AT215580B

AT215580B - Schmiermittel für das Walzen von Metall

Info

Publication number: AT215580B
Application number: AT854859A
Authority: AT
Original assignee: Shell Res Ltd
Priority date: 1958-11-27
Filing date: 1959-11-25
Publication date: 1961-06-12

Description


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  Schmiermittel für das Walzen von Metall 
Aus den brit. Patentschriften Nr. 721, 526 und Nr. 785,780 sind bereits Schmiermittel für die spanabhebende Metallbearbeitung bekannt, die aus einem überwiegenden Anteil Wasser bestehen und eine untergeordnete Menge eines Diesters eines Polyoxyalkylenglykols aufweisen. 
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 Form der spanlosen Metallbearbeitung, nämlich fUr das Walzen von Metallen, mit besonderem Vorteil verwendet werden kann. Die Erfindung besteht demgemäss in der Verwendung einer solchen Mischung als Schmiermittel für das Walzen von Metall. 



   Die Estergruppen des Diesters können von Carbonsäuren oder organischen Sulfon- bzw. Phosphonsäuren abgeleitet sein, besonders zweckmässig von Säuren, die 8-30 Kohlenstoffatome im Molekül aufweisen. Ester, die von Carbonsäuren abgeleitet sind, werden bevorzugt. Die in Betracht kommenden Carbonsäuren können aliphatisch, cycloaliphatisch oder aromatisch sein. Es ist gefunden worden, dass 
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Die Polyoxyalkylenglykole, von welchen sich die an sich dispergierbaren, in der gemäss vorliegender Erfindung verwendeten Mischung enthaltenen Diester ableiten, können ein beliebiges Polyoxyalkylenglykol sein, das ein Molgewicht von weniger als 400 aufweist.

   Die Alkylenreste in den Glykolen können gleich oder verschieden sein und im letzterwähnten Fall können die Alkylenreste beliebig über die Länge der Oxyalkylenkette verteilt sein, oder sie können in regelmässig wiederkehrenden Einheiten bzw. Blökken vorliegen. 



   Beispiele von Diester, welche in der gemäss der Erfindung verwendeten Mischung angewendet werden können, umfassen die Ölsäurediester eines Polyoxyäthylenglykols mit einem Molgewicht von etwa 300 sowie die Laurinsäurediester eines Polyoxyäthylenpolyoxypropylenglykols, in welchem die   Äthylen- und   Propylenreste regelmässig in Blöcken angeordnet sind. Die Menge des Diesters liegt vorzugsweise zwischen 0, 05 und 49, 9%. Besonders zweckmässig zwischen 0, 1 und 10   Gew.-,   berechnet auf das Gesamtgewicht der Mischung. 



   Die gemäss der Erfindung verwendete Mischung kann auch einen untergeordneten Anteil mindestens eines Antikorrosionsmittels enthalten. Geeignete Antikorrosionsmittel umfassen die Salze von Alkalioder Erdalkalimetallen sowie die niedrigen Alkanolamine und ihre Salze. Vorzugsweise werden zwischen 0,05 und   5%   und besonders zweckmässig zwischen 0, 1 und 2   Gew. -'10 Alltikorrosionsmittel,   berechnet auf das Gewicht der Gesamtmischung, verwendet. Die bevorzugten Salze sind Salze gesättigter oder ungesättigter Fettsäuren mit   10-3. 0   Kohlenstoffatomen im Molekül, z. B. Salze der Ölsäure oder Stearinsäure mit einem Alkalimetall, wie Natrium. Geeignete niedere Alkanolamine sind solche, die nicht mehr als 42 Kohlenstoffatome und vorzugsweise nicht mehr als 18 Kohlenstoffatome im Molekül aufweisen, wie   z.

   B. Di-und   Triäthanolamin, Dipropylamin, Monobutylamin und Trinonylamin oder ihre Salze, wie   z. B. Di thanolaminoleat.    



   Die Schmiermittel für das Walzen von Metall können neben den Diestern, welche erfindungsgemäss unbedingt erforderlich sind, auch einen untergeordneten Anteil eines oberflächenaktiven Mittels enthalten. Beispiele geeigneter oberflächenaktiver Mittel sind andere   Polyoxyalkylenfltissigkeiten,   wie Poly- 

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   oxyalkylenglykolmono-oder-diäther,   bzw. Monoester oder Ester aus Monoäthern von Polyglykolen, die aus Polyglykolen mit einem Molgewicht unter 500 hergestellt sind, oder ferner Diester von Polyglykolen mit einem Molgewicht zwischen 400 und 500. Die als oberflächenaktive Mittel verwendeten Ester werden vorzugsweise aus einer Fettsäure oder einer Tallölsäure hergestellt.

   Beispiele solcher Ester sind Poly-   oxyäthylenglykoldioleat   und Polyoxyäthylenglykolmonolaurat mit geeignetem Molgewicht. Die verwendeten Äther werden vorzugsweise aus einem Polyglykol und einem Alkohol oder einem Phenol hergestellt. Als Beispiel eines solchen Äthers kann ein Monoäther von Octylphenol mit Polyoxyäthylenglykol genannt werden. Wenn der Ester eines Monoäthers und eines Polyglykols verwendet wird, ist es vorzuziehen, einen Ester zu verwenden, der aus einem Polyglykol, einem Alkohol oder einem Phenol und einer Fett-oder Tallölsäure entstanden ist. Ein Beispiel eines solchen Ester-Äthers ist das Oleat des Monoäthers, welcher aus Butylalkohol und einem Polyoxyäthylenglykol entstanden ist. In der erfindungsgemäss verwendeten Mischung kann jede Zahl der vorstehend beschriebenen Ester, Äther und Ester-Äther vorliegen.

   Die Gesamtmenge liegt zweckmässig zwischen 0,5 und 5   Gel-%   und ganz besonders günstig zwischen 0, 5 und 2 Gew.-%, berechnet auf das Gesamtgemisch. Salze der niederen Alkanolamine können nicht nur als Antikorrosionsmittel, sondern auch als oberflächenaktive Mittel wirken und zu diesem Zweck zugesetzt werden. 



   Die Mischung kann erfindungsgemäss als Schmier-und Kühlmittel für die unter Druck stehenden Oberflächen der Walzen und des behandelten Metalls bei der Walzbehandlung von Metallen verwendet werden. Eine sehr verbreitete Metallwalzbehandlung zielt auf die Herstellung flacher Bahnen oder Folien aus Metall ab, wobei man das Metall zwischen zwei das Metall unter Vorschub deformierende Walzen hindurchführt. Die Mischung kann gemäss vorliegender Erfindung zum Schmieren der Berührungsfläche zwischen Walzen und gewalztem Metall verwendet werden, wobei eine minimale Aufnahme von Metall durch die Walzen erzielt wird. Gleichzeitig wirkt die Mischung im Sinne einer Aufrechterhaltung eines solchen Reibungskoeffizienten an der Walzstelle, dass das gewünschte Mass der Metalldeformierung und der Herabsetzung der Dicke gewährleistet ist.

   Die Mischung kühlt auch die Walzen und führt die durch die Walzoperation erzeugte Hitze ab. Die besonderen Walzoperationen, für welche die Mischung gemäss der Erfindung verwendbar ist, umfasst das Kalt- und das Heisswalzen von Aluminium, Aluminiumlegierungen und Flussstahl bzw. niedrig legierten Stählen zu Blechen. 



   Die Mischung kann gemäss vorliegender Erfindung auch zur Herstellung von Metallprofilen verwendet werden. Diese werden durch eine ähnliche Walzoperation wie bei der Erzeugung von Metallblechen hergestellt, wobei die Walzen derart geformt sind, dass das Metall zu einer länglichen, gewünschten Querschnitt aufweisenden Form deformiert wird. In dieser Weise werden z. B. Eisenbahnschienen hergestellt. 



   Die folgenden Beispiele, in welchen die angegebenen Prozentsätze Gewichtsprozente bedeuten, erläutern die Erfindung. 



     Beispiel l : Flussstahlstreifen   mit einer ursprünglichen Dicke von 1,27 mm werden in 5 Durch-   gängen   unter Verwendung verschiedener zusammengesetzter Schmiermittel gewalzt. In Tabelle I ist die Streifendicke in   Zehntelmillimeter   angegeben, die mit den verschiedenen Schmiergemischen erzielt wird. 



   Tabelle I 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Diester <SEP> : <SEP> Streifendicke <SEP> in <SEP> 10-1 <SEP> mm, <SEP> die <SEP> mit <SEP> Diesterkonzentrationen
<tb> der <SEP> angegebenen <SEP> Grössenordnung <SEP> erzielt <SEP> werden <SEP> kann
<tb> 075% <SEP> 1% <SEP> 2% <SEP> 4% <SEP> 
<tb> P. <SEP> ä. <SEP> g. <SEP> (200)-Dioleat') <SEP> 2. <SEP> 92 <SEP> 2,41 <SEP> 2, <SEP> 28 <SEP> 2, <SEP> 15 <SEP> 
<tb> P. <SEP> ä. <SEP> g. <SEP> (300) <SEP> 3, <SEP> 43 <SEP> 3,04 <SEP> 2,79 <SEP> 2, <SEP> 66
<tb> 
 *) P. ä. g. (200) = Polyoxyäthylenglykol mit einem Molgewicht von 200 
Diese Abkürzung wird auch im Beispiel 2 verwendet. 



     Beispiel 2 : Flussstahlstreifen   mit einer ursprünglichen Dicke von 1, 27 mm werden in 5 Durchgängen gewalzt mit verschiedenen schmierenden Gemischen. In Tabelle II ist die Streifendicke angegeben, die mit den verschiedenen Mischungen erzielt werden kann. 

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  Tabelle Il 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Diäthanolaminoleat <SEP> P.ä.g. <SEP> (200) <SEP> Dioleat <SEP> P.ä.g <SEP> (300) <SEP> Dioleat <SEP> Streifendicke <SEP> in <SEP> 10-1 <SEP> mm
<tb> 0,5% <SEP> 2% <SEP> 2,92
<tb> 0, <SEP> 5% <SEP> 2% <SEP> 3, <SEP> 04
<tb> 1, <SEP> 0% <SEP> 1% <SEP> 3, <SEP> 17 <SEP> 
<tb> 1, <SEP> 00/0 <SEP> 20/0 <SEP> 2,92
<tb> 
 
 EMI3.2 
 :1. Verwendung einer Mischung, bestehend aus einem überwiegenden Anteil Wasser und einer untergeordneten Menge eines Diesters eines Polyoxyalkylenglykols, wobei das Glykol ein Molgewicht von weniger als 400 aufweist und der Diester in Wasser selbst-dispergierbar ist, als Schmiermittel für das Walzen von Metall.

Claims

2. Ausftihrungsform der Erfindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Diester ein Ester einer Säure mit 8 - 30 Kohlenstoffatomen im Molekül ist.

3. Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Diester ein Ester einer Fettsäure ist.

4. Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettsäure 01säure ist.

5. Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettsäure Laurinsäure ist.

6. Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Diester ein Ester einer Sulfonsäure ist.

7. Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Diester ein Ester einer Phosphonsäure ist.

8. Ausführungsform der Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Glykol ein Polyoxyäthylenglykol mit einem durchschnittlichen Molgewicht von etwa 300 ist.

9. Ausführungsform der Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Glykol mindestens zwei verschiedene Arten von Alkylenresten enthält.

10. Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Glykol Äthylen- und Propylenreste enthält.

11. Ausführungsform der Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung 0, l-10 Gew.-% des Diesters, berechnet auf das Gesamtgewicht der Mischung, enthält.

12. Ausführungsform der Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung einen untergeordneten Anteil, vorzugsweise zwischen 0,05 und 5 Gew. -0/0, mindestens eines Antikorrosionsmittels enthält.

13. Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung zwischen 0, 1 und 2 Gew.-% des Antikorrosionsmittels enthält.

14. Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Antikorrosionsmittel ein Alkali oder Erdalkalisalz einer Fettsäure mit vorzugsweise 10 - 30 Kohlenstoff atome im Molekül enthält.

15. Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettsäure Ölsäure ist.

16. Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung als Antikorrosionsmittel ein niederes Alkanolamin, vorzugsweise Diäthanolamin oder Triäthanolamin oder ein Salz eines solchen Alkanolamins, vorzugsweise Diäthanolaminoleat, enthält.

17. Ausführungsform der Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung zusätzlich noch ein oberflächenaktives Mittel, vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 5 Gel.-%, enthält. <Desc/Clms Page number 4>

18. Ausuhrungsform der Erfindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung als oberflächenaktives Mittel ein flüssiges Polyalkylen, vorzugsweise ein Polyoxyäthylenglykoldioleat mit einem Molgewicht zwischen 400 und 500, enthält.