PL205912B1 - Olej do obróbki stali skrawaniem - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest olej do obróbki stali skrawaniem, przeznaczony zwłaszcza do obróbki trudnoskrawalnych stali austenitycznych.

Zadaniem oleju stosowanego w procesie obróbki skrawaniem jest smarowanie powierzchni styku narzędzia skrawającego z obrabianym materiałem, odprowadzenie ciepła wytworzonego w procesie skrawania, spł ukiwanie 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 wystę pujących w strefie skrawania, przy przekroczeniu temperatury krytycznej, aktywne składniki dodatków reagują z metalem, nie dopuszczając do szybkiego zużycia narzędzia skrawającego.

Znane z polskich opisów patentowych 137999, 138001 i 153734 oleje do 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 obróbki stali skrawaniem jest niepożądane.

Stwierdzono, że dobre własności eksploatacyjne w procesie obróbki stali skrawaniem, przy nie stwarzaniu problemów z recyklingiem olejów poużytkowych, wykazują oleje zawierające kompozycję dodatków smarnych typu ditiofosforanów cynku oraz disiarczków i pentasiarczków organicznych.

Według wynalazku olej do obróbki stali skrawaniem zawiera 3-7 części masowych dialkiloditiofosforanu cynku zawierającego 6,4-10,5% fosforu i 14,1-19,8% siarki, 5,0-15,0 części masowych dodatku siarkowego zawierającego 8,0-12,0% siarki w ugrupowaniach disiarczkowych, 3,0-8,0 części masowych dodatku siarkowego zawierającego 40-48% siarki w ugrupowaniach pentasiarczkowych, przy zachowaniu stosunku masowego siarki tiofosforanowej do disiarczkowej i pentasiarczkowej 1:0,3 -4:0,8-9, korzystnie 1:0,5-3:1,5-6, 5-15 części masowych oleju tłuszczowego o liczbie zmydlania 180210 mg KOH/g i liczbie kwasowej poniżej 2 mgKOH/g, 0,2-1,0 części masowych aminoamidu alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 800-1300, 0,01-0,15 części masowych hydroksyestru alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 150-220, 0,002-0,070 części masowych dodatku przeciwpiennego i 55-85 części masowych rafinowanego oleju z przeróbki ropy naftowej o lepkości kinematycznej 8-72 mm²/s w temperaturze 40°C. Wytworzony olej charakteryzuje się wysokimi własnościami smarnymi oraz dobrą zdolnością odprowadzania ciepła. Wykazuje dobre własności eksploatacyjne w procesach obróbki trudnoskrawalnych stali austenicznych, 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 766 kg oleju wytworzonego z frakcji próżniowej ropy naftowej poddanej rafinacji selektywnej furfurolem, odparafinowaniu rozpuszczalnikowemu i rafinacji wykańczającej wodorem o lepkości kinematycznej 65,7 mm²/s w temperaturze 40°C, temperaturze krzepnięcia -14°C i temperaturze zapłonu 232°C, 56 kg dialkiloditiofosforanu cynku zawierającego 7,2% fosforu i 15,3% siarki, 70 kg dodatku siarkowego zawierają cego 10,9% siarki w ugrupowaniach disiarczkowych, 35 kg dodatku siarkowego zawierającego 43% siarki w ugrupowaniach pentasiarczkowych, 80 kg oleju rzepakowego o liczbie zmydlania 196 mg KOH/g i liczbie kwasowej 0,5 mg KOH/g, 2,5 kg aminoamidu alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 1090, zawierającego 1,5% azotu, 0,4 kg hydroksyestru alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 220 i 0,1 kg dodatku przeciwpiennego. Mieszanie prowadzono w temperaturze 50°C do peł nego ujednorodnienia. Uzyskano olej do obróbki stali skrawaniem o lepkości kinematycznej 66,2 mm²/s w temperaturze 40°C, temperaturze krzepnięcia -11°C, temperaturze zapłonu 203°C, wykazujący w badaniu w aparacie 4-ro kulowym obciążenie zespawania 785 daN.

PL 205 912 B1

P r z y k ł a d II

Do mieszalnika wprowadzono 695 kg oleju wytworzonego z frakcji próżniowej ropy naftowej poddanej hydrokrakingowi, odparafinowaniu katalitycznemu, destylacji próżniowej i rafinacji wykańczającej wodorem o lepkości kinematycznej 16,9 mm²/s w temperaturze 40°C, temperaturze krzepnięcia -16°C i temperaturze zapłonu 215°C, 49 kg dialkiloditiofosforanu cynku zawierającego 8,9% fosforu i 17,4% siarki, 100 kg dodatku siarkowego zawierającego 9,4% siarki w ugrupowaniach disiarczkowych, 50 kg dodatku siarkowego zawierającego 46% siarki w ugrupowaniach pentasiarczkowych, 100 kg oleju sojowego o liczbie zmydlania 193 mg KOH/g i liczbie kwasowej 0,2 mg KOH/g, 5,4 kg aminoamidu alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 1130, zawierającego 1,9% azotu, 0,5 kg hydroksyestru alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 180 i 0,1 kg dodatku przeciwpiennego. Mieszanie prowadzono w temperaturze 40°C do peł nego ujednorodnienia. Uzyskano olej do obróbki stali skrawaniem o lepkości kinematycznej 17,8 mm²/s w temperaturze 40°C, temperaturze krzepnię cia -15°C, temperaturze zapł onu 191°C, wykazuj ą cy w badaniu w aparacie 4-ro kulowym obciążenie zespawania 785 daN.

Claims (1)

1. Olej do obróbki stali skrawaniem zawierający rafinowany olej naftowy i dodatki smarne, znamienny tym, że zawiera 3-7 części masowych dialkiloditiofosforanu cynku zawierającego 6,4-10,5% fosforu i 14,1-19,8% siarki, 5,0-15,0 części masowych dodatku siarkowego zawierającego 8,0-12,0% siarki w ugrupowaniach disiarczkowych, 3,0-8,0 części masowych dodatku siarkowego zawierającego 40-48% siarki w ugrupowaniach pentasiarczkowych, przy zachowaniu stosunku masowego siarki tiofosforanowej do disiarczkowej i pentasiarczkowej 1:0,3-4:0,8-9, korzystnie 1:0,5-3:1,5-6, 5-15 części masowych oleju tłuszczowego o liczbie zmydlania 180-210 mg KOH/g i liczbie kwasowej poniżej 2 mg KOH/g, 0,2-1,0 części masowych aminoamidu alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 800-1300, 0,01-0,15 części masowych hydroksyestru alkenobursztynowego o masie cząsteczkowej grupy alkenowej 150-220, 0,002-0,070 części masowych dodatku przeciwpiennego i 55-85 części masowych rafinowanego oleju z przeróbki ropy naftowej o lepkości kinematycznej 8-72 mm²/s w temperaturze 40°C.