AT304785B - Verfahren zur Herstellung von streckverformten Erzeugnissen aus hochschmelzenden Metallen, insbesondere aus unlegierten oder legierten Stählen mit verbesserten Qualitätseigenschaften durch Verformung von Hohlsträngen - Google Patents

Description

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   Zur Herstellung von Hohlsträngen ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem wie beim Giessen voller Stränge dem oberen Ende einer Stranggiesskokille die Schmelze zugeführt und der aus der Kokille austretende Strang entlang einer zunächst fallenden und hierauf steigenden Kurvenbahn über jene Höhe hinausgeführt wird, in der ein weiteres Ansteigen des beim Stranggiessen hochschmelzender Metalle nach dem Austreten aus der Kokille immer vorhandenen flüssigen Sumpfes nicht mehr erfolgen kann, so dass über diesen die bereits erstarrte Strangschale ohne flüssige Innenzone weitergefördert wird. 



   Es ist ferner bekannt, dass dieses Verfahren zur Herstellung von Hohlsträngen am besten unter Verwendung einer Kreisbogenkokille durchgeführt wird, weil in diesem Falle der Strang schon im gekrümmten Zustand die Kokille verlässt und die zunächst noch dünne und empfindliche Randzone keinen Biegebeanspruchungen unterworfen werden muss. Auf diese Weise ist es möglich, den Bogen des Stranges, der sich unter der Giessspiegelhöhe befindet, besonders kurz zu halten und daher Hohlstränge mit geringer Wandstärke herzustellen. 



  Hohlstränge mit grösserer Wandstärke können auch unter Verwendung von Kokillen mit gerader Achse erzeugt werden, wobei der Strang unter der Kokille mit Hilfe von Führungsrollen gebogen werden muss. Ausser durch die Bemessung der Kurvenbahn für den Strang unterhalb der Giessspiegelhöhe kann die Wanddicke des Hohlstranges durch Veränderung der Giessgeschwindigkeit oder durch Veränderung der direkten Wasserkühlung oder auch durch Anwendung beider Massnahmen eingestellt werden. Zur Herstellung besonders dünnwandiger Hohlstränge kann es schliesslich erforderlich sein, den die Kokille verlassenden Strang nur auf einer kurzen Strecke mit Spritzwasser zu kühlen und im restlichen Teil der Kurvenbahn, welchen der Strang mit flüssigem Kern durchläuft, mit einer Wärmeisolierung zu versehen. 



   Erfindungsgemäss wird nun vorgeschlagen, streckverformte Erzeugnisse mit vollen Querschnitten in der Weise herzustellen, dass der entstehende Hohlstrang zuerst innerhalb vorgegebener Längenbereiche bis zur Verschweissung der Strangschalenteile zusammengedrückt wird, dass dann der so entstehende abwechselnd volle und hohle Strang in den vollen Längenbereichen unterteilt wird und dass schliesslich zur Beseitigung des in den Teillängen verbleibenden Hohlraumes die Strangschalenteile durch Streckverformung zusammengedrückt und verschweisst werden. 
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 Stranggiessverfahrens bei hohen Qualitätsansprüchen Grenzen, weil sie bei der nachfolgenden Verformung nicht zur Gänze beseitigt werden können.

   Aus diesen Gründen wurde bereits ein Verfahren zur Herstellung von streckverformten Erzeugnissen empfohlen, bei dem in einem Bereich des Stranges, in dem bei Erstarrung ohne Verformung noch ein flüssiger Sumpf vorhanden wäre und Innenfehler noch nicht entstehen konnten, die Sumpflänge durch eine einstufige Streckverformung so weit verkürzt wird, dass die Sumpfspitze vor jene Ebene zu liegen kommt, in welcher der durch die Verformung gegebene Endquerschnitt erreicht und gleichzeitig der gesamte bereits erstarrte Stranganteil streckverformt wird.

   Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es möglich, zu Knüppeln oder zu Vormaterial für die Blech- oder Banderzeugung zu kommen, das in ausreichender Weise frei von Innenfehlern und Rissen ist und das sich in qualitative Hinsicht von Walz- oder Schmiedeerzeugnissen nicht unterscheidet, die in üblicher Weise aus gegossenen Blöcken hergestellt wurden. 



   Naturgemäss muss dieses bekannte Verfahren immer in unmittelbarer Verbindung mit einer Stranggiessanlage kontinuierlich durchgeführt werden, wobei die Verformung zu einem Zeitpunkt erfolgen muss, in dem über den Strangquerschnitt ein Temperaturgefälle zwischen dem Stranginneren und der Strangoberfläche besteht. Im Stranginneren wird die Temperatur von der Solidustemperatur kaum verschieden sein. wogegen die Strangoberfläche auf Walzanfangstemperatur gebracht wird. Dieser Temperaturunterschied kann aber   200 C   und mehr betragen und hat zur Folge, dass die durchgreifende Streckverformung der zum Verformungszeitpunkt bereits erstarrten Strangschale auch in Temperaturbereichen erfolgen muss, in denen vor allem bei schwer verformbaren Stählen sehr leicht Quetschrisse entstehen.

   Es müssen daher für die verfahrenswesentliche einstufige Streckverformung sehr hohe Verformungsdrücke angewendet werden, um etwa entstehende Quetschrisse sofort wieder zum Verschweissen zu bringen. Diese Gefahr besteht besonders bei Legierungen mit grossem Erstarrungsintervall, wobei ausserdem durch den Verformungsvorgang Restschmelze in die Quetschrisse hineingedrückt werden kann, so dass im Makrobild wieder unerwünschte Anzeigen auftreten. Quetschrisse können aber auch bei gut verformbaren Legierungen dann entstehen, wenn das Ausmass der Verformung im ersten Stich zu gering gehalten wird, wobei es dann nicht immer möglich ist, durch nachträgliche weitere Verformungen ein Verschweissen der Risse zu erzwingen, so dass also Materialtrennungen verbleiben.

   Aus diesem Grunde sind ältere Vorschläge zur kontinuierlichen Verformung von gegossenen Strängen im Bereiche des flüssigen Sumpfes in der Praxis gescheitert. 



   Eine weitere Schwierigkeit bei der Durchführung dieses bekannten Verfahrens besteht darin, dass die Verformung innerhalb eines verhältnismässig engen Bereiches des Stranges erfolgen muss, wobei bei feststehender Verformungseinrichtung die Giess-und Kühlbedingungen der Anlage sehr genau eingehalten werden müssen. Wenn es sich nicht um eine Einzweckanlage, sondern um eine Anlage mit wechselndem Programm handelt,   müssen   diese Bedingungen in jedem Falle sorgfältig ermittelt werden. Ein Vorteil des Verfahrens besteht jedoch darin. dass es auch bei vielen der bereits bestehenden Anlagen durch den Zubau einer   Verformungseinrichtul1g   

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 anwendbar ist. 



   Demgegenüber hat das gemäss der Erfindung empfohlene Verfahren eine Reihe von Vorteilen. 



  Voraussetzung für die Durchführbarkeit des Verfahrens ist, dass eine Stranggiessanlage zur Verfügung steht, mit der Hohlstränge gegossen werden können. 



   Beispielsweise hat bei Strängen aus legierten oder unlegierten Stählen die feinkörnig erstarrende Randzone eine Dicke, die im allgemeinen 50 mm beträgt. Mit zunehmender Dicke der Strangschale nehmen die Innenfehler in steigendem Masse zu und sind am stärksten etwa im Bereich der Strangachse ausgebildet. Für besonders hochwertige Erzeugnisse relativ kleiner Abmessungen soll daher die Wanddicke des zu giessenden Rohres 50 mm nicht übersteigen. Dies ist besonders dann zu empfehlen, wenn Knüppel oder Vormaterial für die Blech- oder Banderzeugung aus Schnellarbeitsstählen oder aus ledeburitischen Chromstählen hergestellt werden sollen.

   Im Hohlraum des Stranges befindet sich eine im wesentlichen aus Wasserstoff bestehende Atmosphäre, so dass das Verschweissen der Strangschalenteile bei der Verformung unter extrem reduzierenden Bedingungen erfolgt, wodurch ideale Voraussetzungen für eine fehlerfreie Verbindung gegeben sind. Im Makroätzbild ist daher ein   Schweiss stellenbereich   nicht erkennbar. 



   Der erste Teil der erfindungsgemässen Verformung erfolgt am besten einstufig mit Hilfe einer Presseinrichtung und es ist lediglich darauf zu achten, dass der Hohlstrang an der jeweiligen Trennstelle geschlossen wird, um den Luftzutritt zum Hohlraum zu vermeiden, weil dieser ein fehlerfreies Verschweissen beim späteren Verformen unmöglich machen würde. Die nach Unterteilung des Stranges erhaltenen Teillängen können dann entweder in noch warmem Zustand oder nach beliebig langer Lagerung in Wärmöfen auf Verformungstemperatur gebracht und schliesslich in beliebiger Weise ein-oder mehrstufig dem zweiten Teil der erfindungsgemässen Verformung unterworfen werden. 



   Der wesentliche Anteil der erfindungsgemässen Verformung kann somit mit herkömmlichen, von der Stranggussanlage unabhängigen Walz- oder Schmiedeeinrichtungen erfolgen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von streckverformten Erzeugnissen aus hochschmelzenden Metallen, insbesondere aus unlegierten und legierten Stählen mit verbesserten Qualitätseigenschaften durch Verformung von Hohlsträngen, wobei die Schmelze dem oberen Ende einer für das Giessen von vollen Strängen üblichen Stranggiesskokille zugeführt und der aus der Kokille austretende Strang entlang einer zunächst fallenden und hierauf ansteigenden Kurvenbahn über jene Höhe hinausgeführt wird, in der ein weiteres Ansteigen des flüssigen EMI2.1 Hohlstrang zuerst innerhalb vorgegebener Längenbereiche bis zur Verschweissung der Strangschalenteile zusammengedrückt wird,

   dass dann der so entstehende abwechselnd volle und hohle Strang in den vollen Längenbereichen unterteilt wird und dass schliesslich zur Beseitigung des in den Teillängen verbleibenden Hohlraumes die Strangschalenteile durch Streckverformung zusammengedrückt und verschweisst werden.