DE2704255A1 - Verfahren und mittel zur vorbereitung von werkstuecken fuer die kaltumformung - Google Patents

Verfahren und mittel zur vorbereitung von werkstuecken fuer die kaltumformung

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Description

METALLGESELLSCHAFT Frankfurt/M., 1. Februar 1977
Aktiengesellschaft DrBr/LWü
Prov. Nr. 7882 M
Verfahren und Mittel zur Vorbereitung von Werkstücken für die Kaltumformung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Mittel zur Vorbereitung von Werkstücken aus rostfreiem Stahl und Nickellegierungen für die Kaltumformung und insbesondere für das Ziehen von Drähten oder Stangen aus solchen Materialien.
Auf dem Gebiet des Ziehens von Drähten und Stangen aus rostfreiem Stahl und Nickellegierungen sind die älteren Methoden der Bildung von Schmiermittel- oder Schmierm-'ttelträgerschichten in Form eines Bleiüberzuges, einer Oxalatschicht oder eines Kalküberzuges vielfach durch die Verwendung von Salzschichten ersetzt worden. Solche Salzschichten werden durch Tauchen in konzentrierte Lösungen, die Borax, Natriummetasilikat und Natriumchlorid enthalten, gebildet. Derartige Gemische gestatten Mehrfachzüge bei hoher Geschwindigkeit, weisen jedoch den Nachteil auf, daß restliches Chlorid auf dem Draht nach dem Ziehen zu Korrosionen führen kann. Versuche, dieses Problem durch Ersatz des Natriumchlorids gegen Alkalisulfate zu beheben, führten zu weiterenProblemen, da dann die erhaltenen überzüge hygroskopisch sind und Wasser in einem solchen Maße aufnehmen, daß die Ziehwirksamkeit der überzüge erheblich beeinträchtigt ist.
70983W0963
Es besteht daher Bedarf an einer Arbeitsweise und Mitteln zur Erzielung nicht korrosiver und nicht hygroskopischer Überzüge.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Vorbereitung von Werkstücken aus rostfreiem Stahl oder Nickellegierungen für die Kaltumformung, insbesondere für das Ziehen von Drähten oder Stangen, durch Aufbringen eines Salzüberzuges ist dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer wäßrigen Lösung, die Alkaliborat und Alkalisulfat enthält und im wesentlichen frei von Silikat und Chlorid ist, behandelt werden, wobei die Radikale in folgenden Gewichtsverhältnissen vorhanden sein sollen: Borat (als BpO75) : Sulfat (als SO4) : Alkalimetall (als Na und/oder K) = 1 : (1,5 bis 12) : (1,5 bis 8). Die bevorzugten Gewichtsverhältnisse von B2O3 : SO4 : Na+K sind 1: (3 bis 12) : (3 bis 8).
Unter "im wesentlichen frei von Silikat und Chlorid" wird verstanden, daß die bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise verwendeten Mittel vorzugsweise entweder gar kein Silikat und Chlorid enthalten oder zumindest wesentlich geringere Mengen hiervon als es bei früheren Mitteln der Fall war, d.h. bestimmt unter 5 %, zweckmäßig unter 2 %, vorzugsweise unter 1 % und insbesondere weniger als 0,2 Ge\f.% von jedem der genannten Radikale, bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen Gemisches.
Die erfindungsgemäß eingesetzte wäßrige Lösung kann, falls dies erwünscht, zusätzlich Alkalinitrate (um den Anteil an Alkalimetall zu erhöhen) und/oder Alkalioxalate (um die Qualität der Überzüge zu verbessern) und/oder Aminocarbonsäure-Komplexbildner enthalten. Voraussetzung ist Jedoch, daß der Gesamtalkaligehalt innerhalb der vorgenannten Gewichtsverhältnisse verbleibt. Ein bevorzugter Komplexbildner ist Athylendiamintetraessigsäure (EDTA) und dieser dient dazu,
— 3 709834/0963
eine Ausfällung von Sulfationen durch Calzium zu verhindern, wenn hartes Wasser verwendet wird.
Zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Behandlungslösungen werden vorzugsweise feste Gemische, die die Komponenten in den erforderlichen Gewichtsverhältnissen enthalten, zur Verfügung gestellt. Zum Gebrauch werden sie dann in Wasser angesetzt. Vorzugsweise werden die Gemische in einer Konzentration von 200 bis 300 g/l und die Lösungen bei 90°C oder darüber angewendet. Die betreffenden Werkstücke werden mit der Lösung, z.B. durch Eintauchen eines Drahtes, in Berührung gebracht. Geeignete Behandlungszeiten sind beispielsweise 5 bis 10 Min. Die Werkstücke werden dann aus der Lösung entnommen und getrocknet, wobei der Überzug gebildet wird.
In den folgenden Beispielen sind Zusammensetzungen fester Gemische, die zum Ansatz der Lösungen verwendet werden können, zur Erläuterung von Ausführungsformen der Erfindung angegeben.
Beispiel 1
Kaliumsulfat (K2SO4) 50 Gew.% Borax (Na2B4O7 . 10H2O) 25 " Kaliumnitrat (KNO3) 25 "
Beispiel 2
Kaliumsulfat 50 Gew.#
Borax 46 " Kaliumoxalat 4 "
709834/0963
Beispiel 3
ί.
Natriumsulfat (Na2SO4) 75 Gew.% Borax 24,5 "
EDTA 0,5 "
Die in Beispiel 3 angegebene Mischung wurde in einer Konzentration von 200 g/l in Wasser angesetzt. Die Lösung wurde dann bei 95°C zur Beschichtung von Draht aus rostfreiem Stahl durch 5 Min. langes Eintauchen verwendet. Der Draht wurde dann 15 Min. bei 11O0C getrocknet, und der Überzug zeigte nach dem Abkühlen keine Tendenz zur Rehydratation. Der Draht wurde dann mit Erfolg von 0,2032 cm Durchmesser auf 0,0762 cm Durchmesser gezogen in 6 Zügen.
Zum Vergleich wurden dann zwei nicht erfindungsgemä.3e feste Mittel folgender Zusammensetzung hergestellt:
Beispiel 4
Kaliumsulfat 50 Gew.%
Natriummstasilikat (Na2SiO,.5H2O) 25 Gew.%
Borax 25 Gew.%
Beispiel 5
Kaliumsulfat 50 Gew.%
Borax (wasserfrei) 25 "
Natriummetaborat (NaBO2-4H2O) 25 "
(Das Natriummetaborat enthält 25,3 % B2O,, und das Gewichtsverhältnis B2O, : SO^ : Na+K des angegebenen Gemisches
709834/0563
beträgt 1 : 1,2 : 1,4.)
Die Gemische nach Beispiel 4 und 5 wurden unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 3 angegeben, verwendet· In beiden Fällen trat jedoch nach dem Trocknen eine starke Rehydratation der Überzüge auf, so da3 es nicht mehr möglich war, die beschichteten Drähte zu ziehen.
- Patentansprüche -
709834/0963

Claims (12)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Vorbereitung von Werkstücken aus rostfreiem Stahl oder Nickellegierungen für die Kaltumformung, insbesondere das Ziehen von Drähten oder Stangen, durch Aufbringen eines Salzüberzuges, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer wäßrigen Lösung, die Alkaliborat und Alkalisulfat enthält und im wesentlichen frei von Silikat und Chlorid ist, behandelt werden mit der Maßgabe, daß die Komponenten in der Lösung in einem Gewichtsverhältnis von Borat (als BpO,) : Sulfat (als SO ) : Alkalimetall (als Na und/oder K) von 1 : (1,5 bis 12) : (1,5 bis 8), vorzugsweise von 1 : (3 bis 12) : (3 bis 8), vorliegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung zusätzlich Alkalinitrat enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung zusätzlich Alkalioxalat enthält.
k. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die wäßrigeLösung zusätzlich Aminocarbonsäure-Komplexbildner, vorzugsweise Äthylendiamintetraessigsäure, enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung eine Konzentration von 200 bis 300 g/l aufweist.
- 7 -709834/0963
ORIGINAL INSPECTED
ψ -
6. Festes Mittel zur Herstellung einer wäßrigen Lösung
zur Verwendung in einem Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens ein Alkaliborat und mindestens ein Alkalisulfat enthält, im wesentlichen frei von Silikat und Chlorid ist und das Gewichtsverhältnis von Borat (als B2O*) : Sulfat (als SO^) : Alkalimetall (als Na und/oder K) = 1 : (1,5 bis 12) : (1,5 bis 8), vorzugsweise 1 : (3 bis 12) : (3 bis 8), beträgt.
7. Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Alkalinitrat enthält.
8. Mittel nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Alkalioxalat enthält.
9. Mittel nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Aminocarbonsäure-Komplexbildner, vorzugsweise Athylendiaminotetraessigsäure, enthält.
10. Mittel nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 50 Gew.% Kaliumsulfat, 25 Gew.% Borax und 25 Gew.% Kaliumnitrat besteht.
11. Mittel nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 50 Gew.% Kaliumsulfat, 46 Gew.% Borax und 4 Gew.% Kaliumoxalat besteht.
12. Mittel nach Anspruch 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 75 Gew.% Natriumsulfat, 24,5 Gew.% Borax und 0,5 Gew.% Athylendiaminotetraessigsäure besteht.
709834/0963
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