GRAPHITFREIER HOCHTEMPERATUR-SCHMIERSTOFF

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochtemperatur-Schmierstoff für die Heißverarbeitung von Metallen.

Hintergrund der Erfindung

[0002] Beim Warmverformen von Metallen, insbesondere von Stahl, in einem Temperaturbereich von 700-1300°C kommt es an der erhitzten Metalloberfläche an der Umgebungsluft zur Zunderbildung. Bei Warmwalzverfahren von Stahl zur Herstellung von nahtlosen Rohren wird ein Vollmaterial durchstoßen und ein Hohlblock gebildet, der anschließend in nachfolgenden Walzschritten elongiert wird. Hier ist die Gefahr von Zunderbildung auf der erhitzten Metalloberfläche des Hohlblocks während der Überführung zu dem Elongierprozeß besonders hoch. Bei den nachfolgenden Walzschritten kann dieser Zunderanfall zu Innenfehlern des nahtlosen Rohres führen. Aus diesem Grund wird der anfallende Zunder beispielsweise mit Druckluft oder Inertgas ausgeblasen. Zusätzlich werden unterschiedlichste Substanzen in Pulverform als Schmier- oder Beizmittel auf die Innenoberfläche der Hohlblöcke aufgebracht. Beispiele für solche Schmier- oder Beizmittel enthalten Graphit, Bornitrid, Molybdänsulfid, Silikate oder Erdalkaliphosphate sowie Mischungen davon.

[0003] Viele Schmiermittel für die Heißverformung von Metallen enthalten Graphit aufgrund seiner guten Schmiereigenschaften. Allerdings hat Graphit erhebliche Nachteile, wie z. B. die Aufnahme von Graphitkohlenstoff in die bearbeitete Metalloberfläche, wodurch die Zusammensetzung und die Eigenschaften der Metalloberfläche verändert werden können. Darüber hinaus ist Graphit aus arbeitshygienischen Gründen unerwünscht, da das Graphitpulver leicht in die Umgebungsatmosphäre zerstäübt wird und für in der Nähe arbeitende Personen eine Gesundheitsgefährdung durch Einatmen des Graphitpulvers darstellt.

[0004] Weiterhin besitzen viele bekannte Schmiermittel aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften und Korngrößen kein gutes Riesel- bzw. Fließverhalten. Ein grobes Material mit hohen Korngrößen führt häufig zu einer unzureichenden und ungleichmäßigen Belegung der Metalloberfläche und damit zu einer schlechten Zunderreduzierung. Bekannte feinkörnige Materialien mit kleinen Korngrößen, beispielsweise unter 50 µm, neigen häufig zu Verklumpung, insbesondere bei Lagerung, weshalb sie nur schwer als Pulver auf die Metalloberfläche aufgesprüht werden können. Eine feinere Körnung hätte jedoch den Vorteil, daß eine bessere Schichtbildung erreicht werden kann, jedoch wird dieser Vorteil bei bekannten Zusammensetzungen mit feiner Körnung durch die starke Neigung zur Verklumpung wieder zunichte gemacht.

[0005] Die DD 292678 A5 offenbart einen Überzug zur Verminderung der Reibung bei der elastischen oder plastischen Verformung von metallischen Werkstoffen, bestehend aus einem homogenen Feststoffgemisch thermischer Umsetzungsprodukte, entstanden durch eine thermische Einwirkung bei 250 bis 1600°C auf eine homogene Mischung aus (A) 0,02 bis 28 Masseanteilen Fettsäuresalzen, (B) 0,09 bis 9,1 Masseanteilen Alkali- oder Ammoniumborat, (C) 0,18 bis 26 Masseanteilen Alkali- oder Ammoniumphosphat, (D) 0,02 bis 18 Masseanteilen einer polymeren organischen Verbindung und (E) 0,06 bis 18 Masseanteilen Reaktionsprodukten der Komponenten A-C, gebildet in wässriger Lösung bei einem pH-Wert > 6,5 und bei einer Temperatur < 80°C.

Aufgabe der Erfindung

[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand daher darin, einen Hochtemperatur-Schmierstoff mit gutem Riesel- und Fließverhalten zur Zunderauflösung auf erhitzten Metalloberflächen bereitzustellen, der in Pulverform aufgebracht eine gute Belegung der Metalloberfläche erlaubt und auch nach längerer Lagerung unter Produktionsbedingungen noch gute Riesel- und Fließeigenschaften ohne starke Verklumpung aufweist und der die Verwendung von Graphit vermeidet.

Beschreibung der Erfindung

[0007] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Hochtemperatur-Schmierstoff für die Heißverarbeitung von Metallen, bestehend aus einem Gemisch von feinpulverigen Materialien, wobei das Gemisch wenigstens die folgenden Bestandteile enthält:

(a) eine sekundäre und/oder tertiäre Calciumphosphatverbindung, ausgewählt unter Hydroxylapatit [Ca₅(PO₄)₃OH] und Tricalciumphosphat [Ca₃(PO₄)₂].

(b) eine Fettsäure oder ein Fettsäuresalz,

(c) Borsäure, ein Borsäuresalz (Borat) und/oder ein Borsäuresalz (Borat) enthaltendes Mineral und

(d) Alkalipolyphosphate und/oder Alkalipyrophosphate und/oder Alkalimetaphosphate in einer Menge von 60 bis 95 Gew.-% in dem Gemisch,

und wobei die Bestandteile des Gemischs eine mittlere Korngröße von ≤ 150 µm aufweisen und der Schmierstoff keinen Zusatz von Graphit enthält.

[0008] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß sich das erfindungsgemäße Gemisch mit den Bestandteile (a), (b), (c) und (d) als Schmierstoff für die Heißverarbeitung von Metallen besonders gut eignet. Es versteht sich, daß der erfindungsgemäße Schmierstoff weitere Bestandteile enthalten kann, soweit diese die gewünschten vorteilhaften Eigenschaften nicht wesentlich nachteilig beeinflussen.

[0009] Sekundäre und/oder tertiäre Calciumphosphatverbindungen haben sich überraschenderweise als besonders geeignete Rieselhilfsmittel in einem Hochtemperatur-Schmierstoff der erfindungsgemäßen Art für die Heißverarbeitung von Metallen erwiesen. Monocalciumphosphat ist ungeeignet, da es bei Luftfeuchte zu Verklumpung führt. Die Calciumphosphatverbindung des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoffes ist unter Hxdroxylapatit [Ca₅(PO₄)₃OH] und Tricalciumphosphat [Ca₃(PO₄)₂] ausgewählt, wobei Hxdroxylapatit besonders bevorzugt ist.

[0010] Das Gemisch des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoffs enthält weiterhin eine Fettsäure oder ein Fettsäuresalz in Kombination mit den übrigen Bestandteilen. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch die Verwendung einer Fettsäure oder eines Fettsäuresalzes die Verklumpung des feinkörnigen Pulvers erheblich verringert und die Lagerungsbeständigkeit verbessert werden können. Ohne daß sich die Anmelderin hierdurch an eine Theorie gebunden fühlt, wird angenommen, daß sich die Fettsäure oder das Fettsäuresalz an die Körner eines oder mehrerer weiterer Bestandteile des Gemisches anlagert und auf diese Weise eine Verklumpung der Körner verhindert oder vermindert, Feuchtigkeit von den Körnern abhält und dadurch die Lagerungsbeständigkeit sowie das Riesel- bzw. Fließverhalten des Schmierstoffs verbessert.

[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoffs ist die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz unter gesättigten und ungesättigten Fettsäuren mit 6 bis 26 Kohlenstoffatomen bzw. deren Salzen ausgewählt. Besonders bevorzugt ist die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz unter Kapronsäure, Kaprylsäure, Kaprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Vaccensäure, Icosensäure, Erucasäure, Nervonsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure, Timnodonsäure, Clupanodonsäure bzw. deren Salzen, ausgewählt. Ganz besonders bevorzugt ist die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz Stearinsäure bzw. deren Salz, insbesondere Magnesiumstearat. Voraussetzung für die Auswahl ist, daß die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz bei einer Temperatur > 30°C als Feststoff vorliegt.

[0012] Der erfindungsgemäße Hochtemperatur-Schmierstoff enthält als weiteren Bestandteil Borsäure, ein Borsäuresalz (Borat) und/oder ein Borsäuresalz (Borat) enthaltendes Mineral. Besonders bevorzugt sind Borsäure [H₃BO₃], Borax [Na₂B₄O₅(OH)₄8H₂O bzw. Na₂B₄O₇·10H₂O], weitere Natriumborate, wie Na₂B₄O₇5H₂O, Na₂B₄O₇ (wasserfrei), Natriummetaborat [NaBO₂4H₂O] und Borsäureanhydrid [B₂O₃]. Die erfindungsgemäße Verwendung von Borsäure, einem Borsäuresalz (Borat) und/oder einem ein Borsäuresalz (Borat) enthaltenden Mineral verbessert die gleichmäßige Verteilung des Schmiermittels auf der Metalloberfläche und reduziert die Zunderbildung. Bei den hohen Temperaturen der Metallverarbeitung bildet der Hochtemperatur-Schmierstoff eine Schmelze.

[0013] Der erfindungsgemäße Hochtemperatur-Schmierstoff enthält als weiteren Bestandteil Alkalipolyphosphate und/oder Alkalipyrophosphate und/oder Alkalimetaphosphate, vorzugsweise von Natrium oder Kalium. Ganz besonders bevorzugt sind Dinatriumpyrophosphat [Na₂H₂P₂O₇], Trinatriumpyrophosphat [Na₃HP₂O₇], Tetranatriumpyrophosphat [Na₄P₂O₇], Natriumtripolyphosphat [Na₅P₃O₁₀], Natriumtrimetaphosphat [(NaPO₃)₃], Natriumpolyphosphat [(NaPO₃)_n], Dikaliumpyrophosphat [K₂H₂P₂O₇], Trikaliumpyrophosphat [K₃HP₂O₇], Tetrakaliumpyrophosphat [K₄P₂O₇], Kaliumtripolyphosphat [K₅P₃O₁₀], Kaliumtrimetaphosphat [(KPO₃)₃] und/oder Kaliumpolyphosphat [(KPO₃)_n], am bevorzugtesten Natriumtripolyphosphat [Na₅P₃O₁₀]. Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung eines Polyphosphats und/oder eines Pyrophosphats und/oder eines Metaphosphats in dem Gemisch des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoffs mit Vorteil unter anderem zur Zunderauflösung beiträgt.

[0014] In dem erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoff weisen die Bestandteile des Gemischs eine mittlere Korngröße von ≤ 150 µm auf. Bevorzugt ist eine mittlere Korngröße der Bestandteile des Gemischs von ≤ 100 µm, besonders bevorzugt von ≤ 50 µm. Durch die geringen mittleren Korngrößen der Bestandteile des erfindungsgemäßen Gemischs wird das Riesel- und Fließverhalten des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoffs gegenüber bekannten Schmierstoffen erheblich verbessert, das Aufsprühen auf Oberflächen als Pulver erleichtert und eine bessere und gleichmäßigere Schichtbildung bzw. Belegung auf der Metalloberfläche gewährleistet. Gleichzeitig wird durch die Kombination der erfindungsgemäßen Bestandteile des Gemischs eine Verklumpung verhindert oder vermindert, die bei Schmierstoffen nach dem Stand der Technik mit kleinen Korngrößen regelmäßig aufgetreten ist und zu erheblichen Nachteilen geführt hat.

[0015] Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Bestandteile des Gemischs des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoffs eine mittlere Korngröße von ≥ 3 µm, vorzugsweise ≥10 µm, besonders bevorzugt ≥ 15 µm aufweisen. Es hat sich erwiesen, daß zu geringe mittlere Korngrößen zum einen nur sehr aufwendig und unter verhältnismäßig hohen Kosten herstellbar sind und sie zum anderen auch die Neigung zur Verklumpung wieder erhöhen. Eine mittlere Korngröße im Bereich von 20 bis 50 µm hat sich daher als optimal erwiesen.

[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoffs ist die sekundäre oder tertiäre Calciumphosphatverbindung (a) in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 5 Gew.-% in dem Gemisch enthalten.

[0017] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoffs ist die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz (b) in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 3 bis 7 Gew.-% in dem Gemisch enthalten.

[0018] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoffs ist Borsäure, Borsäuresalz (Borat) und/oder ein Borsäuresalz (Borat) enthaltendes Mineral (c) in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt von 15 bis 20 Gew.-% in dem Gemisch enthalten.

[0019] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoffs ist Polyphosphat und/oder Pyrophosphat und/oder Metaphosphat (d) in einer Menge von 70 bis 85 Gew.-%, besonders bevorzugt von 75 bis 80 Gew.-% in dem Gemisch enthalten.

Lagerverhalten, Agglomeratbildung und Feuchteaufnahme

[0020] Zur Prüfung der Verklumpungsneigung unter Produktionsbedingungen wurden Lagerversuche verschiedener Mischungen unter Produktionsbedingungen durchgeführt. Dafür wurden 150 g Probe im Klimaschrank (Typ 3821/15 der Firma Feutron) bei konstant 30°C und 80% relativer Luftfeuchte für 0 h, 67 h und 96 h gelagert und anschließend ihre Agglomeratbildung (Rieselfähigkeit) in einem Siebtest sowie ihre Feuchteaufnahme anhand der Gewichtszunahme gegenüber der ursprünglichen Einwaage bestimmt.

[0021] Erst die Gesamtbeurteilung von kombiniertem Lager- und Rieselverhalten einer jeweiligen Mischung läßt eine Aussage über ihre Qualität und Eignung unter Produktionsbedingungen zu. Die Ergebnisse der Untersuchung verschiedener Mischungen sind in Tabelle 1 gezeigt.

Korngrößenbestimmung

[0022] Die Bestimmung der mittleren Korngröße des Gemischs bzw. der Bestandteile des Gemischs des erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Schmierstoffs erfolgt mittels eines Laser-Granulometers Cilas Modell 715/920 der Firma Cilas U.S. Inc. Circa 80 mg Probe werden in 2-Propanol suspendiert und die Messung eine Minute nach Herstellung der Suspension gemäß der Anleitung des Herstellers durchgeführt.

Tabelle 1

Rieselfähigkeit und Feuchteaufnahme nach unterschiedlicher Lagerdauer unter Produktionsbedingungen
Proben-Nummer	Zusammensetzung	Lagerdauer unter Produktionsbedingungen; 30°C, 80% rel. Luftfeuchte	Siebrückstand bei Maschen- bzw. Lochweite von 250 µm 1)	Feuchteaufnahme
	(Gew.-%)		(%) von Einwaage	(%) von Einwaage
1	82 % Natriumtripolyphosphat	0 h	5	0
	18 % Borsäure (techn. Pulver)	67 h	89	17
	(Stand der Technik)	96 h	87	20
2	74 % Natriumtripolyphosphat	0 h	2	0
	16 % Borsäure (techn. Pulver)	67 h	67	11
	5 % Tricalciumphosphat
	5 % Magnesiumstearat	96 h	57	11
3	72 % Natriumtripolyphosphat	0 h	3	0
	16 % Borsäure (techn. Pulver)	67 h	73	12
	10 % Tricalciumphosphat
	2 % Magnesiumstearat	96 h	71	10
4	72 % Natriumtripolyphosphat	0 h	4	0
	16 % Borsäure (techn. Pulver)	67 h	59	12
	2 % Tricalciumphosphat
	10 % Magnesiumstearat	96 h	53	8
5	74 % Natriumtripolyphosphat	0 h	16	0
	16 % Borax (techn. Pulver)	67 h	14	8
	5 % Tricalciumphosphat
	5 % Magnesiumstearat	96 h	13	13

1) Siebbedingungen: Probenmenge 2 g + Feuchtaufnahmemenge; Vibrationsamplitude 1 Skalenteil; Vibrationsdauer 70 sek.

Ansprüche

1. Hochtemperatur-Schmierstoff für die Heißverarbeitung von Metallen, bestehend aus einem Gemisch von feinpulverigen Materialien, wobei das Gemisch wenigstens die folgenden Bestandteile enthält:

(a) eine sekundäre und/oder tertiäre Calciumphosphatverbindung, ausgewählt unter Hydroxylapatit [Ca₅(PO₄)₃OH] und Tricalciumphosphat [Ca₃(PO₄)₂],

(b) eine Fettsäure oder ein Fettsäuresalz,

(c) Borsäure, ein Borsäuresalz (Borat) und/oder ein Borsäuresalz (Borat) enthaltendes Mineral und

(d) Alkalipolyphosphate und/oder Alkalipyrophosphate und/oder Alkalimetaphosphate in einer Menge von 60 bis 95 Gew.-% in dem Gemisch,
und wobei die Bestandteile des Gemischs eine mittlere Korngröße von ≤ 150 µm aufweisen und der Schmierstoff keinen Zusatz von Graphit enthält.

2. Hochtemperatur-Schmierstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bestandteil (c) unter Borsäure [H₃BO₃], Borax [Na₂B₄O₅(OH)₄·8H₂O bzw. Na₂B₄O₇·10H₂O], Natriumboraten, wie Na₂B₄O₇·5H₂O, Na₂B₄O₇ (wasserfrei), Natriummetaborat [NaBO₂·4H₂O] und Borsäureanhydrid [B₂O₃] und Gemischen davon ausgewählt ist.

3. Hochtemperatur-Schmierstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bestandteil (d) unter Polyphosphaten und/oder Pyrophosphaten und/oder Metaphosphaten von Natrium oder Kalium, besonders bevorzugt unter Dinatriumpyrophosphat [Na₂H₂P₂O₇], Trinatriumpyrophosphat [Na₃HP₂O₇], Tetranatriumpyrophosphat [Na₄P₂O₇], Natriumtripolyphosphat [Na₅P₃O₁₀], Natriumtrimetaphosphat [(NaPO₃)₃], Natriumpolyphosphat [(NaPO₃)_n], Dikaliumpyrophosphat [K₂H₂P₂O₇], Trikaliumpyrophosphat [K₃HP₂O₇], Tetrakaliumpyrophosphat [K₄P₂O₇], Kaliumtripolyphosphat [K₅P₃O₁₀], Kaliumtrimetaphosphat [(KPO₃)₃], Kaliumpolyphosphat [(KPO₃)_n] oder Gemischen davon ausgewählt ist, wobei Bestandteil (d) am bevorzugtesten Natriumtripolyphosphat [Na₅P₃O₁₀] ist.

4. Hochtemperatur-Schmierstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz unter gesättigten und ungesättigten Fettsäuren mit 6 bis 26 Kohlenstoffatomen bzw. deren Salzen, vorzugsweise unter Kapronsäure, Kaprylsäure, Kaprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Vaccensäure, Icosensäure, Erucasäure, Nervonsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure, Timnodonsäure, Clupanodonsäure bzw. deren Salzen, ausgewählt ist, vorausgesetzt daß die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz bei einer Temperatur > 30°C als Feststoff vorliegt.

5. Hochtemperatur-Schmierstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz Stearinsäure bzw. deren Salz ist.

6. Hochtemperatur-Schmierstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre oder tertiäre Calciumphosphatverbindung (a) in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 5 Gew.-% in dem Gemisch enthalten ist.

7. Hochtemperatur-Schmierstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure bzw. das Fettsäuresalz (b) in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 3 bis 7 Gew.-% in dem Gemisch enthalten ist.

8. Hochtemperatur-Schmierstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Borsäure, Borsäuresalz (Borat) und/oder ein Borsäuresalz (Borat) enthaltendes Mineral (c) in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt von 15 bis 20 Gew.-% in dem Gemisch enthalten ist.

9. Hochtemperatur-Schmierstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Polyphosphat und/oder Pyrophosphat und/oder Metaphosphat (d) in einer Menge von 70 bis 85 Gew.-%, besonders bevorzugt von 75 bis 80 Gew.-% in dem Gemisch enthalten ist.

10. Hochtemperatur-Schmierstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile des Gemischs eine mittlere Korngröße von ≤ 100 µm, vorzugsweise ≤ 50 µm ausweisen.

11. Hochtemperatur-Schmierstoff nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile des Gemischs eine mittlere Korngröße von ≥ 3 µm, vorzugsweise ≥ 10 µm, besonders bevorzugt ≥ 15 µm aufweisen.

Claims

1. A high-temperature lubricant for the hot processing of metals consisting of a mixture of fine-powder materials, wherein the mixture includes at least the following constituents:

(a) a secondary and/or tertiary calcium phosphate compound selected from hydroxyapatite [Ca₅(PO₄)₃OH] and tricalcium phosphate [Ca₃(PO₄)₂],

(b) a fatty acid or a fatty acid salt,

(c) boric acid, a boric acid salt (borate) and/or a mineral containing boric acid salt (borate), and

(d) alkali polyphosphates and/or alkali pyrophosphates and/or alkali metaphosphates in an amount of 60 to 95 % by weight in the mixture,
and wherein the constituents of the mixture have a mean grain size of ≤ 150 µm and the lubricant does not contain any addition of graphite.

2. A high-temperature lubricant according to one of the preceding claims characterized in that constituent (c) is selected from boric acid [H_aBO₃], borax [Na₂B₄O₅(OH)₄8H₂O or Na₂B₄O₇10H₂O], sodium borates such as Na₂B₄O₇5H₂O, Na₂B₄O₇ (water-free), sodium metaborate [NaBO₂4H₂O] and boric acid anhydride [B₂O₃] and mixtures thereof.

3. A high-temperature lubricant according to one of the preceding claims characterized in that constituent (d) is selected from polyphosphates and/or pyrophosphates and/or metaphosphates of sodium or potassium, preferably from disodium pyrophosphate [Na₂H₂P₂O₇], trisodium pyrophosphate [Na₃HP₂O₇], tetrasodium pyrophosphate [Na₄P₂O₇], sodium tripolyphosphate [Na₅P₃O₁₀], sodium trimetaphosphate [(NaPO₃)₃], sodium polyphosphate [(NaPO₃)_n], dipotassium pyrophosphate [K₂H₂P₂O₇], tripotassium pyrophosphate [K₃HP₂O₇], tetrapotassium pyrophosphate [K₄P₂O₇], potassium tripolyphosphate [K₅P₃O₁₀], potassium trimetaphosphate [(KPO₃)₃], potassium polyphosphate [(KPO₃)_n] or mixtures thereof, wherein constituent (d) is most preferably sodium tripolyphosphate [Na₅P₃O₁₀].

4. A high-temperature lubricant according to one of the preceding claims characterized in that the fatty acid or the fatty acid salt is selected from saturated and unsaturated fatty acids with 6 to 26 carbon atoms and salts thereof, preferably from capronic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, arachic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid, palmitoleic acid, oleic acid, elaidic acid, vaccenic acid, icosic acid, erucic acid, nervonic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid, timnodonic acid, clupanodonic acid and salts thereof, provided that the fatty acid or the fatty acid salt is present as a solid at a temperature > 30° C.

5. A high-temperature lubricant according to one of the preceding claims characterized in that the fatty acid or the fatty acid salt is stearic acid or salt thereof.

6. A high-temperature lubricant according to one of the preceding claims characterized in that the secondary or tertiary calcium phosphate compound (a) is contained in the mixture in an amount of 0.1 to 15 % by weight, preferably 0.5 to 10 % by weight, particularly preferably 1 to 5 % by weight.

7. A high-temperature lubricant according to one of the preceding claims characterized in that the fatty acid or the fatty acid salt (b) is contained in the mixture in an amount of 0.1 to 15 % by weight, preferably 1 to 10 % by weight, particularly preferably 3 to 7 % by weight.

8. A high-temperature lubricant according to one of the preceding claims characterized in that boric acid, boric acid salt (borate) and/or a mineral (c) containing boric acid salt (borate) is contained in the mixture in an amount of 5 to 30 % by weight, preferably 10 to 25 % by weight, particularly preferably 15 to 20 % by weight.

9. A high-temperature lubricant according to one of the preceding claims characterized in that polyphosphate and/or pyrophosphate and/or metaphosphate (d) is contained in the mixture in an amount of 70 to 85 % by weight, particularly preferably 75 to 80 % by weight.

10. A high-temperature lubricant according to one of the preceding claims characterized in that the constituents of the mixture have a mean grain size of ≤ 100 µm, preferably ≤ 50 µm.

11. A high-temperature lubricant according to one of the preceding claims characterized in that the constituents of the mixture have a mean grain size of ≥ 3 µm, preferably ≥ 10 µm, particularly preferably ≥ 15 µm.

Revendications

1. Lubrifiant haute température pour le traitement à chaud de métaux, constitué d'un mélange de matériaux en poudre fine, le mélange contenant au moins les constituants suivants :

(a) un composé phosphate de calcium secondaire et/ou tertiaire, choisi parmi l'hydroxylapatite [Ca₅(PO₄)₃OH] et le phosphate tricalcique [Ca₃(PO₄)₂],

(b) un acide gras ou un sel d'acide gras,

(c) de l'acide borique, un sel de l'acide borique (borate) et/ou un minéral contenant un sel de l'acide borique (borate), et

(d) des polyphosphates alcalins et/ou des pyrophosphates alcalins et/ou des métaphosphates alcalins en une quantité de 60 à 95 % en poids dans le mélange,
les constituants du mélange présentant une granulométrie moyenne ≤ 150 µm, et le lubrifiant ne contenant aucune addition de graphite.

2. Lubrifiant haute température selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le constituant (c) est choisi parmi l'acide borique [H₃BO₃], le borax [Na₂B₄O₅(OH)₄.8H₂O ou Na₂B₄O₇.10H₂O], les borates de sodium, tels que Na₂B₄O₇.5H₂O, Na₂B₄O₇ (anhydre), le métaborate de sodium [NaBO₂.4H₂O] et l'anhydride borique [B₂O₃], et des mélanges de ceux-ci.

3. Lubrifiant haute température selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le constituant (d) est choisi parmi les polyphosphates et/ou les pyrophosphates et/ou les métaphosphates de sodium ou de potassium, d'une manière particulièrement préférée parmi le pyrophosphate disodique [Na₂H₂P₂O₇], le pyrophosphate trisodique [Na₃HP₂O₇], le pyrophosphate tétrasodique [Na₄P₂O₇], le tripolyphosphate de sodium [Na₅P₃O₁₀], le trimétaphosphate de sodium [(NaPO₃)₃], le polyphosphate de sodium [(NaPO₃)_n], le pyrophosphate dipotassique [K₂H₂P₂O₇], le pyrophosphate tripotassique [K₃HP₂O₇], le pyrophosphate tétrapotassique [K₄P₂O₇], le tripolyphosphate de potassium [K₅P₃O₁₀], le trimétaphosphate de potassium [(KPO₃)₃], le polyphosphate de potassium [(KPO₃)_n], ou des mélanges de ceux-ci, le constituant (d) étant de la manière la plus préférée le tripolyphosphate de sodium [Na₅P₃O₁₀].

4. Lubrifiant haute température selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'acide gras ou le sel d'acide gras est choisi parmi les acides gras saturés et insaturés ayant 6 à 26 atomes de carbone et leurs sels, de préférence parmi l'acide caproïque, l'acide caprylique, l'acide caprique, l'acide laurique, l'acide myristique, l'acide palmitique, l'acide margarique, l'acide stéarique, l'acide arachidique, l'acide béhénique, l'acide lignocérique, l'acide cérotique, l'acide palmitoléique, l'acide oléique, l'acide élaïdique, l'acide vaccénique, l'acide icosénique, l'acide érucastique, l'acide nervonique, l'acide linoléique, l'acide linolénique, l'acide arachidonique, l'acide timnodonique, l'acide clupanodonique ou leurs sels, à la condition que l'acide gras ou le sel d'acide gras se présente sous forme d'un solide à une température > 30°C.

5. Lubrifiant haute température selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'acide gras ou le sel d'acide gras est l'acide stéarique ou l'un de ses sels.

6. Lubrifiant haute température selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composé phosphate de calcium secondaire ou tertiaire (a) est contenu dans le mélange en une quantité de 0,1 à 15 % en poids, de préférence de 0,5 à 10 % en poids, d'une manière particulièrement préférée de 1 à 5 % en poids.

7. Lubrifiant haute température selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'acide gras ou le sel d'acide gras (b) est contenu dans le mélange en une quantité de 0,1 à 15 % en poids, de préférence de 1 à 10 % en poids, d'une manière particulièrement préférée de 3 à 7 % en poids.

8. Lubrifiant haute température selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'acide borique, le sel d'acide borique (borate) et/ou un minéral (c) contenant un sel de l'acide borique (borate) est contenu dans le mélange en une quantité de 5 à 30 % en poids, de préférence de 10 à 25 % en poids, d'une manière particulièrement préférée de 15 à 20 % en poids.

9. Lubrifiant haute température selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polyphosphate et/ou le pyrophosphate et/ou le métaphosphate (d) est contenu dans le mélange en une quantité de 70 à 85 % en poids, d'une manière particulièrement préférée de 75 à 80 % en poids.

10. Lubrifiant haute température selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les constituants du mélange présentent une granulométrie moyenne ≤ 100 µm, de préférence ≤ 50 µm.

11. Lubrifiant haute température selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les constituants du mélange présentent une granulométrie moyenne ≥ 3 µm, de préférence ≥ 10 µm, d'une manière particulièrement préférée ≥ 15 µm.