-
Verfahren zur Vorbehandlung von metallischem Halbzeug, insbesondere
von Drähten, Rohren, Stangen, Bändern, Blechen und anderen Profilen, das verformt
werden soll Zusatz zum Patent 863 282 Die Erfindung hat ein Verfahren zur Vorbehandlung
von Halbzeug, wie z. B. von Drähten, Rohren, Stangen, Bändern, Blechen, Profilen
aus metallischen Werkstoffen, insbesondere hochlegiertem Eisen und Stahl zum Gegenstand,
das verformt, insbesondere kalt verformt, vorzugsweise gezogen werden soll und durch
eine Salzbadbehandlung in einen für die Verformung günstigen Zustand gebracht wird,
nach Patent 863 282, und bezweckt eine weitere Ausbildung dieses Verfahrens. Im
Hauptpatent ist angegeben, daB die blanke Oberfläche des zu verformenden Gutes durch
eine direkte Salzbehandlung eine Schicht erhält, die sich als Träger für Schmiermittel
als besonders günstig erweist.
-
Es ist bekannt, die Zunderschicht, die auf warmgewalztem Material
entsteht, das eine Formveränderung erfahren soll, durch Behandeln in einem Salzbad
so umzuwandeln, daB sie eine feinkörnige Deckschicht bildet, die unter Verwendung
von Schmiermitteln
ein Herunterziehen des Gutes erlaubt. Die Walzzunderschicht
wird nach dem Verfahren in dem Hauptpatent und der vorliegenden Erfindung jedoch
durch Beizen oder in an sich bekannter Weise entfernt, und es wird in beiden. Fällen
der blanke Werkstoff weiterbehandelt.
-
Gegenüber dem im Hauptpaterit angegebenen Verfahren unterscheidet
sich das Verfahren nach Art der Erfindung dadurch, daß es gelingt, durch die Behandlung
im Salzbad eine unter bestimmten Bedingungen beim Glühen erhaltene Zunderschicht
so umzuwandeln, daß die Verformbarkeit wesentlich vergrößert wird. Erfolgt die Verformung
beispielsweise durch Ziehen, so läßt sich das nach diesem Verfahren vorbereitete
Gut in weitaus größerem Maße verformen, bevor es einer Zwischenglühung unterworfen
werden muß. Die einzelnen Verformungsgrade bzw. Abzüge können wesentlich größer
gemacht werden und damit deren Zahl erheblich verringert. Es läßt sich bei mit einer
Zunderschicht bedeckter Oberfläche des Ziehgutes ein Gesamtverformungsgrad von 96
°/o und gegebenenfalls noch mehr erreichen, bevor eine Zwischenglühung notwendig
wird. Auch ergeben sich hinsichtlich der Ziehgeschwindigkeit und des Ziehdüsenverschleißens
die gleichen Vorteile, wie sie im Hauptpatent angegeben sind.
-
Die Glühbehandlung ist so durchzuführen, daß die entstandene Zunderschicht
nicht abblättert, sondern festhaftet, gleichmäßig dick und dicht ist. Erreicht wird
dies durch die Anwendung der in der Praxis bekannten Maßnahmen hinsichtlich der
Auswahl bestimmter Temperaturen und gegebenenfalls der Einstellung eines verschieden
starken Sauerstoffgehaltes in der Glühatmosphäre.
-
Das Verfahren wird erfindungsgemäß so durchgeführt, daß das zu verformende
Gut mit ursprünglich blanker Oberfläche geglüht, danach mit einem Salzbad behandelt,
von anhaftendem Salz befreit und getrocknet wird, um es nach dem Aufbringen eines
Schmiermittels zu verformen.
-
Die Salzbadbehandlung erfolgt nach den im Hauptpatent angegebenen
Regeln. Die Badzusammensetzung wird in der gleichen Weise gewählt, wie sie im Hauptpatent
angegeben ist. Ausführungsbeispiele r:- Draht aus nichtrostendem Stahl mit x8 °/o
Chrom und 8 °/a Nickel von 2,1 mm Durchmesser wurde so geglüht, daß auf seiner Oberfläche
ein festhaftender Glühzunder entsteht. Der Draht wurde in einem aus reinem Ätznatron
bestehenden Salzbad 2o Minuten bei 6oo° behandelt und i Stunde in heißem Wasser
gewässert. Nach dem Trocknen, Bereifen in konzentrierter Seifenlauge und erneutem
gutemTrocknen wurde der Draht ohne Zwischenglühung in fünfzehn Einzelzügen mit von
45. bis 18 °/o abnehmendem Abziehgrad in Hartmetallziehsteinen an o;2o mm Durchmesser
gezogen. Nach dem Fertigzug hatte der Draht noch eine tiefschwarze, emailleartig
glänzende Oberfläche, die durch Beizen in io°/oiger heißer Schwefelsäure (3o Minuten)
und anschließendes kurzes Beizen in konzentrierter HNO3 entfernt wurde. In der Schwefelsäure
schlug die schwarze Farbe des Drahtes in Rotbraun um.
-
2: Weichgeglühter Draht aus einer Chrom-Nickel-Eisen-Legierung mit
2o % Chrom, 30 °/p Nickel, Rest Eisen, von q. mm Durchmesser, wurde mit seinem Glühzunder
in einem aus 500/, Ätznatron, 3004
Ätzkali und 2o °/o Natriumnitrat bestehendem
Salzbad 15 Minuten bei 40o° behandelt, an der Luft abgekühlt, 2 Stunden in heißem
Wasser gewässert, getrocknet, bereift, erneut getrocknet und in fünf Zügen an i,25
mm Durchmesser gezogen: Der Draht wurde ohne Entfernung der Ziehschicht geglüht,
erneut der voranstehend beschriebenen Behandlung im Salzbad und der Seifenlauge
unterworfen und mit einer Geschwindigkeit von 5 m/sec in zehn Zügen mit von 52 bis
2o °/o abnehmendem Abziehgrad in Hartmetallziehsteinen an o,2o mm Durchmesser gezogen.
Der Draht von ¢ mm Durchmesser wurde demnach mit nur einer Zwischenglühung um
99,70/, verformt. Die rotbraungefärbte Schicht wurde nach dem Fertigzug durch
kurzzeitiges Beizen (5 Minuten) in heißer io%iger Schwefelsäure entfernt. Der Draht
hatte eine blanke, sehr glatte Oberfläche.
-
3. Weichgeglühter Draht aus einer Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung
mit 30 °/o Chrom, 5 °/o Aluminium, Rest Eisen, von 1,9 mm Durchmesser, der nach
dem Glühen eine festhaftende Zunderschicht hatte, wurde in einem aus 8o °/o Ätznatron
und 2o °/o Natriumnitrat bestehendem Salzbad 5 Minuten bei 51o° behandelt, an der
Luft abgekühlt, 2 Stunden in heißem Wasser gewässert, getrocknet, durch Eintauchen
in konzentrierte Seifenlauge bereift, erneut getrocknet und in Hartmetallziehsteinen
in zehn Zügen mit einem von 45 auf 28 °/o abnehmenden Abziehgrad in Hartmetallziehsteinen
an 0,30 mm gezogen, ohne daß das Verformungsvermögen damit erschöpft war.
Die bei dieser Legierung intensiv rotbraungefärbten Schichten waren durch kurzzeitiges
Beizen (i bis 2 Minuten) in heißer io°/oiger Schwefelsäure zu entfernen. Die Drahtoberfläche
war nach dem Beizen sehr glatt und hatte ein silbrigglänzendes Aussehen.
-
q.. Draht, 1,50 mm Durchmesser, aus einer Mehrstoffbronze mit 83 °/o
Kupfer, 13 °/o Mangan, 10/,
Eisen und 3 °/o Aluminium, der bei bisher bekannten
Ziehverfahren vor allem wegen des sehr hohen Ziehsteinverschleißes erhebliche Schwierigkeiten
machte, wurde mit seinem Glühzunder in einem Salzbad, bestehend aus 7o % Ätznatron,
2o °/0 Natriumnitrat und =o °/o Kaliumbichromat, =o Minuten bei q.50° behandelt,
wie üblich gewässert und bereift und in Hartmetallziehsteinen in sechzehn Einzelzügen
mit einem von 42 auf 30 °/ö abnehmenden Abziehgrad an o,1o mm gezogen. Der Draht
war nach dem letzten Abzug noch tiefschwarz gefärbt. Ein meßbarer Ziehsteinverschleiß
war nicht festzustellen.
-
Der Einfluß der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlung auf die Tiefziehfähigkeit
wurde mit dem sogenannten Näpfchenziehversuch geprüft, Eine Ronde von 7o mm Durchmesser
wird unter Messung der Ziehkraft zu einem Napf von 35 mm Durchmesser gezogen, wobei
festgestellt wird, bei welcher Höhe des Napfes ein Riß auftritt. Bei besonders gut
tiefziehfähigem
Material ist es möglich, ohne daß eine Zwischenglühung
erfolgt, noch einen zweiten Zug, bei dem an 26 mm Durchmesser gezogen wird, vorzunehmen.
Bei den Versuchen hat sich gezeigt, daß bei allen Werkstoffen beim zweiten Zug Anrisse
auftreten. Je höher der Napf beim zweiten Zug gezogen werden kann, um so besser
ist die Tiefziehfähigkeit. In der folgenden Zahlentafel sind die Höhen in Millimeter
angegeben, bei denen beim zweiten Zug der Anriß erfolgt. Als Ausführungsbeispiele
werden Angaben für eine Kupfer-Nickel-Legierung mit 330/, Kupfer und
670/,
Nickel; Nickel; Messing mit
7504
Kupfer und ein nichtrostender Stahl mit i80/0
Chrom und 8 0/0 Nickel angeführt.
| Zahlentafel |
| Höhe des Näpfchens beim Anreißen |
| beim zweiten Zug |
| Werkstoff behandelt nach dem |
| nur beseift erfindungsgemäßen |
| Verfahren |
| Kupfer-Nickel-Legierung mit 330/, |
| Kupfer, Rest Nickel . . . . . . . . . . 22,0 2919 25% |
| 25,3 30,0 |
| Nickel ......................... 27,8 31,6 80/0 0 |
| 30,2 31,0 |
| Messing mit 75 0/0 Kupfer, Rest |
| Zink ......................... 22,2 24,8 |
| 22,0 23,6 10 0/, |
| 22,8 25e7 |
| Nichtrostender Stahl mit 18 0/0 |
| Chrom und 8 0/0 Nickel . . . . . . . . 18,3 24,0 30% |
In der linken Spalte sind die Werkstoffe angeführt, an denen die Tiefziehfähigkeit
geprüft wurde. Die zweite und dritte Spalte enthalten Werte über die festgestellten
Höhen der Näpfe bis zum Anriß beim zweiten Zug. Die Werte in der zweiten Spalte
wurden erhalten an geglühten Ronden mit blanker Oberfläche, die nur beseift wurden;
die Werte in der dritten Spalte wurden an Ronden erhalten, die unter den gleichen
Bedingungen geglüht wurden; der festhaftende Glühzunder wurde nicht entfernt. Darauf
erfolgte die Behandlung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung. In der rechten Spalte
ist die Differenz aus der dritten und zweiten Spalte in Prozent, bezogen auf die
Werte der Spalte 2, angeführt. Es zeigt sich also, daß durch das Verfahren gemäß
der Erfindung die Tiefziehfähigkeit erheblich verbessert wird.