DE102020107159A1 - Zusammensetzung für das Schmieren und/oder Entzundern bei der Heißverarbeitung von Metallen - Google Patents

Zusammensetzung für das Schmieren und/oder Entzundern bei der Heißverarbeitung von Metallen Download PDF

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Abstract

Um eine Zusammensetzung für das Schmieren und/oder Entzundern bei der Heißverarbeitung von Metallen bereitzustellen, die nicht mit den Nachteilen behaftet ist, wie Sie bei herkömmlichen Hochtemperaturschmierstoffen zu beobachten sind, wird erfindungsgemäß eine Zusammensetzung für das Schmieren und/oder Entzundern bei der Heißverarbeitung von Metallen vorgeschlagen, die aus einem Feststoffgemisch besteht, dass folgende Bestandteile enthält:(a) 20 bis 60 Gew.-% kondensiertes Alkaliphosphat,(b) 10 bis 40 Gew.-% Borverbindung, ausgewählt unter Bor-Silikatglas, Borsäure, Borsäuresalz oder einem Gemisch davon,(c) 10 bis 30 Gew.-% Alkali- oder Erdalkalisulfate,(d) 5 bis 25 Gew.-% Fettsäure, Fettsäuresalz oder ein Gemisch davon, mit der Maßgabe, dass die Summe der Bestandteile (a) und (b) wenigstens 50 Gew.-% des Gemisches ausmacht und die Summe der Bestandteile (a) bis (d) wenigstens 85 Gew.-% des Gemisches ausmacht.

Description

  • Gegenstand der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für das Schmieren und/oder Entzundern bei der Heißverarbeitung von Metallen, wobei die Zusammensetzung aus einem Feststoffgemisch besteht. Von der vorliegenden Erfindung umfasst wird auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bei der Heißverarbeitung von Metallen, wobei die Zusammensetzung in Pulverform oder Granulatform auf das Metall aufgebracht wird.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Entzunderungsmittel sind typischerweise Gemische von Feststoffen, die unmittelbar nach dem Lochprozess pneumatisch in das Innere des entstandenen Hohlblocks eingetragen werden. Beim Kontakt mit der ca. 900 - 1250 °C heißen Stahloberfläche schmilzt das Feststoffgemisch und reagiert mit dem harten Zunder, welcher sich umgehend durch eine Reaktion mit dem Luftsauerstoff bildet und primär aus Schichten von FeO (Wüstit), Fe3O4 (Magnetit) und Fe2O3 (Hämatit) besteht.
  • Die so genannte „Entzunderung“ der Hohlblockinnenoberfläche ist für die modernen kontinuierlichen Walzverfahren mit gehaltener Stange ein unumgänglicher technologisch notwendiger Prozessschritt. Ohne diesen Schritt steigt die durch den Zunder verursachte Reibkraft zwischen dem, meist mit einem Festschmierstoff (in der Regel Graphit-basiert) beschichteten Werkzeug (Dornstange) und dem Walzgut (Hohlblock aus Stahl) so stark an, dass es zu einem sogenannten „Stecker“ kommen kann. Kommt es tatsächlich zum einem „Stecker“, kann das Walzgut nicht ausgewalzt werden und verbleibt in den Walzgerüsten, sodass die kontinuierliche Nahtlosrohrproduktion angehalten werden muss, um den Stecker beseitigen zu können.
  • Außerdem kann nicht konvertierter Zunder die Rohrinneroberfläche beschädigen und dadurch die Qualität des erzeugten Rohres mindern. Des Weiteren kann Zunder Beschädigungen an Dornstangen verursachen, was sich beträchtlich auf die Wirtschaftlichkeit des Produktionsverfahrens auswirkt, da die Kosten für Werkzeuge vergleichsweise hoch sind.
  • Bei der Herstellung von nahtlosem Stahlrohr mittels Walzverfahren, werden Hochtemperaturschmierstoffe verwandt. Viele herkömmliche Hochtemperaturschmierstoffe basieren auf einem Gemisch von Borax und Sulfaten. Andere aus dem Stand der Technik bekannte Hochtemperaturschmierstoffe basieren auf kondensierten Phosphaten oder auf Boraten.
  • Formulierungen auf Phosphat-Basis sind in der praktischen Anwendung relativ sensibel und komplex und verzeihen keine Fehler. Insbesondere muss bei der Applikation des Feststoffgemischs über pneumatische Einblasanlagen besonders auf Dosierung und Einhaltung relativ enger Grenzen bei den Einstellungen der Anlagen geachtet werden, um eine gleichmäßige Verteilung der Schmiermittelmenge auf der gesamten Innenoberfläche des Hohlblocks zu erzielen. Vor allem lokale Überdosierungen im Hohlblock erhöhen das Risiko von Innenfehlern beim Auswalzen der Stahlrohe.
  • Formulierungen auf Borax-Basis haben sich zwar als sehr verlässlich und relativ einfach in der Handhabung (vor allem in Bezug auf Überdosierung) erwiesen. Hauptnachteile von Formulierungen auf Borax-Basis sind jedoch das Fehlen einer zusätzlichen Schmierung im Vergleich zu Phosphat-basierten Formulierungen und die Neigung zum Verklumpen durch Wasseraufnahme bei erhöhter Luftfeuchtigkeit.
  • Aus dem Stand der Technik sind auch Hochtemperaturschmierstoffe bekannt, die auf kondensierten Phosphaten basieren und einen Anteil an Boraten aufweisen. Vor allem der Anteil an wasserlöslichen Boraten wird aufgrund bestehender ökologischer und toxikologischer Risiken hierbei jedoch meist bewusst gering gehalten (z.B. DE 10 2013 102 897 ).
  • Aufgabe der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand vor diesem Hintergrund darin, eine Zusammensetzung für das Schmieren und/oder Entzundern bei der Heißverarbeitung von Metallen bereitzustellen, die nicht mit den Nachteilen behaftet ist, wie Sie bei den oben beschriebenen herkömmlichen Hochtemperaturschmierstoffen zu beobachten sind, wie z.B. lokale Überdosierung oder Verklumpung.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Zusammensetzung für das Schmieren und/oder Entzundern bei der Heißverarbeitung von Metallen, wobei die Zusammensetzung aus einem Feststoffgemisch besteht, dass folgende Bestandteile enthält:
    (a) 20 bis 60 Gew.-% kondensiertes Alkaliphosphat,
    (b) 10 bis 40 Gew.-% Borverbindung, ausgewählt unter Bor-Silikatglas, Borsäure, Borsäuresalz oder einem Gemisch davon,
    (c) 10 bis 30 Gew.-% Alkali- oder Erdalkalisulfate,
    (d) 5 bis 25 Gew.-% Fettsäure, Fettsäuresalz oder ein Gemisch davon,
    mit der Maßgabe, dass die Summe der Bestandteile (a) und (b) wenigstens 50 Gew.-% des Gemisches ausmacht und die Summe der Bestandteile (a) bis (d) wenigstens 85 Gew.-% des Gemisches ausmacht.
  • Es hat sich überraschend gezeigt, dass sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung sehr gut als Mittel zum Entzundern und als Schmierstoff für die Heißverarbeitung von Metallen eignet. Dies liegt insbesondere an dem ausgewogenen Verhältnis der Komponenten (a) kondensiertes Alkaliphosphat und (b) Borverbindung und daran, dass die Summe der Bestandteile (a) und (b) wenigstens 50 Gew.-% des Gemisches ausmacht. Bei bestimmten Ausführungsformen macht die Summe der Bestandteile (a) und (b) sogar wenigstens 60 Gew.-% des Gemisches aus.
  • Durch den erfindungsgemäßen Anteil an Borverbindung ist die hier vorgeschlagene Zusammensetzung in der Lage Zunder sehr effektiv chemisch zu konvertieren. Darüber hinaus findet auch eine Beizrektion auf der Stahloberfläche statt, was zu einer höheren Qualität führt. Des Weiteren hat sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung als sehr verlässlich und relativ einfach in der Handhabung (vor allem in Bezug auf Überdosierung) erwiesen.
  • Durch den erfindungsgemäßen Anteil an kondensiertem Alkaliphosphat wird sichergestellt, dass sich ein hochtemperaturstabiler hydrodynamischer Schmierfilm ausbildet, welcher nachweislich zu einer Reduzierung der Walzkraft führt. Es hat sich außerdem gezeigt, dass hierdurch die Gefahr der Sekundärverzunderung wirksam reduziert wird. Die durch den Anteil an kondensiertem Alkaliphosphat verliehene Schmierwirkung schützt das Werkzeug (Dornstange) vor Verschleiß und erhöht damit dessen Standzeit.
  • Die erfindungsgemäß vorgesehenen Anteile an Alkali- oder Erdalkalisulfat und Fettsäure, Fettsäuresalz oder einem Gemisch hiervon bewirken, dass die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung auch nicht mit den Nachteilen behaftet ist, wie Sie bei den oben beschriebenen herkömmlichen Hochtemperaturschmierstoffen zu beobachten sind, wie z.B. lokale Überdosierung oder Verklumpung.
  • Insbesondere kann die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung über pneumatische Einblasanlagen mit relativ breiten Toleranzbereichen dosiert werden, innerhalb der eine gleichmäßige Verteilung der Schmiermittelmenge auf der gesamten Innenoberfläche des Hohlblocks erzielt wird. Das Risiko von lokalen Überdosierungen im Hohlblock ist somit reduziert. Außerdem neigt die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung auch bei erhöhter Luftfeuchtigkeit nicht zum Verklumpen.
  • Bei den erfindungsgemäß eingesetzten kondensierten Alkaliphosphaten (a) kann es sich um Polyphosphate, Pyrophosphate, Metaphosphate oder Gemische hiervon handeln. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung ist das kondensierte Alkaliphosphat (a) unter kondensierten Natrium- oder Kaliumphosphaten oder Gemischen davon ausgewählt.
  • Bei spezifischen Ausführungsformen der Erfindung ist das kondensierte Alkaliphosphat (a) unter Dinatriumpyrophosphat [Na2H2P2O7], Trinatriumpyrophosphat [Na3HP2O7], Tetranatriumpyrophosphat [Na4P2O7], Natriumtripolyphosphat [Na5P3O10], Natriumtrimetaphosphat [(NaPO3)3], Natriumpolyphosphat [(NaPO3)n], Dikaliumpyrophosphat [K2H2P2O7], Trikaliumpyrophosphat [K3HP2O7], Tetrakaliumpyrophosphat [K4P2O7], Kaliumtripolyphosphat [K5P3O10], Kaliumtrimetaphosphat [(KPO3)3], Kaliumpolyphosphat [(KPO3)n] oder Gemischen davon ausgewählt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil an kondensiertem Alkaliphosphat (a) 20 bis 60 Gew.-% des Gemisches. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Anteil an kondensiertem Alkaliphosphat (a) 30 bis 50 Gew.-% des Gemisches. Bei spezifischen Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Anteil an kondensiertem Alkaliphosphat (a) 35 bis 45 Gew.-% des Gemisches.
  • Bei der erfindungsgemäß eingesetzten Borverbindung (b) kann es sich um Bor-Silikatglas, Borsäure, Borsäuresalz oder ein Gemisch hiervon handeln. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung ist die Borverbindungen (b) unter Borsäure [H3BO3], Natriumboraten, Borsäureanhydrid [B2O3], Bor-Silikatglas und Gemischen davon ausgewählt.
  • Bei spezifischen Ausführungsformen der Erfindung weist die erfindungsgemäß eingesetzte Borverbindung (b) einen Anteil an Natriumborat auf oder besteht hieraus, wobei das Natriumborat ausgewählt ist unter Natriumtetraborat und seinen Hydratstufen [Na2B4O7 × H2O], insbesondere wasserfreies Natriumtetraborat [Na2B4O7], Natriumtetraborat-Pentahydrat [Na2B4O7·5H2O], Natriumtetraborat-Decahydrat [Na2B4O7·10H2O], Natriummetaborat [NaBO2·4H2O] und Gemischen davon.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil an Borverbindung (b) 10 bis 40 Gew.-% des Gemisches. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Anteil an Borverbindung (b) 15 bis 35 Gew.-% des Gemisches. Bei spezifischen Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Anteil an Borverbindung (b) 20 bis 30 Gew.-% des Gemisches.
  • Vorzugsweise enthält das Feststoffgemisch der vorliegenden Erfindung nur einen geringen Anteil an löslichen Boraten oder Borsäure, da diese ein hohes Gefährdungspotential für Mensch und Umwelt mit sich bringen. Stattdessen besteht die Borverbindung gemäß Komponente b) vorzugsweise wenigstens zu 70 Gew.-%, wenigstens zu 80 Gew.-% oder gar zu wenigstens 90 Gew.-% aus Bor-Silikatglas. Bor-Silikatglas ist insofern unter diesem Gesichtspunkt vorteilhaft, als der Boratanteil in dem gemahlenen Bor-Silikatglas schlecht wasserlöslich ist, sodass die hohen Anforderungen der geltenden Abwasserrichtlinien leichter zu erfüllen sind.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Sulfate bilden in Zusammenwirkung mit der erfindungsgemäß eingesetzten Borverbindung ein besonders gutes Beizmittel und leisten somit einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Qualität der Stahloberfläche.
  • Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Sulfaten (c) kann es sich um Alkali- oder Erdalkalisulfate oder Gemische hiervon handeln. Alkalisulfate haben einen vergleichsweise niedrigen Schmelzpunkt und gehen bei der Anwendung daher relativ schnell in die flüssige Phase über, was in den meisten Fällen gewünscht ist. Erdalkalisulfate haben einen höheren Schmelzpunkt.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung ist das Alkali- oder Erdalkalisulfat (c) ein Alkalisulfat, dass unter Natrium- oder Kaliumsulfat, Kaliumhydrogensulfat oder Gemischen davon ausgewählt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil an Alkali- oder Erdalkalisulfat (c) 10 bis 30 Gew.-% des Gemisches. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Anteil an Alkali- oder Erdalkalisulfat (c) 15 bis 25 Gew.-% des Gemisches. Bei spezifischen Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Anteil an Alkali- oder Erdalkalisulfat (c) 18 bis 22 Gew.-% des Gemisches.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Fettsäuren bzw. das Fettsäuresalze (d) reagieren im Einsatzbereich von 600 - 1300°C mit Luftsauerstoff (Verbrennung) und reduzieren das weitere Verzundern des Stahls. Außerdem hat sich gezeigt, dass durch die Beimischung des erfindungsgemäß vorgesehenen Anteils einer Fettsäure oder eines Fettsäuresalzes insbesondere die Verklumpung von feinkörnigen Feststoffgemischen erheblich verringert und die Lagerungsbeständigkeit verbessert werden können.
  • Bei der erfindungsgemäß eingesetzten Fettsäure (d) bzw. deren Salz kann es sich um eine gesättigte oder ungesättigte Fettsäure mit 6 bis 26 Kohlenstoffatomen bzw. deren Salz handeln oder um ein Gemische hiervon, mit der Maßgabe, dass die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz bei 30°C als Feststoff vorliegt. Bei bestimmten Ausführungsformen liegt die Kettenlänge der eingesetzten Fettsäuren im Bereich von 10 bis 24 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt im Bereich von 12 bis 22 Kohlenstoffatomen.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung ist die eingesetzte Fettsäure (d) bzw. deren Salz ausgewählt unter Kapronsäure, Kaprylsäure, Kaprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Vaccensäure, Icosensäure, Erucasäure, Nervonsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure, Timnodonsäure, Clupanodonsäure bzw. deren Salzen und Gemischen davon.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt der Anteil Fettsäure (d) bzw. deren Salz 5 bis 25 Gew.-% des Gemisches. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Anteil an Fettsäure bzw. Fettsäuresalz (d) 10 bis 20 Gew.-% des Gemisches. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Anteil an Fettsäure bzw. Fettsäuresalz (d) 12 bis 18 Gew.% des Gemisches.
  • Es versteht sich, dass der erfindungsgemäße Schmierstoff weitere Bestandteile enthalten kann, soweit diese die gewünschten vorteilhaften Eigenschaften nicht wesentlich nachteilig beeinflussen und mit der Maßgabe, dass die Summe der Bestandteile (a) bis (d) wenigstens 85 Gew.-% des Gemisches ausmacht. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung macht die Summe der Bestandteile (a) bis (d) wenigstens 90 Gew.-%, wenigstens 95 Gew.-% oder gar wenigstens 98 Gew.-% des Gemisches aus.
  • Beispiele für weitere Bestandteile, die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten sein können und welche die gewünschten vorteilhaften Eigenschaften nicht nachteilig sondern sogar positiv beeinflussen sind sekundäre oder tertiäre Calciumphosphatverbindungen, Hydroxylapatit, Graphit oder Gemische hiervon.
  • Weiterhin können beispielweise Rieselhilfen als weitere Bestandteile in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten sein. Typische Rieselhilfen sind Siliziumdioxid, Calciumcarbonat, Alkalihexacyanoferrate, Aluminiumsilikate oder Aluminiumhydroxid. Bevorzugt wird hydrophobe pyrogene Kieselsäure eingesetzt, welche z.B. mit einem SiO2-Gehalt von > 98 Gew.-% bezogen auf die geglühte Substanz unter dem Markennamen Aerosil 972 von der Firma Evonik erhältlich ist.
  • Bei Ausführungsformen, die Graphit als zusätzlichen Bestandteil (e2) enthalten, kann dieser Anteil im Bereich von bis zu 15 Gew.-% liegen. Bei Ausführungsformen, die eine sekundäre oder tertiäre Calciumphosphatverbindung, Hydroxylapatit oder ein Gemisch hiervon als zusätzlichen Bestandteil (e1) enthalten, kann dieser Anteil im Bereich von bis zu 10 Gew.-% liegen. Sind sowohl Graphit als auch sekundäre oder tertiäre Calciumphosphatverbindung, Hydroxylapatit oder ein Gemisch hiervon enthalten oder eine Kombination einer oder mehrere dieser Komponenten mit einem weiteren zusätzlichen Bestandteil, so beträgt die Summe dieser Anteile maximal 15 Gew.-% der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
  • Ein Anteil an Graphit kann bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung einen zusätzlichen Beitrag zur Schmierwirkung der Zusammensetzung leisten. Sekundäre und/oder tertiäre Calciumphosphatverbindungen sowie Apatit sind besonders geeignete Rieselhilfsmittel für Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Art für die Heißverarbeitung von Metallen.
  • Bei Ausführungsformen, die eine sekundäre oder tertiäre Calciumphosphatverbindung, Hydroxylapatit oder ein Gemisch hiervon als zusätzlichen Bestandteil (e1) enthalten, besteht dieser bei bestimmten Ausführungsformen aus Hydroxylapatit [Ca5(PO4)3OH], Tricalciumphosphat [Ca3(PO4)2] oder einem Gemisch hiervon.
  • Das Feststoffgemisch der vorliegenden Erfindung liegt vorzugweise in Pulverform oder Granulatform vor.
  • Bei den pulverförmigen Ausführungsformen weist das Gemisch Partikel mit einer Größe im Bereich von 1 µm bis 1000µm auf. Die Bestimmung der Partikelgröße des pulverförmigen Gemischs erfolgt mittels eines Laser-Granulometers (z.B. Cilas Modell 715/920 der Firma Cilas U.S. Inc.). Hierbei werden ca. 80 mg Probe in 2-Propanol suspendiert und die Messung eine Minute nach Herstellung der Suspension gemäß der Anleitung des Herstellers durchgeführt.
  • Bei den granulären Ausführungsformen liegt die Größe der Granulatkörner im Bereich von 1 mm bis 30 mm. Hiervon umfasst sind sowohl Ausführungsformen mit kugelförmigen Körnern als auch Agglomerate und zylindrische Pellets sowie Übergangsformen, mit der Maßgabe, dass die größte Längsausdehnung der Körner, Agglomerate bzw. Pellets in einer Dimension 30 mm nicht übersteigt. Die Bestimmung der maximalen Größe der Längsausdehnung der Körner, Agglomerate bzw. Pellets in einer Dimension erfolgt durch mechanisches Sieben.
  • Pulverförmige Ausführungsformen können durch Aufsprühen auf die Oberflächen aufgebracht werden, wodurch eine sehr gleichmäßige Schichtbildung bzw. Belegung auf der Metalloberfläche erreicht werden kann. Durch die spezielle Kombination und anteilsmäßige Verteilung der erfindungsgemäßen Bestandteile des Gemischs wird die Verklumpungsneigung verringert, die bei Schmierstoffen mit kleinen Korngrößen sonst regelmäßig auftreten und zu erheblichen Nachteilen führen können.
  • Die Erfindung umfasst auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zum Schmieren und/oder Entzundern bei der Heißverarbeitung von Metallen, wobei die Zusammensetzung entweder in Pulverform auf das zu verarbeitende Metall aufgebracht, vorzugsweise aufgeblasen wird, oder in Granulatform.
  • Beispiele
  • Die nachfolgenden Tabellen 1 bis 3 geben erfindungsgemäße Zusammensetzungen an. Tabelle 1
    Gew.% Beispiel A
    20 Natriumtripolyphosphat, Na5P3O10
    20 Natriumsulfat, Na2SO4
    15 Fettsäuresalz (C16-C24)
    25 Natriumtetraborat-Pentahydrat, Na2B4O7 * 5H2O
    20 Natriumtrimetaphosphat, (NaPO3)3
    Tabelle 2
    Gew.% Beispiel B
    40 Natriumtripolyphosphat, Na5P3O10
    20 Natriumsulfat, Na2SO4
    15 Fettsäuresalz (C10-C20)
    25 Natriumtetraborat-Pentahydrat, Na2B4O7 * 5H2O
    Tabelle 3
    Gew.% Beispiel C
    15 Natriumtripolyphosphat, Na5P3O10
    20 Natriumsulfat, Na2SO4
    15 Fettsäuresalz (C14-C22)
    6 Natriumtetraborat-Pentahydrat, Na2B4O7 * 5H2O
    10 Natriumtrimetaphosphat, (NaPO3)3
    15 Borglasfritte
    15 Natriumhexametaphosphat, (NaPO3)n
    4 Hydroxylapatit, Ca5(PO4)3(OH)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013102897 [0008]

Claims (12)

  1. Zusammensetzung für das Schmieren und/oder Entzundern bei der Heißverarbeitung von Metallen, wobei die Zusammensetzung aus einem Feststoffgemisch besteht, dass folgende Bestandteile enthält: (a) 20 bis 60 Gew.-% kondensiertes Alkaliphosphat, (b) 10 bis 40 Gew.-% Borverbindung, ausgewählt unter Bor-Silikatglas, Borsäure, Borsäuresalz oder einem Gemisch davon, (c) 10 bis 30 Gew.-% Alkali- oder Erdalkalisulfate, (d) 5 bis 25 Gew.-% Fettsäure, Fettsäuresalz oder ein Gemisch davon,
    mit der Maßgabe, dass die Summe der Bestandteile (a) und (b) wenigstens 50 Gew.-% des Gemisches ausmacht und die Summe der Bestandteile (a) bis (d) wenigstens 85 Gew.-% des Gemisches ausmacht.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kondensierte Alkaliphosphat (a) unter kondensierten Natrium- oder Kaliumphosphaten oder Gemischen davon ausgewählt ist.
  3. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kondensierte Alkaliphosphat (a) unter Polyphosphaten und/oder Pyrophosphaten und/oder Metaphosphaten oder Gemischen davon ausgewählt ist.
  4. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das kondensierte Alkaliphosphat (a) unter Dinatriumpyrophosphat [Na2H2P2O7], Trinatriumpyrophosphat [Na3HP2O7], Tetranatriumpyrophosphat [Na4P2O7], Natriumtripolyphosphat [Na5P3O10], Natriumtrimetaphosphat [(NaPO3)3], Natriumpolyphosphat [(NaPO3)n], Dikaliumpyrophosphat [K2H2P2O7], Trikaliumpyrophosphat [K3HP2O7], Tetrakaliumpyrophosphat [K4P2O7], Kaliumtripolyphosphat [K5P3O10], Kaliumtrimetaphosphat [(KPO3)3], Kaliumpolyphosphat [(KPO3)n] oder Gemischen davon ausgewählt ist.
  5. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Borverbindung (b) unter Borsäure [H3BO3], Natriumboraten, Borsäureanhydrid [B2O3], Bor-Silikatglas und Gemischen davon ausgewählt ist.
  6. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Borverbindung (b) einen Anteil an Natriumborat enthält, das ausgewählt ist unter Natriumtetraborat und seinen Hydratstufen [Na2B4O7 × H2O], insbesondere wasserfreies Natriumtetraborat [Na2B4O7], Natriumtetraborat-Pentahydrat [Na2B4O7·5H2O], Na2B4O5(OH)4·8H2O], Natriumtetraborat-Decahydrat [Na2B4O7·10H2O], Natriummetaborat [NaBO2·4H2O] und Gemischen davon.
  7. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Alkali- oder Erdalkalisulfat (c) 15 bis 25 Gew.-% des Gemisches beträgt.
  8. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz (d) unter gesättigten und ungesättigten Fettsäuren mit 6 bis 26 Kohlenstoffatomen bzw. deren Salzen und Gemischen davon ausgewählt ist, mit der Maßgabe, dass die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz bei 30°C als Feststoff vorliegt.
  9. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz (d) unter Kapronsäure, Kaprylsäure, Kaprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Vaccensäure, Icosensäure, Erucasäure, Nervonsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure, Timnodonsäure, Clupanodonsäure bzw. deren Salzen, und Gemischen davon ausgewählt ist.
  10. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch zusätzlich zu den Bestandteilen (a) bis (d) als Bestandteil (e1) bis zu 10 Gew.-% sekundäre oder tertiäre Calciumphosphatverbindung, Hydroxylapatit oder ein Gemisch davon enthält und/oder als Bestandteil (e2) bis zu 15 Gew.-% Graphit enthält.
  11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Calciumphosphatverbindung (e1) unter Hydroxylapatit [Ca5(PO4)3OH], Tricalciumphosphat [Ca3(PO4)2] und Gemischen hiervon ausgewählt ist.
  12. Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zum Schmieren und/oder Entzundern bei der Heißverarbeitung von Metallen, wobei die Zusammensetzung in Pulverform oder Granulatform auf das Metall aufgebracht wird.
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