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Verfahren zur Herstellung von metallischen Formteilen durch Strangpressen
Bei der Herstellung von Formteilen aus metallischen Werkstoffen durch Warmstrangpressen kommt dem dabei verwendeten Schmiermittel wesentliche Bedeutung zu, da neben der Güte der Erzeugnisse die Lebensdauer der Werkzeuge auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens einen mitbestimmenden Einfluss aus- übt.
Es ist verständlich, dass sich vor allem beim Verpressen höher schmelzender Metalle oder Metallegierungen, wie Eisen und Stahl, zusätzliche Schwierigkeiten ergeben, die einerseits auf das geringere Verformungsvermögen zurückzuführen sind und anderseits auf die stoffmässig bedingten höheren Erweichungstemperaturen der zu verpressenden Werkstoffe zurückgehen, Zur Erzielung wirtschaftlicher Herstellungsbedingungen wird daher beim Strangpressen von metallischen Werkstoffen dem Werkzeugverschleiss. der Anordnung und Ausbildung der Pressanlage sowie den anzuwendenden Pressdrücken erhöhtes Augenmerk geschenkt. Aus diesen Gründen fehlt es daher auch nicht an zahlreichen Vorschlägen, die sich mit diesen Problemen und ihren Lösungen befassen, um der Anwendung des Strangpressverfahrens in immer stärkerem Masse zum Durchbruch zu verhelfen.
Das Strangpressen metallischer Werkstoffe zu Formteilen, wie Rohren und Profilen, nahm an sich seinen Ausgang vom Verpressen von Buntmetallen und ihren Legierungen. wie Kupfer und Aluminium u. dgl. Die Schmelzpunkte dieser Metalle bzw. die Temperaturbereiche der plastischen Verformbarkeit liegen gegenüber Eisen- und Stahllegierungen wesentlich tiefer, so dass die auftretenden Reibungswider- stände leichter zu überwinden waren und die gegebenen Presstemperaturen an die Werkzeuge nicht so extrem hohe Anforderungen stellten. Die durch die Reibung entstehende Wärmemenge erreicht bei Buntmetallen nicht jenes Ausmass, wie dies beispielsweise bei Stahllegierungen der Fall ist, so dass die Wärmeabfuhr leichter bewerkstelligt werden kann.
Da offensichtlich diesen Einflussgrössen eine entscheidende Bedeutung zuzumessen ist, erscheint es nicht weiter verwunderlich, dass dem zu verpressenden Rohling als Ausgangsprodukt beim Strangpressen keine übermässige Beachtung geschenkt wurde. Als später das Strangpressverfahren a-ich zur Verformung höher schmelzender Metalle in Betracht gezogen wurde, trat in Anlehnung an die bisherigen Erfahrungen diese Tendenz gleichfalls in Erscheinung.
Es hat sich nunmehr gezeigt, dass neben diesen bekannten Einflussgrössen beim Strangpressen zum Verformen metallischer Werkstoffe dem eigentlichen Ausgangsprodukt, nämlich dem zu verpressenden Rohling, ebenfalls eine nicht unwesentliche Bedeutung zukommt. Üblicherweise ging man allgemein von einem im Standguss vergossenen und vorverformten Vormaterial aus, wobei die bestehenden Qualitätsvorschriften als vorgegeben hingenommen wurden.
So ist bereits vorgeschlagen worden, Stranggussblöcke aus Nichteisenlegierungen, u. zw. aus Alumi- n1umlegierungen. in der Strangpresse zu Bolzen für Flugzeugmotore zu verformen. Auch bei der Herstellung von Rohren aus Metallegierungen ist es bekannt, gegebenenfalls vom Stranggussblock auszugehen. Ein anderer Vorschlag wieder zielt dahin, beim Warmpressen von Stahl an Stelle von Kokillengussstücken Stranggussstangen zu verwenden. Diese sehr allgemein gehaltenen Anregungen nehmen aber auf die Beschaffenheit des Ausgangsmaterials kaum Rücksicht.
Versuche haben nun überraschenderweise ergeben, dass sich zur Herstellung von Formteilen aus Eisen- und Stahllegierungen, insbesondere von Rohren und Profilen, durch das Warmstrangpressen vor al-
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lem solche Rohlinge als Vormaterial eignen, die im Stranggussverfahren vergossen wurden und dabei eine bestimmte Beschaffenheit aufweisen.
Den Gegenstand der Erfindung bildet somit ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Formteilen, insbesondere von Rohren und Profilen, aus im Strangguss vergossenen nicht vorgeformten Rohlingen
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bildender ausgeprägter Transkristallisation verwendet werden, u. zw. mit der Massgabe, dass die Transkristallisation, gemessen vom Rand des Gussstückes bis zum Kern, innerhalb eines Bereiches von 1/10 bis 9/10 der radialen Streckenlänge liegt.
Die aus den erfindungsgemäss vorgeschlagenen Rohlingen verpressten Formteile zeichnen sich vor allem durch eine homogene Oberfläche aus. Gleichzeitig konnte ein geringerer Verschleiss der Presseinrichtungen und damit verbunden eine erhöhte Standzeit der Werkzeuge beobachtet werden. Die Ursache dafür scheint unter anderem im verbesserten Fliessvermögen des Ausgangsmaterials zu liegen.
Die für im Strangguss hergestellte Gussstücke charakteristische Kristallisation, die sich gegenüber derjenigen von im Standguss hergestellten Gussstücken durch eine verminderte Schichtdicke der feinkörnigen Randzone sowie der bis nahezu zum Kern reichenden Transkristallisation und des praktischen Fehlens einer grobglobolaren Schicht unterscheidet, dürfte wegen der im erhöhten Ausmass gegebenen Anisotropie der Gefügestruktur in erster Linie für die besondere Brauchbarkeit beim Strangpressen verantwortlich sein.
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Process for the production of metallic molded parts by extrusion
In the production of molded parts from metallic materials by hot extrusion, the lubricant used is of great importance, since the quality of the products and the service life of the tools have a decisive influence on the economic efficiency of the process.
It is understandable that, especially when pressing higher-melting metals or metal alloys, such as iron and steel, additional difficulties arise, which are due on the one hand to the lower deformability and on the other hand to the higher softening temperatures of the materials to be pressed, to achieve more economical The production conditions during the extrusion of metallic materials are therefore the tool wear. Pay particular attention to the arrangement and design of the press system and the press pressures to be used. For these reasons, there is therefore not a lack of numerous proposals which deal with these problems and their solutions in order to help the use of the extrusion process to break through to an ever greater extent.
The extrusion of metallic materials into molded parts such as pipes and profiles started out from the pressing of non-ferrous metals and their alloys. like copper and aluminum etc. The melting points of these metals or the temperature ranges of the plastic deformability are significantly lower compared to iron and steel alloys, so that the frictional resistances that occur were easier to overcome and the given press temperatures did not place extremely high demands on the tools. With non-ferrous metals, the amount of heat generated by the friction does not reach the same level as is the case with steel alloys, for example, so that heat can be removed more easily.
Since these influencing variables are obviously of decisive importance, it does not seem surprising that the raw material to be pressed was not given too much attention as the starting product during extrusion. When the extrusion process a-ich was later considered for the deformation of metals with a higher melting point, this tendency also appeared based on previous experience.
It has now been shown that, in addition to these known influencing variables in extrusion for deforming metallic materials, the actual starting product, namely the blank to be pressed, is also of not insignificant importance. Usually, the assumption was generally made of a pre-material that was cast and pre-deformed in the static casting, whereby the existing quality regulations were accepted as given.
So it has already been proposed that continuous cast blocks made of non-ferrous alloys, u. or made of aluminum alloys. to form bolts for aircraft engines in the extrusion press. In the production of pipes from metal alloys, too, it is known to start from the continuously cast block if necessary. Another proposal aims to use continuous cast rods instead of permanent mold castings when hot pressing steel. These very general suggestions hardly take into account the nature of the source material.
Experiments have now surprisingly shown that for the production of molded parts made of iron and steel alloys, in particular pipes and profiles, hot extrusion mainly
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Such blanks are suitable as starting material that have been cast in the continuous casting process and have a certain quality.
The subject matter of the invention thus forms a method for the production of metallic molded parts, in particular pipes and profiles, from non-preformed blanks cast in continuous casting
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forming pronounced transcrystallization can be used, u. with the proviso that the transcrystallization, measured from the edge of the casting to the core, is within a range of 1/10 to 9/10 of the radial path length.
The molded parts pressed from the blanks proposed according to the invention are characterized primarily by a homogeneous surface. At the same time, it was possible to observe less wear on the pressing devices and, associated with this, an increased service life of the tools. One of the reasons for this seems to be the improved flowability of the starting material.
The crystallization characteristic of castings produced in continuous casting, which differs from that of castings produced in static casting by a reduced layer thickness of the fine-grained edge zone as well as the transcrystallization reaching almost to the core and the practical lack of a coarse globular layer, is likely due to the increased anisotropy the microstructure will be primarily responsible for its particular usefulness in extrusion.