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Verfahren zur Herstellung vergüteter und oberflächengehärteter Walzen
An Walzen werden im wesentlichen zwei Forderungen gestellt, u. zw. wird einerseits eine harte und verschleissfeste Oberfläche und anderseits ein zäher und den hohen Druckbeanspruchungen gewachsener Kern verlangt. Die gleichzeitige Erfüllung dieser beiden Forderungen führt häufig zu Schwierigkeiten und dann zu einem Nichtentsprechen der hergestellten Walzen.
Es ist bereits lange bekannt, z. B. für Kaltwalzen Chromstähle mit etwa 1, 5 bis 2, 3% Cr im wassergehärteten Zustand zu verwenden und diesen Werkstoff auch bei relativ grossen Walzenabmessungen zu benützen.
Die ständig steigenden Ansprüche an solche Walzen führten jedoch zu Vorschlägen, nach denen mit Hilfe besonderer Wärmebehandlungen einerseits eine hohe Oberflächenhärte und anderseits eine ausreichende Zähigkeit bei entsprechender Vergütefestigkeit erreicht werden sollte.
Einen gewissen Fortschritt brachte die Einführung von Hartgusswalzen, die sich durch eine besonders harte Schale auszeichneten, die aber wegen der Gussspannungen im Kern verhältnismässig bruchempfindlich sind. Auch bei Stahlgusswalzen sind Spannungen vorhanden, die durch den Guss oder durch die Vergütung relativ grosser Körper zwangsläufig verursacht werden.
Zur Behebung dieser Schwierigkeiten wurde bereits vorgeschlagen, geschmiedete Walzen zunächst durch Normalisieren oder Härten und durch Anlassen im Kern entsprechend zäh zu machen, anschliessend zur Herstellung einer Zwischenschichte die Walze bis zur gewünschten Tiefe neuerlich auf Härtetemperatur zu bringen, abzuschrecken, auf eine über der Kernfestigkeit liegende Festigkeit anzulassen und schliesslich die so behandelte Walze einer Oberflächenhärtung zu unterziehen.
Obwohl durch diese Massnahmen ein wesentlicher Fortschritt in der Herstellung von Walzen, insbesondere in der Herstellung von Kaltwalzen, erzielt werden konnte, neigen derart hergestellte Walzen zur Ausbildung übermässiger Gefügespannungen, die bei hohen Betriebsbeanspruchungen zu Schwierigkeiten führen können.
Dem Vorschlag der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die im Zuge der Walzenherstellung entstehenden Spannungen bisher in einem viel zu geringen Ausmasse beachttet worden sind und dass gerade diese Spannungen einen entscheidenden Einfluss auf die Lebensdauer der Walzen haben.
Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Herstellung vergüteter und oberflächengehärteter Walzen, insbesondere Kaltwalzen, aus einer in Anpassung an den Walzendurchmesser gewählten, auf wenigstens 90 kgjmm2 durchgreifend vergütbaren Stahllegierung durch Schmieden, Ausglühen, Vordrehen, durchgreifendes Vergüten auf 90, vorzugsweise auf etwa 100 kg/mm, Abdrehen auf Schleifmass und Oberflächenhärten, z. B. durch Flamm- oder Induktionshärtung, Anlassen und Fertigschleifen.
Gemäss der Erfindung soll nun eine zweimalige Entspannungsbehandlung während der Walzenherstellung erfolgen, die nach dem Vordrehen und nach dem Abdrehen auf Schleifmass vorgenommen werden muss.
Auf diese Weise werden Walzen erhalten, die sich in einem Zustand besonderer Spannungsfreiheit befinden und die offenbar aus diesem Grunde eine wesentlich höhere Lebensdauer ergeben als Hartgusswalzen, vergütete Stahlgusswalzen oder in üblicher Weise geschmiedete und gehärtete bzw. oberflächengehärtete Stahlwalzen.
Als Werkstoffe für in erfindungsgemässer Weise hergestellte Walzen haben sich Stahllegierungen bewährt, die ausser Eisen und Verunreinigungen z. B. enthielten : 1, 15% C, 0, 2% Si, 0, 2% Mn,
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diesen Stahllegierungen hergestellten Walzen betrugen 150 bis 750 mm.
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