DD210525A3 - METHOD FOR PRODUCING FERRITIC HEATING WIRE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Metallurgie und ist anwendbar beim Herstellen von ferritischem Heizleiterdraht. Das Ziel der Erfindung besteht in einer oekonomischen Herstellung von qualitativ hochwertigem Heizleiterdraht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellungstechnologie wesentlich zu vereinfachen und so zu gestalten, dass Produktionsstoerungen weitestgehend eingeschraenkt, der Ziehsteinverschleiss gesenkt und die Werkstoffeigenschaften des Ausgangsmaterials nicht beeinflusst werden. Erfindungsgemaess wird das Ausgangsmaterial zunaechst auf eine Zwischenabmessung von kleiner 7mm umgeformt und dann unter Vermeidung des Aufbringens eines Schmiermitteltraegers mit einem homogenen Festschmierstoffilm ueberzogen, der keine die Lebensdauer des Heizleiterwerkstoffes beeintraechtigenden Bestandteile enthaelt. Anschliessend wird in einem mehrstufigen Trockenzug bis in den Feinzugbereich gezogen, wobei in der ersten Stufe der Umformgrad groesser 30% betraegt. Abschliessend wird der Draht unter Vermeidung der ueblichen Reinigungs- und Gluehprozesse bis auf seinen Enddurchmesser in einem Feinzug gezogen.The invention relates to the field of metallurgy and is applicable to the manufacture of ferritic heating conductor wire. The object of the invention is an economical production of high-quality heating conductor wire. The invention has for its object to simplify the manufacturing technology significantly and to make so that production disruptions largely restricted, lowered the Ziehsteinverschleiss and the material properties of the starting material are not affected. According to the invention, the starting material is first converted to an intermediate dimension of less than 7 mm and then coated while avoiding the application of a lubricant carrier with a homogeneous solid lubricant film, which does not contain the life of the Heizleiterwerkes impairing components. Subsequently, in a multi-stage drying course, the material is drawn up to the fine-drawing area, wherein in the first stage the degree of deformation is greater than 30%. Finally, while avoiding the usual cleaning and firing processes, the wire is drawn down to its final diameter in a fine draft.
Description
Verfahren zur Herstellung von ferritischem Heizleiterdraht Anwendungsgebiet der ErfindungMethod for producing ferritic heating conductor wire Field of application of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und ist anwendbar bei der Herstellung von Heizleiterdraht aus ferritischem Ausgangsmaterial, ,The invention relates to the field of metallurgy and is applicable to the production of ferritic raw material heating conductor wire,
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen.Characteristic of the known technical solutions.
Beim Ziehen von Draht ist es notwendig, daß eine unmittelbare metallische Berührung zwischen Draht und Ziehstein unter den Belastungen des Umformvorganges verhindert wird· Dazu werden Schmierstoffsysteme eingesetzt, welche auf den Draht vor der Umformung aufgebracht werden müssen· Beim Umformen von Draht aus hochlegierten Werkstoffen, beispielsweise bei ferritischem Heizleitermaterial, werden an die Qualität der Schmierst off systeme besonders hohe Anforderungen gestellt· Das Schmierst off system besteht in solchen Fällen stets aus einer auf der Drahtoberfläche erzeugten Trägerschicht und einem danach aufgebrachten Schmiermittel· Die Trägerschicht wird vorzugsweise mit Kalk/Kochsalz in mehreren Teilstufen oder durch Oxalatieren oder Boraxen aufgebracht. Ferritischer Heizleiterdraht, der mit diesem Schmierstoffsystern überzogen ist, wird dann in einem mehrstufigen Trockenzug bis in den Feinzugbereich gezogen. Nach dem Trockenzug wird der Heizleiterdraht einer Reinigungs- und einer Glühbehandlung unterworfen und anschließend in einer mit hochwertigem Ziehöl gefüllten Naßziehmaschine bis auf seine Endabmessung umgeformt.When pulling wire, it is necessary that an immediate metallic contact between wire and die under the loads of the forming process is prevented · For this purpose, lubricant systems are used, which must be applied to the wire before forming · When forming wire from high-alloy materials, for example In the case of ferritic heating conductor material, the quality of the lubrication systems is particularly stringent. In such cases, the lubrication system always consists of a carrier layer produced on the wire surface and a lubricant applied subsequently. The carrier layer is preferably mixed with lime / common salt in several partial stages or by oxalating or boraxing. Ferritic heating conductor wire coated with this lubricant system is then pulled in a multi-stage drying cycle to the fine draw area. After the drying cycle, the heating conductor wire is subjected to a cleaning and an annealing treatment and then formed in a wet drawing machine filled with high-quality drawing oil down to its final dimension.
Sin Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß das Aufbringen der Trägerschicht einen nicht unwesentlichen technologischen und materialmäßigen Aufwand erfordert. Hinzu kommen dieSin disadvantage of this method is that the application of the carrier layer requires a not insignificant technological and material expense. In addition come the
Aufwendungen für das Entfernen der Reste der Tragerschicht vor dem Feinzug· Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß trotz der vor dem Peinzug durchgeführten Glühbehandlung und der Verwendung von hochwertigem Ziehöl der Verschleiß der in der ^abziehmaschine befindlichen Diamant-Ziehsteine relativ hoch ist, wodurch erhebliche Werkzeugkosten anfallen· Unbefriedigend ist auch, daß nach dem Verfahren^umgeformter ferritischer Heizleiterdraht nicht allen Qualitätserwartungen Eechnung trägt, insbesondere hinsichtlich seiner -Lebensdauer.Expenses for Removing the Remains of the Tragerschicht before the Feinzug · Another disadvantage of this method is that despite the performed before the Teinzug annealing and the use of high quality drawing oil, the wear of the peeling machine in the diamond dies is relatively high, thus It is also unsatisfactory that ferritic heat conductor wire formed according to the process does not meet all quality expectations, in particular with regard to its service life.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Voraussetzungen für eine ökonomische Herstellung von qualitativ hochwertigem ferritischem Heiζleiterdraht·The object of the invention is to create conditions for an economical production of high-quality ferritic hot conductor wire.
Darlegung, des Wesens der ErfindungExplanation, the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Technologie der Herstellung von ferritischem Heizleiterdraht wesentlich zu vereinfachen und so zu gestalten, daß Produktionsstörungen weitestgehend eingeschränkt, der Ziehsteinverschleiß gesenkt und die Werkstoffeigenschaften des Ausgangsmaterials bei der Verarbeitung nicht negativ beeinflußt werden.The invention has for its object to simplify the technology of manufacturing ferritic heating conductor significantly and to make so that production disturbances largely limited, the die wear lowered and the material properties of the starting material during processing are not adversely affected.
Diese Aufgabe ist nach der Erfindung mit einem Verfahren gelöst, bei dem das Ausgangsmaterial zunächst auf eine Zwischenabmessung von kleiner 7 Ma Durchmesser, vorzugsweise von etwa 2 mm, umgeformt und dann unter Vermeidung des Aufbringens eines Schmiermittelträgers mit einem homogenen Festschmierstoffilm überzogen wird, der keine die Lebensdauer des Heizleiterwerkstoffs beeinträchtigenden Bestandteile, wie Alkalimetalle, Halogensalze, Karbonate, Borate, Silikate und Polyphosphate enthält. Nach weiteren Merkmalen der Erfindung wird dieser Draht nachfolgend in einem mehrstufigen Trockenzug bis in den Peinzugbereich gezogen, wobei die ersteThis object is achieved according to the invention with a method in which the starting material initially to an intermediate dimension of less than 7 Ma diameter, preferably of about 2 mm, reshaped and then coated while avoiding the application of a lubricant carrier with a homogeneous solid lubricant film, the no Life of the Heizleiterwerkstoffs affecting constituents, such as alkali metals, halogen salts, carbonates, borates, silicates and polyphosphates. According to further features of the invention, this wire is subsequently drawn in a multi-stage drying train up to the Peinzugbereich, the first
Ziehstufe mit einem Umformgrad von größer 30 % zum festen Aufprägen des Pestschmierstoffs auf den Draht durchgeführt wird. Außerdem sieht die Erfindung vor, daß der Draht abschließend unter Vermeidung der üblichen Reinigungs- und Glühprozesse einem Peinzug zur Umformung bis auf seinen Enddurchmesser zugeführt wird.Drawing stage is carried out with a degree of deformation of greater than 30 % for solid impregation of the plague lubricant on the wire. In addition, the invention provides that the wire is finally fed while avoiding the usual cleaning and annealing a Peinzug for forming to its final diameter.
Im Rahmen der Umformung des Ausgangsmaterials auf-- die Zwischenabmessung kann eine Oberflächenbearbeitung zur Beseitigung von Verunreinigungen und Oberflächenfehlern durchgeführt werden. Vorteilhaft ist es, wenn'bei. der Umformung auf die Zwischenabmessung schmiermittelträgerfrei gearbeitet und als Schmiermittel Calciumstearat mit erhöhtem Oxidanteil, welches in einem organischen Lösungsmittel enthalten ist, verwendet wird. Zweckmäßig ist es, wenn der auf die Zwischenabmessung umgeformte Draht vor dem Überziehen mit dem Schmierstofffilm einer Glühung und einer Salzschmelzenbehandlung unterworfen wird. Dem Feinzug kann der Draht mit einem Pestschmierstoff-Restfilm behaftet oder mit einem nach dem -Trockenzug aufgebrachten festhaftenden, homogenen Pestschmierstoffilm zugeführt werden· Zum Aufbringen dieses Pestschmierstoffilms wird der Draht zweckmäßig durch ein flüssiges Schmiermittel geführt, welches aus Calciumstearat mit erhöhtem Oxidanteil in einem organischen Lösungsmittel besteht· Nach dem Aufbringen wird dieser Schmiermittelfilm getrocknet· Nach der Erfindung können bei einem mehrstufigen Peinzug zumindest einige der Stufen auch als 2?rockenzug durchgeführt werden· Der mehrstufige Peinzug wird unter Vermeidung von Zwischenglühungen durchgeführt· Zweckmäßigerweise wird der Draht im mehrstufigen Trockenzug mittels Druckdüsen umgeformt.As part of the conversion of the starting material to the intermediate dimension, a surface treatment can be carried out to eliminate contamination and surface defects. It is advantageous if'bei. the forming worked on the intermediate dimension lubricant carrier-free and used as a lubricant calcium stearate with increased oxide content, which is contained in an organic solvent. It is expedient if the wire formed on the intermediate dimension is subjected to an annealing and a molten salt treatment before being coated with the lubricant film. The wire can be treated with a residual residual film of residual pestle or applied with a stick-on homogenous pestle film applied after drying. The wire is suitably passed through a liquid lubricant consisting of calcium stearate with an increased proportion of oxide in an organic solvent to apply this pestle lubricant film After the application, this lubricant film is dried. According to the invention, at least some of the stages can also be carried out as a 2-roll train. The multi-stage Tension is performed while avoiding intermediate anneals. The wire is expediently shaped in the multi-stage drying cycle by means of pressure nozzles ,
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im Wegfall einer Reihe üblicher Prozeßstufen. So wird beispielsweise das aufwendige Aufbringen einer !Trägerschicht für das Schmiermittel völlig eingespart. Weiterhin entfällt das Reinigen und Glühen des Eeizleiterdrahtes nach dem mehrstufigen Trockenzug· Außerdem sind beim erfindungs-A significant advantage of the method according to the invention is the elimination of a number of common process stages. For example, the costly application of a carrier layer for the lubricant is completely eliminated. Furthermore, the cleaning and annealing of the weir wire after the multi-stage drying cycle is no longer necessary.
gemäßen Verfahren nachteilige Auswirkungen auf die Lebensdauer des Heizleiterdrahtes, wie sie aus den üblicherweise verwendeten Trägerschichten resultieren, ausgeschaltet· Hervorzuheben ist außerdem, daß mit der Erfindung ungewöhnlich hohe Gesamtumformgrade ohne Zwischenglühungen realisiert werden.1 Darüber hinaus sind die Voraussetzungen für ein Arbeiten mit höheren Ziehgeschwindigkeiten geschaffen. Überraschend ist, daß ein wesentlich geringerer Ziehsteinverschleiß eintritt, wodurch die Lebensdauer der im Peinzug verwendeten Diamantziehsteine beträchtlich, d.h. um cao 50 %, erhöht wird. Insgesamt werden mit der Erfindung die Voraussetzungen geschaffen, um ferritischen Heizleiterdraht in ausgezeichneter Qualität und mit niedrigsten Kosten produzieren zu können.In accordance with the present invention, disadvantageous effects on the service life of the heating conductor wire, as resulting from the carrier layers commonly used, are eliminated. It should also be emphasized that the invention achieves unusually high overall deformation ratios without intermediate annealing. 1 In addition, the conditions for working at higher drawing speeds are created. It is surprising that a much lower Ziehsteinverschleiß occurs, whereby the life of the diamond drawing dies used in Peinzug considerably, that is increased by about 50% o . Overall, the conditions are created with the invention to be able to produce ferritic heating conductor in excellent quality and at the lowest cost.
Ausführungsbeispielembodiment
Ferritisches Heizleitermaterial der Stahlmarke 15 CrAlI5,5 in Form von Walzdraht mit einem Durchmesser von ca. 8 mm wird mit herkömmlicher Technologie auf eine Zwischenabmessung von 2 mm Durchmesser gezogen, wobei jedoch schmiermittelträgerfrei gearbeitet wird. Im Rahmen dieser Umformung wird eine Oberflächenbearbeitung in Form eines Schälvorgangs zur Erzielung einer glatten und von Oberflächenfehlern sowie von Verunreinigungen freien Drahtoberfläche durchgeführt. Nach der Umformung auf die Zwischenabmessung wird der Draht von chemischen Verunreinigungen und Schmiermittelresten befreit und einer Glühung sowie einer Salzschmelzenbehandlung unterworfen. Auf den so behandelten Draht wird direkt, d.h. unter Vermeidung des Aufbringens einer Schmiermittelträgerschicht, ein Schmiermittel aufgetragen, welches aus Calciumstearat mit erhöhtem Oxidanteil in Trichloräthylen besteht. Das Trichloräthylen enthält dabei 6 Gewichtsprozent Calciumstearat. Der auf dem Draht erzeugte Schmiermittelfilm wird nachfolgend getrocknet. Dabei entsteht ein homogener Pestschmierstoffilm des genannten Calciumstearats, der frei ist von die Lebensdauer des Heiζleitermaterials beeinträchtigenden Bestandteilen. Mit diesem Festschmierstoffilm wird der Draht nachfol-Steel brand ferritic heat conductor material 15 CrAlI5.5 in the form of wire rod with a diameter of approx. 8 mm is drawn with conventional technology to an intermediate dimension of 2 mm diameter, but with no lubricant carrier. As part of this forming a surface processing in the form of a peeling process to achieve a smooth and surface defects and impurities free wire surface is performed. After forming to the intermediate dimension, the wire is freed of chemical contaminants and lubricant residues and subjected to annealing and molten salt treatment. On the thus treated wire, a lubricant is applied directly, ie, avoiding the application of a lubricant carrier layer, which consists of calcium stearate with increased oxide content in trichlorethylene. The trichlorethylene contains 6 percent by weight of calcium stearate. The lubricant film formed on the wire is subsequently dried. This results in a homogeneous Pestschmierstoffilm said calcium stearate, which is free from the life of the Heiζleitermaterials impairing components. With this solid lubricant film, the wire is subsequently
gend mittels Druckdüsen mehrstufig trocken gesogen. Die Ziehfolge ist dabei 2,0/105/1,30/1,12/1,00/0,89/0,80. Der Gesamtumformgrad beträgt 84 %, wobei in der ersten Ziehstufe ein relativ hoher Umformgrad realisiert wird, nämlich 40 %. Der mit einem Schmierstoff-Restfilm behaftete 0,80 mm dicke Draht wird nachfolgend direkt einer Naßziehmaschine zum Feinzug bis auf seinen Enddurchmesser von 0,25 mm zugeführt. Die üblicherweise vor dem Feinzug bzw. bei einer Zwischenabmessung im Feinzugbereich erforderlichen Reinigungs- und Glühprozesse werden nicht vorgenommen.Gend by means of pressure nozzles multistage dry sucked. The pull sequence is 2.0 / 105 / 1.30 / 1.12 / 1.00 / 0.89 / 0.80. The overall degree of deformation is 84 %, wherein in the first drawing stage, a relatively high degree of deformation is realized, namely 40%. The i with a jewel erstoff-prone residual film 0.80 mm thick wire is subsequently up to its final diameter of 0.25 mm supplied directly to a wet drawing machine for fine wire drawing. The cleaning and annealing processes which are usually required before the fine draft or in the case of an intermediate dimension in the narrow draw area are not carried out.
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