PL205911B1

PL205911B1 - Olej do procesu obróbki stali skrawaniem

Info

Publication number: PL205911B1
Application number: PL377418A
Authority: PL
Inventors: Franciszek Steinmec; Barbara Gaździk; Marta Łapa; Alicja Bednarska
Original assignee: Inst Nafty I Gazu
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2010-06-30
Also published as: PL377418A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest olej do procesu obróbki stali skrawaniem, przeznaczony zwłaszcza do obróbki stali węglowych.

Zadaniem oleju stosowanego w procesie obróbki skrawaniem jest smarowanie powierzchni styku narzędzia skrawającego z obrabianym materiałem, odprowadzenie ciepła wytworzonego w procesie skrawania, spłukiwanie i wynoszenie wiór z strefy skrawania oraz ochrona powierzchni obrabianego materiału przed korozją w trakcie składowania międzyoperacyjnego. Ze względu na wysokie naciski występujące w strefie skrawania w skład olejów wprowadzone są dodatki smarne. Ponadto wprowadzone są inhibitory korozji i utlenienia, dodatki przeciwpienne, przeciwmgielne i inne. Jako dodatki smarne stosowane są organiczne związki chloru i siarki oraz dodatki typu tłuszczów. W warunkach wysokich temperatur występujących w strefie skrawania, przy przekroczeniu temperatury krytycznej, aktywne składniki dodatków reagują z metalem, nie dopuszcząjąc do szybkiego zużycia narzędzia skrawającego.

Znane z polskich opisów patentowych 137999, 138001 i 153734 oleje do procesu obróbki stali skrawaniem zawierają 0,5-9,0 części masowych chlorowanych węglowodorów parafinowych, 1-15 części masowych siarkowanych oligomerów propylenu lub siarkowanych terpenów, 2-30 części masowych olejów tłuszczowych, 0,5-4,0 części masowych alkiloarylosulfonianów metali ziem alkalicznych, do 0,6 części masowych inhibitorów utlenienia i do 0,01 części masowych dodatku przeciwpiennego.

Oleje zawierające dodatki chlorowe stwarzają po procesie eksploatacji problemy z recyklingiem olejów poużytkowych. Stąd też mimo dobrych ich własności użytkowych, stosowanie dodatków chlorowych w olejach do procesu obróbki stali skrawaniem jest niepożądane.

Stwierdzono, że dobre własności eksploatacyjne w procesie obróbki stali skrawaniem, przy niestwarzaniu problemów z recyklingiem olejów poużytkowych, wykazują oleje zawierające kompozycję dodatków smarnych typu alkilofosforanów amoniowych oraz disiarczków i pentasiarczków organicznych. Według wynalazku olej do procesu obróbki stali skrawaniem zawiera 0,2-3,0 części masowych alkilofosforanu amoniowego zawierającego 4-11% fosforu i 2-5% azotu, 1-5 części masowych dodatku siarkowego zawierającego 8-12% siarki w ugrupowaniach disiarczkowych, 0,5-3,0 części masowych dodatku siarkowego zawierającego 40-48% siarki w ugrupowaniach pentasiarczkowych, przy zachowaniu stosunku masowego siarki disiarczkowej do pentasiarczkowej 1:0,6-9, korzystnie 1:1-6, 3-12 części masowych oleju tłuszczowego o liczbie zmydlania 180-210 mg KOH/g i liczbie kwasowej poniżej 2 mgKOH/g, 0,01-0,15 części masowych hydroksyestru alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 150-220, 0,002-0,070 części masowych dodatku przeciwpiennego i 77-96 części masowych rafinowanego oleju z przeróbki ropy naftowej o lepkości kinematycznej 8-72 mm²/s w temperaturze 40°C.

Wytworzony olej charakteryzuje się dobrymi własnościami smarnymi oraz zdolnością odprowadzania ciepła z strefy skrawania. Wykazuje dobre własności eksploatacyjne w procesach obróbki stali węglowych, w procesach toczenia, frezowania, gwintowania, wiercenia głębokich otworów. Zapewnia wysoką jakość obrabianej powierzchni oraz niskie zużycie narzędzi skrawających. Po zakończeniu procesu eksploatacji nie stwarza problemów przy poddaniu go procesowi recyklingu.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania został przedstawiony poniżej.

P r z y k ł a d I

Do mieszalnika wprowadzono 884 kg oleju wytworzonego z frakcji próżniowej ropy naftowej poddanej rafinacji selektywnej furfurolem, odparafinowaniu rozpuszczalnikowemu i rafinacji wykańczającej wodorem o lepkości kinematycznej 20,6 mm²/s w temperaturze 40°C, temperaturze krzepnięcia -18°C i temperaturze zapłonu 219°C, 6 kg alkilofosforanu amoniowego zawierającego 8,7% fosforu i 4,3% azotu, 30 kg dodatku siarkowego zawierają cego 10,1% siarki w ugrupowaniach disiarczkowych, 10 kg dodatku siarkowego zawierającego 44% siarki w ugrupowaniach pentasiarczkowych, 70 kg oleju rzepakowego o liczbie zmydlania 196 mg KOH/g i liczbie kwasowej 0,5 mg KOH/g, 0,5 kg hydroksyestru alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 220 i 0,03 kg dodatku przeciwpiennego. Mieszanie prowadzono w temperaturze 40°C do pełnego ujednorodnienia. Uzyskano olej do procesu obróbki stali skrawaniem o lepkości kinematycznej 21,2 mm²/s w temperaturze 40°C, temperaturze krzepnięcia -15°C, temperaturze zapłonu 198°C, wykazujący w badaniu w aparacie 4-ro kulowym obciążenie zespawania 309 daN.

PL 205 911 B1

P r z y k ł a d II

Do mieszalnika wprowadzono 814 kg oleju wytworzonego z frakcji próżniowej ropy naftowej poddanej rafinacji selektywnej furfurolem, odparafinowaniu rozpuszczalnikowemu i rafinacji wykańczającej wodorem o lepkości kinematycznej 47,3 mm²/s w temperaturze 40°C, temperaturze krzepnięcia -12°C i temperaturze zapłonu 231°C, 13 kg alkilofosforanu amoniowego zawierającego 5,2% fosforu i 3,1% azotu, 42 kg dodatku siarkowego zawierającego 9,4% siarki w ugrupowaniach disiarczkowych, 20 kg dodatku siarkowego zawierającego 46% siarki w ugrupowaniach pentasiarczkowych, 110 kg oleju sojowego o liczbie zmydlania 193 mg KOH/g i liczbie kwasowej 0,2 mg KOH/g, 1 kg hydroksyestru alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 180 i 0,2 kg dodatku przeciwpiennego. Mieszanie prowadzono w temperaturze 45°C do pełnego ujednorodnienia. Uzyskano olej do procesu obróbki stali skrawaniem o lepkości kinematycznej 46,9 mm²/s w temperaturze 40°C, temperaturze krzepnięcia -9°C, temperaturze zapłonu 208°C, wykazujący w badaniu w aparacie 4-ro kulowym obciążenie zespawania 392 daN.

Claims

Olej do procesu obróbki stali skrawaniem zawierający rafinowany olej naftowy i dodatki smarne, znamienny tym, że zawiera 0,2-3,0 części masowych alkilofosforanu amoniowego zawierającego 4-11% fosforu i 2-5% azotu, 1-5 części masowych dodatku siarkowego zawierającego 8-12% siarki w ugrupowaniach disiarczkowych, 0,5-3,0 części masowych dodatku siarkowego zawierają cego 40-48% siarki w ugrupowaniach pentasiarczkowych, przy zachowaniu stosunku masowego siarki disiarczkowej do pentasiarczkowej 1:0,6-9, korzystnie 1:1-6, 3-12 części masowych oleju tłuszczowego o liczbie zmydlania 180-210 mg KOH/g i liczbie kwasowej poniżej 2 mg KOH/g, 0,01-0,15 części masowych hydroksyestru alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 150-220, 0,002-0,070 części masowych dodatku przeciwpiennego i 77-96 części masowych rafinowanego oleju z przeróbki ropy naftowej o lepkoś ci kinematycznej 8-72 mm²/s w temperaturze 40°C.