DE2906995A1 - Pulverfoermige zusammensetzung zum markieren von heissen metallgegenstaenden - Google Patents
Pulverfoermige zusammensetzung zum markieren von heissen metallgegenstaendenInfo
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Description
MÖNCHEN
DR. E. WIEGAND DR. M. KÖHLER
DIPL-ING. C. GERNHARDT
HAMBURG
DIPL-ING. ]. GLAESER
WIEGAND NiEMANN KÖHLER GERNHARDT GLAESER
DIPL-ING. W. NIEMANN OF COUNSEL
2306995
TElEFON: 089-5554 76/7
TELEGRAMME: KARPATENT TELEX: 529068 KAP. Γ D
D-8000 MÖNCHEN 2 HERZOG-WILHELM-STR. 16
¥. 43 394/79 7/RS
22. Februar 1979
Foseco International Limited Birmingham (England)
Pulverförmige Zusammensetzung zum Markieren von heißen Metallgegenständen
909834/0886
2906935
Die Erfindung bezieht sich auf das Markieren oder Bezeichnen von heißen Metallgegenständen, insbesondere auf
Zusammensetzungen für diesen Zweck und ihre Verwendung für den genannten Zweck. Die Gegenstände können eine Temperatur
von 25o°C oder mehr haben, und die Erfindung ist von
besonderem Wert, wenn die Temperatur 6oo°C oder mehr beträgt.
Heiße Metallgegenstände können eine Markierung oder ein Bezeichnen erfordern, wenn sie stillstehen oder wenn
sie sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen, in welchem Fall nur eine begrenzte Zeit für die Ausführung der Markierung
zur Verfügung steht. Ein Beispiel des letztgenannten Falls ist ein heißer Metallstrang oder -stab, der sich
bei etwa 27 m/min durch eine Prüf- oder Kontrollvorrichtung bewegt und an irgendeiner Stelle markiert werden soll,
wo die Prüfvorrichtung einen Riß oder Sprung aufzeigt. Gießblöcke können dadurch markiert werden, daß man einen zeichendefinierenden
Körper in die Form während des Gießens einschließt, wie dies in der GB-PS 1 46o 292 beschrieben ist,
und es sind klare, dauerhafte Markierungen erhältlich, die noch deutlich nach dem Walzen sichtbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, heiße Metallgegenstände,
die schon gebildet worden sind, mit klaren, dauerhaften Markierungen zu versehen, wobei die Erfindung
sowohl auf sich bewegende als auch stillstehende Gegenstände anwendbar sein soll.
Gemäß der Erfindung ist eine Zusammensetzung zum Markieren oder Bezeichnen eines heißen Metallgegenstands in
Pulverform vorgesehen, die als Hauptanteil,auf das Gewicht
bezogen, ein feuerfestes Pigment und außerdem ein schmelzbares Klebemittel dafür umfaßt.
909834/0886
Das Pigment bildet vorzugsweise wenigstens 6o Gew.56
der Zusammensetzung, und die Menge kann bis zu 9o% oder
sogar mehr betragen. Vorzugsweise besteht das Pigment aus wenigstens einem Metalloxyd oder enthält wenigstens ein
Metalloxyd. Titandioxyd und Chrom(IIl)-oxyd sind besonders bevorzugt,, und andere Beispiele schließen gewisse Arten
von Eisenoxyd, z.B. rotes Eisenoxyd und Magnesiumoxyd und Aluminiumoxyd ein. Ein Anteil, z.B. bis zu 2o Gew.% des
gesamten Pigments kann aus Bariumsulfat bestehen.
der Zusammensetzung, und die Menge kann bis zu 9o% oder
sogar mehr betragen. Vorzugsweise besteht das Pigment aus wenigstens einem Metalloxyd oder enthält wenigstens ein
Metalloxyd. Titandioxyd und Chrom(IIl)-oxyd sind besonders bevorzugt,, und andere Beispiele schließen gewisse Arten
von Eisenoxyd, z.B. rotes Eisenoxyd und Magnesiumoxyd und Aluminiumoxyd ein. Ein Anteil, z.B. bis zu 2o Gew.% des
gesamten Pigments kann aus Bariumsulfat bestehen.
Das schmelzbare Klebemittel besteht vorzugsweise aus einer anorganischen Verbindung, und anorganische Salze werden
besonders bevorzugt. Vorzugsweise sind die Salze solche von Alkali- oder Erdalkalimetallen, und Beispiele dafür
sind die Halogenide, insbesondere die Chloride und
Fluoride von solchen Metallen. Mischungen von Salzen oder Doppelsalze können zur Anwendung gelangen» Ein spezielles Salz von Wert ist Trinatriumpolyphosphat. Das Klebemittel kann aus einer schmelzbaren borhaltigen Verbindung, wie
Boroxydj, Borsäure, Metaborsäure, oder einem Boratsalz, wie Natriumborat, bestehen oder derartige Verbindungen enthalten«
Fluoride von solchen Metallen. Mischungen von Salzen oder Doppelsalze können zur Anwendung gelangen» Ein spezielles Salz von Wert ist Trinatriumpolyphosphat. Das Klebemittel kann aus einer schmelzbaren borhaltigen Verbindung, wie
Boroxydj, Borsäure, Metaborsäure, oder einem Boratsalz, wie Natriumborat, bestehen oder derartige Verbindungen enthalten«
Die Zusammensetzung enthält vorzugsweise 1 bis etwa
4o Gew.9o des Klebemittels, insbesondere 2 bis 35% und ganz besonders Io bis 25%.
4o Gew.9o des Klebemittels, insbesondere 2 bis 35% und ganz besonders Io bis 25%.
Die Zusammensetzung kann einen Zusatzstoff umfassen^
um die Fließfähigkeit der Zusammensetzung zu erhöhen«, Ein solcher Zusatzstoff, nachstehend als "frei fließender Zusatzstoff"
bezeichnet, ist vorzugsweise ein Aluminiumsilicat oder Calciumphosphat. Der frei fließende Zusatzstoff kann
besonders das Mitführen der Zusammensetzung in einem Trägergas zum Sprühen der Zusammensetzung auf den heißen Metallgegenstand
9 um diesen zu markieren,, unterstützen,,
303834/0811
2908995
Die Gegenwart von Wasser in einer Menge von z.B. mehr als 5 Gew.?6 in der Zusammensetzung wird nicht bevorzugt,
da dadurch die Neigung besteht, daß eine Agglomerierung der Pulverteilchen entsteht. Es können jedoch o,l
bis 2 Ge\i.% Wasser vorteilhaft sein, um zu verhindern, daß
eine Suspension der Zusammensetzung in einem Trägergas übermäßig beweglich wird und dazu neigt, zu sehr dispergiert
zu werden und eine" v/eniger dichte und weniger deutlich definierte Markierung zu ergeben.
Die Teilchen in der Zusammensetzung haben vorzugsweise eine Siebgröße unter o,251 mm (6o mesh B.S.S.), vorzugsweise
unter o,152 mm (loo mesh B.S.S.).
Gemäß der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Markieren eines heißen Metallgegenstands die Anwendung einer Zusammensetzung
gemäß der Erfindung in einem Trägergas auf die Oberfläche des heißen Metallgegenstands und gestattet
ein Anhaften der Zusammensetzung an dem Gegenstand.
Der heiße Metallgegenstand kann aus einem Metall, z.B. Stahl, in Strang-, Stab- oder Stangenform bestehen oder ein
Teil eines Knüppels oder Walzblocks sein, der aus einem Walzwerk austritt. Im Fall des Knüppels kann dieser zu
einem Stab ausgewalzt werden, der dann abgeschnitten wird, und es besteht daher eine Notwendigkeit, das Vorderteil
des sich bewegenden Stabs zu markieren, da dieser dazu neigt, die meiste Seigerung zu haben. Der Gegenstand kann
stillstehen, wie dies z.B. bei einem Block oder einer Platte der Fall ist. Gleichgültig, ob der Gegenstand sich bewegt
oder nicht, kann die Zusammensetzung durch ein Schreibgerät aufgebracht werden, um eine Markierung einer vorbestimmten
Gestalt zu erhalten.
909834/0886
Metallgegenstände, z.B. solche aus Eisenmetallen, wie Stahl, haben gewöhnlich eine oberflächliche Oxydschicht
von größerer oder geringerer Dicke, es können jedoch klare, dauerhafte Markierungen auf solche Gegenstände durch die
Verwendung von Massen gemäß der Erfindung erhalten werden, ohne daß irgendeine Notwendigkeit zur Entfernung oder
Vorbehandlung der Oxydschicht besteht. Wenn jedoch eine schlecht anhaftende Schicht von Zunder vorhanden ist, wird
diese vorzugsweise vor dem Aufbringen der Zusammensetzung entfernt. Ferner ist es nicht wesentlich, die Zusammensetzung
in einer reduzierenden Atmosphäre aufzubringen. Auch braucht kein Reduktionsmittel in die Zusammensetzung eingeschlossen
zu werden, da tatsächlich die Zusammensetzung vorzugsweise aus1 feuerfestem Pigment, schmelzbarem Klebemittel und
irgendeinem frei fließenden Zusatzstoff besteht. Die Zusammensetzung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß sie
einen hohen Anteil des wirksamen Markierungsbestandteils, nämlich des Pigments, enthält und eine Erzielung von klaren
Markierungen oder Bezeichnungen ermöglicht, ohne daß hohe Anwendungsraten der Zusammensetzung erforderlich sind.
Die Temperatur des Gegenstandes, auf welchen die Zusammensetzung
aufgebracht wird, kann in dem Bereich von 25o bis 12oo°C liegen, und die Erfindung ist besonders wertvoll,
wenn die Temperatur wenigstens 6000C beträgt. Ein teilweise
erfolgendes oder vollständiges Schmelzen des schmelzbaren Klebemittels unterstützt die Bildung einer Markierung, die
gut an die Oberfläche gebunden ist, auf \i?elche die Zusammensetzung
aufgebracht wird. Sehr dauerhafte klare Markierungen können leicht mittels der Erfindung erhalten werden. Markierungen
mit einem wesentlichen Widerstand gegenüber Abrieb sind erhältlich«, In manchen Fällen kann aus Gründen, die
nicht mit der Markierung verbunden sind, der heiße Gegenstand mit Wasser nach dem Markierungsvorgang abgeschreckt
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werden,und es können Markierungen, die in der Lage sind,
dieser Behandlung zufriedenstellend zu widerstehen, durch die Anwendung der Erfindung erhalten werden.
Ein spezieller Fall, in welchem die Zusammensetzung und das Verfahren gemäß der Erfindung brauchbar sind, ist
dann vorhanden, wenn heißes Metall, z.B. ein Stahlstab, der aus einem Walzwerk austritt, durch einen magnetischen Wirbelstrom-Risseprüfer
geprüft wird. Der Risseprüfer oder die Anzeigevorrichtung kann einem System einverleibt werden, das
bewirkt, daß eine Spritzpistole eine Dosis einer Zusammensetzung gemäß der Erfindung in einem Trägergas auf den Stab
ausstößt, um eine Markierung oder Bezeichnung auf einem Teil zu bilden, der als fehlerhaft festgestellt wurde.
Die Erfindung umfaßt auch einen Metallgegenstand, der durch das Verfahren markiert worden ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.
Die folgenden Bestandteile, sämtlich mit einer Teilchengröße unter o,251 mm (60 mesh B.S.S. Siebgröße) wurden in
den nachstehend angegebenen Anteilen zusammengemischt:
Titandioxyd 79 Gew.%.
Borsäure 2o Gew.%
frei fließender Zusatzstoff 1 Gew.%.
Die Zusammensetzung wurde unter Verwendung von Luft als Trägergas auf einen Stahlstab bei looo°C gesprüht, wobei
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2306935
— y —
der Stab sich mit 27 m/min bewegte, und ergab eine deutlich sichtbare, dauerhafte Markierung.
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß (1) die Borsäure durch den gleichen Anteil von Trinatriumpolyphosphat
ersetzt wurde, (2) alle Bestandteile eine Teilchengröße unter o,152 mm (loo mesh B.S.S. Siebgröße
)hatten und (3) der Stab sich bei Io m/sec bewegte. Wieder ergab sich eine deutlich sichtbare, dauerhafte
Markierung.
Folgende Bestandteile, die sämtlich eine Teilchengröße unter 1,152 mm (loo mesh B.S.S. Siebgröße) hatten,
wurden in den angegebenen Anteilen zusammen gemischt:
Titandioxyd 4o Gew.%
C3irom(lll)-oxyd. 39 Gew.%
Bortrioxyd (boric oxide) 2o Gew„?6
frei fließender Zusatzstoff 1 Gew.%.
Die Zusammensetzung wurde unter Verwendung von Luft als Trägergas auf eine Stahlplatte bei 8oo°C gesprüht,und
es ergab sich eine deutlich sichtbare, dauerhafte Markierung,
Mach Abkühlung wurde die Markierung stark mit einem Schmirgeltuch gerieben,und während diese Behandlung etwas
von dem Markierungsmaterial entfernte, blieb eine beträchtliche Menge zurück, die dazu ausreichte, daß die Markierung
noch klar war.
909834/0886
Claims (8)
- Patentansprüche[l) Pulverförmige Zusammensetzung mit einem Gehalt an feuerfestem Pigment zum Markieren oder Bezeichnen von heißen Metallgegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß sie, auf das Gewicht bezogen, als Hauptanteil das feuerfeste Pigment und außerdem ein schmelzbares Klebemittel dafür enthält«,
- 2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens 6o Gew.% des feuerfesten Pigments enthält.
- 3» Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Io bis 25 Gew.% des schmelzbaren Klebemittels für das Pigment enthält«
- 4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Klebemittel für das Pigment aus einer Bor enthaltenden Verbindung oder einem Alkali- oder Erdalkalisalz besteht.
- 5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen frei fließenden Zusatzstoff enthält.
- 6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5f dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus dem feuerfesten Pigment, dem schmelzbaren Klebemittel dafür und irgendeinem frei fließenden Zusatzstoff besteht.
- 7'. Verwendung einer pulverförmigen Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis β in einem Trägergas zum909834/08862906395Markieren oder Bezeichnen von heißen, sich gegebenenfalls bewegenden Metallgegenständen.
- 8. Verwendung nach Anspruch 7 zum Bezeichnen von Metallgegenständen mit einer Temperatur von wenigstens 6oo°C.909834/0886
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