DE1452457A1 - Verfahren zum Verformen von Schwermetallen - Google Patents

Verfahren zum Verformen von Schwermetallen

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DE1452457A1
DE1452457A1 DE19631452457 DE1452457A DE1452457A1 DE 1452457 A1 DE1452457 A1 DE 1452457A1 DE 19631452457 DE19631452457 DE 19631452457 DE 1452457 A DE1452457 A DE 1452457A DE 1452457 A1 DE1452457 A1 DE 1452457A1
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Wehmeyer Dipl-Ing Werner
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Schloemann AG
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Schloemann AG
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Description

21.11·. 1968
Anmelderin: Schloemann Aktiengesellschaft
Titel: Verfahren zum Verformen von Schwermetallen
Offenlegungsschrift
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verformen von Schwermetallen, insbesondere nach den Patentanmeldungen P 14 44 912.8 (Sch 21 029 IVc/2^c) v.22.2.1961 und P 14 52 449.5 (Sch 'j\ 452 Ib/7b) v. 10.5*1962, und zwar vorzugsweise mittels eines Lochapparats, eines Stopfenwalzwerks, eines Pilgerwalzwerks, eines kontinuierlichen Rohrwalzwerks, einer Lochpresse oder einer Stoßbank mit Ziehringen. Das Verfahren dient dem Schutz des verformten V/erkstücks gegen Oxydation durch den Sauerstoff der Abkühlluft und dem Schutz der Werkzeuge gegen Verschleiß. Es besteht in der Verwendung bestimmter Pulvergemische in loser oder gebundener Form zwischen dem auf Preßtemperatur erhitzten Werkstück und den Werkzeugen.
Die Erfindung macht u.a. Gebrauch von Pulvergemischen, die durch die obengenannten älteren Patentanmeldungen bereits für das Strangpressen von Schwermetallen vorgeschlagen worden sind.
Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß ein Gemisch verwendet wird, dessen einer 'kristalliner Anteil des Pulvergemischs synthetischer oder mineralischer Herkunft nur Kristalle mit Raumgitter-Struktur besitzt und einen erheblichaa Anteil an kristallinen Me-
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talloxyden mit bestimmten Schmelzpunkten, und zwar nur von solchen Metallen, deren Affinität zum Sauerstoff gleich oder grosser ist als die des V'erkstückmetails, und unter diesen Metalloxyden einen erheblichen Anteil des Oxydes des zu bearbeitenden Metalls enthält,wobei der Schmelzpunkt dieses V/erkstückmetalloxydes und die Schmalzpunkte eines großen Teils der weiteren Metalloxyde oberhalb der V/erkstücktemperatur liegen, und dessen zweiter Bestandteil in einem solchen Mengenverhältnis weitere, vornehmlieh kristalline, keinen Sauerstoff abgebende Stoffe enthält, unter denen auch kristallines Siliziumdioxyd sich befinden kann, deren bestimmte Schmelzpunkte dicht bei oder unterhalb der //erkstucktemperatur liegen, so daß das gesamte Gamisch bei Werkstücktemperatur und Druck während der kurzen, nur Sekunden dauernden Bearbeitungszeit noch plastisch verformbar, wie das V/erkstückmetall selbst, aber noch nicht zähflüssig oder gar flüssig ist, derart, daß es als dünnet gleichmäßig starke kristallinplastisch-verformte Gleit- und './arme-Schutzschicht zwischen das V.'erstüek und die formgebenden Werkzeugflädien gepreßt wird und dabei auf das heiße Pertigwerkstück als dichte, gleichmäßig starke, kristalline, nicht am Fertigwerkstück festhaftende Oxydations-Schutzschicht, mit einem großen Anteil an weder geschmolzenen noch gebundenen, kristallinen Oxyden des Werkstückmetalls und unedlerer Metalle mit dichter Raumgitter-Struktur aufgetragen wird.
ilenn es sieh darum handelt, Lochstempel-Stirnflächen und Ziehringianten zu schützen, dann wird vorzugsweise ein Gemisch verwendet, lessen kristalliner Pulvergemischanteil keine Komponente, welche
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durch die bei der Bearbeitung auftretende Temperatur zum Schmelzen kommt, d.h. flüssig wird. Vielmehr sollen alle Komponenten nur plastisch verformbar sein.
Handelt es sich dagegen darum, Dorne bei Lochapparaten, Stopfenwalzwerken, Pilgerwalzwerken, kontinuierlichen Rohrwalzwerken und Stoßbänken zu schützen, so wird vorzugsweise ein kristallines Gemisch verwendet, welches eine oder mehrere der Komponenten hat, welche durch die bei der Bearbeitung auftretende Temperatur zum Schmelzen kommen, d.h. flüssig werden, so daß das Gemisch sehr leicht verformbar, geschmeidig, aber noch nicht zähflüssig oder gar flüssig wird.
Falls gewünscht wird, einen Teil des Schmiermittels durch Glas zu bilden, so wird ein Gemisch verwendet, bei welchem eine der Komponenten des vornehmlich kristallinen Gemisches durch die bei der Bearbeitung auftretende Temperatur flüssig wird und dabei feinst verteilte Flüssigkeitströpfchen im Gemisch der nur plastisch verformbar gewordenen, festen, kristallinen Pulverkörnchen bildet und eine amorphe glasähnliche Struktur hat, welche jedoch durch einen entsprechend hohen Gemischanteil an nicht sich lösenden oder schmelzenden, kristallinen Metalloxyd- bzw. V.'erkstück-Metalloxyd-Pulverkörnern, die in feinster Verteilung alle anderen Pulvergemischkörner umgeben, beim Abkühlen auf dem fertigen V/erkstück zur spontanen Kristallisation gezwungen wird und ihre Glasähnlichkeit im Oxydationsschutzfilm verliert.
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Vorzugsweise soll der Metalloxydanteil ein Oxyd eines Metalls mit mehreren Wertigkeiten besitzen, welches bei Werkstücktemperatur dissoziiert und dabei Sauerstofl" in geringen Mengen aogibt.
Zum Bearbeiten von Stählen wird ein Gemisch vorzugsweise verwendet, bei dem der Werkstück-Metalloxydanteil im gesamten kristallinen Metalloxydpulveranteil aus Oxyden des Eisens, insbesondere PenO^ besteht.
2 j5
Bei vornehmlich kristallinen Pulvergemisohen kann anstelle deserheblichen Werkstückmetalloxydanteils im gesamten kristallinen Metalloxydpulveranteil eine chemische Verbindung verwendet werden, die aus dem Werkstückmetalloxyd mit einem anderen Metalloxyd entstanden ist und einen ähnlich hohen Schmelzpunkt sowie Raumgitterstruktureigenschaften besitzt.
Beim Bearbeiten von Stählen kann der nicht dem Werkstückmetalloxyd vorbehaltene Anteil des erheblichen Anteils aus kristallinen Metalloxyden sowie der kristalline Pulvergemischanteil an anderen Stoffen und Metall-Silikaten, deren Schmelzpunkte dicht bei der Werkstücktemperatur liegen, durch einen entsprechenden Anteil von kristallinem Bimssteinmehl gebildet werden.
Vorzugsweise wird zum Bearbeiten von Stahl Amositasbest-Pulver oder Kapland-Blau-Asbest-Pulver verwendet, und zwar werden dann die erheblichen Anteile an kristallinen Metalloxyden sowie der ·
- 5 9 0 9 8 2 9/0012 ^ , "
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kristalline Pulvergemischanteil an anderen Stoffen und Metall-Silikaten, deren Schmelzpunkte teilweise über und teilweise bei der Werkstückstemperatur liegen, durch einen entsprechenden Anteil an kristallinem Amositasbest-Pulver bzw. Kapland-Blau-Asbest-Pulver gebildet.
Zur Erläuterung der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei an sich bekannten Verformungsverfahren, dienen folgende Angaben:
Pig. 1-3 der beigexügten Zeichnung erläutern die Konrherstel-
lungmittels Lochapparat,
Pig. 4 erläutert die Arbeitsweise eines Stopfenwalzwerkes
und
Fig. 5 einen Lochpreßvorgang.
Ein Block 1 gemäß Pig. 1 wird zwischen VJ al ζ en 2 hindurchgeführt und dabei ergibt sich ein Rohr 5* dessen Innen- und Außenseite oxydationsempfindlich ist. Solange das Rohr noch einseitig geschlossen ist (Pig. 2) kann nicht viel Sauerstoff in das Rohr eintreten. Sobald das Rohr 8 aber, wie in Fig. ρ dargestellt, beiderseitig offen ist, kann Luft hindurchstreichen. Um dabei die Oxydation zu verhindern, wird mittels eines Gebläsekopfes 6 Pulver in erfindungsgemäßer Weise in das Rohr eingeblasen. Das Rohr kann danach auf einem Rollgang 7 abtransportiert werden.
Bei einem Stopf enw,alzwerk gemäß Fig. 4 wird das Rohr 8 zwischen dem Dorn 9 und den Walzen 30 hindurchgeführt. Zur Schonung vor-
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nehmlich der Dorne wurde das Rohr 8 vorher, wie in Fig. 3 gezeigt, innen erfindungsgemäß mit einem der beschriebenen Schmiermittel eingepudert.
Pig. 5 erläutert das-Lochen eines Blockes 11, der in einem Aufnehmer I2jeingesetzt ist. Mit 13 ist ein Auswerfer bezeichnet, Der Block möge anfangs die Höhe ;14 haben. Dann wird der Lochstempel 15 von oben eingedrückt bis etwa in die Stellung 16, dabei wächst das Blockmaterial um den Betrag 17 nach obenhinaus.
Bei dem Einsetzen wirdjier Block erfahrungsgemäß mit einem der vorgeschlagenen Pulver versehen,und zwar zunächst außen, so daß das Pulver dann der Schmierung zxvischen dem Block und dem Aufnehmer 12 dient. Nach Ausstoßen des gelochten Blockes dient es dann dem Oxydationsschutz. Auf die Oberfläche 14 des Blockes wird Pulver in loser oder gebundener Form gemäß der Erfindung aufgebracht.
Dieses dient zunächst der Schmierung des Domes 15* sobald dieser nach unten eingedrückt wird und dann dem Oxydationsschutz der Innenfläche des Hohlblockes.
Die Erfindung ist auch bei Stoßbänken mit Ziehringen anwendbar* Hierbei dient das Pulver dem Oxydationssehutζ und der Ziehringsowie Dorn-Schmierung. Einer besonderen zeichnerischen Erläuterung bedarf dies nicht.
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Claims (1)

1457Λ57
Patentansprüche IHJ^J/
1) Verfahren beim Verformen von Schwermetallen mittels eines Lochappärats, eines Stopfenwalzwerks, eines Pilgerwalzwerks, eines kontinuierlichen Rohrwalzwerks, einer Lochpresse oder einer Stoßbank mit Ziehringen zum Schutz des verformten Werkstücks gegen Oxydation durch den Sauerstoff der Abkühlluft und zum Schutz der Werkzeuge gegen Verschleiß mit Hilfe eines Pulvergemischs in loser oder gebundener Form zwischen das auf Preßtemperatur erhitzte Werkstück und die Werkzeuge, vorzugsweise nach Patentanmeldung P 14 44 912.8 vom 22.11.1961 und/ , oder P 14 52 449.3 vom 10.V.62, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch verwendet wird,
dessen einer kristalliner Pulvergemischanteil synthetischer oder mineral!soher Herkunft nur Kristalle mit Raumgitter-Struktur besitzt und einen erheblichen Anteil an kristallinen Metalloxyden mit bestimmten Schmelzpunkten, und zwar nur von solchen Metallen, deren Affinität zum Sauerstoff gleich oder größer ist als die des Werkstückmetalls und unter diesen Metalloxyden einen erheblichen Anteil des Oxyds des zu bearbeitenden Metalls enthält, wobei der Schmelzpunkt dieses Werkstttckmetalloxyds und die Schmelzpunkte eines grossen Teile der weiteren Metalloxyde oberhalb der Werkstücktemperatur liegen
und dessen zweiter Bestandteil in einem solchen Mengenverhältnis weiter», vornehmlich kristalline, keinen Sauerstoff
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abgebende Stoffe enthält, unterjdenen auch kristallines Siliziumdioxyd sich befinden kann, deren bestimmte Schmelzpunkte dicht bei oder unterhalb der Werkstüoktemperatur liegen,
so daß das gesamte Gemisch bei Werkstücktemperatur und Druck während der kurzen, nur Sekunden dauernden Bearbeitungszeit noch plastisch verformbar, wie das Werkstückmetall selbst, aber noch nicht zähflüssig oder gar flüssig ist, derart, daß es als dünne, gleichmäßig starke kristallin-plastisch-verformte Gleit- und Wärme-Schutzschicht zwischen dem Werkstück und den formgebenden Werkzeugflächen ausgepreßt wird und dabei auf das heiße Pertigwerkstück als dichte, gleichmäßig starke, kristalline, nicht am Fertigwerkstück festhaftende Oxydations-Schutzschicht, mit einem großen Anteil an weder geschmolzenen noch chemisch gebundenen, kristallinen Oxyden des Werkstückmetalls und unedlerer Metalle mit dichter Raumgitter-Struktur aufgetragen wird.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schutz von Lochstempelstirnflächen und von Ziehringkanten ein Gemisch verwendet wird, dessen kristalliner Pulvergemischanteil keine Komponente enthält, die durch die bei der Bearbeitung auftretende Temperatur zum Schmelzen kommt, d.h. flüssig wird, daß vielmehr alle Komponenten nur plastisch verformbar werden.
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5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schutz der Dorne von Lochapparaten, Stopfenwalzwerken, Pilgerwalzwerken, kontinuierlichen Rohrwalzwerken, Lochpressen und Stoßbänken ein kristallines Gemisch verwendet wird, welches eine oder mehrere der Komponenten hat, die durc'h die bei der Bearbeitung auftretende Temperatur zum Schmelzen kommen, d.h. flüssig werden, so daß das Gemisch sehr leicht plastisch verformbar, geschmeidig aber noch nicht zähflüssig oder gar flüssig wird.
4) Verfahren nach Anspruch ;}, dadurch gekennzeichnet, daß ein vornehmlich kristallines Gemisch verwendet wird, dessen eine nicht kristalline Komponente durch die bei der Bearbeitung auftretende Temperatur flüssig wird und dabei feinstverteilte Flüssigkeitströpfchen im Gemisch der nur plastisch verformbar gewordenen, festen, kristallinen Pulverkörnchen bildet und eine amorphe, glasähnliche Struktur hat, die jedoch durch einen entsprechend hohen Gemischanteil an nicht sich lösenden oder schmelzenden, kristallinen Metalloxyd- bzw. Vferkstückmetalloxyd-Pulverkörnern, die in feinster Verteilung alle anderen Pulvergemischkörner umgeben, beim Abkühlen auf dem fertigen V.rerkstüokzur spontanen Kristallisation gezwungen wird und ihre Glasähnlichkeit im OxydationsSchutzfilm verliert.
5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch verwendet wird, dessen Metalloxyd-Anteil ein Oxyd
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eines Metalls mit mehreren verschiedenen Wertigkeiten besitzt, welches bei Werkstücktemperatur dissoziiert und dabei Sauerstoff in geringen Mengen abgibt.
6) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß beim Bearbeiten von Stählen ein Gemisch verwendet wird, dessen Werkstückmetalloxydanteil im gesamten kristallinen Metalloxyd-Pulveranteil aus Oxyden des Eisens,insbesondere Fe0O- besteht.
J) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von vornehmlich kristallinen Pulvergemischen verwendet wird, das anstelle des erheblichen Werkstückmetalloxyd-Anteils im gesamten kristallinen Metalloxyd-Pulveranteil eine chemische Verbindung enthält, die aus dem Werkstüekmetalloxyd mit sinem anderen Metalloxyd entstanden ist und einen ähnlich hohen Schmelzpunkt sowie verwandte Raumgitter-Struktur-Eigenschaften besitzt.
8) Verfahren beim Bearbeiten von Stählen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch verwendet wird, dessen nicht dem Werkstückmetalloxyd vorbehaltener Anteil des erheblichen Anteils aus kristallinen Metall-Oxyden sowie dessen kristalliner Pulvergemisch-Anteil an anderen Stoffen und Metall-Silikaten, deren Schmelzpunkte dicht bei der Werkstücktemperatur liegen, durch einen entsprechenden Anteil von kristallinem Bimssteinmehl gebildet wird.
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9) Verfahren beim Bearbeiten von Stählen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch verwendet wird, dessen erhebliche Anteile an kristallinen Metalloxyden und Werkstückmetalloxyden sowie dessen kristallinen Anteil an anderen Stoffen und Metall-Silikaten, deren Schmelzpunkte teilweise über und teilweise bei der VJerkstücktemperatur liegen, durch einen entsprechenden Anteil an kristallinem Amosltasbest-Pulver gebildet sind.
10) Verfahren beim Bearbeiten von Stählen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch verwendet wird, dessen erhebliche Anteile an kristallinen Metalloxyden und Werkstückmetalloxyden sowie dessen kristalliner Anteil an anderen Stoffen und Metall-Silikaten, deren Schmelzpunkte teilweise über und teilweise bei der V/erkstücktemperatur liegen, durch einen entsprechenden Anteil an kristallinem Kappland-Blau-Asbest-Pulver gebildet sind.·
11) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vornehmlich kristallines Pulvergemisch verwendet wird, das Kornabmessungen von vorzugsweise 0,5 mm oder weniger hat.
12) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines dicken Films auf dem Fertig-Uerkstück größere Kornabmessungen der nur plastisch verformbaren kristallinen Pulvergemischanteile, besonders der nicht gelösten oder geschmolzenen kristallinen Metalloxyd-Pulveranteile,
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verwendet werden als zur Herstellung eines dünneren Films.
1j5) Verfahren zum Verformen von Schwermetallen mittels eines Lochapparats, eines Stopfenwalzwerks, eines Pilgerwalzwerks, eines kontinuierlichen Rohrwalzwerks, einer Lochpresse oder einer Stoßbank mit Ziehringen nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
14) Gemisch zur Anwendung beim Verformen von Schwermetallen mittels einer Strangpresse, eines Lochapparats, eines Stopfen- ' Walzwerks, eines Pilgerwalzwerks, eines kontinuierlichen Rohrwalzwerks, einer Lochpresse oder einer Stoßbank mit Ziehringen, dadurch gekennzeichnet, daß es gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 zusammengesetzt ist.
15) Gemisch zur Anwendung beim Verformen von Schwermetallen mittels eines Lochapparats, eines Stopfenwalzwerks, eines Pilgerwalzwerks, eines kontinuierlichen Rohrwalzwerks, einer Lochpresse oder einer Stoßbank mit Ziehringen, dadurch gekennzeichnet, daß es gemäß einem der Ansprüche der Patentanmeldungen P .14 44 912.8 oder P 14 52 449.3 zusammengesetzt ist.
16) Anwendung eines Gemische gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 beim Verformen von Schwermetallen, vorzugsweise mittels einer Strangpresse, eines Lochapparats, eines Stopfenwalzwerks, eines Pilgerwalzwerks, eines kontinuierlichen Rohrwalzwerks, einer Lochpresse oder einer Stoßbank mit Ziehringen.
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17) Anwendung eines Gemische gemäß Patentanmeldung P 14 44 912.8 oder P 14 52 449.5 beim Verformen von Schwermetallen mittels eines Lochapparats, eines Stopfenwalzwerks, eines Pilgerwalzwerks, eines kontinuierlichen Rohrwalzwerks, einer Lochpresse oder einer Stoßbank mit Ziehringen.
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Le e rs e i te
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