Смазка для холодной обработки металлов давлением

( 10 149/08, 10104)10 4024 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СМАЗКА ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Смуругов Владимир Алексеевич Злотников Игорь Иванович Халапсина Татьяна Ивановна Русый Владимир Харитонович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси(57) Смазка для холодной обработки металлов давлением, содержащая жировые гудроны и полимерную добавку, отличающаяся тем, что она в качестве полимерной добавки содержит отходы полиакрилонитрильного волокна с длиной моноволокон 0,2-2,0 мм при следующем соотношении компонентов, мас.ч. жировые гудроны 100 отходы полиакрилонитрильного волокна 1,2-6,0.(56)888534 , 1983.1525202 1, 1989.0135193 2, 1985.3915869 , 1975.0127293 2, 1984. Изобретение относится к технологическим смазкам для холодной обработки металлов давлением и может использоваться в промышленности для штамповки, выдавливания и глубокой вытяжки металлов. Известна технологическая смазка для холодной обработки металлов давлением, содержащая, мас.холестерилпальмитат 0,25-0,5, минеральное масло 40-60 и гудроны растительных масел остальное 1. Недостатком смазки являются неудовлетворительные антифрикционные свойства. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является смазка для холодной обработки металлов давлением, содержащая жировые гудроны (гудроны растительных масел и технических жиров) и полимерную добавку - поливинилбутираль,при соотношении компонентов, мас.поливинилбутираль 5-20, гудроны технических жиров 43-50, гудроны растительных масел до 100 2. Смазка позволяет уменьшить уси 5090 1 лие вытяжки, однако обладает рядом недостатков имеет невысокие антифрикционные свойства, не обеспечивает устойчивого разделительного слоя между трущимися поверхностями из-за высокой пластичности и низкой температуры размягчения поливинилбутираля, что приводит к задирам. Следствием этого также является снижение качества обрабатываемой поверхности. К недостаткам следует отнести необходимость использования смеси отдельно полученных гудронов растительных масел и технического жира, а на перерабатывающих жировых комбинатах эти гудроны, являющиеся отходами производства, смешиваются перед дистилляцией, т.е. выделением из них жирных кислот и получить чистые гудроны или смесь этих гудронов с заданным процентным содержанием каждого компонента крайне затруднительно. Задача изобретения - повышение антифрикционных свойств, устойчивости разделительного слоя, качества обрабатываемой металлической поверхности и упрощение приготовления. Поставленная задача достигается тем, что смазка для холодной обработки металлов давлением, содержащая жировые гудроны и полимерную добавку, содержит в качестве полимерной добавки отходы полиакрилонитрильного волокна с длиной моноволокон 0,22,0 мм при следующем соотношении компонентов, мас.ч. жировые гудроны 100 отходы полиакрилонитрильного волокна 1,2-6,0. Жировые гудроны представляют собой кубовые остатки дистилляции жирных кислот из соапстоков растительных масел и технического жира и являются отходами жировых комбинатов. Гудроны содержат до 20 свободных жирных кислот, до 50 нейтрального жира и до 30 продуктов полимеризации этих кислот. Гудроны нетоксичны, обладают высокими диспергирующими свойствами по отношению к наполнителям, хорошими антифрикционными свойствами. В качестве жировых гудронов для приготовления смазки использовали гудроны Гомельского жирового комбината. Введение в смазку дисперсных полиакрилонитрильных (ПАН) волокон обеспечивает формирование в зоне трения тонкого, устойчивого, ориентированного разделительного слоя, в котором локализуются процессы трения, не затрагивая поверхности деформируемого металла и штампа. В качестве ПАН волокна использовали отходы (остриг) ПАН волокон Жлобинской фабрики искусственного меха. При содержании волокон менее 1,2 мас.ч. устойчивый разделительный слой не формируется. При содержании более 6,0 мас.ч. резко возрастает вязкость смазки. При длине моноволокон менее 0,2 мм ориентация волокон не проявляется, а при длине более 2,0 мм волокна в процессе трения переплетаются, ориентация утрачивается и резко возрастает вязкость. Смазку готовят следующим образом. Гудрон разогревают в смесителе до температуры 50-60 С и при тщательном перемешивании вводят ПАН волокно. Смесь перемешивают до получения гомогенного состава. Составы смазок конкретного выполнения приведены в табл. 1. Сравнительные свойства предлагаемой смазки и прототипа приведены в табл. 2. Фрикционные испытания проводили на машине трения СМТ-1 по схеме валчастичный вкладыш. В качестве вала использовали ролик диаметром 40 мм и шириной 10 мм из стали 45, закаленной 42-46 с исходной шероховатостью 0,32 мкм. В качестве вкладыша использовали сектор, вырезанный из стального кольца шириной 10 мм,внутренним диаметром 40 и наружным 60 мм. Длина рабочей поверхности вкладыша составляла 20 мм. На рабочей поверхности вкладыша закрепляли фольгу из стали 3 толщиной 0,1 и шириной 10 мм с шероховатостью поверхности 0,2 мкм. Коэффициент трения определяли при нагрузке 100 МПа и скорости скольжения 3,14 м/с в режиме старт-стоп. Смазку наносили на поверхность вкладыша, производили кратковременное включение машины трения и в этот момент фиксировали силу трения. При каждом последующем включении трение происходило по новой, предварительно очищенной и обезжиренной поверхности ролика. Шероховатость поверхности стальной фольги до и после трения 2 5090 1 измеряли на профилографе Калибр ВЭИ. Максимальную степень деформации определяли на гидравлическом прессе ДБ 2428 на образцах из листовой стали 12 Х 18 НСТ толщиной 0,5 мм. Таблица 1 Составы смазок, мас.ч. Компонент Отходы ПАН волокна с длиной 0,8 1,2 3,0 моноволокон, мм 0,2 0,2 0,2 Гудрон подсолнечного масла 100 100 100 Гудрон костного жира Поливинилбутираль Таблица 2 Сравнительные характеристики смазок Показатель Коэффициент трения при первом трогании при пятом трогании при десятом трогании Максимальная степень деформации Шероховатость поверхности после 5 мин трения, мкм Как видно из представленных данных, предлагаемая смазка обладает более высокими антифрикционными свойствами, чем прототип. Примеры - показывают, что свойства разработанной смазки не изменяются при замене гудрона растительного масла на гудрон технического жира или их смесь, что упрощает процесс изготовления смазки,так как не требует контроля состава используемого гудрона. Контрольные примерыипоказывают, что выход за заявляемые пределы содержания компонентов приводит к ухудшению характеристик смазки. Контрольные примерыипоказывают, что использование ПАН волокон с длиной менее 0,2 мм и более 2 мм приводит к ухудшению антифрикционных свойств и качества обрабатываемой поверхности. Источники информации 1.1525202 А 1, 1989. 2.888534 А, 1983. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.