Claims (2)
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Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Ver- daß der hohe Gehalt an Zirkoniumoxid, das sonstThe invention relates to the use of a ver that the high content of zirconium oxide, which otherwise
bundwerkstoffes zur Herstellung von Matrizenein- in keramischen Schleifscheiben verwendet wird, einencomposite material for the production of Matrizenein- is used in ceramic grinding wheels, a
Sätzen für Matrizen zum Strangpressen metallischer großen Reibungskoeffizienten mit sich bringen undSets for dies for extrusion of metallic involve large coefficients of friction and
Werkstoffe. '■■ die Verwendung zur Herstellung von PreßmatrizenMaterials. '■■ the use for the production of press dies
Durch W. L. Steinbrenner, »Metal Progress«, 5 unmöglich machen würde.W. L. Steinbrenner, "Metal Progress," 5 would make it impossible.
Mai 1960, ist es bekanntgeworden, schwach legiertes Überraschenderweise wurde gefunden, daß einMay 1960, it became known, weakly alloyed. Surprisingly it was found that a
Molybdän zur Herstellung von Strangpreßmatrizen zu Verbundwerkstoff, bestehend aus 10 bis 50% Zirko-Molybdenum for the production of extrusion dies to composite material, consisting of 10 to 50% zirconia
verwenden. Der Werkstoff zeichnet sich zwar durch niumoxid, bis zu 20 °/0 Titanoxid, Spuren von Molyb-use. The material is characterized through niumoxid, up to 20 ° / 0 titania, traces of molybdenum
gute Zerspanbarkeit aus, weist aber den erheblichen dänoxid, Rest 50 bis 90 °/0 Molybdän zur Herstellunggood machinability, but has the considerable denoxide, the remainder 50 to 90 ° / 0 molybdenum for production
Nachteil auf, daß er selbst duktil ist. Schon nach ver- io von Matrizeneinsätzen für Matrizen zum StrangpressenDisadvantage is that it is ductile itself. Already after ver io of die inserts for dies for extrusion
hältnismäßig wenigen Pressungen verliert die Matrize metallischer Werkstoffe hervorragend geeignet ist.Relatively few pressings, the die of metallic materials is ideally suited.
ihr notwendiges Maß und muß verschrottet werden» Vergleicht man einen unter Verwendung diesestheir necessary measure and must be scrapped »Compare one using this
Es waren z. B. nur 50 Pressungen möglich, wenn bei Verbundwerkstoffes hergestellten Matrizeneinsatz mitThere were z. B. only 50 pressings possible if the die insert made with composite material
einer Temperatur von 8000C 300 mm lange 7"-Bolzen dem eingangs erwähnten aus schwach legiertema temperature of 800 0 C 300 mm long 7 "bolt the one mentioned at the beginning made of weakly alloyed
aus einem Messing verpreßt wurden, das 58 % Kupfer, 15 Molybdän, so ergibt sich, daß ungefähr 300 Pressungenwere pressed from a brass, the 58% copper, 15 molybdenum, so that about 300 pressings results
2% Blei, Rest Zink enthielt. bei sonst gleichen Bedingungen möglich sind. Die2% lead, the remainder zinc. are possible under otherwise equal conditions. the
Durch die Zeitschrift »Metal Progress«, Dezember Standzeit ist also ungefähr um den Faktor 6 erhöhtDue to the magazine "Metal Progress", December downtime is increased by a factor of approximately 6
1965, S. 92 und 168, ist die Verwendung von Zir- worden. Es hat sich zudem die überraschende Tatsache1965, pp. 92 and 168, the use of zir- has been made. It also has the surprising fact
koniumoxid zur Herstellung von Strangpreßmatrizen gezeigt, daß die aus diesem Verbundwerkstoff herge-conium oxide for the production of extrusion dies has shown that the material produced from this composite
bekanntgeworden. Zwar weist dieser Werkstoff die 20 stellten Matrizeneinsätze nicht mit kostspieliger undknown. It is true that this material does not have the 20 die inserts that are costly and
obengenannten Nachteile nicht auf, jedoch ist seine zeitraubender Sorgfalt in die eigentliche MatrizeThe above-mentioned disadvantages do not have, however, it is time-consuming care in the actual die
Verwendung kostspielig, da er nicht spanabhebend eingebaut werden müssen. Dies ist um so erstaunlicher,Expensive to use because it does not have to be installed by machining. This is all the more astonishing
oder funkenerosiv bearbeitbar ist. Die durch Sintern als der Werkstoff die erwähnte Sprödigkeit besitzt,or can be machined by spark erosion. Which has the mentioned brittleness due to sintering as the material,
hergestellte Matrize kann nur noch durch Ultraschall Von entscheidendem Vorteil ist die Tatsache, daßThe die produced can only be produced by ultrasound. The decisive advantage is that
fein bearbeitet werden. Das ist zeitraubend und daher 25 er sich spanabhebend bearbeiten läßt. Ein einfachesfinely machined. This is time consuming and therefore it can be machined. An easy
kostspielig. Es entfällt zudem die Möglichkeit, die Nacharbeiten mit üblichen Werkzeugen, wie Schmirgel-expensive. There is also no possibility of reworking with common tools such as emery
sonst übliche und notwendige Nacharbeitung der leinwand und Schleifscheibe, ist daher direkt an derThe otherwise usual and necessary reworking of the canvas and grinding wheel is therefore carried out directly at the
Werkzeuge direkt an der Strangpresse vorzunehmen. Strangpresse möglich.Make tools directly on the extrusion press. Extrusion possible.
Zirkoniumoxid ist außerdem zerbrechlich, so daß die Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines aus
daraus hergestellten Matrizeneinsätze mit großer Sorg- 30 73 % Molybdän, 23 °/0 Zirkoniumoxid, 4% Titanoxid
fait in die eigentliche Matrize eingebaut werden und Spuren von Molybdänoxid bestehenden Verbundmüssen.
■ Werkstoffes zum Herstellen von Matrizeneinsätzen fürZirconia is fragile as well, so that it is particularly advantageous the use of a of prepared therefrom die inserts with great Sorg 30 73% molybdenum, 23 ° / 0 zirconia, 4% titanium oxide fait in the actual die are mounted and traces consisting of molybdenum oxide composite must. ■ Material for the production of die inserts for
Durch das Achema-Jahrbuch 1965/1967, Bd. Through the Achema yearbook 1965/1967, vol.
2, Matrizen zum Strangpressen metallischer Werkstoffe.2, dies for extrusion of metallic materials.
S. 336, ist ein Sinterwerkstoff bekanntgeworden, der Beim Pressen von Kupfer hoher Leitfähigkeit mitP. 336, a sintered material has become known that has a high conductivity when pressing copper
gegen Stahlschmelzen besonders widerstandsfähig sein 35 und ohne Sauerstoffgehalt entstehen üblicherweisebe particularly resistant to molten steel 35 and are usually produced without oxygen
soll. Er wird zur Auskleidung von Behältern, zur Ver- Werkstücke, die mit einer festhaftenden Zunderschichttarget. It is used to line containers, for workpieces that have a firmly adhering layer of scale
Wendung als Schutzrohre für Thermoelemente u. dgl. bedeckt sind und vor dem Weiterverarbeiten gebeiztTurn as protective tubes for thermocouples and the like are covered and pickled before further processing
empfohlen. Der Sinterwerkstoff besteht aus 73°/0 werden müssen. Durch übliche Wasserabschreckungrecommended. The sintered material consists of 73 ° / 0 . By usual water deterrence
Molybdän, 23 % Zirkoniumoxid und 4 % Titanoxid, kann sie nicht entfernt werden,Molybdenum, 23% zirconium oxide and 4% titanium oxide, it cannot be removed,
ferner Spuren von Molybdänoxid. 4° Überraschenderweise entfällt bei der erfindungs-also traces of molybdenum oxide. 4 ° Surprisingly, the invention does not
Weiter ist in der deutschen Auslegeschrift 1 242 810 gemäßen Verwendung des Verbundwerkstoffes die
ein Verbundwerkstoff für Behälter zur Aufnahme von Notwendigkeit des Beizens, wenn das Werkstück
Metallschmelzen beschrieben, wobei die Teile des Be- nach dem Pressen in Wasser abgeschreckt wird. Die
hälters, die dem besonderen Angriff der Metallschmelze Oxidschicht löst sich dabei vollständig vom Unterausgesetzt
sind, aus einem Verbundwerkstoff mit fein- 45 grund und fällt ab.Furthermore, in German Auslegeschrift 1 242 810 according to the use of the composite material
a composite material for containers to accommodate the need for pickling when the workpiece
Melting metal described, the parts of the loading being quenched in water after pressing. the
holder, which is exposed to the special attack of the molten metal oxide layer completely from the sub-exposed
are made of a composite material with a 45 fine base and fall off.
verteilten metallischen und oxidkeramischen Kompo- Besonders gute Ergebnisse in bezug auf die Standnenten
bestehen, wobei die etwa 20 bis 85 Volum- zeit der Matrizeneinsätze und auf die Güte des
prozent, vorzugsweise 40 bis 60 Volumprozent, der hergestellten Werkstückes ergaben sich durch die
Gesamtmenge betragenden metallischen Komponenten erfindungsgemäße Verwendung eines Verbundwerküberwiegend
Molybdän und/oder Wolfram enthalten, 5° stoffes mit einem Gehalt von 63 bis 83 °/0 Molybdän,
während die oxidkeramischen Komponenten über- 13 bis 33 % Zirkoniumoxid und bis zu 10 % Titanoxid,
wiegend aus Zirkoniumoxid gebildet sind, gegebenenfalls mit einem Anteil an Thorium-, Hafnium- und/oder
Titanoxid von bis zu SO»/« Patentansprüche:distributed metallic and oxide ceramic compo- Particularly good results with regard to the standnents exist, whereby the approximately 20 to 85 volume time of the die inserts and the quality of the percent, preferably 40 to 60 percent by volume, of the manufactured workpiece resulted from the total amount of metallic Components according to the invention use of a composite predominantly contain molybdenum and / or tungsten, 5 ° material with a content of 63 to 83 ° / 0 molybdenum, while the oxide-ceramic components are formed from 13 to 33% zirconium oxide and up to 10% titanium oxide, mainly from zirconium oxide , optionally with a proportion of thorium, hafnium and / or
Titanium oxide of up to SO »/« Claims:
Solche Verbundwerkstoffe weisen zwar eine hohe 55
Temperaturwechselbeständigkeit auf, ihre Zugfestigkeit beträgt jedoch nur etwa 15 bis 30 kp/mma, so daß 1. Verwendung eines Verbundwerkstoffes, beman
diese als zur Herstellung von Preßmatrizen m'cht stehend aus 10 bis 50 % Zirkoniumoxid, bis zu
geeignet ansehen mußte, denn die üblichen Werkstoffe 20% Titanoxid, Spuren von Molybdänoxid, Rest
für diesen Verwendungszweck weisen Werte von 6° 50 bis 90% Molybdän zur Herstellung von
100 bis 200 kp/mm2 auf. Man mußte annehmen, daß Matrizeneinsätzen für Matrizen zum Strangpressen
ein so schwacher Werkstoff den hohen Belastungen metallischer Werkstoffe.Such composite materials have a high 55
Resistance to thermal shock, but their tensile strength is only about 15 to 30 kp / mm a , so that 1. Use of a composite material, as such as 10 to 50% zirconium oxide for the production of press dies, had to be regarded as suitable, because the usual materials 20% titanium oxide, traces of molybdenum oxide, the remainder for this purpose have values of 6 ° 50 to 90% molybdenum for the production of 100 to 200 kp / mm 2 . One had to assume that die inserts for dies for extrusion are such a weak material to withstand the high loads on metallic materials.
in der Strangpresse nicht gewaschsen ist. Auch war es 2. Verwendung eines Werkstoffes der im Anbekannt,
daß er eine extrem hohe Sprödigkeit besitzt. Spruch 1 angegebenen Zusammensetzung, bestehend
Dies geht z. B. daraus hervor, daß ein aus einem solchen 65 aus 73% Molybdän, 23% Zirkoniumoxid, 4%
Werkstoff hergestelltes Schutzrohr für Thermoelemente Titanoxid und Spuren von Molybdänoxid für den
sofort zerbricht, wenn es aus einer Höhe von etwa im Anspruch 1 genannten Zweck.
1 m fallen gelassen wird. Zudem mußte man vermuten, 3. Verwendung eines Werkstoffs der im Anspruchhas not been washed in the extruder. It was also the second use of a material known in the An that it has an extremely high brittleness. Proverb 1 specified composition, consisting This is z. B. from the fact that a protective tube for thermocouples made of titanium oxide and traces of molybdenum oxide for the immediately breaks when it comes from a height of about in claim 1 mentioned purpose from such a 65 of 73% molybdenum, 23% zirconium oxide, 4% material.
1 m is dropped. In addition, one had to assume 3. Use of a material in the claim
1 oder 2 angegebenen Zusammensetzung für den im Anspruch 1 genannten Zweck zum Strangpressen
mit anschließendem Wasserabschrecken von Kupfer hoher Leitfähigkeit mit und ohne
Sauerstoffgehalt.1 or 2 specified composition for the purpose mentioned in claim 1 for extrusion
with subsequent water quenching of high conductivity copper with and without
Oxygen content.