DE1794240B2

DE1794240B2 - Verfahren zum mechanischen bearbeiten eines heissen verformbaren metalls

Info

Publication number: DE1794240B2
Application number: DE19681794240
Authority: DE
Inventors: Bernard H. Lafayette Hill; Donald Alexander E. Wayne; Pa. Kress (V.StA.)
Original assignee: Quaker Chemical Corp
Current assignee: Quaker Chemical Corp
Priority date: 1968-06-05
Filing date: 1968-09-27
Publication date: 1976-12-09
Also published as: ES358518A1; FR1587161A; DE1794240C3; JPS4834658B1; BR6803399D0; SE350275B; BE722611A; NL6814903A; US3526596A; GB1244014A; NO128116B; LU57130A1; DE1794240A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum mechanischen Bearbeiten eines heißen verformbaren Metalls unter Verwendung eines synthetischen, flüssigen, organischen Schmiermittels, in welchem die folgenden Verfahrensmaßnahmen durchgeführt werden:

1) Erhitzen dieses Metalls auf eine Temperatur, bei der es sich in einem verformbaren Zustand befindet, insbesondere auf eine Temperatur von 870° bis 1315⁰C,

2) Aufbringen und gleichmäßiges Verteilen eines aus Fettsäurepolyolester bestehenden flüssigen Schmiermittels, dessen Polyolkomponente 2 bis

12 Hydroxylgruppen und dessen Fettsäurekomponente 12 bis 22 C-Atome aufweist, auf der Bearbeitungsoberfläche eines Bearbeitungselements, bevor diese mit dem erhitzten verformbaren Metall unter einem bestimmten Bearbeitungsdruck in Kontakt kommt, um ein Trennmedium an den Berührungsflächen dieser Bearbeitungsoberfläche und der Oberfläche dieses Metalls zu schaffen.

Moderne Schmiermittel müssen häufig bei Temperaturen oberhalb etwa 204⁰C arbeiten, wo sich die bekannten Mineralöle rasch verschlechtern, korrodierend, flüchtig und dadurch für den angestrebten Verwendungszweck nutzlos werden. Die verfügbaren synthetischen Grundöle, wie Ester, Äther, Silikone ader Kohlenwasserstoffpolymerisate, unterliegen unter diesen extremen Bedingungen häufig einem thermischen oder oxidativen Abbau, was zur Bildung von Schlämmen und Ablagerungen, zur Viskositätsveränderung, Verfärbung, erhöhter Korrosionswirkung und anderen unerwünschten Veränderungen führt. Versuche, diese Mangel mit Hilfe der üblichen Maßnahmen auszuschalten, sind aufgrund der extremen Arbeitsbedingungen ohne Erfolg geblieben; z. B. kann die Zugabe eines Antioxydationsmittels eine erhöhte Korrosion verursachen oder die Zugabe eines Antiverschleißmittels die Stabilität herabsetzen. Versuche, die neu aufgetretenen Mängel auszuschalten, schaffen häufig neue Probleme durch Verursachung erhöhter Schlammbildung usw.

Schmiermittel für die Metallbearbeitung schlechthin sind bekannt. In der OE-PS 2 60 403 wird die Verwendung von Mischestern geradkettiger gesättigter Fettsäuren mit 6 — 14 C-Atomen und mehrwertiger Alkohole in Mineralölemulsionen als Schmiermittel für das Kaltwalzen von Blechen vorgeschlagen. Wäßrige Emulsionen zur spanlosen Kaltverformung von Metallen weisen unter anderem sulfierte Ester höherer Fettsäuren mit mindestens 12 C-Atomen und ein bzw. mehrwertiger Alkohole (DT-PS 9 50 591 sowie Kondensationsprodukte aus Neutralölen, Fettsäuren oder Fettalkoholen mit mindestens 12 C-Atomen und nichtionenaktive wasserlöslichmachende Verbindungen (DT-AS 10 43 561) auf. Die wäßrigen Schmier-Emulsionen zum Kaltwalzen von Blech bestehen nach der DT-AS 12 57 335 aus Palmöl, Baumwollsamenöl, Di-n-butylsebacat, n-Butylstearat, 2-Äthylhexylphthalat oder Dioctylsebacat als Schmieröl neben einem gewissen Anteil Alkalichromat, -dichromat bzw. Chromsäure und Polyalkylenglykolmonophenyläther-Derivat. Talg und Rüböl bilden die Fettgrundlage der wäßrigen Emulsionen zum Kaltwalzen gemäß der DT-AS 10 53 701, wob^i zuäätzli=!i Manoglycerinfettsäureester Bestandteil der Emulsionen sein können. Fettkomponenten in Verbindung mit einem Emulgator für das Fett und Phosphorsäure sind in den Schmiermitteln der DT-AS 11 03 498 bei der Herstellung von metallisch blanken Rohren aus Eisenwerkstoffen, insbesondere Stahl, durch spanlose Kaltverformung von Rohrluppen oder vorgezogenen Rohren enthalten.

Vielfach vorgeschlagen wurde auch die Verwendung von bestimmten Polyalkylenglykolen bzw. ihrer Ester und Äther in Form wäßriger Dispersionen als Schmiermittel für die Metallbearbeitung (siehe CH-PS 3 95 408, DT-PS 9 77 489). Die ölfreie, wäßrige Schmier-, Schneid- und Kühlflüssigkeit für die Metallbearbeitung gemäß der bekanntgemachten Patentanmeldung N6545IVd/23c weist gleichfalls ein oberflächenaktives, gegebenenfalls veräthertes bzw. verestertes Polyalkylenpolyol bestimmter Zusammensetzung auf. Eine schmierend wirkende Mischung, insbesondere für das Walzen, Fräsen und Bohren von Metall, enthält nach der CH-PS 3 96 276 eine kleinere Menge eines löslichen Polyoxyalkylens mit negativem Löslichkeitskoeffizienten, das Schmiermittel für das Walzen von Metall nach der OE-PS 2 15 580 eine kleinere Menge eines Diesters eines Polyoxyalkylenglykols. Weitere Polyalkylenglykol-haltige Schmiermittel werden unter anderem in der DT-AS 11 04 104, der bekanntgemachten deutschen Patentanmeldung C 11 447 IVc/23c, DT-AS 10 52 042 vorgeschlagen.

Bisher sind keine zufriedenstellenden Schmiermittel für das Warmwalzen von Stahlprodukten erhältlich gewesen. Die Erstellung der heutigen Hochgeschwindigkeits-Bandwarmwalzwerke, der größeren Stahl-

platten und kontinuierlichen Verguß-Arbeitsweisen hat einen dringenden Bedarf für Warmverarbeitungs-Schmiermittel mit sich gebracht, um die Oberflächenschäden in den fertigen Produkten auf ein Minimum herabzusetzen und die Lebensdauer der Arbeitsund Gegenwalzen, die zum Walzen des Stahls verwendet werden, zu verlängern. Die Schwierigkeit hinsichtlich der Schaffung von geeigneten Schmiermitteln wird ersichtlich, wenn man bedenkt, daß kontinuierliche Warmwalzarbeitsweisen bei Temperaturen im Bereich von etwa 870 bis 115O⁰C durchgeführt werden.

In einem typischen kontinuierlichen Stahlwarmwalzwerk kann die Strecke aus einem Zunderbrechvorgerüst, vier oder mehr Vierwalzenvorger ästen, einem Fertigzunderbrecher und 6 oder mehr Tandem-Vierwalzenfertiggerüsten bestehen. Angetriebene RoIlganswalzen transportieren den Stahl von Gerüst zu Gerüst. Stahlplatten werden der Strecke bei Temperaturen im Bereich von etwa 1093 bis 1315°C zugeleitet. Die Stahlplatten werden bis zu der gewünschten Dicke gewalzt, und das gewalzte Produkt wird in gewünschte Längenabschnitte geschnitten oder in einem Stück aufgewickelt. Die Vierwalzenfertiggerüste bestehen jeweils aus einem Paar von angetriebenen Arbeitswalzen, zwischen denen der Stahl bearbeitet und seine Dicke vermindert wird. Die Arbeitswalzen arbeiten mit Stütz- oder Druckwalzen zusammen, welche den Arbeitswalzen eine zusätzliche Stütze bieten und eine größere Verminderung pro Durchgang gewährleisten. Eine Beschreibung eines solchen kontinuierlichen Bandwarmwalzwerkes findet sich in »The Making, Shaping and Treating of Steel«, 8. Ausgabe, S. 894 — 902 (1964), veröffentlicht von der US-Steel Corp.

Ziel der Erfindung war die Bereitstellung eines Verfahrens zur mechanischen Bearbeitung von verformbaren Metallen bei hohen Temperaturen unter Verwendung eines synthetischen Schmiermittels. In diesem Verfahren sollte ein Schmiermittel verwendet werden, welches geeignet ist für die Formgebung von Stahlprodukten (Platten, Stäben, Bändern, Blechen, Trägern, Stangen, Schienen) und insbesondere für kontinuierlich arbeitende Bandwarmwalzwerke. Ihre Eignung sollte sich ferner auf die Warmverarbeitung von Kupfer, Messing, Aluminium, Magnesium und Titan erstrecken.

Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum mechanischen Bearbeiten eines heißen verformbaren Metalls unter Verwendung eines synthetischen, flüssigen, organischen Schmiermittels, in welchem c'ie folgenden Verfahrensmaßnahmen durchgeführt werden:

1) Erhitzen dieses Metalls auf eine Temperatur, bei der es sich in einem verformbaren Zustand befindet, insbesondere auf eine Temperatur von 870 bis 1315°C,

2) Aufbringen und gleichmäßiges Verteilen eines aus Fettsäurepolyolester bestehenden flüssigen Schmiermittels, dessen Polyolkomponente 2 bis 12 Hydroxylgruppen und dessen Fettsäurekomponente 12 bis 22 C-Atome aufweist, auf der Bearbeitungsoberfläche eines Bearbeitungselementes, bevor diese mit dem erhitzten verformbaren Metall unter einem bestimmten Bearbeitungsdruck in Kontakt kommt, um ein Trennmedium an den Berührungsflächen dieser Bearbeitungsoberfläche und der Oberfläche dieses Metalls zu schaffen,

welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man als flüssiges Schmiermittel einen Trimethyloläthan-Tritalgfettsäureester, das Tetraoleat von Pentaerythrit, den Trimethylolpropan-Triialiölester, den Glycerin-Tritallölester, den Di-pentaerythrit-Polykokosfettsäureester oder Gemische derselben, oder ein mit Fettsäuren modifiziertes Alkydharz verwendet.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur mechanischen Bearbeitung von verformbaren Metallen, wie

ίο z. B. Stahl, geschaffen, bei dem man das Metall bis zu einem verformbaren Zustand erhitzt und mittels eines Arbeitselementes mit einer auf das Metall einwirkenden Arbeitsoberfläche einen Arbeitsdruck auf die Oberfläche des Metalles ausübt, wobei man der Arbeitsoberfläche das synthetische, organische, flüssige Schmiermittel zuführt und gleichmäßig auf dieser verteilt, bevor man die Arbeitsoberfläche mit dem erwärmten verformbaren Metall in Berührung bringt, um ein trennendes Medium an der Berührungsfläche zwischen der Arbeitsoberfläche und der Oberfläche des Metalles zu schaffen.

Die Erfindung sieht synthetische Schmiermittel vor, die wirksam für Bandstahl-Warmwalzarbeitsweisen verwendet werden können. Die Schmiermittel werden in flüssigem Zustand oder in Form von wäßrigen Dispersionen auf die Metallbearbeitungselemente, wie z. B. die Arbeitswalzen eines Bandstahl-Warmwalzwerkes, aufgebracht, und zwar mittels jeder verfügbaren Vorrichtung, die einen gleichmäßigen kontinuierlichen Film auf der Oberfläche der Arbeitswalzen erzeugt. Das flüssige Schmiermittel kann mit Hilfe einer Sprühvorrichtung sowohl auf die obere wie die untere Gegenwalze auf der Austrittsseite des Gerüstes aufgetragen werden, so daß das Schmiermittel in die Eingriffsstelle zwischen der Arbeits- und der Gegenwalze transportiert wird. An dieser Stelle wird das Schmiermittel gleichförmig über die Flächen der Arbeits- und der Gegenwalze verteilt. Das Schmiermittel kann auf eines oder mehrere Gerüste der Fertigstrecke aufgetragen werden. Die Aufbringung des Schmiermittels wird im allgemeinen auf die Drehpunktgerüsle der Fertigstrecke oder diejenigen Gerüste, die der Walzenabnutzung am stärksten unterliegen, beschränkt. Erwünschtenfalls kann das Schmiermittel auch auf den Vor- bzw. Grobwalzen angewendet werden. Bei den eigentlichen Walzarbeitsgängen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Arbeitswalzen vor dem Eintritt eines Stabes in das spezielle Gerüst, auf das das Schmiermittel aufgebracht werden soll, frei von Schmiermitteln zu halten. Wenn das Schmiermittel auf den Arbeitswalzen vorhanden ist, wird der Stab nicht richtig gegriffen und das Stahlband kann an der Walze festkleben, weil der Reibungskoeffizient durch die Anwendung eines Schmiermittels herabgesetzt wird und die Walze zur Durchhangbildung neigt.

Die Ester der Fettsäuren und Polyole können nach bekannten Verfahren hergestellt werden, z. B. durch Erhitzen in einer Destilliervorrichtung unter direktem thermischen Verschmelzen der Komponenten mit oder ohne Katalysatoren. Solche Katalysatoren können Säuren, Lewis-Säuren, Metalloxide, Metallhydroxide u.dgl. sein. Das Wasser wird dann auf geeignete Weise entfernt. Die azeotrope Entfernung des Reaktionswassers, die Abdestillierung des Reaktionswassers im Vakuum und die Entfernung des Reaktionswassers mittels Gasdurchleitung können angewendet werden. Die Esterprodukte können direkt in wasserfreiem Zustand

oder in Form wäßriger Dispersion mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen als Schmiermittel für Metallwarmbearbeitungen angewendet werden. Mischungen von Estern können verwendet werden, oder sie können mit Mineralölfraktionen oder anderen Lösungsmitteln für spezielle Anwendungen verdünnt werden. Außerdem können Trennungshilfen, wie Siliciumdioxyd, feiner Ton, Flugasche, Fullers Erde, Graphit, Talkum u. dgl. in Verbindung mit den Schmiermitteln angewendet werden, insbesondere wenn sie für Metallvergüsse und Schmiedearbeiten benutzt werden.

Neben den obengenannten Polyolfettsäureestern können auch mit Fettsäuren modifizierte Alkydharze als Schmiermittel eingesetzt werden. Hierzu gehören Kondensationsprodukte aus Fettsäuren, normalerweise Gemische davon, einem oder mehreren PoIyolen und einer Dicarbonsäure. Zu diesen Dicarbonsäuren gehören Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Tetrahydrophthalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Kondensationsprodukte von Maleinsäureanhydrid mit verschiedenen Massen, wie z. B. Kolophonium.

Die genannten Verbindungen bzw. Produkte können als Schmiermittel in Verbindung mit Mineralölen und/oder Lösungsmitteln aufgebracht werden. Mit Fettsäuren modifizierte Alkydharze können Wasser oder andere Lösungsmittel als Verdünnungmittel benutzen.

Tm folgenden werden zur Erläuterung der Erfindung die Zusammensetzungen und die Herstellung besonders brauchbarer Schmiermittel für kontinuierliche Bandstahl-Warmwalzwerke beschrieben (Die Teile der Komponenten in den Beispielen sind Gewichtsteile.)

Schmiermittel

Talgfettsäuren 840 Teile

Trimethyloläthan 120 Teile

Diese Komponenten wurden vermischt und erhitzt, während durch den Boden des Reaktionskolbens Stickstoff hindurchgeleitet wurde, um das Reaktionswasser zu entfernen. Unter Rühren des Gemisches wurde bei Temperaturen von etwa 260 bis 274⁰C gearbeitet. Nachdem etwa 54 Teile Wasser entfernt worden waren, wurde die Umsetzung abgebrochen. Das Produkt war eine braune Flüssigkeit, die vorwiegend aus Trimethyloläthan-Tritalgfettsäureester bestand.

Schmiermittel 2

ölsäure 1120 Teile

Pentaerythrit 136 Teile

Toluolsulfonsäure 0,1 Teil

Xylol 50 Teile

Dieses Gemisch wurde auf Temperaturen bis zu etwa 204⁰C erhitzt, während das Reaktionswas„er durch azeotrope Destillation entfernt wurde, wobei die Xylolschicht kontinuierlich zurückgeführt wurde. Nachdem 70 Teile Reaktionswasser entfernt worden waren, wurde das Xylol im Vakuum verdampft, wobei ein gelbes flüssiges Produkt zurückblieb, das im wesentlichen aus dem Tetraoleat von Pentaerythrit bestand.

Schmiermittel 3

Tallöl-destilliert 855 Teile

Trimethylolpropan 135 Teile

Bortrifluoridätherat 0,1 Teil

Dieses Gemisch wurde auf etwa 163⁰C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten, während das

ίο Reaktionswasser abdestilliert wurde. Nachdem 52 Teile Wasser entfernt worden waren, wobei gegen Ende der Reaktion ein Vakuum angelegt wurde, ergab sich das gebildete Produkt als ein gelbes Öl, das im wesentlichen aus dem Trimethylolpropan-Tritallölester bestand.

Schmiermittel 4

Tallöl-Kopffraktionen 1000 Teile

Glycerin 92 Teile

Dieses Gemisch wurde auf etwa 260 bis 274° C erhitzt, wobei eine Stickstoff-Flutung zum besseren Abdestillieren des Wassers angewendet wurde. Nachdem sich etwa 50 ml Reaktionswasser gebildet hatten, wurde die Reaktion abgebrochen, und eine dunkelbraune Flüssigkeit ergab sich, die im wesentlichen aus Glycerin-Tritallölester bestand.

Schmiermittel 5

Kokosnußfettsäuren 1000 Teile

Dipentaerythrit 254 Teile

Dieses Gemisch wurde auf etwa 163°C erhitzt, bis 85 bis 90 Teile Reaktionswasser entfernt worden waren. Das Reaktionsprodukt war eine etwas viskose gelbbraune Flüssigkeit, die im wesentlichen aus Dipentaerythrit-Polykokosfettsäureester bestand.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß die PoIyolester langkettiger Fettsäuren (deren kleinste Kettenlänge 16 C-Atome umfaßt) äußerst geeignete Schmiermittel für Stahlwarmwalzwerke sind, wenn man mit Fettsäureestern geringerer Kettenlänge oder den bislang bekannten Polyäthylenglykolestern vergleicht.

(1) Die Selbstzündungstemperaturen sind höher, und die Verdampfungsneigung ist geringer für die höhermolekularen Ester als die niederen Ester.

(2) Die Anwesenheit eines zu hohen Sauerstoffgehalts mit freien aktiven Wasserstoffen ist Ursache einer fast explosiven Entflammbarkeit.
(3) Leicht brennbare Materialien sind die Ursache für große Volumina dichten Rauches, welcher die Sicht behindert (des Arbeiters im Laufkran), oder für Erstickungsdämpfe.

Die Notwendigkeit für relativ niedrige Verdampfungsneigung und relativ schlechte Entflammbarkeit wird deutlich, wenn man die beim Warmwalzen von Stahl auftretenden Temperaturen in Betracht zieht. Die Brammen können Temperaturen zwischen 870 und 1260⁰C haben. Bei dieser Temperatur wird Wärme auf die Bearbeitungswalzen übertragen, welche letztlieh mit Schmiermitteln überzogen werden müssen. Wenn das Schmiermittel zu flüchtig ist, ist dessen Anwesenheit zu kurzlebig, als daß es seine Funktion erfüllen könnte. Wenn das Produkt schnell abbrennt.

Triglycerid

0,05 mm Druck

0,001 mm Druck

Tricaprin (C 10) 213°C 159°C

Trilaurin (C 1?Λ 244°C 188⁰C

Trimyristin (C 14) 275⁰C 216°C

Tripalmitin 298°C 239^CC

Tristearin (C 18) 313°C 253⁰C

Sojabohnenöl 308°C 254⁰C

B — Entflammbarkeit

Die Rauchpunkte, Flammpunkte, Feuerpunkte und Selbstentzündung von Fetten entspricht den unter A in der Tabelle gegebenen Werten, Je höher die Materialien sieden, um so weniger neigen sie zum Brennen und zur Dampfbildung. Dies trifft entweder auf das Material selbst zu oder auf das Brennen des Fettes.

Materialien werden hinsichtlich ihrer relativen Brenn-Neigung wie folgt bewertet:

fällt seine Konzentration so rasch ab, daß es nicht als Schmiermittel wirkt.

Dies geht aus dem folgenden Versuchsmaterial hervor.

A — Dampfdruck-Glyceride ⁰C

Eine heiße Platte mit Pyroceram-Oberfläche wurde auf 538° C gebracht. Dann wurde ein sorgfältig ausgerichteter Tropfen (0,1 ml) auf die Oberfläche fallen gelassen und beobachtet. Die Ergebnisse sind unten zusammengefaßt:

Produkt Rauch und Feuer

to Rotölester von

Pentaerythritol

Rotölester von Trimethylolpropan

Rotölester von Glycerin

Gereinigtes hochviskoses Weißöl

Diäthylenglyokl-

tallölester
ao Polyäthylenglykol-

tallölester

Tallölester Ölsäureester
₂. Naphthensäureöl

Pluronis L-64 Igepal CO raucht weiß —

kein Feuer

raucht weiß —

kein Feuer

Feuer, schwarzer Rauch

Feuer, schwarzer Rauch Feuer, schwarzer Rauch

Feuer, schwarzer Rauch

dichter schwarzer

Rauch

sofort Flamme

926°C-Reaktion

0,1 ml öl, erhitzt von Umgebungstemperaturen auf 926°C und 7O5°C

öl	Sekunden bis	Flammbildung	Rauch	(siehe Code)
	926° C	705° C	926° C	705° C
Sojabohnenölester	12—5—14	45	3—4	3
ölsäure	12	49	2	3
Tallöl	12	40	2	3
Destilliertes Tallöl	14	45	2—3	3
Glyceryltrioleat	13,5	—	4	—
Hochviskoses Weißöl	6	20	3—4	4

Code (Rauchbewertung) 0 kein schwarzer Rauch

1 dunkel sauber

2 schwarz, kein Kohlenstoffruß

3 schwarz — kleine Rußteilchen

4 schwarz — große Rußteilchen und -flocken

Siedepunkt Geschätzter

Siedepunkt bei Atmosphärendruck,

unter der Annahme, daß keine Zersetzung stattfindet. 55 erythntolester gegenüber

ständiger sind.

Hieraus kann ersehen werden, daß C16- und C 18-Ester wünschenswert sind; man sieht, daß Penta-

Verdampfung sogar be Fettsäure, Länge

Glyceride — geschätzter Siedepunkt

Pentaerythritolester — geschätzter Siedepunkt Die Flammpunkte von Substanzen sind auch ein Indiz für die Haltbarkeit bei erhöhten Temperaturen

Verbindung ⁰C

C8	265° C	365° C	Butylstearat	188	609550/406
ClO	343°C	426° C	Diglykol-oleat	143
C12	385° C	482° C	Diglykol-stearat	143
C14	438°C	538°C	Di-2-äthylhexyl-succinat	157
C 16	482° C	594° C	Glyceryl-trioleat	271
C18	521°C	638⁰C	Primetalg	269

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Die Ester mit höherem Molekulargewicht haben eine geringere Neigung zu brennen als die niederen Ester.

Hieraus können die folgenden Richtlinien abgeleitet werden:

1. Produkte sollen so viele Estergruppen wie möglich enthalten, ohne einen Überschuß von Sauerstoff in dem System;

2. Verwendung von C 16-Fettsäuren und höheren Fettsäuren;

3. Verwendung von Estern anstatt von Verbindungen mit freien Hydroxylgruppen.

Die erfindungsgemäßen Schmiermittel sind für die kontinuierliche Produktion von warmgewalzten Flachstahlplatten, Stahlbändern, -blättern und -stäben sowie von anderen Metallen und Legierungen, wie Kupfer, Messing, Aluminium, Magnesium, Titan usw., brauchbar. Die Schmiermittel sind außerdem für andere Metall-Warmverarbeitungsweisen, wie Strangpressen, Verformen, Schmieden, kontinuierliches Vergießen usw., brauchbar. Die Schmiermittel besitzen die Eigenschaft, sowohl die Oberfläche der Arbeitselemente als auch diejenige der zu bearbeitenden Metalloberfläche zu benetzen und sich auf diesen zu verteilen, und schaffen somit ein trennendes Medium zwischen der Oberfläche der Arbeitselemente und dem zu bearbeitenden Metall.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden spezielle Schmiermittel mit vorbestimmten Viskositäten, Gießpunkten und Schmiereigenschaften für alle Arten von Warmwalzarbeitsweisen verwendet. Diese Schmiermittel gewährleisten eine ausgezeichnete Benetzung der Oberflächen der Warmwalzen und bilden einen Film, der auf der Oberfläche der Walzen verbleibt und eine trennende Pufferzone schafft, wodurch die Oxydbildung oder ein Ankleben an der Oberfläche der Arbeits- und Gegenwalze verhindert wird. Die Schmiermittel üben ihre Schmierfunktion aus und schmelzen dann ab, wodurch das Zurückbleiben von Rückständen auf der Bandoberfläche am Ende des WaIzarbeiisganges vermieden wird. Der molekulare Film verbleibt ausreichend lange auf dem Streifen, um eine gewisse Menge an Schmiermitteln auf das nachfolgende Gerüst zu übertragen.

Die Erfindung bietet zahlreiche Vorteile und führt zu einer Verminderung der Wartungskosten für die Ausrüstung von Bandwannwalzwerken.

Ü4U

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Die Verwendung der erfindungsgemäßen Schmiermittel für die Bearbeitung von Stahlstäben bei Temperaturen im Bereich von etwa 870 bis 1150°C bietet die folgenden Vorzüge:

1. Die Lebensdauer sowohl der Gegen-als auch der Arbeits walzen wird verlängert. Durch die heutigen erhöhten Walzengeschwindigkeiten wird eine größere Reibung und erhöhte Walzenabnutzung erzeugt.

2. Die Walzdauer wird durch geringeren Walzenwechsel erheblich vermindert, wodurch sich eine erhöhte Produktion ergibt. Das Festschweißen von Zunder an den Walzenoberflächen wird verringert.

3. Die Qualität der warmgewalzten Bänder, z. B. ihre Oberflächenbeschaffenheit, wird verbessert. Die enorme Reibung, die zwischen dem Band und den Arbeitswalzen auftritt, führt zu Rissen oder anderen Schäden in der Metalloberfläche, welche durch das Schmiermittel vermindert werden.
4. Die Bänder sind besser gebeizt (durch Herabsetzung von mitgeführtem Zunder, eingewalztem Zunder usw.). Bei geringerem eingewalztem Zunder können die Beizgeschwindigkeiten erhöht werden.

5. Die Menge des von der Walzenoberfläche beim *5 Abziehen einer benutzten Walze (Arbeits- oder Gegenwalze) zu entfernenden Metalles wird verringert. Daraus ergibt sich eine größere Produktion pro Walzensatz.

6. Niedrigere Belastungen der Warmwalzen werden ermöglicht (geringerer Stromverbrauch).

7. Einsparungen von Arbeitsstunden bei der mechanischen Arbeit durch weniger häufigen Walzenwechsel. (Montage und Demontage von Arbeitswalzen und Stützlagern.)

8. Der Bestand an Arbeitswalzen, der wegen des häufigen Wechsels erforderlich ist, kann vermindert werden.

9. Ein niedrigerer Säureverbrauch beim Beizen Es wird insgesamt eine hohe Produktqualität und ferner eine höhere Ausbeute erreicht, und zwai aufgrund der verminderten Beschädigungen der Warmwalzen. Eine poröse Oberfläche, die durch abgenutzt* Arbeitswalzen verursacht wird, ist dem Eindringet von Verunreinigungen, welche schließlich zu einge walztem Schmutz führen, sehr viel stärker ausgesetzt Die Kosten für die Waizenerneuerungen werden somi erheblich herabgesetzt.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum mechanischen Bearbeiten eines heißen verfo.mbaren Metalls unter Verwendung eines synthetischen, flüssigen, organischen Schmiermittels, in welchem die folgenden Verfahrensmaßnahmen durchgeführt werden :

2) Aufbringen und gleichmäßiges Verteilen eines aus Fettsäurepolyolester bestehenden flüssigen Schmiermittels, dessen Polyolkomponente 2 bis 12 Hydroxylgruppen und dessen Fettsäurekomponente 12 bis 22 C-Atome aufweist, auf der Bearbeitungsoberfläche eines Bearbeitungselementes, bevor diese mit dem erhitz ten verformbaren Metall unter einem bestimmten Bearbeitungsdruck in Kontakt kommt, um ein Trennmedium an den Berührungsflächen dieser Bearbeitungsoberfläche und der Oberfläche dieses Metalls zu schaffen,

dadurch gekennzeichnet, daß man als as flüssiges Schmiermittel einen Trimethyloläthan-Tritalgfettsäureester, das Tetraoleat von Pentaerythrit, den Trimethylolpropan-Tritallölester, den Glycerin-Tritallölester, den Di-pentaerythrit-Polykokosfettsäureester oder Gemische derselben, oder ein mit Fettsäuren modifiziertes Alkydharz verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel in Form einer wäßrigen Dispersion verwendet wird.