DE2101185A1 - Material for extrusion dies - Google Patents
Material for extrusion diesInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C25/00—Profiling tools for metal extruding
- B21C25/02—Dies
- B21C25/025—Selection of materials therefor
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/0047—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
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Description
Firma Metallwerk Plansee AG & Co.KG, A-6600 Reutte /Tirol, ÖsterreichMetallwerk Plansee AG & Co.KG, A-6600 Reutte / Tyrol, Austria
Als Werkstoffe für Strangpreßmatrizen, die zur Verarbeitung von Buntmetallen oder Stahllegierungen dienen, werden wegen der hohen Anforderungen bezüglich Warmfestigkeit und Zähigkeit in großem Umfang Stellite und warmfeste Stähle verwendet. Man hat ferner schon versucht, Strangpreßmatrxzen aus reinen oxydischen Werkstoffen, z.B. aus Zirkonoxyd, herzustellen. Diese Werkstoffe haben jedoch den Nachteil, daß sie schwer bearbeitbar sind und im Einsatz wegen ihrer größen Sprödigkeit bald rissig werden. Neuerdings hat sich gezeigt, daß für Strangpreßmatrizen Verbundwerkstoffe auf der Basis von Molybdän und/oder Wolfram, die Zirkonoxyd in Mengen von 15 - 80 Vol. % enthalten, hervorragend geeignet sind. Ein Nachteil dieser Verbundwerkstoffe ist jedoch der, daß Zirkonoxyd bei hohen Temperaturen Phasenumwandlungen erleidet, die mit Volumsänderungen verbunden sind und deshalb zu starken inneren Spannungen führen. Es müssen deshalb besondere Maßnahmen getroffen werden, um diese Phasenumwandlungen zu unterdrücken. Beispielsweise können weitere Oxyde zugesetzt werden,die eine Phase des Zirkonoxydfl in ei-As materials for extrusion dies, which are used for processing non-ferrous metals or steel alloys, stellite and heat-resistant steels are used to a large extent because of the high requirements with regard to high-temperature strength and toughness. Attempts have also been made to produce extrusion matrices from pure oxide materials, for example from zirconium oxide. However, these materials have the disadvantage that they are difficult to work with and that they soon crack in use because of their great brittleness. It has recently been shown that composite materials based on molybdenum and / or tungsten, which contain zirconium oxide in quantities of 15-80% by volume, are excellently suited for extrusion dies. A disadvantage of these composite materials, however, is that zirconium oxide undergoes phase changes at high temperatures which are associated with changes in volume and therefore lead to strong internal stresses. Special measures must therefore be taken to suppress these phase changes. For example, further oxides can be added which form a phase of the zirconium oxide
1Θ98 U/10401Θ98 U / 1040
"5662/22/Mfa "Χ" 11· Januar 1971"5662/22 / Mfa" Χ "11 January 1971
nem weiten. Temperaturbereich stabilisieren.nem wide. Stabilize temperature range.
Der erfindungsgemäße Werkstoff weist die Vorzüge dieser Verbundwerkstoffe auf, ohne daß Phasenumwandlungen der oxydischen Phase zu befürchten sind. Gegenstand der Erfindung ist ein Werkstoff für Strangpreßmatrizen aus fein verteiltem Molybdän und/oder Wolfram sowie oxydkeramischen Komponenten, der sich dadurch auszeichnet, daß der Anteil an Molybdän bzw. Wolfram 4O - 9Öf vorzugsweise 6O - 92 Vol. % beträgt und der Rest aus Oxyden besteht, die bis ca. 1700° C stabil sind. Als oxydische Komponente für den neuen Werkstoff für Strangpreßmatrizen kommen in Frage:The material according to the invention has the advantages of these composite materials without the fear of phase changes in the oxidic phase. The subject of the invention is a material for extrusion dies made of finely divided molybdenum and / or tungsten and oxide-ceramic components, which is characterized in that the proportion of molybdenum or tungsten is 40-90 % by volume and the remainder consists of oxides that are stable up to approx. 1700 ° C. The following can be considered as oxidic components for the new material for extrusion dies:
Aluminium-, Thorium-, Beryllium-, Titan-, Magnesium-, Calzium-, Chrom-, Cer-, Tantal-, Silizium-, Yttriumoxyd usw.. Neben den reinen Oxyden kommen auch Mischoxyde, z.B. Spinelle oder Silikate, in Frage.Aluminum, thorium, beryllium, titanium, magnesium, calcium, chromium, cerium, tantalum, silicon, Yttrium oxide etc. In addition to the pure oxides, mixed oxides, e.g. spinels or silicates, are also possible.
Die neuen Werkstoffe für Strangpreßmatrizen können pulvermetallurgisch hergestellt werden. Die Ausgangspulver, z.B. Aluminiumoxyd und Molybdän, werden miteinander vermischt, verpreßt und unter Schutzgas, z.B. Argon, gesintert. Auf diese Weise kann man die rohen Strangpreßmatrizen herstellen, die durch spanabhebende Bearbeitung oder Funkenerosion in die endgültige Form gebracht werden können. Der besondere Vorzug dieser neuen Werkstoffe für Strangpreßmatrizen besteht darin, daß sie trotz ihrer hohen Warmfestigkeit verhältnismäßig gut verarbeitbar sind und keine Neigung zum Verschweißen mit dem Strangpreßgut aufweisen. Mit den neuen Strangpreßmatrizen kann weitgehend ohne Schmiermittel gearbeitet werden. Sie können über lange Betriebszeiten verwendet werden, ohne daß es zu einem Ansatz von Verunreinigungen an der Oberfläche kommt.The new materials for extrusion dies can be produced by powder metallurgy. The starting powders, e.g. aluminum oxide and molybdenum, are mixed with one another, pressed and placed under protective gas, e.g. Argon, sintered. In this way you can produce the raw extrusion dies by cutting Machining or spark erosion can be brought into the final shape. The special advantage of this new materials for extrusion dies is that, despite their high heat resistance, they are relatively easy to process and have no tendency to weld with the extruded material. With the new extrusion dies can be operated largely without lubricants. They can be used for long periods of operation without becoming a Accumulation of impurities comes to the surface.
Nachfolgend werden noch einige Ausführungsbeispiele der Erfindung beschreiben:A few more exemplary embodiments are shown below describe the invention:
10983A/104010983A / 1040
zr 2IQ1185 zr 2IQ1185
5662/22/Ma -Jt- 5662/22 / Ma -Jt- Ii. Januar 1971Ii. January 1971
1. 8o Vol. 56 feines Molybdänpulver wird mit 1. 8o vol. 56 fine molybdenum powder is used with
~0 Vol. % Aluminiumoxyd innig gemischt und in einer Kugelmühle fünf Stunden naß gemahlen. Aus der Pulvermischung werden scheibenförmige Preßlinge hergestellt und anschließend in Wasserstoff bei 1700 C einige Stunden gesintert. In diese Rohlinge wird durch Bohren, Fräsen und Funkenerosion das gewünschte Profil der Matrize eingearbeitet.~ 0 % by volume of aluminum oxide mixed intimately and wet ground in a ball mill for five hours. Disk-shaped compacts are produced from the powder mixture and then sintered in hydrogen at 1700 ° C. for a few hours. The desired profile of the die is worked into these blanks by drilling, milling and spark erosion.
2. Die Ausgangspulvermischung besteht aus 85 Vol.94 Molybdän und 15 Vol. % Thoriumoxyd. Die daraus hergestellten Preßlinge werden eine Stunde bei l800° C in Wasserstoff gesintert. Die übrigen Verfahrensschritte2. The starting powder mixture consists of 85 vol. 94 molybdenum and 15 vol. % Thorium oxide. The compacts produced therefrom are sintered in hydrogen at 1800 ° C. for one hour. The remaining procedural steps
werden wie in Beispiel 1 angegeben, ausgeführt. (jare carried out as indicated in Example 1. (j
3. Eine Pulvermischung von Molybdän mit 20 Vol. % Berylliumoxyd wird innig gemischt, verpreßt und in Wasserstoff bei 1730° C für einige Stunden gesintert. Auch in diesem Falle werden die Rohlinge, wie in Beispiel 1 näher.beschrieben, weiter bearbeitet· 3. A powder mixture of molybdenum with 20 % by volume of beryllium oxide is intimately mixed, pressed and sintered in hydrogen at 1730 ° C. for a few hours. In this case, too, the blanks are processed further, as described in more detail in Example 1.
4. Eine Pulvermischung aus Molybdän und 25 Vol. % Titandioxyd wird verpreßt und in Argon bei I700 C gesintert. Die Sinterrohlinge werden anschließend zu Strangpreßraatri-zen weiter verarbeitet. 4. A powder mixture of molybdenum and 25 % by volume of titanium dioxide is pressed and sintered at 1700 ° C. in argon. The sintered blanks are then processed into extrusion strips.
5. Molybdänpulver wird mit 10 Vol. % Ceroxyd innig gemischt, verpreßt und in Argon bei 1700° C gesintert. Die Weiterverarbeitung erfolgt wie in Beispiel 1. 5. Molybdenum powder is intimately mixed with 10 % by volume of cerium oxide, pressed and sintered in argon at 1700 ° C. Further processing takes place as in example 1.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformeη beschränkt. Die metallische Phase des neuen Werkstoffs für Strangpreßmatrizen kann nicht nur aus Molybdän, sondern auch aus Wolfram oder Legierungen deis Molybdäns mit Wolfram bestehen. Ferner können noch weitere metallische Legierungszusätze vorhanden sein. Ebenso kann die oxydische Phase noch weitere Zusätze an nichtmetallischen Komponenten, z.B. intermetallischeThe invention is not limited to the embodiments described. The metallic phase of the New material for extrusion dies can be made not only of molybdenum, but also of tungsten or alloys deis molybdenum with tungsten. Furthermore, you can still other metallic alloy additives may be present. The oxidic phase can also contain other additives non-metallic components, e.g. intermetallic
109834/1040109834/1040
?10118 ^ . Januar 1971 ? 10118 ^ . January 1971
¥ o ¥ o
Verbindungen, die bis 1700 C stabil sind, enthalten. Die aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff hergestellten Strangpreßmatrizen können zum Strangpressen von metallischen Werkstoffen aller Art verwendet werden.Compounds that are stable up to 1700 C contain. The extrusion dies produced from the material according to the invention can be used for the extrusion of metallic materials of all kinds.
- Patentansprüche - 5 -- Claims - 5 -
1 0 9 ü J 4 / 1CH 01 0 9 ü J 4 / 1CH 0
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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Also Published As
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