DE4100582C2

DE4100582C2 - Schmierzusammensetzung zum Warm- und Heißschmieden und deren Verwendung

Info

Publication number: DE4100582C2
Application number: DE4100582A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kashiwaya; Itaru Ishibashi; Tamotsu Nakamura
Original assignee: Sumico Lubricant Co Ltd
Current assignee: Sumico Lubricant Co Ltd
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1991-01-10
Publication date: 1995-11-30
Anticipated expiration: 2011-01-11
Also published as: US5141659A; DE4100582A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine weiße bzw. farblose oder hellfarbige Schmierzusammensetzung zum Warm- oder Heißschmieden und deren Verwendung.

Beschreibung des Standes der Technik

Beim Warm- oder Heißschmieden, welches das Erwärmen und Schmieden eines Werkstücks aus Metall- oder Legierungsmaterial umfaßt, wird die Gesenkform auf eine Temperatur im Bereich von 100° bis 400°C während des Schmiede vorgangs erhitzt gehalten.

Dieses Schmieden erfordert den Einsatz eines hitzebeständigen Schmiermittels. Als hitzebeständige, zum Schmieden geeignete Schmiermittel wurden hauptsächlich dunkle Schmiermittel verwendet, die ein anorganisches festes Schmiermittel wie etwa Graphit oder Molybdänsulfid in Wasser dispergiert, ein Mineralöl oder ein synthetisches Öl enthalten. Der Grund hierfür ist, daß ein festes Schmiermittel hervorragende Schmierfähigkeit bei erhöhten Temperaturen besitzt.

Da die dunklen Schmiermittel Probleme hinsichtlich der Arbeits umgebung wie etwa das Verschmieren der Einsatzstelle oder die Beeinträchtigung der Elektroleitfähigkeit hervorgerufen haben, bestand in den letzten Jahren ein Bedürfnis zur Entwicklung eines unbedenklichen weißen Schmiermittels. Die üblichen weißen, zum Schmieden geeigneten Schmiermittel haben jedoch das Problem eines hohen Reibungskoeffizienten im Bereich der Temperaturen beim Warm- und Heißschmieden im Vergleich zu einem Schmiermittel wie etwa Graphit.

Die Reibungskoeffizienten, welche die gebräuchlichen dunklen Schmiermittel bei den vorherrschenden Temperaturen während des Warm- und Heißschmiedens aufweisen, können nicht als ausreichend gering bezeichnet werden. Es besteht die Möglichkeit, daß die Schmiermittel sich an der Gesenkform fest fressen und nicht immer ein voll befriedigendes Lösen eines geschmiedeten Produkts von der Gesenkform erlauben.

Die Verwendung von Polymeren wie etwa Polyethylen in bestimmten Schmierzusammensetzungen ist per se aus dem Stand der Technik bekannt. Patent abstracts of Japan C-521 Vol. 12 Nr. 301 (1988) offenbart eine Zusammensetzung zur Herabsetzung der Gleitreibung, wobei man ein Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht mit Öl tränkt. Aus der dabei entstehenden Aufschlämmung bzw. Paste wird dann der eigentliche Schmierstoff, nämlich das Öl freigesetzt.

US 4239 632 betrifft selbsttragende Gleitmittelzusammensetzungen in Form eines festen Gels umfassend ein Polymer, eine wärmeleitfähige Substanz und Schmieröl. Ein in einer Wasser- oder Ölphase dispergiertes Polymer ist nicht offenbart.

Chemical Abstracts Vol. 91 (1971) 42988n lehrt eine Schmierzusammensetzung umfassend ein wasserlösliches Polymer wie etwa Polyethylenoxid mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 290 000 und Wasser.

EP 0403 306 A1, die eine Patentanmeldung mit älterem Zeitrang darstellt, aber erst nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, betrifft ein trägerfreies, pulverförmiges Schmiermittel, welches weiterhin eine Komponente mit adhäsiven Eigenschaften, wie etwa ein Polymerharz aufweist.

US 32 749 415 offenbart eine Schmierzusammensetzung, umfassend ein Kohlenwasserstofföl und Polyethylen mit einem mittleren Molekulargewicht im Bereich von mehr als einer Million bis etwa 5 Millionen und Teilchendurchmessern von z. B. 40 mesh (400 µm) bis zu z. B. 100 mesh (125 µm). Die Zusammensetzung wird hergestellt durch Vermischen der Polymerkomponente mit einem Schmiermittel und anschließendes Schmelzen des Polymers wodurch ein homogenes Gel erhalten wird. Eine Dispersion von Polyethylenpulver ist nicht offenbart.

Aus der US 800,0333 ist es bekannt, ein Schmiermittel zu verwenden, umfassend von C2 bis C18 Alkenen abgeleitete luftoxidierte Polymere, welche gegebenenfalls auch in dispergierter Form vorhanden sein können. Die Polymere weisen einen Dicarbonsäuregehalt von mehr als 10 Gew.-% auf und bezüglich eines maximalen Teilchendurchmessers von z. B. nicht mehr als 30 µm finden sich keine Angaben.

US 3 227 652 offenbart fluide Schmiermittelemulsionen auf Wasserbasis, deren Viskosität durch die Zugabe eines Ethylenoxidpolymers mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht im Bereich von 100 000 bis 4 Mio. erhöht wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Das Ziel dieser Erfindung, der das Bedürfnis zugrunde liegt, die Probleme des oben beschriebenen Standes der Technik zu beseitigen, ist es, eine weiße oder hellfarbige, zum Warm- und Heißschmieden geeignete Schmierzusammensetzung bereitzustellen, die für Menschen ungefährlich ist und einen ausreichend geringen Reibungskoeffizienten bei den vorherrschenden Warm- und Heißschmiedetemperaturen aufweist und sich durch Lösbarkeit von der Gesenkform und eine Beständigkeit gegen Festfressen an der Gesenkform auszeichnet.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schmierzusammensetzung sowie deren Verwendung als Schmiermittel, wie in den Ansprüchen 1-15 beansprucht.

Für die Lösung der oben erwähnten Probleme beruht ein erster Aspekt dieser Erfindung in der Bereitstellung einer Schmierzusammensetzung, enthaltend 0,1-40 Gew.-% eines ultrahochmolekularen Polyethylenpulvers mit einem Molekulargewicht von mindestens 1 000 000 und einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 30 µm, dispergiert und enthalten in einem wäßrigen oder öligen Medium. Ein zweiter Aspekt dieser Erfindung beruht in der Bereitstellung einer Schmierzusammensetzung, enthaltend 0,1-40 Gew.-% eines ultrahochmolekularen Polyethylenpulvers mit einem Molekulargewicht von mindestens 1 000 000 und einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 30 µm und ein weißes oder hellfarbiges anorganisches festes Schmiermittel, dispergiert und enthalten in einem wäßrigen oder öligen Medium. Ein dritter Aspekt dieser Erfindung beruht in der Bereitstellung einer Schmierzusammensetzung, enthaltend 0,1-40 Gew.-% eines ultrahochmolekularen Polyethylenpulvers mit einem Molekulargewicht von mindestens 1 000 000 und einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 30 µm und ein Polyethylenoxidpulver, das einen Schmelzpunkt im Bereich von 800 bis 120°C besitzt, dispergiert und enthalten in einem wäßrigen Medium.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Diese Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das ultrahochmolekulare Polyethylenpulver als Schmiermittel wie oben beschrieben verwendet wird. Diese Substanz ist dafür bekannt, daß sie weiß und ungefährlich für Menschen ist, sowie, daß sie im Bereich der Raumtemperatur hervorragende selbstschmierende Eigenschaften aufweist.

Das für diese Erfindung verwendete ultrahochmolekulare Polyethylenpulver soll günstigerweise einen Teilchendurchmesser von nicht mehr als etwa 30 µm haben. Besitzt es einen größeren Teilchendurchmesser, wird es vor dem Einsatz einer geeigneten Behandlung zur Verringerung der Größe unterworfen.

Die Medien, die in dieser Erfindung wirksam eingesetzt werden können, beinhalten Wasser und Öle. Das verwendete Öl kann üblicherweise aus Mineralölen, Pflanzenölen, synthetischen Ölen ausgewählt werden, abhängig von den Einsatzbedingungen. Da diese Erfindung auf die Bereitstellung eines weißen oder hellfarbigen Schmiermittels gerichtet ist, soll das verwendete Öl günstigerweise transparent sein oder eine weiße oder helle Farbe besitzen.

Man kann die Schmierzusammensetzung herstellen, indem man das ultrahochmolekulare Polyethylenpulver mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 1 000 000 in ein Medium wie oben beschrieben einbringt und dispergiert. Diese Zusammensetzung kann, sofern erforderlich, bekannte Additive wie oberflächenaktive Mittel, Antiseptika, Verdicker und anorganische feste Schmiermittel enthalten.

Diese Additive sind in der Lage, nicht nur die Schmierwirkung synergistisch zu verstärken, sondern auch die Stabilität der Zusammensetzung zu verbessern und die Schmierfähigkeit zu stabilisieren.

Das oberflächenaktive Mittel kann ein anionisches, nicht ionisches oder kationisches oberflächenaktives Mittel sein, unter der einzigen Voraussetzung, daß es mit dem für die Dispersion verwendeten Medium kompatibel sein sollte.

Die Antiseptika und Verdicker können solche sein, die im allgemeinen in Schmierzusammensetzungen verwendet werden.

Allgemein sind die Anteile der oberflächenaktiven Mittel, Antiseptika und Verdicker, die zugegeben werden, jeweils günstigerweise im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%, wie es auch bei der Formulierung dieser Schmiermittelklasse verbreitet ist.

Die anorganischen festen Schmiermittelpulver umfassen geeignete weiße anorganische feste Schmiermittelpulver einschließlich Bornitrid (BN), Cerfluorid (CeF₃), Zinksulfid (ZnS), Antimon trioxid (Sb₂O₃), Zinkoxid (ZnO), Calciumfluorid (CaF₂) und weißer Glimmer und geeignete hellfarbige anorganische feste Schmiermittelpulver einschließlich grüner Glimmer und hellbrauner Glimmer beispielsweise. Weiterhin können weiße bis hellfarbige tonhaltige Mineralien wie etwa Bentonit und Kaolin verwendet werden.

Verwendet man ein wäßriges Medium, so kann das Schmiermittel pulver in Kombination mit einem Polyethylenoxidpulver eingesetzt werden, das einen Schmelzpunkt im Bereich von 800 bis 120°C besitzt.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist auf einfache Weise erhältlich, indem man das ultrahochmolekulare Polyethylenpulver mit dem Medium und den oben genannten Additiven vermischt. Die Schmierzusammensetzung wird zur Anwendung gebracht, indem sie auf die Gesenkform durch Sprühen, Einstreichen, Eintauchen etc. aufgebracht wird.

Das in dieser Erfindung verwendete ultrahochmolekulare Poly ethylenpulver ist als ein solches definiert, das ein Molekular gewicht von mindestens 1 000 000 besitzt. Die Ursache für dieses Molekulargewicht ist wie folgt. Wenn das Molekulargewicht weniger als 1 000 000 ist, verflüchtigt sich das Polyethylenpulver vollständig bei den herrschenden Warm- und Heißschmiedetemperaturen und wird daran gehindert, die erwartete Schmierfähigkeit zu zeigen. Ein Polyethylenpulver, das ein Molekulargewicht von mehr als 1 000 000 besitzt, verflüchtigt sich nicht vollständig, selbst wenn es bei Temperaturen nahe an 400°C karbonisiert wird. Das so erzeugte Carbid erhält die Schmierfähigkeit und zeigt, selbst wenn es bei erhöhten Temperaturen an der Schmierfläche geschmolzen oder in ein Carbid umgewandelt wird, die folgenden außergewöhnlichen Eigenschaften: es weist einen geringen Reibungskoeffizienten auf und verhindert gleichzeitig das Auftreten von direktem Kontakt zwischen der Gesenkform und dem geschmiedeten Werkstück und verhindert den Vorgang des Festfressens. Nach Abkühlung der Gesenkform bildet das Polyethylenpulver einen relativ harten Film an der Oberfläche der Gesenkform und dieser Film bewirkt zufriedenstellende Formfreisetzungseigenschaften.

Das ultrahochmolekulare Polyethylenpulver wird in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 40 Gew.-% eingesetzt. Wenn diese Menge geringer als 0,1 Gew.-% ist, dann besteht die Möglichkeit, daß die Polyethylenpulvermenge, welche die Karbonisierung bei erhöhten Temperaturen übersteht, zu gering ist, um ein Festfressen zu verhindern. Wenn die Menge 40 Gew.-% übersteigt, dann verbessert der Überschuß nicht proportional die Schmierung und verursacht Verstopfung von Vertiefungen in der Gesenkform. Vorzugsweise ist die Menge des zugegebenen Polyethylenpulvers im Bereich von 5 bis 20 Gew.-%.

Der weiße oder hellfarbige anorganische feste Schmierstoff kann in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 40 Gew.-% zugesetzt werden. Die geringste Menge, bei welcher der anorganische feste Schmierstoff seine Wirkung bei Verwendung in Kombination mit dem ultrahochmolekularen Polyethylenpulver zeigt, ist etwa 0,1 Gew.-%. Wenn die Menge 40 Gew.-% übersteigt, dann verbessert der Überschuß nicht proportional die Schmierfähigkeit und verursacht Verstopfung von Vertiefungen in der Gesenkform. Vorzugsweise ist die Menge des zugegebenen anorganischen festen Schmiermittels im Bereich von 5 bis 20 Gew.-%.

Aufgrund der Anwesenheit des ultrahochmolekularen Polyethylen pulvers zeigt das anorganische feste Schmiermittel eine Schmier wirkung, die es niemals erreichen würde, wenn das anorganische feste Schmiermittel dem Medium alleine zugefügt wird. Obgleich die Ursache für dieses Verhalten nicht klar ist, kann es logisch durch eine Voraussetzung erklärt werden, daß sogar bei Durchführung des Schmiedens mit einer solch hohen Temperatur, um Verflüchtigung des ultrahochmolekularen Polyethylens zu induzieren, das in Vertiefungen der Oberfläche des anorganischen festen Schmiermittels zurückbleibende ultrahochmolekulare Polyethylen oder das daraus entstehende Carbid für eine Verringerung des Reibungskoeffizienten der Oberfläche des anorganischen festen Schmiermittels sorgt.

Wenn die Schmierzusammensetzung, die ein ultrahochmolekulares Polyethylenpulver enthält, auf die Gesenkform durch Sprühen aufgetragen wird und das Medium Wasser ist, dann kann die möglicherweise in unzureichender Menge aufgebrachte Zusammen setzung den Reibungskoeffizienten soweit erhöhen, daß ein Festfressen der Zusammensetzung an der Gesenkform hervorgerufen wird, da das ultrahochmolekulare Polyethylenpulver eine schlechte Haftfähigkeit an der Gesenkform aufweist. Dieser Nachteil kann durch die Zugabe von Polyethylenoxid wirksam vermieden werden. Das Polyethylenoxid erweicht und schmilzt bei geringen Temperaturen, erleichtert die Haftung des ultrahochmolekularen Polyethylenpulvers an der Gesenkform und bewirkt eine Verringerung des Reibungskoeffizienten.

Wenn das Polyethylenoxid einen Schmelzpunkt von weniger als 80°C besitzt, dann zersetzt es sich schnell und kann das Haftungs vermögen des ultrahochmolekularen Polyethylenpulvers an der Gesenkform bei erhöhten Temperaturen nicht verbessern. Hat das Polyethylenoxidpulver dagegen einen Schmelzpunkt von über 120°C, dann weist es schlechte Dispergierbarkeit in Wasser auf. Daher ist das Polyethylenoxidpulver als ein solches definiert, das einen Schmelzpunkt im Bereich von 80° bis 120°C besitzt.

Die Menge des Polyethylenoxidpulvers, das der Schmierzusammen setzung beigemischt wird, liegt günstigerweise im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-%. Liegt diese Menge unterhalb 0,5 Gew.-%, dann wird keine ausreichend hohe Haftfähigkeit vermittelt. Übersteigt diese Menge 20 Gew.-%, trägt der Überschuß nicht proportional zur Haftfähigkeit bei. Vorzugsweise ist die Menge der Beimischung im Bereich von 0,3 bis 2 Gew.-%.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Arbeitsbeispiele verdeutlicht, die jedoch nur zur Veranschaulichung dienen sollen.

Beispiel 1

Es wurden insgesamt 23 Schmierzusammensetzungen hergestellt, indem die unterschiedlichen in Tabelle 1 aufgelisteten Bestandteile in den unterschiedlichen in Tabelle 2 aufgelisteten Anteilen formuliert wurden.

Sie wurden mit der Methode der Ringkompression getestet, die weitverbreitet bei der Ermittlung von Reibungskoeffizienten bei der Verformung infolge einer Vergroßerung des Oberflächen bereichs wie beim Schmiedeprozeß ist.

Als schmiedbare Probestücke wurden ringförmige Probestücke aus schmiedbarem Messing C-3771 (Testversuche Nr. 1 bis 15), Aluminium A-6061 (Testversuche Nr. 16 bis 19) und kohlenstoff armem Stahl SWCHIOK (Testversuche Nr. 20 bis 23) gemäß JIS H3250 mit Abmessungen von 21,0 mm Außendurchmesser, 10,5 mm Innen durchmesser und 7 mm Dicke und mit zwei scheibenartigen Flächen, die an einer durchschnittlichen Höhe der Mittellinie im Bereich von 0,3 bis 0,6 µm angefertigt waren, verwendet.

Die Kompressionswerkzeuge wurden aus einer Werkzeugstahl- Legierung SKD61 hergestellt, wobei die-parallelen Kompressions flächen an einer durchschnittlichen Höhe der Mittellinie von 0,02 µm angefertigt waren. Ein gegebenes Probestück wurde auf solche Weise zwischen zwei Kompressionswerkzeuge eingeführt, daß seine beiden scheibenartigen Flächen in Kontakt mit den parallelen Kompressionsflächen der Kompressionswerkzeuge waren. Dann wurde das eingeführte Probestück mit einer Kompressions geschwindigkeit von 0,1 mm/sec. bis auf 50% Verminderungshöhe zusammengedrückt.

Bei den Testversuchen Nr. 1 bis 10 und Nr. 16 bis 23 wurden etwa 0,1 g der Schmierzusammensetzung durch Aufstreichen bei Raum temperatur auf die Kompressionsflächen der Kompressionswerkzeuge aufgebracht und auf 350°C erhitzt. Die Probestücke aus Messing wurden auf 700°C, die aus Aluminium auf 500°C und die aus kohlenstoffarmem Stahl auf 800°C erhitzt und dem Drucktest unterworfen, als die Kompressionswerkzeuge auf 300°C erhitzt worden waren. Bei den Testversuchen Nr. 11 bis 15 wurde die Schmierzusammensetzung auf die zuvor auf 350°C erhitzten Kompressionswerkzeuge durch Sprühen mit einer Sprühpistole mit einem Düsendurchmesser von 0,8 mm und einem Sprühdruck von 174 kPa aufgebracht. Die Probestücke wurden demselben Ringkompressionstest auf gleiche Weise wie bei den Testversuchen Nr. 1 bis 10 und Nr. 16 bis 23 unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. In Tabelle 2 wurde die Formtrennungs fähigkeit wie folgt bewertet.

Befriedigend: Das geschmiedete Produkt wurde sofort von der Gesenkform getrennt und konnte von der Gesenkform ohne spezielle äußere Techniken entfernt werden.

Ausreichend: Das geschmiedete Produkt, obwohl nicht von der Gesenkform getrennt, konnte von der Gesenkform durch übliche Techniken entfernt werden,
Ungenügend: Das geschmiedete Produkt fraß sich an der Gesenkform fest und konnte nicht durch üblichen Techniken entfernt werden.

Symbol
Bezeichnung der Komponente
A
Hochmolekulares Polyethylen mit einem Molekulargewicht von 200 000 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 µm
B	Ultrahochmolekulares Polyethylen mit einem Molekulargewicht von 2 000 000 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 bis 30 µm
C	Ultrahochmolekulares Polyethylen mit einem Molekulargewicht von 5 800 000 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 bis 30 µm
D	Polyproylen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 bis 30 µm
E	Graphit mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2 bis 40 µm
F	Melamincyanurat mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 bis 5 µm
G	ZnS mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 5 µm
H	BN mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 10 µm
I	Silikonharz mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 15 µm
J	Polyethylenoxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 bis 30 µm
K	Wasser
L	Flüssiges Paraffin mit einer Viskosität von 16 cst bei 40°C
M	Nichtionisches oberflächenaktives Mittel
N	Antiseptika und Verdicker

Anmerkung: M steht für ein oberflächenaktives Mittel, das aus einem wasserlöslichen Pflanzenöl-Derivat gebildet ist, und N steht für ein organisches Stickstoff-Schwefel Antiseptikum. Es wurde ein Celluloseharz-Verdicker verwendet.

Bei den Testversuchen, welche das Aufbringen einer Schmier zusammensetzung durch Einstreichen beinhalten, ist aus den Ergebnissen der Testversuche Nr. 4 bis 10, 18 19, 22 und 23 ersichtlich, daß die Zusammensetzungen, die in einem Medium dispergiertes Schmierpulver enthielten, welches von dem ultrahochmolekularen Polyethylen mit einem Molekulargewicht von über 1 000 000 verschieden war, unterschiedslos um eine Größenordnung höhere Reibungskoeffizienten zeigten. Aus den Ergebnissen der Testversuche Nr. 1 bis 3, 16, 17, 20 und 21 ist ersichtlich, daß die Zusammensetzungen, die Schmierpulver mit ultrahochmolekularem Polyethylen mit einem Molekulargewicht von über 1 000 000 enthielten, sehr befriedigende Schmiereigen schaften sowohl mit Wasser als auch mit Öl als Medium aufwiesen.

Die Testversuche Nr. 11 bis 15 beinhalteten das Auftragen der Schmierzusammensetzung durch Sprühen. Aus einem Vergleich der Ergebnisse der Testversuche Nr. 2 und 13 und der Ergebnisse der Testversuche Nr. 6 und 15 ist ersichtlich, daß die durch Sprühen aufgebrachten Schmierzusammensetzungen höhere Reibungskoeffi zienten als die durch Einstreichen aufgebrachten zeigten. Durch Vergleich der Ergebnisse der Testversuche Nr. 11 und 13 ist jedoch erkennbar, daß der Zusatz von Polyethylenoxid eine starke Verringerung des Reibungskoeffizienten zur Folge hatte. Aus den Ergebnissen von Testversuch Nr. 14 ist ersichtlich, daß die Zugabemenge von 0,05 Gew.-% an ultrahochmolekularem Polyethylen mit einem Molekulargewicht von 1 000 000 zu gering war, um die erwartete Wirkung zu zeigen.

Beispiel 2

Probestücke wurden aus JIS G4303, SUS630 rostfreiem Stahl hergestellt. Kompressionswerkzeuge wurden aus der Werkzeugstahl- Legierung SKD61 hergestellt. Die Probestücke wurden mit einer Kompressionsgeschwindigkeit von etwa 152 mm/sec bis zu einer Verminderungshöhe von etwa 55% zusammengedrückt, wobei die Temperatur der Kompressionswerkzeuge während des Kompressions vorgangs auf 200°C gehalten wurde. Die verschiedenen, unten aufgelisteten Schmierzusammensetzungen, von denen einige Wasser als Medium enthielten und mit Wasser auf das 5fache Ausgangsvolumen verdünnt waren, wurden auf die Gesenkform durch Sprühen für zwei Sekunden aus einer Entfernung von 20 cm aufgetragen. Dann wurde ein gegebenes Probestück, das vorab auf 1100°C erhitzt worden war, zusammengepreßt. Die anderen Testbedingungen waren mit denen in Beispiel 1 identisch.

Die Schmierzusammensetzungen und die durch den Test bestimmten Reibungskoeffizienten sind im folgenden angegeben.

Schmierzusammensetzungen
Testversuch Nr. 24 (erfindungsgemäßes Beispiel)

Gew.-%
Ultrahochmolekulares Polyethylen mit einem Molekulargewicht von 2 000 000 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 bis 30 µm
10
ZnS mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 5 µm	10
Oberflächenaktives Mittel	2
Antiseptika und Verdicker	8
Wasser	70
Reibungskoeffizient	0,17

Testversuch Nr. 25 (erfindungsgemäßes Beispiel)

Gew.-%
Ultrahochmolekulares Polyethylen mit einem Molekulargewicht von 2 000 000 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 bis 30 µm
10
Oleophil gemachter Bentonit mit einem mittleren Teilchendurchmesser von nicht über 0,5 µm (unter der Warenbezeichnung "Esben" vertrieben)	10
Flüssiges Paraffin mit einer Viskosität von 16 cst bei 40°C	80
Reibungskoeffizient	0,12

Testversuch Nr. 26 (Vergleichsexperiment)

Gew.-%
Ultrahochmolekulares Polyethylen mit einem Molekulargewicht von 2 000 000 und einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 bis 30 µm
10
Oberflächenaktives Mittel	2
Antiseptika und Verdicker	8
Wasser	30
Reibungskoeffizient	0,20

Testversuch Nr. 27 (Vergleichsexperiment)

Gew.-%
Oleophil gemachter Bentonit (unter der Warenbezeichnung "Esben" vertrieben)
20
Flüssiges Paraffin mit einer Viskosität von 16 cst bei 40°C	80
Reibungskoeffizient	0,25

Testversuch Nr. 28 (Vergleichsexperiment)

Gew.-%
Kommerziell erhältliches wäßriges Schmiermittel mit 25 Gew.-% Graphit
Reibungskoeffizient	0,19

Testversuch Nr. 29 (Vergleichsexperiment)

Gew.-%
ZnS mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 bis 5 µm
10
Oberflächenaktives Mittel	2
Antiseptika und Verdicker	8
Wasser	80
Reibungskoeffizient	0,23

Wie oben gezeigt bewirkt die kombinierte Verwendung eines ultrahochmolekularen Polyethylenpulvers mit einem Molekular gewicht von nicht weniger als 1 000 000 und einem anorganischen festen Schmiermittelpulver eine Verringerung des Reibungskoeffi zienten bei erhöhten Temperaturen im Vergleich mit einer gebräuchlichen Schmierzusammensetzung, die nur ein anorganischen festes Schmiermittel enthält, das in einem Medium dispergiert ist.

Gemäß vorliegender Erfindung wird eine weiße bis hellfarbige Schmierzusammensetzung bereitgestellt, die hervorragend hinsichtlich der Beständigkeit gegen ein Festfressen an der Gesenkform bei erhöhten Temperaturen und der Formtrennungs fähigkeit ist. Sie kann im Gegensatz zu den gebräuchlichen dunklen Schmierzusammensetzungen die Arbeitsumgebung nicht beeinträchtigen.

Claims

1. Schmierzusammensetzung zum Warm- und Heißschmieden, enthaltend 0,1-40 Gew.-% eines ultrahochmolekularen Polyethylenpulvers mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 1 000 000 und einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 30 µm, dispergiert in einem Medium aus Wasser oder Öl.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylenpulver in der Zusammensetzung in einem Anteil von 5-20 Gew.-% vorliegt.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Öl aus Mineralölen, Pflanzenölen, synthetischen Ölen und Gemischen davon ausgewählt ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die zusätzlich einen Bestandteil enthält, der aus oberflächenaktiven Mitteln, Antiseptika, Verdickern und anorganischen festen Schmiermitteln ausgewählt ist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin die Menge des zugegebenen oberflächenaktiven Mittels, Antiseptikums oder Verdickers im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% ist.

6. Schmierzusammensetzung zum Warm- und Heißschmieden, enthaltend 0,1-40 Gew.-% eines ultrahochmolekularen Polyethylenpulvers mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 1 000 000 und einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 30 µm und ein anorganisches festes Schmiermittel mit weißer oder heller Farbe, dispergiert in einem Medium aus Wasser oder Öl.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylenpulver in der Zusammensetzung in einem Anteil von 5-20 Gew.-% vorliegt.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 6, worin das Öl aus Mineralölen, Pflanzenölen, synthetischen Ölen und Gemischen davon ausgewählt ist.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 6, die zusätzlich einen Bestandteil enthält, der aus oberflächenaktiven Mitteln, Antiseptika, Verdickern und anorganischen festen Schmiermitteln ausgewählt ist.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 6, worin die Menge des zugegebenen oberflächenaktiven Mittels, Antiseptikums oder Verdickers im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% ist.

11. Schmierzusammensetzung zum Warm- und Heißschmieden, enthaltend 0,1-40 Gew.-% eines ultrahochmolekularen Polyethylenpulvers mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 1 000 000 und einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 30 µm und ein Polyethylenoxidpulver, das einen Schmelzpunkt im Bereich von 80°C bis 20°C hat, dispergiert in einem wäßrigen Medium.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylenpulver in der Zusammensetzung in einem Anteil von 5-20 Gew.-% vorliegt.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 11, die zusätzlich einen Bestandteil enthält, der aus oberflächenaktiven Mitteln, Antiseptika, Viskositätserhöhungsmitteln und anorganischen festen Schmiermitteln ausgewählt ist.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, worin die Menge des zugegebenen oberflächenaktiven Mittels, Antiseptikums oder Verdickers im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% ist.

15. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als Schmiermittel beim Warm- oder Heißschmieden.