HUP0200233A2 - Method for forming metal parts by cold deformation - Google Patents

Method for forming metal parts by cold deformation Download PDF

Info

Publication number
HUP0200233A2
HUP0200233A2 HU0200233A HUP0200233A HUP0200233A2 HU P0200233 A2 HUP0200233 A2 HU P0200233A2 HU 0200233 A HU0200233 A HU 0200233A HU P0200233 A HUP0200233 A HU P0200233A HU P0200233 A2 HUP0200233 A2 HU P0200233A2
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
zinc
layer
forming
cold
particles
Prior art date
Application number
HU0200233A
Other languages
English (en)
Inventor
Denis Begue
David Cavaliere
Original Assignee
Dacral Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dacral Sa filed Critical Dacral Sa
Publication of HUP0200233A2 publication Critical patent/HUP0200233A2/hu

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
    • C23C28/3225—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only with at least one zinc-based layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/32—Lubrication of metal being extruded or of dies, or the like, e.g. physical state of lubricant, location where lubricant is applied
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/04—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of rods or wire
    • B21C37/042—Manufacture of coated wire or rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J3/00—Lubricating during forging or pressing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

A találmány tárgya eljárás fém munkadarab hidegalakítással történőmegmunkálására, amelynek során fémcinkalapú réteget (29) visznek felmechanikus úton a nyers munkadarab felületére, és a nyers munkadarabotképlékeny alakítással alakítják. Ó

Description

95337-1913/FT-Ko “'TÉTEL! PÉLDÁNY
Eljárás fém munkadarab hidegalakítással történő megmunká lására
A találmány tárgya eljárás fém munkadarab hidegalakítással történő megmunkálására.
A különböző hidegalakító eljárások között mindig elsőként említik a fémek kisajtolását vagy hidegkovácsolását, amely olyan alakító eljárás, ahol a fém munkadarabot süllyesztők és bélyeg között nyomóerő hatására megfolyatják. Ezen a módon különféle jól meghatározott geometriai kialakítású munkadarabokat nyerhetünk. Az ilyen alakítási technika függőleges vagy vízszintes sajtológépeket igényel, amelyek egy vagy több, átrakóeszközzel felszerelt vagy anélküli munkaállomásból állnak.
Másik hidegalakító eljárás, amely hasonló a kisajtoláshoz, a hidegsajtolás. Ebben az esetben egy vagy több alakító lépést végeznek egyetlen gépen, általában olyan vízszintes alakítógépen, amely egy vagy több munkaállomásból áll. Ezek a munkaállomások általában fémhuzal alapanyagból dolgoznak, amely képlékeny alakításon megy át olyan erők hatására, amelyek általában kisebbek, mint amekkorák a kisajtolás esetében fellépnek.
Végezetül megemlíthetjük, mint a hidegalakítási eljárásra hozott példát, a huzalhúzást, amely gyakorlatilag közbenső lépésben vagy előzetesen előalakító lépés, amelynek alapanyaga huzaltekercs és az alakítás célja az, hogy ki
95337-1913/FT-Ko
-2sebb átmérőjű huzalokat nyerjenek, amelyek általában a hidegsajtoló munkaállomás alapanyagát képezik. Az alakításnak ez a módja főleg a csavar- és csapszeggyártás művelete.
Ez a hidegalakító technológia nagyon sokféle acélon elvégezhető sőt, általában nemvas ötvözeteken is. A műveletek általában szobahőmérsékleten zajlanak és az alapanyag lehet pogácsa, lemez, vagy olyan előgyártmány, amely már átment valamely előkészítési műveleten.
A lehetséges hidegalakító eljárásokra példaként megemlíthetjük az egyengetést, az elöalakítást, a hideg fröccssajtolást vagy hátrasajtolást, az üregbe sajtolást, az oldalsó fröccssajtolást, a nyújtást, a zömítést, a készremunkálást, sőt a kúpozást is.
Az ilyen, hidegalakításnak alávethető, sajtolható acélok különféle kategóriákba sorolhatók, különösen az általános célú nem ötvözött acélok közé, de célszerűen a hőkezelt, különleges nem ötvözött acélok közé, amelyek általában a finom szénacélok, a különleges hőkezelt acélötvözetek, a saválló acélok, vagy a mikroötvözött acélok. Az utóbbi lágyító izzítás nélkül hidegalakítható és a hidegalakítás révén nagy mechanikai szilárdságra tesz szert, miközben elfogadható maradó alakíthatósága van.
A fém munkadarabok hidegsajtolásának technológiájával kapcsolatban megoldandó legfontosabb gondok egyike az, hogy az alakítás előtt általában olyan felületi előkezelést kell végezni, amely egymást követő, eléggé hosszadalmas és költséges műveletekből áll, amelyek olykor viszonylag nehezen végrehajthatók, továbbá hatékonyságuk nem teljesen kielégítő.
-3A különösen kisajtolás előtt szükséges felületi kezelés minősége nagymértékben meghatározza az alakítási művelettel elérhető jó eredményt. Ezeknek az alakítás előtt végrehajtott a felületi kezeléseknek a célja természetesen az, hogy amennyire csak lehet, csökkentsék azokat a súrlódási erőket, amelyek a szerszámban hatnak.
Az ilyen típusú hidegalakító eljárások során pontosan ezek azok az erők, amelyek a legnagyobb akadályt képezik a kisajtolási technológiák továbbfejlesztése előtt.
Ezért rendkívül lényeges, hogy amennyire csak lehetséges, képesek legyünk csökkenteni a súrlódási erőket úgy, hogy megelőzzük a munkadarab beszorzását és csökkentsük a szükséges kisajtolási erőt, továbbá minimalizáljuk a szerszámkopást.
Az előkezelő eljárásokat, amelyek az előgyártmányok, vagy a pogácsák kenésével kapcsolatosak, két egymást követő alakítási művelet között végzik el, akár alávetették a munkadarabot lágyításnak, akár nem.
A szénacélok, vagy alacsonyan ötvözött acélok esetében az előkezelés először is lúgos tisztítást és kénsavban történő pácolást jelent gátlószer jelenlétében és az a célja, hogy korlátozzuk a fém korrózióját, és amelyet foszfatálás, végül a tulajdonképpeni kenés követ.
A foszfatálás célja az, hogy egy elsődleges, alapvetően porózus adhéziós cinkfoszfát réteget alakítsunk ki, amely arra szolgál, hogy befogadja a kenőanyagot. Az általában szappanok és a cinkfoszfát réteg reakciójából keletkező cinksztearát kenőanyag felvitele a gyakorlatban nehezen ellenőrizhető. Ez azért van, mert meg kell szabnunk a cinksztearát réteg vastagságát, hogy hozzáiga
-4zítsuk azokhoz a mechanikai feszültségekhez, amelyeknek az alakítandó munkadarab ki lesz téve. Ez a hozzáigazítás egészében véve nehezen ellenőrizhető, minthogy azoknak a kémiai reakcióknak az figyelemmel kísérését jelenti, amelyek az alkalmazott réteg vastagságán belül bizonyos mélységben mennek végbe, továbbá a reakciók ideje több órát is igénybe vesz.
Következésképpen a kenési művelet általában az előfoszfatált anyagnak reaktív szappanból álló forró fürdőbe történő bemerítéséből áll.
Mindazonáltal a cinkfoszfát réteg és a cinksztearát réteg közötti vegyi reakció esetleg nem megy végbe elég tökéletesen ahhoz, hogy elkerüljünk bármiféle érintkezést a munkadarab férne és a szerszám között.
Ha a cinksztearát réteg nem megfelelő más, még finomabb kenőanyagokat kell ezt követően alkalmazni, amelyek további, a munkadarabok bemerítésével, vagy szórásával végrehajtott felviteli műveleteket igényelnek úgy, hogy nemcsak a munkadarabokat, de a szerszámot is kezelni kell. Ezek a műveletek a kenőoldat koncentrációjának állandó figyelemmel kísérését, továbbá a felviteli hőmérséklet megfigyelését is igénylik annak érdekében, hogy további bevonatot alakíthassunk ki, amely sajnos általában eléggé szabálytalan.
A szakmai gyakorlatban mindezidáig úgy gondolták, hogy az előzetes foszfatálási lépés végrehajtása nélkülözhetetlen annak érdekében, hogy jó tapadást és a cinksztearát kialakulását lehetővé tegyük, amely ily módon betöltené a kenőanyag szerepét azon a munkadarabon, amelyet alakítani szándékozunk. Számos alkalmazásnál, és elsősorban a hidegalakítással összefüggésben elengedhetetlen, hogy a munkadarab alakítását követően a munkadarabot defoszfatáljuk, mielőtt a hőkezelést végrehajtanánk, hogy elkerüljük azt a koc
-5kázatot, amelyet a foszfornak az acélba történő diffúziója jelent. Az ilyen hőkezelések általában 850 °C és 900 °C közötti hőmérsékleten mennek végbe, és rendkívül lényegesek, továbbá tulajdonképpen a megmunkált munkadarab szerkezetének módosítását jelentik. A szakmai gyakorlatban fellépő ilyen nagymérvű hátrány, amely a hőkezelés műveletét megelőző defoszfatálás szükségletével függ össze, különösen komoly abban az esetben, ha csavarokat vagy csapszegeket gyártunk, ahol az állandó feszültségnek kitett munkadarab ridegtörésével kapcsolatos problémák a megfigyelések szerint gyakran vezetnek kifáradásos töréshez.
Célkitűzésünk ezért tehát a találmánnyal az, hogy ha teljesen megszüntetni nem is tudjuk, legalább jelentősen csökkentsük a fent kifejtett hátrányokat. A találmány célkitűzése még pontosabban olyan eljárás kidolgozására irányul, amelynek során fém munkadarabokat hidegen alakítunk először úgy, hogy mechanikus úton fémcink alapú réteget viszünk fel a gyártandó munkadarab szabad felületére és mindeközben lehetőség van arra, hogy ezen réteg esetleg tartalmazzon és/vagy be legyen vonva kenőanyag réteggel, és a következő lépésben végrehajthassuk az említett munkadarab alakítását a fém képlékeny alakításával.
Célkitűzésünket olyan fém munkadarab hidegalakítással történő megmunkálására szolgáló eljárás kidolgozásával valósítottuk meg, amelynek során
i) fémcink alapú réteget viszünk fel mechanikus úton nyers munkadarab felületére, és ii) a nyers munkadarabot képlékeny alakítással alakítjuk.
-6Az alakítást megelőzően a felvitt fémcink alapú rétegre célszerűen kenőanyag réteget viszünk fel.
A fémcink alapú réteget előnyösen szemcseszórással visszük fel úgy, hogy legalább felületi rétegében cink alapú ötvözetet tartalmazó szórószemcsét alkalmazunk.
A fémcink alapú réteget kedvezően szemcseszórással visszük fel úgy, hogy vasötvözetből kialakított szórószemcsékből és legalább egy külső rétegében cink alapú ötvözetet tartalmazó szórószemcsékböl összekevert szóróanyagot alkalmazunk.
A fémcink alapú réteget célszerűen szemcseszórással visszük fel úgy, hogy vasötvözetből kialakított szórószemcsékből álló szóróanyagot alkalmazunk cinkpor jelenlétében.
A kenőanyag réteget előnyösen folyadék halmazállapotban visszük fel, különösen grafitszemcséket tartalmazó folyadék szuszpenzió alkalmazásával.
A kenőanyag réteget előnyösen szilárd halmazállapotban visszük fel, különösen molibdén-diszulfid, vagy teflon alkalmazásával.
A fémcink alapú réteget képező, mechanikus úton felvitt bevonatban kedvezően cinkszemcséket, cinkszemcséket és vasszemcséket, vagy más vas-cink ötvözet szemcséket rendezünk el, célszerűen 50 és 250 mg/dm2 mennyiségben.
A kenőanyag réteget előnyösen 300 mg/dm2 mennyiségben alkalmazzuk.
Hidegalakításként célszerűen hidegsajtolást végzünk.
Hidegalakításként kedvezően hidegkovácsolást vagy kisajtolást végzünk.
-7Hidegalakításként előnyösen huzalhúzást végzünk.
A szóban forgó hidegalakító eljárás a képlékeny alakítás jelenségén alapul, amelyet nagymértékben megkönnyít a fellépő súrlódási erők csökkentése, és lehetőség szerint az is, hogy amennyire csak lehet, csökkentjük az alakítási eljárás során a közbenső lépések számát.
A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy kiküszöböljük mindazokat a hátrányokat, amelyek a fém előgyártmányok vagy pogácsák foszfatáló előkezelésének alkalmazásával függenek össze. Végső soron ebben az esetben a fémcink alapú réteg előzetes, mechanikus úton történő felvitelét is magában foglaló alakító eljárással kialakított munkadarabok kifáradási ideje hosszabb.
Az alkalmazott alakítási eljárástól függően elegendő lehet, hogyha a fémpogácsán egyetlen fémcink alapú réteget képezünk ki a pogácsa szabad felületén. Egy ilyen réteg, amely cinkből vagy általánosságban vas-cink ötvözetből, vagy akár cink- és vasszemcsék keverékéből készül, a jelen találmány keretei között 50 és 250 mg/dm2 mennyiségben alkalmazható a fém felületén. Bizonyos speciális alkalmazások esetében kisebb felvitt mennyiség is kielégítő lehet.
Egy ilyen réteg önmagában is elegendő lehet ahhoz, hogy betöltse a kenőanyag szerepét olyan hidegalakító eljárások során, ahol a fém, viszonylag kis erők hatására, képlékenyen alakul.
Rendkívül előnyös, hogyha a fémcink alapú réteget mechanikus úton, szemcseszórással visszük fel acélszemcse segítségével, amelynek legalább külső rétege akár tiszta cink, akár cink alapú ötvözet.
-8A fémcink alapú rétegnek ilyen mechanikus felvitele végbemehet olyan szemcseszórással is, ahol acélszemcse és olyan szemcse keverékét alkalmazzuk, amely acélmaggal és a felületén legalább egy cinkötvözetű réteggel vagy tiszta cinkréteggel van ellátva.
Végezetül a fémcink alapú réteg mechanikus felvitele elérhető olyan szemcseszórással is, amelynek során az alkalmazott szóróanyag lényegében vasötvözet, a szórást pedig cinkpor vagy cinkdara jelenlétében hajtjuk végre, ami ennek folytán a szórás mechanikus hatása következtében kerül a felületre.
A leírásban alkalmazott szórószemcse vagy mikro-szórószemcse kifejezések, amelyeket a szemcseszórás műveletével kapcsolatban használunk, nagyon széles értelemben értendők, mondhatni magukban foglalnak mindenféle mikrorészecske vagy részecske alaktípust, amelyet a munkadarab felületére szórunk.
A szemcseszóró berendezés, amelyet arra használunk, hogy kialakítsuk ezt az első réteget az alakítandó fémpogácsán vagy előgyártmányon, például az 1. ábrán bemutatott diagram szerint építhető fel.
A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az
1. ábra a találmány szerinti eljárás során alkalmazható berendezés vázlata.
Az 1. ábra azt mutatja, hogy a berendezés lényegében szemcseszóró 10 kamrából áll, amely például két 12 szórókereket tartalmaz, amelyek között a kezelendő munkadarab áthalad. A 12 szórókerekek a kezelendő munkadarab felületére cinkpor vagy cinkdara jelenlétében kiszórják azt a mikro-szórószem
-9csét, amely vasötvözetből, vagy cink alapú ötvözetből áll. A szemcseszóró 10 kamra alsó része olyan 14 bunkerrel van ellátva, amely 28 szóróanyag visszajáratására szolgál. A visszajáratás folyamán a 28 szóróanyag szemcseméret 16 válogatóba kerül úgy, hogy itt szétválogatjuk azokat a szórószemcséket, amelyek átmérőben túl kicsinnyé váltak. A szemcseszóró művelet következtében keletkező 18 fémport el tudjuk távolítani. Abban az esetben, ha csak cink alapú ötvözettel bevont szórószemcsét használunk, a szórószemcse méretválogatása után a szórószemcse mágneses 20 szeparátorba kerül, amely lehetővé teszi, hogy szétválogassuk azokat a szemcséket, amelyeken még van cink alapú ötvözet, és azokat az acélszemcséket, amelyekről lekopott a cink, és így azok a szórószemcsék, amelyek elvesztették cink alapú ötvözetük nagy részét, kiválogatásra kerülnek; a cinkbevonat nélküli acél szórószemcséket a 22 állomáson gyűjtjük össze. A mágneses 20 szeparátor után 24 mérőeszközzel megmérjük a szórószemcsék cinktartalmát.
A cinktartalom méréseredményétől függően a 10 kamra 12 szórókerekeit ellátó 26 mikro-szórószemcse tartályt feltöltjük, vagy nem töltjük fel friss 28 szóróanyaggal, amelyet cinkkel vontunk be, vagy cinkkel újra bevontunk. Előnyösen a 26 mikro-szórószemcse tartályt 30 szintérzékelővel szereljük fel.
Ezen a módon lehetővé válik, hogy a fémcink alapú ötvözetet mechanikusan, folyamatos vagy szakaszos módon vigyük fel az alakítandó pogácsák vagy előgyártmányok felületére.
így a cinkből és/vagy vas-cink ötvözetből, vagy cink és vas keverékéből álló réteget 50 - 200 mg/dm2 mennyiségben visszük fel a fémpogácsák vagy előgyártmányok felszínére. Ez a réteg természeténél fogva nem tömör, mivel
- 10gyakorlatilag nagy mennyiségű cink- és/vagy vasszemcse felhalmozódásának eredménye, amely ennél fogva bizonyos mikroporozitást, vagy átjárható szerkezet ad. Bizonyos hidegalakító eljárások esetében ez az egyetlen réteg is elegendő lehet ahhoz, hogy megfelelő kenési minőséget hozzunk létre az alakító eljárás előtt.
Más alkalmazások esetében, ahol a munkadaraboknak bonyolultabb alakja és szerkezete van, szükségesnek bizonyulhat olyan kenőanyag réteg alkalmazása is, amelyet az előzőleg kialakított fémcink alapú rétegre viszünk fel. A kenőanyagot célszerűen folyadék halmazállapotban alkalmazzuk, lehetővé téve ezzel, hogy jól átjárja az alapréteget. Az alkalmazott kenőanyag mennyiségétől függően a fémcink alapú, előzőleg felvitt réteg telítődését, vagy egy még teljesebb bevonatot fogunk megfigyelni az első bevonat fölött. Az alkalmazott kenőanyag mennyisége ennek folytán az alakítandó munkadarab pontos alakjának és természetének függvényében változik. A gyakorlatban kiderült, hogy kb. 300 mg/dm2-nyi kenőanyag mennyiség hatásos.
A kenőanyag réteg célszerűen folyadék halmazállapotban alkalmazandó, akár szórással vagy merítéssel visszük fel. A kenőanyag különösen jól alkalmazható olyan vizes szuszpenzió formájában, amely grafitszemcséket tartalmaz. Mindazonáltal a grafitot más kenőanyaggal is helyettesíthetjük, például molibdén-diszulfiddal vagy teflonnal, vagy akár olyan kopolimerek vizes oldatával, mint a sztirén-maleinsav-anhidrid kopolimerek, amelyek etoxilált alkoholos közegben vannak keverve.
-11 Végezetül az is lehetséges, hogy vizes polipropilén vegyületet alkalmazzunk, amelyhez esetleg grafitport, bórnitridet, politetrafluoretilént, zsírkőport, cinksztearátot és/vagy molibdén-diszulfidot adagolunk.
Ezeknek az oldatoknak, szuszpenzióknak, vagy emulzióknak a viszkozitása a már ismert, hagyományos módon szabályozható úgy, hogy szükséges mennyiségű emulgeáló és/vagy töltőanyagot adagolunk. A folyékony kenőanyagokhoz olyan adalékanyagokat is adhatunk, amelyek további védelmet jelentenek a fém munkadarab számára.
A fémcink alapú réteg felvitelét követően esetleg a kenőanyag réteget is felvihetjük, majd a az elögyártmányt alakítási eljárásnak vetjük alá, amely főleg hidegkovácsolás, hidegsajtolás, vagy huzalhúzás.
A gyakorlatban eddig is gyakran megfigyelhető volt például főtengelyek és turbinatengelyek előállítása jelentős mértékben csökkentett súrlódási erő és alakváltozási jelenségek mellett.
Az ilyen rendkívül bonyolult alakú alkatrészeket 8000 kN-os kovácsprésben történő hidegkovácsolással állították elő.
A továbbiakban arra is utalni fogunk, hogy az ilyen alkatrészek előállításához használt hengeres előkovácsolt darabokra szemcseszórással mechanikus úton közvetlenül felvihető a fémcink alapú első réteg anélkül, hogy szükségessé válna a elökovácsolt darabok előkészítése, ahogy az a szakmai gyakorlatban eddig történt.
Egy kedvező kiviteli alakkal kapcsolatban ki kell emelnünk, hogy a találmány szerinti eljárás - egyetlen lépésben két művelet együttes alkalmazásával is megvalósítható - cink alapú ötvözet mechanikus felvitele és kenőanyag al-12kalmazása. így elképzelhető az is, hogy a cink mechanikus felvitelét szemcseszórással oldjuk meg olyan 28 szóróanyag alkalmazásával, amelynek vasötvözetből készült szórószemcséit közvetlenül szilárd halmazállapotú, vagy akár porított, például PTFE, vagy molibdén-diszulfid kenőanyaggal kevert, cinkpor vagy cinkdara jelenlétében használjuk fel.
A találmány szerinti eljárás adta előnyök bemutatására a hagyományos foszfatáló előkezeléssel összehasonlító súrlódás-szimulációs tesztek alábbiakban láthatók eredményei szolgálnak, amelyek során 21 B3 acél próbadarab helyi képlékeny alakításon ment át G30 volfrámkarbid benyomótest alkalmazásával. A fém munkadarabok hidegalakítással történő alakítása szempontjából rendkívül reprezentatív nyomásteszteknek a körülményeit úgy terveztük, hogy szimuláljuk a hagyományos kisajtolást és a huzalhúzást.
A tesztek pontos kísérleti körülményei megtalálhatók például a következő munkákban: „Vortragstexte des Symposiums, Neuere Entwicklungen in dér Massivumbormung in Fellbach bei Stuttgart, am 19. und 20. Mai 1999, unterder Leitung von Prof. Dr.-lng. Dr. h.c. Klaus Siegert, Institut für Umformtechnik dér Universitát Stuttgart, in Zusammenarbeit mit dér Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V., 1999 by MAT-INFO Werkstoff-lnformationsgesellschaft, mbH Hamburger Allee 26, D-60486 Frankfurt [Lectures from Symposia: Latest Developments in Forming, Fellbach, near Stuttgart, on 19-20 May 1999, run by Prof. Dr.-lng. Dr. h.c. Klaus Siegert, Institute for Forming Technology of Stuttgart University, in cooperation with the German Society for Materials, e.V., 1999 by MAT-INFO Materials-lnformation Society mbH, Hamburger Allee 26, D60486 Frankfurt],
-13Összehasonlító tesztek a súrlódási együtthatóra vonatkozóan (u)
Foszfatálás + szappan, összehasonlítva cink mechanikus felvitelével + kenőanyag felvitelével, amely vizes grafit szuszpenzió formájában állt rendelkezésre.
Súrlódási együttható átlaga, 5 és 35 mm közötti súrlódási hosszon számolva Huzalhúzás: CSR = 14,7 % képlékeny alakítás mértéke 0,18, nyomófeszültség 800 MPa Huzal húzás + fröccssajtolás: CSR = 14,7 %, képlékeny alakítás mértéke 0,18, nyomófeszültség 800 MPa, CSR = 31 %, képlékeny alakítás mértéke 0,8, nyomófeszültség 1380 MPa
Foszfatálás + reaktív szappan μ = 0,062 μ = 0,10
Cink mechanikus felvitele + vizes grafit szuszpenzió formájában lévő kenőanyag felvitele μ = 0,054 μ = 0,085
Összehasonlító tesztek a súrlódási együtthatóval kapcsolatban (u)
Foszfatálás + szappan + sajtoló olaj, összehasonlítva a cink + kenő anyag mechanikus felvitelével, ahol a kenőanyag vizes grafit szuszpenzió + sajtoló olaj formájában állt rendelkezésre.
f 7
- 14Az alkalmazott olaj MHE 68 olaj volt, amely megfelel az ISO 6743/7 szabvány előírásainak.
A súrlódási együtthatók átlaga, 5 és 30 mm közötti súrlódási úthosszon mérve Huzalhúzás + fröccssajtolás: CSR = 14,7 %, képlékeny alakítás 0,18, alakítási feszültség 800 MPa, CSR = 31 %, képlékeny alakítás 0,8, alakítási feszültség 1380 MPa
Foszfatálás + reaktív szappan + olaj besajtolása a sajtolás közben μ = 0,12
Cink mechanikus felvitele + kenőanyag vizes grafit szuszpenzió formájában + olaj besajtolása a kisajtolás alatt μ = 0,082
CSR = keresztmetszet csökkenési arány (kontrakció)
CSR = 100 (di1 - df2)/di2, ahol di = kezdeti átmérő és df = végátmérö.
A μ súrlódási együttható a benyomótest elmozdulása menti érintő irányban fekvő csúsztatóerö (Ft) és benyomótest felületének normális irányába gyakorolt nyomóerő (Fn) aránya.
A találmány szerinti eljárás különböző változatait a mechanikus cinkbevonat réteg tömegének megváltoztatásával is megvalósítottuk. Ezeknél a változatoknál a cinkbevonat fajlagos mennyisége 0 mg/dm2 és 200 mg/dm2 közé esett.
- 15A kísérletek eredményei megmutatták, hogy az egyszerű huzalhúzás esetében 50 mg/dm2 tömegű cinkréteg gyakorlatilag elegendőnek bizonyult.
Másrészt, a többlépcsős huzalhúzás esetében, amelyet fejzömítés követett, 50 mg/dm2 és 100 mg/dm2 tömegű cinkréteg mutatkozott optimálisnak a találmány szerinti eljárás megvalósítása során.

Claims (12)

-16SZABADALMI IGÉNYPONTOK
1. Eljárás fém munkadarab hidegalakítással történő megmunkálására, azzal jellemezve, hogy az eljárás során
i) fémcink alapú réteget viszünk fel mechanikus úton a nyers munkadarab felületére, és ii) a nyers munkadarabot képlékeny alakítással alakítjuk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alakítást megelőzően a felvitt fémcink alapú rétegre kenőanyag réteget viszünk fel.
3. Az 1.-2. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémcink alapú réteget szemcseszórással visszük fel úgy, hogy legalább felületi rétegében cink alapú ötvözetet tartalmazó szórószemcsét alkalmazunk.
4. Az 1.-2. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémcink alapú réteget szemcseszórással visszük fel úgy, hogy vasötvözetböl kialakított szórószemcsékböl és legalább egy külső rétegében cink alapú ötvözetet tartalmazó szórószemcsékböl összekevert szóróanyagot alkalmazunk.
5. Az 1.-2. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémcink alapú réteget szemcseszórással visszük fel úgy, hogy vasötvözetböl kialakított szórószemcsékből álló szóróanyagot alkalmazunk cinkpor jelenlétében.
6. Az 1.-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kenőanyag réteget folyadék halmazállapotban visszük fel, különösen grafitszemcséket tartalmazó folyadék szuszpenzió alkalmazásával.
7 Az 1.-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kenőanyag réteget szilárd halmazállapotban visszük fel, különösen molibdén-diszulfid, vagy teflon alkalmazásával.
8. Az 1.-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémcink alapú réteget képező, mechanikus úton felvitt bevonatban cinkszemcséket, cinkszemcséket és vasszemcséket vagy más vas-cink ötvözet szemcséket rendezünk el, célszerűen 50 és 250 mg/dm2 mennyiségben.
9· Az 1.-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kenőanyag réteget 300 mg/dm2 mennyiségben alkalmazzuk.
10. Az 1.-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy hidegalakításként hidegsajtolást végzünk.
11. Az 1. -9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy hidegalakításként hidegkovácsolást vagy kisajtolást végzünk.
12. Az 1. -9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy hidegalakításként huzalhúzást végzünk.
A bejelentő helyett a meghatalmazott:
z o
DAN LIBIA Szabadalmi és Védjegy Iroda Kft.
Aktaszámunk: 95337-1913/FT-Ko
Ügyintézőnk: Farkas Tamás
HU0200233A 1999-03-15 2000-03-15 Method for forming metal parts by cold deformation HUP0200233A2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9903155A FR2790983B1 (fr) 1999-03-15 1999-03-15 Procede de formage de pieces metalliques par deformation a froid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HUP0200233A2 true HUP0200233A2 (en) 2002-05-29

Family

ID=9543186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0200233A HUP0200233A2 (en) 1999-03-15 2000-03-15 Method for forming metal parts by cold deformation

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6598441B1 (hu)
EP (1) EP1159097B1 (hu)
JP (1) JP2002538969A (hu)
KR (1) KR100602897B1 (hu)
AT (1) ATE219397T1 (hu)
AU (1) AU3298500A (hu)
BR (1) BR0009003A (hu)
CA (1) CA2368062C (hu)
CZ (1) CZ296833B6 (hu)
DE (1) DE60000228T2 (hu)
ES (1) ES2177512T3 (hu)
FR (1) FR2790983B1 (hu)
HU (1) HUP0200233A2 (hu)
MX (1) MXPA01009377A (hu)
PL (1) PL198112B1 (hu)
TR (1) TR200102686T2 (hu)
WO (1) WO2000054907A1 (hu)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1299838C (zh) * 2005-01-28 2007-02-14 武汉理工大学 冷锻用坯料复合润滑膜涂覆方法
US8113025B2 (en) * 2007-09-10 2012-02-14 Tapphorn Ralph M Technique and process for controlling material properties during impact consolidation of powders
US8065898B2 (en) 2008-07-29 2011-11-29 Hamilton Sundstrand Corporation Method and article for improved adhesion of fatigue-prone components
JP5680998B2 (ja) * 2011-03-07 2015-03-04 日本パーカライジング株式会社 塑性加工用潤滑被膜の形成方法
KR102453133B1 (ko) * 2022-04-27 2022-10-11 (주)티플랙스 봉강제조장치

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1287402B (de) * 1964-06-16 1969-01-16 Huettenwerk Oberhausen Ag Verfahren zum Aufbringen metallischer Korrosionsschutzschichten auf Stahloberflaechen
US3574658A (en) * 1967-12-22 1971-04-13 Ball Brothers Res Corp Dry-lubricated surface and method of producing such surfaces
US3754976A (en) * 1971-12-06 1973-08-28 Nasa Peen plating
CH630112A5 (de) 1977-10-26 1982-05-28 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum aufbringen eines schmiermittelfilms.
JPS599312B2 (ja) * 1979-09-13 1984-03-01 同和鉄粉工業株式会社 ブラスト用材料およびこの材料を使用した表面処理法
JPS5848666A (ja) * 1981-09-16 1983-03-22 Hikifune:Kk メカニカルプレ−テイング被膜及びその形成方法
US4457150A (en) * 1982-02-11 1984-07-03 National Steel Corporation Method of forming D&I cans from coated steel
US4552784A (en) * 1984-03-19 1985-11-12 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Method of coating a substrate with a rapidly solidified metal
DE3571562D1 (en) * 1984-05-21 1989-08-24 Sumitomo Metal Ind Method for continuous drawing of wire rod
JPS6138870A (ja) * 1984-07-30 1986-02-24 Dowa Teppun Kogyo Kk メカニカルプレ−テイング用混合粉体およびこれを使用した連続メカニカルプレ−テイング法
JPS6167773A (ja) * 1984-09-11 1986-04-07 Nippon Dakuro Shamrock:Kk 金属表面処理法
JPS61269929A (ja) * 1985-05-24 1986-11-29 Nippon Parkerizing Co Ltd 金属材料の潤滑処理方法
JPS6268647A (ja) * 1985-09-21 1987-03-28 Dowa Teppun Kogyo Kk 塑性加工用金属材料における潤滑性金属被膜の製造方法
US4753094A (en) * 1986-06-19 1988-06-28 Spears Richard L Apparatus and method of powder-metal peen coating metallic surfaces
JPS63130236A (ja) * 1986-11-18 1988-06-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 冷間鍛造用鋼の潤滑処理方法
US4876837A (en) * 1988-08-22 1989-10-31 Usg Interiors, Inc. Corner bead structure
JP2988147B2 (ja) * 1992-08-28 1999-12-06 三菱マテリアル株式会社 硬質層およびＦｅ合金層を複合被覆してなる切削工具およびその製造方法
FR2710866B1 (fr) * 1993-10-08 1995-12-29 Entrepose Montalev Procédé et installation de nettoyage de pièces revêtues.
JPH0899116A (ja) * 1994-09-30 1996-04-16 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd 溶接用鋼線材の伸線方法
JP3256108B2 (ja) * 1995-08-07 2002-02-12 スカイアルミニウム株式会社 しごき加工を施して使用されるｄｉ缶胴用アルミニウム合金圧延板
JP3517522B2 (ja) * 1996-06-21 2004-04-12 日本パーカライジング株式会社 金属材料の冷間塑性加工用水系潤滑剤
JP3122616B2 (ja) * 1996-07-17 2001-01-09 株式会社神戸製鋼所 深絞り加工性および塗膜密着性に優れた潤滑性樹脂被覆金属板
JP3025228B2 (ja) * 1997-12-19 2000-03-27 株式会社メタルアート 歯車の成形方法
JP3108710B2 (ja) * 1997-12-26 2000-11-13 株式会社メタルアート 変速用歯車の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CZ20013309A3 (cs) 2002-05-15
EP1159097B1 (fr) 2002-06-19
FR2790983A1 (fr) 2000-09-22
WO2000054907A1 (fr) 2000-09-21
JP2002538969A (ja) 2002-11-19
FR2790983B1 (fr) 2001-06-22
TR200102686T2 (tr) 2002-03-21
KR100602897B1 (ko) 2006-07-20
DE60000228T2 (de) 2003-02-27
US6598441B1 (en) 2003-07-29
CA2368062C (fr) 2008-09-23
DE60000228D1 (de) 2002-07-25
EP1159097A1 (fr) 2001-12-05
ATE219397T1 (de) 2002-07-15
KR20020007326A (ko) 2002-01-26
PL354612A1 (en) 2004-02-09
CA2368062A1 (fr) 2000-09-21
AU3298500A (en) 2000-10-04
PL198112B1 (pl) 2008-05-30
CZ296833B6 (cs) 2006-06-14
MXPA01009377A (es) 2003-06-06
BR0009003A (pt) 2002-01-02
ES2177512T3 (es) 2002-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4228670A (en) Process for the isothermal forging of a work piece
JP4271573B2 (ja) ヘッダー加工用金属線材の製造方法
Sheljaskov Current level of development of warm forging technology
US3871200A (en) Method and apparatus for producing sintered metal product
JPS61269929A (ja) 金属材料の潤滑処理方法
JP4601736B2 (ja) 金属加工方法
US6598441B1 (en) Method for forming metal parts by cold deformation
KR101523546B1 (ko) 냉간압조용 소성가공 금속 재료의 비인피막 처리방법
US1963298A (en) Wire drawing method
RU2020020C1 (ru) Способ горячей штамповки жаропрочных титановых сплавов
JPS63174748A (ja) 冷間鍛造用Ｔｉ及びＴｉ合金線材の連続伸線方法
RU2785111C1 (ru) Способ горячей штамповки заготовок из труднодеформируемых металлов и сплавов
JPS63174749A (ja) プレス用Ｔｉ及びＴｉ合金材の潤滑処理方法
JP2005262303A (ja) 線材製造方法
Weist et al. Improving the wear resistance of metal forming tools by ion implantation
RU2266977C2 (ru) Способ подготовки поверхности металлических изделий перед операциями холодной деформации
RU2631572C1 (ru) Способ нанесения многослойного ионно-плазменного покрытия на поверхность гравюры штампа из жаропрочной стали
Padfield et al. Cold heading
JPS57154312A (en) Manufacture of wire rod of titanium or titanium alloy
Kargin et al. Increasing durability of press stamps by applying effective technological lubricants and new steel grades
Schlegel Forming
JP6000384B2 (ja) 塑性加工用被加工材の潤滑処理方法及び塑性加工用被加工材
Leland et al. The influence of proper lubrication on the design of cold extruded components
Freiße et al. Additive Manufacturing of a deep drawing tool
RU2103086C1 (ru) Способ подготовки поверхности подката для холодной высадки