Смазка за гореща деформация на алуминий и неговите сплави
Употреба: за пресоване на тръби от алуминий и неговите сплави. Същност: лубрикантът съдържа в тегл.%: нефтен битум 30, графит 15-20, калциев стеарат 7, минерално масло клас IGP-30 до 100. Техническият резултат е намаляване на токсичния ефект на лубриканта върху човек, предотвратяване на залепването на метала към инструмента и намаляване на цената му. 2 табл.
Изобретението се отнася до смазочни състави, по-специално до смазка за гореща деформация на алуминий и неговите сплави.
Известни са смазочни материали за гореща обработка на метали на базата на минерално масло и графит (Grudev A.P. "Триене и смазки при обработката на метали", 1982 г., стр. 215). Известно е също, че при пресоване на алуминиеви сплави инструментът обикновено няма принудително охлаждане, следователно при високи температури на обработка смазочните материали трябва да имат високи топлоизолационни свойства. Особено важно е да се осигури топлоизолацията на канала на матрицата, както и иглите на пиърсинг пресите. Колкото по-висока е температурата и колкото по-дълъг е цикълът на пресоване, толкова по-високи са изискванията към топлоизолационните свойства на смазката. В същото време еднократната порция смазка трябва да осигури надеждно отделяне на триещите се повърхности през целия процес на пресоване. На това изискване отговарят най-добре слоести смазки и вещества, които се топят или омекотяват под въздействието на налягането и топлината на деформация.
В OAO SMZ при пресоване на тръби като основна смазка се използва смес от минерално масло с висок вискозитет - цилиндър 52 („пара“), GOST 6411-76 и люспест графит, GOST 10273-79. Таблицата показва показателите за качество на минерално масло с висок вискозитет - цилиндър 52 ("пари"). Нанасянето на смазка върху инструмента се извършва ръчно с четка. Известно е, че обичайнотоМаслено-графитната суспензия, използвана като технологична смазка за екструдиране на тръби от алуминиеви сплави, има редица недостатъци, например недостатъчен дебит, разрешен от условията на образуване на пукнатини. Добре познатата смазка също не предотвратява достатъчно залепването на метала към инструмента, в резултат на което се образуват дефекти под формата на драскотини и драскотини по вътрешната повърхност на тръбите, съответно нарастват напреженията на опън върху иглата, което води до „издърпване“ на иглата или нейното разрушаване - счупване.
Известна смазка за гореща обработка на метали на базата на минерално масло и графит, използвайки в състава си талк и червено олово (a/s № 173869, 1965 г.). Известно е също, че всички смазочни материали, съдържащи олово, са токсични (Grudev A.P. "Триене и смазочни материали при обработката на метали чрез налягане", 1982 г., стр. 223) и поради тази причина не могат да се използват в производството, тъй като не са гарантирани безопасни условия на труд, дори и при мощна смукателна вентилация. Може да се приеме, че въвеждането на голямо количество талк = 10% в известното смазочно средство няма да увеличи скоростта на потока, тъй като талкът не е антифрикционен материал и се използва в смазочни материали като екранираща добавка.
Въвеждането на сгъстител - бентонит, 10-15% (минерално вещество със слоеста структура) в добре позната смазка повишава термичната стабилност на смазката, тя е по-висока от тази на графита, но смазочните свойства са по-ниски (виж "Триене и технологична смазка при обработката на метали чрез налягане", Chertavskikh A.K., Belosevich V.K., 1968, стр. 222). В допълнение, хидрофобността на частиците на сгъстителя е от голямо практическо значение. Фино диспергираните глини (бентонити, аскангели, атапулгит и др.) са доста подходящи за сгъстяване на масла. С концентрацията им в масло от 10-15%, можете да получитетипични греси. Практическото използване на такива смазочни материали обаче е невъзможно. Ако дори малки количества влага попаднат в смазката, което винаги може да се случи по време на съхранение и употреба, водата ще намокри повърхността на частиците много по-добре от маслото и това ще доведе до разрушаване на структурата на смазката (вижте "Избор и използване на греси", Sinitsin V.V., 1969, стр. 40). При получаване на бентонитни смазки задължително се използват диспергиращи повърхностноактивни добавки (виж пак там, стр. 44). В известната смазка няма такива добавки.
Като повърхностноактивно вещество (повърхностноактивно вещество) в известна смазка се въвежда олеинова киселина - 10-15%. Но наситените мастни киселини (например стеаринова киселина) са химически по-стабилни от ненаситените мастни киселини като олеиновата киселина. Наличието на двойни връзки в радикала на олеиновата киселина предопределя неговата относително лесна променливост и нестабилност. С увеличаване на ненаситеността на киселината се увеличава степента на променливост на нейните свойства (виж "Триене и технологично смазване при обработката на метали под налягане", Chertavskikh A.K., Belosevich V.K., 1968, стр. 197). Известно е също, че залепването на метал към инструмента, когато някои повърхностноактивни вещества се въвеждат в смазката, се дължи на факта, че при условия на високи температури и налягания на процеса на пресоване повърхностноактивните вещества губят своите свойства. Това се отнася преди всичко за мастни киселини като олеинова и стеаринова (вижте "Екструдиране на тръби от алуминиеви сплави", Ermanok M.3. et al., 1976, p. 154).
Недостатъците на известната смазка включват използването на алуминиев прах като пълнител - 10-15%. Алуминиевият прах в суспензия във въздуха (аерозоли) е експлозивен, а в насипно състояние (аерогел) е запалим. Ако има източник на запалване (горене илигорещи тела, искри от удар и триене, топлинни прояви на химични реакции и механични ефекти, електрически разряди и др.) аерозол от алуминиев прах експлодира при концентрация над долната граница на концентрация на запалване (LEL). В този случай алуминиевият прах, който се е утаил в помещението, може да се суспендира и да причини допълнителна, по-силна експлозия. LEF на алуминиев прах - 40 g/m 3 , температура на самозапалване на аерозол - 540°C, аерогел - 470°C. Ако в праха попадне вода, той може да се запали спонтанно. В допълнение, алуминиевият прах навлиза в тялото чрез вдишване и поглъщане, засяга главно белите дробове - заболяването се нарича белодробна алуминоза, дразнене на лигавиците на очите, носа, устата, гениталните органи, увреждане на кожата (виж GOST5494-71 стр. 2 и стр. 3).
Известно е, че антифрикционната ефективност на смазката, тоест степента на намаляване на силите на триене, зависи от два основни фактора: химичния състав на смазката и дебелината на получения разделителен слой. От гледна точка на химичния състав, наличието на повърхностноактивни вещества в смазката, по-специално мастни киселини и техните производни, е особено важно. Тези вещества допринасят за образуването на подредена слоеста структура върху металната повърхност на смазочните слоеве, с висока устойчивост на спукване и ниска устойчивост на срязване. Що се отнася до дебелината на смазочния слой върху контактните повърхности, тя зависи от физичните свойства на смазката (Grudev A.P. "Триене и смазки при обработката на метали чрез налягане", 1982 г., стр. 96).
В сравнение с прототипа, описан в A/C № 1021172, авторите на добре познатата смазка всъщност вместо талк са въвели в него бентонит и са добавили минерално масло, като не е ясно нисък вискозитет или висок вискозитет. В същото време се твърди, че получената смазка увеличава скоросттаизтичане по време на екструдиране на профили, увеличава производителността на оборудването.
Делът на антифрикционните пълнители в добре позната смазка може да достигне почти една трета от състава му - това е много! Известният лубрикант е неподходящ за пресоване на тръби, тъй като когато се нанася върху игла (температурата на иглата по време на нанасяне на смазката е 330-380 ° C), както алуминиевият прах, така и бентонитът не се топят, са в суспензия и тъй като не са антифрикционни материали, коефициентът на триене на графита е много по-нисък, процесът на пресоване ще се характеризира с нисък дебит и ниска производителност на оборудването. Дългогодишният опит в пресоването на тръби в SMZ показа, че олеиновата киселина (точка на възпламеняване в отворен тигел - 200 ° C) като повърхностно активно вещество не е ефективна при температури на инструмента - 330-380 ° C, тъй като губи свойствата си и просто изгаря. На практика в известния лубрикант няма повърхностно активно вещество. В допълнение, използването на алуминиев прах в известната смазка го прави екологично опасно за човешкия живот и следователно неподходящо за горещо пресоване.
Целта на изобретението е да се създаде универсална смазка за горещо пресоване на тръби, по-екологична, с високи антифрикционни свойства, което в крайна сметка ще намали токсичния му ефект върху хората и ще предотврати залепването на метала към инструмента. Универсалността на смазката се състои във факта, че се използва за горещо пресоване на тръби, изработени както от твърди сплави като D16, 1915 и др., така и от меки сплави като AMg3, 4004 и др., С чертежи от 7 до 100 и дебит от 0,5-8 m / min. Проблемът се решава от заявеното изобретение - съставът на смазката на базата на минерално масло, графит и битум, който се характеризира с това, че съдържа допълнително стеараткалций в тегл.%: