AT219372B - Verfahren zur Kaltformgebung von Metallen, insbesondere von Eisen und Stahl - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Kaltformgebung von Metallen, insbesondere von
Eisen und Stahl 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kaltformgebung von Metallen, insbesondere von Eisen und Stahl, bei dem die Werkstücke unter Verwendung eines auf den Werkstücken erzeugten Schmiermittelträgers und einer trockenen wasserlöslichen Seife als Schmiermittel plastisch verformt werden, und besteht darin, dass auf den Werkstücken als Schmiermittelträger Filme durch Auftrocknen von wässerigen Lösungen von Salzen, deren Kationen wasserunlösliche Metallseifen bilden, aufgebracht werden. 



   In der Drahtzieherei kann das erfindungsgemässe Verfahren in der Weise ausgeführt werden, dass man die gebeizten Drahtringe beispielsweise in eine Lösung, die   380 - 550 Gew. -Teile Kalziumchlorid   im Liter enthält, eintaucht und nach dem Abtropfen im Trockenofen bei über   500C   liegenden Temperaturen trocknet. Da der auf dem Draht angetrocknete, noch zwei Moleküle Wasser enthaltende Kalziumchloridfilm hygroskopisch ist, dürfen die Drahtringe erst unmittelbar vor der Kaltformgebung aus dem Trockenofen entnommen werden. 



   Sie werden dann in die Drahtziehmaschine eingeführt, wobei sie einen der ersten Ziehscheibe vorgeschalteten, mit rieselfähiger Natronseife, wie Nadelseife, gefüllten Behälter durchlaufen. Bei dem Durchlauf des Drahtes durch eine Mehrzahl von Ziehwerkzeugen reagiert die von dem als Trennschicht und Schmierstoffträger wirksamen   Kalziumchloridfilm   in das erste Ziehwerkzeug eingeschleppte Natronseife zunächst nur mit einer oberflächlichen Schicht des Metallsalzfilmes unter Bildung eines Gemisches von Erdalkalistearat und Kochsalz. Erst beim Durchgang durch die weiteren Ziehwerkzeuge werden weitere Oberflächenschichten durch die Natronseife in das   Erdalkalistearat- und   Kochsalzgemisch verwandelt.

   Dies hat zur Folge, dass sich die weit überlegenen Schmiermitteleigenschaften des Erdalkalistearates gerade dann vorteilhaft geltend machen, wenn in den letzten Zügen die Kalziumchloridschicht durch allmähliches Abtragen und schrittweise Umwandlung in das Erdalkalistearat- und Kochsalzgemisch nahezu erschöpft ist. 



   Für den Erfindungszweck sind neben Kalziumchlorid die leicht wasserlöslichen Salze aller Metalle geeignet, die mit höher molekularen Fettsäuren wasserunlösliche Salze bilden, wie andere Erdalkali-, Zink-, Aluminium-, Eisensalze u. dgl. Die bei der Verwendung der Chloride der Erdalkalimetalle störende Hygroskopizität kann durch Verwendung der Sulfate vermieden werden, wobei das Kalzium- und Bariumsulfat wegen ihrer Schwerlöslichkeit ausscheiden. Aus wirtschaftlichen Gründen kommen vorzugsweise solche Metallsalze zur Verwendung, die als Abfallprodukte der chemischen und Stahl verarbeitenden Industrie nahezu wertlos sind, wie Kalziumchlorid, Magnesiumsulfat und Eisenvitriol. 
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 leichtem Abschleudern trocknet der Eisen (II) sulfatfilm in wenigen Minuten an. Der glasklare Film färbt sich bei längerem Stehen infolge Verwitterung weiss.

   Diese Eigenschaft des Kristallwasser enthaltenden Eisen (II) sulfatfilms, oberflächlich zu verwittern, schützt die mit dem Eisen (Il) sulfatfilm versehenen Gegenstände vor Rostbildung. 



   Zur Herstellung von   Magnesiumsulfat-bzw. Zinksulfatfilmen   werden die entfetteten Gegenstände in auf 60-80 C erwärmte Lösungen von 60 Gew.-Teilen kristallisiertem Magnesiumsulfat bzw. Zinksulfat in 100 Gew. -Teilen Wasser einige Minuten getaucht. Die Lösung trocknet schon bei gewöhnlicher Temperatur in Form glasklarer, beim Stehen an der Luft verwitternder Filme an. 

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   Man kann zur Herstellung der die Kaltformgebung erleichternden Filme nach der Erfindung auch Ge- mische der erfindungsgemässen Salze verwenden. Beispielsweise wird ein Mischfilm aus Eisen (II) sulfat und
Magnesiumsulfat in der Weise hergestellt, dass man die Gegenstände in eine auf   600C   erwärmte Lösung von 30   Gew.-Teilen kristallisiertem Eisen (II) sulfat   und 30 Gew.-Teilen kristallisiertem Magnesiumsulfat in 100   Gew.-Teilen   Wasser taucht und nach dem Abtropfen bei   20 - 300C trocknet.   



   FUr das erfindungsgemässe Verfahren geeignete Mischfilme anderer Art werden in der Weise herge- stellt, dass man den Lösungen der Salze mehrwertiger Metalle nicht hygroskopisch Salze der Alkalime- talle und des Ammoniums zusetzt. Vorzugsweise werden Alkalidihydrogenphosphate, insbesondere
Ammoniumdihydrogenphosphat, benützt. 



   Beispielsweise werden einer Lösung von 60   Gew.-Teilen   Magnesiumsulfat in 100 Gew.-Teilen Was- ser 10 Gew.-Teile Ammoniumdihydrogenphosphat zugefügt. In die auf 50 C erwärmte Lösung werden die gebeizten und entfetteten Werkstücke einige Minuten getaucht und nach leichtem Abschleudern bei gewöhnlicher Temperatur getrocknet. 



   Ein besonders fest haftender Film wird durch Verwendung eines Zusatzes von Ammoniumdihydrogen- phosphat zu einer   Eisen (U) sulfatlösung   erzielt. Zu einer Lösung von 40   Gew.-Teilen Eisen (II) sulfat   in
80   Gew.-Teilen   Wasser wird eine Lösung von 10   Gew.-Teilen   Ammoniumdihydrogenphosphat in 20 Gew. -
Teilen Wasser gegeben. Dabei entsteht eine schwach blauschwarz gefärbte, schleimige, eine sehr stabile
Suspension bildende Fällung. In die auf etwa   600C   erwärmte Suspension werden die Werkstücke getaucht und nach leichtem Abschleudern bei-etwa 300C getrocknet. Der oberflächlich verwitterte Film ist rein weiss und korrodiert nicht in feuchter Luft. 



   Es ist bereits bekannt, gekalkte Drähte mit einer Mischung von annähernd 20 bis 30% kristallisiertem
Eisen (II) sulfat und 70 bis 80% von nicht mehr als 5% Wasser enthaltender Seife zu ziehen. Die Anwendung dieses Schmiermittels hat aber das Vorhandensein einer als Schmiermittelträger wirksamen Kalkschicht zur Voraussetzung, während bei dem erfindungsgemässen Verfahren als   Schmierstoffträger   nicht Kalk, sondern Eisen (Il) sulfat verwendet wird. 



   Der durch die Erfindung erzielte wesentliche technische Fortschritt besteht darin, dass als Schmier- mittelträger Salze verwendet werden, die als lästige, nahezu wertlose Abfallprodukte in der chemischen und Stahl verarbeitenden Industrie anfallen und in einfachster Weise mit geringstem Wärmeaufwand auf dem kalt zu verformenden Werkstück aufgebracht werden können. 



   Das Verfahren nach der Erfindung ist insbesondere geeignet, die einen erheblichen Wärmeaufwand erfordernde Herstellung der Kalkfilme überflüssig zu machen, deren Verwendung mit der Belästigung der Arbeiter durch den ätzenden Kalkstaub verbunden ist. Ein weiterer Vorzug des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, dass die verwendeten Metallsalze praktisch rein sind und in stets gleicher Beschaffenheit erhältlich sind. während die Eignung der Kalksorten weitgehend von der Provenienz und Art der Herstellung abhängig ist. 



   Da das Auftrocknen der Metallsalzfilme nur eine ausserordentlich kurze Zeit beansprucht, kann das erfindungsgemässe Verfahren vorteilhaft in dem mit der Biegeentzunderung kombinierten Ziehverfahren Verwendung finden, bei dem der Walzdraht von der ersten Ziehscheibe durch die Biegeentzunderungsmaschine gezogen wird. 



   In dem kurzen räumlichen und zeitlichen Abstand zwischen dem Austritt des Drahtes aus der Entzunderungsmaschine und seinem Eintritt in die erste Ziehdüse ist es bekanntlich nicht möglich, einen der bekannten Schmiermittelträger, Kalk- oder Phosphatfilm, auf den Draht aufzubringen. Da die erfindungsgemässen Salzfilme sehr rasch auftrocknen, ist es möglich, durch sinngemässe Massnahmen, wie Verwendung siedend heisser Metallsalzlösungen, Heisslufttrocknung, die Bildung der Salzfilme zwischen dem Austritt des Drahtes aus der Entzunderungsmaschine und dem Eintritt in die Ziehdüse einzuschalten. 



   Da beim Durchgang durch eine Mehrzahl von Ziehwerkzeugen die Metallsalzschicht nahezu vollständig in wasserunlösliche Metallseife übergeführt wird, kommen die überlegenen Schmiermitteleigenschaften dieser Seifen gerade dann vorteilhaft zur Wirkung, wenn der Schmierstoffträger in den letzten Zügen infolge der fortschreitenden Reaktion mit der Natronseife nahezu erschöpft ist. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Kaltformgebung von Metallen, insbesondere von Eisen und Stahl, bei dem die Werkstücke unter Verwendung eines auf den Werkstücken erzeugten Schmiermittelträgers und einer trokkenen wasserlöslichen Seife als Schmiermittel plastisch verformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Werkstücken als Schmiermittelträger Filme durch Auftrocknen von wässerigen Lösungen von Salzen, deren Kationen wasserunlösliche Metallseifen bilden, aufgebracht werden. <Desc/Clms Page number 3>

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den zur Herstellung der Filme dienenden Lösungen der Salze mehrwertiger Metalle nicht hygroskopische Salze der Alkalimetalle und bzw. oder des Ammoniums zugefügt werden.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass den Lösungen der Salze mehrwertiger Metalle Alkalidihydrogenphosphat, vorzugsweise Ammoniumdihydrogenphosphat, zugefügt werden.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen l bis 3, zum Ziehen von Stahldraht, wobei der Walzdraht durch der Ziehmaschine vorgeschaltete mechanische Entzunderungseinrichtungen und eine oder mehrere Ziehdusen gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Walzdraht zwischen dem Austritt aus der Entzunderungseinrichtung und dem Eintritt in die erste Ziehdüse der Metallsalzfilm und auf diesem eine trockene wasserlösliche Seife aufgebracht wird.