Brevet FR2105236A1 — publié le 19720428

a 21,05236 r . La présente invention concerne un lubrifiant synthé- tique^'-destiné à être utilisé dans l'usinage et le façonnage des métaux avec ou sans enlèvement de matière et constitué essentiellement à base de substances à poids moléculaires élevés, à chaîne 5 linéaire, qui peuvent être utilisées en solution aqueuse dont la concentration en lesdites substances à ;poids moléculaires élevés peut varier selon l'opération d'usinage et peut, en particulier, être très faible. Les lubrifiants utilisés dans l'usinage et le façon-10 nage des métaux doivent, d'une part, être en mesure de dissiper aussi rapidement que possible la chaleur produite au cours du processus de travail au sein de l'outil et/ou de la pièce travaillée et, d'autre part, ils doivent diminuer, dans le cas de l'usinage sans enlèvement de matière, la friction produite entre l'outil et la pièce 15 à travailler. Les emplacements auxquels se produit un contact des corps solides entre l'outil et la pièce travaillée et formant initialement ce que l'on désigne sous le nom d "interstice de lubrification" doivent être séparés les uns des autres par le lubrifiant fluide/ Une séparation parfaite n'est ni possible ni souhaitable 20 car au cours des processus de travail il est nécessaire que des contacts entre corps solides se produisent sur le matériau traité. Dans la lubrification des paliers, on obtient, par exemple, une bonne lubrification lorsque le lubrifiant, qui est appliqué dans l'interstice de lubrification sous pression élevée, peut effective-25 ment supporter une telle pression. Par suite, le pouvoir de tenue de la pression du lubrifiant constitue également un facteur très important. Dans le choix d'un lubrifiant pour les domaines d'applications les plus divers, il est, en outre, important de considérer le comportement dudit lubrifiant à la chaleur engendrée sous l'ef-30 fet de la friction. La viscosité des huiles ou des lubrifiants ren- " fermant des huiles décroît au fur et à mesure de l'élévation de la température, ce qui entraîne' une altération défavorable des propriétés lubrifiantes car, par suite de la viscosité réduite, on observe dans l'interstice de lubrification une proportion moindre d'huile, 35 insuffisante pour la formation de la pellicule nécessaire pour assurer la séparation entre l'outil et la pièce travaillée ainsi que pour tenir la pression. 71 22324 2105236 A l'origine, on a utilisé comme lubrifiants les huiles et graisses pures mais lesdites "-substances'pôs'së'dent en ! général des propriétés de dissipation 'de l'a - ciiaiêftfr insuffisantes, de sorte qu'on a ensuite largement "recouru àuiè;'£muïsions, en par-5 ticulier aux émulsions aqueuses. A ce •titt'e, il s'agissait dans la plupart; des cas d'émulsions d'huiles dans l'eau qui présentent un meilleur effet de refroidissement et-que l'on emploie dans tous les cas où des opérations d'usinage à vitesse rapide, dans les productions en série, rendent nécessaire l'élimination d'une grande quan-20 tité de chaleur par unité de temps. On connaît également comme lubrifiants pour l'usinage des métaux avec enlèvement de matière des substances à poids moléculaires élevés et, en fait, des polymères d'oxyde d'éthylène avec les alcools gras, les acides gras, les aminés ou les glycols. Toutefois, 15 on n'utilise lesdites substances seulement sous leur forme initiale et, on n'y a essentiellement pas recTours en solution aqueuse. Il existe, par ailleurs, des lubrifiants courants qui renferment, par exemple, 60 à 80% d'esters d'acides gras, par exemple sous forme d'un ester d'alcool méthylique, de glycol et 20 de glycérine avec des acides gras naturels, ainsi que 40 à 20% d'ui ëmulsifiant, en solution aqueuse à 2-5$, On peut utiliser lesdites émulsions comme lubrifiants dans les opérations d'usinage considérées comme des opérations légères ou aisées, à savoir celles dans lesquelles, par suite de la vitesse d'avance 25 avec enlèvement de matière, il ne s'exerce aucune charge ou contrainte trop importante sur les outils par unité de temps. L'observation de précautions quelconques en ce qui concerne la formation d'un résidu consécutif à un traitement thermique est inutile au sujet de la composition du lubrifiant dans ce cas, car de toute manière dans 30 une opération -d!usinage avec enlèvement de matière on ne soumet pas la pièce terminée à un traitement thermique. Ainsi, on utilise actuellement des substances lubrifiantes sdïubies dans l'eau de' nature précitée pour le perçage et, en partrc'uli'ery"'pour la rectification.., :Pour'-l'es opérations d'usinage plûiâ "complïqûéeB du plus " 35 sévères,--telles quê: le taraudagé itîtérièur/' ïé "forage* ën profondeur au le--rodage ("honing" ) , oh utï-l^f-se •presque' exclusivement clés huilés renfermant des additifs,- lesdi^^ fiuilës'~é"tarit~ alors principalement des produits de raffinage d'huiles minérales ayant une viscosité de 71 22324 2105236 2 à 25° Engler (E) à 20°C, qui renferme divers additifs pour hautes pressions tels que des oaniposés du soufre et de l'azote ou des hydrocarbures. En général, on utilise lesdites huiles ayant une teneur en chlore comprise entre 0,2 et 20#. 5 Pour l'usinage des métaux sans enlèvement de matière, on utilise jusqu'à présent, par exemple, un lubrifiant à 80-90% de produit de raffinage d'huile minérale, de 3 à 15° E, 10 à 2.0% d'éraulsifiants sous forme d'oxéthylates (produits d'addition d'oxyde d'éthylène), d'acide gras, d'alcools gras, de sulfonates d'alcools 10 gras, d'aminés grasses, et analogues ainsi que 0,5 à 5# d'additifs augmentant la tenue à la pression, tels que les acides gras et les aminés. Les lubrifiants connus pour l'usinage des métaux sans enlèvement de matière sont essentiellement des émulsions du type huile dans l'eau à teneur en huile 3 à 7%. Les propriétés desdits 15 lubrifiants constituent un compromis entre l'effet lubrifiant satisfaisant de l'huile et l'effet de refroidissement satisfaisant de 1'eau. Dans le choix des substances lubrifiantes destinées aux domaines d'applications les plus divers, en dehors de l'effet 20 lubrifiant et de l'effet de refroidissement , il faut encore veiller à leur comportement de fluidité. Dans le cas d'un lubrifiant pour les opérations de formage à froid, d'autres facteurs présentent également une importance, comme la protection contre la corrosion et l'absence de réëidu à la suite du traitement thermique, la résis-25 tance au vieillissement et la stabilité, et il convient également de tenir compte de la faculté de dégradation par voie biologique. La fluidité, en particulier la viscosité minimale, est indépendante dp la grandeur et de la forme de la molécule ainsi que de la température. Ainsi, la molécule du lubrifiant doit être 30 aussi peu ramassée que possible en "pelote" dans la solution, mais, au contraire, elle doit être aussi encombrée que possible et doit comporter de longues chaînes latérales ou des groupes occupant un espace important, comme des groupes hydrooarbonés ou des groupes comportant des hétéroatomes. Lesdites substances sont également 35 pourvues d'une visoosité relative en grande dilution, elles sont difficiles à comprimer et, en conséquence, elles sont avantageuses du point de vue du pouvoir de tenue de la pression. 71 22324 2105236 En raison des nombreux facteurs divers cités ci-dessus qui influencent les propriétés d'un lubrifiant destiné à l'usinage des métaux, il est évidemment extrêmement difficile sinon impossible de prévoir le comportement d'un lubrifiant déter-5 miné lors d'une application particulière,, Les lubrifiants courants de l'art antérieur qui sont utilisés pour un but déterminé ne peuvent absolument pas être employés dans d'autres opérations d'usinage des métaux. Selon l'objet de l'invention, on se propose, par 10 suite, de préparer un nouveau lubrifiant synthétique pour l'usinage et le façonnage des métaux, améliorés par rapport" aux lubrifiants connus antérieurement et utilisés aussi bien pour le travail des métaux sans enlèvement de matière que pour le travail des métaux avec enlèvement de matière, sans chauffage, à savoir le laminage 15 à froid, l'étirage et le pressage,l'emboutissage ou l'estampage des aciers ou des métaux non ferreux, mais également pour le perçage, en particulier le forage en profondeur, le tournage, le rasage ("shaving") ou le polissage ou rodage des aciers et des métaux lourds non ferreux et analogues. Ledit lubrifiant doit 20 assurer simultanément un bon effet de lubt'ification et un bon effet de refroidissement et, en outre, il doit être biodégradable et il ne doit posséder aucune propriété notable de vieillissement. lubrifiant pour le travail des matériaux métalliques avec ou sans 25 enlèvement de matière, caractérisé en ce qu'il renferme essentiellement un ou plusieurs produits de polymérisation, également dénommés polymères, portant des chaînes latérales linéaires, à poids moléculaires élevés, solubes dans l'eau, choisis parmi les copolymères d'oxyde d'éthylène et d'oxydes d'alkylène supérieur ayant de 3 à 30 8 atomes de carbone et une longueur de chaîne d'environ 50 à. 500 maillons, les copolymères d'acide acrylique ou méthacrylique et d'esters d'acide acrylique ou méthacrylique avec des alcools ayant d'environ 1 à 12 atomes de carbone ou davantage et une longueur de chaîne d'environ 100 à 500 maillons, les polyvinylpyrrolidones 35 à poids moléculaire de 10 000 à 1 000 000 et les alcools polyviny-liques à poids moléculaire égal au minimum à 10 000„ 7.1 22324 5 2105236 Parmi les chaînes latérales répondant à la définition précitée, on peut mentionner les radicaux ou groupes alkyle, alkylène, cycloalkyle, cycloalkylène, aryl tel que styryle ou d'autres groupes hydrocarbonés qui peuvent être substitués par 5 d'autres atomes ou chaînes latérales tels que des groupes hydroxyle, éther, ester, phosphate ou analogues. En général, le nombre d'atomes de chaque chaîne latérale n'est pas supérieur à 12. Comme chaînes latérales, on peut mentionner, en particulier, les chaînes d'hydrocarbures telles que les groupes alkyle, en particulier, alkyle 10 inférieur tel que méthyle. Les exemples les plus simples présentant, de tels groupes sont l'oxyde de polypropylène ou le polyméthacry-late de méthyle avec leurs groupes méthyle. - Le lubrifiant de l'invention peut être emmagasiné et utilisé sous forme de concentrât qui contient environ 4 parties 15 d'eau par partie de, substance à poids moléculaire élevé. On préfère les concentrations selon lesquelles, la solution aqueuse homogène renferme les substances solubles dans l'eau à poids moléculaires élevés au minimum à raison de 20% en poids bien que la concentration puisse ^également s'élever à environ 90$. . 20 Dans la plupart des applications, on utilise le lubri fiant dans une solution homogène diluée de 0,1 à 10, en particulier, 0,5 à 5 et de préférence, 1 a 2% en poids de substance soluble dans l'eau à poids moléculaire élevé, c'est-à-dire formant un haut polymère, ou d'un mélange de substances précitées. 25 Le lubrifiant de l'invention contient, de préférence, des inhibiteurs courants, en particulier, pour éviter la formation de rouille sur le fer ou également de la corrosion sur les métaux non ferreux, tels que, par exemple, le cuivre, l'aluminium et analogues» On ajoute les inhibiteurs de corrosion au lubrifiant sous 30 forme de phosphates, de benzoates, d'oxalates, de citrates, de tartrates, de salicylates* en particulier sous forme de leurs sels avec une alcanolamine, en particulier avec une éthanolamine, de préférence en une quantité de 0,1 à 2% en poids et, en particulier, en une quantité-de 0,5 à 1% en poids par rapport au lubrifiant. Les 35 oxalates. et les citrates^, s ont, particulièrement convenables pour l'emboutissage-: prpfpnd des aciers au chrome, oar .dans ce cas les phosphates sont sans, effet./ On peut mentionner comme phosphate -utilisé^ 71 22324 6 2105236 suivant l'invention, le phosphate de diéthanolamine ou le phosphate de triéthanolamine. D'autres additifs utilisables dans; -le ■ -cadre de l'invention sont constitués par 1'.acide, benzoîquey- la triéthanolamine et/ou la morpholine. • - par une solution aqueuse homogène d'un copolymère, portant des chaînes latérales linéaires, à base d'.oxyde d'éthylène et d'oxyde d'alkylène supérieur ayant 3 à 8 atomes de carbone ou d'un copo-lymère d'acide acrylique .ou méthacrylique et d'esters acryliques ou 10 méthacryliques. Dans le cas du dernier lubrifiant précité, la solubilité dans l'eau est assurée par le groupe carboxy -COCH. Si on le désire, le lubrifiant peut renfermer des inhibiteurs de corrosion ou d'autres adjuvants pour lubrifiants» On peut utiliser le lubrifiant soluble dans l'eau 15 selon l'invention en concentration de 0,5 à environ 90#. Dans le cas des applications dans lesquelles sont engendrées des pressions considérables, on préfère utiliser des concentrations plus élevées. Selon un autre mode tle mise en oeuvre de l'invention, on emploie les copolymères d'oxyde d'éthylène, d'acide acrylique ou 20 méthacrylique ou leurs esters tels que décrit ci-dessus conjointement avec la polyvinylpyrrolidone en concentration de 0,1 à 5 # ou avec un alcool polyvinylique à poids moléculaire de 10 000 à 100 000 en concentration, de 0,1 à 5#* La polyvinylpyrrolidone ou l'alcool polyvinylique convient également isolément comme lubrifiant, 25 et on les utilise en particulier dans ce cas en solution aqueuse diluée à 0,5-5#. Les polymères utilisés dans ce cas possèdent un poids moléculaire compris dans l'intervalle d'environ J>0 000 à 1 000 000. Parmi les autres agents de protection contre la rouille mentionnés ci-dessus, on utilise en particulier le phosphate de 30 di-(éthanolamine) ou le phosphate de triéthanolamine, car lesdits additifs ne montrent seulement qu'une réaction faiblement basique en solution organique ou aqueuse (pH maximum.8,5). Lesdits additifs sont particulièrement convenables pour les.lubrifiants qui présentent un pouvoir de tenue de la pression s'élevant jusqu'à.150 kg. ... On peut 35 ajouter la morpholine en tant qu'inhibiteur en phase gazeuse* .- .11 s,'est également .avéré avantageux d'utiliser des glycols comme adjuvants pour, le,s lubrifiants, de 1',invent.ion. car 5 Un lubrifiant préféré selon l'invention est constitué 71 22324 2105236 lesdites substances s'opposent à l'effet fortement adhésif ou collant des hauts polymères. En outre, les glycols servent également d'agents de protection de la peau dans le cas des travaux exigeant éventuellement un contact avec le lubrifiant. 5 De préférence, on utilise comme glycols le prcpred3oL-^2,3epropanedidL-13, le butanediol-1,2, le butanedlol-1,3, le butanediol-1,4. Il est également possible d'effectuer une addition de propanetriol. On ajoute les glycols au lubrifiant de l'invention, en quantités de 5 à 50#, de préférence de 10 à 20#. 10 On peut régler la viscosité de la solution aqueuse par un choix de la longueur de chaîne des produits utilisés. Le comportement de viscosité des substances polymères de l'invention est très avantageux car les courbes de l'indice de viscosité ont une allure extrêmement plane. 15 Afin de pouvoir être utilisé comme lubrifiant, le polymère de l'invention doit avoir un point de trouble qui n'est pas situé, en solution à 1#, à une valeur inférieure à 30°C. Un autre critère pour le choix du polymère est sa viscosité. En général, une solution aqueuse dudit polymère à 5# doit avoir une visco-20 sité qui n'est pas supérieure à 50 centipoises à 20°C. Les copolymères qui sont utilisés dans le lubrifiant de l'invention doivent être présents les uns par rapport aux autres dans un rapport déterminé qui dépend du poids moléculaire. Dans la figure 1 des dessins annexés, le diagramme représenté montre la 25 relation qui existe entre le poids moléculaire du polymère d'oxyde 'de propylène, représenté en ordonnées, et la teneur de la molécule en oxyde d'éthylène en # en poids, représentée en abscisses. Les copolymères dont les propriétés as situent dans le domaine A, dessiné en traits hachurés dans la figure 1, conviennent particulièrement 30 bien comme lubrifiants de l'invention. On effectue la préparation d'un, copolymère ainsi défini, par exemple, en utilisant comme substance de départ un oxyde de polypropylène à poids moléculaire de 800 dont on élève ensuite le poids moléculaire à 1200 au moyen d'oxyde d'éthylène. Les solutions à 1# desdites substances montrent déjà par rapport aux lubrifiants et aux émulsions connus, dans des opérations d'usinage des métaux identiques, une tenue des charges 71 22324 8 2105236 considérablement améliorée. De plus, les lubrifiants de l'invention ont divers avantages essentiels et sont notamment susceptibles d'être dégradés par voie biologique en correspondant ainsi aux spécifications de l'aménagement des eaux. 5 Les lubrifiants de l'invention n'abandonnent aucune sorte de résidu sur la pièce travaillée à la suite du traitement thermique, ce qui est particulièrement essentiel dans les opérations d'usinage sans enlèvement de matière. Même dans une opération de transformation par le formage, lesdits lubrifiants se distinguent 10 par une tenue de la pression particulièrement élevée, de sorte que, par exemple, dans le laminage on peut diminuer à la fois le nombre de passes pour l'obtention d'un degré de laminage donné et la puissance nécessaire. Lesdîts lubrifiants exercent un effet de refroidissement supérieur, de sorte que l'on peut augmenter les vitesses de 15 travail. Ils sont appropriés pour être utilisés d'une manière tout à fait générale dans les opérations les plus diverses depuis le formage simple ou léger jusqu'aux opérations Dans le formage à froid, en particulier des matériaux ferreux et des tôles en grande série, on retrouve constamment un problème donné qui se pose au sujet de la récupération rationnelle du 30 lubrifiant. Pour des raisons d'hygiene propres à l'aménagement des eaux, et d'une manière ainsi tout à fait indépendante du coût des pertes, on ne peut pas abandonner les agents de coupe connus dans les cours d'eau. Il s'en suit qu'il est nécessaire de recourir à des dispositifs et des procédés de régénération coûteux. Au contraire, 35 on peut évacuer sans crainte dans des cours d'eau les lubrifiants de l'invention sous forme d'une solution fortement diluée. Les substances formant de hauts polymères présentes dans les lubrifiants de 71 22324 9 2105236 l'invention sont biodégradables. Le coût des substances perdues lors de l'évacuation du lubrifiant dans les cours d'eau est lui-même très faible du fait de leur proportion réduite dans ledit lubrifiant. Il n'est pas davantage nécessaire de procéder 5 à un traitement du lubrifiant de l'invention en vue de récupérer les substances formées par des copolymères et on peut seulement envisager un tel traitement dans le cas où une économie de la consommation d'eau rend cette opération nécessaire. 10 varient depuis des huiles visqueuses jusqu'à des substances cireuses dures, lorsqu'ils se trouvent à l'état anhydre. En solution aqueuse, ils possèdent une très haute viscosité qui dépend de la longueur de chaîne et du poids moléculaire. La longueur de chaîne des lubrifiants utilisés selon l'invention doit être limitée, en tenant 15 compte de la viscosité croissant mutuellement avec le poids moléculaire, à environ 50 à 500 maillons. Ladite valeur correspond, dans le cas des copolymères d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène.» à un poids moléculaire (PM) d'environ 1 000 à 6 000 et, dans le cas des polyvinylpyrrolidones et des alcools polyvinyliques, d'envi-20 ron 30 000 à environ 1 000 000. des lubrifiants selon l'invention conservent leur comportement exceptionnel de viscosité en fonction de la température dans un intervalle de température compris entre 10 et 80°C. Les lubrifiants 25 de l'invention sont extrêmement résistants au vieillissement et stables. Le pouvoir de tenue des charges desdits lubrifiants, exceptionnel par rapport à celui des lubrifiants courants, apparaît clairement dans le tableau suivant, dans lequel on doit observer que la teneur en substances solides, en solution aqueuse ne 30 s'élève toutefois que d'un ordre de grandeur de 1#. * Lubrifiants Les lubrifiants mis en oeuvre selon l'invention Un autre avantage résulte du fait que les solutions en kg Huile minérale, de viscosité 55 de 5° E, à 20°C 90 160 Huile de colza, pure 40 firme BASF) Emiilsion A, à 5# à base d'huile minérale: huile minérale à 5°JE +1 15# d'éihUlsifiarit "Emulsogen" (mis dans le commerce par la 80 71 22324 2105236 Lubrifiants en_kg Emulsion B, à 5# à base d'huile grasse; stéarate de méthyle + 15# 5 d'émulsifiant "Emulsogen EL" (mis dans le commerce par la firme BASF) - 100 Pluracol (mis dans le commerce par la firme Wyandoth Chemical Corp.) 140 10 Lubrifiant selon l'invention: copolymère d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène, à 1# en solution aqueuse, PM 8 000 . 160 Lubrifiant selon l'invention: 15 solution aqueuse à 1# d'un mélange d'oxyde de polypropylène et de poly-vinylpyrrolidone, PM 40 000 250 Dans le cas des lubrifiants de l'invention, précités, les rapports entre les poids moléculaires des substances copolymé-20 risées correspondent au domaine indiqué par A dans la figure 1. On réalise la détermination du pouvoir de taxe dss charges mentionné ci-dessus au moyen de l'appareil à 4 billes en acier conformément au projet de norme allemande DIN--51 350, en observant un temps d'essai de 1 mn. On se sert fréquemment de l'huile de 25 colza comme substance témoin pour l'évaluation des lubrifiants. Dans la figure 2 des dessins annexés, on montre la relation qui existe entre le pouvoir de tenue des charges du lubrifiant de l'invention, formé par un haut polymère sous forme d'une solution aqueuse à 1% à 20°C, et le poids moléculaire. Le pouvoir j50 de tenue des charges évalué j&u moyen de l'appareil à 4 billes précité, fournit^dans une représentation semi-logarithmique, à savoir en employant une échelle logarithmique pour le poids moléculaire,. une droite croissante. Il est connu que pour le formage avec enlèvement de 25 matière dans des conditions de charge faible ou dans le cas d'une application à un matériau facile à couper ou qui perd facilement sa matière (résistance à la traction s'élevant jusqu'à environ 75kg/mm ), on utilise couramment des émulsions comme huiles lubrifiantes et, comme huiles de coupe. On peut observer que les lubrifiants à poids IX 22324 .21.05236 moléculaires élevés de l'invention surpassent largement les émulsions en oe qui concerne les résultats obtenus dans le cas précité en raison de leur haut pouvoir de tenue des charges et de la diminution d'usure qui en résulte. Pour une concentration 5 d'environ 2# dans l'eau on peut obtenir des avantages importantsi On peut augmenter les vitesses de coupe de 20 à 50# par rapport à celles qui sont courantes dans le cas des émulsions et qui dépendent alors fortement du. matériau traité et, simultanément, on obtient encore une augmentation de la durabilité des outils. 10 d'au moins 50# avec le lubrifiant de l'invention. Dans le cas du sciage, du rabotage, du rasage, par exemple, de tubes et de fils, l'élévation de la durabilité des outils s'élève à plus de 100#. L'efficacité supérieure du lubrifiant de l'invention apparaît d'une manière particulièrement nette lorsqu'on considère 15 les valeurs suivantes en ce qui concerne les vitesses de coupe que l'on peut atteindre dans le perçage. Lorsqu'on perce un acier de classe A 37 avec les émulsions courantes, on atteint des vitesses de coupe maximales de 30 à 40 m/ran. Lorsqu'on utilise, pour la même application, la solution à environ 1# de substances à haut 20 poids moléculaire de l'invention on peut alors atteindre des vitesses de coupe de 40 à 65 m/mn. Pour l'acier A 50, nettement plus dur, les valeurs correspondantes se situent pour la lubrification par émulsion de 8 à 15 m/mn et pour les lubrifiants de l'invention de 20 à 35 m/mn. 25 Dans le cas d'opérations avec enlèvement de matière effectuées dans des conditions sévères, comme avec un matériau ayant une résistance à la traction supérieure à 90 kg/mm et dans le cas de charges importantes, comme celles qui sont courantes dans le forage en profondeur, par exemple de l'acier A 50 avec des vitesses 30 de coupe supérieures à 100 m/mn, on a jusqu'à présent utilisé seulement des huiles à forte teneur en additifs. On peut égale-merfc appliquer les lubrifiants à poids moléculaires élevés de l'invention dans lesdites opérations, avec de très bons résultats. Même dans le cas d'une capacité de travail identique (durabilit£ de 35 l'outil, vitesse de coupe, qualité des surfaces), l'avantage ainsi obtenu est très grand, car en fait pour un même coût calculé par kg au sujet du lubrifiant, pour obtenir le coût réel, il faut diminuer 71 22324 2105236 le coût calculé, de 5 à 10# par suite de la grande dilution des substances à poids moléculaire élevé de l'invention-. ï)e même, on peut encore également utiliser le lubrifiant de l'invention sous forme concentrée ou en dilution de 15 à 25#-avec dé l'eau, 5 pour l'emboutissage profond des pièces en acier-ordinaire et en aciers spéciaux, ainsi que pour l'étirage des fils et desfeUbes» En particulier dans le cas de l'emboutissage profond, on peut facilement éliminer par lavage avec de l'eau les résidus qui se forment par suite de l'opération de sorte que l'on dispose d'une 10 possibilité satisfaisante de réalisation.de l'usinage ultérieur avec de bons résultats et d'une manière rapide. Indépendaimerfc des avantages du lubrifiant de l'invention, déjà appréciables, mentionnés ci-dessus, il ne faut pas négliger non plus le facteur constitué par des dépenses entraînées. Dans 15 une Installation de forage en profondeur, on consomme, par exemple, 3000 kg d'une huile à forte teneur en additifs telle qu'une huile de l'art antérieur. Cette consommation représente une dépense budgétaire d'environ P. 7 000. Dans le cas des solutions de substances à poids moléculaires élevés, fortement diluées, selon l'invention, il 20 suffit d'utiliser seulement environ 1/I0e de la quantité précitée,, Indépendanment de la dimunution considérable de dépenses mentionnées cl-dessus, on observe, par suite du bon effet de refroidissement dû au lubrifiant de l'invention, une amélioration de la durabilité des outils, ainsi qu'une augmentation des vitesses de coupe d'envi-25 ron 10 à 25#. Des augmentations encore plus grandes peuvent être atteintes théoriquement, mais on ne peut toutefois pas les réaliser en pratique dans la plupart des cas pour des raisons de construction des installation existantes. On peut utiliser le lubrifiant de l'invention pour 30 le travail des métaux tel que l'acier, le laiton, l'aluminium, le titane, le tantale, l'uranium, le cuivre et les alliages de métaux différents. L'invention est illustrée ci-après avec plus de détails par des exemples qui ne sont toutefois nullement destinés 35 à limiter ladite invention dans san cadre et son esprit. Dans lesdits exemples, toutes les parties sont exprimées en poids et tous les pourcentages sont exprimés en # en- poids. 71 22324 2105236 EXEMPIB_1 On prépare un concentrât comprenant 15# d'un copolymère formé d'unités polyoxypropylène et polyoxyéthylène, ayant un poids moléculaire d'environ 2 000, 5# d'un copolymère de même 5 nature ayant toutefois un poids moléculaire d'environ 8 000 ainsi que 6# d'un inhibiteur de corrosion tel que la morpholine ou la triéthanolamine, et 74# d'eau. On obtient la composition lubrifiante finale en la formant à partir de 5^parties du concentrât précité conjointement avec 95 parties d^è aù. . 10 Lesdites proportions correspondent à une teneur de 0,75# en copolymère à bas poids moléculaire et 0,25# en copolymère à poids moléculaire plus élevé dans le lubrifiant. Au moyen dudit lubrifiant on peut laminer l'acier en feuillard d'une manière très économique. De façons analogues, 15 scri utilisation se montre avantageuse dans le façonnage du cuivre et du laiton. EXEMPLE_2 On modifie le processus de l'exemple 1 en ce sens que l'on utilise au départ 15# d'un copolymère à poids moléculaire 20 de 3000 et 5# de polyvinylpyrrolidone à poids moléculaire d'environ 20 000. Dans ce cas, on utilise le lubrifiant obtenu avec un très bon résultat pour laminer des rails en cuivrej on a cependant utilisé également ledit lubrifiant pour fabriquer de nouveaux matériaux et de nouvelles formes. Par exemple, on a pu fabriquer" des feuilles 25 mincet. par laminage jusqu' à des épaisseurs de 5^/U dans le cas du cuivre, de l'étain, de l'or ou du laiton et de 30^u dans le cas de l'acier (acier au silicium). EXEMPLE_3 On prépare un concentrât comprenant 50 parties d'eau, 30 20 parties de propylèneglycol, 5 parties de morpholine (ou de triéthanolamine), 20 parties d'un copolymère formé d'unités polyoxypropylène' et polyoxyéthylène ayant un poids moléculaire d'environ 3 000 et 2 parties de polyvinylpyrrolidone à poids moléculaire d'environ 1 000 000. On dilue 2,5 parties dudit concentrât avec de l'eau en 35 obtenant 100 parties du mélange lubrifiant final. 'Ledit lubrifiant sert au laminage de tôles d'aluminium sur laminoirs à hautes vitesses avec des résultats exceptionnellement 71 22324 2105236 satisfaisants. On ne procède pas à la régénération du lubrifiant, mais on l'abandonne au contraire dans un circuit d'eau résiduaire. exemple_4 On prépare un concentrât comprenant 20 parties d'un 5 copolymère formé d'unités polyoxypropylène et polyoxyéthylène ayant un poids moléculaire d'environ 6 000, 16 parties•d'acide benzoïque, 9 parties de triéthanolamine, 16 parties de phosphate de triéthanolamine, 6 parties de morpholine et 34 parties d'eau. On dilue 5 parties dudit concentrât avec de l'eau en obtenant 100 parties 10 du mélange lubrifiant final. Le pouvoir de tenue des charges dudit mélange (mesuré à l'appareil à quatre billes, durée d'essai de 1 mn) s'élève à 300 kg. On utilise ledit mélange pour le perçage d'aciers, en atteignant une vitesse moyenne de coupe respective de 45 m/mn dans 15 le cas de l'acier A37 et de 25 m/mn dans le cas de l'acier A50. EXEMPLE_5 On prépare un concentrât comprenant 20 parties d'un copolymère d'oxyde de styrène et d'oxyde d'éthylène ayant un poids moléculaire d'environ 10 000, 16 parties d'acide benzoïque, 9 20 parties de triéthanolamine, 16 parties de phosphate de triéthanolamine, 6 parties de morpholine et 34 parties d'eau. On dilue 5 parties dudit concentrât. On utilise de même ledit mélange pour le perçage des aciers. Le pouvoir de tenue des charges s'élève également, dans ce cas, à 300 kg. Au moyen dudit lubrifiant, on obtient une amélio-25 ration d'environ 30 à 50# par rapport aux lubrifiants courants. En outre, on peut utiliser avantageusement ledit lubrifiant pour façonner ou usiner les alliages de métaux extrêmement durs. EXEMPLE_6 On prépare un concentrât comprenant 20 parties d'un jjO copolymère d'oxyde de cyclohexène et d'oxyde d'éthylène ayant un poids moléculaire d'environ 12 000, 5 parties d'un copolymère d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène ayant un poids moléculaire d'environ 2 000, 5 parties de polyvinylpyrrolidone à poids moléculaire d'environ 30 000, 16 parties d'acide benzoïque, 9 parties •55 de triéthanolamine, 15 parties de phosphate de triéthanolamine, 6 parties de morpholine et 24 parties d'eau. On dilue 5 parties dudit concentrât avec de l'eau en obtenant 100 parties du mélange lubrifiant final. • " copy COPY 71 22324 2105236 On utilise de même ledit lubrifiant pour le perçage des aciers. Le pouvoir de tenue des charges dudit lubrifiant s'élève entre 380 et 400 kg. On atteint des vitesses moyennes de ooupe de 60 m/mn pour un aoier de classe A37 et de 3° m/mn pour 5 un acier de classe A50. Ledit lubrifiant peut tenir des pressions très élevées, telles que celles qui sont produites, par exemple, dans le cas du forage en profondeur lors de la fabrication des canons de fusils. On peut, en outre, employer ledit lubrifiant dans le rodage ("honing") des métaux pour la préparation de surfaces à 10 poli particulièrement parfait. EXEMPLE_J On obtient des résultats analogues lorsqu'on remplace le copolymère d'oxyde de cyclohexène et d'oxyde d'éthylène par un copolymère d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène ayant un poids 15 moléculaire de 8 000. EXEMPLE_§ On prépare un concentrât comprenant 15 parties d'un copolymère d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène ayant un poids moléculaire d'environ 4 400, avec un rapport entre les radicaux 20 propylène et éthylène de 2,1 : 1,5 parties de polyvinylpyrrôlidone à poids moléculaire d'environ 800 000, 10 parties de phosphate de diéthanolamine ainsi que 46 parties d'un mélange d'inhibiteurs de corrosion, tel que décrit dans les exemples précités , et 24 parties d'eau.. On dilue 5 parties dudit concentrât avec de l'eau en obtenant 25 100 parties du mélange lubrifiant final. On utilise ledit lubrifiant avec des résultats exceptionnellement satisfaisants dans le formage de l'acier, par exemple, en rail ou barres, des fers en U et analogues. Ledit mélange s'avère également excellent dans le filetage. 3° EXEMPLE_9 On prépare"un concentrât comprenant 20 parties d'un copolymère, soluble dans l'eau, d'acrylate d'isopropyle et d'acide méthacrylique (tel que décrit dans le brevet allemand n°862 956), ayant un poids moléculaire d'environ 15 000, 15 parties d'éthylène-35 glycol ainsi que 46 parties d'un mélange d'inhibiteurs de corrosion, tel que décrit dans les exemples précités, et 29 parties d'eau. On dilue 3 parties dudit concentrât avec de l'eau en obtenant 100 parties du mélange lubrifiant final. 71 22324 is 2105236 exemple_io ' ■ . On prépare un concentrât comprenant 20 parties d'un copolymère d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène ayant un poids moléculaire d'environ 2 500 et un rapport entre, les mono-5 mères oxyde de propylène et oxyde d'éthylène de 1,8 : 1,4 parties d'alcool polyvinylique à poids moléculaire d'environ 10 000 ainsi que 46 parties du mélange d'inhibiteurs de corrosion, tels que décrit dans les exemples précités, et 30 parties d'eau. On dilue 10 parties dudit concentrât avec de l'eau en obtenant 100 parties du mélange 10 lubrifiant final. Ledit lubrifiant convient particulièrement pour les opération d'usinage par fraisage et par coupe ainsi qu'au rabotage de l'acier. EXEMPLE_11 15 ' On prépare un concentrât comprenant 20 parties d'un copolymère d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène ayant un poids moléculaire d'environ 4 400 et un rapport entre les radicaux propylène et éthylène de 2,1 : 1,5 parties de polyvinylpyrrolidone à poids moléculaire d'environ 200 000, 15 parties de phosphate de diéthanola-20 mine et 30 parties de propylèneglycol. Ledit lubrifiant convient particulièremant dans la rectification de l'acier et la superfinition de l'acier pour la fabrication des instruments de précision. EXEMPLE_12 25 On mélange un copolymère de 23 parties d'oxyde d'éthy lène et 15 parties d'oxyde de butylène, 50 parties de propylèneglycol et 2 parties de morpholine avec 10 parties d'eau. Le concentrât ainsi obtenu convient particulièrement pour l'emboutissage profond des métaux et pour l'étirage des tubes. 71 22324 17 21.05236 REVENDICATIONS 1. Lubrifiant pour l'usinage et le façonnage des matériaux métalliques avec et sans enlèvement de matière, ledit lubrifiant étant oaraotérisé en ce qu'il comprend essentiellement un ou plusieurs polymères ou produits de polymérisation, portant 5 des chaînes latérales linéaires, à poids moléculaire élevé, solu-bles dans l'eau. 2. Lubrifiant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les polymères sont choisis parmi les copolymères d'oxyde d'éthylène et d'oxyde d'alkylène supérieur ayant 3 à 8 atomes de 10 carbone et une longueur de chaîne d'environ 50 à 500 maillons, les copolymères d'acide acrylique ou méthacrylique et d'esters d'acide acrylique ou méthacrylique avec des alcools ayant de 1 à 12 atomes de carbone et davantage et une longueur de chaîne d'environ 100 à 500 maillons, les polyvinylpyrrolidones à poids 15 moléculaire d'environ 10 000 à 1 000 000, et les alcools pol^viny-liques à poids moléculaire d'environ 10 000 à 1 000 000, 3. Lubrifiant selon la revendication 2, caractérisé en oe que la polyvinylpyrrolidone a un poids moléculaire de 100 000 à 1 000 000. ?0 4. Lubrifiant selon la revendication 1 ou 2, caracté risé en ce que les chaînes du polymère portent des substituants. 5. Lubrifiant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est sous la forme d'une solution diluée du polymère à teneur comprise dans l'intervalle de 0,1 25 à 90# en poids. 6. Lubrifiant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, oaraotérisé en ce qu'il est sous la forme d'une solution diluée du polymère à teneur comprise dans l'intervalle d'environ 0,5 à 10# en poids. *0 7' Lubrifiant selon l'une quelconque des revendications 1 à 6; caractérisé en ce que sa viscosité est égale au maximum à 50 centipoises à 20°C. 8. Lubrifiant selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par un point de trouble situé, dans le cas >rji d'une solution aqueuse à 1#, au minimum à 30°C 11 22324 18 2105236 9. Lubrifiant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le copolymère d'oxyde de propylène contient 15 à 30# de séquences d'oxyde d'éthylène. 10. Lubrifiant selon l'une quelconque des revendica-5 tions 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est sous la forme d'une solution aqueuse d'un copolymère d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène à bas poids moléculaire ainsi que d'un copolymère d'axydsde propylène et d'oxyde d'éthylène à haut poids moléculaire. 11. Lubrifiant selon la revendication 10, caractérisé 10 en ce que le polymère a un poids moléculaire d'environ 1000 à 8000, de préférence de 2000 à 6000. 12. Lubrifiant selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il renferme la polyvinylpyrrolidone en teneur de 0,1 à 5# en poids. 15 13. Lubrifiant selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 12, caractérisé en ce qu'il renferme l'alcool polyvinylique en teneur de 0, 1 à 5# en poids. 14. Lubrifiant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un mélange de 0,5 à 5# en poids d'un côpoly- 20 mère d'oxyde d'éthylène et 0,1 à 5# en poids de polyvinylpyrrolidone. 15. Lubrifiant selon la revendication 2, caractérisé 1 en ce qu'il comprend un mélange de 0,5 à 5# en poids d'un copolymère d'oxyde d'éthylène et 0,1 à 5# en poids d'alcool polyvinylique. 16. Lubrifiant selon la revendication 2, caractérisé 25 en ce qu'il comprend un mélange de 0,5 à 5# en poids d'un copolymère d'acide acrylique et 0,1 à 5# en poids d'alcool polyvinylique. 17. Lubrifiant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un mélange à base de copolymère d'oxyde d'éthylène et d'un comonomère choisi parmi l'oxyde de cyclohexène, l'oxyde ^0 ^ butylène et l'oxyde de styrènè. 18. Lubrifiant caractérisé en ce qu'il renferme un ou plusieurs produits de polymérisation définis comme spécifié dans l'une quelconque des revendications 1 à 17, conjointemant avec un ou plusieurs adjuvants. 25 19= Lubrifiant selon la revendication 18, caractérisé en ce qu1il renferme comme adjuvant un ou plusieurs glycols, en quantités de 5 à 50# en poids, notamment de 10 à 20# en poids. 20, Lubrifiant selon la revendication 19, caractérisé en ce que les glycols sont choisis parmi le propanediol-1,2, le pro- i OO?^ 71 22324 2105236 t panediol-i,3, le butanediol-1,2, le butanediol-1,3, le butane-diol-1,4 et le propanetriol. 21. Lubrifiant selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il renferme comme adjuvant un ou plusieurs 5 inhibiteurs de corrosion. 22. Lubrifiant selon la revendication 21, caractérisé en ce que les inhibiteurs de corrosion sont choisis parmi les phosphates, benzoates, oxalates, citrates, tartrates et s alicylates d'alcanolamines, de préférence d'éthanolaminés. 10 23. Lubririant selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il renferme comme adjuvants une association d'un ou plusieurs glycols définis comme spécifié dans la revendication 19 ou 20 et d'un ou plusieurs inhibiteurs de corrosion définis comme spécifié dans la revendication 21 ou 22. 15 24. Lubrifiant selon la revendication 18 ou 21, caractérisé en ce qu'il renferme comme adjuvants un ou plusieurs composés choisis parmi l'acide benzoïque, la triéthanolamine et la morpholine.