КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО - ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ
COOLANT LUBRICANT CONCENTRATE

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), в частности к концентратам смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые могут быть использованы в виде водных растворов в машиностроении на операциях лезвийной и абразивной обработки черных металлов и сталей.
Из "Уровня техники" известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий продукт взаимодействия олеиновой и борной кислоты с алканоламином в среде минерального масла, полиоксиэтилированный спирт, гликоль, бутиловый спирт, нитрит натрия, касторовое масло и воду (патент РФ №2236439, кл. МПК С10М 173/00, опубл. 20.09.2004).
Кроме того, из "Уровня техники" известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для механической обработки металлов, включающий минеральное масло, моноэтаноламин, борную кислоту, жирную кислоту, продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с алканоламином, смесь на основе диоксановых спиртов и воду, в качестве продукта взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с алканоламином он содержит продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с моноэтаноламином и/или продукт взаимодействия жирной кислоты или растительного масла с диэтаноламином и дополнительно содержит бактерицидную добавку, хлорпарафин и изопропиловый спирт (патент РФ № 2372383, МПК С10М 173/00, опубл. 10.11.2009).
Техническая проблема состоит в том, что существующие концентраты смазочно-охлаждающих жидкостей не позволяют обеспечить высокую производительность продольного точения коррозионностойкой стали при использовании режущих пластин из твердого сплава с защитным покрытием и снизить при этом значения составляющих сил резания.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат заключается в повышении производительности продольного точения коррозионностойкой стали при использовании режущих пластин из твердого сплава с защитным покрытием и снижении при этом значения составляющих сил резания.
Технический результат обеспечивается тем, что концентрат смазочно-охлаждающей жидкости включает олеат меди, антиокислительную присадку, диспергирующую присадку, очищенное базовое масло, эмульгатор, вещество-связку и воду. При этом в качестве антиокислительной присадки он содержит дифениламин, в качестве диспергирующей присадки - сукцинимидную присадку С5АБ, в качестве эмульгатора - неиногенный эмульгатор, а в качестве вещества-связки - диэтиленгликоль, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
олеат меди
0,3 - 1,8
дифениламин
0,1 - 0,3
сукцинимидная присадка С5АБ
1,5-3,5
очищенное базовое масло
9,5-12
неионогенный эмульгатордиэтиленгликоль
20 - 302 - 7
вода
остальное
Сущность настоящего изобретения поясняется диаграммой, на которой отображены составляющие сил резания при точении коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т с использованием СОЖ по патенту РФ №2236439 и настоящее изобретение и режущих пластин из твердого сплава с защитным покрытием.
x
y
z
Проведенные исследования показали, что полусинтетическая СОЖ, модифицированная металлоплакирующей присадкой, позволяет обеспечить повышение производительности продольного точения коррозионностойкой стали при использовании режущих пластин из твердого сплава с защитным покрытием (повышение скорости резания на 27 % по сравнению со скоростью резания, рекомендуемой производителем режущих пластин) и снизить при этом значения составляющих сил резания P на 41 %; P на 24 %; P на 27 %.
При изготовлении заявляемого концентрата СОЖ используют следующие компоненты.
7
22
7
22
18
7
22
2
Под базовым маслом следует понимать базовое масла из синтетического, минерального или природного масла, отдельно или в комбинации с равным содержанием компонентов. При этом базовое масло на основе синтетического масла выбрано из сложного эфира алифатической или ароматической ди-, три- или тетракарбоновой кислоты с одним или находящимися в смеси от С- до С-спиртами, из простого полифенилового эфира или алкилированного простого ди- или трифенилового эфира, из сложного эфира триметилолпропана, из пентаэритрита или дипентаэритрита с алифатическими от С- до С-карбоновыми кислотами, из сложных эфиров C-димерной кислоты с от С- до С-спиртами, из комплексных сложных эфиров, как отдельных компонентов или в любой смеси, или выбрано из поли-α-олефинов, алкилированных нафталинов, алкилированных бензолов, полигликолей, силиконовых масел, простых перфторполиэфиров. Базовое масло на основе минерального масла представляет собой масло индустриальное марки И-12А или И-20А по ГОСТ 20799-88 или другое минеральное масло вязкостью не более 40 мм/с при 40°С. Базовое масло на основе природного масла выбрано из генетически модифицированного триглицеридного масла с высокой долей олеиновой кислоты, генетически модифицированного растительного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты, включая сафлоровое масло, кукурузное масло, рапсовое масло, подсолнечное масло, соевое масло, льняное масло, арахисовое масло
Для получения олеата меди используют техническую олеиновую кислоту по ГОСТ 7580-91, или ТУ 10-04-02-82-91, или ТУ 9145-172-4731297-94.
В качестве эмульгатора применяют неионогенный эмульгатор ОП-7 по ГОСТ 8433-81.
В качестве вещества-связки используют диэтиленгликоль по ГОСТ 10136-77.
В качестве антиокислительной присадки используют дифениламин в соответствии с ГОСТ 194-80.
В качестве диспергирующей присадки используют сукцинимидную присадку С5АБ в соответствии с ТУ 38.401-58-130-95.
Композицию СОЖ получают путем смешения компонентов в аппаратах с механическим перемешиванием и паровым обогревом при температуре 85-95°С и в течение 2,5-3 часов. Изначально сырьевые компоненты хранятся в металлических резервуарах. Для дозирования жидких компонентов применяются объемные дозирующие устройства в виде мерников и счетчиков. Приготовление СОЖ осуществляется путем смешения компонентов в реакторах-смесителях, оборудованных механическими мешалкам и системой нагрева и охлаждения. Перекачивание масла и других жидких сырьевых компонентов, циркуляция компонентов с целью их смешения, откачивание СОЖ в емкости готовой продукции осуществляют центробежными насосами.
Пример 1
Композицию СОЖ изготавливают в соответствии с вышеприведенным способом. При этом получают композицию следующего качественного и количественного состава, мас. %:
Соль меди и олеиновой кислоты (олеат меди)
0,6
Дифениламин (антиокислительная присадка)
0,2
Сукцинимидная присадка С5АБ (диспергирующая присадка)
3,2
Очищенное базовое масло
12
Неионогенный эмульгатор ОП-7диэтиленгликоль
227
Вода
остальное
Пример 2
Композицию СОЖ изготавливают в соответствии с вышеприведенным способом. При этом получают композицию следующего качественного и количественного состава, мас. %:
Соль меди и олеиновой кислоты (олеат меди)
0,9
Дифениламин (антиокислительная присадка)
0,2
Сукцинимидная присадка С5АБ
2,5
Очищенное базовое масло
10
Неионогенный эмульгатор ОП-7диэтиленгликоль
265
Вода
остальное
Пример 3
Композицию СОЖ изготавливают в соответствии с вышеприведенным способом. При этом получают композицию следующего качественного и количественного состава, мас. %:
Соль меди и олеиновой кислоты (олеат меди). %
1,5
Дифениламин (антиокислительная присадка)
0,3
Сукцинимидная присадка С5АБ (диспергирующая присадка)
1,5
Очищенное базовое масло
9,7
Неионогенный эмульгатор ОП-7диэтиленгликоль
303
Вода
остальное
В таблице представлены показатели качества полученного состава концентрата СОЖ и 3%-ного водного раствора этого концентрата СОЖ.
Таблица
Показатели качества приготовленных образцов концентрата СОЖ и 3%-ного водного раствора СОЖ
Наименование показателя
Норма
Фактическое значение
Метод испытания
Концентрат
1. Внешний вид
Однородная маслянистая жидкость темно-зеленого цвета
соответствует
ГОСТ 6243, раздел 1
2. Плотность при 20°С, кл/м<sup>3</sup>
900-1150
1009
ГОСТ 3900
3. Вязкость кинематическая, мм<sup>2</sup>/с, при не более, чем 50°С
30-55
46,15
ГОСТ 33
4. Стабильность при хранении
выдерживает
выдерживает
ГОСТ 6243, п.6а
Раствор 3%
5. Стабильность эмульсии после 24 часов выдержки:- на дистилированной воде;- на воде с общей жесткостью 4,6 мг-экв/л;- на воде с общей жесткостью 7,0 мг-экв/л;- на водопроводной воде
ВыдерживаетВыдерживаетВыдерживаетВыдерживает
ВыдерживаетВыдерживаетВыдерживаетВыдерживает
ГОСТ 6243, раздел 3.1
Из представленных в таблице данных следует, что разработанный состав заявленного концентрата водосмешиваемой СОЖ соответствует всем требованиям, предъявляемым к концентратам СОЖ по внешнему виду, плотности, вязкости кинематической, содержанию воды, стабильности при хранении.
Испытание 3%-ного водного раствора этого концентрата также показало соответствие всем нормам: стабильности эмульсии после 24 часов выдержки, эмульгируемости в производственной воде, склонности к пенообразованию, коррозионной активности, коррозионной агрессивности и по другим показателям.
Сбалансированное сочетание компонентов обеспечивает высокие характеристики продукта и длительный срок службы. При этом обеспечиваются следующие преимущества:
• композиция является стабильной и не образуется осадок при ее хранении;
• усиливается «режущее» действие СОЖ (облегчается процесс резания);
• достигаются хорошие противоизносные свойства при интенсивных режимах резания, также происходит образование металлических защитных пленок на режущей поверхности инструмента из твердого сплава и защитных покрытий.