Tehred S. Migunova Proofreader E. Sirohman

Заказ 857/38Order 857/38

Тираж 483Circulation 483

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries .113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4 Branch PPP Patent, Uzhgorod, st. Project, 4

Таблица 3Table 3

2700,0450,0480,0522700.0450.0480.052

2600,0450,0450,0452600.0450.0450.045

2900,0450,0630,0702900,0450,0630,070

ПодписноеSubscription

Claims

(5 /) LUBRICANT FOR DRY DRAWING OF METALS, containing soap powder, characterized in that, in order to increase the flowability of the lubricant during its operation, the lubricant additionally contains a powdery filler with a dispersion of 0.12.0 mm obtained after passing the soap powder through the fibers mill, in the following ratio of components. tov, wt.%:

Powdered filler 25-80

Soap powder '20-75