DE961094C

DE961094C - Process for the pretreatment of alloy steels before cold working

Info

Publication number: DE961094C
Application number: DEM12282A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Fleischhauer
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1951-12-20
Filing date: 1951-12-21
Publication date: 1957-04-04

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 4 APRIL 1957ISSUED APRIL 4, 1957

M 12282 VI118 cM 12282 VI118 c

Es ist bekannt, bei der spanlosen Formgebung von Metallen durch das Aufbringen von nichtmetallischen Überzügen nicht nur den Kaltverformungsvorgang erheblich zu erleichtern, sondern auch die Werkzeuge zu schonen. Als solche Überzüge wurden Phosphatüberzüge, Oxydüberzüge u. dgl. aufgebracht, je nachdem, um was für ein Material es sich handelt.It is known in the non-cutting shaping of metals by applying non-metallic ones Coatings not only make the cold forming process much easier, but also the tools to protect. Phosphate coatings, oxide coatings and the like were applied as such coatings, depending on what kind of material it is.

Legierte Stähle, insbesondere hochlegierte Stähle, lassen sich schwer oder überhaupt nicht phosphatieren, und bei diesen wurden daher Oxyd-, Oxalat- oder Sulfidschichten, vorzugsweise Oxalatüberzüge zur Erleichterung der Kaltverformung aufgebracht. Hierbei wurde so verfahren, daß der warmgewalzte Draht entzundert und gebeizt und dann mit einer Lösung behandelt wurde, durch die einer der genannten Überzüge aufgebracht wurde. Diese Schichten ermöglichten wohl bei geringer Querschnittsverminderung ein störungsfreies Ziehen; versucht man jedoch, ausgehend vom Walzdraht, stärkere Querschnittsverminderungen im Verlauf mehrerer Züge durchzuführen, so stößt man sehr häufig auf Schwierigkeiten. Die aufgebrachten Oxyd-, Oxalat- oder Sulfidüberzüge werden hierbei so stark abgenutzt, daß die Oberfläche des Ziehgutes ungleichmäßig wird und blanke Stellen zum schnellen Verschleiß der Ziehwerkzeuge führen.Alloy steels, especially high-alloy steels, are difficult or impossible to phosphate, and in these, oxide, oxalate or sulfide layers, preferably oxalate layers, were therefore used applied to facilitate cold deformation. The procedure here was such that the hot-rolled Wire has been descaled and pickled and then treated with a solution made by one of the above Coatings was applied. These layers probably made it possible with a small reduction in cross-section trouble-free pulling; one tries, however, starting from the wire rod, to carry out greater cross-section reductions in the course of several trains, so very often one encounters difficulties. The applied oxide, oxalate or sulfide coatings are worn so heavily that the surface of the drawn material becomes uneven and shiny Places lead to rapid wear of the drawing tools.

Es wurde nun gefunden, daß man diese Störungen dadurch weitgehend beheben und auch stärkere Verformungen von warmgewalzten Drähten aus legierten Stählen, Profilen u. dgl. durchführen kann, wenn manIt has now been found that these disturbances can be largely remedied in this way and also greater deformations of hot-rolled wires made of alloyed steels, profiles and the like, if one

nach dem Entzundern und Beizen vor dem Aufbringen der Oxyd-, Oxalat- oder Sulfidschichten den warmgewalzten Draht zunächst einer relativ schwachen spanlosen Verformung, beispielsweise einem Egalisierzug, unterwirft. Auf einem solchen vorgezogenen " Werkstück bilden sich, wie festgestellt wurde, die genannten Überzüge in günstigerer, gleichmäßigerer und dichterer Form aus, so daß sie auch eine stärkere Kaltverformung des behandelten Werkstückes zulassen. after descaling and pickling, before applying the oxide, oxalate or sulfide layers, the hot-rolled ones Wire initially undergoes a relatively weak non-cutting deformation, for example an equalizing pull, subject. As has been found, the aforesaid form on such a "drawn-out" workpiece Coatings in a cheaper, more even and denser form, so that they are also stronger Allow cold deformation of the treated workpiece.

Es wurde festgestellt, daß in allen Fällen die zieherleichternde Schicht sich wesentlich befriedigender ausbildet und die so hergestellten Schichten sich wesentlich besser zur Erleichterung der Kaltverformung von legierten Stählen eignen. Es ist lediglich erforderlich, daß diese Vorverformung an entzundertem und gereinigtem Material durchgeführt wird. Eine Vorbeizung ist nicht unbedingt erforderlich. Es ist auch möglich, diese Vorverformung der warmgewalzten Drähte ohne direkte Entzunderung durchzuführen, wenn man den Walzzunder, beispielsweise durch eine reduzierende oder oxydierende Salzschmelzbehandlung, in eine gleichmäßige, zieherleichternde, feinverteilte Schicht umwandelt und diese Schicht als Schmiermittelträger zur Durchführung der Vorverformung ausnutzt. - .It was found that in all cases the pull-relieving layer was much more satisfactory and the layers produced in this way are much better to facilitate cold deformation of alloy steels. It is only necessary that this pre-deformation on descaled and cleaned material. Pre-pickling is not absolutely necessary. It it is also possible to perform this pre-deformation of the hot-rolled wires without direct descaling, if you remove the mill scale, for example by a reducing or oxidizing molten salt treatment, into an even, pulling-relieving, finely divided layer and this layer exploited as a lubricant carrier to carry out the pre-deformation. -.

Auch die Vorverfonnung kann durch Aufbringen von zieherleichternden Schichten unterstützt werden. Am einfachsten ist es, da es sich j a nur um eine schwache Kaltverformung handelt, die gebeizte Walzdrahtoberfläche durch Kälkung oder Boraxbehandlung für die-Vorverformung vorzubereiten. .Zu diesem Zweck können jedoch auch andere zieherleichternde Mittel eingesetzt werden, z. B. Alkaliphosphatlösungen, Seifenlösungen oder Lösungen oder Emulsionen eines anderen Schmiermittels. Es ist auch möglich, die Vorverformung durch die bekannten, auf warmgewalzten, legierten Stählen aufbringbaren, nichtmetallischen Überzüge zu unterstützen, beispielsweise mit Hilfe von Oxyd-, Oxalat- oder Sulfidschichten, auf deren Ausbildung bei dem in der Vorverformung eintretenden schwachen Abzug keine besondere Sorgfalt gerichtet werden muß.The prior education can also be done by applying are supported by layers that make it easier to pull. It is easiest since it is only a weak one Cold forming involves the pickled wire rod surface by means of liming or borax treatment to prepare the pre-deformation. .To this end however, other pull-relieving agents can also be used, e.g. B. alkali phosphate solutions, Soap solutions or solutions or emulsions of another lubricant. It is also possible that Pre-deformation by the known, non-metallic, which can be applied to hot-rolled, alloyed steels To support coatings, for example with the help of oxide, oxalate or sulfide layers, no special care is taken in their formation with the weak deduction occurring in the pre-deformation must be judged.

Nach der Vorverfonnung können die Rückstände dieser Vorverfonnung auf der Oberfläche des Ziehgutes, beispielsweise durch Beizen, entfernt werden, um die Ausbildung der Oxyd-, Oxalat- oder Sulfidschichten für die Hauptverformung zu erleichtern. In den Fällen, in denen die Schichtausbildung durch die eingezogenen Rückstände nicht gestört wird, ist es jedoch auch möglich, ohne besondere Vorbehandlung direkt die Tauchbehandlung zur Erzielung eines der genannten Überzüge vorzunehmen. Der übliche Walzzunder eignet sich hierzu nicht, und insofern ist es erforderlich, diesen vor der Vorverformung zu entfernen, bzw. umzuwandeln.After pre-foaming, the residues of this pre-foaming can be found on the surface of the drawn material, for example by pickling, to be removed to the formation of the oxide, oxalate or sulfide layers to facilitate the main deformation. In those cases where the layering through The withdrawn residues are not disturbed, but it is also possible without any special pretreatment to carry out the immersion treatment directly to achieve one of the above-mentioned coatings. The usual one Mill scale is not suitable for this, and it is therefore necessary to remove it before pre-deformation, or convert.

Die Erfindung sei an Hand einiger Beispiele näher erläutert:The invention will be explained in more detail using a few examples:

i. Ein Walzdraht aus einer Stahllegierung mit 18% Chrom, 8°/o Nickel mit einem Durchmesser von mm wird zunächst in einem Entzunderungssalzschmelzbad bei etwa 500⁰ C 10 Minuten behandelti. A wire rod made of a steel alloy with 18% chromium, 8 ° / o nickel having a diameter of mm is first treated in a Entzunderungssalzschmelzbad at about 500 ⁰ C for 10 minutes

■ · und anschließend in Wasser abgeschreckt, dann in Mineralsäurebeize gebeizt. Anschließend wurde in Wasser gespült und dann in eine heiße Kalkmilchlösung oder Boraxlösung getaucht und getrocknet.■ · and then quenched in water, then pickled in a mineral acid pickle. Then in Rinsed with water and then dipped in a hot milk of lime solution or borax solution and dried.

Nach dieser Behandlung wurde der Draht von 6 mm an 5,2 mm in einem Trockenzug mit Trockenseife gezogen.After this treatment, the wire went from 6 mm to 5.2 mm on a dry puff with dry soap drawn.

Der auf diese Weise vorgezogene Draht wurde dann in einem Gemisch von Salpetersäure/Flußsäure bei 45° C und anschließend in Salpetersäure bei 25° C gebeizt und nach Spülen in kaltem fließendem Wasser in einer Oxalatlösung folgender Zusammensetzung (Angaben in g/l) 10 Minuten bei 70⁰ C behandelt:The wire drawn in this way was then pickled in a mixture of nitric acid / hydrofluoric acid at 45 ° C. and then in nitric acid at 25 ° C. and after rinsing in cold running water in an oxalate solution of the following composition (data in g / l) for 10 minutes 70 ⁰ C treated:

120 g Oxalsäure 2 aq120 g oxalic acid 2 aq

180 g Ferrichlorid 6 aq180 g ferric chloride 6 aq

11 g Ferrooxalat 2 aq11 g ferrooxalate 2 aq

65 g Mononatriumphosphat 2 aq65 g monosodium phosphate 2 aq

Hierauf folgt eine Spülung in kaltem fließendem Wasser und anschließende Trocknung. Der Draht wurde dann auf Einzelziehmaschinen im Trockenzug mit Trockenseife unter Einhaltung folgenden Ziehprogramms verförmt:This is followed by rinsing in cold running water and subsequent drying. The wire was then on individual drawing machines in the dry draw with dry soap while observing the following drawing program deformed:

5,2 mm an 4,5 mm 4,5 mm an 4,0 mm 4,0 mm an 3,5 mm5.2mm to 4.5mm 4.5mm to 4.0mm 4.0mm to 3.5mm

3,5 mm an 3,0mm ·3.5mm to 3.0mm

Nach dem Ziehen war auf dem Draht ein gleichmäßiger, eingezogener Ziehspiegel festzustellen.After the drawing, an even, drawn-in drawing surface could be seen on the wire.

Das erfindungsgemäße Verfahren der Vorverformung von Walzdrähten vor dem Aufbringen von Oxalatschichten eignet sich nicht nur als Vorbehandlung vor, 95, dem im Beispiel beschriebenen Aufbringungsverfahren einer Oxalatschicht, sondern es ist auch möglich, andere. bekannte Oxalatverfahren zur Aufbringung der Schicht zu verwenden, nachdem die Vorverformung stattgefunden hat.The method of pre-deformation according to the invention of wire rods before the application of oxalate layers is not only suitable as a pretreatment before, 95, the application method of an oxalate layer described in the example, but it is also possible other. known oxalate method to use for applying the layer after the pre-deformation has taken place.

2. Bei gleicher Vorbeizung unter Verwendung des gleichen Walzdrahtes wurde in einem anderen Falle durch Tauchen eine Sulfidschicht erzeugt, wofür eine Lösung folgender Zusammensetzung herangezogen wurde (Angaben in g/l):2. Using the same pre-pickling process using the same wire rod was used in a different case A sulphide layer is produced by dipping, for which a solution of the following composition is used was (data in g / l):

80 g Eisen in Form von Eisenchlorür 5 g Sulfit berechnet als SO₂ 7 g Salzsäure.80 g of iron in the form of iron chloride, 5 g of sulfite, calculated as SO ₂ 7 g of hydrochloric acid.

In dieser Lösung wurde der gebeizte Walzdraht 10 Minuten bei Raumtemperatur behandelt und nach Spülung in fließendemkaltem Wasser in Fettkalk getaucht und bei ioo^pC getrocknet. Der Draht wurde dann auf Einzelziehmaschinen im Trockenzug mit Trockenseife nach dem gleichen Ziehprogramm wie bei Beispiel 1 verformt.In this solution, the pickled wire rod was treated for 10 minutes at room temperature and immersed in fat lime after rinsing in water and dried at fließendemkaltem ioo ^p C. The wire was then deformed on single drawing machines in the dry draw with dry soap according to the same drawing program as in Example 1.

Claims

Claims ·.

i. Method of pretreatment of hot rolled alloy steel by applying non-metallic layers, in particular an oxide, oxalate or sulfide layer, on the optionally descaled and cleaned wire rod to facilitate its cold working, characterized in that the hot rolled steel after removal or transformation of the

Mill scale is preformed, for example by leveling, whereupon the oxide, oxalate or sulfide layer is applied.

2. The method according to claim i, characterized in that that the pre-deformation after removal or after conversion of the mill scale through Use of pull-relieving means is supported.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the drawing mirror of the Pre-deformation is removed before the application of the oxide, oxalate or sulfide layer.

4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the scale layer, for example through a reducing or oxidizing molten salt treatment, in a uniform, finely divided layer is converted, which acts as a lubricant carrier for the pre-deformation serves.

Considered publications:
German Patent Nos. 673405, 731045;
British Patent No. 634,537;
U.S. Patent No. 2,550,660.