RU2032710C1 - Lubricant for processing metals by cutting - Google Patents
Lubricant for processing metals by cutting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2032710C1 RU2032710C1 SU4851562A RU2032710C1 RU 2032710 C1 RU2032710 C1 RU 2032710C1 SU 4851562 A SU4851562 A SU 4851562A RU 2032710 C1 RU2032710 C1 RU 2032710C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- lubricant
- fatty alcohols
- fraction
- triethanolammonium salts
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 title description 14
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 title description 3
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 125000005209 triethanolammonium group Chemical class 0.000 claims abstract 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 10
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-O triethanolammonium Chemical class OCC[NH+](CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 210000000540 fraction c Anatomy 0.000 description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000366 juvenile effect Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к смазочно-охлаждающим технологическим средствам (СОТС), применяемым при обработке металлов резанием. The invention relates to mechanical engineering, namely to lubricating-cooling technological means (COTS) used in the processing of metals by cutting.
Среди применяемых СОТС известны пластичные (консистентные) смазочные материалы (ПСМ) густые мазеобразные продукты, занимающие по консистенции промежуточное положение между твердыми и жидкими смазочными материалами. Пластичные смазочные материалы получают загущением минеральных или синтетических масел с помощью загустителей различного вида: мыльных, углеводородных, неорганических и органических. Among the used COTS, plastic (grease) lubricants (PSM) are known to be thick, ointment-like products that occupy an intermediate position between solid and liquid lubricants by consistency. Plastic lubricants are obtained by thickening mineral or synthetic oils with the help of various thickeners: soap, hydrocarbon, inorganic and organic.
Широко используются мыльные пластичные смазки с различным мыльным загустителем (натриевые, литиевые, кальциевые и другие мыла) для механической обработки металлов. Пластичные смазки применяют в основном при операциях с малыми скоростями резания, при которых достаточно периодическое смазывание инструмента. Их используют в мелкосерийном производстве при нарезании резьбы метчиками и плашками, особенно когда ведут обработку вручную, на отдельных операциях протягивания, развертывания, дорнирования и т.д. В то же время известно, что пластичные смазки на основе мыльных загустителей не соответствуют современным требованиям, предъявляемым к стойкости режущего инструмента. Soap greases with various soap thickeners (sodium, lithium, calcium and other soaps) are widely used for machining metals. Greases are mainly used in operations with low cutting speeds, at which periodic lubrication of the tool is sufficient. They are used in small-scale production when cutting threads with taps and dies, especially when they are processed manually, in certain operations of pulling, deploying, turning, etc. At the same time, it is known that greases based on soap thickeners do not meet modern requirements for the resistance of the cutting tool.
Целью изобретения является повышение стойкости инструмента за счет реализации избирательного переноса при резании. The aim of the invention is to increase the tool life due to the implementation of selective transfer during cutting.
Поставленная цель достигается тем, что смазка для обработки металлов резанием, содержащая мыльную пластичную смазку, дополнительно содержит триэтаноламмониевые соли 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции С7-С22 общей формулы
-+
(RO)2PSSHN(CH2CH2OH)3, где R алкил-С7-С22 при следующем соотношении компонентов, мас. Триэтаноламмо- ниевые соли 0,0-диалкилди- тиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции С7-С22 2-11 Мыльная пластичная смазка 89-98
Состав поверхностно-активного вещества (ПАВ)-триэтаноламмониевых солей 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот гарантируется способом их получения, заключающимся во взаимодействии 0,0-диалкил С7-С22-дитиофосфорной кислоты на основе первичных жирных спиртов (С7-С22) с триэтаноламином.This goal is achieved in that the lubricant for metal cutting containing soap plastic grease, additionally contains triethanolammonium salts of 0,0-dialkyldithiophosphoric acids based on primary fatty alcohols fraction C 7 -C 22 of the General formula
- +
(RO) 2 PSSHN (CH 2 CH 2 OH) 3 , where R is alkyl-C 7 -C 22 in the following ratio, wt. Triethanolammonium salts of 0,0-dialkyldithiophosphoric acids based on primary fatty alcohols of fraction C 7 -C 22 2-11 Soap grease 89-98
The composition of the surface-active substance (surfactant) -triethanolammonium salts of 0,0-dialkyldithiophosphoric acids is guaranteed by the method of their preparation, which consists in the interaction of 0,0-dialkyl C 7 -C 22 -dithiophosphoric acid based on primary fatty alcohols (C 7 -C 22 ) with triethanolamine.
Предлагаемый состав смазки для обработки металлов резанием отличается от известных введением дополнительно нового компонента триэтаноламмониевых солей указанной формулы. The proposed composition of the lubricant for metal cutting is different from the known introduction of an additional new component of triethanolammonium salts of the specified formula.
Результаты испытаний предлагаемой смазки для обработки металлов резанием показали значительное (в 19 раз) увеличение стойкости режущего инструмента, что является скачком в развитии техники. Увеличение стойкости инструмента почти в 20 раз, которое обеспечивает применение предлагаемой смазки для обработки металлов резанием, можно объяснить тем, что в зоне резания молекулы химического соединения, содержащие углерод, кислород, серу, фосфор и азот, могут вступать во взаимодействие между собой, с кислородом воздуха и эмитированными электронами ювениальной поверхности. В результате происходит распад молекул с образованием атомов и радикалов, которые вступают в химическую реакцию с металлом, образуя смазочный слой. The test results of the proposed lubricant for metal cutting showed a significant (19 times) increase in the resistance of the cutting tool, which is a leap in the development of technology. The increase in tool life by almost 20 times, which ensures the use of the proposed lubricant for metal cutting, can be explained by the fact that in the cutting zone molecules of chemical compounds containing carbon, oxygen, sulfur, phosphorus and nitrogen can interact with each other, with oxygen air and emitted electrons of the juvenile surface. As a result, the molecules decompose to form atoms and radicals, which enter into a chemical reaction with the metal, forming a lubricating layer.
В условиях высоких давлений, напряжений и температур они не только реагируют с поверхностью металла с образованием граничной смазочной пленки, организуя и поддерживая режим трения при граничной смазке, но и диффундируют в тончайшие поверхностные слои трущихся поверхностей, образуя эвтектические сплавы (вторичные структуры) с более низким коэффициентом трения, сопротивлением на сдвиг и температурой плавления, тем самым обеспечивая переход от трения при граничной смазке к трению в режиме избирательного переноса, в результате чего облегчаются процессы трения и пластической деформации. Under conditions of high pressures, stresses and temperatures, they not only react with the metal surface with the formation of a boundary lubricating film, organizing and maintaining the friction regime during boundary lubrication, but also diffuse into the thinnest surface layers of rubbing surfaces, forming eutectic alloys (secondary structures) with lower coefficient of friction, shear resistance and melting temperature, thereby ensuring the transition from friction at boundary lubrication to friction in the mode of selective transfer, as a result of which ayutsya processes friction and plastic deformation.
На чертеже изображен график зависимости глубины сверления от содержания ПАВ, в мас. в предлагаемой смазке. The drawing shows a graph of the dependence of the drilling depth on the surfactant content, in wt. in the proposed lubricant.
Предлагаемую смазку для обработки металлов резанием готовят перемешиванием мыльной пластичной смазки с необходимым количеством ПАВ триэтаноламмониевыми солями 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот при комнатной температуре в краскотерке. The proposed lubricant for metal cutting is prepared by mixing soapy plastic grease with the required amount of surfactant with triethanolammonium salts of 0,0-dialkyldithiophosphoric acids at room temperature in a paint grater.
Испытания по изучению влияния процентного содержания ПАВ на стойкость режущего инструмента проводились на 9 составах предлагаемой смазки, приготовленной путем введения ПАВ в пластичную смазку ЦИАТИМ-203 (ГОСТ 8773-73) при следующем соотношении компонентов, приведенном в табл.1. Tests to study the effect of the percentage of surfactants on the resistance of the cutting tool were carried out on 9 formulations of the proposed lubricant prepared by introducing a surfactant into the TsIATIM-203 grease (GOST 8773-73) in the following ratio of components shown in Table 1.
Указанные составы предлагаемой смазки для обработки металлов резанием (составы 1.9) были испытаны в сравнении с известным ПСМ пластичной смазкой ЦИАТИМ-203 (состав 10), применяемой при обработке металлов резанием. The indicated compositions of the proposed lubricant for metal cutting (compounds 1.9) were tested in comparison with the known PSM grease TsIATIM-203 (composition 10) used in metal processing by cutting.
Испытания проводились на операции сверления на вертикально-сверлильном станке модели 2Н135 высокопрочной стали 30ХГСН2А-вд с σв=170 кгс/мм2. Режущий инструмент спиральное сверло диаметром 4,5 мм из быстрорежущей стали Р6М5. Режим резания: скорость резания V=1,8 м/мин (n=125 об/мин), подача S= 0,1 мм/об, глубина сверления около 3 диаметра сверла. За критерий износа было принято появление характерного скрипа и практическое прекращение резания.The tests were carried out on a drilling operation on a vertical-drilling machine model 2Н135 of high-strength steel 30KhGSN2A-vd with σ in = 170 kgf / mm 2 . Cutting tool spiral drill with a diameter of 4.5 mm from high-speed steel P6M5. Cutting mode: cutting speed V = 1.8 m / min (n = 125 rpm), feed S = 0.1 mm / rev, drilling depth of about 3 drill diameters. The appearance of a characteristic creak and the practical termination of cutting were taken as a wear criterion.
Результаты испытаний сведены в табл.2. The test results are summarized in table 2.
Как видно из графика и табл.2 смазка для обработки металлов резанием, содержащая поверхностно-активное вещество триэтаноламмониевые соли 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции С7-С22, значительно уменьшает износ и повышает стойкость режущего инструмента.As can be seen from the graph and Table 2, a metal cutting lubricant containing a surfactant triethanolammonium salts of 0,0-dialkyldithiophosphoric acids based on primary fatty alcohols of the C 7 -C 22 fraction significantly reduces wear and increases the durability of the cutting tool.
Повышение стойкости режущего инструмента проявляется при содержании в предлагаемой смазке 2-11 мас. ПАВ; оптимальное содержание ПАВ в смазке равно 4 мас. при этом стойкость инструмента возрастает в 19 раз. Increasing the resistance of the cutting tool is manifested when the content in the proposed lubricant 2-11 wt. Surfactant; the optimal surfactant content in the lubricant is 4 wt. at the same time, the tool life increases by 19 times.
Результаты испытаний предлагаемой смазки для обработки металлов резанием показывают значительное повышение стойкости режущего инструмента, достигаемое за счет реализации избирательного переноса, обусловленного содержанием в смазке поверхностно-активного вещества триэтаноламмониевых солей 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции С7-С22.The test results of the proposed lubricant for metal cutting show a significant increase in the resistance of the cutting tool, achieved through the implementation of selective transfer due to the content in the lubricant of the surfactant of triethanolammonium salts of 0,0-dialkyldithiophosphoric acids based on primary fatty alcohols of fraction C 7 -C 22 .
Использование изобретения позволит значительно повысить стойкость режущего инструмента и увеличить производительность труда за счет уменьшения количества переточек и смены инструмента. The use of the invention will significantly increase the resistance of the cutting tool and increase labor productivity by reducing the number of regrindings and tool changes.
Claims (1)
где R C7-C2 2 алкил,
при следующем соотношении компонентов, мас.Cutting lubricant containing soap plastic lubricant, characterized in that, in order to increase tool life due to the implementation of selective transfer during cutting, the lubricant additionally contains triethanolammonium salts of O, O-dialkyldithiophosphoric acids based on primary fatty alcohols of the C 7 -C fraction 2 2 of the general formula
where RC 7 -C 2 2 alkyl,
in the following ratio of components, wt.
Мыльная пластичная смазка 89 98Triethanolammonium salts of O, O-dialkyldithiophosphoric acids based on primary fatty alcohols of the C 7 -C 2 2 2 11 fraction
Soap grease 89 98
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4851562 RU2032710C1 (en) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | Lubricant for processing metals by cutting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4851562 RU2032710C1 (en) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | Lubricant for processing metals by cutting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2032710C1 true RU2032710C1 (en) | 1995-04-10 |
Family
ID=21527787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4851562 RU2032710C1 (en) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | Lubricant for processing metals by cutting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2032710C1 (en) |
-
1990
- 1990-07-12 RU SU4851562 patent/RU2032710C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Курчик Н.Н. и др. Смазочные материалы для обработки металлов резанием. М.: Химия, 1972, с.169-177. * |
| Справочник "Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием"./ Под ред. Энтелиса С.Г. и др. М.: Машиностроение, 1986, с.71-79. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Osama et al. | Recent developments and performance review of metal working fluids | |
| El Baradie | Cutting fluids: Part I. characterisation | |
| US2345199A (en) | Emulsifiable lubricant | |
| CN1007159B (en) | Prepn. of general metal cutting fluid | |
| CN105524688A (en) | Extreme pressure cutting oil used for achieving performance stability in metal processing and preparation method thereof | |
| WO2011121608A2 (en) | A broaching oil or heavy duty neat cutting oil composition | |
| Pawlak et al. | The tribochemical and micellar aspects of cutting fluids | |
| US2238478A (en) | Lubricant and process for making the same | |
| CA2189667A1 (en) | Metal working oil composition and metal working method | |
| JPS61291687A (en) | Lubricant for cold forging aluminum | |
| KR880000067B1 (en) | Lubricant for metal forming | |
| US6689722B1 (en) | Method of manufacturing environmentally safe lubricating composition | |
| RU2032710C1 (en) | Lubricant for processing metals by cutting | |
| GB1599714A (en) | High production rate metal shaping process | |
| KR100249443B1 (en) | Adducts of 0,0-dialkyldithiophosphoric acid | |
| US2917459A (en) | Metal-working lubricants | |
| RU2144944C1 (en) | Cutting fluid concentrate | |
| RU2070220C1 (en) | Lubricating composition | |
| US2993858A (en) | Metalworking lubricant | |
| RU2650525C1 (en) | Lubricating-cooling fluid concentrate | |
| RU2130963C1 (en) | Lubricant for machining of metals | |
| US2254756A (en) | Lubricating oil | |
| RU2708084C1 (en) | Lubricant-coolant for mechanical processing of metals | |
| US3106533A (en) | Oil and grease lubricating compositions and additive therefor | |
| RU2080357C1 (en) | Technological lubricant for mechanical metal working |