SU603656A1

SU603656A1 - Lubricant for hot rolling of metals

Info

Publication number: SU603656A1
Application number: SU752321955A
Authority: SU
Inventors: Леонид Павлович Селезнев; Александр Илларионович Зенцов; Виталий Дмитриевич Ревтов
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Сплавов И Обработки Цветных Металлов
Priority date: 1975-12-26
Filing date: 1975-12-26
Publication date: 1978-04-25

Description

Изобретение относитс к технологическим смазкам, используемым в процеосе гор чей обработки металлов, в частности цветных металлов и сплавов, особенно при прокатке гранул алюминиевнз сплавов.The invention relates to process lubricants used in the process of hot working of metals, in particular non-ferrous metals and alloys, especially when rolling granules of aluminum alloys.

Известны смазочно-охлалодающие жид-: кости на основе нефт ной фракции и поверхностно-активных веществ Г, Однако эти смазки не могут быть исполь- зованы при прокатке гранулированных алюминиевых сплавов. При пластический деформации молекулы поверхностно-активных веществ распростран ютс на вновь образовавшиес участки чистых поверхностей и преп тствуют схватываиюо гранул друг с другом.Cooling fluids are known on the basis of petroleum fractions and surfactants G, However, these greases cannot be used in the rolling of granular aluminum alloys. In the case of plastic deformation, the molecules of surfactants spread to the newly formed areas of clean surfaces and prevent the granules from seizing to each other.

Отсутствие же смазки на поверхности балков при прокатке гранул алюминиевы сплавов в услови х высоких температур И удельных давлений в очаге деформаций Способствует развитию интенсивного на- юпани металла на валки. Это приводи к резкому снижению качества проката и в большинстве случаев делает невозможным процесс прокатки.The absence of grease on the surface of the beams when rolling pellets of aluminum alloys under conditions of high temperatures and specific pressures in the deformation zone promotes the development of intensive metal deposition on rolls. This leads to a sharp decline in the quality of rolled products and in most cases makes the rolling process impossible.

Известна также смазка на основе воды с жидким стеклом с добавлением , графита 2, в состав которой вход т, . вес.%:A water-based lubricant with a liquid glass with the addition of graphite 2, which includes, is also known. weight.%:

Сульфит-спиртова барца7-10Sulfite-alcohol Bortsa7-10

Графит10-15Graphite 10-15

Жидкое стекло 5,5-10 Тетраборат кальци 15-20 Ведадо 100Liquid glass 5.5-10 Calcium Tetraborate 15-20 Vedado 100

Эту смазку можно использовать и при прокатке гранул алюминиевых спла ВОВ. Однако дл лолного устранени налипани необходимо равномерное нанесение графита на рабочую noBepXHOc jj инструмента, что представл ет собой довольно сложную задачу. Особенно недопустимо применение графита при про-, изводстве проката из гранул сплава АЕ.+20% б4 . Попада в формуемую полосу, частицы графита в процессе последукадей холодной прокатки фольги привод т к образованию дырок в готовом изделии. Кроме того, микрочастицу графитовой смазки, попада внутрь го- тового издели , снижают его пластичв-1 ские свойства.This lubricant can also be used when rolling aluminum granules of the WWII. However, to completely eliminate sticking, uniform deposition of graphite on the noBepXHOc jj tool is necessary, which is a rather difficult task. The use of graphite is especially unacceptable in pro- duction of rolled products from AE. + 20% b4 alloy granules. Getting into a moldable strip, particles of graphite in the process of subsequent cold rolling of the foil lead to the formation of holes in the finished product. In addition, a microparticle of graphite lubricant, getting inside the finished product, reduces its plastic properties.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности технологической смазки за счет ликвидации очагов налипани аталЛа на валки, улучшени качества поверхности проката и повьапени пластических свойств. Поставленна цель достигаетс тем, что смазка дл гор чей прокатки металлов на основе жидкого стекла и воды дополнительно содержит окись цинка при следующем содержании компонентов, вес.%: Окись цинка10-25 Жидкое стекло 5-10 Водадо 100 Данную смазку используют при прокатке гранул алюмини и его сплавов, нагретых до 350-550 С. В результате контакта гор чего металла с холодным валком ,температура последнего повы- . 1иаетс до и вьоае. Поэтому, попада на валок, вода испар етс , а на тюверхности валка остаетс тонкий рав номерно распределенный слой смазки окиси цинка. Слой окиси цинка на поверхности валка, вл сь промежуточком слоем, экранирует поверхность вал ка от непосредственного контакта его с деформируемым металлом и тем самым преп тствует налипанию металла на вал ки. Пример 1 о При прокатке гранул размером,1-2 мм из сплава А2 +20% &i и АК5М2, нагретых до 500с, используют смазку следующего состава, весо%г Окись цинка10 Жидкое стекло5 Водадо 100 Смазку начинают подавать на поверх ; ность валков при температуре последней выше . При указанных услови х прокатки использовании смазки данного состава получают полосы шириной 115 N,M и толщиной 1,12-1,15 мм. Исследовани пока зали , что снижение содержани окиси цинка до величины, меньшей 10%, приводитк образованию на поверхности валков сло смазки не достаточной тол щины дл полного устранени налипани При высоких удельных давлени х, имеющих место в очаге деформации, проис .ходит разрушение экранирующей nciBepxности инструмента пленки и наблюдаютс местные очаги налипани . Уменьшение содержани количества жидкого стекла до менее 5% приводит к образованию на поверхности валков рых лой пленки окиси цинка. Под действием тангенциальных напр жений и высоких удельных давлений в очаге деформации резко снижаютс защитные свойства такой смазочно-охлаждающей жидкости про тив налипани . П р и м е р 2. При прокатке гранул размером 1-3 мм из сплава АЕ +20%S и АК5М2, нагретых до 500с, используют смазку следующего состава, вес.%: Окись цинка25 Жидкое стекло10 Водадо 100 Подачу смазки начинают осуществл т при температуре поверхности валков вы е . При указанных услови х проатки и использовании смазки данного остава получают полосы шириной 115 мм толщиной 1,12-1,15 мм. Использование смазочно-охлаждающей идкости с содержанием окиси цинка олее 25% приводит к образованию на оверхности валков толстого сло смази . Это значительно повышает веро тость попадани частиц окиси цинка в ромежутки между гранулами, что спообствует образованию в готовом проате мест пониженной прочности. Повышение содержани количества идкого стекла в составе смазочно-охаждающей жидкости до более 10% замед ет скорость испарени воды с поверхости инструмента. Поэтому при испаении воды нелетучий остаток пузырит и на поверхности валков образуютс частки рабочей поверхности инструмена не покрытые окисью цинка. В этих естах происходит налипание металла а валки. Пример 3. При прокатке гранул азмером 1-3 мм из сплава А 2 +20%&i АК5М2 нагретых до , используют мазку следующего состава, вес.%: Окись цинка12 Жидкое стекло5 . ВодаОстальное Смазку начинают подавать при тем- пературе поверхности валков выше 110 С При указанных услови х прокатки и -ис.-у пользовании смазки данного состава nA.f лучают полосы шириной 115 мм и толщиной 1,12-1,15 ммо Использование смазочно-охлаждающих жидкостей указанных составов позвол ет полностью устранить налипание металла на валки и получить прокат с высоким качеством поверхности (без видимых дефектов) и с высокими механическими свойствами, особенно пластическими . П р и м е р 4 о При прокатке гранул размером 1-3 мм из сплава АЕ +20%Si и АК5М2, нагретых до , испытывают известную смазку следующего состава , вес.%: Сульфит-спиртова барда9 Графит12 Жидкое стекло7 Тетраборат кальци 16 Водаостальное Смазку начинают подавать при температуре поверхности валков выше 110 С При указанных услови х прокатки и использовании смазки данного состава получают полосы шириной 115 мм и толщиной 1,.1-1,15 мм. Полученный прокат имеет низкое качество поверхности из-за частиц графита , попавших в промежутки между гранулами .The aim of the invention is to increase the efficiency of the process lubricant by eliminating the centers of sticking of the rollers to the rolls, improving the quality of the rolled surface and increasing the plastic properties. This goal is achieved by the fact that the lubricant for the hot rolling of metals based on liquid glass and water additionally contains zinc oxide with the following content of components, wt.%: Zinc oxide 10-25 Liquid glass 5-10 Vodado 100 This lubricant is used in rolling aluminum granules and its alloys heated to 350-550 ° C. As a result of the contact of the hot metal with the cold roll, the temperature of the latter rises. 1 iaetsa before and byo. Therefore, falling on a roll, water evaporates, and on the top of the roll there remains a thin uniformly distributed layer of zinc oxide lubricant. A layer of zinc oxide on the roll surface, being an intermediate layer, shields the roll surface from direct contact with the deformable metal and thereby prevents sticking of the metal on the rolls. Example 1 o When rolling granules with a size of 1-2 mm from A2 + 20% & i alloy and AK5M2 heated to 500 s, a lubricant of the following composition is used, weight% g Zinc oxide 10 Liquid glass 5 Vodado 100 Lubricant begins to be supplied on top; nosti rolls at the temperature of the latter above. Under these rolling conditions, using lubricants of this composition, strips with a width of 115 N, M and a thickness of 1.12-1.15 mm are obtained. Research has shown that reducing the zinc oxide content to less than 10% leads to the formation of a layer of lubricant on the surface of the rolls of insufficient thickness to completely eliminate sticking. At high specific pressures occurring in the deformation zone, the shielding nciBepx of the tool films and local sticking points are observed. Reducing the amount of liquid glass to less than 5% leads to the formation of a loose zinc oxide film on the surface of the rolls. Under the action of tangential stresses and high specific pressures in the deformation zone, the protective properties of such coolant against sticking are drastically reduced. PRI mme R 2. When rolling granules of 1-3 mm in size from alloy AE + 20% S and AK5M2 heated to 500 s, a lubricant of the following composition is used, wt%: Zinc oxide25 Liquid glass10 Vodado 100 The lubricant supply is started at a roll surface temperature you e. Under the above conditions of rolling and using this lubricant, strip widths of 115 mm and thickness of 1.12-1.15 mm are obtained. The use of a cutting fluid with a zinc oxide content of more than 25% leads to the formation of a thick layer of grease on the surface of the rolls. This greatly increases the likelihood of zinc oxide particles entering the particles between the granules, which favors the formation of places of reduced strength in the finished product. Increasing the amount of liquid glass in the composition of the coolant to more than 10% slows down the rate of evaporation of water from the tool surface. Therefore, when water is evaporated, the non-volatile residue blisters and on the surface of the rolls, chunks of the working surface of the tool not covered with zinc oxide are formed. In these estah metal sticking occurs and rolls. Example 3. When rolling granules with a size of 1-3 mm from А 2 alloy + 20% amp i AK5M2 heated to, use a smear of the following composition, wt.%: Zinc oxide12 Liquid glass5. WaterOther Lubrication begins to be given at a surface temperature of the rolls above 110 ° C. Under the above conditions of rolling and —is.- using lubricants of this composition nA.f, stripes 115 mm wide and 1.12-1.15 mm thick are used. The fluids of these compositions allow to completely eliminate the sticking of the metal on the rolls and to get rolled with high surface quality (without visible defects) and with high mechanical properties, especially plastic. EXAMPLE 4 When rolling granules of 1-3 mm in size from AE + 20% Si and AK5M2 alloy heated to, a known lubricant of the following composition, wt%, is tested: Sulfite-alcohol bard9 Graphite12 Liquid glass7 Calcium tetraborate 16 The lubricant begins to be supplied at the surface temperature of the rolls above 110 ° C. Under the above rolling conditions and using lubricants of this composition, strips 115 mm wide and 1 .1-1.15 mm thick are obtained. The resulting car has a low surface quality due to particles of graphite, trapped in the intervals between the granules.

Попада в формуемую полосу, частицы графита снижают механические свойства проката, особенно пластичность, а в процессе последующей холодной прокатки фольги толщиной 0,03-0,05 мм из сплава АЕ +20%5i способствуют образованию дырок в готовом изделии.Getting into a formable strip, graphite particles reduce the mechanical properties of the rolled stock, especially ductility, and during the subsequent cold rolling of a foil 0.03-0.05 mm thick from AE + 20% 5i alloy, they contribute to the formation of holes in the finished product.

Кроме того, микроскопические частицы графитовой смазки, закатавшиес в фольгу из сплава АЕ +20%& , привод т к браку при изготовлении сплавного контакта силового полупроврдникового прибора.In addition, microscopic particles of graphite grease rolled in AE + 20% & alloy foil. , lead to marriage in the manufacture of fused contact power semiconductor device.

Состав примера 3 вл етс оптимальным составом.The composition of Example 3 is the optimal composition.

В таблице представлены результаты испытаний рецептур из примеров 3 и 4.The table presents the test results of the formulations of examples 3 and 4.

Таким образом, как видно из таблицы , предлагаема смазка позвол ет за метно снизить давление металла на валки (на 9,5%) при прокатке гранул алюминиевых сплавов, не оказыва вли ни на пластические характеристики изделий .Thus, as can be seen from the table, the proposed lubricant makes it possible to significantly reduce the metal pressure on the rolls (by 9.5%) when rolling aluminum alloy pellets, without affecting the plastic characteristics of the products.

Использование предлагаемой смазки способствует получению фольги высокого качества из сплава АР +20% & . что дает возможность получить эффект при производстве силовых полупроводниковых приборов.The use of the proposed lubricant contributes to the production of high quality foils made from AP alloy + 20% & . which makes it possible to obtain an effect in the production of power semiconductor devices.