DE102005020663A1 - Zahnradschneidöl - Google Patents

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Abstract

Metallbearbeitungsfluide enthalten aktiven Schwefel, inaktiven Schwefel und Fett in einem Basisöl einer Schmiermittelviskosität. Die Metallbearbeitungsfluide sind frei von Chlor und frei von Phosphor. Grenzschmierung wird durch das Fett bereitgestellt, während Schmierung bei extremem Druck durch den Schwefel bereitgestellt wird. Aktiver Schwefel, inaktiver Schwefel und Fett werden nach konventionellen Standardmethoden bestimmt. Von den drei Komponenten sind zwei mit einem höheren Gehalt vorhanden, während die dritte bei einem niedrigen Gehalt vorliegt. Für Zwecke der Erfindung ist hoher Gehalt an aktivem Schwefel oder hoher Gehalt an inaktivem Schwefel als größer als oder gleich 0,85 Gew.-% definiert, während niedriger Gehalt an aktivem Schwefel oder niedriger Gehalt an inaktivem Schwefel als unter 0,85 Gew.-% definiert ist. Hoher Gehalt an Fett ist als 6,5 Gew.-% oder höher definiert, während niedriger Gehalt an Fett unter 6,5 Gew.-% definiert ist. DOLLAR A Bei einer Ausführungsform wurde gefunden, daß das Produkt A x B x C, worin A der Gehalt in Gewichtsprozent von inaktivem Schwefel, B der Gehalt in Gewichtsprozent von aktivem Schwefel und C der Gehalt in Gewichtsprozent von Fett ist, bis zu 50% der Veränderung beiträgt, welche in dem System während einer experimentellen Auslegung beobachtet wird. Bevorzugt ist das Produkt A x B x C größer als 0,9 und geringer als 22,25. DOLLAR A Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der hier folgend ...

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schmiermittelzusammensetzungen, welche die Abnutzung auf einem Werkzeug während eines Metallbearbeitungsvorganges herabsetzen. Mehr spezifisch bezieht sich die Erfindung auf chlorfreie Schmiermittelzusammensetzungen für extremen Druck.
  • EINFÜHRUNG
  • Metallbearbeitung umfaßt eine Anzahl von Arbeitsvorgängen, bei welchen ein Werkzeug ein Werkstück kontaktiert und die Gestalt oder Form des Werkstückes durch die Aktion des Werkzeuges verändert wird. Ein Schmiermittel für Metallbearbeitung wird zu dem Kontaktbereich des Werkzeuges und des Werkstückes während des Bearbeitungsvorganges zugeführt. Metallbearbeitungsfluide haben drei Hauptfunktionen. Sie führen die während des Reibungskontaktes zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück erzeugte Wärme ab; sie reduzieren die Reibung bei dem Kontakt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück, und sie verhindern das Verschweißen des Werkzeuges und des Werkstückes, das ansonsten aus der hohen Temperatur und dem hohen Druck am Kontaktpunkt die Folge wäre.
  • Metallbearbeitungsfluide werden mit einer Vielzahl von Zusätzen formuliert, welche die oben angegebenen günstigen Eigenschaften liefern. In Abhängigkeit von der Temperatur und dem Druck bei Kontakt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück verläuft der Metallbearbeitungsvorgang unter sogenannten Grenzbedingungen, Bedingungen extremen Druckes oder einer Kombination von beiden. Grenzbedingungen sind solche, in welchen die in der Kontaktzone erzeugten Temperaturen nicht ausreichen, um das Werkzeug und das Werkstück zu verschweißen. Grenzschmiermittel sind typischerweise Fette oder Seifen, welche dazu wirken, das Werkzeug und das Werkstück zu trennen und den Reibungskoeffizienten zu reduzieren. Wenn die Temperatur und/oder der Druck des Kontaktes über einen Punkt erhöht wird, bei welchem die Grenzzusätze wirksam sind, beispielsweise bei hohen Werkzeuggeschwindigkeiten oder erhöhten Schneidbelastungen, werden sogenannte Zusätze für extremen Druck eingesetzt. Zusätze für extremen Druck reagieren mit der Werkzeug- und Werkstückoberfläche bei der hohen Temperatur der Kontaktzone unter Bildung eines Filmes auf dem Metall, der neugebildete Oberflächen vor Zerstörung oder Zusammenschweißen schützt. Bekannte Zusätze für extremen Druck sind erhältlich, welche auf der Reaktion von Schwefel, Chlor oder Phosphor mit den Metalloberflächen basieren. Mischungen von Zusätzen für extremen Druck können verwendet werden.
  • Zur Verlängerung der Lebensdauer des Werkzeuges und zur Erhöhung der Qualität der Oberflächenarbeiten auf dem Werkstück können eine Vielzahl von Metallbearbeitungsfluiden mit Grenzschmiermitteln und Zusätzen für extremen Druck, welche Schwefel, Chlor oder Phosphor enthalten, formuliert werden. Die Industrie sucht andauernd Schmiermittel zur Metallbearbeitung, welche verbesserte Leistungsfähigkeit bei einer Vielzahl von Metallbearbeitungsanwendungen haben. Für anspruchsvolle Bearbeitungsvorgänge wie das Schneiden von Zahnrädern ist die Notwendigkeit für verbesserte Schmiermittel besonders groß wegen der zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück während des Zahnradschneidvorganges erzeugten hohen Temperaturen und Drücken.
  • BESCHREIBUNG
  • Wie hier verwendet, beziehen sich aktiver Schwefel und inaktiver Schwefel auf Werte, welche in Gewichtsprozent entsprechend der Normmethode ASTM D-1552 erhalten werden. In ähnlicher Weise bezieht sich Fett auf den numerischen Wert von Gewichtsprozent Fett, bestimmt mittels Normtestmethode ASTM D-94. Metallbearbeitungsfluide, welche die gewünschten Werte von aktivem Schwefel, inaktivem Schwefel und Fett enthalten, können aus einer Vielzahl von kommerziell verfügbaren Zusätzen unter Anwendung von dem Fachmann auf dem Gebiet bekannten Arbeitsweisen formuliert werden. Zur Erläuterung sind Zusätze bekannt, welche eine bestimmte Menge von aktivem Schwefel, inaktivem Schwefel und/oder Fett liefern. Solche Zusätze können in einer Vielzahl von Verhältnissen zur Erzielung von Fluidzusammensetzungen für Metallbearbeitung kombiniert werden, welche die im folgenden beschriebenen Gehalte an aktivem Schwefel, inaktivem Schwefel und Fett aufweisen.
  • Bei einer Ausführungsform liefert die Erfindung eine Schmiermittelzusammensetzung für Metallbearbeitung, welche ein schmierendes Basisöl, Fett, inaktiven Schwefel und aktiven Schwefel umfaßt. Die Schmiermittelzusammensetzungen enthalten weniger als 20 ppm Chlor und bevorzugt weniger als 10 ppm Chlor. Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Zusammensetzungen chlorfrei. Zusätzlich enthalten die Zusammensetzungen weniger als 200 ppm, bevorzugt weniger als 100 ppm, bevorzugt weniger als 50 ppm, bevorzugt weniger als 20 ppm und noch mehr bevorzugt weniger als 10 ppm Phosphor. Bei verschiedenen Ausführungsformen sind die Zusammensetzungen phosphorfrei. Der inaktive Schwefel liegt mit einem Gehalt von A Gew.-% der Zusammensetzung vor, der aktive Schwefel liegt mit einem Gehalt von B Gew.-% der Zusammensetzung vor und das Fett liegt mit einem Gehalt von C Gew.-% der Zusammensetzung vor, wobei bevorzugt A, B und C nicht null sind. Zwei der Werte A, B und C liegen auf dem hohen Gehalt, wie unten definiert, und der dritte von A, B und C liegt mit einem niedrigen Gehalt vor. Wie zuvor diskutiert, ist der niedrige Gehalt bevorzugt größer als null.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen ist niedriges A geringer als 0,85 Gew.-%, während hohes A größer als oder gleich 0,85 ist; niedriges B ist geringer als 0,85 Gew.-% und hohes B ist größer als 0,85 Gew.-%, und niedriges C ist geringer als 6,5 Gew.-% und hohes C ist größer als oder gleich 6,5 Gew.-%.
  • Bei verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen sind niedriges A und niedriges B geringer als 0,6 Gew.-%, während hohes A und hohes B größer als 1,0 Gew.-% sind, und niedriges C ist geringer als 5 Gew.-%, während hohes C größer als 8 Gew.-% ist. Alternativ sind niedriges A und niedriges B geringer als oder gleich 0,4 Gew.-%, während hohes A und hohes B größer als oder gleich 1,2 Gew.-% sind, und niedriges C ist geringer als oder gleich 4 Gew.-%, während hohes C größer als oder gleich 9 Gew.-% ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Produkt A × B × C größer als 0,9 und geringer als 22,5. Bei verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen ist das Produkt größer als oder gleich 2, größer als oder gleich 2,5, größer als oder gleich 2,7 oder größer als oder gleich 3. Bei verschiedenen Ausführungsformen ist das Produkt geringer als oder gleich 15, geringer als oder gleich 10, geringer als oder gleich 7 oder geringer als oder gleich 6,75.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen ist das Produkt A × B × C größer als oder gleich 2 und geringer als oder gleich 15, bevorzugt größer als oder gleich 2,5 und geringer als oder gleich 10, bevorzugt größer als oder gleich 2,7 und geringer als oder gleich 7 und bevorzugt größer als oder gleich 3 und geringer als oder gleich 6,75.
  • Bei jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsformen liegt der inaktive Schwefel bevorzugt mit einem Gehalt von 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-% vor, der aktive Schwefel liegt bevorzugt mit 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-% vor, und Fett liegt bevorzugt mit 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% vor. Das Produkt von Gesamtschwefel (A+B) × Fett (C) ist bevorzugt größer als 5,1 und geringer als 30 und mehr bevorzugt größer als oder gleich 9 und geringer als oder gleich 17.
  • Bei einer Ausführungsform liefert die Erfindung drei Schmiermittelzusammensetzungen für Metallbearbeitung, welche aktiven Schwefel, inaktiven Schwefel und Fett enthalten, gemessen entsprechend den oben beschriebenen ASTM-Methoden. In den drei Zusammensetzungen liegen zwei von aktivem Schwefel, inaktivem Schwefel und Fett mit hohen Gehalten vor, während der dritte mit einem niedrigen Gehalt vorliegt.
  • Bei einer Ausführungsform, entsprechend hohem aktivem Schwefel, niedrigem inaktivem Schwefel und hohem Fett umfaßt die Schmiermittelzusammensetzung 0,85 Gew.-% bis 2 Gew.-% aktiven Schwefel, weniger als 0,5 Gew.-% inaktiven Schwefel und 6 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der aktive Schwefel von 1 Gew.-% bis 2 Gew.-%, der inaktive Schwefel beträgt weniger als 0,3 Gew.-%, und das Fett beträgt von etwa 8 Gew.-% bis 20 Gew.-%. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird eine Schmiermittelzusammensetzung geliefert, welche etwa 1,5 Gew.-% aktiven Schwefel, etwa 0,2 Gew.-% inaktiven Schwefel und etwa 10 Gew.-% Fett umfaßt.
  • Bei einer anderen Ausführungsform, entsprechend hohem aktivem Schwefel, hohem inaktivem Schwefel und niedrigem Fett umfaßt die Metallbearbeitungszusammensetzung 0,85 Gew.-% bis 2 Gew.-% aktiven Schwefel, 0,85 Gew.-% bis 2 Gew.-% inaktiven Schwefel und weniger als 6 Gew.-% Fett. Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Zusammensetzung von etwa 1 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-% aktiven Schwefel, von etwa 1 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-% inaktiven Schwefel und weniger als 4 Gew.-% Fett. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfaßt die Zusammensetzung etwa 1,5 Gew.-% aktiven Schwefel, etwa 1,5 Gew.-% inaktiven Schwefel und etwa 3 Gew.-% Fett.
  • Bei einer dritten Ausführungsform entsprechend niedrigem aktivem Schwefel, hohem inaktivem Schwefel und hohem Fett umfaßt die Schmiermittelzusammensetzung für Metallbearbeitung der Erfindung weniger als 0,5 Gew.-% aktiven Schwefel, von 0,85 Gew.-% bis 2 Gew.-% inaktiven Schwefel und von 6 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Zusammensetzung weniger als 0,4 Gew.-% aktiven Schwefel, von 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% inaktiven Schwefel und von 8 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfaßt die Zusammensetzung etwas 0,2 Gew.-% aktiven Schwefel, etwa 1,5 Gew.-% inaktiven Schwefel und etwa 10 Gew.-% Fett.
  • Die Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zum Herabsetzen der Abnutzung eines Metallbearbeitungswerkzeuges in Kontakt mit einem Werkstück während eines Metallbearbeitungsvorganges bereit, wobei das Verfahren das Schmieren der Grenzfläche Werkzeug/Werkstück oder der Kontaktzone mit einer Schmiermittelzusammensetzung, wie sie oben beschrieben wurde, während des Metallbearbeitungsvorganges umfaßt.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen werden die Zusammensetzungen als Zahnradschneidschmiermittel verwendet. Die Erfindung liefert ein Verfahren zum Herabsetzen der Werkzeugabnutzung während des Zahnradschneidvorganges. Der Arbeitsvorgang umfaßt das Inkontaktbringen eines Metallschneidwerkzeuges mit einem Metallwerkstück. Das Verfahren zum Herabsetzen der Abnutzung umfaßt das Aufbringen einer Schmiermittelzusammensetzung auf die Zone des Kontaktes zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück und das Entfernen von Metall von dem Werkstück durch Schneidaktion des Werkzeuges. Das Verfahren umfaßt das Aufbringen von Schmiermittelzusammensetzungen, wie sie oben beschrieben wurde, auf die Zone des Kontaktes.
  • Eine breite Vielzahl von Schmiermittelzusätzen für Metallbearbeitung sind bekannt und kommerziell erhältlich, welche aktiven Schwefel, inaktiven Schwefel, Fett oder Kombinationen der Komponenten bereitstellen. Bei einer typischen Ausführungsform enthält das Fluid Fett oder sulfurierte Fette zusammen mit anderen schwefelhaltigen Mitteln für extremen Druck.
  • In den Fluiden der Zusammensetzung brauchbare Fette schließen Triglyceride, welche von tierischen oder pflanzlichen Quellen herrühren, ein. Solche Triglyceride sind mit einer großen Vielzahl von Gehalten an Unsättigung erhältlich. Hochgesättigte Triglyceride, wie solche, die von tierischen Quellen herrühren (beispielsweise Specköl) sind bevorzugt, wenn relativ niedrige Gehalte von Schwefel oder aktivem Schwefel gefordert sind. Andererseits haben Triglyceride, welche von pflanzlichen Quellen herrühren, die Neigung für einen höheren Gehalt an Unsättigung. Solches Fett und solche Triglyceride sind bei der Formulierung von Schmiermittelzusammensetzungen nützlich, welche relativ hohe Gehalte an Schwefel enthalten. Dies gilt, da sulfurierte Fette verwendet werden können, und die höher ungesättigten von Pflanzen abstammenden Triglyceride können einen höheren Gehalt von Schwefel als die stärker gesättigten von Tieren abstammenden beinhalten. Nicht beschränkte Beispiele von von Pflanzen abstammenden Triglyceriden und Fetten schließen Traubenkernöl, Rizinusöl, Sojabohnenöl, Reiskleieöl und dergleichen ein. Zusätzlich zu Triglyceriden können Fettsäuren wie auch ihre Ester verwendet werden. Nicht beschränkte Beispiele von Fettsäuren und Estern schließen Ölsäuren, Reiskleiefettsäuren wie auch deren Alkylester (z.B. Ethyl und Octyl) ein. Die Triglyceride, Fette und Ester können sulfuriert oder nichtsulfuriert sein.
  • Eine Vielzahl von schwefelhaltigen Mitteln für extremen Druck ist bekannt und kommerziell erhältlich. Nicht beschränkte Beispiele von schwefelhaltigen Mitteln für extremen Druck schließen sulfurierte Öle und Fette, sulfurierte Fettsäuren, sulfurierte Ester, sulfurierte Olefine, Dihydrocarbylpolysulfide, Thiocarbamate, Thioterpene, Dialkylthiodipropionate und dergleichen ein. Die sulfurierten Öle und Fette können durch Umsetzung von Schwefel oder einer schwefelhaltigen Verbindung mit Ölen und Fetten (z.B. Specköl, Walöl, pflanzlichem Öl, Fischöl, etc.) erhalten werden, und ihr Schwefelgehalt ist nicht spezifisch eingeschränkt. Im Allgemeinen sind jedoch solche bevorzugt, welche einen Schwefelgehalt von 5 Gew.-% bis 30 Gew.-% haben. Spezifische Beispiele schließen sulfuriertes Specköl, sulfuriertes Rapsöl, sulfuriertes Rizinusöl, sulfuriertes Sojabohnenöl und sulfuriertes Reiskleieöl ein. Beispiele der sulfurierten Fettsäuren schließen sulfurierte Ölsäure ein. Solche der sulfurierten Ester schließen sulfuriertes Methyloleat und sulfurierte Octylester von Reiskleiefettsäuren ein.
  • Die sulfurierten Olefine schließen beispielsweise Verbindungen einer allgemeinen Formel ein: R1-Sx-R2 (I),worin R1 eine Alkenylgruppe mit von 2 bis 15 Kohlenstoffatomen darstellt, R2 eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit von 2 bis 15 Kohlenstoffatomen darstellt und x eine ganze Zahl von 1 bis 8 darstellt.
  • Die Verbindungen werden durch Umsetzung eines Olefins mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen oder seinem Di- oder Tetrameren mit einem Sulfurierungsmittel wie Schwefel, Schwefelchlorid oder dergleichen erhalten. Nicht beschränkte Beispiele von Olefin schließen Propylen, Isobuten und Diisobuten ein.
  • Die Dihydrocarbylpolysulfide sind Verbindungen einer allgemeinen Formel R3-Sy-R4 (II),worin R3 und R4 jeweils eine Alkylgruppe oder cyclische Alkylgruppe mit von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit von 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Alkylarylgruppe mit von 7 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Arylalkylgruppe mit von 7 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellen, und worin R3 und R4 gleich oder verschieden sein können, und y eine ganze Zahl von 2 bis 8 darstellt.
  • Die Verbindungen von Formel (II), in denen R3 und R4 Alkylgruppen sind, werden als Alkylsulfide bezeichnet.
  • Nicht beschränkte Beispiele von R3 und R4 in Formel (II) schließen ein: eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine n-Butylgruppe, eine Isobutylgruppe, eine sec-Butylgruppe, eine tert-Butylgruppe, alle Typen von Pentylgruppen, alle Typen von Hexylgruppen, alle Typen von Heptylgruppen, alle Typen von Octylgruppen, alle Typen von Nonylgruppen, alle Typen von Decylgruppen, alle Typen von Dodecylgruppen, eine Cyclohexylgruppe, eine Cyclooctylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Naphthylgruppe, eine Tolylgruppe, eine Xylylgruppe, eine Benzylglruppe und eine Phenethylgruppe.
  • Nicht beschränkte Beispiele der Dihydrocarbylpolysulfide schließen ein: Dibenzylpolysulfide, Di-tert-nonylpolysulfide, Didodecylpolysulfide, Di-tert-butylpolysulfide, Dioctylpolysulfide, Diphenylpolysulfide und Dicyclohexylpolysulfide.
  • Die Thiocarbamate schließen beispielsweise Zinkthiocarbamat ein. Die Thioterpene schließen beispielsweise Reaktionsprodukte von Phosphorpentasulfid und Pinen ein. Die Dialkylthiodipropionate schließen beispielsweise Dilaurylthiodipropionat und Distearylthiodipropionat ein.
  • Die Basisausgangsprodukte, welche in den Metallbearbeitungs- oder Schneidfluiden der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Öle von Schmiermittelviskosität. Geeignete Ausgangsmaterialien haben kinematische Viskosität bei 40°C von etwa 1 bis etwa 500 cSt, bevorzugt in dem Bereich von 2 bis 250 cSt, bevorzugt 5 bis 250 cSt, bevorzugt in dem Bereich von 8 bis 200 cSt und am meisten bevorzugt 10 bis 185 cSt. Die Schmiermittelzusammensetzungen haben Viskositäten in den gleichen Bereichen.
  • Das Ausgangsmaterial des Schmieröles kann von natürlichen Schmierölen, synthetischen Schmierölen oder Mischungen hiervon abstammen. Geeignete Ausgangsmaterialien für Schmiermittelöle schließen Ausgangsmaterialien ein, welche durch Isomerisierung von synthetischem Wachs und Gatsch erhalten wurden ebenso Ausgangsmaterialien von Hydrocrackprodukten, hergestellt durch Hydrocracken (anstatt Lösungsmittelextraktion) der aromatischen und polaren Komponenten des Rohöls.
  • Natürliche Schmieröle schließen Petroleumöl, Mineralöle und Öle, welche von Kohle oder Schiefer herrühren, ein, welche durch typische Arbeitsweisen einschließlich fraktionierter Destillation, Lösungsmittelextraktion, Wachsentfernung und Hydroendbehandlung gereinigt wurden.
  • Synthetische Öle schließen Kohlenwasserstofföle und Halogen-substituierte Kohlenwasserstofföle wie polymerisierte und interpolymerisierte Olefine, Alkylbenzole, Polyphenyle, alkylierte Diphenylether, alkylierte Diphenylether, alkylierte Diphenylsulfide wie auch deren Derivate, Analoge und Homologe hiervon und dergleichen ein. Synthetische Schmieröle schließen ebenfalls Alkylenoxidpolymere, -interpolymere, -copolymere und Derivate hiervon ein, in denen die endständigen Hydroxylgruppen durch Veresterung, Veretherung, etc. modifiziert wurden. Eine andere geeignete Klasse von synthetischen Schmierölen umfassen die Ester von Dicarbonsäuren mit einer Vielzahl von Alkoholen. Als synthetische Öle brauchbare Ester schließen auch solche ein, welche aus C5- bis C12-Monocarbonsäuren und Polyolen und Polyolethern hergestellt wurden.
  • Öle auf Silikonbasis (wie die Polyalkyl-, Polyaryl-, Polyalkoxy- oder Polyaryloxy-siloxanöle und Silikatöle) umfassen eine andere brauchbare Klasse von synthetischen Schmierölen. Andere synthetische Schmieröle schließen flüssige Ester von phosphorhaltigen Säuren, polymeren Tetrahydrofurane, Polyalphaolefine und dergleichen ein.
  • Das Schmieröl kann von nicht-raffinierten, raffinierten, erneut raffinierten Ölen oder Mischungen hiervon abstammen. Nicht-raffinierte Öle werden direkt aus einer natürlichen Quelle oder synthetischen Quelle (z.B. Kohle, Schiefer oder Teer und Bitumen) ohne weitere Reinigung oder Behandlung erhalten. Beispiele von nicht-raffinierten Ölen schließen Schieferöl ein, direkt erhalten aus einem Behandlungsvorgang in einer Retorte, ein Petroleumöl, direkt erhalten aus Destillation oder ein Esteröl, direkt erhalten aus einem Veresterungsprozeß, jedes hiervon wird dann ohne weitere Behandlung verwendet. Raffinierte Öle sind vergleichbar zu den nicht-raffinierten Ölen mit der Ausnahme, daß raffinierte Öle in einer oder mehreren Reinigungsstufen zur Verbesserung von einer oder mehreren Eigenschaften behandelt worden sind. Geeignete Reinigungstechniken schließen Destillation, Hydrobehandlung, Wachsentfernung, Lösungsmittelextraktion, Extraktion mit Säure oder Base, Filtration und Percolation ein, alle diese Behandlungen sind dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt. Erneut raffinierte Öle werden durch Behandlung von raffinierten Ölen in Prozessen erhalten, welche den zum Erhalt von raffinierten Ölen angewandten Prozessen vergleichbar sind. Diese erneut raffinierten Öle sind ebenfalls als regenerierte oder erneut behandelte Öle bekannt, und oftmals sind sie zusätzlich mittels Techniken zur Entfernung von verbrauchten Additiven und von Ölabbauprodukten verarbeitet.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen umfassen die Schmiermittelzusammensetzungen und Metallbearbeitungsfluide der Erfindung weiterhin öllösliche Metalldeaktivatoren wie Triazole oder Thiodiazole. Falls vorhanden, werden sie typischerweise in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 0,5 Vol.-% benutzt. Solche Materialien schließen Triazole, Aryltriazole wie Benzotriazol und Tolyltriazol, Alkylderivate solcher Triazole und Benzothiadiazole wie R(C6H3)N2S, worin R = H oder C1- bis C10-Alkyl ist, ein. Geeignete Materialien sind von Ciba Geigy unter den Markennamen Irgamet und Reomet oder von Vanderbilt Chemical Corporation unter dem Markennamen Vanlube erhältlich.
  • Bei verschiedenen Ausführungsformen umfassen die Zusammensetzungen und Fluide weiterhin Mittel gegen Schleierbildung. Mittel gegen Schleierbildung können wahlweise in einer Menge, bezogen auf aktive Bestandteile, in dem Bereich von 0,05 bis 5,0 Vol.-% eingesetzt werden. Mittel gegen Schleierbildung sind typischerweise öllösliche organische Polymere mit einem Molekulargewichtsbereich (Viskositätsdurchschnittsmolekulargewicht) von etwa 0,3 bis über 4 Millionen. Typische Polymere schließen solche ein, welche von Monomeren wie Isobutylen, Styrol, Alkylmethacrylat, Ethylen, Propylen, n-Butylenvinylacetat, etc. abstammen. Bevorzugte Materialien sind Polymethylmethacrylat oder Poly(-ethylen, -propylen, -butylen oder -isobutylen) im Molekulargewichtsbereich von 1 bis 3 Millionen. Am meisten bevorzugt ist Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht zwischen 1,6 bis 3 Millionen, mehr bevorzugt etwa 2,1 bis 2,35 Millionen. Solche Polymere werden typischerweise als eine Lösung von 4 bis 6 Gew.-% Polymerem in Mineralölverdünnungsmittel eingesetzt. Methacrylate sind von Rohm GmbH oder Rohm und Haas erhältlich, während Polyolefinmaterialien von Exxon Chemical Company bezogen werden können.
  • Antioxidantien sind ebenfalls bei bestimmten Anwendungen der Schmiermittelzusammensetzungen und Metallbearbeitungsfluiden der Erfindung brauchbar, so für den Fall, bei welchem das Öl für den doppelten Zweck von Schneidfluid und Maschinenschmieröl dient.
  • Im Allgemeinen kann ein beliebiges Antioxidans vom Amin- oder Phenoltyp oder Mischungen hiervon verwendet werden, und, falls vorhanden, wird es in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 1,0 Gew.-% eingesetzt. Phenolische Antioxidantien sind wohlbekannt. Nicht beschränkte Beispiele von phenolischen Antioxidantien schließen butyliertes Hydroxytoluol (BHT), Bis- 2,6-di-t-butylhenolderivate, schwefelhaltige gehinderte Phenole und schwefelhaltiges gehindertes Bisphenol ein.
  • Metallbearbeitungsvorgänge schließen eine breite Vielzahl von Prozessen ein, einige hiervon beinhalten die Entfernung von Metall von einem Werkstück, während andere die Veränderung der Gestalt oder Form des Werkstückes ohne Entfernung von Metall betreffen. Nicht beschränkte Beispiele von Metallentfernungsprozessen schließen Schneiden, Bohren, Aufbohren, Honen, Aufreiben und Schleifen ein. Nicht beschränkte Beispiele von Metallbearbeitungsvorgängen beinhalten die Veränderung der Gestalt oder Form eines Werkstückes ohne übermäßige Metallentfernung einschließlich Formgebung, Stanzen und Ziehen. Bei allen Metallbearbeitungsvorgängen gibt es einen Kontakt während des Vorganges zwischen einem Werkzeug und einem Werkstück. Das Werkstück ist als der Teil des Paares definiert, welcher die Metallentfernung oder die Umformung erfährt, während das Werkzeug dazu wirkt, das Metall zu entfernen oder die Gestalt des Werkstückes zu verändern, ohne daß es allgemein eine physikalische Veränderung erfährt.
  • Unvermeidlich wird das Werkzeug jedoch bei dem Kontakt Metall zu Metall, insbesondere bei hohen Belastungen oder Temperaturen, durch Kontakt mit dem Werkstück trotz der Aktion der Schmiermittelzusammensetzung in der Kontaktzone verändert oder die relative Härte des Metalls wird verändert. Im Allgemeinen kann die Zerstörung des Werkzeuges als ein Betrag der Abnutzung gemessen werden. Abnutzung auf dem Werkzeug kann ein Verlust der Schärfe zur Folge haben, so daß das Schneiden weniger effizient gemacht wird, oder sie kann eine Veränderung der Abmessung des Werkzeuges zur Folge haben, so daß das Werkzeug nicht länger bei dem Metallbearbeitungsvorgang geeignet ist. Im Allgemeinen ist es erwünscht, die Lebensdauer des Werkzeuges während Metallbearbeitungsvorgängen durch Herabsetzen der Menge der Abnutzung zu verlängern.
  • Die Schmiermittel für Metallbearbeitung der Erfindung kühlen das Werkstück und das Werkzeug durch Wärmeübertragung. Die Zusätze in den Schmiermittelzusammensetzungen liefern ebenfalls herabgesetzte Reibung am Kontaktpunkt, und die Zusätze für extremen Druck verhindern das Schweißen oder katastrophales Versagen bei hohen Temperaturen oder Drücken. Bei milden Werten von Belastung oder Geschwindigkeit herrschen Grenzbedingungen vor, während bei mehr extremen Bedingungen Zusätze für extremen Druck in dem Fluid mit dem Metall auf dem Werkzeug und/oder dem Werkstück unter Bildung eines zähen Filmes reagieren, welcher unter den Anforderungen von hoher Belastung/hoher Temperatur, hohem Druck nicht zerstört wird.
  • Während der Metallbearbeitungsvorgänge werden die Schmiermittelfluide der Erfindung auf die Kontaktzone zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück aufgebracht. Die Fluide können mittels einer Vielzahl von Methoden aufgebracht werden, einschließlich Eintauchen der Kontaktzone in das Fluid, Sprühen des Fluids in die Kontaktzone, Überfluten der Kontaktzone mit Fluid, Pumpen einer Strömung von Fluid in die Kontaktzone, periodisches Benetzen des Werkzeuges oder des Werkstückes mit Schmiermittelfluid oder beliebige Einrichtungen für das konstante oder intermittierende Aufbringen des Schmiermittels auf die Kontaktzone zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück.
  • Die Erfindung wurde oben mit Bezug auf verschiedene bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Weitere nicht beschränkende Erläuterungen werden in den Beispielen unten gegeben.
  • BEISPIELE
  • Eine Reihe von 8 Testfluiden wurden formuliert, welche hohe oder niedrige Gehalte von aktivem Schwefel, inaktivem Schwefel und Fett enthielten. Die Formeln und das Abnutzungsergebnis bei einer Zahnradschneiduntersuchung sind in der Tabelle gegeben. In der Tabelle bedeuten hoher aktiver Schwefel und hoher inaktiver Schwefel 1,5 Gew.-%, während hohes Fett 10 Gew.-% bedeutet. Niedriger aktiver Schwefel und niedriger inaktiver Schwefel bedeuten 0,2 Gew.-%, und niedriges Fett bedeutet 3 Gew.-%. Der Zahnradschneidvorgang wird auf einer Maschine American Pfauter Hobbing Modell PE 80 durchgeführt. Die Testmischungen von Beispielen 1 bis 8 werden auf die Kontaktzone zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück mit annähernd 65 gpm und 25 psi aufgebracht. Eine Schaftverzahnung, hergestellt aus Stahl 5130H wird mit einem Schneckenfräser Klasse A, hergestellt aus Rex 76 mit einer Härte Rockwell C von 64,0-66,0 und einer Titannitridbeschichtung geschnitten. Die Arbeitsbedingungen sind: Spindel Upm = 688, Axialvorschub = 2,2, Vorschubrate zuerst = 2,2 und Verschiebungsgeschwindigkeit = 0,025. Abnutzung auf dem Werkzeug wird durch eine Veränderung der Dimensionen (ausgedrückt in der Tabelle in Einheiten Zoll) nach Schneiden von 6000 Stücken bestimmt. Fluide der Erfindung werden durch die Beispiele 1, 2 und 3 erläutert, wo zwei der Komponenten mit einem hohen Gehalt vorliegen und die dritte Komponente mit einem niedrigen Gehalt vorliegt.
  • BEISPIELE
    Figure 00170001
  • Die Beschreibung der Erfindung ist von sich aus lediglich beispielhaft, und daher sollen Variationen, welche vom Wesentlichen der Erfindung nicht abweichen, innerhalb des Umfangs der Erfindung bleiben. Solche Abänderungen werden nicht als Abweichen vom Geist und Umfang der Erfindung angesehen.

Claims (50)

  1. Schmiermittelzusammensetzung für Metallbearbeitung, umfassend: ein schmierendes Basisöl, weniger als 10 ppm Chlor, weniger als 200 ppm Phosphor, inaktiven Schwefel bei einem Gehalt von A Gew.-% der Zusammensetzung, aktiven Schwefel bei einem Gehalt von B Gew.-% der Zusammensetzung, und Fett bei einem Gehalt von C Gew.-% der Zusammensetzung, wobei das Produkt A × B × C größer als 0,9 Gew.-% und geringer als 22,25 Gew.-% ist.
  2. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt größer oder gleich als 2 Gew.-% ist.
  3. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt größer oder gleich als 2,5 Gew.-% ist.
  4. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt größer als oder gleich 2,7 Gew.-% ist.
  5. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt größer als oder gleich 3 Gew.-% ist.
  6. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt geringer als oder gleich 15 Gew.-% ist.
  7. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt geringer als oder gleich 10 Gew.-% ist.
  8. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt geringer als oder gleich 7 Gew.-% ist.
  9. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt geringer als oder gleich 6,75 Gew.-% ist.
  10. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt größer als oder gleich 2% und geringer als oder gleich 15% in Gewicht ist.
  11. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt größer als oder gleich 2,5 Gew.-% und geringer als oder gleich 10 Gew.-% ist.
  12. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt größer als oder gleich 2,7 Gew.-% und geringer als oder gleich 7 Gew.-% ist.
  13. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt größer als oder gleich 3 Gew.-% und geringer als oder gleich 6,75 Gew.-% ist.
  14. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, umfassend 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-% inaktiven Schwefel, 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-% aktiven Schwefel und 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett.
  15. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 1, bei welcher das Produkt von Gesamtschwefel (A + B) × C größer als 5,1 Gew.-% und geringer als 30 Gew.-% ist.
  16. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 15, bei welcher das Produkt (A + B) × C größer als oder gleich 9 Gew.-% und geringer als oder gleich 17 Gew.-% ist.
  17. Schmiermittelzusammensetzung für Metallbearbeitung, umfassend: ein schmierendes Basisöl, inaktiven Schwefel bei einem Gehalt von A Gew.-% der Zusammensetzung, aktiven Schwefel bei einem Gehalt von B Gew.-% der Zusammensetzung, Fett bei einem Gehalt von C Gew.-% der Zusammensetzung, weniger als 10 ppm Chlor, und weniger als 200 ppm Phosphor, bei welcher zwei von A, B und C auf einem hohen Wert liegen und das dritte von A, B und C auf einem geringen Wert liegt, bei welcher das niedrige A geringer als 0,85 Gew.-% ist, das hohe A größer als oder gleich 0,85 Gew.-% ist, bei welcher das niedrige B geringer als oder gleich 0,85 Gew.-% ist, bei welcher das hohe B größer als 0,85 Gew.-% ist, bei welcher das niedrige C geringer als 6,5 Gew.-% ist und bei welcher das hohe C größer als oder gleich 6,5 Gew.-% ist.
  18. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 17, bei welcher die niedrigen Gehalte größer als null sind.
  19. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 17, bei welcher das niedrige A und das niedrige B geringer als 0,6 Gew.-% sind, bei welcher das hohe A und das hohe B größer als 1,0 Gew.-% sind, bei welcher das niedrige C geringer als 5 Gew.-% ist und bei welcher das hohe C größer als 8 Gew.-% ist.
  20. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 17, bei welcher das niedrige A und das niedrige B geringer als oder gleich 0,4 Gew.-% sind, bei welcher das hohe A und das hohe B größer als oder gleich 1,2 Gew.-% sind, worin das niedrige C geringer als oder gleich 4 Gew.-% ist und bei welcher das hohe C größer als oder gleich 9 Gew.-% ist.
  21. Schmiermittelzusammensetzung für Metallbearbeitung, umfassend: ein schmierendes Basisöl und Zusätze, welche aktiven Schwefel, inaktiven Schwefel und Fett, gemessen entsprechend ASTM D-1552 und ASTM D-94 beisteuern, bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung weniger als 10 ppm Chlor und weniger als 200 ppm Phosphor enthält, bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung 0,85 Gew.-% oder mehr aktiven Schwefel, weniger als 0,5 Gew.-% inaktiven Schwefel umfaßt, und bei welcher das Schmiermittel 6 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett umfaßt.
  22. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 21, bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% aktiven Schwefel, weniger als 0,3 Gew.-% inaktiven Schwefel und 6 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett umfaßt.
  23. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 21, umfassend etwa 1,5 Gew.-% aktiven Schwefel, etwa 0,2 Gew.-% inaktiven Schwefel und etwa 10 Gew.-% Fett.
  24. Verfahren zur Herabsetzung der Abnutzung eines Metallbearbeitungswerkzeuges in Kontakt mit einem Werkstück während eines Metallbearbeitungsvorganges, umfassend das Schmieren der Grenzfläche Werkzeug/Werkstück während des Bearbeitungsvorganges mit einer Schmiermittelzusammensetzung entsprechend Anspruch 21.
  25. Verfahren zur Herabsetzung der Abnutzung eines Metallbearbeitungswerkzeuges in Kontakt mit einem Werkstück während eines Metallbearbeitungsvorganges, umfassend das Schmieren der Grenzfläche Werkzeug/Werkstück während des Bearbeitungsvorganges mit einer Schmiermittelzusammensetzung entsprechend Anspruch 23.
  26. Verfahren entsprechend Anspruch 24, bei welchem der Metallbearbeitungsvorgang Schneiden oder Bohren ist.
  27. Verfahren entsprechend Anspruch 24, bei welchem der Metallbearbeitungsvorgang Formgebung oder Ziehen ist.
  28. Schmiermittelzusammensetzung für Metallbearbeitung, umfassend: ein schmierendes Basisöl und Zusätze, welche aktiven Schwefel, inaktiven Schwefel und Fett, gemessen entsprechend ASTM D-1552 und ASTM D-94, beisteuern, bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung weniger als 10 ppm Chlor und weniger als 200 ppm Phosphor enthält, bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung 0,85 Gew.-% bis 2,0 Gew.-% aktiven Schwefel, weniger als 0,85 Gew.-% inaktiven Schwefel umfaßt und bei welcher das Schmiermittel weniger als 6 Gew.-% Fett umfaßt.
  29. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 2, bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% aktiven Schwefel, 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% inaktiven Schwefel und weniger als 4 Gew.-% Fett umfaßt.
  30. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 28, umfassend etwa 1,5 Gew.-% aktiven Schwefel, etwa 1,5 Gew.-% inaktiven Schwefel und etwa 3 Gew.-% Fett.
  31. Verfahren zur Herabsetzung der Abnutzung eines Metallbearbeitungswerkzeuges in Kontakt mit einem Werkstück während eines Metallbearbeitungsvorganges, umfassend das Schmieren der Grenzfläche Werkzeug/Werkstück während des Bearbeitungsvorganges mit einer Schmiermittelzusammensetzung entsprechend Anspruch 28.
  32. Verfahren zur Herabsetzung der Abnutzung eines Metallbearbeitungswerkzeuges in Kontakt mit einem Werkstück während eines Metallbearbeitungsvorganges, umfassend das Schmieren der Grenzfläche Werkzeug/Werkstück während des Bearbeitungsvorganges mit einer Schmiermittelzusammensetzung entsprechend 30.
  33. Verfahren entsprechend Anspruch 31, bei welchem der Metallbearbeitungsvorgang Schneiden oder Bohren ist.
  34. Verfahren entsprechend Anspruch 31, bei welchem der Metallbearbeitungsvorgang Formgebung oder Ziehen ist.
  35. Schmiermittelzusammensetzung für Metallbearbeitung, umfassend: ein schmierendes Basisöl und Zusätze, welche aktiven Schwefel, inaktiven Schwefel und Fett, gemessen gemäß ASTM D-1552 und ASTM D-94, beisteuern, bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung weniger als 10 ppm Chlor und weniger als 200 ppm Phosphor enthält, und bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung 0,5 Gew.-% oder weniger aktiven Schwefel, von 0,85 Gew.-% bis 2,0 Gew.-% inaktiven Schwefel und 6 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett umfaßt.
  36. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 2, bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung weniger als 0,4 Gew.-% akti ven Schwefel, 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% inaktiven Schwefel und 8 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett umfaßt.
  37. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 3, umfassend etwa 0,2 Gew.-% aktiven Schwefel, etwa 1,5 Gew.-% inaktiven Schwefel und etwa 10 Gew.-% Fett.
  38. Verfahren zum Herabsetzen der Abnutzung eines Metallbearbeitungswerkzeuges in Kontakt mit einem Werkstück während eines Metallbearbeitungsvorganges, umfassend das Schmieren der Grenzfläche Werkzeug/Werkstück während des Bearbeitungsvorganges mit einer Schmiermittelzusammensetzung entsprechend Anspruch 35.
  39. Verfahren zur Herabsetzung der Abnutzung eines Metallbearbeitungswerkzeuges in Kontakt mit einem Werkstück während eines Metallbearbeitungsvorganges, umfassend das Schmieren der Grenzfläche Werkzeug/Werkstück während des Bearbeitungsvorganges mit einer Schmiermittelzusammensetzung entsprechend Anspruch 37.
  40. Verfahren entsprechend Anspruch 38, bei welchem der Metallbearbeitungsvorgang Schneiden oder Bohren ist.
  41. Verfahren entsprechend Anspruch 38, bei welchem der Metallbearbeitungsvorgang Formgebung oder Ziehen ist.
  42. Verfahren zur Herabsetzung der Werkzeugabnutzung während eines Zahnradschneidvorganges, bei welchem der Bearbeitungsvorgang das Inkontaktbringen eines Metallschneidwerkzeuges mit einem Metallwerkstück umfaßt, wobei das Verfahren umfaßt: Aufbringen einer Schmiermittelzusammensetzung auf die Zone des Kontaktes zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück, und Entfernen von Metall von dem Werkstück durch Schneidaktion des Werkzeuges, bei welchem die Schmiermittelzusammensetzung 0,85 Gew.-% bis 2 Gew.-% aktiven Schwefel, eine nicht Null betragende Menge geringer als 0,5 Gew.-% inaktiven Schwefel und 6 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett umfaßt.
  43. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 42, bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% aktiven Schwefel, weniger als 0,3 Gew.-% inaktiven Schwefel und 8 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett umfaßt.
  44. Verfahren entsprechend Anspruch 42, bei welchem die Schmiermittelzusammensetzung etwa 1,5 Gew.-% aktiven Schwefel, etwa 0,2 Gew.-% inaktiven Schwefel und etwa 10 Gew.-% Fett umfaßt.
  45. Verfahren zum Herabsetzen der Abnutzung eines Werkzeuges während eines Zahnradschneidvorganges, bei welchem der Vorgang das Kontaktieren eines Metallschneidwerkzeuges mit einem Metallwerkstück umfaßt, wobei das Verfahren umfaßt: Aufbringen einer Schmiermittelzusammensetzung auf die Zone des Kontaktes zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück, und Entfernen von Metall von dem Werkstück durch Schneidaktion des Werkzeuges, bei welchem die Schmiermittelzusammensetzung 0,85 Gew.-% bis 2 Gew.-% aktiven Schwefel, 0,85 Gew.-% bis 2,0 Gew.-% inaktiven Schwefel und eine nicht Null betragende Menge geringer als 6 Gew.-% Fett umfaßt.
  46. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 45, bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% akti ven Schwefel, weniger als 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% inaktiven Schwefel und 4 Gew.-% Fett umfaßt.
  47. Verfahren entsprechend Anspruch 45, bei welchem die Schmiermittelzusammensetzung etwa 1,5 Gew.-% aktiven Schwefel, etwa 1,5 Gew.-% inaktiven Schwefel und etwa 3 Gew.-% Fett umfaßt.
  48. Verfahren zur Herabsetzung der Abnutzung eines Werkzeuges während eines Zahnradschneidvorganges, bei welchem der Vorgang das Kontaktieren des Metallschneidwerkzeuges mit einem Metallwerkstück umfaßt, wobei das Verfahren umfaßt: Aufbringen einer Schmiermittelzusammensetzung auf die Zone des Kontaktes zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück, und Entfernen von Metall von dem Werkstück durch Schneidaktion des Werkzeuges, bei welchem die Schmiermittelzusammensetzung eine nicht Null betragende Menge von 0,5 Gew.-% oder weniger aktiven Schwefel, 0,85 Gew.-% bis 2,0 Gew.-% inaktiven Schwefel und 6 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett umfaßt.
  49. Zusammensetzung entsprechend Anspruch 48, bei welcher die Schmiermittelzusammensetzung 0,4 Gew.-% oder weniger aktiven Schwefel, 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% inaktiven Schwefel und 8 Gew.-% bis 20 Gew.-% Fett umfaßt.
  50. Verfahren entsprechend Anspruch 48, bei welchem die Schmiermittelzusammensetzung etwa 0,2 Gew.-% aktiven Schwefel, etwa 1,5 Gew.-% inaktiven Schwefel und etwa 10 Gew.-% Fett umfaßt.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MXPA04004490A (es) * 2001-11-13 2005-05-16 Acme United Corp Recubrimiento para implementos cortantes de papeleria.
US20080147867A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Nokia Corporation System and method for managing network connectivity disruptions in a multi-homed upnp device
US20090036338A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Chevron U.S.A. Inc. Metalworking Fluid Compositions and Preparation Thereof
US20090036333A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Chevron U.S.A. Inc. Metalworking Fluid Compositions and Preparation Thereof
WO2011111063A2 (en) 2010-03-08 2011-09-15 Indian Oil Corporation Ltd. High performance multipurpose oil composition for hydraulic cum cutting applications
CN102925261A (zh) * 2012-09-20 2013-02-13 上海金兆节能科技有限公司 一种铝合金微量切削油
CN103725397A (zh) * 2013-12-13 2014-04-16 柳城县鼎铭金属制品有限公司 不锈钢线材拉伸工艺用的拉丝液及其配制方法
CN103725399B (zh) * 2013-12-14 2015-10-07 广西大学 蓖麻基环境友好高硬度合金钢切削液
CN103725383B (zh) * 2013-12-23 2015-12-02 天津市金岛润滑油有限公司 金属板材冲压拉伸油及其制备方法
CN103981008B (zh) * 2014-05-23 2015-12-02 启东尤希路化学工业有限公司 高性能环境友好型水基珩磨加工液
CN104073324B (zh) * 2014-06-20 2016-09-07 安徽嘉木橡塑工业有限公司 一种防锈抗磨极压乳化油
CN104109576A (zh) * 2014-07-18 2014-10-22 安徽铖友汽车零部件制造有限公司 一种适用于经草酸盐处理后的不锈钢的润滑处理液
JP2017132875A (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 東燃ゼネラル石油株式会社 潤滑油組成物
JP6997702B2 (ja) * 2016-03-31 2022-02-04 出光興産株式会社 金属加工油組成物
CN110734804B (zh) * 2019-10-18 2021-10-19 中科孚迪科技发展有限公司 一种纳米切削油及其制备方法和应用
CN113430034A (zh) * 2021-06-30 2021-09-24 苏州安美润滑科技有限公司 冲压成型油及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2207747C2 (de) * 1971-02-19 1986-04-24 Sun Research and Development Co., Philadelphia, Pa. Sulfurierungsprodukt und dieses enthaltendes Schmiermittel bzw. Kraftübertragungsfluid
US4487705A (en) * 1971-02-19 1984-12-11 Sun Ventures, Inc. Oil containing a cosulfurized olefin-triglyceride blend
US4659488A (en) * 1985-09-18 1987-04-21 The Lubrizol Corporation Metal working using lubricants containing basic alkaline earth metal salts
US5030038A (en) * 1988-10-17 1991-07-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Hobbing tool for finishing gears
TW408173B (en) * 1996-12-11 2000-10-11 Idemitsu Kosan Co Metal working oil composition
US5958849A (en) * 1997-01-03 1999-09-28 Exxon Research And Engineering Co. High performance metal working oil
JP2000290676A (ja) * 1999-04-05 2000-10-17 Idemitsu Kosan Co Ltd 金属加工油組成物
US6710021B1 (en) * 1999-09-22 2004-03-23 Henkel Loctite Corporation Non-staining, active metal-working fluid

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