DE1444797C - Schmierend wirkendes glasartiges Er zeugnis als Gleitmittel fur das Ziehen von Metallen und Metallegierungen mit niedri gern Schmelzpunkt - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf schmierend wirkende menge von Bleioxyd und Bariumoxyd von 2 bis 3,5)

Stoffe zur Verwendung als Gleitmittel beim Ziehen von verwendet wird.

insbesondere Nichteisenmetallen und -legierungen Hierbei kann das Natriumoxyd auch, um insbe-

solcher Metalle von niedrigem Schmelzpunkt, um die sondere die Oberflächenspannung des Erzeugnisses,

bei diesem Vorgang zwischen der zu ziehenden Stange 5 seine Schmelzbarkeit, seine Empfindlichkeit und/oder

und den Ziehwerkzeugen auftretende außerordentlich Neigung zur Entglasung zu beeinflussen, ganz oder

starke Reibung zu vermindern. . teilweise durch entsprechende Mengen anderer Alkali-

Qiese Reibung wirkt sich sehr nachteilig aus, weil · oxyde, wie von Kaliumoxyd (K₂O) oder Lithiumoxyd sie zu örtlichen Erhöhungen der Temperatur der Stange (Li₂O) ersetzt werden, wobei die molekularen Verhält- und als deren Folge zu der Bildung von Rissen auf der io nisse der Bestandteile zu berücksichtigen sind.
Oberfläche des gezogenen Erzeugnisses führt. Ferner Es ist ferner, insbesondere mit dem Ziele der Vervollzieht sich im mittleren Bereich der Stange unter der besserung der Widerstandsfähigkeit des Glases gegen-Wirkung der Abbremsung ihrer in Kontakt mit den über chemischen und atrriosphärichen Einflüssen, Ziehwerkzeugen stehenden Umfangsbereiche durch die möglich, einen kleinen Teil des Alkalioxydes von beiReibung der Verformungsvorgang schneller, mit dem 15 .spielsweise 5°/₀, bezogen auf Na₂O durch die gleiche Ergebnis von örtlichen Spannlingserhöhungen und anteilige Menge an Zinkoxyd zu ersetzen. Mit dem einet ungleichmäßigen Struktur der gezogenen Erzeug- gleichen Ziele kann auch ein Teil des Phosphorsäurenisse, die durch das Auftreten grober Körnungen an anhydride (P_aO₅) von z. B. 5°/o durch eine gleiche deren Umfang im Zuge späterer Wärmebehandlungen Menge an Borsäureanhydrid (B₂O_a) ersetzt werden, erkennbar werden. 20 Schließlich kann, je nach den Anforderungen, die an

Ferner bildet sich in dem mittleren Bereich des zu- das Erzeugnis gestellt werden, ein geringer Prozentsatz letzt gezogenen Teiles der Stange ein sich auf eine des Bleioxydes oder des Bariumoxydes durch andere Länge, die 20% ihrer Gesamtlänge ausmachen kann, Oxyde der Erdalkalien, wie Kalk oder Magnesia, ererstreckender zentraler Hohlraum aus. setzt werden.

Um das Auftreten von Oberflächenrissen nach Mög- 25 Ein Gehalt von Tonerde verleiht den Gläsern nach lichkeit zu vermeiden, war es bisher erforderlich, mit der Erfindung eine niedrige Hygroskopizität, die um so sehr geringen Ziehgeschwindigkeiten von weniger als kleiner wird, als der Anteil an Tonerde steigt. Die Ton-3 m/min zu arbeiten, d.h. Geschwindigkeiten, bei erde wirkt im Sinne der Erhöhung der Sintertemperatur denen die beim Ziehvorgang frei werdende Reibungs- und der Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenwärme hinreichend Zeit hat, sich in den Werkzeugen 30 über chemischen und atmosphärischen Agenzien.
zu verteilen bzw. über diese abgeleitet werden Das Vorhandensein von Bleioxyd und Bariumoxyd kann. verbessert die Schmelzbarkeit der Gläser. Aus Riick-

Dieses mit dem Nachteil einer erheblichen Leistungs- sieht auf die in gewissen Ländern bestehenden hygieniverminderung verbundene Arbeitsweise ermöglicht je- sehen Vorschriften ist es jedoch zweckmäßig, den Gedoch weder die Vermeidung der Ausbildung von gro- 35 halt an Bleioxyd auf unterhalb 5% ^zu halten,
ben Körnungen im Uinfangsbereich des gezogenen Die Anwesenheit an Alkali wirkt im Sinne einer ErErzeugnisses noch die Bildung, eines zentralen Hohl- niedrigung der Sintertemperatur. Es wurde jedoch geraumes. - funden, daß ein Gehalt an Alkali, der oberhalb der

Es ist bereits ein Verfahren zum Ziehen von schwer gemäß der Erfindung gegebenen Grenzen liegt, Erziehbaren Metallen in der Wärme bekannt, bei wel- 4° Zeugnisse ergeben kann, die bei der Abkühlung entchem zwischen die zu ziehende Stange und die Werk- glasen, oder Erzeugnisse, die sogar sehr schwer verzeuge der Presse, insbesondere das Ziehmundstück glasen. Gegebenenfalls kann das erfindungsgemäße bzw. die Ziehdüse, den Behälter und die Ziehnadel, ein Erzeugnis wenigstens ein Spurenelement, wie Mangan-, Stoff eingeschaltet wird, der unter der Einwirkung der Eisen-, Kupfer- und Molybdänoxyd enthalten.
Wärme der Stange teilweise oder in seiner Gesamtheit 45 Die besondere Eignung von Gläsern dieser grundschmilzt, jedoch viskos bleibt — z.B. ein Glas, ein sätzlichen Zusammensetzung, die als solche allein oder Oxyd, ein Salz oder eine Schlacke, die diesen Bedin- in mechanischer Mischung mit anderen Komponenten gungen entspricht. . oder in Form eines erneut geschmolzenen derartigen

Die Erfindung bezieht sich demgegenüber, wie ein- Gemisches, für den eingangs gekennzeichneten Zweck

gangs bemerkt, auf das Ziehen von Nichteisenmetallen 5° als Gleitmittel beim Ziehen von Metallen oder Legie-

oder -legierungen von niedrigem Schmelzpunkt, bei rungen von niedrigem Schmelzpunkt, vor allem von

dem wegen der Eigenschaften des zu ziehenden Mate- Aluminium und dessen Legierungen verwendet wer-

rials ganz besondere Voraussetzungen vorliegen. Es den, beruht darauf, daß sie insbesondere unter der

hat sich überraschenderweise gezeigt, daß in diesem· Voraussetzung der zweckentsprechenden anteiligen

Falle eine so weitgehende Verminderung der Reibung 55 Bemessung der verschiedenen Alkalielemente in dem

zwischen Ziehwerkzeug und gezogenem Metall erzielt für diesen Verwendungszweck in Frage kommenden

wird, daß dadurch alle oben erläuterten, auf dieser Temperaturbereich von z. B. etwa 300 bis 55O°C

, Reibung beruhenden Nachteile in vollkommener einen diesem Zweck entsprechenden Viskositätsgrad

Weise vermieden werden, wenn als Gleitmittel ein erhalten. /

glasartiger Körper in Gewichtsprozenten aus folgenden ^6o Die Temperatur, bei der die Gläser gemäß der Erfin-

Grundbestandteilen: dung fritten, liegt zwischen etwa 280 und 440⁰C.

50 bis 66 Gewichtsprozent Phosphorsäureanhydrid Im einzelnen ergibt ihre Verwendung für den erfin-

(P₂O₅) und Tonerde (Al₂O_a) (mit einem Gehalt an Ton- dungsgemäßen Zweck die folgenden bisher nicht er-

erde von 0 bis 16°/o), reichbaren Vorteile:

9 bis 13 Gewichtsprozent Bleioxyd (PbO) und Barium- 65 a) es wird möglich, mit großer Geschwindigkeit zu

oxyd (BaO), pressen. Im Falle von Leichtmetall-Legierungen

24 bis 35 Gewichtsprozent Natriumoxyd (Na₂O) (mit kannz. B. die Preßgeschwindigkeit 15 bis 50 m/min

einem Verhältnis des Natriumoxydes zu der Gesamt- erreichen;

b) es treten keine großen Narben in den Umfangsbereichen des Erzeugnisses bei späteren Wärmebehandlungen auf;

c) ebenso wird das Entstehen eines mittleren Hohlraums in dem Endbereich des Preßlings vermieden; .

d) die Glaszusammensetzung gemäß der Erfindung kann von der Oberfläche der Stangen o. dgl. Preßprofile ohne Verwendung von verdünnter Fluorwasserstoffsäure, z. B. bereits durch verdünnte Salpetersäure und im Falle von Gläsern mit geringem Tonerdegehalt sogar durch reines Wasser entfernt werden.

Im folgenden soll ein Beispiel für ein als Gleitmittel beim Strangpressen von Metallen und Metall-Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt verwendbares Glas angegeben werden:

Beispiel

Ein als Gleitmittel beim Strangpressen von Aluminiumlegierungen mit einem Gehalt von:

Cu 1,6¹Vo

Mn 0,2% ^a5

Mg 2,5%

Cr 0,3%

Zn 5,6%

besonders geeignetes Glas hat die folgende Zusammensetzung: .

P₂O₅ 52,5%

Al₂O₃ 4%

PbO 4,5% „

BaO 7,5% ^3S

Na₂O 31,5%

Die Sintertemperatur dieses Glases liegt in der Nähe von 37O⁰C. Die mögliche Preßgeschwindigkeit beträgt m/min. Das Erzeugnis weist in seinem rückwärtigen Bereich keinen mittleren Hohlraum auf. Bei seiner späteren Wärmebehandlung treten keine großen Narben am Umfang auf.

Claims (8)

Patentanspruch: Verwendung eines Glases, bestehend im wesentlichen aus Alkalioxyd, Phosphorsäureanhydrid, Bleioxyd und/oder Bariumoxyd und gegebenenfalls einer anteiligen Menge an Tonerde, als Gleitmittel beim Strangpressen oder Ziehen von Metallen und Metall-Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt,' insbesondere von Aluminium und Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verwendende Glas aus folgenden Komponenten besteht: .

1. aus 50 bis 66 Gewichtsprozent Phosphorsäureanhydrid (P₂O₅) und Tonerde (Al₂O₃) mit einem Gehalt an P₂O₅ von wenigstens 50 Gewichtsprozent und einem Gehalt an AIjO₃ von 0 bis 16 Gewichtsprozent,

2. aus 9 bis 13 Gewichtsprozent Bleioxyd (PbO) und Bariumoxyd (BaO),

3. aus 24 bis 35 Gewichtsprozent Natriumoxyd (Na₂O), wobei das Verhältnis des Natriumoxyds zu der Gesamtmenge von Bleioxyd und Bariumoxyd zwischen 2 und 3,5 beträgt,

4. aus gegebenenfalls Kalziumoxyd (K₂O) und Lithiumoxyd (Li₂O), wobei durch diese Alkalioxyde unter Berücksichtigung der molekularen Verhältnisse der Bestandteile das Natriumoxyd teilweise oder vollständig ersetzt ist,

5. aus gegebenenfalls Zinkoxyd, welches eine kleine anteilige Menge des Alkalioxyds in der Größenordnung von 5 %> bezogen auf Na₂O, ersetzt,

6. aus gegebenenfalls Borsäure (B_aO₃), welche eine kleine anteilige Menge des Phosphorsäureanhydrids (P₂O₅) in der Größenordnung

■ von 5 % ersetzt,

7. aus gegebenenfalls Kalk oder Magnesia, wobei ein geringer Prozentsatz des Bleioxyds oder des Bariumoxyds durch wenigstens eines dieser Erdalkalioxyde ersetzt ist, und

8. aus gegebenenfalls Mangan- und/oder Eisen- und/oder Kupfer- und/oder Molybdänoxyden als Spurenelement.