MXPA00005433A - Lubricantes para composiciones de polvo metalurgico - Google Patents

Abstract

Esta invención se refiere a un lubricante para compactación en caliente de composiciones de polvo metalúrgico a base de hierro;50 a 100%5 en peso del lubricante es un poliéster, aromático o parcialmente aromático, que tiene un peso molecular promedio en número PMnúmeo de 5000-50000;esta invención además se refiere a una composición de polvo metálico que contiene el lubricante, un método para hacer productos concresionados al utilizar el lubricante y el uso del mismo en compactación en caliente de polvos metalúrgicos.

Description

LUBRICANTES PARA COMPOSICIONES DE POLVO METALÚRGICO Esta invención se refiere a un lubricante para composiciones de polvo metalúrgico a base de hierro, como también a composiciones de polvo metálico que contienen el lubricante. La invención además se refiere a un método para hacer productos concresionados al utilizar el lubricante, como también al uso del lubricante en una composición de polvo metálico en compactación en caliente. Al utilizar el lubricante de conformidad con la invención, puede obtenerse una resistencia elevada de masa cruda. En la industria, el uso de productos metálicos fabricados al compactar y concresionar composiciones de polvo metálico cada vez se extiende más. Se han producido un número de productos diferentes de diferentes formas y espesores, y los requerimientos de calidad colocados en estos productos son, que los productos metálicos fabricados tienen una densidad elevada como también una resistencia elevada. En compactación metálica, se utilizan diferentes escalas de temperatura estándar. Tanto la compresión en frío como la compresión en caliente requieren el uso de un lubricante. La compactación a temperaturas por arriba de la temperatura ambiente tiene ventajas evidentes, dando un producto de densidad más elevada y resistencia más elevada que la compactación realizada a temperaturas inferiores. La mayoría de los lubricantes utilizados en compactación en frío no pueden utilizarse en compactación a temperatura elevada ya que parecen ser efectivos únicamente dentro de una escala de temperatura limitada. Un lubricante no efectivo considerablemente incrementa el deterioro en la herramienta de compactación. El grado de deterioro en la herramienta es provocado por varios factores, tal como la dureza del material de la herramienta, la presión aplicada, y la fricción entre el material compacto y la pared de la herramienta cuando el material compacto se impulsa. El último factor se vincula fuertemente con el lubricante utilizado. La fuerza de expulsión es la fuerza que se requiere para expulsar el material compacto de la herramienta. Ya que una elevada fuerza de expulsión no sólo incrementa el deterioro en la herramienta de compactación sino también puede dañar al material compacto, preferiblemente esta fuerza debe reducirse. Sin embargo, el uso de un lubricante puede crear problemas en cuanto a la compactación, y es por lo tanto importante que el lubricante se adapte bien al tipo de compactación que se lleva a cabo. Para que se realice satisfactoriamente, el lubricante debe sacarse por la fuerza de la estructura de poro de la composición de polvo en la operación de compactación, y en el interespacio entre el material compacto y la herramienta, de este modo lubricando las paredes de la herramienta de compactación. Mediante dicha lubricación de las paredes de la herramienta de compactación, se reduce la fuerza de expulsión.

Otra razón por la que el lubricante tiene que salir desde el material compacto es que tiene que, de otra manera, crear poros en el material compacto después de concresionarse. Es bien conocido que los poros grandes tienen un efecto adverso sobre las propiedades dinámicas de resistencia del producto. Un objeto del nuevo lubricante de conformidad con la presente invención es hacer posible fabricar productos compactados que tengan resistencia elevada de masa cruda, densidad elevada de masa cruda así como también productos concresionados que tengan densidad elevada concresionada y una baja fuerza de expulsión del lubricante en combinación con polvos metálicos. A medida que el material compacto se somete a tensión considerable cuando se expulsa desde la herramienta de compactación y a medida que el producto debe mantener su integridad durante el manejo entre la compactación y la concresión sin agrietarse o de otra manera dañarse, es importante tener una resistencia elevada de masa cruda. Esto es especialmente importante en le caso de las piezas delgadas. El lubricante de conformidad con la invención contiene un poliéster, que es un polímero que se forma, por ejemplo, por la condensación mediante esterificación de alcoholes di-funcionales y ácidos. Los poliésteres se encuentran disponibles como resinas y materiales termoplásticos, y están subdivididos en poliésteres alifáticos y aromáticos, principalmente dependiendo del tipo de monómero ácido utilizado. Los poliésteres aromáticos por lo general son no-higroscópicos, los poliésteres alifáticos, sin embargo, son conocidos como más sensibles a la humedad. Los poliésteres pueden además clasificarse en poliésteres saturados y no saturados, siempre que los enlaces dobles se encuentren presentes en la estructura base del polímero. Aunque los poliésteres saturados son relativamente no reactivos, los poliésteres no saturados son adecuados como resinas al copolimerizarse con otros monómeros, tales como estírenos, ftalatos de dialilo, etc. El poliéster de conformidad con la invención es un poliéster saturado, aromático o parcialmente aromático, que tiene un peso molecular promedio en número PMnúme.o de 5000-50000, y 50-100% en peso, preferiblemente 60-100% en peso y más preferiblemente 70-100% en peso del lubricante está hecho de este poliéster. Además del poliéster, el lubricante de conformidad con la invención, puede contener otros lubricantes PM, tales como estearato de zinc, estearato de litio y/o lubricantes de tipo de cera de amida, tal como etilen bis-estearamida. Un lubricante preferido de conformidad con la invención contiene 0-30% en peso de estearato de zinc, 0-30% en peso de estearato de litio, y/o 0-30% en peso de un lubricante de tipo de cera de amida, el resto siendo poliéster. El poliéster es preferiblemente un polímero o un copolímero de ftalato de alquileno, en donde el ftalato de alquileno es un ftalato de alquileno de C2-C8> por lo que el poliéster preferiblemente tiene un punto de fusión máximo por arriba de 100°C. Más preferiblemente, el poliéster es un poli(tereftalato de alquileno) o un poli(isoftalato de alquileno).

La invención además se refiere a una composición de polvo metálico que contiene un polvo metálico y un lubricante de conformidad con la invención. Esta composición de polvo metálico puede utilizarse para compactación en caliente. La composición de polvo metálico de conformidad con la invención comprende 0.1 a 2% en peso del lubricante de conformidad con la invención, 0.005-3% en peso del agente aglutinante, 0-0.5% en peso de plastificadores, 0.01-3% en peso de grafito, 0-2% en peso de materiales termoplásticos, 0-15% en peso, preferiblemente 0-7% en peso de elementos de aleación, 0 a 2% en peso de auxiliares de procesamiento, y 0 a 2% en peso de fases duras, el resto siendo polvo de hierro seleccionado a partir de un grupo que consiste en polvos de hierro esencialmente puros, polvos de hierro parcialmente prealeados y polvos de hierro preaieados. El lubricante preferiblemente produce 0.2-0.8% en peso de la composición de polvo metálico de conformidad con la invención, basándose en la cantidad total de la composición de polvo metálico. La posibilidad de utilizar el lubricante de conformidad con la presente invención en pequeñas cantidades es una característica especialmente útil de la invención ya que permite lograr, de manera efectiva en cuanto al costo, que el material compacto y los productos concresionados tengan densidades elevadas. Como se utiliza en la descripción y las reivindicaciones anexas, la expresión "parcialmente aromático" comprende un poliéster en el cual algunos de los ácidos dicarboxílicos aromáticos se han reemplazado mediante ácidos dicarboxílicos alifáticos para modificar la dependencia de temperatura/comportamiento en estado fundido (reología) del poliéster resultante. Como se utiliza en la descripción y las reivindicaciones anexas, la expresión "polvo metálico" comprende polvos a base de hierro esencialmente hechos a partir de polvos de hierro que contienen no más de aproximadamente 1.0% en peso, preferiblemente no más de aproximadamente 0.5% en peso, de impurezas normales. Ejemplos de dichos polvos de hierro de grado metalúrgico, altamente comprimibles son las series ANCORSTEEL 1000 de polvos de hierro puro, por ejemplo 1000, 1000B y 1000C, disponibles de Hoeganaes Corporation, Riverton, New Jersey y polvos similares disponibles de Hóganas AB, Suecia. Por ejemplo, el polvo de hierro ANCORSTEEL 1000, tiene un perfil típico de tamizado de alrededor de 22% en peso de las partículas menor que el tamiz No. 325 (series de E.U.A.) y alrededor de 10% en peso de las partículas mayores que el tamiz No. 100, el resto estando entre estos dos tamaños (cantidades traza mayores que el tamiz No. 60). El polvo ANCORSTEEL 1000 tiene una densidad aparente de aproximadamente 2.85-3.00 g/cm3, típicamente 2.94 g/cm3. Otros polvos de hierro que pueden utilizarse en la invención son polvos típicos de esponja de hierro, tales como un polvo ANCOR MH-100 de Hoeganaes. Los polvos a base de hierro también pueden incluir hierro, preferiblemente hierro sustancialmente puro, que se ha prealeado, aglutinado mediante difusión, o mezclado con uno o más elementos de aleación.

Ejemplos de elementos de aleación que pueden combinarse con las partículas de hierro incluyen, pero no se limitan a, molibdeno; manganeso; magnesio; cromo; silicio; cobre; níquel; oro; vanadio; columbio (niobio); grafito; fósforo; aluminio; aleaciones binarias de cobre y estaño o fósforo; ferro-aleaciones de manganeso, cromo, boro, fósforo, o silicio; eutécticos ternarios y cuaternarios de punto de fusión bajo de carbono y dos o tres de hierro, vanadio, manganeso, cromo, y molibdeno; carburos de tungsteno o silicio; nitruro de silicio; óxido de aluminio; y sulfuros de manganeso o molibdeno, y combinaciones de los mismos. Típicamente, los elementos de aleación generalmente se combinan con el polvo de hierro, preferiblemente el polvo de hierro sustancialmente puro en una cantidad de hasta aproximadamente 7% en peso, más preferiblemente de alrededor de 0.25% a aproximadamente 5% en peso, más preferiblemente de alrededor de 0.25% a aproximadamente 4% en peso, aunque en ciertos usos especializados, tales como para la fabricación del acero inoxidable, los elementos de aleación pueden estar presentes en una cantidad de alrededor de 7% a aproximadamente 15% en peso, del polvo de hierro y el elemento de aleación. Los polvos a base de hierro pueden de este modo incluir partículas de hierro que están en combinación con los elementos de aleación que se encuentran en forma de polvos de aleación. El término "polvo de aleación" como se utiliza en la presente se refiere a cualquier elemento o compuesto de partículas, como se mencionó anteriormente, mezclado físicamente con las partículas de hierro, ya sea o no que ese elemento o el compuesto finalmente se haya aleado con el polvo de hierro. Las partículas del elemento de aleación generalmente tienen un tamaño de partícula promedio en peso por abajo de alrededor de 100 mieras, preferiblemente abajo de alrededor de 75 mieras, más preferiblemente abajo de alrededor de 30 mieras. Los agentes aglutinantes preferiblemente se incluyen en mezclas de partículas de hierro y polvos de aleación para evitar la formación de polvo fino y segregación del polvo de aleación del polvo de hierro. Ejemplos de agentes aglutinantes comúnmente utilizados incluyen aquellos que se establecieron en la patente de E.U.A. Nos. 4 483 905 y 4 676 831 , ambas para Engstróm, y en la patente de E.U.A. No. 4 834 800 para Semel, las cuales se incorporan en la presente por referencia en su totalidad. El polvo a base de hierro puede además encontrarse en forma de hierro que se ha prealeado con uno o más elementos de aleación. Los polvos prealeados pueden prepararse al hacer una fusión de hierro y los elementos de aleación deseados, y después atomizar la fusión, por lo que las gotas atomizadas forman el polvo después de la solidificación. La cantidad del elemento de aleación o los elementos incorporados depende de las propiedades deseadas en la parte metálica terminada. Los polvos de hierro prealeados que incorporan dichos elementos de aleación se encuentran disponibles de Hoeganaes Corp. como parte de su línea ANCORSTELL de polvos. Un ejemplo adicional de los polvos a base de hierro, es el polvo a base de hierro aglutinado mediante difusión, que contiene partículas de hierro sustancialmente puro que tiene a los elementos de aleación establecidos con anterioridad, aglutinados mediante difusión a su superficie exterior. Dichos polvos comercialmente disponibles incluyen al polvo aglutinado mediante difusión DISTALOY 4600A disponible de Hoeganaes Corporation, que contiene alrededor de 1.8% de níquel, alrededor de 0.55% de molibdeno, y alrededor de 1.6% de cobre, y el polvo aglutinado mediante difusión DISTALOY 4800A disponible de Hoeganaes Corporation, que contiene aproximadamente 4.05% de níquel, aproximadamente 0.55% de molibdeno, y aproximadamente 1.6% de cobre. Polvos de grado similar también se encuentran disponibles de Hóganás AB, Suecia. Un polvo a base de hierro preferido está hecho a partir de hierro prealeado con molibdeno (Mo). El polvo se produce al atomizar una fusión de hierro sustancialmente puro que contiene de alrededor de 0.5% a aproximadamente 2.5% en peso de Mo. Un ejemplo de dicho polvo es el polvo de acero ANCORSTEEL 85HP de Hoeganaes, que contiene alrededor de 0.85% en peso de Mo, menos de aproximadamente 0.4% en peso, en total, de otros materiales tales como manganeso, cromo, silicio, cobre, níquel, molibdeno o aluminio, y menos de aproximadamente 0.02% en peso de carbono. Otro ejemplo de dicho polvo es el polvo de acero ANCORSTEEL 4600V de Hoeganaes, que contiene alrededor de 0.5-0.6% en peso de molibdeno, aproximadamente 1.5-2.0% en peso de níquel, y aproximadamente 0.1-0.25% de manganeso, y menos de aproximadamente 0.02% en peso de carbono.

Otro polvo a base de hierro prealeado que puede utilizarse en la invención se describe en la patente de E.U.A. No. 5 108 93 para Causton, titulada "Steel Powder Admixture Having Distinct Pre-alloyed Powder of Iron Alloys", que se incorpora en la presente en su totalidad. Esta composición de polvo de acero es una mezcla de dos polvos diferentes a base de hierro prealeados, uno siendo una prealeación de hierro con 0.5-2.5% en peso de molibdeno, el otro siendo una prealeación de hierro con carbono y con al menos aproximadamente 25% en peso de un componente del elemento de transición, en donde este componente comprende al menos un elemento seleccionado a partir de un grupo que consiste de cromo, manganeso, vanadio, y colombio. La mezcla se encuentra en proporciones que proveen al menos aproximadamente 0.05% en peso del componente del elemento de transición a la composición de polvo de acero. Un ejemplo de dicho polvo se encuentra comercialmente disponible como polvo de acero ANCORSTEEL 41 AB de Hoeganaes, que contiene alrededor de 0.85% en peso de molibdeno, aproximadamente 1 % en peso de níquel, aproximadamente 0.9% en peso de manganeso, aproximadamente 0.75% en peso de cromo, y aproximadamente 0.5% en peso de carbono. Otros polvos a base de hierro que son útiles en la práctica de la invención son polvos ferromagnéticos. Un ejemplo es una composición de polvos de hierro sustancialmente puro junto con polvo de hierro que se ha prealeado con pequeñas cantidades de fósforo. Otros polvos a base de hierro que son útiles en la práctica de la invención son partículas de hierro revestidas con un material termoplástico para proveer un revestimiento sustancialmente uniforme del material termoplástico como el que se describe en la patente de E.U.A. No. 5,198,137 para Rutz et al., que se incorpora en la presente en su totalidad. Preferiblemente, cada partícula tiene un revestimiento circunferencial sustancialmente uniforme alrededor de la partícula del núcleo del hierro. Se da suficiente material termoplástico para proveer un revestimiento de alrededor de 0.01-15% en peso de las partículas de hierro revestidas. Generalmente el material termoplástico está presente en una cantidad de al menos 0.2% en peso, preferiblemente alrededor de 0.4-2% en peso, y más preferiblemente alrededor de 0.6-0.9% en peso de las partículas revestidas. Se prefieren los materiales termoplásticos tales como poliétersulfonas, poliéterimidas, policarbonatos, o éteres de polifenileno, que tienen un peso molecular promedio en peso en la escala de alrededor de 10 000 a 50 000. Otros polvos a base de hierro revestidos poliméricamente incluyen aquellos que contienen un revestimiento interior de fosfato de hierro como se estableció en la patente de E.U.A. No. 5,063,011 para Rutz et al., que se incorpora en la presente en su totalidad. Las partículas de hierro puro, hierro prealeado, hierro aglutinado mediante difusión, o hierro termoplásticamente revestido, pueden tener un tamaño de partícula promedio en peso tan pequeño como 1 µm o menor, o hasta alrededor de 850-1000 µm, pero generalmente las partículas tendrán un tamaño de partícula promedio en peso en la escala de alrededor de 10-500 µm. Se prefieren aquellas que tienen un tamaño máximo de partícula promedio en número de hasta alrededor de 350 µm, preferiblemente 50-150 µm. Además del polvo metálico y el lubricante de conformidad con la invención, la composición de polvo metálico puede contener, como se estableció anteriormente, uno o más aditivos seleccionados de un grupo que consiste en aglutinantes, auxiliares de procesamiento y fases duras. El aglutinante puede agregarse a la composición de polvo de conformidad con el método descrito en US-P-4 834 800 (que se incorpora en la presente por referencia) y puede mezclarse en las composiciones de polvo metálico en cantidades de alrededor de 0.005-3% en peso, preferiblemente alrededor de 0.05-1.5% en peso, y más preferiblemente alrededor de 0.1-1 % en peso, con base en el peso del hierro y los polvos de aleación, y pueden consistir en, por ejemplo, resinas de éster de celulosa, resinas de hidroxialquilcelulosa que tienen 1-4 átomos de carbono en el grupo alquilo, o resinas fenólicas termoplásticas. Los agentes aglutinantes descritos en la patente de E.U.A. No. 5,368,630 son materiales de resina polimérica que pueden ser tanto solubles como insolubles en agua, aunque se prefiere que la resina sea insoluble en agua. Preferiblemente, la resina tendrá la capacidad de formar una película, ya sea en su estado líquido natural o disuelta en un solvente, alrededor del polvo a base de hierro y el polvo de aleación. Es importante que la resina del agente aglutinante se seleccione de manera que no afecte adversamente el procedimiento de compactación de temperatura elevada. Los agentes aglutinantes preferidos incluyen resinas de éster de celulosa tales como acetatos de celulosa que tienen un peso molecular promedio en número (PMpeso) de alrededor de 30,000-70,000 butiratos de acetato de celulosa que tienen un PMpeSo de alrededor de 10,000-100,000, propionatos de acetato de celulosa que tienen un PMpes0 de alrededor de 10,000-100,000 y mezclas de los mismos. También son útiles las resinas fenólicas termoplásticas de peso molecular elevado que tienen que tienen un PMpeso de alrededor de 10,000-80,000 y resinas de hidroxialquilcelulosa en donde la porción alquilo tiene de 1-4 átomos de carbonos con un PMpeso de alrededor de 50,000-1 ,200,000 y mezclas de los mismos. Otro agente aglutinante preferido es la polivinilpirrolidona que preferiblemente se utiliza en combinación con los plastificadores tales como PEG, glicerol y sus esteres, esteres de diácidos orgánicos, sorbitol, esteres de fosfato, esteres de celulosa, resinas de ariisulfonamida-formaldehído y alcoholes de cadena larga como se describen en la patente de E.U.A. No. 5,432,223. Los auxiliares de procesamiento utilizados en la composición de polvo metálico pueden consistir en talco, forsterita, sulfuro de manganeso, azufre, disulfuro de molibdeno, nitruro de boro, telurio, selenio, difluoruro de bario y difluoruro de calcio, que se utilizan ya sea en forma separada o en combinación. Las fases duras utilizadas en la composición de polvo metálico pueden consistir en carburos de tungsteno, vanadio, titanio, niobio, cromo, molibdeno, tantalio y circonio, nitruros de aluminio, titanio, vanadio, molibdeno y cromo, AI2O3, B C, y varios materiales de cerámica. Con la ayuda de técnicas convencionales, el polvo metálico y las partículas de lubricante se mezclan a una composición de polvo sustancialmente homogénea. Preferiblemente, el lubricante de conformidad con la invención se agrega a la composición de polvo metálico en forma de partículas sólidas. El tamaño de partícula promedio del lubricante puede variar, pero preferiblemente se encuentra en la escala de 3-100 µm. Si el tamaño de partícula es demasiado grande, es difícil para el lubricante abandonar la estructura de poro de la composición de polvo metálico durante la compactación y el lubricante puede entonces dar origen a poros grandes después de la concresión, dando como resultado un material compacto que muestra propiedades de resistencia desiguales. Si el lubricante, además del poliéster, contiene estearato de zinc, estearato de litio y/o lubricantes de tipo de cera de amida, los ingredientes de la composición lubricante pueden agregarse en forma separada o como un lubricante de una sola fase. Como se utiliza en la descripción, la expresión "lubricante de una sola fase" comprende una composición lubricante, en donde los diferentes ingredientes se han fusionado para crear partículas de lubricante uniformes, en donde sustancialmente todos los ingredientes están presentes en cada partícula de lubricante. La invención además se refiere a un método para hacer productos concresionados, en donde se incluyen los siguientes pasos: a) mezclar un polvo metálico, un lubricante de conformidad con la invención y aditivos opcionales a una composición de polvo metálico, b) precalentar la composición de polvo metálico a una temperatura predeterminada, c) compactar la composición de polvo metálico calentada en una herramienta precalentada a un cuerpo compactado, y d) concresionar el cuerpo compactado. La composición de polvo metálico en el paso b) preferiblemente se precalienta a una temperatura por abajo del punto fusión máximo del poliéster, y la herramienta antes del paso c) preferiblemente se precalienta a una temperatura del punto de fusión máximo del poliéster o más abajo. Más preferiblemente la composición de polvo metálico se precalienta a una temperatura de 90-130°C y la herramienta se precalienta a una temperatura de 110-140°C. El cuerpo compactado preferiblemente se concresiona durante 15-60 minutos a una temperatura de 1 100-1250°C. En compactación en caliente de conformidad con la invención, la composición de polvo metálico, como se estableció anteriormente, se precalienta preferiblemente antes de ser suministrada a la herramienta de compactación precalentada. En dicho precalentamiento de la composición de polvo metálico, es importante que el lubricante no se suavice o fusione, lo cual haría a la composición de polvo difícil de manejar cuando se llena la herramienta de compactación, que a su ves daría como resultado un cuerpo compactado con una densidad no uniforme y una reproductivilidad deficiente de pesos en parte. Algunas pruebas se explicarán para ilustrar que la invención es efectiva y da productos de densidad elevada de masa cruda como también resistencia elevada de masa cruda.

Prueba 1 El cuadro 1 que se muestra a continuación establece un número de lubricantes al indicar la temperatura del polvo (°C), temperatura de la herramienta (°C), presión de compactación (presión de compactación, MPa), densidad de masa cruda (GD, g/cm2) y fuerza de expulsión (Ej. F, N/mm2). Las composiones de polvo metálico contienen los siguientes ingredientes: Distaloy®AE, vendido por Hóganás AB 0.3% en peso de grafito 0.6% en peso de lubricante de conformidad con el cuadro 1 La composición de polvo metálico se mezcló en un mezclador de Lódige.

CUADRO 1 Lubricantes en compactacion en caliente WCE 34 es un lubricante de conformidad con la invención y tiene un peso molecular promedio en número PMnúmero de aproximadamente 10000- 20000, y es un poliéster, parcialmente aromático con ácido tereftálico como el ácido más representativo, cuyo punto de fusión máximo está en la escala de 150 a 160°C, viscosidad de fusión de 700 Ps (160°C, carga 2.16 kg, método ISO 1133), y Tv de 10°C. WCS 4 es un lubricante de conformidad con la invención y tiene un peso molecular promedio en número PMnúmero de 20000 y es un poli (tereftalato de hexileno). WCS 4 + H-WAX, es un lubricante de conformidad con la invención y es una mezcla de 75% en peso de WCS 4, como se indicó anteriormente, y 25% en peso de H-WAX, que es una cera de etilen bis- estearamida. WCS 5 es un lubricante de conformidad con la invención y tiene un peso molecular promedio en número PMnúmero de 40000 y es un poli (tereftalato de hexileno). El lubricante X1 es un lubricante de conformidad con PCT/SE95/00636, que consiste esencialmente de un oligómero del tipo de amida con un peso molecular promedio en peso, PMpeso, de 18 000, y este lubricante se encuentra fuera del alcance de la invención. La densidad de la masa cruda se midió de conformidad con ISO 3927 1985, y la fuerza de expulsión se midió de conformidad con el método 404 de Hóganas. Como se indica en el cuadro 1 , se pueden lograr las densidades de la masa cruda más elevadas, con los lubricantes de conformidad con la invención que con el lubricante X1 , aunque las fuerzas de expulsión varían y en algunos casos son inferiores a las del lubricante X1 y en algunos casos mayores, pero aún se encuentran dentro de una escala aceptable. En comparación con los materiales que contienen lubricante X1 , los materiales mezclados con lubricante de conformidad con la invención dan una densidad de masa cruda comparable (GD) y fuerzas de expulsión (Ej.F) después de la compactación. Los lubricantes de conformidad con la invención entonces constituyen lubricantes igualmente buenos como los lubricantes X1.

Claims (14)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un lubricante para compactación en caliente para composiciones de polvo metalúrgico a base de hierro, caracterizado además porque 50 a 100% en peso del lubricante es un poliéster, aromático o parcialmente aromático, que tiene un peso molecular promedio en número PMnúmero de 5000-50000,

2.- El lubricante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el lubricante además contiene hasta 40% en peso de uno o más lubricantes PM convencionales, tales como estearato de zinc, estearato de litio y/o lubricantes de tipo de cera de amida.

3.- El lubricante de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque contiene 0-30% en peso de estearato de zinc, 0-30% en peso de estearato de litio, y/o 0-30% en peso de un lubricante de tipo de cera de amida, el resto siendo poliéster.

4.- El lubricante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque el poliéster es un polímero o un copolímero de ftalato de alquileno, en donde el ftalato de alquileno es un ftalato de alquileno de C2-C8.

5.- El lubricante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque el poliéster tiene un punto de fusión máximo por arriba de 100°C.

6.- Una composición de polvo metálico para compactación en caliente que contiene polvo metálico y un lubricante, caracterizada además porque la composición de polvo metálico comprende 0.1 a 2% en peso del lubricante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, 0.005-3% en peso del agente aglutinante, 0-0.5% en peso de plastificadores, 0.01-3% en peso de grafito, 0-2% en peso de materiales termoplásticos, 0-15% en peso, preferiblemente 0-7% en peso de elementos de aleación, 0-2% en peso de auxiliares de procesamiento, y 0-2% en peso de fases duras, el resto siendo polvo de hierro seleccionado a partir de un grupo que consiste en polvos de hierro esencialmente puros, polvos de hierro parcialmente prealeados y polvos de hierro prealeados.

7.- La composición de polvo metálico de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada además porque el lubricante forma 0.2-0.8% en peso de la composición.

8.- Un método para hacer productos concresionados, que comprende los pasos de a) mezclar una composición de polvo metálico de conformidad con la reivindicación 6 ó 7, b) precalentar la composición de polvo metálico a una temperatura predeterminada, c) compactar la composición de polvo metálico calentada a un cuerpo compactado en una herramienta precalentada, y d) concresionar el cuerpo compactado.

9.- El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque la composición de polvo metálico en el paso b) se precalienta a una temperatura por abajo del punto de fusión máximo del poliéster.

10.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la composición de polvo metálico se precalienta a una temperatura de 90-130°C.

11.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8-10, caracterizado además porque la herramienta antes del paso c) se calienta a una temperatura de punto de fusión máximo del poliéster o menor.

12.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la herramienta se precalienta a una temperatura de 110-140°C.

13.- El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado además porque el cuerpo compactado se concresiona a una temperatura de 1100-1250°C durante 15-60 minutos.

14.- El uso de un lubricante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en compactación en caliente de polvos metalúrgicos a base de hierro.