DE1558469C

DE1558469C - Use of a sintered steel alloy with an increased titanium carbide content, which can be hardened by transformation or precipitation, for the production of gripping tools

Info

Publication number: DE1558469C
Authority: DE
Inventors: Fritz 415Ö Krefeld Frehn
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke Ag, 4150 Krefeld
Publication date: 1971-09-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer für die Herstellung von Greifwerkzeugen geeigneten Legierung.The invention relates to the use of a suitable for the manufacture of gripping tools Alloy.

Greifwerkzeuge, wie Spannbacken, Greiferzangen, Spannhülsen od. dgl. aus Hartmetall, das aus in einen metallischen Binder, wie Eisen, Nickel oder Kobalt, eingelagerten Hartstoff (Boride, Nitride und Karbide) besteht, sind bekannt. Es müssen dafür Hartmetalle mit verhältnismäßig hohem Anteil an Bindern benutzt werden, damit sie bei der auftretenden Schlagbeanspruchung solcher Werkzeuge eine genügende Zähigkeit besitzen. Die Nachteile bei der Verwendung von Hartmetall als Werkstoff für Greifwerkzeuge liegen darin, daß der metallische Binder des Hartmetalls zu weich ist und bei hohen Zugkräften zum Schmieren und Rutschen sowie zum Kaltverschweißen mit dem zu spannenden Werkstück neigt. Darüber hinaus drücken sich bei hohen !spezifischen Belastungen die Hartstoffteilchen in das weichere Bindermetall, wodurch es zu Mikrorissen des Binders und bei länger, insbesondere stoßweiser Belastung zu Ermüdungsbrüchen kommt. Außerdem können die Hartstoffteilchen, wenn sie sich in das Bindermetall hineingedrückt haben, nicht mehr ihren eigentlichen Zweck, nämlich der Erhöhung der Griffigkeit, er-. füllen.Gripping tools, such as jaws, gripper pliers, clamping sleeves or the like made of hard metal, which is made into one metallic binders such as iron, nickel or cobalt, embedded hard material (borides, nitrides and carbides) exist are known. Hard metals with a relatively high proportion of binders must be used for this so that they have a sufficient level of impact when such tools are subjected to impact Possess tenacity. The disadvantages of using hard metal as a material for gripping tools lie in the fact that the metallic binder of the hard metal is too soft and with high tensile forces to Tends to smear and slip as well as to cold welding with the workpiece to be clamped. About it out at high! specific loads the hard material particles in the softer binder metal, causing it to microcracks of the binder and fatigue fractures occur with prolonged, especially intermittent loading. In addition, the Hard material particles, once they have pressed themselves into the binder metal, are no longer their actual ones Purpose, namely to increase the grip. to fill.

- ' Zur Vermeidung dieser Nachteile wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, zur Herstellung von Greifwerkzeugen, wie Spannbacken, Greiferzangen und Spannhülsen einen Werkstoff aus einer durch Um-Wandlung oder Ausscheidung härtbaren Sinterstahllegierung, bestehend aus 20 bis 40%'Titankarbid, wobei statt des Titankarbides auch ein Mischkarbid, bestehend aus 20 bis 40% Chromkarbid und 80 bis 60% Titankarbid eingesetzt werden kann, Rest hartbare Stahlmatrix, zu verwenden, deren Oberfläche mechanisch, chemisch oder elektrolytisch bis zur reliefartigen Herausarbeitung der Karbidkörner fertigpoliert ist.- 'To avoid these disadvantages, it is proposed according to the invention, for the production of gripping tools, such as clamping jaws, gripper pliers and clamping sleeves a material from one by conversion or precipitation hardenable sintered steel alloy, consisting of 20 to 40% titanium carbide, instead of titanium carbide, a mixed carbide consisting of 20 to 40% chromium carbide and 80 to 60% titanium carbide can be used, the remainder hardable Steel matrix, to be used, the surface of which is mechanically, chemically or electrolytically up to relief-like elaboration of the carbide grains is finished polished.

Dieser an sich bekannte Werkstoff hat sich als hervorragend geeignet für den Zweck nach der Erfin-.. dung herausgestellt. Die bei der Verwendung von ^; Hartmetall sich ergebenden Schwierigkeiten können durch die Verwendung des genannten Werkstoffs nach der Erfindung vermieden werden. Die härtere, als Binder für das Karbid wirkende Stahlmatrix, verhindert, daß sich die Karbidteilchen in die Oberfläche eindrücken. Der Karbidanteil bewirkt, daß keine Kaltverschweißung mit dem zu spannenden Werkstück auftritt. Die gehärtete Stahlmatrix neigt auch nicht zum Schmieren, wodurch das eingespannte Werkstück herausrutschen könnte, so daß insgesamt gesehen eine erheblich verbesserte Griffigkeit und damit die Möglichkeit höherer Spannbelastungen erzielt wird. · This material, known per se, has proven to be extremely suitable for the purpose according to the invention. When using ^; Difficulties arising from hard metal can be avoided by using the material mentioned according to the invention. The harder steel matrix, which acts as a binder for the carbide, prevents the carbide particles from being pressed into the surface. The carbide content ensures that no cold welding occurs with the workpiece to be clamped. The hardened steel matrix also does not tend to smear, as a result of which the clamped workpiece could slip out, so that overall, a considerably improved grip and thus the possibility of higher clamping loads is achieved. ·

Wenn die Greifwerkzeuge aus dem erfindungsgemäß zu verwendenden Werkstoff durch Mahlen der Ausgangsstoffe, Pressen zu Formkörpern, Sintern, gegebenenfalls mechanische Bearbeitung und Härtung hergestellt worden sind und gemäß der Erfindung, vorzugsweise nach einer vor der Härtung vorgenommenen Vorpolitur nach der Härtung mechanisch, chemisch oder elektrolytisch so weit fertigpoliert sind, bis die Karbidkörner reliefartig über die Oberfläche hinausragen, wird die gewünschte Griffigkeit des Werkzeugs erreicht. Bei dem Polieren, wie es erfindungsgemäß vor allem an den Arbeitsflächen, der Werkzeuge vorgenommen werden soll, wird die 'Stahlmatrix an der Oberfläche der Werkzeuge wegpoliert, und dadurch treten die Karbidkörner reliefartig hervor. Das auf diese Weise an derOberfläche der Werkzeuge erzeugte Gefüge wirkt auf einen zu spannenden Körper wie ein Riffelmuster, wobei die leicht vorstehenden Karbidkörner mit einer Größenordnung von 3 bis 10 μπι wie Krallen wirken. Dadurch können auf die eingespannten Teile große Zugkräfte wirken, ohne daß sich dabei deren Lage verändert. Die geringe Korngröße der Karbide läßt trotz hoher Druckkräfte während des Spannvorganges keine Abdrücke auf den eingespannten Teilen erkennen, wie dies bei bekannten Spannwerkzeugen aus Stahl mit einem ausgeprägten Riffelmuster immer wieder zu beobachten ist. Da vornehmlich die leicht vorstehenden Karbide, insbesondere Titankarbide, zum Tragen kommen, wird die von. Stahlr und Hartmetallwerkzeugen bekannte Kaltaufschweißung weitgehend ausgeschlossen. Eine Zangenbacke zum Ziehen von rostfreien austenitischen Stahlrohren aus dem Hartstoff gemäß der Erfindung brachte beispielsweise bei doppelter Ziehgeschwindigkeit gegenüber Backen aus Stahl eine 15fache Standzeit bis zu der ersten geringen Nacharbeit.When the gripping tools are made of the material to be used according to the invention by grinding the starting materials, pressing to form molded bodies, sintering, possibly mechanical processing and hardening have been prepared and according to the invention, preferably after one made before curing Pre-polishing are mechanically, chemically or electrolytically polished to the point after hardening, until the carbide grains protrude above the surface in a relief-like manner, the desired grip of the Tool reached. When polishing, according to the invention, especially on the work surfaces, the Tools are to be made, the 'steel matrix on the surface of the tools is polished away, and thereby the carbide grains protrude in relief. In this way on the surface of the tools The resulting structure acts on a body to be tensioned like a corrugated pattern, whereby the slightly protruding Carbide grains with a size of the order of 3 to 10 μπι act like claws. This allows Large tensile forces act on the clamped parts without changing their position. The minor one The grain size of the carbides does not leave any marks despite the high compressive forces during the clamping process recognize on the clamped parts, as is the case with known clamping tools made of steel with a pronounced corrugated pattern can be observed again and again. Since mainly the slightly protruding ones Carbides, especially titanium carbides, are used by. Steel and carbide tools known cold welding largely excluded. A pliers jaw for pulling stainless steel Austenitic steel pipes made of the hard material according to the invention brought out, for example, at twice the pulling speed compared to jaws Steel has a 15-fold service life until the first minor rework.

Da die Legierung gemäß der Erfindung auch hohen Schlagbeanspruchungen standhält, ist sie für Werkzeuge in automatischen Ziehmaschinen für Rohre, Profile usw. hervorragend einsetzbar.Since the alloy according to the invention can also withstand high impact loads, it is suitable for tools Excellent for use in automatic drawing machines for pipes, profiles, etc.

Wie gesagt, können die Greifwerkzeuge vor der Härtung vorpoliert werden, um die Kosten für das Fertigpolieren zu vermindern. Das Fertigpolieren, welches nach der Härtung der Werkzeuge erfolgt, kann von Hand oder mit einer Polierpaste, z. B. einer Diamantpaste, durch Ätzen, mit einer geeigneten Säure oder elektrolytisch erfolgen. Bei der elektrolytischen Politur wird die Oberfläche vorzugsweise mit einer Diamantscheibe poliert, wobei der Elektrolyt unterstützend wirkt. .As I said, the gripping tools can be prepolished before hardening to reduce the cost of the To reduce final polishing. The final polishing, which takes place after the tools have hardened, can by hand or with a polishing paste, e.g. B. a diamond paste, by etching, with a suitable one Acid or electrolytic. In the case of electrolytic Polishing, the surface is preferably polished with a diamond wheel, using the electrolyte has a supportive effect. .

Die Herstellung von Gegenständen aus der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierung ist in den einzelnen Schritten vorbekannt, so daß sich ein besonderes Eingehen hierauf erübrigt.The manufacture of objects from the invention to be used alloy is already known in the individual steps, so that a special There is no need to go into this.

Claims

Patent claim:

Use of a sintered steel alloy hardened by transformation or precipitation, consisting of from 20 to 40% titanium carbide, with a mixed carbide instead of titanium carbide made of 20 to 40% chromium carbide and 80 to 60% titanium carbide can be used, The rest of the hardenable steel matrix, as a material for gripping tools, such as clamping jaws, gripper teeth and clamping sleeves, the surface of which is mechanical, chemical or electrolytic up to relief-like Working out of the carbide grains is completely polished.