Патент на изобретение №2235121

(54) КОНЦЕНТРАТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ (ТС “ИНКОМЕТ-1”)

(57) Реферат:

Использование: при механической обработке черных и цветных металлов, а также при изготовлении труб. Сущность: концентрат содержит, мас.%: триэтаноламин 2-10, моноэтаноламин 2-10, триэтаноламиновое мыло жирных кислот 12-20, моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов 2-6, борная кислота 2-6, гидроксиэтилидендифосфонато (4-) цинк дикалиевая (динатриевая) соль, раствор (цинковый комплекс ОЭДФ) 0,3-1,0, минеральное масло 3-10 и вода до 100. Технический результат – повышение стойкости рабочего инструмента, обеспечение эффективной защиты обрабатываемого материала от коррозии не только в процессе обработки, но и при хранении. 2 табл.

Изобретение, которое заявляется, относится к смазочным материалам для механической обработки металлов, а конкретно к технологическим средствам (ТС), которые применяются как технологическая среда при обработке черных и цветных металлов, а также при изготовлении труб.

Известная смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) для механической обработки металлов [1], который содержит, мас.%:

Полиоксиэтиллированный диэтиленгликоль ММ 4500-20000 0,1-0,8

Триэтаноламин 0,2-0,5

Синтетические жирные кислоты фр. С₇-С₉ 0,5-0,8

Антрапиловая кислота 0,01-0,09

Бензойная кислота 0,2-0,6

Бензтриазол 0,008-0,013

Щелочи 0,2-0,6

Вода До 100

[1] Патент РФ 2146696, 20.03.2000.

Данная смазочно-охлаждающая жидкость, хотя и обеспечивает достаточную стойкость режущего инструмента и качество обрабатываемой поверхности, однако имеет ряд недостатков: низкий запас антикоррозийных свойств. Состав многокомпонентный и готовится непосредственно в условиях применения, которое приводит к дополнительным трудозатратам.

Известный концентрат технологической жидкости для финишной абразивной обработки металлов, который содержит, мас.%:

Триэтаноламин 3-12

Нитрит натрия 0,5-1,5

Моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля

на основе первичных жирных спиртов фр. C₁₀-C₁₆ 20-40

Вода До 100

[2] Авторское свидетельство СССР №1525204.

Смазочно-охлаждающая жидкость, приготовленная на основе концентрата описанного выше состава, обеспечивает эффективное использование алмазного инструмента на финишных операциях металлообработки, разрешает повысить производительность процессов финишной абразивно-алмазной обработки. Однако она не эффективная при лезвийной обработке металлов и не обеспечивает им необходимую антикоррозийную защиту.

Известный концентрат технологического средства для механической обработки металлов [3], что содержит, мас.%:

Триэтаноламин 4-10

Триэтаноловое мыло жирной кислоты 8-20

Моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля

на основе первичных жирных спиртов 2-6

Кальциевое и/или натриевое мыло кислот

касторового масла 2-12

Минеральное масло 1-7

Вода До 100

[3] Патент РФ №2148622.

По составу и свойствам известный концентрат [3] наиболее близкий к концентрату, который заявляется, и принят за прототип.

Задачей изобретения является создание концентрата технологического средства для механической обработки металлов, который обеспечивает высокую стойкость рабочего инструмента и эффективную защиту обрабатываемого материала от коррозии не только в процессе обработки, а и в процессе хранения.

Поставленная задача решена заявленным концентратом технологического средства, которое наряду с триэтаноламином, триэтаноламиновым мылом жирных кислот, моноалкиловыми эфирами полиоксиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов, минеральным маслом и водой, дополнительно содержит моноэтаноламин, борную кислоту и цинковый комплекс при следующем соотношении компонентов в концентрате, мас.%:

Триэтаноламин 2-10

Триэтаноламиновое мыло жирных кислот 12-20

Моноалкиловые эфиры полиоксиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов 2-6

Минеральное масло 3-10

Моноэтаноламин 2-10

Борная кислота 2-6

Гидроксиэтилидендифосфонато (4-)цинк

дикалиевая (динатриевая) соль, раствор

(цинковый комплекс ОЭДФ) 0,3-1,0

Вода До 100

Как показано ниже (см. табл.1, 2), введение в состав концентрата технологического средства моноэтаноламина, борной кислоты и цинкового комплекса в соотношении с известными компонентами и другое количественное соотношение компонентов разрешили получить новый продукт с улучшенными показателями антикоррозийных свойств и стойкости режущего инструмента, то есть решить поставленную задачу с достижением необходимого технического результата.

Концентрат технологического средства, которое заявляется, для механической обработки металлов получают простым смешиванием компонентов.

Как исходные компоненты, могут быть использованы следующие товарные продукты:

триэтаноламин технический по ТУ 6-02-916-79;

минеральные масла;

масла индустриальные за ГОСТ 20799-88;

трансформаторное масло за ГОСТ 982-88;

веретенное масло АУ и др.;

моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов фр. C₁₀-C₁₈ со степенью оксиэтилирования 10-12, например синтанол марки ДС-10 по ТУ 6-14-577-88, АЛМ-10 по ТУ 6-14-864-88, АЦСЕ-12 по ТУ 6-14-810-88.

Триэтаноламиновое мыло жирной кислоты получают взаимодействием взятых в эквимолекулярном соотношении триэтаноламина и жирной кислоты, например, олеиновой за ГОСТ 7580-91 или синтетических жирных кислот C₇-C₁₆ за ГОСТ 898-77, или кислот жирных ненасыщенных технических по ТУ В 00149943.437-98.

Моноэтаноламин технический по ТУ 6-02-915-79.

Борная кислота за ГОСТ 18704-79.

Гидроксиэтилидендифосфонато (4-)цинк

дикалиевая (динатриевая) соль, раствор

(цинковый комплекс ОЭДФ) по ТУ У 24.1-05633939.007-2002

Примеры состава предлагаемого концентрата технологического средства (ТС) представлены в таблице 1.

Полученные концентраты ТС представляют собой однородную жидкость коричневого цвета и применяются в виде 3-5%-ных водных растворов.

Для доказательства эффективности концентрата проводили сравнительные испытания 5%-ных водных растворов, что заявляется ТС и известного концентрата [3], что содержит, мас.%:

Триэтаноламин 6

Триэтаноламиновое мыло олеиновой кислоты 12

Моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля

на основе первичных жирных спиртов фр. С₁₀-С₁₆ 4

Индустриальное масло 1-8A 5

Натриевое мыло кислот касторового масла 8

Кальциевое мыло кислот касторового масла 2

Вода До 100

Испытание по влиянию ТС на износ режущего инструмента проводили на операции точения стали 45. Работа проводилась на токарном станке 1ДО62 проходными резцами с быстрорежущей стали Р65Г размером 1625 мм с геометрией заточения:

Задний угол а=80,0.

Передний угол в=100,0.

Угол в плане u=450.

Режим резания:

Подача S=21 мм/об.

Глубина резания Т=1 мм.

Скорость резания V=40 м/мин.

Способ подачи рабочего раствора – поливом затратой W=45 л/мин.

За критерий оценки было принято время работы резца к сносу по задней грани h=0,6 мм.

Антикоррозийные свойства определяли за ГОСТ 6243-75, п.2.2., фиксируя время до начала появления признаков коррозии.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Как видно из приведенных результатов испытаний, технологическое средство, приготовленное на основе концентрата, который заявляется, по антикоррозионным свойствам в 4,5-6 раз, а по стойкости инструмента в 1,3-1,5 раз превышает прототип.

Формула изобретения

Концентрат технологического средства для механической обработки металлов, содержащий триэтаноламин, триэтаноламиновое мыло жирных кислот, моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов, минеральное масло и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит моноэтаноламин, борную кислоту и гидроксиэтилидендифосфонато (4-)цинк дикалиевую (динатриевую) соль, раствор (цинковый комплекс ОЭДФ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Триэтаноламин 2 – 10

Моноэтаноламин 2 – 10

Триэтаноламиновое мыло жирных кислот 12 – 20

Моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля

на основе первичных жирных спиртов 2 – 6

Борная кислота 2 – 6

Гидроксиэтилидендифосфонато

(4-)цинкдикалиевая (динатриевая)

соль, раствор

(цинковый комплекс ОЭДФ) 0,3 – 1,0

Минеральное масло 3 – 10

Вода До 100

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 09.07.2007

Извещение опубликовано: 27.02.2009 БИ: 06/2009