DE1652610C - Use of a composite material for the production of die inserts for dies for the extrusion of steel - Google Patents
Use of a composite material for the production of die inserts for dies for the extrusion of steelInfo
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Description
I 652I 652
Die Erlindung hetrifft die Verwendung eines Verbundwerkstoffes, bestehend aus 10 bis 50°/„ Zirkoniumoxyd, bis zu 20°/Q Titanoxyd, Spuren von Molybdänoxyd, Rest 50 bis 90°/„ Molybdän zur Herstellung von Matrizeneinsätzeii für Matrizen zum Strangpressen metallischer Werkstoffe, nach Patent P 1 602 395, nunmehr zum Strangpressen von Stahl.The invention concerns the use of a composite material consisting of 10 to 50 ° / "zirconium oxide, up to 20 ° / Q titanium oxide, traces of molybdenum oxide, the remainder 50 to 90 ° /" molybdenum for the production of die inserts for dies for the extrusion of metallic materials Patent P 1 602 395, now for the extrusion of steel.
Durch die deutsche Auslegeschrift 1 242 810 ist bereits ein Werkstoff dieser Gattung bekanntgeworden. Er soll besonders für Behälter zur Aufnahme von Melallschmelzen, insbesondere Eisen- und Stahlschmelzen geeignet sein.A material of this type has already become known through the German Auslegeschrift 1 242 810. It is intended especially for containers for holding molten metal, in particular iron and steel melts be suitable.
Im Hauptpatent wurde bereits vorgeschlagen, den genannten Verbundwerkstoff bzw. dispersionsgehärteten Werkstoff zum Strangpressen von metallischen Werkstoffen zu verwenden. Zum Strangpressen von Stahlwerkstoffen benutzte man in der Regel bisher Matrizen aus Molybdän oder schwach legiertem Molybdän, die jedoch nach fa^t jeder Pressung deformiert wurden. Sie mußten wieder gerichtet werden. Zudem weist das damit hergestellte Werkstück aus Stahl über seine Länge unzulässige Maßabweichungen auf, die durch die Deformation der Matrize hervorgerufen wurden.In the main patent it has already been proposed that named composite material or dispersion-hardened material for extrusion of metallic Materials to be used. For the extrusion of steel materials one usually used up to now Matrices made of molybdenum or weakly alloyed molybdenum, which, however, deform after each pressing became. They had to be judged again. In addition, the steel workpiece produced with it has Inadmissible dimensional deviations over its length caused by the deformation of the die became.
Fin in den eingangs erwähnten Legieriingsbereich a.5 fallender Werkstoff aus 73°/„ Molybdän, 23°;O Zirkoniumoxyd, 40Zn Titanoxyd und Spuren von Molybdänoxyd weist bei I K)O0C, nämlich bei der für das Stahlstrangpressen üblichen Temperatur, eine Zugfestigkeit von nur 18 kp/mm2 auf. Er mußte deshalb dem Fachmann als zur Herstellung von Strangpreßmalri/en zum Verprcsser. \on Stahl ungeeignet erscheinen, denn selbst das für diesen Zweck nur bedingt geeignete reine bzw. schwach legierte Molybdän weist bei dieser Temperatur eine Zugfestigkeit von immerhin 47 k ρ'mm2 auf.Material made of 73 ° / “molybdenum, 23 °; , O zirconium oxide, titanium oxide 4 0 Z n and traces of molybdenum oxide has at IK) O 0 C namely in the conventional steel for the extrusion temperature, a tensile strength of only 18 kgf / mm 2. He therefore had to be known to the skilled person as a compressor for the production of extrusion molds. \ on steel appear unsuitable, because even the pure or weakly alloyed molybdenum, which is only partially suitable for this purpose, has a tensile strength of at least 47 k ρ'mm 2 at this temperature.
Um so überraschender war es, daß die erfindungsgemäße Verwendung eines Verbundwerkstoffes beim Strangpressen von Stahl mit der Maßgabe, daß der Verbundwerkstoff aus fcinvcrteiltcn metallischen und oxydkeramischen Komponenten besteht, wobei die metallische Komponente 20 bis 85, vorzugsweise 40 bis 60 Volumprozent des Werkstoffs ausmacht und wobei Molybdän ganz oder teilweise durch Wolfram ersetzt sein kann, während die oxydkernmischc Komponente überwiegend aus Zirkoniumoxyd besteht, ein hervorragendes Ergebnis brachte. Die Standzeit der so hergestellten Matrizen betrug ein Mehrfaches derjenigen aus Molybdän oder schwach legiertem Molybdän.It was all the more surprising that the invention Use of a composite material in the extrusion of steel with the proviso that the Composite of divided metallic and There is oxide ceramic components, the metallic component 20 to 85, preferably 40 to 60 percent by volume of the material and where molybdenum is wholly or partially replaced by tungsten while the mixed oxide core component consists predominantly of zirconium oxide, an excellent one Brought result. The service life of the matrices produced in this way was several times that made of molybdenum or weakly alloyed molybdenum.
Es hat sich die überraschende Tatsache gezeigt, daß das herkömmliche Schmieren nicht mehr erforderlich ist. Dies ist bedeutungsvoll, denn bisher wunk zum Strangpressen von Stahl Glas als Schmiermittel verwendet, das in umständlichem Verfahren auf die zu verpressenden Stahlbolzen aufgebracht und nach dem Verpressen wieder aus dem Container bzw. vom Preßprofil entfernt werden mußte.The surprising fact has been found that conventional lubrication is no longer necessary is. This is significant, because so far wunk to Extrusion of steel glass is used as a lubricant, in a cumbersome process on the too applied pressing steel bolts and after pressing again from the container or from the press profile had to be removed.
Die erflndungsgemaOe Verwendung zeigt noch eine Reihe weiterer überraschender Vorteile: The use according to the invention shows a number of other surprising advantages:
Man kann direkt in Wasser pressen, wobei das Wasser bis in die Austrittsöffnung der Matrize gelangen darf, ohne daß durch den Temperaturschock eine Schädigung der Matrize eintreten würde.You can press directly into water, whereby the water reaches the outlet opening of the die may without damage to the die due to the temperature shock.
Ferner kann die Matrize zwischen den einzelnen Pressungen schroff und rasch abgekühlt werden. Es haben sich eine ausgezeichnete Oberfläche und Maßgenauigkeit der Preßprodukte gezeigt.Furthermore, the die can be cooled rapidly and abruptly between the individual pressings. It have shown an excellent surface and dimensional accuracy of the pressed products.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes kann die metallische Komponente bis zu 50 Gewichtsprozent Chrom enthalten. Um besonders gute Ergebnisse zu erzeilen, können die keramischen Komponenten bis zu 10 Gewichtsprozent stabilisierende Zusätze, ζ. R. Kalziumoder Magnesiiimoxyd oder bis zu 50 Gewichtsprozent Thorium-, Hafnium- und/oder Titanoxyd enthalten.According to a preferred embodiment of the composite material according to the invention, the metallic Component contain up to 50 percent by weight of chromium. In order to achieve particularly good results, the ceramic components can contain up to 10 percent by weight of stabilizing additives, ζ. R. Calcium or Magnesium oxide or up to 50 percent by weight thorium, hafnium and / or titanium oxide.
I m folgenden ist ein Ausführungsbeispiel hesd.rieben: Bei einer Temperatur von 11000C wurde ein Dolzen aus Stahl mit der Zugfestigkeit von mindestens 37 kp/ mm2 und der Abmessung 72 mm Durchmesser und mm Länge zu einer Rundstange von 13,2 mm Durchmesser verpreßt. Die Matrize zeigte keine meßbare Maßänderung. Die Verwendung von Schmiermitteln erübrigte sich.I m is hesd.rieben following an embodiment: At a temperature of 1100 0 C a Dolzen steel was mm with tensile strength of at least 37 kp / 2 and the dimension of 72 mm in diameter and mm Length mm to a round rod of diameter 13.2 pressed. The die showed no measurable change in size. The use of lubricants was unnecessary.
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