RU2232797C1 - Grease lubricant for plastic working of metals - Google Patents

Abstract

FIELD: plastic working of metals, in particular, hot extrusion and cold three-dimensional pressing.

SUBSTANCE: grease lubricant contains, wt%: colloidal graphite 18-22; metal filler 6-9; polyorganosiloxane the balance. Colloidal graphite with particle size less than 10 microns and aluminum powder as metal filler are preferably used in grease lubricant. Grease lubricant of such composition provides for explosion- and fire-proof operation and storage, increased ecological purity, heat-resistance and good adhesion with surface to which grease lubricant is applied.

EFFECT: increased efficiency owing to good wettability and low friction coefficient facilitating improved lubricity of grease lubricant in plastic working of metals, steels and alloys.

3 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано в качестве смазки для обработки металлов давлением, в частности при горячем выдавливании и холодной объемной штамповке.The invention relates to lubricants and can be used as a lubricant for metal forming, in particular during hot extrusion and cold die forging.

Из уровня техники известны смазки на основе полиорганосилоксана, применяемые в области обработки металлов давлением.Polyorganosiloxane-based lubricants used in the field of metal forming are known in the art.

Например, из авторского свидетельства №454247 (опубл.25.12.74, МПК4 С 10 М 161/00) известна смазка на основе полиметилфенилсилоксана для обработки металлов давлением, содержащая также дисульфид молибдена, стеариновую кислоту, слюду, серу, сульфид свинца.For example, from copyright certificate No. 454247 (publ. 25.12.74, IPC4 C 10 M 161/00) a lubricant based on polymethylphenylsiloxane for metal forming is also known, which also contains molybdenum disulfide, stearic acid, mica, sulfur, and lead sulfide.

Однако данная смазка не может быть использована при горячей обработке металлов давлением, т.к. компоненты, входящие в состав смазки, имеют температуру вспышки ~300°С.However, this grease cannot be used for hot metal forming, as the components included in the lubricant have a flash point of ~ 300 ° C.

Из авторского свидетельства СССР №654675 (опубл.30.03.79 г., МПК4 С 10 М 159/04) известна технологическая смазка на основе полифенилметилсилоксановой жидкости, содержащая также порошкообразный графит и минеральное масло.From USSR author's certificate No. 654675 (publ. 30.03.79, MPK4 S 10 M 159/04), a technological lubricant based on polyphenylmethylsiloxane liquid is also known, which also contains powdered graphite and mineral oil.

Данная смазка также не применима при горячей обработке металлов давлением, поскольку порошкообразный крупнодисперсный графит и минеральное масло при температуре выше 1000°С горят с образованием большого количества золы, которая засоряет инструмент, тем самым ухудшая геометрические параметры получаемой заготовки, кроме того ухудшаются антифрикционные свойства смазки и увеличивается износ инструмента.This lubricant is also not applicable for hot metal forming, since powdered coarse graphite and mineral oil burn at temperatures above 1000 ° C with the formation of a large amount of ash, which clogs the tool, thereby impairing the geometric parameters of the resulting workpiece, and the antifriction properties of the lubricant and tool wear increases.

Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении работоспособности смазки при температурах выше 1000°С, обеспечении взрыво- и пожаробезопасности, экологической чистоты.The technical result of the claimed invention is to ensure the health of the lubricant at temperatures above 1000 ° C, ensuring explosion and fire safety, environmental friendliness.

Предлагаемая смазка для обработки металлов давлением содержит графит коллоидный, металлический наполнитель и полиорганосилоксан при следующем соотношении компонентов, мас.%: графит коллоидный 18-22, металлический наполнитель 6-9, полиорганосилоксан остальное.The proposed lubricant for metal forming contains colloidal graphite, a metal filler and polyorganosiloxane in the following ratio of components, wt.%: Colloidal graphite 18-22, metal filler 6-9, the rest polyorganosiloxane.

В предпочтительном варианте смазка содержит графит коллоидный с размерами частиц менее 10 мкм, в качестве металлического наполнителя - алюминиевую пудру.In a preferred embodiment, the lubricant contains colloidal graphite with a particle size of less than 10 microns, aluminum powder as a metal filler.

Полиорганосилоксан является дисперсионной средой, в которой графит находится во взвешенном состоянии, имеет температуру вспышки выше, чем минеральные масла.Polyorganosiloxane is a dispersion medium in which graphite is in suspension, has a flash point higher than mineral oils.

Графит коллоидный и металлический наполнитель создают твердый разделительный слой. Металлический наполнитель предохраняет графит от выгорания. Графит - коллоидный, с размерами частиц менее 10 мкм.Colloidal graphite and metal filler create a solid separation layer. The metal filler protects graphite from burning out. Graphite is colloidal, with particle sizes less than 10 microns.

Таким образом, смазка заявляемого состава обладает повышенной температурой вспышки, что увеличивает время возгорания смазки при использовании ее в процессе горячей обработки металлов давлением.Thus, the lubricant of the claimed composition has a high flash point, which increases the ignition time of the lubricant when used in the process of hot metal forming.

В качестве металлического наполнителя могут быть также использованы оксиды мягких металлов (свинец, цинк и др.).Soft metal oxides (lead, zinc, etc.) can also be used as a metal filler.

В качестве полиорганосилоксана могут быть использованы любые полиорганосилоксаны, в частности силиконовые синтетические масла.As the polyorganosiloxane, any polyorganosiloxanes, in particular silicone synthetic oils, can be used.

Нижеприведенные примеры заявленной смазки подтверждают, но не ограничивают ее применение в промышленности.The following examples of the claimed lubricant confirm, but do not limit its use in industry.

Предлагаемую смазку готовят следующим образом.The proposed lubricant is prepared as follows.

В процессе измельчения графита в него вводят металлический наполнитель и полиорганосилоксан. Все перемешивают до получения однородной массы. Полученная смазка обладает хорошими смазывающими свойствами, не токсична и не выделяет дыма.In the process of grinding graphite, a metal filler and polyorganosiloxane are introduced into it. All mixed until a homogeneous mass. The resulting lubricant has good lubricating properties, is non-toxic and does not emit smoke.

В таблице 1 приведены составы заявленных смазок.Table 1 shows the compositions of the claimed lubricants.

Влияние температуры на потери массы при нагреве определяли в лабораторных условиях на специальном приборе. Образец нагревали и, в процессе нагрева, на приборе, фиксировали изменения массы. В таблице 2 приведены значения потери массы образца при нагреве до 700°С.The effect of temperature on mass loss during heating was determined in laboratory conditions on a special device. The sample was heated and, during heating, on the device, mass changes were recorded. Table 2 shows the values of the mass loss of the sample when heated to 700 ° C.

Смазывающие свойства определяли методом осадки кольцевых образцов в холодном и в горячем состоянии.Lubricating properties were determined by precipitation of ring samples in cold and hot conditions.

Образцы из углеродистой стали, DxdxH=40×20×14 мм - осаживали с величиной деформации 50% на гидравлическом прессе усилием 630 т.с. (холодная осадка) и на электровинтовом прессе усилием 1000 т.с. (горячая осадка). Коэффициент трения определяли по расчетным номограммам. В таблице 3 приведены значения коэффициента трения.Samples of carbon steel, DxdxH = 40 × 20 × 14 mm, were deposited with a strain value of 50% on a hydraulic press with a force of 630 tp (cold draft) and on an electric screw press with a force of 1000 tp (hot draft). The friction coefficient was determined by the calculated nomograms. Table 3 shows the values of the coefficient of friction.

В производственных условиях качество смазки проверяли при холодной калибровке и горячем выдавливании заготовок из различных сталей и сплавов: углеродистые стали, никелевые сплавы (таблица 4).Under production conditions, the quality of the lubricant was checked during cold calibration and hot extrusion of workpieces from various steels and alloys: carbon steels, nickel alloys (table 4).

Таким образом, предлагаемая смазка является взрыво- и пожаробезопасной, экологически чистой, теплозащитной, обладает хорошей адгезией к поверхности, на которую она наносится, и низким коэффициентом трения.Thus, the proposed lubricant is explosion and fireproof, environmentally friendly, heat-shielding, has good adhesion to the surface on which it is applied, and a low coefficient of friction.

Claims (3)

1. Смазка для обработки металлов давлением, содержащая графит коллоидный, металлический наполнитель и полиорганосилоксан при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. Grease for metal forming, containing colloidal graphite, a metal filler and polyorganosiloxane in the following ratio of components, wt.%: Графит коллоидный 18-22Colloidal graphite 18-22 Металлический наполнитель 6-9Metal filler 6-9 Полиорганосилоксан ОстальноеPolyorganosiloxane Else 2. Смазка по п.1, отличающаяся тем, что графит коллоидный имеет размер частиц менее 10 мкм.2. The lubricant according to claim 1, characterized in that the colloidal graphite has a particle size of less than 10 microns. 3. Смазка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве металлического наполнителя она содержит алюминиевую пудру.3. The lubricant according to claim 1 or 2, characterized in that as a metal filler it contains aluminum powder.