DE643943C

DE643943C - Verwendung von Mangan oder Manganlegierungen als Zwischenschicht bei der Herstellungvon Mehrfachmetallen, insbesondere aus Eisen und Stahl

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Publication number: DE643943C
Application number: DEG91073D
Authority: DE
Original assignee: Individual
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Priority date: 1934-04-12
Filing date: 1935-08-25
Publication date: 1937-04-21
Also published as: FR797231A; BE408937A; DE622484C; US2133291A

Description

Zur Herstellung von Mehrfachmetallen, wie sie insbesondere für aus mehreren Metallen, z. B. Schnelldrehstahl und weichem Stahl, zusammengesetzte Werkzeuge, wie Sägeblätter und Klingen, gebraucht werden, hat man vorgeschlagen, von einem Verbundkörper auszugehen, der durch Umgießen des einen Metallbestandteils, z. B. des weichen als Unterlage dienenden Stahles, um den anderen

to Bestandteil, beispielsweise den harten Werkzeugstahl, gebildet wird. Um von diesem Verbundkörper zu den für die Werkzeuge gebrauchten blattförmigen Gebilden zu gelangen, hat man diese Körper einer Querschnittsverminderung durch Walzen, Ausschmieden ο. dgl. unterworfen, und zwar derart, daß diese Querschnittsverminderung in Richtung der Grenzflächen der miteinander vergossenen Metallschichten erfolgte. Auf diese Weise gelangte man zu den dünneren Gebilden, die dann gegebenenfalls durch Auftrennen innerhalb der nunmehr dünnen Schichten zu Werkzeugblättern verarbeitet wurden. Die Schwierigkeit bei diesem seit langem bekannten Verfahren lag darin, daß die durch Umgießen erfolgende Vereinigung der den Ausgangsblock bildenden Metalle eine so innige sein mußte, daß sich die aufeinanderliegenden Metallschichten bei dem in Richtung dieser Schichten selbst erfolgenden Walz- oder Schmiedevorgang nicht voneinander trennten. Denn naturgemäß sind die auf eine Trennung gerichteten Kräfte bei diesem Vorgang sehr erheblich, verglichen mit denjenigen Kräften, die an den Grenzflächen auftreten, wenn das Auswalzen oder Ausschmieden eines Mehrfachmetalls senkrecht zu der Ebene der Grenzflächen erfolgt.

Um diesen Schwierigkeiten entgegenzuwirken, hat man sich bemüht, beim Umgießen des äußeren Metalls um das innere Metall sorgfältig jede Oxydation der Grenzflächen zu vermeiden, indem man das Umgußmetall auch über die Stirnflächen der eingegossenen Blockteile greifen ließ. Um die bei dem geschilderten, in Richtung der Grenzflächen verlaufenden Walz- oder Schmiede vor gange auftretenden trennenden Kräfte weiteraibekämpfen, hat man ferner vorgeschlagen, die eingegossenen Stücke des Mehrfachmetallblocks mittels Rippen o. dgl. in dem Umgußmetall zu verzapfen und auf diese Weise die

Verbindung an den Grenzflächen inniger zu gestalten. Durch alle diese Maßnahmen, wie den sorgfältigen Luftabschluß durch völliges Umgießen auch der Stirnflächen und die immer kompliziertere Formgebung der inneren Stücke des Ausgangsblocks, wurde jedoch die schon an sich durch das Umgußverfahren nicht einfache Herstellung von Mehrfachmetallen dieser Art noch weiter verteuert und ίο verwickelt. Da überdies ein brauchbares Ergebnis nur erzielt werden konnte, wenn alle Vorsichtsmaßregeln auf das sorgfältigste beachtet wurden und schon bei dem geringsten Mangel in der innigen Vereinigung der Grenzflächen ein Auseinandergehen bei den in der Richtung dieser Flächen stattfindenden Wal ζ vorgängen auftrat, so war die praktische Verwendbarkeit dieser Verfahren recht beschränkt.

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, unter \^rerwendung der in dem Patent 622 484 geschützten metallischen Bindemittel als Zwischenschicht bei der Herstellung von Mehrfachmetallen, auch ohne Umgießen und ohne die bei den oben geschilderten Verfahren notwendigen Vorsichtsmaßregeln und Hilfsmaßnahmen, Mehrfachmetallblöcke nach dem in dem g'enannten Patent geschützten Verfahren herzustellen, deren Dicke durch einen in Richtung der Grenzflächen verlaufenden Walz-, Schmiadevorgang o. dgl. verringert werden kann, ohne daß sich die aufeinanderliegenden Schichten des Mehrfachmetalls an ihren Grenzflächen voneinander trennen. Es wurde die überraschende Feststellung gemacht, daß bei Verwendung der in dem Patent angegebenen manganhaltigen Bindemittel als Zwischenschicht die vorher miteinander vereinigten Metallschichten, insbesondere Stähle, sogar noch fester aneinanderhaften, als wenn sie nach den bekannten kostspieligeren und verwickeiteren Verfahren miteinander vergossen sind, und daß sie dem in Richtung der Breite der Grenzflächen verlaufenden Vorgang der Dickenverringerung in völlig einwandfreier Weise standhalten, so daß sich also auf diese Weise in fortschrittlicher und verhältnismäßig einfacher Weise Mehrfachmetallsägeblätter, andere Schneid-So werkzeuge und Rohstücke dazu herstellen lassen, bei denen z. B. die Schneiden aus Schnelldrehstählen bestehen können, während die Blattkörper aus einer weichen Stahlunterlage bestellen.

Dieses Verfahren ist auch bedeutend weniger kostspielig und einfacher als das bekannte \'^rerfahren zur Herstellung von Verbundschneidwerkzeugen, insbesondere feinzahniger Sägeblätter, bei denen ein schmaler und dünner Streifen eines vorgeformten Schnelldrehstahls in der Längsrichtung mit einem breiteren und dünnen vorgeformten Streifen aus weicherem Stahl auf elektrischem Wege verschweißt wird. Dieses Verfahren ist darum so kostspielig, weil es das Auswalzen des harten Stahlstreifens und des weichen Stahlstreifens aus getrennten Rohstücken von Sclmelldrehstahl bzw. weichem Stahl und das in einem besonderen weiteren Arbeitsgang erfolgende Zusammenschweißen dieser einzeln hergestellten Streifen erfordert.

Erfindungsgemäß werden also Sägeblätter, Schneiden und andere Werkzeugteile, Bleche, Streifen oder Rohstücke dazu hergestellt, indem mit Hilfe der in dem Patent 622 484 angegebenen Bindemittel, deren wesentlicher Bestandteil Mangan ist, drei oder mehr aufeinandergelegte Metallschichten miteinander vereinigt werden und der so gewonnene Verbundkörper einer Ouerschnittsverringerung unterworfen wird, indem der dazu nötige Druck in der Ebene der Zwischenflächen angewandt wird, wodurch die Verbindungstiefe in der Ebene der Zwischenflächen während dieses Querschnittsverminderungsvorgangs verringert wird.

Auf diese Weise ist es möglich, ein Verbundrohstück aus hartem und verhältnismäßig weichem Metall zu strecken, und zwar Hand in Hand mit einer Querschnittsverminderung, bei der die Tiefe der Verbindungslinie oder Ebene verringert oder auf sehr kleine Abmessungen reduziert werden kann, so daß ein sehr dünner Streifen harten Metalls mit einem gleich dünnen Streifen verhältnismäßig weichen Metalls verbunden werden kann, wobei sich diese Schichten im wesenlichen längs einander und in gemeinsamer Ebene erstrecken.

Dadurch, daß in der vorstehend erläuterten Weise vorgegangen und ein harter Metallkörper zwischen zwei verhältnismäßig weiche Metallkörper nach Art eines zusammengeklappten belegten Brötchens gelegt wird, wird der harte Metallkörper auf seiner ganzen Länge von dem weicheren Metallkörper auf beiden Seiten gehalten. Diese Anordnung verhindert wirksam das Brechen des harten Metalls während der Querschnittsverminderung und des Streckens durch Walzen oder no Schmieden, und gleichzeitig wird dadurch eine unerwünschte Streckung entweder der weichen oder der harten Metalle auf Kosten der anderen verhindert, so daß das ursprüngliche Dickenverhältnis der Körper in dem Fertigprodukt oder Halbfertigprodukt im wesentlichen erhalten bleibt. Ähnliche Bedinungen liegen vor, wenn ein Körper aus verhältnismäßig weichem Metall nach Art des Belages eines zusammengeklappten Brötchens zwischen zwei Körper aus hartem Metall elegt wird.

In der gleichen Weise kann man auch einen Verbundkörper behandeln, der aus aufeinandergelegten Körpern von Metallen verschiedener Eigenschaften besteht, beispielsweise Körper aus korrosionsbeständigen Eisen oder Stählen, die mit harten oder verhältnismäßig weichen Eisen oder Stählen zusammengelegt sind. Natürlich kann die ursprüngliche Dicke der Körper aufrechterhalten oder im wesenlichen aufrechterhalten werden während des Vorganges der Querschnittsverringerung. Je nach Bedarf kann die ursprüngliche Dicke auch vergrößert werden. Geht man in der zuletzt angegebenen Weise vor, so ergibt sich folgendes: Durch Zusammenlegen eines oder mehrerer dünner Metallkörper und durch Querschnittsverminderung des Rohstückes in der Weise, daß sowohl eine Quer- als auch eine Längsdehnung des Rohstücks auftritt, ist es möglich, daß die dünnen Körper seitlich von der Ebene oder Linie der Verbindungsstelle eine Verdickung erfahren können und daß sie anschließend wieder eine Dickenverminderung in Längsrichtung der Ebene oder Verbindungslinie erfahren können.

Ein Verbundkörper kann erfindungsgemäß zu einer Stange reduziert werden, in der ein von beiden Seiten belegter Körper eines harten Metalls eine Mittel- oder Zwischenschicht bildet, die zur Schneidkante eines Werkzeuges, z. B. eines Meißels, werden kann. Oder der Verbundkörper kann zu dünnen Streifen reduziert werden, die einen schmalen Streifen eines harten Metalls aufweisen, der zwischen zwei Streifen verhältnismäßig weichen Metalls liegt, wobei eine etwa notwendige Längsaufteilung durch Aufschneiden oder Spalten längs des Mittelstreifens erfolgen kann, so daß verschiedene Rohstücke von vermindertem Querschnitt entstehen, die je aus einem Untergrund von weichem Metall und einer Kante von hartem Metall bestehen.

Umgekehrt kann auch ein verhältnismäßig weiches Metall zwischen zwei Körpern aus hartem Metall eingebettet werden, und dieser Körper kann dann zu einem dünnen Streifen verflacht und in der Längsrichtung aufgeteilt werden, so daß verschiedene Streifen aus hartem und weichem Metall entstehen. Auch können Verbundkörper aus Mehrfachmetallen mit einem harten und einem weichen Bestandteil nach dem Verfahren nach der Erfindung behandelt werden. Im Bedarfsfalle kann das harte und das verhältnismäßig weiche Metall aus korrosionsbeständigen Eisen oder Stahl gebildet werden.

Das Zusammenbinden oder Vereinigen der Körper zu dem Verbundklotz, -barren oder anderen Rohstück wird vorzugsweise nach dem Verfahren durchgeführt, das den Gegenstand des Patents 622 484 bildet, wobei ein manganhaltiges Bindemittel verwendet wird, das entweder aus metallischem Mangan allein oder aus einer Mischung oder Verbindung dieses Metalls mit einem oder mehreren der Metalle Nickel, Eisen, Kobalt oder Chrom besteht.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf die Herstellung von Handsägen, feinzahnigen Sägen, Segmenten für Metallsägen, Bandsägen, Bandmessern, Rasierklingen, Meißeln u. dgl. Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, bei der einige Figuren in vergrößertem Maßstab und in einer zum Zwecke des besseren Verständnisses übertriebenen Darstellung gezeigt sind. Es stellen dar:

Fig. ι einen Querschnitt einer Form eines zusammengesetzten, erfindungsgemäß hergestellten Rohstücks, das zur anschließenden Querschnittsvierminderung fertig ist.

Fig. 2 einen Querschnitt durch dasselbe Rohstück während des Durchgangs durch die Rollen eines Walzwerks, wobei bereits eine gewisse Querschnittsverminderung eingetreten ist,

Fig. 3 ein der Fig. 2 entsprechendes Schnittbild, das das Rohstück in einem späteren Stadium der Querschnittsverminderung zeigt,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das zum Streifen ausgewalzte fertige Rohstück,

Fig. 5 eine Aufsicht auf das Rohstück nach Fig. 4,

Fig. 6 eine entsprechende Aufsicht auf ein Rohstück, bei dem jedoch das Produkt längs der harten Metallschicht aufgeteilt ist zur Bildung von zwei feinzahnigen Sägeblättern,

Fig. 7 einen Querschnitt durch einen aufgeteilten Streifen, der zu Segmenten für eingesetzte Sägeblätter verarbeitet werden kann.

Fig. 8 einen Schnitt durch ein der Querschnittsverminderung unterworfenes Rohstück, aus dem ein Meißel hergestellt werden kann,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch den fertigen Meißel,

Fig. 10 einen Schnitt durch ein anderes zu- sio sammengesetztes Rohstück,

Fig. 11 einen Schnitt durch eine weitere Form eines Rohstückes, das durch Querschnittsverminderung in einen Streifen für Rasierklingen der Flachformart verwandelt werden kann,

Fig. 12 einen Schnitt durch den abgeflachten Streifen aus dem Rohstück nach Fig. 11,

Fig. 13 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Rasierklinge, wo

Fig. 14 die Aufsicht auf einen durch Querschnittsverminderung gewonnenen Strei-

fen, aus dem ein Schneidband hergestellt wurde, und

Fig. 15 einen Längsschnitt durch diesen Streifen.

Die in den Figuren dargestellten Schichten α bestehen aus verhältnismäßig weichem Metall und die Schichten b aus dem harten Metall. Die Fig. 2 und 3 zeigen, wie das Rohstück nach Fig. 1 der Querschnittsverminderung unterworfen wird, indem es durch die Walzen c, d eines Walzwerkes hindurchgeschickt wird. Auf diese Weise entsteht der in den Fig. 4 und 5 gezeigte Streifen, der für feinzahnige Sägeblätter geeignet ist und der, wenn er längs des harten Metallstreifen b längs der strichpunktierten Linie nach Fig. 5 aufgeteilt wird, zwei feinzahnige Sägeblattrohstücke liefert, die in Fig. 6 gezeigt sind. Diese haben je eine Unterlage α von verhältnismäßig weichem Metall und eine Schneidkante von hartem Metall b, aus der die üblichen Sägezähne in beliebiger bekannter Weise ausgeschnitten werden können.

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch einen unterteilten Streifen, der dem in Fig. 6 dargestellten ähnlich, jedoch dicker als dieser ist und zu Zahnsegmenten für eingesetzte Sägesegmente bearbeitet werden kann. Die verhältnismäßig weiche Metallunterlage α eignet sich zur Anbringung einer Höhlung e, wie sie mit gestrichelten Linien angedeutet ist, zur Befestigung des Stücks an einem Tragkörper oder einer Platte in bekannter Weise. Die Fig. 8 und 9 veranschaulichen die An-Wendung der Erfindung auf die Herstellung von Meißeln, bei denen ein Streifen eines harten Metalls b, der die Schneidkante bildet, zwischen die Streifen des weicheren Metalls a eingebettet ist.

Fig. 10 zeigt ein zusammengesetztes Rohstück aus mehreren Körpern von abwechselnd weichem Metall α und hartem Metall b. Wenn das Rohstück der Querschnittsverminderung unterworfen und sowohl längs der harten als auch längs der weichen Metallschichten aufgeteilt wird, so wie es mit den strichpunktierten Linien angedeutet ist, so ergeben sich aus einem einzigen Querschnittsverminderungsvorgang sechs Streifen, die je aus einem harten und einem weicheren Metallstreifen bestehen. Das in Fig. 10 gezeigte zusammengesetzte Rohstück kann auch nach der Querschnittsverminderung nur längs der harten Metallstreifen aufgeteilt werden. Dabei ergeben sich dann zwei Streifen, die je aus einem harten und aus einem weichen Metallteil bestehen, und zwei weitere Streifen, die je aus einem weichen, zwischen zwei harten Metall schichten eingebetteten Teil bestehen.

Fig. 11 zeigt ein zusammengesetztes Rohstück, das aus zwei äußeren harten Metallteilen b und einem dazwischenliegenden weicheren Metallteil α aus korrosionsbeständigem Eisen oder Stahl besteht. Das Rohstück kann durch Querschnittsverminderung zu dem in Fig. 12 dargestellten Rasierklingenstreifen verarbeitet werden, und dieser kann zerschnitten und zu doppelschrteidigen Rasierklingen fertig verarbeitet werden, wie sie in Fig. 13 dargestellt sind. Der Mittelteil dieser Klingen besteht aus weicherem Metall, das korrosionsbeständig ist mit Schneidkanten aus hartem Metall b. Oder der Streifen kann in Längsrichtung zerschnitten oder gespalten werden längs seines Mittelteils und bildet dann zwei Rasierklingenstreifen für einschneidige Rasierklingen.

Die Fig. 14 und 15 zeigen ein Stück eines Streifens mit einem harten Metallteil b, das zwischen zwei weicheren Metallteilen α eingebettet ist und Zähne / trägt, die längs des harten Mittelteils b herausgehauen sind zur Bildung eines Bandschneidgerätes.

Wenn es zweckmäßig erscheint, so kann das harte oder das verhältnismäßig weiche Metall oder beide aus Nickel oder korrosionsbeständigem Eisen oder Stahl hergestellt werden. Auch kann das harte Metall ein Schnelldrehstahl oder irgendein anderer harter Stahl sein. Erfindungsgemäß ist es möglich, eine beiderseitig belegte Schicht des harten oder weichen Metalls einer derartigen Querschnittsverminderung zu unterwerfen, daß die geringste Breitenabmessung in dem Ausgangsstück nach Vornahme der Querschnittsverminderung zur größten Breitenabmessung des Endproduktes wird.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Mangan oder Manganlegierungen als Zwischenschicht bei der Herstellung von Mehrfachmetallen, insbesondere aus Eisen und Stahl, nach Patent 622 484 bei der Herstellung von Mehrfachmetallen, deren Dicke in Richtung der Breite der Grenzflächen durch Auswalzen, Ausschmieden oder auf ähnliche Weise verringert wird. no

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen