EP1444314B1 - Verwendung von Alkaliphosphat in einem Hochtemperatur-Schmiermittel - Google Patents

Verwendung von Alkaliphosphat in einem Hochtemperatur-Schmiermittel Download PDF

Info

Publication number
EP1444314B1
EP1444314B1 EP02782698A EP02782698A EP1444314B1 EP 1444314 B1 EP1444314 B1 EP 1444314B1 EP 02782698 A EP02782698 A EP 02782698A EP 02782698 A EP02782698 A EP 02782698A EP 1444314 B1 EP1444314 B1 EP 1444314B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lubricant
alkali
orthophosphate
temperature
melting temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02782698A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1444314A1 (de
Inventor
Norbert Aurin
Karl Götzmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chemische Fabrik Budenhiem KG
Original Assignee
Chemische Fabrik Budenhiem KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemische Fabrik Budenhiem KG filed Critical Chemische Fabrik Budenhiem KG
Publication of EP1444314A1 publication Critical patent/EP1444314A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1444314B1 publication Critical patent/EP1444314B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M103/00—Lubricating compositions characterised by the base-material being an inorganic material
    • C10M103/06—Metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/06—Metal compounds
    • C10M2201/062—Oxides; Hydroxides; Carbonates or bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00—Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/085—Phosphorus oxides, acids or salts
    • C10M2201/0853—Phosphorus oxides, acids or salts used as base material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00—Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/02—Groups 1 or 11
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00—Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/04—Groups 2 or 12
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00—Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/06—Groups 3 or 13
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/08—Resistance to extreme temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/20—Metal working
    • C10N2040/241—Manufacturing joint-less pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/015—Dispersions of solid lubricants
    • C10N2050/02—Dispersions of solid lubricants dissolved or suspended in a carrier which subsequently evaporates to leave a lubricant coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/08—Solids

Definitions

  • the invention relates to the use of alkali metal phosphate in a high-temperature lubricant for lubricating two surface-contacting heated metal objects, which perform a relative movement to each other.
  • the mandrel bars For example, in the production of seamless steel or non-ferrous metal pipes, it is important to lubricate the tools, especially the mandrel bars, intensive, so they have the longest possible life.
  • the surfaces of the mandrel bars should be uniform and smooth to ensure a uniform material flow of the metal to be processed.
  • the quality of the inner pipe surfaces depends on the surface quality of the mandrel bars. If the inner surface of the tubes is rough or wavy, or even has damages due to the quality of the mandrels, a high rejection rate is obtained. It has therefore been tried in the past to increase the service life of the mandrel bars by applying lubricants on them.
  • Organic lubricants used in the hot forming of metals have proven unsuitable at high temperatures.
  • To improve the lubricating properties was therefore used for example in the DE-PS 4 300 464 or the EP-PS 0 554 822 as an essential component of the lubricant graphite.
  • graphite has good release and lubricating properties.
  • a disadvantage is the tendency of graphite, at high temperatures to carburize the workpiece surfaces, here the tube surfaces contribute. Also spot welds between the tool and the workpiece can occur. The consequence of both effects is a high tool wear and a high reject rate of the workpieces.
  • the JP-A-10168469 also describes salt mixtures which are in the molten state at the operating temperatures at which they are used.
  • the lubricants described herein contain 75-95 weight percent disodium hydrogen phosphate and / or potassium phosphate and 5-25 weight percent sodium chloride. The sodium chloride is added to lower the melting point.
  • the lubricants described therein optionally contain 10-50% by weight of graphite.
  • the GB-A-350275 describes a method of treating wires to be drawn in a cold condition in which the material to be drawn is first treated in an acid bath, then neutralized with a trisodium phosphate solution and cold drawn with mineral oil as a lubricant.
  • the problem underlying the invention was thus to obtain a process with a high-temperature lubricant to which no graphite must be added and which reduces the reject rates compared to a use of known lubricant.
  • the service life of Domstangen be increased in the metal tube production and the quality of the inner tube surfaces can be improved.
  • This object is achieved by the use of alkali metal phosphate in high-temperature lubricants for lubricating two surface contacting heated metal objects that perform a relative movement to each other, wherein the lubricant to at least 80 wt .-%, based on its solids content of at least one Alkali orthophosphate and a melting temperature above the maximum working temperature of the heated metal objects, but at least above 600 ° C, has.
  • alkali phosphates in such lubricants only make up a relatively small percentage and are so mixed with other salts that the lubricant is in a molten, that is liquid state, at the working temperatures.
  • alkali metal phosphate in a high-temperature lubricant can be used wherever, at high temperatures, two metal objects in contact with each other in a plane make a relative movement relative to one another. These are, for example, bearings in which high temperatures can occur.
  • the lubricants according to the invention are used where the surface-contacting metal objects are, on the one hand, a tool and, on the other hand, a workpiece.
  • the lubricants are suitable for lubricating mandrel bars in the manufacture of seamless metal tubes.
  • the inventive concept is suitable for lubricating any metal objects, but is particularly suitable for the machining of steel objects, in particular, as mentioned above, for the production of seamless steel tubes in which the dowel bars are lubricated with the lubricant according to the invention.
  • this should not exclude the use of lubricants of the invention, for example, for the production of tubes made of non-ferrous metals, aluminum or the like.
  • the high temperature lubricant in the inventive use is in the form of an aqueous solution.
  • This is sprayed or otherwise applied, for example, on the Domstangen in pipe production and forms after evaporation of the water, a fine release and lubricant film, which is extremely resistant to abrasion in use. Since the lubricant does not melt due to its high melting temperature in use, scale is prevented from being fixed by the lubricant on the mandrel bar surface or other tool surface. After drying, the lubricant is in the form of very fine particles, which fill all surface roughness of the tool surface and thus smooth this surface, which is transferred to the workpiece surface.
  • the formed release film also promotes the material flow of the metal to be formed on the tool surface and therefore has the property of an excellent lubricating film.
  • alkali metal phosphate in a high-temperature lubricant is particularly suitable in the atelier rolling process with the technology of the "free dome bar” and in the impact bench process. Even when Kontiwalzen, z. B. on the “semifloating" principle, significant advantages in terms of surface quality, the service life of the mandrels and the force between the rolling stands are achieved.
  • the lubricants can easily be used to produce clear, high-percentage solutions which are applied to the mandrels by means of an airless pump and nozzles.
  • the atomization is also possible by means of air, so-called two-fluid nozzles or the like.
  • the lubricant can also be applied in powder form.
  • the melting temperature of the lubricant is suitably at least 10 ° C above the maximum working temperature, as defined above, in the use according to the invention.
  • the lubricant should largely consist of one or more alkali orthophosphates; the content of alkali orthophosphate is expediently at least 95% by weight. If several Alkali orthophosphates are used, it is important to ensure that even with such mixtures, the melting temperature is above the maximum operating temperature.
  • lubricant Up to a maximum of 20% by weight, preferably up to a maximum of 5% by weight, of the lubricant may consist of other substances, which may also include small amounts of graphite, which is generally not preferred.
  • the appropriately used alkali orthophosphates are trisodium orthophosphate having a melting temperature of 1583 ° C, tripotassium orthophosphate having a melting temperature of 1340 ° C and trilithium orthophosphate having a melting temperature of 857 ° C. Trisodium orthophosphate and tripotassium orthophosphate are preferred, especially the latter. As far as the melting temperature of the lubricant remains high enough, other phosphates can be added in small amounts.
  • the actual melting temperature of the lubricant in the use according to the invention depends on the maximum working temperature in the use of the lubricant and thus on the nature of the surface touching heated metal objects.
  • the melting temperature of the lubricant may be relatively low, if it is to be used to produce pipes of non-ferrous metal or aluminum, since relatively low operating temperatures are used for these metallic materials.
  • a lubricant with significantly higher melting temperatures which in turn depend on whether chromium-nickel steels with working temperatures of about 1050 to 1100 ° C or steels with higher working temperatures are used.
  • the melting temperature for lubricating tools for steel workpieces such as when lubricating mandrel bars for the production of steel pipes above 1100 ° C, preferably above 1200 ° C.
  • the melting temperatures may be 600 or 650 ° C.
  • the service life of the Asseldome could be increased by 25% compared to known lubricant smeared Asseldornen.
  • the roughness measurements of the inner surface of the finished tubes, which were used for rolling bearings, resulted in a reduction of 22 microns to 10 microns.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung von Alkaliphosphat in einem Hochtemperatur-Schmiermittel zum Schmieren von zwei einander flächig berührenden erhitzten Metallgegenständen, die eine Relativbewegung zueinander ausführen.
  • Beispielsweise bei der Herstellung nahtloser Stahl- oder Buntmetallrohre ist es wichtig, die Werkzeuge, insbesondere die Dornstangen, intensiv zu schmieren, damit sie möglichst hohe Standzeiten besitzen. Die Oberflächen der Dornstangen sollen gleichmäßig und glatt sein, um einen gleichmäßigen Materialfluß des zu verarbeitenden Metalls zu gewährleisten.
  • Die Qualität der inneren Rohroberflächen hängt von der Oberflächengüte der Dornstangen ab. Wenn die innere Oberfläche der Rohre rauh oder wellig ist oder sogar Beschädigungen, die auf die Qualität der Dorne zurückzuführen sind, aufweist, bekommt man eine hohe Ausschußrate. Man hat daher bereits in der Vergangenheit versucht, die Standzeiten der Dornstangen durch Aufbringung von Schmiermitteln auf ihnen zu steigern.
  • Bei der Heißumformung von Metallen verwendete organische Schmierstoffe, wie Fette, Öle, oder Seifen, erwiesen sich bei hohen Temperaturen als nicht geeignet. Zur Verbesserung der Schmiereigenschaften verwendete man daher beispielsweise in der DE-PS 4 300 464 oder der EP-PS 0 554 822 als wesentlichen Bestandteil des Schmiermittels Graphit. Insbesondere in Verbindung mit anorganischen Salzen, wie beispielsweise Boraten oder Phosphaten, hat Graphit gute Trenn- und Schmiereigenschaften. Nachteilig ist jedoch die Neigung von Graphit, bei hohen Temperaturen zu Aufkohlungen der Werkstückoberflächen, hier der Rohroberflächen, beizutragen. Auch können punktuelle Verschweißungen zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück auftreten. Die Folge beider Effekte ist ein hoher Werkzeugverschleiß und eine hohe Ausschußrate der Werkstücke.
  • Um diesen negativen Effekt von Graphit zu vermeiden, hat man als Hochtemperatur-Schmiermittel auch bereits Satzgemische verwendet, die bei den Arbeitstemperaturen, bei denen sie als Schmiermittel eingesetzt werden, schmelzen und in flüssigem Zustand gute Schmiereigenschaften gewährleisten. Aus der EP-OS 0 829 528 sind solche Salzgemische bekannt, die zur Verbesserung zusätzlich einen gasbildenden Zusatzstoff enthalten. Gemäß Spalte 3, Zeilen 41 bis 48 dieses Dokumentes ist ein Vorteil dieser Schmiermittel, daß sie schon bei 200 bis 250°C zu schmelzen beginnen und ab 500°C als klare Schmelze vorliegen. Dadurch sollen schon bei niedrigen Temperaturen gute Schmiereigenschaften gewährleistet sein.
  • Die JP-A-10168469 beschreibt ebenfalls Salzgemische, die bei den Arbeitstemperaturen, bei denen sie eingesetzt werden, in geschmolzenem Zustand vorliegen. Die hier beschriebenen Schmiermittel enthalten 75-95 Gew.-% Dinatriumhydrogenphosphat und/oder Kaliumphosphat sowie 5-25 Gew.-% Natriumchlorid. Dabei wird das Natriumchlorid zur Schmelzpunkterniedrigung zugegeben. Darüber hinaus enthalten die darin beschriebenen Schmiermittel wahlweise 10-50 Gew.-% Graphit.
  • Die GB-A-350275 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von Drähten, die in kaltem Zustand gezogen werden sollen, bei denen das zu ziehende Material zunächst in einem Säurebad behandelt wird, dann mit einer Trinatriumphosphatlösung neutralisiert wird und mit Mineralöl als Schmiermittel kalt gezogen wird.
  • Bei solchen Schmiermitteln, die bei den Arbeitstemperaturen als Schmelze vorliegen, wird sich gebildeter Zunder und sogenannter Sekundärzunder auf dem Werkzeug festgeklebt, wodurch die Oberflächen des Werkzeugs, wie der Dornstange, entsprechend rauh wird. Wie oben erwähnt, ergibt dies seinerseits Rauheit der inneren Oberflächen der Rohre. Gleichzeitig wird das Fließverhalten des metallischen Werkstoffes auf den Dornstangen gestört, was sich bei der Messung der Stromaufnahme zwischen den einzelnen Walzenkalibern zeigt.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand somit darin, ein Verfahren mit einem Hochtemperatur-Schmiermittel zu bekommen, dem kein Graphit zugesetzt werden muß und das die Ausschußraten gegenüber einer Verwendung bekannter Schmiermittel vermindert. Insbesondere sollen mit Hilfe der neuen Schmiermittel die Standzeiten von Domstangen bei der Metallrohrherstellung gesteigert und die Qualität der inneren Rohroberflächen verbessert werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung von Alkaliphosphat in Hochtemperatur-Schmiermitteln zum Schmieren von zwei einander flächig berührenden erhitzten Metallgegenständen, die eine Relativbewegung zueinander ausführen, gelöst, wobei das Schmiermittel zu wenigstens 80 Gew.-%, bezogen auf seinen Feststoffgehalt, aus wenigstens einem Alkaliorthophosphat besteht und eine Schmelztemperatur oberhalb der maximalen Arbeitstemperatur der erhitzten Metallgegenstände, wenigstens jedoch oberhalb von 600°C, hat.
  • Es ist zwar bekannt, graphitfreien Dornstangenschmierstoffen Alkaliphosphat zuzusetzen, doch machen die Alkaliphosphate in solchen Schmiermitteln nur einen relativ geringen Prozentsatz aus und werden solchermaßen mit anderen Salzen versetzt, daß das Schmiermittel bei den Arbeitstemperaturen in geschmolzenem, also flüssigem Zustand vorliegt.
  • Die erfindungsgemäße Verwendung von Alkaliphosphat in einem Hochtemperatur-Schmiermittel kann überall dort eingesetzt werden, wo bei hohen Temperaturen zwei einander flächig berührende Metallgegenstände eine Relativbewegung zueinander ausführen. Dies sind beispielsweise Gleitlager, bei denen hohe Temperaturen auftreten können. Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Schmiermittel aber eingesetzt, wo die sich einander flächig berührenden Metallgegenstände einerseits ein Werkzeug und andererseits ein Werkstück sind. Ganz besonders eignen sich die Schmiermittel zum Schmieren von Dornstangen bei der Herstellung nahtloser Metallrohre.
  • Im Prinzip eignet sich der Erfindungsgedanke für das Schmieren beliebiger Metallgegenstände, ist aber für die Bearbeitung von Stahlgegenständen, insbesondere, wie oben erwähnt, für die Herstellung nahtloser Stahlrohre, bei der die Domstangen mit dem erfindungsgemäßen Schmiermittel geschmiert werden, besonders geeignet. Dies soll aber nicht ausschließen, die erfindungsgemäßen Schmiermittel beispielsweise für die Herstellung von Rohren aus Buntmetallen, Aluminium oder dergleichen einzusetzen.
  • Wenn hier von maximalen Arbeitstemperaturen die Rede ist, so handelt es sich um die höchste an der geschmierten Berührungsfläche auftretende Temperatur, da diese, wenn die Schmelztemperatur des Schmiermittels unter ihr läge, das Schmiermittel aufschmelzen könnte, was vermieden werden soll. Bei der Bearbeitung von Werkstücken mit einem Werkzeug wird im Regelfall das Werkstück die höhere Temperatur und das Werkzeug die niedrigere Temperatur haben, wie im Falle der Verwendung von Dornstangen bei der Herstellung von Metallrohren. Die maximale Arbeitstemperatur, über der die Schmelztemperatur des Schmiermittels liegen soll, ist in diesem Fall die Temperatur des heißeren Metallgegenstandes, d. h. des Werkstückes.
  • Zweckmäßig liegt das Hochtemperatur-Schmiermittel bei der erfindungsgemäßen Verwendung in der Form einer wäßrigen Lösung vor. Diese wird beispielsweise auf die Domstangen bei der Rohrherstellung aufgesprüht oder anderweitig aufgebracht und bildet nach dem Verdampfen des Wassers einen feinen Trenn- und Schmierstoffilm, der bei Verwendung außerordentlich abriebfest ist. Da das Schmiermittel aufgrund seiner hohen Schmelztemperatur bei der Verwendung nicht schmilzt, wird verhindert, daß Zunder durch das Schmiermittel auf der Dornstangenoberfläche oder anderen Werkzeugoberfläche fixiert wird. Nach dem Auftrocknen liegt das Schmiermittel in Form sehr feiner Teilchen vor, die alle Oberflächenrauhigkeiten der Werkzeugoberfläche ausfüllen und damit diese Oberfläche glätten, was auf die Werkstückoberfläche übertragen wird. Der gebildete Trennfilm begünstigt auch den Materialfluß des umzuformenden Metalls auf der Werkzeugoberfläche und hat daher die Eigenschaft eines hervorragenden Schmierfilmes.
  • Die erfindungsgemäße Verwendung von Alkaliphosphat in einem Hochtemperatur-Schmiermittel eignet sich besonders beim Asselwalzverfahren mit der Technologie der "freien Domstange" und beim Stoßbankverfahren. Auch beim Kontiwalzen, z. B. nach dem "semifloating"-Prinzip, werden deutliche Vorteile in bezug auf die Oberflächenqualität, die Standzeit der Dorne und den Kraftaufwand zwischen den Walzgerüsten erzielt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verwendung lassen sich mit den Schmiermitteln leicht klare, hochprozentige Lösungen herstellen, die mittels Airless-Pumpe und Düsen auf die Dorne aufzubringen sind. Die Verdüsung ist auch mittels Luft, sogenannter Zweistoffdüsen oder ähnlichem, möglich. Der Schmierstoff kann selbstverständlich auch pulverförmig aufgebracht werden.
  • Die Schmelztemperatur des Schmiermittels liegt bei der erfindungsgemäßen Verwendung zweckmäßig wenigstens 10°C oberhalb der maximalen Arbeitstemperatur, die oben definiert wurde.
  • Das Schmiermittel soll bei der Verwendung weitgehend aus einem oder mehreren Alkaliorthophosphaten bestehen, zweckmäßig liegt der Gehalt an Alkaliorthophosphpat bei wenigstens 95 Gew.%. Wenn mehrere Alkaliorthophosphate eingesetzt werden, so ist darauf zu achten, daß auch bei solchen Gemischen die Schmelztemperatur oberhalb der maximalen Arbeitstemperatur liegt.
  • Bis zu maximal 20 Gew.%, vorzugsweise bis zu maximal 5 Gew.-% des Schmiermittels können aus anderen Stoffen bestehen, wozu auch gegebenenfalls kleine Mengen Graphit gehören, was im Regelfall aber nicht bevorzugt ist.
  • Die zweckmäßig verwendeten Alkaliorthophosphate sind Trinatriumorthophosphat mit einer Schmelztemperatur von 1583°C, Trikaliumorthophosphat mit einer Schmelztemperatur von 1340°C und Trilithiumorthophosphat mit einer Schmelztemperatur von 857°C. Trinatriumorthophosphat und Trikaliumorthophosphat sind bevorzugt, insbesondere letzteres. Soweit die Schmelztemperatur des Schmiermittels hoch genug bleibt, können in kleinen Mengen auch andere Phosphate zugegeben werden.
  • Es hat sich gezeigt, daß mit dem Zusatz kleiner Mengen von Alkalialuminat und/oder Alkalizinkat die Feinheit der Schmiermittelteilchen und damit die Haftung des Schmiermittels auf der Metalloberfläche verbessert werden. Es ist damit bevorzugt, dem Schmiermittel jeweils in einer Menge von höchstens 5 Gew.%, vorzugsweise 0,2 bis 3 Gew.%, wenigstens ein Alkalialuminat und/oder wenigstens ein Alkalizinkat zuzusetzen. Wie erwähnt, setzen sich die superfeinen Teilchen des Schmiermittels in alle Vertiefungen der Oberfläche und bilden dabei deren Versiegelung, so daß sich der Zunder nicht in diese Vertiefungen setzen kann. Die Schmierwirkung läßt sich dabei auch als Glättung erklären.
  • Die tatsächliche Schmelztemperatur des Schmiermittels bei der erfindungsgemäßen Verwendung hängt von der maximalen Arbeitstemperatur bei der Verwendung des Schmiermittels und damit von der Beschaffenheit der sich einander flächig berührenden erhitzten Metallgegenstände ab. So kann die Schmelztemperatur des Schmiermittels relativ niedrig sein, wenn es dazu verwendet werden soll, Rohre aus Buntmetall oder Aluminium herzustellen, da bei diesen metallischen Werkstoffen vergleichsweise niedrige Arbeitstemperaturen angewendet werden. Bei der Bearbeitung von Stählen muß man ein Schmiermittel mit erheblich höheren Schmelztemperaturen verwenden, wobei diese wiederum davon abhängen, ob Chrom-Nickel-Stähle mit Arbeitstemperaturen von etwa 1050 bis 1100°C oder Stähle mit höheren Arbeitstemperaturen eingesetzt werden. Zweckmäßig liegt die Schmelztemperatur beim Schmieren von Werkzeugen für Stahlwerkstücke, wie beispielsweise beim Schmieren von Dornstangen für die Herstellung von Stahlrohren oberhalb 1100°C, vorzugsweise oberhalb 1200°C. Beim Schmieren von Werkzeugen für die Verarbeitung von Buntmetallen können die Schmelztemperaturen beispielsweise bei 600 oder 650°C liegen.
  • Zweckmäßig bereitet man unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen technischen Lehre Schmiermittel mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen, was einfach durch Variation der Mischungsbestandteile und Mischungsmengen zu erreichen ist. Man kann dann leicht für jeden Arbeitsprozeß das passende Schmiermittel auswählen, dessen Schmelztemperatur bekannt ist.
  • Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
    • Beispiel 1
  • Auf ein Asselwalzwerk mit freier Dornstange wurde ein Gemisch von 99 Gew.-% Trikalium-orthophosphat und 1 Gew.-% Natriumzinkat (jeweils bezogen auf den Feststoffgehalt des Schmiermittels) als 10%ige wäßrige Lösung in den Tank eingefüllt, der nach Abschluß des Walzprozesses zum Kühlen der Stangen dient. Die Temperatur des Bades und der Dornstange betrug 80 bis 90°C. Nach Trocknung der Asselstange war diese mit einem weißen Schmierstoffilm überzogen. Mit dem Asselwalzwerk wurden leicht- bis mittellegierte Stähle gewalzt.
  • Die Standzeiten der Asseldome konnten um 25% gegenüber mit bekanntem Schmierstoff geschmierten Asseldornen gesteigert werden. Die Rauhtiefenmessungen der Innenoberfläche der gefertigten Rohre, welche für Walzlager eingesetzt wurden, ergaben eine Reduzierung von 22 µm auf 10 µm.
    • Beispiel 2
  • In einer Rohrstoßbankanlage wurden die Dorne mit einem Durchmesser von 130 mm durch Aufsprühen einer 20%igen Schmierstofflösung aus 98 Gew.-% Trikaliumorthophosphat und 2 Gew.-% Natriumaluminat (beiden bezogen auf den Feststoffgehalt des Schmiermittels) behandelt. Die Dorne hatten dabei eine Temperatur von 450°C. Es wurde eine weiße zusammenhängende Schmierstoffschicht erzeugt. Gewalzt wurden mittel- bis hochlegierte Stähle. Die Stoßkraft zwischen den Walzgerüsten wurde im Vergleich zu herkömmlichen Schmierstoffen um 35% reduziert. Die Haltbarkeit der Dorne steigerte sich um 20%. Die Innenoberfläche der Rohre war deutlich glatter als bei Verwendung der bekannten Schmierstoffe. Die Qualitätsprüfung ergab eine Reduzierung der Ausschußrate von 4 auf weniger als 1%.

Claims (8)

  1. Verwendung von Alkaliphosphat in einem Hochtemperatur-Schmiermittel zum Schmieren von zwei einander flächig berührenden erhitzten Metallgegenständen, die eine Relativbewegung zueinander ausführen, insbesondere von Stahlgegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel bezogen auf seinen Feststoffgehalt zu wenigstens 80 Gew.-% aus wenigstens einem Alkaliorthophosphat besteht, wobei das Schmiermittel eine Schmelztemperatur hat, die oberhalb der maximalen Arbeitstemperatur der erhitzten Metallgegenstände, wenigstens jedoch oberhalb von 600 °C liegt.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel eine Schmelztemperatur von wenigstens 10 °C oberhalb der maximalen Arbeitstemperatur hat.
  3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel zu wenigstens 95 Gew.-% aus wenigstens einem Alkaliorthophosphat besteht.
  4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel eine Schmelztemperatur oberhalb 1100 °C, vorzugsweise oberhalb 1200 °C hat.
  5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel als Alkaliorthophosphat wenigstens ein Trialkaliphosphat, vorzugsweise Trinatrium-, Trikalium- oder Trillthiumorthophosphat, insbesondere, Trikaliumorthophosphat enthält.
  6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel zusätzlich jeweils in einer Menge von höchstens 5 Gew.%, vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 3 Gew.%, wenigstens ein Alkalialuminat und/oder wenigstens ein Alkalizinkat enthält.
  7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel zum Aufbringen in Form einer wäßrigen Lösung vorliegt.
  8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Schmieren von Domstangen bei der Herstellung nahtloser Metallrohre.
EP02782698A 2001-11-02 2002-10-04 Verwendung von Alkaliphosphat in einem Hochtemperatur-Schmiermittel Expired - Lifetime EP1444314B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10154062A DE10154062A1 (de) 2001-11-02 2001-11-02 Hochtemperatur-Schmiermittel und dessen Verwendung
DE10154062 2001-11-02
PCT/DE2002/003772 WO2003040274A1 (de) 2001-11-02 2002-10-04 Hochtemperatur-schmiermittel und dessen verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1444314A1 EP1444314A1 (de) 2004-08-11
EP1444314B1 true EP1444314B1 (de) 2007-07-18

Family

ID=7704527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02782698A Expired - Lifetime EP1444314B1 (de) 2001-11-02 2002-10-04 Verwendung von Alkaliphosphat in einem Hochtemperatur-Schmiermittel

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1444314B1 (de)
AT (1) ATE367426T1 (de)
DE (2) DE10154062A1 (de)
ES (1) ES2288563T3 (de)
PL (1) PL197304B1 (de)
WO (1) WO2003040274A1 (de)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB350275A (de) * 1929-11-27 1931-06-11 Rudolf Wilhelm Moll
JPS6017477B2 (ja) * 1983-02-02 1985-05-02 日本工作油株式会社 水溶性金属加工用潤滑剤
ATE243247T1 (de) * 1996-09-17 2003-07-15 Chem Fab Budenheim Kg Graphitfreier dornstangenschmierstoff
JPH10168469A (ja) * 1996-12-11 1998-06-23 Nippon Steel Corp 継目無鋼管圧延用潤滑剤

Also Published As

Publication number Publication date
PL197304B1 (pl) 2008-03-31
ATE367426T1 (de) 2007-08-15
WO2003040274A1 (de) 2003-05-15
PL368159A1 (en) 2005-03-21
EP1444314A1 (de) 2004-08-11
DE50210522D1 (de) 2007-08-30
ES2288563T3 (es) 2008-01-16
DE10154062A1 (de) 2003-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69714185T2 (de) Schmiermittel zum Gebrauch bei Warmwerkzeugen
EP0169413B1 (de) Beizmittel
EP2995674B1 (de) Verwendung eines Sulfats sowie Verfahren zum Herstellen eines Stahlbauteils durch Umformen in einer Umformmaschine
DE2707787A1 (de) Verfahren zur formung von eisenmetallen und schmiermittel hierfuer
DE69804744T2 (de) Metallbearbeitungsverfahren
WO2021069247A1 (de) Stahlblech mit einer deterministischen oberflächenstruktur
DE69528452T2 (de) Schmiermittel zum warmwalzen von rostfreiem stahl mit hohem chromgehalt
DE2046727C3 (de)
DE1444795B1 (de) Hochtemperaturschmiermittel
EP1444314A1 (de) Hochtemperatur-schmiermittel und dessen verwendung
DE3880084T2 (de) Verfahren zur schmierung der oberflaeche metallischer werkstoffe aus kupfer oder eisen- und kupferlegierungen waehrendder kalt- oder warmumformung und mittel, um diese schmierung auszufuehren.
EP0829528B1 (de) Graphitfreier Dornstangenschmierstoff
DE60000228T2 (de) Verfahren zum verformen metallischer werkstücke durch kaltverformen
EP0334977B1 (de) Schmiermittel für die Umformung metallischer Werkstoffe
DE2548366A1 (de) Schmiermittel, insbesondere zur bearbeitung von metallen
DE69001680T2 (de) Methode zum Einschmieren von Eisen und Stahl vor der Kaltverarbeitung.
WO2006029934A2 (de) Schmiermittel zum schmieren von erhitzten metallgegenständen
DE1266912C2 (de) Schmiermittel
DE4125218C2 (de) Schmiermittel zum Warmwalzen von Stahlprofilen in einem Walzgerüst
DE69631115T2 (de) Verfahren und walze zum warmwalzen von stahlmaterial
AT299426B (de) Verfahren zur kaltbearbeitung von werkstuecken aus rostfreiem stahl
DE1594414C (de) Metallbearbeitungsschmiermittel
DE2009072A1 (en) Phosphate lubricants for metal workingat high temperatures
AT248584B (de) Öl- und fettfreies, anorganisches, Alkaliphosphat enthaltendes Schmiermittel
DD292270A5 (de) Waessriges schmiermittel fuer die warmumformung metallischer werkstoffe

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20040602

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

17Q First examination report despatched

Effective date: 20051118

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RTI1 Title (correction)

Free format text: USE OF AN ALKALIPHOSPHATE IN A HIGH TEMPERATURE LUBRICANT

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 50210522

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20070830

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2288563

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070718

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071218

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071018

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070718

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]

Effective date: 20070718

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

EN Fr: translation not filed
BERE Be: lapsed

Owner name: CHEMISCHE FABRIK BUDENHEIM K.G.

Effective date: 20071031

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071019

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070718

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070718

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070718

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070718

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20071031

26N No opposition filed

Effective date: 20080421

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071018

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20071031

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080314

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20071031

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20071031

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070718

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070718

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20071004

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070718

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20071031

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Payment date: 20190924

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20191213

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20191122

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20191022

Year of fee payment: 18

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50210522

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 367426

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20201004

REG Reference to a national code

Ref country code: SK

Ref legal event code: MM4A

Ref document number: E 2594

Country of ref document: SK

Effective date: 20201004

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210501

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201004

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201004

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20220119

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201005