Verfahren und Strangpresse zum Verarbeiten schwer verformbarer Metalle. Es wurde bereits vorgeschlagen, in Rohr- oder Strangpressen bei hoher Temperatur zum Beispiel Eisen und Stahl, sowie andere, schwer verformbare Metalle mit hohem Schmelzpunkt, zum Beispiel Kupfer, Nickel und deren Legierungen zu verpressen. Die ser Vorschlag hat sich aber praktisch in wirtschaftlicher Weise nicht ausführen las sen, weil die dabei auftretenden technischen Schwierigkeiten unüberwindlich waren, Ausser an der Gefahr des Einfrierens des Blockes im Aufnehmer der Presse, scheiterte die Durchführung an der Unzulänglichkeit der Werkzeuge.
Die Matrizen, Dorne, Press- scheiben und der Aufnehmer haben bei die sem Pressvorgang einen sehr hohen Flächen- und Innendruck (Matrize, Aufnehmer), eine starke Verschleissbeanspruchung, eine Zug beanspruchung (Dorn) und eine sehr erheb liche Wärmebeanspruchung auszuhalten. Ge genüber diesen Beanspruchungen versagten die bisher verwendeten Werkzeuge aus ge schmiedeten Kohlenstoff- oder hochlegierten Stählen vollkommen, und zwar wegen ihrer niedrigen Enveichungstemperatur und ihrer geringen Verschleissfestigkeit.
Bei dem Ar beitsvorgang wurde daher das Werkzeug mitverformt, und es war zum Beispiel un möglich, auf diesem Wege auch nur eine einzige masshaltige Stange oder ein ein.zi(Y'cs masshaltiges Rohr aus Eisen oder Stahl her zustellen.
Bisher glaubte man, dass die Sprödigkep- von hochschmelzendem Material, z. B. Wol fram, Molybdän, Vanadium, Uran, Titan, Thorium, Silizium, Zirkon, Tantal, Chrom, Kobalt, ihrer Karbide und Legierungen untereinander oder zum Beispiel mit Nickel, Ger oder Eisen, insbesondere der _N\Tolfram- legierungen die beim Pressen und Spritzen von Eisen und Stahl auftretenden,
kombi- nierten Beanspruchungen überhaupt nicht zulassen. Die Verwendung dieser hoch schmelzenden Metalle, vor allem des Wol frams zur Verbesserung der Festigkeitseigen schaften, insbesondere der Härte war nicht nur für Stahl, sondern auch bei der Herstel lung von Sonderlegierungen, wie zum Bei spiel des sogeuannten Stelliten, bekannt. Die technische Ausnutzung dieser Sonderlegie rungen hat sich bisher auf die Herstellung von spanabhebenden Schneidwerkzeugen und Ziehwerkzeugen beschränkt.
Wenn nun auch bei der Benutzung der artiger Schneidwerkzeuge festgestellt wurde, dass sie beim Erwärmen bis auf Rotglut durch die Arbeitsbeanspruchung verwen dungsfähig bleiben ohne an Härte zu ver lieren, so hielt man es bei der Herstellung von Vorrichtungen zum Kalt- oder Warm ziehen doch für erforderlich, zur Aufnahme der dabei auftretenden hohen Beanspruchun gen diese Stellite oder Sonderlegierungen mit einem Träger als Stahl zu versehen, der die für diese Beanspruchungen erforderliche Zä higkeit besass.
Ausserdem glaubte man bei Verwendung des Wolframs als Legierungs bestandteil, sofern die Herstellung dieser Werkzeuge in Frage kam, den Gehalt der Legierung an Wolfram wegen der sonst auf tretenden Sprödigkeit der Legierung ziem lich niedrig halten zu müssen, zum Beispiel höchstens 40 %.
Bei dem Verfahren gemäss vorliegender Erfindung werden an Stelle der bisher vor geschlagenen Verformungswerkzeuge aus ge schmiedeten Kohlenstoff- oder legierten Stählen, solche aus hochschmelzendem Ma terial verwendet, und die zu verarbeitenden Metalle werden auf eine Temperatur erhitzt, die unterhalb der Erweichungstemperatur des genannten Materials liegt.
Diejenigen Teile der Strangpresse gemäss der Erfindung zur Durchführung des Ver fahrens, welche mit dem schwer verform baren Werkstoff während des Verarbeitens in Berührung kommen, enthalten mindestens 505o1' eines hochschmelzenden Metalles, des sen Erweichtangstemperatur höher liegt als diejenige des zu verformenden Stoffes. Es hat sich nun gezeigt, dass die oben genannten hochschmelzenden Metalle und Legierungen im Mittel eine Erweichungstemperatur von -ungefähr 3000 haben.
Bei Innehaltung einer Arbeitstemperatur von<B>1200'</B> und darüber, wie sie sich bei dein Verpressen von Eisen, Stahl und andern Me tallen und Legierungen mit einem ähnlich hohen Schmelzpunkt als notwendig erweist, erhalten zum Beispiel Wolfram und dessen Legierungen (ausser Wolframstalil) wie auch die andern vorgenannten hochschmelzenden Stoffe entgegen den bisher gültigen Erkennt nissen, eine solche günstige Einstellung ihrer Festigkeitseigenschaften, dass aus diesen zum Beispiel durch Giessen, Sintern oder Pressen hergestellte Werkzeuge den vorhin erwähn ten Beanspruchungen in ausgezeichneter Weise standhalten.
Die genannten Teile der Strangpresse können an der Oberfläche behandelt werden um dieselben, soweit für die Verpressung besonders harter und angreifender Metalle nötig, noch durch Steigerung der Härte der Aussenhaut gegen mechanische Beanspru chung, durch Erzeugung einer Schutzschicht an der Aussenseite gegen chemische Beein flussung zu schützen. Diese Oberflächenbe handlung kann in der beim Stahl und Eisen bekannten Metall- oder Kohlenstoffzemen- tation oder Nitrierung bestehen.
Die Eigen art der Metalle und Legierungen erfordert es, dass diese Behandlung bei sehr hohen Temperaturen stattfindet, und es wird da durch in ausgezeichneter Weise erreicht, bei Erhaltung eines an sich homogenen, stand festen Körpers, eine Diamanthärte an der Oberfläche zu erzeugen. Sofern notwendig können die Teile auch gegen chemische Ein flüsse geschützt werden.
Dann kann die Oberflächenbehandlung durch Oxydation oder Einwirkung wirksamer Gase, wie zum Beispiel Siliziumwasserstoff, oder von Me talldämpfen, wie zum Beispiel verdampfen des Chrom, oder von verdampfenden Metall salzen, wie zum Beispiel Aluminiumchlorid, erfolgen, wobei sich eine ausgezeichnete chemische Widerstandsfähigkeit erreichen 'lässt. Bei den früheren, erfolglos gebliebenen Versuchen der direkten Verformung von flüssigem oder plastischem Eisen, Stahl und anderer ähnlich hoch schmelzender und schwer verformbarer Stoffe mussten die dabei benutzten Vorrichtungen wie Matrizen, Dorne usw.
entweder dauernd oder nach einem jeden verhältnismässig kurzen Pressvor- gang gekühlt werden, um sie, wenn auch nur für kurze Zeit, widerstandsfähig zu erhalten. Bei dem beschriebenen Verfahren ist es da gegen vorteilhaft, eine Abkühlung derVorrich- tung zu verhindern, weil mit sinkender Tem peratur die günstigenFestigkeitseigenschaften des hochschmelzenden Materials sich vermin dern oder schwinden. Zu diesem Zwecke kann zum Entfernen des sich naturgemäss bildenden Zunders überhitzter Dampf oder hochgespanntes, erhitztes Gas verwendet. werden, um den Zunder fortzublasen.
Dar aus ergibt sich eine erhebliche Beschleuni gung der Arbeitsfolge, da. die sonst notwen digen Pausen zwischen den einzelnen Press- und Verformungsvorgängen fortfallen, so dass eine bedeutende Steigerung der Leistungs fähigkeit der Pressvorrichtung möglich ist. Um diese Kühlung zu vermeiden, können die Werkzeuge während des Arbeitens erwärmt werden.
Die beiliegende Zeichnung veranschau licht als Ausführungsbeispiel eine Rohrpresse in schematischer Darstellung. Die Presse setzt sich in bekannter Weise zusammen aus dem Aufnehmer a, in den der zu verfor mende Werkstoff .g in flüssigem oder plasti schem Zustand eingeführt wird, dem Press- s'.empel n, der den Aufnehmer a vorn ab schliessenden Matrize c und dem Dorn d.
Der Aufnehmer a ist innen mit einer hülsen- förmigen Wandung e, die mindestens<B>501</B> Wolfram oder eines andern der vorhin ge nannten hochschmelzenden Stoffe enthält, ausgekleidet. Der aus Stahl bestehende Press- stempel b ist gegen den zu verformenden Werkstoff durch 'eine Scheibe f aus Wol fram oder dergleichen abgedeckt. Die Ma trize c und der Lochdorn d bestehen aus dem gleichen Material. Mit h ist das sich aus dem Werkstoff g durch den Pressdrucli bildende Rohr bezeichnet.