CH346902A - Verfahren zur verfeinernden Weiterverarbeitung von warmgewalztem Stahl - Google Patents

Description

  Verfahren zur verfeinernden     Weiterverarbeitung    von warmgewalztem Stahl    Das Warmwalzen von in Form von zum Beispiel  Knüppeln oder Platinen vorliegendem Halbzeug auf  kleinere Querschnitte, nämlich auf Walzstahl in  Ringen oder Stäben, ist im Laufe der letzten Jahre  zur gütemässigen Verbesserung dieses Erzeugnisses  durch die Ausnutzung des in der Fliessscheide des  Walzkalibers bestehenden sehr hohen spezifischen  Druckes (Druckhärtung) sowie der beim Walzen vor  handenen Stahltemperatur ergänzt worden.

   Es hat  sich hierbei gezeigt, dass das wesentliche neuartige  Element dieser Gütesteigerung im Abfangen des unter  dem Einfluss des hohen spezifischen Druckes in der       Kaliberfliessscheide    auf eine     Korngrösse        kleinsten     Ausmasses gebrachten Gefügezustandes durch Ab  schrecken besteht, während dem Bestehen oder der  Änderung bestimmter Temperaturzustände an sich  mehr die Bedeutung einer günstigen Voraussetzung  für diesen Vorgang zukommt.  



  Es ist ferner bekannt, Stahl hoher Gütewerte  durch unmittelbares Härten aus der     Endverformungs-          temperatur    herzustellen, wobei die     Endverformungs-          temperatur    möglichst niedrig, d. h. bei Temperaturen  beim oder kurz oberhalb des obern     Umwandlungs-          punktes    A     r3    der Abkühlungskurve gehalten und der  Stahl unmittelbar von dieser Temperatur aus gehärtet  wird.

   Dieses Verfahren wurde noch durch eine weitere  Massnahme ergänzt: Dem     Walzgut    wird durch un  mittelbar zugeführten elektrischen Strom während des  Walzens oder während eines Teils des Walzvorganges  Wärme zugeführt, und zwar soll die Anwendung ab  gestufter Stromstösse, die möglichst kontinuierlich  geändert werden, ein unerwünschtes Absinken der       Endwalztemperatur    unter den A" -Punkt verhindern  und dem Walzgut über seine ganze Länge eine gleich  mässige, für die Härtung günstige Temperatur erteilen.  



  Für die Wirksamkeit dieser bekannten Härtever  fahren gilt also die unbedingte Voraussetzung, dass der    Stahl vor dem Abschrecken aus der     Walzhitze    eine  ständige Temperaturerniedrigung erfährt und dabei  eine Temperatur unterhalb     Ara    nicht erreicht wird.  



  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur ver  feinernden Weiterverarbeitung von warmgewalztem,  darauf ohne Härtung abgekühltem, gegebenenfalls  bereits kaltverformtem     Stahl,    wie er beispielsweise  nach der Warmverformung von Knüppeln oder     Pla-          tinen    in Form von Ringen oder Stäben vorliegt.  Solcher Stahl wird gemäss dem Verfahren nach der  Erfindung bei einer Temperatur wenig unterhalb A     "     verformt, wobei mindestens ein Teil der Erwärmung  mittels elektrischen Stromes erzielt wird, welcher dem  Werkstück über eine     Verformungswalze    bzw. -rolle  zugeführt wird.

   Die Erwärmung mittels des elek  trischen Stromes erfolgt     vorteilhafterweise    durch un  mittelbare elektrische Widerstandserhitzung und  während eines Bruchteils einer Sekunde, vorzugs  weise während     lho    Sekunde und kürzerer Zeit, an  der     Verformungsstelle,    wieder auf Temperaturen von  etwa 250  C bis kurz unterhalb     A,3    der     Aufheiz-          kurve    und wird bei diesen Temperaturen verformt.

    Bei     austentischen    Stählen liegt diese Temperatur un  terhalb der beginnenden     Verzunderung.    Es kann an  genommen werden, dass die gütesteigende Wirkung  auf der Vereinigung der Wirksamkeit des hohen spe  zifischen Druckes im     Walzspalt    mit der durchgehenden  Erhitzung des zu verformenden Stahls gleichzeitig  über seinen ganzen Querschnitt beruht. Dass diese  Wirkung des hohen spezifischen Druckes bei Stahl,  der sich auf der aufsteigenden Temperaturkurve  noch unterhalb     A"3    befindet, wirksam ist, erscheint  neu und überraschend.  



  Das Verfahren hat unter anderem folgende Vor  teile:  Der Stahl kann unter wesentlich grösserer Quer  schnittsverminderung als bei der sonst üblichen Kalt-           verarbeitung    verformt werden. Diese seine Verarbei  tung erfolgt ohne schädliche     Verzunderung    (seiner       zum    Beispiel     entzunderten    Oberfläche). Es kann  eine verhältnismässig hohe     Walztemperatur    gewählt  werden, ohne dass ein aus einer vorherigen Vergüte  behandlung zum Beispiel aus der     Halbzeugverwal-          zungshitze    stammendes und für eine Kaltweiterver  arbeitung vorteilhaftes, zum Beispiel     sorbitisches,     Gefüge beeinträchtigt wird.  



  Dieses bereits vorhandene vorteilhafte Gefüge  kann vielmehr durch eine an die Weiterverarbeitung  sich anschliessende Warmbehandlung, wie Ab  schrecken an Luft oder mittels einer Härteflüssig  keit bzw. eine entweder     sogleich    durch Abfangen  erzielte oder später erfolgende besondere Anlass- oder  Glühbehandlung noch weiter verbessert, insbesondere       vergleichmässigt    werden.  



  Der auf praktisch gleiche Innen- und Aussen  temperatur gebrachte Stahl kann nach dem Walzen  einer Warmbehandlung unterworfen werden, die  auch in der Wirkung den üblichen Warmbehandlungen  durch Härten, Vergüten oder Normalisieren von  Temperaturen über     Ara    ähnlich ist; dies offenbar des  halb, weil die Verarbeitung der Stähle unmittelbar  aus dem gegebenen Zustand eines hohen spezifischen  Druckes in der     Kaliberfliessscheide    erfolgt und weil  ausserdem durch die Erhitzung der jeweilige     A"-Punkt     bei verhältnismässig hoher Temperatur liegt.  



  Ein auf diese Weise erhaltener Stahl mit ver  bessertem bzw.     vergleichmässigtem        sorbitischem    Ge  füge kann durch Kaltverarbeitung auf einen Zustand  besonders hoher Festigkeit gebracht werden, wie sie  zum Beispiel für Federn benötigt     wird.    Er weist bessere  Eigenschaften auf als ein lediglich in üblicher  Weise kaltverformter Stahl vergleichbarer     Zusammen-          setzung.     



  Die Zu- und Abfuhr des elektrischen Stromes  niedriger Spannung, zum Beispiel 10 Volt, erfolgt zum  Beispiel über Ober- zur Unterwalze (-rolle) bzw. um  gekehrt, oder über die     Walzen        bzw.    Rollen des  Arbeitsgerüstes und die zugehörige Haspel oder über  die Walzen     bzw.    Rollen eines ersten und     zweiten     Arbeitsgerüstes oder über die     Walzen        bzw.    Rollen  eines .Arbeitsgerüstes und eine Ziehzange usw.

   Das       einlaufende        Walzgutende    kann vorher auf     Verfor-          mungstemperatur    gebracht und eine gegebenenfalls  streckenweise nötige Unnachgiebigkeit des Walz  stahls, sowie unter Umständen eine     Verzunderungs-          beschränkung    kann durch sinngemäss     angewandtes     Abschrecken erzielt werden.

   Die vorherige Erhitzung  des     einlaufenden        Walzgutendes    kann zum Beispiel  so erfolgen, dass es zuerst durch den lediglich von  Ober- zur Unterwalze (-rolle) oder umgekehrt fliessen  den Strom im     Verformungsraum    des     Walzspaltes,    ge  gebenenfalls bei verlangsamter Walzengeschwindig  keit, auf die gewünschte Temperatur gebracht wird,  während nach Umschalten erst anschliessend - so  bald das     Walzgutende    eine vorgesehene zweite Kon  taktstelle erreicht hat - der Strom von Ober-    und/oder Unterwalze zu dieser zweiten Kontaktstelle  fliesst.  



  Eine besonders wirtschaftliche Gestaltung kann  dieses Verfahren darüber hinaus dadurch erhalten,  dass dieses     vorerwärmte    Walzgut entweder mehrmals  unmittelbar hintereinander an mehreren zum Beispiel       Walzgerüsten        (Tandemstrasse)    oder unter ununter  brochenem Hin- und     Herwalzen    auf einem oder  zum Beispiel auch zwei Einzelgerüsten     (Reversier-          gerüsten)    wieder derart elektrisch aufgeheizt und  verformt wird. Auf diese Weise ist es     möglich,    den  nötigen     Gesamtstromaufwand    auf ein geringstes Aus  mass zu beschränken und somit eine weitgehende  Wirtschaftlichkeit zu erreichen.  



  Das Problem der bei Verwendung von elek  trischem Strom niedriger Spannung und hoher Stärke  schwierigen Kontaktgebung an rotierenden Körpern  ist bei der erfindungsgemässen Vorrichtung     zur    Durch  führung des Verfahrens dadurch gelöst, dass mit den  sich drehenden Teilen wie Walzen oder Rollen fest  verbundene, sich ebenfalls drehende Scheiben vor  gesehen sind, welche in einem Metallbad - zum  Beispiel in einem ständig auf übliche Weise auf Tem  peratur gehaltenen Bleibad - laufen bzw. einge  taucht sind. über dieses Bleibad erfolgt dann die  Zu- bzw. Ableitung des zum Erhitzen des Stahls  nötigen Stromes.  



  In der     beiliegenden    Zeichnung ist eine beispiels  weise Ausführungsform einer Vorrichtung gemäss der  Erfindung schematisch dargestellt.  



  Nach'" der Zeichnung sind bei einem Walzwerk  üblichen Aufbaues mit     Oberwalze        W1    und Unter  walze W2 und den Zapfen     Z1    und     Z2        bzw.    den Klee  blatteilen     K1    und     K2,    an den letzteren Kontaktschei  ben     S1    bzw.     S2    aus Metall befestigt. Diese Scheiben  laufen teilweise in einem Bad aus flüssig gehaltenem  Blei, die in einem Behälter     Bi    bzw.     B,    enthalten sind.  



  Der elektrische Kreis einer nicht dargestellten  Stromquelle ist über einen Leiter     Al    zum     Badbehäl-          ter        Bi,    von dort über die Scheibe     S1,    den Teil     K1,     den Zapfen     Z1,    die Walze     W1,    das Werkstück G, die  Walze W" den Zapfen Z., den Teil     K.,    die  Scheibe     S2,    den     Badbehälter        Bz    und den Leiter     A.V     geschlossen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur verfeinernden Weiterverarbei tung von aus Knüppeln oder Platinen warmgewalztem, darauf ohne Härtung abgekühltem Stahl, dadurch ge kennzeichnet, dass der Stahl bei einer Temperatur wenig unterhalb A" verformt wird und dass min destens ein Teil der Erwärmung mittels elektrischen Stromes erzielt wird, welcher dem Werkstück über eine Verformungswalze bzw. -rolle zugeführt wird. II. Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeich net, dass für die Kontaktgebung an die sich drehen den Teile mit diesen fest verbundene, sich ebenfalls drehende Scheiben vorgesehen sind, welche min destens teilweise in einem Metallbad laufen. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl in Bruchteilen einer Sekunde auf eine Temperatur unter A,3 gebracht wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass der Stahl in Bruchteilen einer Se kunde auf praktisch gleiche Innen- und Aussentem peratur unter A", jedoch über A" gebracht und un mittelbar nach der Verformung mindestens einer Warmbehandlung unterworfen wird. 3. Verfahren nach den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl durch weitere Kaltverarbeitung auf einen Zustand sehr hoher Festigkeit gebracht wird. 4.

   Verfahren nach den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auch das einlaufende Walzgutende vorher auf Verformungstemperatur ge bracht wird. 5. Verfahren nach den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzgut an mehre ren Stellen unter ununterbrochenem Hin- und Her walzen elektrisch erhitzt und verformt wird.