Название: Применение смазочно-охлаждающих технолог. жидкос. в производ. прокатки листового материала(Кокорин)

Жанр: Машиностроительный

Просмотров: 892


3.2.2.   минерально-масляные смазки

 

Минеральное масло применяют для прокатки как единую смазочноохлаждающую жидкость на многовалковых станах, станах кварто, когда скорость прокатки невелика (менее

5—8 м/с), и требуется высокая отделка поверхности или применение эмульсий. Представляет интерес пример разработки смазки на минерально-масляной основе для производства биме- талла:  сталь-алюминий-оловянистый  сплав  для  изготовления  подшипников  скольжения. Этот пример характерен тем, что практически все свойства смазки задаются в строго ограни- ченных пределах и их выполнение обеспечивается сбалансированным подбором присадок.

Прокатка (плакирование) биметаллической ленты (сталь 08кп — сплав алюминия с

18\% олова) производится на двухвалковых станах с рабочими валками диаметром 400 мм при скорости прокатки 15— 20 м/мин с большим обжатием - 40 \%, обеспечивающим сварку пакета.

Валки охлаждаются изнутри водой, смазка подается на валки со стороны стали с по- мощью насоса, обеспечивающего прокачку масла вязкостью до 100 мм2/с при 50 °С. Смазка со стороны алюминиевого сплава осуществляется периодически вручную и ее задача заклю- чается в предотвращении налипания металла на валок, для чего через фетр подается та же смазка. К стальной стороне полосы предъявляются высокие требования по отделке поверх- ности - шероховатость не ниже 0,8 Ra и загрязненность - не более 300-400 мг/м2. После про- катки лента проходит отжиг 450—500 °С.

Основные требования к смазке объясняются особенностями процесса и требованиями к качеству готовой продукции, а именно:

- обеспечение оптимального значения напряжения трения и стабильности процесса;

- отсутствие повреждений поверхности;

- обеспечение            отделки           поверхности  (0,8 Ra – класс  шероховатости);

- количество  остатков         продуктов       износа : на      полосе            (не  более 400 мг/м2).

Технические  требования     к          разрабатываемой  смазке  следующие:

- напряжение трения τтр ≥ 45 МПа;

- стабильность   величины   напряжения   трения   и   отсутствие   повреждений поверх-

ности при высоких обжатиях (е = 0,4) ;  шероховатость поверхности 8 класс, не менее;

-  загрязнения  поверхности  после прокатки  не более 400  мг/м2; смазка должна быть жидкотекучей — при  15°С (исходя из конструкции стана и системы), вязкость при 50

°С не более 75 мм2/с; стабильность смазки должна сохраняться при перемешивании;

- защита   от  коррозии  должна  обеспечивать  хранение  в  цехе  до   10  дней после прокатки; из прочих  требований  необходимо  обеспечить  полное   выгорание смаз- ки при отжиге при 500 °С; требования к санитарным нормам, органолептическая проба, пожароопасность (в пределах общих требований к минеральным маслам).

Величине τтр = 45—60 МПа при малой скорости скольжения соответствует смеси мине-

рального масла средней вязкости (турбинное  22)  с  животным  жиром  в  количестве  около

15 \%. С целью обеспечения смазочного действия в тонких граничных пленках, желательно присутствие в смазке непредельных кислот, поэтому в качестве жировой добавки, обеспечи- вающей защиту поверхности от повреждений и снижение напряжения трения, использовали смесь животного и растительного масел или смесь животного жира с олеиновой кислотой.

Однако, как показали технологические испытания, стабильность процесса прокатки полностью не обеспечивается этим составом — при работе стана изредка наблюдаются рыв- ки, вибрации,  риски.  С целью повышения стабильности процесса добавлено 10—15 \% хлорпарафина (ХП-470), выполняющего роль противозадирной присадки высокой поверхно- стной активности. Вибрация стана прекратилась, хотя устойчивость процесса прокатки была обеспечена, полоса была сильно загрязнена продуктами износа (до 1600 мг/м2).

Для обеспечения чистоты поверхности в качестве пленкообразующей присадки вве- дены эфирокислоты (МНИ-3) в количестве 2—5\%, а количество олеиновой кислоты умень- шено до 4—5 \%. В результате обеспечено получение шероховатости 0,4 Ra, 0,2 Ra и выпол- нено требование по чистоте поверхности, т.е. 300—400 мг/м2 остатков продуктов износа; од- новременно МНИ-3  является ингибитором коррозии. Следует отметить, что  применение

только присадки МНИ-3 без хлорпарафина, не устраняет вибрации и появления рисок.

Выбор именно этих присадок, а не других, которые предположительно обеспечили бы процесс, например, ЛЗ-215, обусловлен требованием к их растворимости в масле, а также сырьем. Остальные требования к смазке также удовлетворяются: достигнута механическая стабильность смазки, обеспечена защита от коррозии. Применение чистых исходных про- дуктов и малое количество продуктов износа позволили удовлетворить и последнее требова- ние — отсутствие пятен и чистоту поверхности после отжига. В дальнейшем эта смазка была заменена более технологичной, не содержащей животных жиров (смазка СПТ-13), состав ко- торой из других компонентов подобран аналогично, причем роль жировой добавки, сни- жающей трение, выполняют такие известные присадки, как полиметакрилаты и диалкилди- тиофосфат цинка [22].