DE881353C

DE881353C - Process for the treatment of semi-finished products and salt bath for this

Info

Publication number: DE881353C
Application number: DEV3124A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Schulze; Berthold Dr Wenderott
Original assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1951-02-10
Filing date: 1951-02-10
Publication date: 1953-06-29

Description

Verfahren zur Behandlung von Halbzeug und Salzbad hierzu Um Halbzeug, wie Rohre, Stangen, Bänder, Bleche, I'ormt,eile oder allgemein Profile zu verformen, z. B. Drähte zu ziehen, muß dasselbe einer vorbereitenden Behandlung unterworfen werden.Process for the treatment of semi-finished products and salt bath for this purpose To semi-finished products, such as pipes, rods, strips, sheets, shapes, parts or general profiles, z. B. to pull wires, the same must be subjected to a preparatory treatment will.

Die Erfindung zeigt einen Weg zur erleichterten, beschleunigten und verbilligten Verformung.The invention shows a way to facilitate, accelerate and discounted deformation.

Es ist bekannt, zum Glühen, Anlassen und E!ntzundern metallischer Werkstoffe Salzbäder zu benutzen. Um die Oberfläche von der Zunderschicht zu befreien, werden die Werkstoffe anschließend noch gebeizt, so daß die Oberfläche blank wird.It is known for annealing, tempering and etching of metallic materials Materials to use salt baths. To remove the layer of scale from the surface, the materials are then pickled so that the surface is bright.

Sollen Halbzeuge verformt, wie z. B. Drähte gezogen werden, so wird das Gut nach dem Beizen in der Regel gekälkt :oder verbleit und danach einem Verformungsvorga.ng unterworfen. Diese Maßnahmen müssen öfters wiederholt werden, wenn ein bestimmter Verformungsgrad erreicht werden soll. Dabei muß im allgemeinen mehrmals ein Glühvorgang eingeschaltet werden.If semi-finished products are to be deformed, such as B. Wires are pulled, so will the goods are usually limed after pickling: or leaded and then a deformation process subject. These measures have to be repeated more often when a certain Degree of deformation is to be achieved. In general, an annealing process has to be carried out several times be switched on.

Es ist weiterhin nicht mehr neu, die Zunderschiebt, die ,auf warm gewalztem Material, .das verformt werden soll, vorhanden ist, durch B@ehandlung in einem Salzbad so umzuwandeln, d,aß, sie eine feinkörnige Deckschicht bildet, die unter Verwendung von Sichmlermitteln,ein Herunterziehen des Gutes erlaubt. Diesle Behandlung erfolgt bei Temperaturen zwischen 300 und maximal 6oo° C.Furthermore, it is no longer new to convert the scale, which is present on hot-rolled material to be deformed, by treatment in a salt bath in such a way that it forms a fine-grained covering layer which, using Detecting yourself, pulling down the goods is permitted. This treatment takes place at temperatures between 300 and a maximum of 600 ° C.

Darüber hinaus is.taberauch schon vorgeschlagen worden., Halbzeug mit blanker Oberfläche direkt einer Salzbadbehandiung zu unterwerfen oder bernenfalls auf :der blanken Oberfläche vorher noch eine Zunderschiclht unter Anwendung bestimmter Glühbedingungen zu erzeugen und :die Oberfläche des Glühgutes. mittels eines Salzbades so zu verändern, daß eine für die Verformung günstige Oberfläche entsteht. Die Temperatur des Salzbades. liegt auch bei .diesem Verfahren nicht über 60o° C.In addition, it has also already been proposed, semi-finished products to subject it directly to a salt bath treatment with a bare surface or otherwise on: the bare surface beforehand a layer of tinder using certain To generate annealing conditions and: the surface of the annealing material. by means of a salt bath to change so that a favorable surface for the deformation is created. The temperature of the salt bath. even with this method does not exceed 60o ° C.

Es hat sich gezeigt, daß bei der Anwendung des empfohlenen, agier noch nicht bekannten Verfahrens eine Gesamtverformung von 96% und noch mehr erreicht werden kann, :und daß nur wenige Zwischenglühungen notwendig sind. Außerdem weist dieses Verfahren. noch den Vorteil auf, daß mit einer erhöhten Verformungsges,chwindigkeit gearbeitet werden kann und die einzelnen Verformungsgrade bzw. Abzüge wesentlich größter gemacht werden können; so daß. :die Anzahl derselben erheblich verringert wird. Weiterhin ergibt sich auch eine beträchtliche Ersparnis durch geringeren Verschleiß der Ziehwerkzeuge. Das auf diese Weise verformte Gut zeichnet sich außerdem durch eine besonders glatte Oberfläche und gute Maßhaltigkeit aus.It has been shown that when using the recommended, act As yet unknown method, a total deformation of 96% and even more is achieved can be,: and that only a few intermediate anneals are necessary. Also has This method. still have the advantage that with an increased rate of deformation can be worked and the individual degrees of deformation or deductions are essential greatest can be made; so that. : the number of them is greatly reduced will. Furthermore, there is also a considerable saving due to less wear of the drawing tools. The product deformed in this way is also characterized by a particularly smooth surface and good dimensional accuracy.

Die Erfindung löst die Aufgabe, unter Verwendung :ein timid desselben Salzbades blankem .oder auch mit Walzzunder bedecktem Halbzeug, wie z. B. Drähten, die gezogen werden sollen, :durch Glühen die erforderliche Verformbarkeit zu geben und gleichzeitig die Oberfläche so umzuwandeln, :daß sie einen für die Durchführung der Verformung günstigen Zustand erlangt. Erreicht ist dies da.-durch, -daß die Temperatur res, Salzbades über 60o bis etwa 120o° C gewählt wird, und :daß die Zusammensetzung des Salzbadies. entsprechend der jeweils benötigten Temperatur erfolgt. Die Höhe der Temperatur bzw. :die Zusammensetzung :des Salzbades. kann tauch von der Geschwindigkeit, mit welcher der Glüh- und Umwandlungsvorgang durchgeführt werden soll, abhängig gemacht werden und richtet sich fernem nach der Art des Werkstoffes und :der Stärke und Beschaffenheit der aufzubringenden Schmlermitteltragschicht. Wenn bei Temperaturen zwischen 60o und 80o° C gearbeitet wenden soll, enthält das Salzbad als Hauptbestandteil vorzugsweise Natrium- oder Kaliiumhydroxyd oder beide. Wird das Verfahren bei höheren Temperaturen durchgeführt, besteht das Salzbad vorwiegend aus Natriumcarbonat Moder Bariumchlo.rid. Das. Salzbad kann vorteilhaft aus Halogeniden oder Phosphorsulzen oder Carblanaten der Alkali,- :oder Erdalkalimetalle, Borax oder Kalium- oder Natriumhydroxyde,einzeln oder in Form von Gemischen dieser Stoffe bestehen, denen gegebenenfalls noch aktive Oxydadflnsmnittel bis 2o%, vorzw9,sweise 0,3 bis 1 o % der Gruppe der Alkali- und Erdalkalichlora)te, -peroxyde, -nitrate, -bxchrcmate, -manganate und -permanganate zugesetzt sein können. Außerdem kann den vorg:enannt,en Salzen bzw. Salzgemischen gegebenenfalls auch noch Kalk in Mengen von 1 bis. 30 0/0, vorzugsweise 5 bis 15 0,'o, Kohlenstoff, vorzugsweise in Fort, von Graphit oder Talkuren bis 15 %, einzeln oder miteinander gemischt zugesetzt werden. Der Anteil der aktiven Oxydationsmittel ist :der jeweiligen Temperatur anzupassen, so daß er um so kleiner ist, je höher :die Temperatur gewählt wird. Die Menge des aktiven Oxydationsmittels richtet sich ferner auch nach :der Geschwindigkeit, mit :der sich die Umwandlung der Oberfläche bei den einzelnen Werkstoffen vollzieht. Es kann :daher gegebenenfalls vorteilhaft sein, von der Beigabe der Oxydationsmittel völlig abzusehen.The invention solves the problem using: a timid of the same salt bath bright .or also covered with mill scale semifinished product, such as. B. Wires to be drawn: to give the necessary deformability by annealing and at the same time to transform the surface in such a way that it attains a condition favorable for carrying out the deformation. This is achieved by the fact that the temperature res, salt bath is selected above 60o to about 120o ° C, and that the composition of the salt bath. takes place according to the temperature required in each case. The level of the temperature or: the composition: of the salt bath. can also be made dependent on the speed at which the annealing and conversion process is to be carried out and depends further on the type of material and: the thickness and nature of the lubricant base layer to be applied. If you want to work at temperatures between 60o and 80o ° C, the salt bath preferably contains sodium or potassium hydroxide or both as the main component. If the process is carried out at higher temperatures, the salt bath consists mainly of sodium carbonate, moderately barium chloride. That. The salt bath can advantageously consist of halides or phosphorus sulphates or carbanates of the alkali, -: or alkaline earth metals, borax or potassium or sodium hydroxides, individually or in the form of mixtures of these substances, which may contain active oxide solvents up to 20%, preferably 0.3 to 1 o% of the group of alkali metal and alkaline earth metal chlorates, peroxides, nitrates, bxchrcmates, manganates and permanganates can be added. In addition, the aforementioned salts or salt mixtures can optionally also contain lime in amounts of 1 to. 30%, preferably 5 to 15%, carbon, preferably in addition, of graphite or talc to 15%, individually or mixed with one another are added. The proportion of active oxidizing agents is: to be adapted to the respective temperature, so that it is smaller, the higher: the temperature is selected. The amount of active oxidizing agent also depends on: the speed with which the surface of the individual materials is transformed. It may therefore be advantageous to refrain from adding oxidizing agents altogether.

Die Verformung kann: so durchgeführt werden, da.ß sowohl die Größe. als, auch die Form- des Querschnittes .oder :die Gestalt geändert werden können. Dabei körnen als Verformungsarten gewählt werden: Ziehen, Walzen, Pressen, Tiefziehen, Fließpressen, Stauchen und Drücken. Die Verformung kaum kalt,oder warm erfolgen.The deformation can: be carried out in such a way that both the size. as, also the shape of the cross-section. or: the shape can be changed. The following types of deformation can be selected: drawing, rolling, pressing, deep drawing, Extrusion, upsetting and pressing. The deformation can hardly be done cold or warm.

Das @erfindungsgemäßie Verfahren ist anwendbar auf metallische Werkstoffe und :deren Legierung mit Ausnahme derjenigen Metalle, die bei der Arbeitstemperatur des Salzbades schmelzen, vorzugsweise auf Metalle der Eisengruppe einschließlich Nickel und Kobalt und deren Legierungen miteinander und mit Chrom, Mangan, Molybdän, Wolfram, Vanadium, Titan, Niob, Aluminium, Silicium und Kupfer einschließlich der rostfreien Stähle, die Nickel und Chrom enthalten, und Legierungen von Nickel mit Chrom, die nur wenig codier gar kein Eisen außerdem Legierungen von Nickel mit Kupfer, Kupfer und Kupferlegierungen. Besondere Vorteile bietet das Verfahren bei den Werkstoffen, die durch naßmechanische, chemische Behandlung oberflächlich nicht oder nur schwer umgewandelt werden können. Ausführungsbeispiele 1. Harter Draht von r, 5 mm Durchmesser aus einer Chrom-Nickel-Eisen-Legierung, bestehend aus 150/0 Chrom, 65% Nickel, Rest Eisen, :der eine Festigkeit von 10a kg/mm2 und eine Dehnung von 30/0 hatte, wurde in einem Salzbad aus N;atriumcarbonat 3o Minuten bei 90o° C behandelt. Nach dieser Behandlung wies der Draht eine Festigkeit von 68kg/unm2 und eire Dehnung vßn 320o und eine matte, dunkle Oberfläche auf. Nach dem Auswaschen der Salzreste, Trocknen, Beseifen und erneubezn Trocknen wurde der Draht in acht Zügen von 1, 5 mm auf o,3 mm :ohne eine Zwischenglühung heruntergezogen, so daß die Gesamtverformung 96% betrug.The method according to the invention can be applied to metallic materials and: their alloy with the exception of those metals that are at working temperature of the salt bath melt, preferably on metals of the iron group including Nickel and cobalt and their alloys with each other and with chromium, manganese, molybdenum, Tungsten, vanadium, titanium, niobium, aluminum, silicon and copper including the stainless steels that contain nickel and chromium, and alloys of nickel with Chromium, which only codes a little, no iron at all, and also alloys of nickel with copper, Copper and copper alloys. The process offers particular advantages for materials those by wet mechanical, chemical treatment not or only with difficulty on the surface can be converted. Exemplary embodiments 1. Hard wire with a diameter of r, 5 mm made of a chromium-nickel-iron alloy, consisting of 150/0 chromium, 65% nickel, the rest Iron: which had a strength of 10a kg / mm2 and an elongation of 30/0 treated in a salt bath of sodium carbonate for 30 minutes at 90 ° C. After this Treatment showed the wire a strength of 68kg / unm2 and an elongation of 320o and a matt, dark surface. After washing out the salt residues, drying, The wire was soaped and dried again in eight passes from 1.5 mm to 0.3 mm: pulled down without intermediate annealing so that the total deformation was 96%.

z. Harter Draht aus nichtrostendem Stahl, bestehend aus i8 % Chrom und 8% Nickel, Rest Eisen, der eine Festigkeit von 105 kg/mm2 und eine Dehnung von 4,5% hatte, wurde in einem Salzbad, bestehend aus 50% Natriumhydroxyd, 49% Natriumcarbonat und 1 % Natriumnitrat bei 900° C 3ö Minuten behandelt. Nach der Salzbadbehandlung wies der Draht eine Festigkeit von 65,818/.,m2 und eine Dehnung von 46% sowie eine tiefschwarze, matte Oberfläche auf. Nach vollständiger Entfernung der Salzreste aus dem Salz-bad durch Auswaschen, Trocknen, Bes seifen und erneutem, Trocknen wurde der Draht in zwölf Zügen von 1, 5 mm auf o,2 5 mm Durchmesser herabgezogen, ohne daß eine Zwischenglühung notwendig und das Verformungsvermögen erschöpft war.z. Hard wire made of stainless steel, consisting of 18% chromium and 8% nickel, the remainder being iron, which had a strength of 105 kg / mm2 and an elongation of 4.5%, was placed in a salt bath consisting of 50% sodium hydroxide, 49% Treated sodium carbonate and 1% sodium nitrate at 900 ° C for 30 minutes. After the salt bath treatment, the wire had a strength of 65.818 / .m2 and an elongation of 46% as well as a deep black, matt surface. After the salt residues were completely removed from the salt bath by washing, drying, soaping and drying again, the wire was pulled down in twelve pulls from 1.5 mm to 0.25 mm in diameter without the need for intermediate annealing and exhausting the deformability was.

3. Harter Draht ,aus :einer Legierung, bestehend aus 3o % Chrom, 5% Aluminium, Rest Eisen, von 2 mm Durchmesser, der eine Festigkeit von 99,4kg/mm-> und :eine Dehnung von 4% aufwies, wurde in einem Salzbad, bestehend aus 5o% Ätznatron, 4o % Natriumcarbonat und i o % N.atriumnitrat 45 Minuten bei 8oo° C behandelt. Nach dieser Behandlung wies der Draht eine Festigkeit von 75 kg/mm2 und eine Dehnung von i 8 % auf und hatte eine matte, dunkle Oberfläche. Nach der Entfernung der Salzreste durch Auswaschen, Trocknen, Beseifen und erneutem Trocknen wurde der Draht in vierzehn Zügen an 0,3 mm gezogen, so daß also der Gesamtverformungsgrad 97,8% betrug. Auch hier wurde keine Zwisichenglühung vorgenommen.3. Hard wire, made of: an alloy, consisting of 3o% chromium, 5% aluminum, remainder iron, 2 mm in diameter, with a strength of 99.4 kg / mm-> and: an elongation of 4%, was used in treated in a salt bath consisting of 50% caustic soda, 40% sodium carbonate and 10% sodium nitrate for 45 minutes at 800 ° C. After this treatment, the wire had a strength of 75 kg / mm2 and an elongation of 18% and had a matt, dark surface. After the salt residues had been removed by washing, drying, soaping and drying again, the wire was pulled in fourteen pulls of 0.3 mm, so that the total degree of deformation was 97.8%. No intermediate annealing was carried out here either.

4. Harter Nickeldraht von 2 mm Durchmesser, der .eine Festigkeit von 82,7 kg/mm2 und eine Dehnung von 3010 ,aufwies, wurde in einem Salzbad, bestehend aus 50% Ätznatron, 45% Natriumcarbonat und 5% Na,eriumnitrat 30 Minuten bei goo° C behandelt. Nach der Salzbadbehandlung wies der Draht eine Festigkeit von 4o, i kg/mm2, eine Dehnung von 36,5% 'und :eine matte, dunkle Oberfläche auf. Nach Entfernung der Salzreste durch Auswaschen, Trocknen, Beseifen und erneutem Trocknen wurde der Draht in acht Zügen ohne eine weitere Zwischenglühung an o,3 mm gezogen, so daß der Ge samtverformun gsgrad 97,8% betrug, ohne daß das Verformungsve.rmögen erschöpft war.4. Hard nickel wire, 2 mm in diameter, which has a strength of 82.7 kg / mm2 and an elongation of 3010, was established in a salt bath from 50% caustic soda, 45% sodium carbonate and 5% sodium nitrate for 30 minutes at goo ° C treated. After the salt bath treatment, the wire had a strength of 40, i kg / mm2, an elongation of 36.5% 'and: a matt, dark surface. After removal the salt residues by washing, drying, soaping and drying again became the Wire drawn in eight passes without further intermediate annealing at 0.3 mm, so that the total degree of deformation was 97.8% without exhausting the deformation capacity was.

5. Harter Draht aus einer Kupfer-Nickel-Legierung, bestehend aus 670/0 Nickel, Rest Kupfer, der eine Festigkeit von 78 kg/mm2 und eine Dehnung von 2% aufwies, wurde in einem Salzbad, bestehend aus 50% Ätzn:atron und 50% Natriumcarbonat, 25 Minuten bei goo° C behandelt. Nach der Sialzbadbehandlunig wies der Draht eine Festigkeit von 3 7, 5 kg/mm2, eine Dehnung von 38,5010 und,eine gleichmäßig matte, dunkle Oberfläche auf. Nach Entfernung der Salzreste durch Auswaschen in heißem Wasser, Trocknen, Beseifen und ern:eutem Trocknen wurde der Draht in :acht Zügen von 2 mm an 0,25 mm gezogen, ohne daß eine Zwis@chenglühung notwendig war, so daß der Ges.amtverformungsgrad also 98,3% betrug, wobei das Verformungsvermögen nicht erschöpft war.5. Hard wire made from a copper-nickel alloy, consisting of 670/0 nickel, the remainder being copper, which had a strength of 78 kg / mm2 and an elongation of 2%, was etched in a salt bath consisting of 50% etching: atron and 50% sodium carbonate, treated at goo ° C for 25 minutes. After the Sialzbadbehandlunig, the wire had a strength of 37.5 kg / mm 2, an elongation of 38.5 0 10 and a uniformly matt, dark surface. After the salt residues had been removed by washing out in hot water, drying, soaping and drying again, the wire was pulled in: eight passes of 2 mm by 0.25 mm, without the need for intermediate annealing, so that the total degree of deformation that is, 98.3%, the deformability not being exhausted.

6. Harter Draht :aus einer Kupfier-Nickel-Legierung, bestehend aus 33% Nickel, 64% Kupfer und 3010 Mangan, der eine Festigkeit von 74 kg/mm2 und eine `Dehnjung von 3,5% aufwies, wurde in einem Salzbad, bestehend ,aus 8o% Ätznatron und 20% Na.triumnitrat, 30 Minuten bei 65o° C behandelt. Der Draht wies dann eine Festigkeit von 36kg/mm2 und eine Dehnung von 4i% sowie eine dunkle, matte Oberfläche auf. Nach vollständiger Entfernung der Salzreste durch Waschen in heißem Wasser, Trocknen, Beseifen und erneutem Trocknen wurde der Draht von i,5'mm in sieben Zügen auf o,25 mm ;gezogen, ohne- daß, eine Zwischenglü hung notwendig war, so daß also die Gesamtverformung 97,3% betrug. Nach dieser Verformung war das Verformungsvermöge@n nach nicht erschöpft. 7. Walzdraht aus nichtrostendem Stahl, bestehend aus 18 % Chrom, 8 % Nickel, Rest Eisen, von 6mtn Durchmesser, der eine Festigkeit von 98kg/mM2 und eine Dehnung von 6,5% hatte, wurde in einem Salzbad, das aus 5o% Natri:umhydroxyd, 49 % Natriumcarbonat und i % Natriumnitrat bestand, bei einer Temperatur von goo" C 3o Minuten behandelt. Durch die Behandlung war die Festigkeit auf 64 kg/mm2 abgefallen und die Dehnung auf 450/0 angestiegen. Die Walzzunders.chicht war in eine tiefschwarze, matte Schicht umgewandelt. Der durch Auswaschen in heißem Wasser von dein Salzresten befreite, dann getrocknete. beseifte und erneut getrocknete Walzdraht wurde in fünf Zügen an 2 mm gezogen, ohne daß eine Zwischenglühu,ng notwendig war, so daß also der Gesamtverformungsgrad 89% betrug.6. Hard wire: made of a copper-nickel alloy, consisting of 33% nickel, 64% copper and 3010 manganese, which had a strength of 74 kg / mm2 and an elongation of 3.5%, was placed in a salt bath, consisting of 80% caustic soda and 20% sodium trium nitrate, treated at 65o ° C for 30 minutes. The wire then had a strength of 36kg / mm2 and an elongation of 4i% as well as a dark, matt surface. After the salt residues had been completely removed by washing in hot water, drying, soaping and drying again, the wire was pulled from 1.5 mm in seven pulls to 0.25 mm without the need for intermediate annealing, so that the total deformation was 97.3%. After this deformation, the deformation capacity was not exhausted. 7. wire rod of stainless steel, consisting of 1 8% chromium, 8% nickel and the balance iron, of 6mtn diameter had a strength of 98kg / mm 2 and an elongation of 6.5%, was heated in a salt bath consisting of 5o % Sodium hydroxide, 49% sodium carbonate and 1% sodium nitrate, treated at a temperature of 0 ° C for 30 minutes. As a result of the treatment, the strength had fallen to 64 kg / mm 2 and the elongation increased to 450/0 was converted into a deep black, matt layer. The wire rod, freed from the salt residue by washing in hot water, then dried, soaped and dried again, was drawn in five pulls at 2 mm without an intermediate annealing being necessary, so that the Total degree of deformation was 89%.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the treatment of semi-finished metallic products Materials to be deformed, such as B. wires, tapes, rods. Sheets, Pipes or other profiles and molded parts using .a salt bath, thereby characterized in that: the temperature of the salt bath is chosen as high and. the same thing is composed in such a way that during the salt bath treatment with simultaneous Soft annealing transforms the surface into a condition favorable for deformation will.

2. The method according to claim i, characterized in that the salt bath on Temperatures from above 600 ° C to about 12 ° C are heated.

3. Salt bath for implementation : the method according to claim i or 2, characterized in that the salt bath preferably from halides or carbonates or phosphorus salts of the alkali or Alkaline earth metals, borax or potassium or sodium hydroxide, individually or in mixtures of these substances, which may still contain active oxidizing agents up to 2o0; o, preferably o, 3 to io% of the group of alkali and alkaline earth chlorides: e, peroxides, nitrates, bichromates, manganates and permanganates are added.

4. Sialzbad according to claim 3, characterized in that the salt bath also lime in amounts of 1 to 3o a / o, preferably 5 to 150/0, carbon, preferably in the form of graphite or talc to 1 5 o / o, individually or several are added together.

5. salt bath according to claims 3 and 4, characterized in that at Temperatures. between 6oo and 8oo ° C the main part of the salt bath, made of sodium and potassium hydroxide and at higher temperatures mainly from sodium carbonate or Consists of barium chloride.

6. Application of the method according to claims i and 2 and Salt baths according to claims 3 to 5 for the treatment of metallic materials and their alloys, preferably on metals of the iron group including nickel and cobalt and their alloys and with chromium, manganese, molybdenum, Tungsten, vanadium, titanium, niobium, aluminum, silicon and copper; including the rogue-free steels containing nickel and chromium, and alloys of nickel with Chrome that is little or no. Have iron, as well as alloys of nickel with copper, copper and copper alloys.