DE349229C - Verfahren zur Verlaengerung der Lebensdauer von Matrizen und Werkzeugen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verlängerung der -Lebensdauer von Matrizen und Werkzeugen. Für- diese Anmeldung ist gemäß dein Unionsvertrage vom a. Juni rgt r die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom x. September igcg beansprucht: Die Erfindung bezieht sich auf Matrizen und Werkzeuge aus Stahl und-Stahllegierungen, wie sie zum Gesenkschmieden, Ziehen, Kaltschmieden; zur Nietenherstellung und zum Formen der verschiedensten Metallgegenstände verwendet werden. Diese Matrizen und Werkzeuge sind starker Abnutzung durch Erschütterung, Druck, Spannung usw. ausgesetzt und, obwohl sie gewöhnlich aus bestem Werkstoff hergestellt sind, von verhältnismäßig kurzer Lebensdauer.
• Der Zweck der Erfindung besteht in der Verlängerung -der Lebensdauer all der genannten Werkzeuge und Matrizen.
• Versuche haben ergeben, daß die Werkzeuge und Matrizen bedeutend leistungsfähiger und länger brauchbar gemacht werden, wenn sie während des Gebrauchs über ihre natürliche Arbeitshitze hinaus künstlich aufgewisse höhere Temperaturen gebracht werden, -die während der Arbeit aufrechterhalten bleiben. Diese Temperaturen müssen natürlich stets unter der Härtetemperatur liegen.
• Die durch dieses Verfahren erzielte längere Gebrauchsfähigkeit ist derart, daß es ohne weiteres möglich ist, Gesenken und Werkzeugen, die bei der Herstellung von Nieten, Bolzenköpfen usw. benutzt werden, beim Härten einen bedeutend höheren Härtegrad zu belassen, als früher ratsam war. Bisher konnte dies nicht geschehen aus dem einfachen Grunde, daß vielfach die Werkzeuge sprangen und brachen, obwohl die Härte bei weitem nicht an diejenige von Schnelldrehmeißeln, Stanzen üsw. herankam.
• Gleichzeitig können die erwähnten Werkzeuge und Gesenke bei Benutzung des neuen Verfahrens aus Edelstahlen gemacht werden und sind tatsächlich bereits daraus gemacht worden, die bisher keine Verwendung finden konnten, eben weil ihnen die nötige Zähigkeit fehlte.
• Es erwachsen also zweierlei Vorteile aus der Anwendung des neuen Verfahrens.
• Die in Betracht kommenden Temperaturen liegen zwischen i5o und 6oo° C, Die empfehlenswerte Temperatur hängt von den Eigenschaften des Stahles oder der Legierung ab, aus denen die Werkzeuge usw. hergestellt sind. -Für Werkzeuge und Matrizen aus gewissen Spezialstahlen oder -legierungen ,mag eine noch höhere Temperatur als oben angegeben empfehlenswert sein, jedoch bleibt die Regel, daß der Wärmegrad niedriger als die beim Härten nötige Hitze ist, unverändert.
• " Um die zur Anwendung des Verfahrens auf ein bestimmtes Werkzeug oder eine bestimmte Matrize bestgeeignete Temperatur zu bestimmen, ist die Kenntnis. der Zusammensetzung des Stahles oder der Legierung, woraus die Werkzeuge oder Matrizen gefertigt sind, oder zum wenigsten die Kenntnis, der Härtetemperatur erforderlich. Die nachstehenden Beispiele beziehen sich auf Stahie oder Legierungen, die allgemein bekannt sind und .für die erwähnten oder für ähnliche Zwecke. benutzt werden.
• -C?rii`"nit -den 'gewöhnlichen Kohlenstoffstahlen, wie sie allgemein für Gesenke Verwendung finden, anzufangen, also mit Stahlen, die 0,75 bis o,9o Prozent Kohle enthalten, die zwecks Härtung auf 765 bis 8r5° C erhitzt werden und deren Anlaßhitze 4oo° C nicht übersteigt, wäre festzustellen, daß ein sehr hoher Grad von Zähigkeit und Widerstandsfähigkeit solcher Stahle erzielt wird, wenn sie auf Zoo bis 32o° C erhitzt und während des Gebrauchs so erhitzt gehalten werden. Hierbei ist zu beachten, daß, j e kleiner das Fallgewicht des Hammers, je leichter die Schmiedearbeit ist und je leichter sich der zu verarbeitende Werkstoff gibt, es desto empfehlenswerter ist, sich an einen niedrigen Hitzegrad zu halten. Es ist vorteilhaft, Werkzeuge und Matrizen aus C-Stahlen niedriger zu erhitzen und weniger heiß zu halten als solche aus legierten Stahlen, weil C-Stahlwerkzeuge und -matrizen unter beständigem Einfluß höherer Hitzegrade von ihrer Härte einbüßen.
• Matrizen oder Werkzeuge aus mit Nickel, Chrom, Carbon-Chrom, Chrom-Vanadium, Cobalt-Chrom, Wolfram oder Molybdän legierten Stahlen werden zum Teil von Temperaturen bis zu 6oo° C kaum beeinflußt, soweit ihre Härte in Betracht kommt.
• Das bezieht sich z. B. auf einen Wolfram-Schnelldrehstahl von etwa folgender Zusaininensetzung: C o,65, W 16, Cr 3,40, Va o,8o Prozent. Werkzeuge oder Matrizen aus sogenanntem Wolfram-Schnelidrehstahl von dieser oder ähnlicher Zusammensetzung für schwere Schmiedearbeit, .zum Abgraten und Stanzen, erfahren eine bedeutende Erhöhung ihrer Arbeitsleistung, wenn; sie auf 6oo° C erhitzt und auf dieser Temperatur während des Gebrauchs erhalten werden. Die Leistungsfähigkeit der Werkzeuge ist vermöge dieses Verfahrens leicht zu verdoppeln.
• Werkzeuge oder Matrizen aus billigem Schnelldrehstahl ohne Wolfram, z. B. von folgender Zusammensetzung: C 450, Co 3,25, Cr i2, Mo 0,75 Prozent können auf etwa 450°C erhalten werden, ohne die nötige Härte zu verlieren.
• Matrizen und Werkzeuge für hydraulische Arbeit sowie für heißes Abgraten und Stanzen, aus Stahl mit C0,45, W2,oo, Cr z, Si o,8o Prozent auf 26o° C erhitzt, und Matrizen und Werkzeuge für heißes Abgraten, Schmieden im Gesenk, Heiß- oder Kaltschmieden von Bolzenköpfen, aus Stahl mit etwa C o,go, \1n 0,40, Cr 3,50, Si o,2o Prozent, erhalten bedeutend längere Lebenskraft, wenn sie auf etwa 400° C erhitzt und in dem Zustande benutzt werden, Das Erhitzen und Erhitzthalten kann auf verschiedene Weise bewerkstelligt werden, Ein Weg, der sich für alle nötigen Temperaturen bewähren wird und vielleicht der einfachste und billigste ist, besteht darin, das Werkzeug oder die - Matrizen mit einer Packung von Kieselguhr zu umgeben und diese durch Gasbrenner zu erhitzen. Auf diese Weise wird Matrize oder Werkzeug gleichmäßig erhitzt und kann leicht auf der richtigen Hitze erhalten werden.
• An Stelle des Kieselguhr kann auch feiner Formsand treten.
• Schließlich kann das Erhitzen auf elektrischem Wege stattfinden.
• Unter gewissen Verhältnissen, wo Matrize oder Werkzeug nicht über 32o° C erhitzt zu werden braucht, kann ein ölbad oder auch ein Bleibad oder ein solches von Blei und Zinn an die Stelle der Packung .treten. Dabei sei erwähnt, daß eine Verbindung von i4. Teilen Blei mit 8 Teilen Zinn bei etwa 22o° C und eine solche vön 38 Teilen Blei und 8 Teilen Zinn bei etwa 27ö° C schmilzt, Diese Wärmegrade werden häufig benötigt. und der flüssige Zustand dieser Legierungen würde die Hitze der Matrize oder des Werkzeuges anzeigen.
• Das Erhitzen des Werkzeuges oder der Matrize und die Hitze der Packung oder des Bades ist leicht regelbar durch Wärmemesser, die am Werkzeug selbst oder in der Packung oder im Bad angebracht werden können, nach außen ablesbar zu machen.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUcH: Verfahren zur Verlängerung der Lebensdauer von Matrizen und Werkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß sie künstlich über die bei der Arbeit entstehende Wärme hinaus erhitzt und während des Gebrauchs auf dieser Hitze erhalten werden.