DE1211741B

DE1211741B - Schmiermittel zum Warmstrangpressen von Metallen oder Legierungen

Info

Publication number: DE1211741B
Application number: DES76962A
Authority: DE
Inventors: Oswald Pritschard Nicholson; Ian Griffith Slater
Original assignee: IAN GRIFFITH SLATER; OSWALD PRITSCHARD NICHOLSON
Current assignee: IAN GRIFFITH SLATER; OSWALD PRITSCHARD NICHOLSON
Priority date: 1960-12-09
Filing date: 1961-12-02
Publication date: 1966-03-03
Also published as: US3180828A; GB1002612A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. σ.:

ClOm

Deutsche Kl.: 23 c-1/04

Nummer: 1211741

Aktenzeichen: S 76962IV c/23 c

Anmeldetag: 2. Dezember 1961

Auslegetag: 3. März 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schmiermittel zum Warmstrangpressen von Metallen oder Legierungen und insbesondere auf ein Schmiermittel, das zum Warmstrangpressen von Metallen oder Legierungen bei Arbeitstemperaturen oberhalb von 1000° C verwendet werden kann.

Für diesen Zweck sind bereits verschiedene Materialien bekannt, zu denen unter anderem Graphit gehört, der zumeist in Öl suspendiert verwendet wird, sowie Stoffe mit einer stabilen schuppen- oder blatt- ίο chenartigen Kristallstruktur und definierten Schmelzpunkten, wie Molybdändisulfid, oder amorphe Materialien mit einem viskosen Schmelzbereich, wie Glas oder Schlacken. Für das Strangpressen bei Arbeitstemperaturen oberhalb von 1000° C, wie sie beim Strangpressen von Stahl oder verschiedenen Legierungen auftreten, ist Glas das zur Zeit hauptsächlich verwendete Schmiermittel.

Die Anwendung von Gläsern für diesen Zweck ist jedoch nicht frei von Nachteilen: Wegen der amorphen Natur des Glases kann sein viskoser Schmelzbereich nicht oder nur in sehr unvollständigem Maße reguliert werden. Außerdem kann dieser Schmelzbereich nicht immer genügend konstant gehalten werden. Glas bildet zudem auf den stranggepreßten Produkten einen Rückstand in Form einer dünnen Schicht oder Umhüllung, die nur durch Eintauchen des stranggepreßten Produktes in ein Beizbad aus Flußsäure entfernt werden kann. Die dafür notwendigen Anlagen erfordern zusätzlichen Platz, und außerdem entwickelt Flußsäure beim Eintauchen des heißen stranggepreßten Produktes außerordentlich gesundheitsschädliche Dämpfe, was zusätzliche Vorkehrungen erforderlich macht.

Diese Nachteile werden durch die Verwendung von S- oder F-freiem Basalt, der geschmolzen und abgekühlt ist, als Schmiermittel zum Warmstrangpressen von Metallen oder Legierungen vermindert.

Geologisch unveränderter Basalt wird von etwa darin enthaltenem Schwefel oder Fluor in an sich bekannter Weise befreit, wenn diese Elemente einen schädigenden Einfluß auf das mit dem erfindungsgemäß zu verwendenden Schmiermittel strangzupressende Metall haben. Der Basalt wird teilweise oder vollständig geschmolzen und dann derart abgekühlt, daß das geschmolzene Material nach dem Festwerden eine solche mineralogische Struktur aufweist, daß Viskosität, Schmelzbereich und andere Eigenschaften des resultierenden Schmiermittels die günstigsten Werte für die jeweils besonderen gewählten Anwendungsbedingungen haben. Vor dem Schmelzen wird Schmiermittel zum Warmstrangpressen von Metallen oder Legierungen

Anmelder:

Ian Griffith Slater,

Oswald Pritschard Nicholson,

Solihull, Warwickshire (Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

Ian Griffith Slater,

Oswald Pritschard Nicholson,

Solihull, Warwickshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 9. Dezember 1960 (42 387), vom 22. Februar 1961 (6409), vom 17. November 1961 (41185)

der Basalt vorzugsweise gebrochen oder zerkleinert, um seine nachfolgende Behandlung zu erleichtern.

Es wurde festgestellt, daß diejenigen physikalischen Eigenschaften des erfindunggemäß zu verwendenden Schmiermittels, die für seine Anwendung zum Warmstrangpressen von Bedeutung sind, mehr von seiner mineralogischen Struktur abhängen als von seiner chemischen Zusammensetzung. Der zu verwendende Basalt hat infolge seiner dem natürlichen Basalt ähnlichen Kristallstruktur eine gleichbleibende Viskosität über einen ausgedehnten Temperaturbereich, was für das Warmstrangpressen außerordentlich vorteilhaft ist, und zwar um so mehr, als die Blocktemperatur während des Strangpressens nicht immer konstant bleibt.

Die als Rückstand auf der Oberfläche des stranggepreßten Produktes verbleibende filmähnliche Schicht kann bei der erfindungsgemäßen Verwendung des Basalts ohne Verwendung von Flußsäure als Beizbad entfernt werden. Es ist aber auch möglich, Beizmittel zu verwenden, die nicht schädlich sind. Man kann auch das Beizen vollständig vermeiden und den verbleibenden Film mechanisch entfernen.

Nach dem Abkühlen und Festwerden wird der Basalt wieder zerkleinert, und zwar vorzugsweise zu

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Claims

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feinen Körnern, die in Form eines Pulvers auf die materials gegebenenfalls bei weniger hohen Strang-Oberfläche des erhitzten Blockes aufgebracht oder preßtemperaturen ankommt, kann man dem Basalt wahlweise zu Kuchen oder Tabletten geformt werden Natriumsilicat, Natriumcarbonat, Natriumborat können, die zwischen die Strangpreßmatrize und das (Borax), Borsäureanhydrid, Calciumfiuorid, eisenvordere Ende des strangzupressenden Blockes ein- 5 haltige Silicate, Calciumoxyd, Magnetit, gegebenengelegt werden. Während des Strangpressens fließt das falls eine Mischung mehrerer dieser· Stoffe zugeben, schmierend wirkende Material, das in der einen oder welche gänzlich oder teilweise mit dem Basalt in anderen angegebenen Form auf den Block aufge- schmelzflüssigem Zustand mischbar sind, keinen bracht wurde, zusammen mit dem heißen Blockmate- nachteiligen Einfluß auf die nach dem Strangpreßrial durch die Matrize der Strangpreßvorrichtung und io verfahren zu verarbeitenden Stahlsorten ausüben und zeigt eine völlig befriedigende Schmierwirkung, was das Erweichen und Schmelzen des Basalts bei dem zum Teil darauf beruht, daß seine Viskosität über Strangpressen beschleunigen,
einen weiten Temperaturbereich konstant bleibt. Dieser Zusatzstoff kann dem feingranulierten Basalt

Wie bereits oben angegeben, ist der Grundstoff in gepulverter Form unmittelbar vor dessen Aufbrindes erfindungsgemäß zu verwendenden Schmiermit- 15 gen auf den heißen Block beigemischt werden; man tels ein im wesentlichen geologisch ungeandertes kann den Zusatzstoff auch den zuvor geschmolzenen Basaltgestein; dieser Basalt soll oder kann als haupt- und anschließend abgekühlten oder auch dem nachsächliche mineralische Komponenten Olivin, Augit, folgend zerkleinerten Basalt zugeben. Bei gemein-Plagioklas sowie dispergierten Magnetit zusammen samer Zerkleinerung kann die gewünschte Mischung mit begrenzten Anteilen von Titan-Magnetit oder 20 in guter Verteilung erhalten werden. Besonders Ilmenit und einem ganz geringen Anteil an Zeolithen zweckmäßig ist es jedoch, ein weitgehend homogenes und anderen wasserhaltigen Bestandteilen mit niedri- Produkt in der Weise herzustellen, daß man das gem Schmelzpunkt enthalten. Basaltgestein und den Zusatzstoff gemeinsam einem

Im allgemeinen haben die erfindungsgemäß zu ver- Schmelzprozeß unterwirft, bei dem zumindest eine

wendenden Basalte etwa folgende chemische Zusam- 25 teilweise Mischung der Substanzen erfolgt, dann die

mensetzung: Mischungsschmelze abkühlt und fein granuliert. Aus

Siliciumdioxyd 5O°/o sämtlichen derartigen Mischungen oder Schmelzen

Aluminiumoxyd".'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.Y. 16»/„ ^{Iassen sich}, ^Ku,^{chen oder} Tabletten herstellen, wozu

Eisen- und Titanoxyd 15 «/0 ^maJ? ^{an slch} bekannte Verfahren benutzt

Oxyde der Erdalkalimetalle 12Vo ³° f^S}^at*^1C\ aus Praküsdien Versuchen ergeben,

Oxyde der Alkalimetalle 2<>/o ^da? ^der Zusatzstoff — entweder als eine einzelne

Substanz oder eine Mischung von zwei oder mehr

Ein aus reinem granuliertem bzw. gepulvertem der obengenannten Stoffe — normalerweise keinen

Basaltgestein bestehendes Schmiermittel eignet sich höheren Gewichtsteil des Schmier- oder Gleitmittels

besonders für die Schmierung beim Warmstrang- 35 bilden muß als ungefähr 25°/o, um durchaus befrie-

pressen von Nickellegierungen, da diese Legierungen digende Ergebnisse zu erhalten,
gewöhnlich verhältnismäßig langsam und bei relativ

hohen Temperaturen stranggepreßt werden, so daß Patentansprüche:
genügend lange Zeit für das Erweichen und Schmelzen des Basaltmaterials während des Strangpreßvor- 40 1. Verwendung von S- oder F-freiem Basalt, ganges zur Verfugung steht und das Blockmaterial der geschmolzen und abgekühlt ist, als Schmierwährend seines Hindurchtritts durch die Matrize stets mittel zum Warmstrangpressen von Metallen oder von einer zusammenhängenden Deckschicht aus dem Legierungen.

schmelzflüssigen Basalt umgeben ist. Es ist jedoch 2. Verwendung von Basalt nach Anspruch 1

möglich, daß beim Strangpressen unterschiedlicher 45 mit einem Zusatz von Natriumsilikat, Natriumcar-

Stahlsorten, die nach üblicher Praxis bei etwas bonat, Natriumborat, Bohrsäureanhydrid, CaI-

niedrigeren Temperaturen und mit größerer Durch- chimfluorid, eisenhaltige Silikate, Calciumoxyd

trittsgeschwindigkeit verarbeitet werden als die oben oder Magnetit.

erwähnten Nickellegierungen, die Preßgeschwindig- 3. Verwendung von Basalt nach Anspruch 1

keit so groß ist, daß das aus reinem Basalt bestehende 50 mit einem vor dem Schmelzen erfolgten Zusatz

Schmiermittel nicht genügend Zeit hat, zu erweichen nach Anspruch 2.

und in Form eines geschlossenen Deckfilms an der

Oberfläche des Stahlmaterials durch die Matrize hindurchzufließen. In solchen Fällen kann die an sich In Betracht gezogene Druckschriften:
glatte Oberfläche des stranggepreßten Materials an 55 Deutsche Auslegeschriften Nr. 1102351, 1089936, denjenigen Stellen, an denen das Basaltmaterial nicht 1 050 486, 1 065 122;
rasch genug erweicht ist, fehlerhaft ausfallen. französische Patentschrift Nr. 1175 221;

In allen denjenigen Fällen, in denen es auf schnei- österreichische Patentschrift Nr. 215 255;

leres Erweichen oder Flüssigwerden des Schmier- USA.-Patentschrift Nr. 2711 394;

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Prioritätsbeleg ausgelegt worden.

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