Verfahren zur Behandlung von Stahl Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Stahl, insbesondere zur Her stellung von neuen und verbesserten Stählen mit neuen und verschiedenen physikalischen und mecha nischen Eigenschaften und Kombinationen solcher Eigenschaften.
Im besonderen wird mit der vorliegenden Erfin- dung bezweckt, ein beim Kalt-Fertigbearbeiten von Stählen anwendbares Verfahren zu schaffen, das sich dazu eignet, erstens gewisse physikalische und mecha nische.
Eigenschaften des Stahls zu verbessern, zwei tens Stähle mit neuen und verschiedenen Kombina tionen von Eigenschaften herzustellen und dabei neue und bessere Stahlprodukte zu erhalten, bei welchen die Eige=nschaften und Charakteristiken der aus ver schiedenen Chargen stammenden, jedoch die entspre chende chemische Zusammensetzung aufweisenden Stähle gegenüber den normalen heissgewalzten Stählen, die kalt fertigbearbeitet werden, gleichmässiger sind,
und drittens den Bereich Tier bei den Stählen ent- wickelbaren physikalischen und .mechanischen Eigen schaften zu erweitern, um neue und verschiedene Verwendungsgebicte für Stähle zu erschliessen. Mit der Erfindung wird schliesslich die Herstellung von Stählen mit neuen und besseren Charakteristiken sowie neuen und besseren physikalischen und mecha nischen Eigenschaften bezweckt.
Man hat gefunden, dass die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Stahls .bei dessen Kalt-Fertigbearbeitung, z. B. nach :einem Zieh- oder Strangpressverfahren, in überraschendem Ausmass verbessert werden können, wenn man, den Stahl, während er zwecks einer Querschnittsverminderung durch eine Matrize hindurchgeführt wird, auf einer Temperatur von 93 bis 649 C, vorzugsweise zwischen 232 und 482 C, hält.
Je nach der Temperatur, die der Stahl bei der Querschnittsverminderung aufweist, können verschiedene physikalische und mechanische Eigenschaften des Stahls, im Vergleich mit denjeni- gen gleicher Stähle, die bei Zimmertemperatur statt bei erhöhter Temperatur der gleichen Querschnitts- verminderung unterworfen wurden, verändert und in vielen Fällen verbessert werden.
So ist es gelungen, durch Regelung der Temperatur des Stahls bei der Querschnittsverminderung, der chemischen Zusam mensetzung des Stahls und des Betrages der Quer schnittsverminderung neue und bessere Stahlprodukte mit neuen und besseren physikalischen und mecha nischen Eigenschaften und verschiedenen Kombina tionen solcher Eigenschaften herzustellen.
Die durch die Querschnittsverminderung beim Kaltferti@gbearbeiten erzielbaren Verbesserungen der physikalischen und mechanischen Eigenschaften waren .bisher auf heissgewalzte Stähle beschränkt. Es wurde nun gefunden,
dass der Charakter der Ver änderungen in den physikalischen und mechanischen Eigenschaften des .Stahls im Hinblick auf die Erzeu gung von Stahlsorten mit neuen und besseren Eigen schaften wesentlich beeinflusst werden kann, indem der Stahl vor der Querschnittsvermnderung vorbe handelt wird, um, z.
B. durch eine Hitzebehandlung, eine Phasenänderung im Stahl hervorzurufen, wo durch bewirkt wird, dass der Stahl bei der anschlie ssenden Querschnittsvermi@nderung anders reagiert und dementsprechend ein anderes Resultat erzielt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, d@ass man den Stahl einer Wärmebe handlung unterwirft, um eine Phasenänderung herbei zuführen, und dann den Stahl durch eine Form hin durchführt, um eine Querschnittsverminderung zu bewirken, während sich der Stahl auf einer Tempe ratur im Bereich von 93 bis 649 C befindet.
Zwecks Verminderung des Querschnittes wird der Stahl durch eine Form, z. B. durch eine Ziehmatrize, Pressmatrize oder das Kaliber eines Walzwerks, hin durchgeführt, während der Stahl eine Temperatur von 93 bis 649 C und vorzugsweise im Bereich von 232 bis 649 C aufweist.
Viele der beschriebenen Verbesserungen können beispielsweise dadurch erzielt werden, dass der Stahl einer Zwischenstufenvergü- tun:g unterworfen und dann durch das Kaliber eines Walzwerkes hindurchgeführt wird, um eine Quer- schnittsverminderung zu bewirken, während der Stahl sich auf einer Temperatur von 93 bis 649 C be findet.
Zu den physikalischen und mechanischen Eigen schaften, die mit der vorliegenden Erfindung beein flusst werden können, gehören die Festigkeitseigen schaften des Stahls, z. B. die Zugfestigkeit, die Schlagfestigkeit, die Streckgrenze, die Biegefestigkeit u@sw., sowie andere Eigenschaften, wie z. B. die Elasti zität, die Dehnbarkeit, die Härte, die Oberflächen rauheit, die Zerspanbarkeit, die Proportionalitäts- grenze usw.
Die beschriebenen Charakteristiken lassen sich bei jenen heissgewalzten Stählen entwickeln, die im allgemeinen kalt fertigbearbeitet werden, z. B. durch Zieh- oder Strangpressprozesse. Diese Stähle kenn zeichnen sich durch die Eigenschaft, dass sie unter dem Einfluss einer plastischen Deformation bei Tem peraturen unterhalb des Umkristallisationsbereiches oder durch Ausscheidung oder eine andere Art der Umlagerung härtbar sind,
wenn sie bes einer erhöhten Temperatur im Bereich von 93 bis 649 C umgeformt werden. Typische Vertreter dieser Klasse von heiss- gewalzten Stahlsorten sind die nichtaustenitischen Stähle, die eine perlitische Struktur in einer Grund masse von Ferrit aufweisen. Für die Durchführung des vorliegenden Verfahrens können Stähle mit Koh lenstoffgehalten, die sich über einen ziemlich weiten Bereich erstrecken, verwendet werden.
Die besten Resultate werden jedoch mit Stählen erzielt, deren Kohlenstoffgehalt grösser als 0,040% ist.
Gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden heissgewalzte Stähle behandelt, indem man den heissgewalzten Stahl zwecks Phasen- änderung einer Zwischenstufenvergütung .unterwirft und anschliessend durch eine Form. hindurchführt, um .eine Querschnittsverminderung zu bewirken,
wäh rend der Stahl eine Temperatur von 93 bis 649 C und vorzugsweise von 232 bis 649 C aufweist. Durch diese Kombination von Operationen, bei welcher vor der Querschnittsverminderung eine Zwischenstufen- vergütung durchgeführt wird, werden Stähle erhalten, die sich gegenüber ähnlichen Stählen, die einer gleich wertigen Qu.erschnittsverminderung, jedoch keiner Zwischenstufenvergütung unterworfen wurden, und gegenüber Stählen,
die einer gleichwertigen Qu.er- schnittsverminderung durch Kaltziehen und anschlie- ssende Zwischenstufenvergütung unterworfen wurden, durch verbesserte Festigkeitseigenschaften und er höhte Härte auszeichnen.
Eine Behandlung der Stähle nach der Quer- schnittsverminderung, z. B. das langsame Abkühlen an der Luft oder das Abschrecken zwecks rascher Abkühlung des Stahls, hat nur einen geringfügigen Einfluss auf die im Stahl entwickelten Charakte ristiken und Eigenschaften. Bei rascher Abkühlung kann einzig der Fall eintreten, dass Stähle entstehen, die vorwiegend Druckspannungen aufweisen und durch negative Verzugsfaktoren gekennzeichnet sind, insbesondere wenn der Stahl bei der Querschnitts vermind-erung eine Temperatur oberhalb 371 C auf weist.
Der Ausdruck Zwischenstufenvergütung be zeichnet ein spezielles Wärmebehandlungsverfahren, bei welchem der auf eine zwischen 816 und 8710C liegende Temperatur erhitzte Stahl in einem Medium abgeschreckt wird, das ein genügendes Wärmeablei- tungsvermögen besitzt, um die Bildung von Umwand lungsprodukten bei hoher Temperatur zu verhindern und den Stahl auf einer Temperatur zu halten, die unterhalb des Punktes, bei welchem Pe@rl.itbildung eintritt, und oberhalb des Punktes, bei welchem Martensitbildung (M,) eintritt, liegt,
bis die Um wandlung beendet ist.
Im folgenden wird die Ausübung der vorliegen den Erfindung unter Verwendung von 4140-Stahl beispielsweise beschrieben. Dieser Stahl, der als typi scher Vertreter der Stähle angesehen werden kann, deren Eigenschaften sich durch das erfindungs gemässe Verfahren verbessern lassen, enthält ausser Eisen die nachstehend angeführten Hauptbestandteile:
EMI0002.0102
Kohlenstoff <SEP> 0,43
<tb> Mangan <SEP> 0,88
<tb> Phosphor <SEP> 0,018
<tb> Schwefel <SEP> 0,020
<tb> Silicium <SEP> 0,26
<tb> Chrom <SEP> 0,86
<tb> Molybdän <SEP> 0,18 Heissgewalzte Stahlstäbe werden unmittelbar nach dem Walzen durch Beizen in Schwefelsäure entzun- dert und anschliessend gekalkt, um das Rosten zu verhindern. Die entzunde.rten und gekalkten Stäbe werden dann in einem zweckentsprechenden Wärme behandlungsofen bei einer Temperatur von 843 C während etwa 45 Minuten :erhitzt.
Der austeniti- sierte Stahl wird dann in einem Salzbad abge schreckt, das auf einer Temperatur von 338 C gehal ten wird, die etwas über dem Bereich der Martensit- bildung liegt, und das ein solches Wärmeableitungs- ve.rmögen besitzt, dass keine Umwandlung in Perlit stattfindet.
Der Stahl wird so lange im Bad gehalten, bis die Temperatur gleichmässig in der ganzen Aus dehnung des Stahls auf etwa 338 C gesunken ist (etwa 16 Minuten), worauf der Stahl durch Ab schrecken oder durch Luftkühlung auf Zimmertem- peratur abgekühlt wird.
Der durch Zwischenstufenvergütung behandelte Stahl wird nun wieder erhitzt und zwecks Quer- schnittsverminderu,ng durch eine Form hindu:rchge- führt, während die Temperatur des Stahls auf 93 bis 649', C gehalten wird. Nachdem die Stahloberflächen mit einem Ziehmittel versehen worden sind, wird der Stahl durch eine Ziehmatrize hindurchgeführt, um die Querschnittsverminderung zu bewirken.
Die durch die oben beschriebene Stahlbehandlung erzielten Eigenschaften sind in der Tabelle I zu.sammengefasst. In dieser Tabelle ist der in der oben beschriebenen Weise behandelte Stahl mit heissgewalztem Stahl, fer- ner mit dem gleichen, jedoch kalt umgeformten Stahl bei gleicher Querschnittsverminderung und schliess lich mit .einem heissgewalzten,
bei erhöhter Tempe ratur gestreckten Stahl verglichen. Der Härte ist als Diamantpyramidenzahl (eine auf dem Verhältnis von angewendeter Belastung zu Einschnittfläche bDru- hende Härteskala, ähnlich dem Brinellversuch) ange geben.
<I>Tabelle 1</I> 4140-S.tahl; bei 843 C einer Zwischenstufenvergütung unterworfen und ab 338 C abgeschreckt; bei 93 bis 649 C gezogen mit 19,9 /oige,r Querschnittsverminderung und nach dem Ziehen luftgekühlt
EMI0003.0033
Querschnitts Ziehtemperatur <SEP> Zugkraft <SEP> Zug- <SEP> Streck- <SEP> Dehnung <SEP> verbenderung <SEP> an <SEP> der <SEP> Ha <SEP> am
<tb> <SEP> C <SEP> kg <SEP> festigkeit <SEP> grenze <SEP> % <SEP> Zugfestigkeits- <SEP> Ober- <SEP> Mittel- <SEP> in <SEP> der
<tb> kg/cm= <SEP> kg/cm= <SEP> Mitte
<tb> Prüfung <SEP> fläche <SEP> radius
<tb> l
<tb> a) <SEP> Heissgewalzt <SEP> - <SEP> 9843 <SEP> 7435 <SEP> 15,0 <SEP> 42,
8 <SEP> 310 <SEP> 307 <SEP> 301
<tb> a) <SEP> Kaltgezogen <SEP> <B>8305</B> <SEP> 11249 <SEP> <B>10757</B> <SEP> 9,0 <SEP> 48,9 <SEP> 324 <SEP> 330 <SEP> 324
<tb> a) <SEP> Heissgezogen <SEP> * <SEP> <B>6877,5 <SEP> 13710</B> <SEP> 13446 <SEP> 10,0 <SEP> 36,7 <SEP> 389 <SEP> 402 <SEP> 402
<tb> a) <SEP> Im <SEP> abgeschreckten
<tb> Zustand** <SEP> - <SEP> 20530 <SEP> 17296 <SEP> 12,9 <SEP> 44,1 <SEP> 600 <SEP> 429 <SEP> 468
<tb> a) <SEP> Zwischenstufenvergütung
<tb> mit <SEP> Abschreckung <SEP> ab
<tb> 338 <SEP> C <SEP> - <SEP> <B>12515 <SEP> 9579</B> <SEP> 13,6 <SEP> 57,4 <SEP> 378 <SEP> 307 <SEP> 307
<tb> 366 <SEP> 12418 <SEP> 15257 <SEP> 15257 <SEP> 9,3 <SEP> 45,7 <SEP> 425 <SEP> 462 <SEP> 479
<tb> 432 <SEP> 9347 <SEP> 12937 <SEP> 12673 <SEP> 15,0 <SEP> 52,6 <SEP> 391 <SEP> 333 <SEP> 328
<tb> 538 <SEP> <B>5090 <SEP> 9913 <SEP> 8437</B> <SEP> 21,4 <SEP> 58,
5 <SEP> 310 <SEP> 307 <SEP> 302
<tb> Werte <SEP> beim <SEP> Scheitelpunkt <SEP> der <SEP> Heissstreck-Kurve.
<tb> 3s <SEP> ' <SEP> \ <SEP> In <SEP> üblicher <SEP> Weise <SEP> in <SEP> öl <SEP> von <SEP> Zimmertemperatur <SEP> abgeschreckt.
<tb> a) <SEP> Nicht <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Vergleichsversuche.
Weitere neuartige Stahlprodukte mit neuen und verschiedenen Kombinationen von Eigenschaften und Charakteristiken können hergestellt werden, indem man den auf Austenitisierungstemperatur gebrachten Stahl nicht langsam, sondern rasch abkühlt, beispiels weise durch Abschrecken in einem Öl oder in Wasser, um im Stahl eine Phasenänderung hervorzurufen, und anschliessend den abgeschreckten Stahl ohne An lassen der Querschnittsverminderung unterwirft, in dem man den Stahl durch eine Form hindurchführt, während der Stahl sich auf einer Temperatur von 93 bis 649 C befindet.
Den gleichen Verbesserungen der physikalischen und mechanischen Eigenschaften, die durch das vor liegende Verfahren erzielt werden können, sind auch jene Stähle zugänglich, in welchen die oben genannte Phasenänderung durch Austenitisierung und Ab schreckung auf Zimmertemperatur hervorgerufen worden ist, mit dem Unterschied,
dass ein breiterer Bereich von Eigenschaften beeinflusst werden kann und die Eigenschaften von Charge zu Charge gleich- mässiger reproduziert werden können als bei heiss- gewalzten Stählen. Es werden wesentliche und signifi- kante Verbesserungen der Elastizität und der Schlag festigkeit der Stähle bei vergleichbaren Festigkeits werten erzielt.
Beim Austenitisieren und Abschrecken erfährt die Struktur des Stahls eine Veränderung, die durch das Auftreten von Bainit oder Martensit oder beiden zusammen gekennzeichnet ist. Der austenitisierte und abgeschreckte Stahl ist bei Zimmertemperatur ver hältnismässig schwer ziehbar.
Hingegen kann er der Querschnittsvermindar-ung unterworfen werden, wenn der Stahl während der Querschnifitsverminderung eine Temperatur von 93 bis 649 C, vorzugsweise eine Temperatur von 93 bis 482 C, aufweist.
Die Behandlung der Stähle nach der Querschnitts- verminderung, z. B. das langsame Abkühlen an, der Luft oder das Abschrecken zwecks rascher <B>Abküh-</B> lung des Stahls, hat nur einen geringfügigen Einfluss auf die im Stahlentwickelten Charakteristiken und Eigenschaften, mit der Ausnahme, dass bei rascher Abkühlung die Tendenz zur Bildung von Stählen be steht,
die niedrigere Spannungswerte und vorwiegend Druckspannungen aufweisen und durch Druckverzug gekennzeichnet sind.
Zur Erläuterung des oben dargelegten Verfahrens wird im folgenden die Behandlung eines 1018-Stahls beispielsweise beschrieben, der als typischer Vertre ter der verwendbaren Stahlsorten angesehen werden kann.
Dieser Stahl enthält ausser Eisen als Haupt komponenten die nachstehend angeführten Elemente:
EMI0004.0016
Kohlenstoff <SEP> 0,18
<tb> Mangan <SEP> 0,88
<tb> Phosphor <SEP> 0,015
<tb> Schwefel <SEP> 0,037
<tb> Silicium <SEP> 0,06 Arbeitsweise Heissgewalzte Stahlstäbe werden unmittelbar nach dem Walzen durch Beizen in Schwefelsäure entzun- dert und dann gekalkt, um das Rosten zu verhindern.
Die heissgewalzten, gebeizten und gekalkten Stahl stäbe werden dann in einem zweckentsprechenden Wärmebehandlungsofen auf die Austvnitisierungstem- peratur von 871 C erhitzt. Die Stahlstäbe werden zwecks rascher Abkühlung von der Austenitisierungs tempe.ratur auf Zimmertemperatur durch Eintauchen in einem Ölbad abgeschreckt.
Für die rasche Ab kühlung des austenitisierte.n Stahls auf Zimmertempe- ratur können auch andere, an sich bekannte Mittel eingesetzt werden.
Zu Vergleichszwecken werden einige der austeniti- sierten und abgeschreckten Stahlstäbe bei Zimmer temperatur gezogen, während die restlichen Stahlstäbe zur Querschnittsverminderung wieder erhitzt und durch eine Matrize hindurchgeführt werden. Zu die sem Zweck kann man die austentisierten und abge schreckten Stahlstäbe in einem gasgefeuerten Ofen oder in einem .anderen üblicherweise in der Metallur gie verwendeten Wärmeofen aufheizen.
Zur Erzielung der gewünschten Querschnittsverminderungwurden die Stahlstäbe bei den in Tabelle 11 angegebenen Tem peraturen durch Ziehmatrizen hindurchgeführt. Die Stahlstäbe wurden vor dem Ziehen mit einem zweck entsprechenden Schmiermittel geschmiert. Zur Gewin nung von Vergleichswerten wurden die Ziehbedin- gungen, die Temperatur beim Ziehen und der Betrag der Querschnittsverminderung möglichst gleich ge halten.
Die zwecks Erläuterung der erzielten Resultate in dieser Beschreibung verwendeten Ausdrücke besitzen die in der Metallkunde übliche Bedeutung, mit Aus nahme des Ausdruckes Verzugsfaktor . Der Ver zugsfaktor steht mit der remanenten Spannung in direkter Beziehung. Der Verzugsfaktor zeigt die Kon zentration und die Art der im Stahl vorhandenen Längsspannungen an.
Die remanente Spannung wird durch einen Verzugsprüfversuch bestimmt, bei wel chem ein Prüfling verwendet wird, dessen Länge das 5fache des Durchmessers plus 5,1 cm beträgt. Die Prüflinge werden längs eines Durchmessers auf einer Länge, die das 5fache des Durchmessers beträgt, geschlitzt. Man misst die Länge des Schlitzes und den grössten Durchmesser senkrecht zum Schlitz.
Die Differenz zwischen dem Durchmesser vor dem Schlitzen und dem Durchmesser nach dem Schlitzen stellt .das Mass der durch remanente Spannungen ver ursachten Aufweitung dar. Die Aufweitung wird als positiv bezeichnet und zeigt an, dass im Stahl vor wiegend Zugspannungen vorhanden sind, wenn der Stab sich beim Schlitzen ausdehnt.
Die Aufweitung wird als negativ bezeichnet und zeigt an, dass im Stahl vorwiegend Druckspannungen vorhanden sind, wenn der Schlitz sich an seinem äusseren Ende verengt. Die Verzugsfaktoren werden nach der folgenden Gleichung berechnet:
EMI0004.0087
wobei D. - ursprünglicher Durchmesser des Stabes vor dem Schneiden des Schlitzes, DA - Differenz zwischen dem Durchmesser vor und dem Durchmesser nach dem Schneiden des Schlitzes (Aufweitung), L, = Länge des Schlitzes ist.
Die Proportionalitätsgrenze fällt mit jenem Punkt in der Kurve der Funktion zwischen der deformierenden Kraft und der inneren Spannung zu sammen, welchem die grösste deformierende Kraft entspricht, die das Material aushalten kann, ohne vom Gesetz der Proportionalität zwischen deformierender Kraft und innerer Spannung (Hookesches Gesetz) abzuweichen.
Die in der Tabelle Il in m'/kg angegebene Kerb- schlagbiegefestigkeit nach Izod ist das arithmetische Mittel der Prüfresultate, die mit 3 in gleichen Ab ständen auf einem Rundstab von 1,14 cm Durch messer und 11,4 cm Länge angeordneten Kerben von 45 und 0,33 cm Tiefe bei 21 C erzielt wurden.
Die durch die Diamantpyramidenzahl (DPZ) an gegebene Härte wurde mit einer Griesschen Reflex- Prüfmaschine unter Verwendung eines 136-Pyramiden- diamantes bei einer Belastung von 50 kg gemessen.
<I>Tabelle Il</I> C-1018-Stahl; bei 871 C austenitisiert und auf Zimmertemperatur abgeschreckt; beim Ziehen um 17,2 % reduziert;
nach dem Ziehen luftgekühlt
EMI0005.0014
Querschnitts- <SEP> Kerbschlag Zug- <SEP> Streck- <SEP> verminderung <SEP> biegefestigkeit <SEP> Härte
<tb> Ziehtemperatur <SEP> Dehnung <SEP> bei <SEP> der <SEP> Verzugs- <SEP> am
<tb> fkgigkeit <SEP> grenze <SEP> a@ <SEP> Zugfestigkeits- <SEP> faktor <SEP> nach <SEP> Izod <SEP> Mittel kg/cm@ <SEP> kg/cm= <SEP> <SEP> prü <SEP> ung <SEP> 2m <SEP> kg <SEP> radius
<tb> a) <SEP> Heissgewalzt <SEP> 4807 <SEP> 3296 <SEP> 36,0 <SEP> 67,9 <SEP> +0,021 <SEP> 12,03 <SEP> 151
<tb> a) <SEP> Heissgewalzt <SEP> im
<tb> abgeschreckten
<tb> Zustand <SEP> 11530 <SEP> <B>7699</B> <SEP> 11,5 <SEP> 22,6 <SEP> -0,400 <SEP> 2,35 <SEP> 371
<tb> 146 <SEP> <B>15819 <SEP> 13921</B> <SEP> 1,
4 <SEP> 2,0 <SEP> -0,322 <SEP> 0,41 <SEP> 488
<tb> 193 <SEP> 13288 <SEP> 12866 <SEP> 1,4 <SEP> 1,0 <SEP> +0,012 <SEP> 0,41 <SEP> 458
<tb> 243 <SEP> 11003 <SEP> <B>10898</B> <SEP> 9,5 <SEP> 15,0 <SEP> -0,034 <SEP> 0,69 <SEP> 343
<tb> 354 <SEP> 11495 <SEP> 11425 <SEP> 11,5 <SEP> 25,5 <SEP> -0,052 <SEP> 1,<B><I>1</I></B>5 <SEP> 336
<tb> 382 <SEP> <B>9386 <SEP> 9386</B> <SEP> 14,5 <SEP> 53,7 <SEP> -0,012 <SEP> 3,59 <SEP> 296
<tb> 432 <SEP> <B>8085 <SEP> 7628</B> <SEP> 21,0 <SEP> 66,6 <SEP> -0,023 <SEP> 9,64258
<tb> 499 <SEP> 6714 <SEP> <B>5906</B> <SEP> 24,5 <SEP> 67,9 <SEP> -0,017 <SEP> 10,65'\^\ <SEP> 213
<tb> 554 <SEP> <B>6609 <SEP> 5554</B> <SEP> 28,0 <SEP> 72,0 <SEP> -0,029 <SEP> 15,62 <SEP> t <SEP> 226
<tb> a)
<SEP> Nicht <SEP> erfindungsgemässer <SEP> Vergleichsversuch.
<tb> ^\ <SEP> Nicht <SEP> gezogen.
<tb> '* <SEP> Mittelwerte <SEP> für <SEP> faserigen <SEP> Bruch <SEP> - <SEP> nicht <SEP> für <SEP> glatten <SEP> Bruch. In vielen Fällen könnten die aus@tenitisierten und abgeschreckten Stähle bei Zimmertemperatur nicht gezogen werden, um eine Querschnittsverminderung herbeizuführen, während die Stähle bei weiterer Be handlung nach der vorliegenden Erfindung reduziert werden konnten.
Die auste,nitisierten, gezogenen und durch Abschrecken gehärteten Stähle wiesen gegen über den gleichen Stählen, die zwecks Erzielung der gleichen Querschnittsverminderun.g bei Zimmertem peratur gezogen wurden, erhöhte Festigkeit auf.
Das Maximum an Verbesserungen hinsichtlich der Zug festigkeit und anderer Festigkeitseigenschaften wird im Bereich zwischen 93 und 482 C, insbesondere zwischen 204 und 454 C, erzielt. Ähnliche Verbesse rungen werden hinsichtlich der Streckgrenze, der Härte und der Duktilität, die durch die Dehnung und die Querschnittsverminderung in Prozent ge- messen wird, erzielt. Diese Verbesserungen werden unabhängig davon erzielt, ob die Stähle nach der Querschnittsverminderung luftgekühlt oder abge schreckt werden.
Die Eigenschaften der austenitisier- ten und durch Abschrecken gehärteten Stähle, die Querschnittsverminderung unterworfen wurden, unter- scheid--n sich von denjenigen Eigenschaften, die durch blosses Heissstrecken von heissgewalzten Stählen ent wickelt werden können. Es werden überdies Ver besserungen hinsichtlich der Zerspanbarkeit erzielt.
Es wurde ferner gefunden, dass .noch andere neue Eigenschaften entwickelt werden können, indem man den auf die Austenitisierungstemperatur erhitzten Stahl auf eine Temperatur des Bereiches, in welchem die Querschnittsverminderung erfolgen soll, also auf eine Temperatur von 93 bis 649 C, abkühlt, z. B. durch Abschrecken.
Dadurch, dass der Stahl von der Auste- nitisierungstemperatur auf die für die Querschnitts verminderung anzuwendende Temperatur abge schreckt wird, wird es möglich, die Wärmebehand lung und die Querschnittsverminderung in einer be- vorzugte,n kontinuierlichen Operation durchzuführen, um einen neuen und verbesserten ,Stahl zu erzeugen.
Durch dieses Verfahren hat man es in. der Hand, sich die Kaltfestigungs- und Ausscheidungshärtungs- effekte, die in Stählen der oben beschriebenen Art auftreten, zunutze zu .machen. Zu diesen Phänomenen kommt ein weiterer neuer Effekt hinzu, der darauf beruht, dass der Stahl grundsätzlichen Veränderungen unterworfen ist, die durch geeignete Wahl der Tem peratur, des Betrages der Querschnittsverminäerung und der Zusammensetzung des Stahls beeinflusst werden können.
Die dabei erzielbaren Variationen reichen vom normalen perlitisch-ferritischen Gefüge überextrem feines Perlit und Barmt .bis zu Martensit und umfassen auch Kombinationen dieser Strukturen. Die obern. beschriebene Methode des Austenitisierens und A.bschreckens bei verschiedenen Zeit-Tempe-
ratur-Intervallen und der unmittelbar anschliessenden Querschnittsverminderung stellt ein kontinuierliches und rasch durchführbares Wärmebehandlungs- und Reduzierverfahren dar, mittels welchem Stähle ent wickelt werden, die gegenüber den in üblicher Weise kaltgezogenen oder heissgezogenen Stählen verbesserte Festigkeitseigenschaften aufweisen.
Mit diesem Ver fahren werden im Vergleich mit dem blossen Heiss strecken eine höhere Elastizität und höhere Schlag- festigkeiten bei vergleichbarem Festigkeitsniveau er zielt. Der Vorteil des Abschrecke:ns gegenüber der Luftkühlung nach dem Ziehen liegt offenbar darin, dass an der Oberfläche des Stahls, insbesondere bei den höheren Temperaturen des für die Qu.erschnitts- verminderung in Frage kommenden Bereiches, Druck kräfte erzeugt werden.
Unter dem Ausdruck Abschrecken ist in die sem Zusammenhang ein teilweises Abschrecken zu verstehen, bei welchem der Stahl von der Austeni tisierungstemperatur rasch auf eine über der Zimmer temperatur, jedoch unter 649 C liegende Temperatur abgekühlt wird.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird der Stahl nach einer Au:steniti- sierung abgeschreckt, indem die Zeit und die Tempe ratur derart aufeinander abgestimmt werden, dass eine rasche Wärmeableitung stattfindet, bis der Stahl jene Temperatur aufweist, bei welcher er durch die Form hindurchgeführt wird, um die gewünschte Quer schnittsverminderung herbeizuführen,
während sich der Stahl auf einer Temperatur von 93 bis 649 C befindet. Das Verhältnis der Zeit zur Temperatur beim Abschrecken auf verschiedene Temperaturen ist bedingt durch die Temperatur des Stahls, die Masse des Stahls, die Abschrecktemperatur und die Zeit, während welcher der Stahl dem Wärmeentzug unterworfen wird. Wenn die Austenitis.ierrrngstempe- ratur, die Masse und die Temperatur,
bei welcher der Stahl zwecks Erzielung bestimmter Charakte ristiken der Querschnittsverminderung unterworfen werden soll, bestimmt sind, so wird man feststellen, dass die Zeit der Temperatur umgekehrt proportional ist, insofern als zur Ableitung einer bestimmten Wärmemenge aus dem Stahl bei tieferen Abschreck- temperaturen eine kürzere Zeit erforderlich ist als bei höheren Abschrecktemperaturen. Wenn z.
B. ein austenitisierter Stahl für die Querschnittsverminde- rung auf eine Temperatur von etwa 277 C abge schreckt werden soll, so kann man den Stahl während etwa 60 Sekunden in einem auf 204 C gehaltenen Salzbad oder während 180 Sekunden in einem auf 260 C gehaltenen Salzbad abschrecken.
Zur Erläuterung der obigen Darlegungen wird im folgenden die Behandlung von 1018-Stahl beispiels weise beschrieben.
<I>Arbeitsweise</I> Heissgewalzte Stahlstäbe wurden durch Beizen in Schwefelsäure entzundert und gekalkt, um die Rostbildung zu verhindern.
Die heissgewalzten, gebeizten und gekalkten Stahlstäbe wurden dann in einem zweckentsprechen den Wärmebehandlungsofen auf eine Austenitisie- rungstemperatur von 871 C erhitzt.
Nach der Austenitisierun:g bei der zweckentspre chenden Temperatur wurden die Stahlstäbe bei ver schiedenen Temperaturen in Salzbädern abge schreckt, wobei die Abschreckzeit je nach der Ab schrecktemperatur und der abzuleitenden Wärme menge zwischen 60 und 180 Sekunden schwankte. Es sei bemerkt, dass man andere Absch.recktempera- turen verwenden und die Abschreckzeit je nach der Masse des Stahls variieren kann. Es ist jedoch im allgemeinen unzweckmässig, die Abschreckzeit über 5 Minuten zu erhöhen oder unter 60 Sekunden zu reduzieren.
Die erzielten Resultate sind in der Ta belle 111 zusammengefasst.
EMI0007.0001
Die in dem obigen Tabelle angeführten Daten zeigen den Einfluss der Ziehtemperatur und des Betrages der Querschnittsverminderung auf die Kalthärtung, die Alterung, die remanenten Spannungen, die Zug festigkeit, Kerbschlagbieggefestigkeit und die erforder liche Zugbelastung bei einem Material, das kalt oder bei erhöhter Temperatur gezogen worden war und, nachdem der Stahl austenitisivrt und auf verschiedene Temperaturen abgeschreckt worden war, bei verschie denen erhöhten Temperaturen gezogen wurde.
Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass die Werte für be stimmte Eigenschaften, wie z. B. die Festigkeitseigen schaften, die Härte und die Elastizität, :gemessen durch die Dehnung und die Querschnittsverminde- rung, bei den gemäss der vorliegenden Erfindung be handelten Stählen im allgemeinen höher liegen. Fer ner sieht man, dass die Werte, insbesondere die Festig keitswerte, bei Steigerung der Ziehtemperatur bis zu einem Scheitelwert, der zwischen 93 und 482 C fallen kann, zunehmen. Weitere Eigenschaften, z. B.
die Zugbelastung und der Verzug, erfahren bei stei gender Ziehtemperatur eine Verbesserung. Die oben beschriebenen Verhältnisse werden sowohl bei einem Material, das nach dem Ziehen auf Raumtemperatur abgeschreckt wurde, als auch bei einem Material, das luftgekühlt wurde, beobachtet.
Gemäss einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung können die physikalischen und mecha nischen Eigenschaften verbessert und Stähle mit neuen und verschiedenen Eigenschaften erhalten werden, wenn man bei der Wärmebehandlung den Stahl nach dem Austenitisieren und Abschrecken und vor der Querschnittsverminderung anlässt.
Die Kombination der Operationen des Austeniti- sierens, des raschen Abkühlens des Stahls von der Austenitisierungstemperatur auf Zimmertemperatur, z.
B. durch Abschrecken in Öl oder Wasser, des An lassen.s des austenitisierten Stahls und des Reduzie- rens des austenitisi; rten und angelassenen Stahls bei einer Temperatur von 93 bis 649 C und vorzugsweise zwischen 232 und 4541>C stellt ein einfaches und leistungsfähiges Verfahren dar, das sich zur Kalt Fertigbearbeitung von Stahl eignet, um einen breiten Bereich von physikalischen und mechanischen Eigen schaften zu erzielen,
die bisher in Stählen entspre chender chemischer Zusammensetzung nicht ange troffen wurden. Zu den wesentlichsten Verbesserun gen, die durch Behandlung der Stähle in der oben beschriebenen Weise erzielt wenden können, gehören die höhere Elastizität und die höhere Schlagfestigkeit der Stähle bei gleichwertigem Festigkeitsniveau.
Dem Ausdruck Austenitisieren kommt die übliche, bereits oben definierte Bedeutung zu. Der austenitisierte Stahl kann dann angelassen werden, indem er auf eine Temperatur erhitzt wird, die unter halb 649 C und vorzugsweise zwischen 93 und 649 C liegt.
Die Anlassoperation wird vorzugsweise so durch geführt, dass man den austenitisierten und abge schreckten Stahl auf eine Temperatur des Bereiches von 204 bis 482 C erhitzt. Der angelassene Stahl kann auf Zimmertemperatur heruntergekühlt und anschliessend wieder auf die Temperatur erhitzt wer den, bei welcher die Quierschnittsverminderung erfol gen soll. Der Stahl kann auch direkt von der Anlass- temperatur auf die für die Querschnittsverminderung vorgesehene Temperatur abgekühlt werden.
Im folgenden wird jene Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Stahl einer Anlassoperation unterworfen wird, erläutert. Es wird ferner gezeigt, welchen Einfluss einerseits das Anlassen des Stahls bei verschiedenen Temperaturen des Bereiches von 93 bis 593 C und anderseits die Ziehtemperatur auf die im Stahl entwickelten Eigenschaften ausüben, wenn die austenitisierten, abgeschreckten und ange lassenen Stähle zwecks Querschnittsverminderung durch eine Form (Ziehmatrize) hindurchgeführt wer den, während sich der Stahl auf einer Temperatur des oben genannten Bereiches befindet.
<I>Arbeitsweise</I> Rohe, noch nicht weiter bearbeitete, heissgewalzte Stahlstäbe (1018-Stahl) wurden durch Beizen in Schwefelsäure entzundert und gekalkt, um die Rost bildung zu verhindern. Kalk besitzt dien Vorteil, die Bildung eines festhaftenden Zunders in einer nor malen Ofenatmosphäre bei erhöhten Temperaturen zu verhindern.
Alle nach der vorliegenden Erfindung zu behan delnden heissgewalzten, gebeizten und gekalkten Stahl stäbe wurden in einem elektrischen Hochleistungsofen auf die Austenitisierungstemperatur (871 C) erhitzt. Die Stähle können natürlich auch auf anderem Wege erhitzt wenden, um sie auf die Austenitisierungstem- peratur zu bringen. Zum Abschrecken wurden die auf die Austen.itisierungstemperatur erhitzten Stahl stäbe in ein Ölbad eingetaucht. Zum raschen Ab kühlen des austenitisierten Stahls auf Zimmertempe ratur können natürlich auch andere, bekannte Mittel angewendet werden.
Zum Anlassen wurden die au,ste.nitisierten und abgeschreckten Stähle in zweckentsprechenden Wärmebehandlungsöfen wieder erhitzt. Die Stähle wurden auf eine Anlasstemperatur von 93 bis<B>593e C</B> erhitzt.
Die austenitisierten, abgeschreckten und ange lassenen Stahlstäbe können auch von der Anlass- tempe:ratur auf jene Temperatur gekühlt werden, bei welcher der Stahl zwecks Querschnittsverminderung durch eine Form hindu-nchgeführt werden soll. Die in der Tabelle IV angeführten Daten sind für jene Ausführungsformen der Erfindung typisch, bei wel chen der angelassene Stahl angenähert auf Zimmer temperatur heruntergekühlt und dann, z.
B. in einem gasgefeuerten Ofen, von der Zimmertemperatur wieder auf Temperaturen erhitzt wird, bei welchen die Umformung stattfinden soll. Die Stahlstäbe wur den vor dem Ziehen mit einem zweckentsprechenden Ziehmittel geschmiert.
<I>Tabelle IV</I> C-1018-Stahl; austenkisiert durch Erhitzen auf 871 C; in Öl abgeschreckt; gezogen zwecks Querschnittsverminderung von 17,2 /o;
nach dem Ziehen luftgekühlt
EMI0009.0006
Querschnitts verminderung <SEP> Kerbschlag- <SEP> Härte <SEP> DPZ
<tb> Ziehtemperatur <SEP> Zugfestigkeit <SEP> Streckgrenze <SEP> Dehnung <SEP> bei <SEP> der <SEP> Verzugs- <SEP> festigkeit <SEP> am
<tb> C <SEP> kg/cm" <SEP> kg/cm= <SEP> % <SEP> Zugfestigkeits- <SEP> faktor <SEP> 21,10 <SEP> C <SEP> Mittel prüfung <SEP> <B>m <SEP> kg</B> <SEP> radius
<tb> a) <SEP> Heissgewalzt <SEP> * <SEP> <B>4807 <SEP> 3296</B> <SEP> 36,0 <SEP> 67,9 <SEP> +0,021 <SEP> 12,03 <SEP> 151
<tb> a) <SEP> Im <SEP> abgeschreckten
<tb> Zustand <SEP> * <SEP> 11530 <SEP> <B>7663</B> <SEP> 11,5 <SEP> 22,6 <SEP> -0,400 <SEP> 2,35 <SEP> 371
<tb> a) <SEP> Heissgewalzt,
<tb> abgeschreckt* <SEP> und
<tb> angelassen <SEP> bei <SEP> 204 <SEP> C <SEP> <B>7716 <SEP> 5273</B> <SEP> 19,5 <SEP> 55,6 <SEP> -0,240 <SEP> 5,
94 <SEP> 285
<tb> 110 <SEP> <B>9702 <SEP> 9667</B> <SEP> 9,5 <SEP> 42,8 <SEP> +0,040 <SEP> 1,20 <SEP> 343
<tb> 204 <SEP> <B>8648 <SEP> 8648</B> <SEP> 14,5 <SEP> 62,0 <SEP> -0,110 <SEP> (6,54)** <SEP> 296
<tb> 307 <SEP> <B>10370 <SEP> 10370</B> <SEP> 9,0 <SEP> 46,1 <SEP> +0,052 <SEP> 1,20 <SEP> 356
<tb> 482 <SEP> 6820 <SEP> 61<B>1</B>7 <SEP> 17,5 <SEP> 68,3 <SEP> +0,023 <SEP> (8,48)*@\ <SEP> 226
<tb> Nicht <SEP> gezogen; <SEP> nicht <SEP> erfindungsgemäss.
<tb> (**) <SEP> Mittelwert <SEP> für <SEP> faserigen <SEP> Bruch, <SEP> nicht <SEP> für <SEP> glatten <SEP> Bruch.
<tb> a) <SEP> Nicht <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Vergleichsversuche.
Aus der Tabelle IV geht eindeutig hervor, dass die gemäss der vorliegenden Erfindung behandelten Stähle eine höhere Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte aufweisen als entsprechend austenitisierte, ab geschreckte und angelassene Stähle, die zwecks Querschnittsverminderung bei Zimmertemperatur ge zogen wurden. Im allgemeinen werden diese Verbesse rungen unabhängig davon erzielt, ob der gezogene Stahl nach dem Ziehen luftgekühlt oder abgeschreckt wird.
Die bei .erhöhter Temperatur einer Querschnitts verminderu,ng unterzogenen Stähle weisen gegenüber den kaltgezogenen, austenitisierten, abgeschreckten und angelassenen Stählen sowohl nach dem Luft kühlen als auch nach dem Abschrecken eine bessere Duktilität auf, wie aus den Werten der Dehnung und der Querschnittsverminderung ersichtlich ist. Die remanente Spannung, gemessen als Verzugsfaktes, ist ebenfalls vermindert, am meisten jedoch in hoch angelassenen, abgeschreckten Stählen, wie z.
B. i:m C-1018-Stahl. Sowohl die luftgekühlten als auch die abgeschreckten Stähle, die nach dem Austenitisieren angelassen wurden, weisen höhere Kerbschlagbie,ge- festigkeiten nach Izod auf.
Gemäss einer anderen Variante der Kombination von Wärmebehandlung und Querschnittsverminde- rung gelangt man zu weiteren neuen Stahlprodukten. Diese Variante besteht darin, dass man heissgewalzten Stahl einer Warmbadhärtung unterwirft, um eine Phasenänderung herbeizuführen und den warmbad- gehärteten Stahl zwecks Querschnittsverminderung durch eine Form hindurchführt,
während sich der Stahl auf einer Temperatur von 93 bis 649 C und vorzugsweise zwischen 232 und 649 C befindet. Durch Kombination dieser Verfahrensstufen, das heisst der Warmbadhärtung und der Querschnittsver- minderung, gelangt man zu Stahlprodukten, die höhere Festigkeiten und eine grössere Härte aufweisen als Stähle entsprechender chemischer Zusammensetzung, die bei einerentsprechenden erhöhten Temperatureiner gleichen Querschnittsverminderung,
jedoch vorgängig keiner Warmbadhärtung unterworfen wurden, und als Stähle, die zwar einer Warmbadhärtung unter worfen, jedoch kalt gestreckt wurden.
Die oben beschriebene Ausführungsvariante kann noch modi- fiziert werden, indem man den Stahl zuerst einer Warmbadhärtung und anschliessend einer Anlassope- ration unterwirft. Der Stahl kann dann bei erhöhten Temperaturen gezogen werden.
Mit de Ausdruck Warmbadhärtung,> wird ein Wärmebehandlungsverfahren bezeichnet, bei welchem der Stahl, zwecks Phasenänderung auf eine Tempe ratur über 816 C oder auf eine Austenitisierungs- temgeratur erhitzt und dann in einem Medium ab- geschreckt wird, welches auf einer im oberen Teil des Temperaturbereiches der Martensitbildung (Ms)
oder etwas über diesem Bereich befindlichen Tempe ratur gehalten wird, wobei der Stahl so lange im ,genannten Medium verbleibt, .bis dex Stahl in seiner ganzen Ausdehnung eine praktisch gleichmässige Tem- peratur aufweist. Man lässt dann den Stahl abkühlen und den Temperaturbereich für die Martensitbildung durchlaufen.
Im folgenden wird die praktische Durchführung der oben beschriebenen Verfahrensvariante bei Ver wendung von 4140-Stahl beispielsweise beschrieben.
Heissgewalzte Stahlstäbe wurden im Rohzustand durch Beizen in Schwefelsäure entzundert und zwecks Verhinderung der Rostbildung gekalkt. Es sei ange merkt, dass die Zubereitung des Stahls für das Ziehen auch auf anderem Wege erfolgen kann.
Die gebeizten und gekalkten Stahlstäbe wurden dann in einem zweckentsprechenden Wärmebehandlungsofen wäh rend etwa 45 Minuten bei einer Temperatur von 843 C erhitzt. Die Dauer des Erhitzens kann über 5 Minuten und bis zu 60 oder mehr Minuten ausge dehnt werden. Der austenitisierte Stahl wurde dann während 3 Minuten in einem auf einer Temperatur von etwa 318 C gehaltenen Medium, z. B. in einem Salzbad, abgeschreckt.
Diese Badtemperatur liegt etwas unter dem M, Punkt. Das Zeit-Temperatur- Verhältnis kann auf Grund der auf diesem Fachgebiet zur Verfügung stehenden Tabellen und Daten ge schätzt oder berechnet werden. In der Praxis ist es üblich, zuerst Proben zu untersuchen, um festzu stellen, wann die Umwandlung beendet ist, da die einzelnen Stahlsorten sich hinsichtlich ihrer Kompo nenten und anderer Faktoren unterscheiden.
Der warmbadgehärtete Stahl wird dann wieder auf die Temperatur erhitzt, bei welcher die Quer- schnittsverminderung stattfinden soll. Bevor der warmbadgehärtete Stahl durch eine Form hindurch geführt wird, versieht man die Stahloberfläche mit einem zweckentsprechendem Schmiermittel für die Umformung.
Den in der Tabelle V angeführten Daten liegen Versuche zugrunde, bei welchen Grundstäbe von 1,75 cm Durchmesser aus 4140-Stahl durch Ziehen bei erhöhter Temperatur einer 19,9 11/o-igen Querschn.ittsverminderung unterworfen wurden.
Die Vorteile des Abschreckens gegenüber der Luftkühlung nach dem Ziehen beruhen offenbar hauptsächlich darauf, dass die remanenten Spannun gen vermindert werden, insbesondere wenn beim Heissziehen eine Temperatur im oberen Bereich, vor zugsweise über 371 C, angewendet wird. Es ist in folgedessen überflüssig, die Daten anzugeben, die dem Warmbadhärten, Umformen und Abschrecken des gezogenen Stahls entsprechen. Es ist leicht einzu sehen, dass durch das Abschrecken des Stahls in Öl oder Wasser nach dem Heissziehen ausser der Ver minderung der remanenten Spannungen auch eine Verbesserung anderer ähnlicher Eigenschaften erzielt werden kann.
In der Tabelle V sind die Werte verglichen, die mit erfindungsgemäss behandelten Stählen, mit heiss gewalztem Stahl im Rohzustand, mit heissgewalztem Stahl, der durch Kaltziehen der gleichen Querschnitts verminderung unterworfen wurde, und heissgewalztem Stahl, der bei erhöhter Temperatur heruntergezogen, jedoch vor dem Ziehen keiner Wärmeb,handlung durch Warmbadhärtung unterzogen wurde, erzielt wurden.
<I>Tabelle V</I> 4140-Stahl; bei 843 C warmbadgehärtet und während 180 Sekunden auf 318 C abgeschreckt; heruntergezogen zwecks 19,9 /oiger Querschnittsverminderung; nach dem Ziehen luftgekühlt
EMI0010.0045
Querschnitts verminderung <SEP> Härte:
<SEP> DPZ
<tb> Ziehtemperatur <SEP> Zug <SEP> Zugfestigkeit <SEP> Streckgrenze <SEP> Dehnung <SEP> bei <SEP> der <SEP> an <SEP> der <SEP> am
<tb> e <SEP> C <SEP> kg <SEP> kg/cm= <SEP> kg/cm= <SEP> % <SEP> Zugfestigkeits- <SEP> Ober- <SEP> Mittel- <SEP> in <SEP> der
<tb> prüfung <SEP> fläche <SEP> radius <SEP> Mitte
<tb> <I>0i</I>
<tb> io
<tb> a) <SEP> Heissgewalzt <SEP> - <SEP> 9843 <SEP> 7435 <SEP> 15,0 <SEP> 42,8 <SEP> 310 <SEP> 307 <SEP> 301
<tb> a) <SEP> Kaltgezogen <SEP> 8310 <SEP> 11249 <SEP> 10757 <SEP> 9,0 <SEP> 48,9 <SEP> 324 <SEP> 330 <SEP> 324
<tb> a) <SEP> Heissgezogen <SEP> * <SEP> <B>6881 <SEP> 13710</B> <SEP> 13446 <SEP> 10,0 <SEP> 36,7 <SEP> 389 <SEP> 402 <SEP> 402
<tb> a) <SEP> Im <SEP> abgeschreckten
<tb> Zustand** <SEP> - <SEP> 20530 <SEP> 17296 <SEP> 12,9 <SEP> 44,1 <SEP> 600 <SEP> 429 <SEP> 468
<tb> a)
<SEP> Warmbadgehärtet <SEP> - <SEP> 15046 <SEP> 9105 <SEP> 6,4 <SEP> 14,5 <SEP> 458 <SEP> 479 <SEP> 479
<tb> 393 <SEP> 7790 <SEP> 13112 <SEP> 13077 <SEP> 12,9 <SEP> 52,1 <SEP> 425 <SEP> 388 <SEP> 352
<tb> 538 <SEP> 5713 <SEP> 10265 <SEP> 9281 <SEP> 21,4 <SEP> 59,5 <SEP> 336 <SEP> 301 <SEP> 298
<tb> Werte <SEP> beim <SEP> Scheitelpunkt <SEP> der <SEP> Heissstreckkurve.
<tb> In <SEP> üblicher <SEP> Weise <SEP> in <SEP> Öl <SEP> auf <SEP> Raumtemperatur <SEP> abgekühlt.
<tb> a) <SEP> Nicht <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Vergleichswerte.
Die oben beschriebene Arbeitsweise kann dadurch modifiziert werden, dass man den Stahl zwischen der Warmbadhärtung und dem Herunterziehen bei er höhter Temperatur einer Anlassoperation unterwirft. Aus der Tabelle V ist ersichtlich, dass die erfindungs- gemäss behandelten Stähle höhere Festigkeiten und eine grössere Härte aufweisen als die nur umgeform ten Stähle und die kaltgezogenen Stähle,
mit oder ohne vorherige Warmbadhärtung. Bis jetzt hat die Verfahrensstufe der Wärmebe handlung vor dem Umformen die Verfahrensstufe der Austenitisierung des Stahls mit eingeschlossen. Es wurde gefunden, dass noch andere neue und ver besserte physikalische und mechanische Eigenschaften erreicht werden können, wenn die Wärmebehandlung so durchgeführt wird, dass der Stahl, zwecks Phasen änderung, normalisiert wird, ehe er umgeformt wird, um eine Querschnittsverminderung vorzunehmen,
während der Stahl sich auf einer Temperatur im Be reiche von 93 bis 649 C und vorzugsweise- bei einer Temperatur im Bereiche von 121 bis 510 C befindet.
Die Kombination von Arbeitsstufen, welche das Nor malisieren vor der Umformung umfasst, überwindet die unangenehmen Verschiedenheiten in den Eigen schaften von heissgewalzten Stählen und ermöglicht die Herstellung von kalt fertigbearbeiteten Stäben, Stangen usw., die eine grössere Einheitlichkeit in den Eigenschaften zwischen den einzelnen Chargen von Stab zu Stab besitzen. Eine andere wesentliche Ver besserung besteht in der Herstellung von Stählen, die eine verbesserte Duktilität besitzen, wobei die hohe Festigkeit des Stahls erhalten bleibt.
Es wurde ferner gefunden, dass heissgezogene Stäbe nach ihrer Ver arbeitung zur Erzeugung einer normalisierten Struk tur in ihrer Zerspanbarkeit wesentlich verbessert sind.
Unter dem Ausdruck Normalisierung ist die Wärmebehandlung des Stahls verstanden, wobei er auf eine Temperatur über den oberen Umwandlungs- punkt As der Stahlzusammensetzung erhitzt wird, worauf der Stahl auf die Temperatur abgekühlt wird, bei der er umgeformt wird, oder wobei er noch weiter bis auf Zimmertemperatur abgekühlt wird, worauf er nochmals auf die Temperatur für das Umformen erhitzt wird.
Der obere Umwandlungs- punkt A3 für die Stahlzusammensetzung fällt ge wöhnlich und im allgemeinen in den Temperatur bereich von 704 bis 816 C.
Die Erfindung wird später an einem repräsen tativen Stahl 1018 beschrieben, welcher vorher defi niert worden ist.
Alle heissgewalzten, geätzten und gekalkten Stäbe wurden in einem hochleistungsfähigen elektrischen Ofen auf Normalisierungstemperatur erhitzt. Selbst verständlich können auch andere Mittel zum Erhitzen des Stabes auf Normalisierungstemperatur verwendet werden. Die normalisierten Stäbe wurden auf Zim- mertemperatur abgekühlt und darauffolgend auf die zum Durchgang durch eine Form zur Querschnitts- verminderung erforderliche Temperatur erhitzt.
Es ist nicht notwendig, den Stahl von der Norma- lisierungstemperatur auf Zimmertemperatur abzu- kühlen und dann den normalisierten Stahl wieder auf die für das Umformen erforderliche Temperatur zu erhitzen. Statt dessen kann der Stahl entweder auf ;
die zur Quenschnittsverminderung erforderliche Temperatur oder unter die Ziehtemperatur abgekühlt werden, wobei im letzteren Fall wieder auf die Um- formtemperatur e ,rhitzt wird, wobei man einen Stahl erzeugt, der nach dem Ziehen eine normalisierte Struktur besitzt. Die erzielten Ergebnisse wurden durch Ziehen von Stahlstangen durch eine Ziehform erzielt.
Die normalisierten Stangen wurden zum Ziehen in :einem gasgeheizten Ofen wieder erhitzt und der Metalloberfläche vor dem Ziehen ein Schmiermittel zugesetzt. Zum Normalisieren wurde der Stahl 1018 auf 899 C erhitzt.
Die Ergebnisse in der folgenden Tabelle zeigen die Eigenschaften, die durch Umformen der gezoge nen Stähle ohne vorheriges Normalisieren und nach dem Normalisieren erhalten werden. Die Ergebnisse zeigen die mechanischen und physikalischen, Eigen- schaften von heissgewalzten Stählen, von bei Zimmer- temperatur gezogenen Stählen, die.
der gleichen Stähle, die bei erhöhter Temperatur gezogen wurden, und die von Stäben, die vor dem Kaltziehen oder Stähle, die bei erhöhter Temperatur gezogen wurden, Die letzteren Werte zeigen die verbesserte Wirkung des erfindungsgemässen Verfahrens. Der Grad der Reduktion wurde möglichst gleich gehalten, und die Reduktion bei erhöhter Temperatur wurde bei ver schiedenen Temperaturen im Bereiche von 93 bis 649 C vorgenommen.
<I>Tabelle</I> V1 Stahl C-1018 mit 17,211/o Quesschnittsverminderung gezogen; nach dem Ziehen mit Luft auf Zimmertemperatur abgekühlt
EMI0011.0097
Querschnitts verminderung <SEP> Izod <SEP> Härte <SEP> DPZ
<tb> Zug- <SEP> Streck- <SEP> Kerbschlag Verfahren <SEP> festigkeit <SEP> grenze <SEP> Dehnung <SEP> bei <SEP> der <SEP> Verzugsfaktor- <SEP> Festigkeit
<tb> /o <SEP> Zugfestigkeits- <SEP> bereich
<tb> kg/cm@ <SEP> kg/cm2 <SEP> 21,1 <SEP> C <SEP> Mittel prüfung <SEP> m <SEP> kg <SEP> radius
<tb> Heissgewalzt <SEP> * <SEP> <B>4807 <SEP> 3296</B> <SEP> 36,0 <SEP> 67,9 <SEP> +0,021 <SEP> 39,46 <SEP> 151
<tb> Kaltgezogen <SEP> * <SEP> 7242 <SEP> 7242 <SEP> 13,0 <SEP> 52,1 <SEP> <B>-0,003</B> <SEP> 10,
43 <SEP> 223
<tb> Heissgezogen <SEP> * <SEP> 8173 <SEP> a) <SEP> 8173 <SEP> a) <SEP> 27,5 <SEP> b) <SEP> 58,6b) <SEP> -0,001 <SEP> bis-0,184 <SEP> 5,31 <SEP> c) <SEP> 266
<tb> Normalisiert <SEP> heissgewalzt <SEP> * <SEP> 4851 <SEP> <B>3586</B> <SEP> 34,0 <SEP> 68,6 <SEP> +0,021 <SEP> (37,78) <SEP> 164
<tb> Normalisiert <SEP> kaltgezogen <SEP> * <SEP> <B>7382 <SEP> 7382</B> <SEP> 13,0 <SEP> 52,1 <SEP> +0,034 <SEP> 4,22 <SEP> 213
<tb> Normalisiert <SEP> heissgezogen <SEP> 8 <SEP> 613 <SEP> d) <SEP> 8 <SEP> 613 <SEP> d) <SEP> 27,0 <SEP> e) <SEP> 59,2 <SEP> e) <SEP> -0,006 <SEP> bis <SEP> -0,218 <SEP> 8,30 <SEP> 271
<tb> Die <SEP> Zahl <SEP> in <SEP> Klammern <SEP> zeigt <SEP> den <SEP> Durchschnittswert <SEP> für <SEP> faserigen <SEP> Bruch, <SEP> nicht <SEP> für <SEP> glatten <SEP> Bruch.
<tb> * <SEP> Nicht <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Vergleichsversuche.
<tb> a)
<SEP> gezogen <SEP> bei <SEP> 285 <SEP> C <SEP> b) <SEP> gezogen <SEP> bei <SEP> 5380 <SEP> C <SEP> c) <SEP> gezogen <SEP> bei <SEP> 2320 <SEP> C <SEP> d) <SEP> gezogen <SEP> bei <SEP> 260c, <SEP> C
<tb> e) <SEP> gezogen <SEP> bei <SEP> 4900 <SEP> C. Die vorhergehenden Ergebnisse zeigen deutlich die Verbesserung, z. B. in den Zugfestigkeiten und in den Streckgrenzen, welche durch .die Kombination von Verfahrensstufen erhältlich sind und welche vor dem Durchlaufen des Stahls durch eine Form zwecks Um formung von einer Normalisierungsstufe Gebrauch machen.
Die Verbesserungen sind bei Vergleich mit äquivalenten Querschnittsverminderungen der gleichen Stähle bei Zimmertemperatur nach der äquivalenten Normalisierungsstufe oder bei Vergleich mit dem Führen der gleichen Stähle durch eine Form zur Erzielung einer Verringerung der Querschnittsfläche bei einer äquivalenten höheren Temperatur, aber ohne den Stahl vorher zu normalisieren, sichtbar.
Eine der am bemerkenswertesten verbesserten Eigenschaften des Stahls, die aber in der Tabelle nicht zum Ausdruck kommt, betrifft die, durch die Kombination des Normalisierens und der Quer- schnittsverminderung erzielten Zerspanbarkeltseigen- schaften des Stahls.
Normalisierung und Ziehen im angegebenen Temperaturbereich verbessern deutlich die Zerspanbarkeit des Stahls im Vergleich mit bei gleich erhöhter Temperatur ohne vorheriges Norma lisieren des Stahls gezogenen Stählen. Weiter ist es offensichtlich, dass die Festigkeit erhalten bleibt, wäh rend Verbesserungen der Duktilität der normalisierten und im angegebenen Temperaturbereich gezogenen Stähle im Vergleich mit den durch Streckung bei erhöhter Temperatur allein erhältlichen Werten ge sichert sind.
Eine Eigenschaft, die an der Oberfläche nicht sichtbar ist, ist die bemerkenswerte Verbesse rung, welche in der Gleichmässigkeit der Eigenschaf ten zwischen den einzelnen Chargen von Stab zu Stab besteht.
Im allgemeinen nehmen Zugbelastung und rema- nente Spannung ab, während die Kerbschlagzähigkeit nach Izod sich je nach der Temperatur des Stahls beim Querschnittsverminderungsvorgang erhöht.
Vom Standpunkt der Festigkeitswerte, wie der Zugfestig keit, Streckgrenze und ähnliche Eigenschaften, wur den die :besten Verbesserungen bei allen Stählen ge funden, die erfindungsgemäss behandelt wurden, wenn die Verfahrensstufe der Querschnittsverminderung vorgenommen wird, während der Stahl auf einer Temperatur von 204 bis 399 C ist.
Um möglichst viele Verbesserungen in :den Eigenschaften zu erhal ten, wird man von einer Temperatur im Bereiche von 121 bis 510 C für einen bei der Umformung redu zierten Stahl Gebrauch machen.
Die Wärmebehandlung, um den Stahl vor der Umformung zwecks Phasenänderung anzulassen, er zeugt einen Stahl mit noch verschiedeneren physika lischen und mechanischen Eigenschaften.
Es wurde gefunden, dass es durch die Kombination, welche das Anlassen des Stahls vor dem Durchgang des Stahls durch eine Form zwecks Verminderung der Querschnittsfläche einschliesst, möglich ist, nicht nur die Gleichmässigkeit der Eigenschaften und die physi kalischen und mechanischen Eigenschaften des Stahls zu verbessern, sondern auch den Stahl noch weiterhin zu variieren. Unter manchen Umständen kann der Stahl in seinen physikalischen und mechanischen Eigenschaften, wie z.
B. in der Duktilität, remanenten Spannung, in der Belastung, die für das Vortreiben des Stahls durch eine Form notwendig ist, und in solchen Festigkeitseigenschaften wie Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Schlagfestigkeit und ähnlichen Eigen schaften verbessert werden.
Die Zerspanbarkeit der Stähle und solche Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Streckgrenze, Proportionalitätsgrenze, Schlagfestigkeit und Härte werden am günstigsten beeinflusst, wenn der Stahl bei der Verfahrensstufe der Querschnitts- verminderung durch eine Form geführt wird, um eine Reduktion der Querschnittsfläche zu erzielen, während er sich auf einer Temperatur im Bereiche von 232 bis 454 C befindet.
Aber selbst in diesem speziellen Temperaturbereich wurde gefunden, dass Zugfestig keit, Streckgrenze und Proportionalitätsgrenze den maximalen Wert erreichen, wenn die Umformung bei einer Temperatur des Stahls im Bereiche von 232 bis 316 C vorgenommen wird.
Beachtlichere Verbesserungen in den plastischen Eigenschaften des Stahls wie Dehnung, Querschnittsverminderung bei der Zugfestigkeitsprüfung und Schlagfestigkeit werden besonders günstig ausgebildet, wenn die Querschnitts- verminderung bei einer Temperatur des Stahls im Bereiche von 316 bis 454 C vorgenommen wird.
Das Umformen ermöglicht ausser der Verbesse rung der physikalischen und mechanischen Eigen schaften des Stahls auch die Beeinflussung der in den Stahlprodukten entwickelten Spannungen. Wenn z. B. Stahl durch eine Form hindurchgeführt wird, um eine Querschnittsverminderung herbeizuführen, wäh rend sich der Stahl auf einer über 343 C und vor zugsweise über 454 C, jedoch unter 649 C liegenden Temperatur befindet, so kann die Grösse der im Stahl entwickelten remanenten Spannungen wesent lich vermindert und die Art der remanenten Span nungen beeinflusst werden, um Stahlprodukte zu erzeugen,
die wesentlich verbesserte Verzugscharak- teristiken und eine viel günstigere Verteilung der Spannungen über den Querschnitt des Stahls auf weisen.
Die erhebliche Reduktion des Verzugsfaktors, die beim Umformen des Stahls erzielt wird, ermög licht die Hersteldung von Stahlprodukten, die ver besserte physikalische und mechanische Eigenschaften besitzen und deren remanente Spannungen Werte aufweisen, die ebenso klein oder kleiner als jene Werte sind, die nach den bisher üblichen Methoden durch Wärmebehandlungen oder spannungsvermin- dernde Operationen nach dem Herunterziehen oder ähnlichen Querschnittsverminderungsprozessen erzielt wurden. So ist es z.
B. gemäss der vorliegenden Erfin dung möglich, Stahlprodukte zu erzeugen, deren Oberflächenteile Druckspannungen statt Zugspan nungen aufweisen, wenn man den Stahl zwecks Querschnittsverminderung durch eine Form hindurch führt, während sich der Stahl auf einer Temperatur befindet, die über 427 C, jedoch unter 649 C liegt, und wenn man den Stahl praktisch unmittel bar nach der Querschnittsverminderung rasch auf Zimmertemperatur abkühlt, beispielsweise durch Abschrecken in Wasser oder Ö1.
Die Entwicklung hoher Druckspannungen in den Oberflächenteilen des Stahls ist erwünscht, um den Verdrehwechsel- festigkeltsw ert des Stahls bei einem gegebenen Festigkeitsniveau zu erhöhen und um den Ausschuss, z. B. infolge Rissbildung, bei der Fabrikation von Bestandteilen aus den erzeugten Stählen zu vermin dern.
Wenn .der Stahl vor dem Umformen einer Anlassoperation unterworfen wird, so werden im Stahl weitere und wichtige Charakteristiken ent wickelt. Eine wichtige Verbesserung, die allerdings nicht durch Vergleichen der Eigenschaften der Stähle aufgezeigt werden kann, besteht darin, dass die Stahlstäbe von Charge zu Charge viel gleichmässigere Eigenschaften besitzen als bloss heissgewalzte Stähle, deren Eigenschaften von Charge zu Charge starken Schwankungen unterworfen sind.
Das Kombinieren der oben beschriebenen Behandlungsoperationen bringt gegenüber dem blossen Kaltziehen oder dem Heissziehen ohne vorheriges Anlassen den weiteren wichtigen Vorteil mit sich, dass der Stahl mit der Anlassstruktur eine wesentlich erhöhte Duktilität und wesentlich verbesserte Zerspanbarkeitseigenschaften besitzt. Diese Verbesserungen sind bei geichzeitiger Aufrechterhaltung der durch das Umformen ent wickelten hohen Festigkeiten möglich.
Mit dem Ausdruck Anlassen , dem die übliche Bedeutung zukommt, wird ein Wärmebehandlungs- verfahren bezeichnet, bei welchem der Stahl zwecks Phasenänderung auf die der Stahlzusammensetzung entsprechende Anlasstemperatur erhitzt und der ange lassene Stahl langsam auf Zimmertemperatur abge kühlt wird.
Bei der Durchführung des erfindungs- gemässen Verfahrens kann man den Stahl von der Anlasstemperatur auf jene Temperatur abkühlen, bei welcher der Stahl zwecks Querschnittsvenminderung umgeformt werden soll. Gemäss einer anderen Aus führungsvariante kann man den Stahl von der Anlass- temperatur auf eine Temperatur heruutexkühlen, die unter derjenigen liegt,
bei welcher der Stahl im Umformprozess durch eine Ziehmatrize hindurchge führt werden soll. In diesem Fall wird der ange lassene Stahl wieder auf die Temperatur erhitzt, bei welcher der Stahl umgeformt, z. B. durch eine Matrize hindurchgeführt, werden soll.
In jedem Fall weist das erhaltene Produkt eine Aulassstruktur auf. Man kann den Stahl vor der Umformung auch einem Rekristal- lisationsglühen unterwerfen, bei welchem der Stahl bis unmittelbar unter seine kritische Temperatur erhitzt wird, oder man kann den Stahl einer voll ständigen Anlass:behandlung unterwerfen, wobei der Stahl über seine kritische Temperatur erhitzt und dann langsam abgekühlt wird.
Im folgenden wird die Durchführung des erfin dungsgemässen Verfahrens nach der oben beschrie benen Variante beispielsweise erläutert. Der verwen dete 1144-Stahl enthält ausser Eisen als Hauptkom ponenten die nachstehend angeführten Elemente:
EMI0013.0052
Kohlenstoff <SEP> 0,45
<tb> Mangan <SEP> 1,51
<tb> Phosphor <SEP> 0,018
<tb> Schwefel <SEP> 0,28
<tb> Silicium <SEP> 0,22 <I>Arbeitsweise</I> Heissgewalzte Stahlstäbe im Rohzustand werden durch Beizen in Schwefelsäure entzundert und zwecks Verhinderung der Rostbildung gekalkt.
Die so behandelten heissgewalzten, gebeizten und gekalkten Stahlstäbe wurden in einem zweckentspre- chenden Wärmebehandlungsofen, z. B. in einem elek trischen Hochleistungsofen, zwecks Phasenänderung auf Anlasstemperatur erhitzt. Der 114-Stahl wurde bei einer Temperatur von 788 C angelassen.
Das Anlassen wurde nach den auf dem Gebiet der Stahl erzeugung üblichen Methoden durchgeführt. Der angelassene Stahl wurde dann, wie bereits beschrie ben, langsam auf Zimmertemperatur abgekühlt. Das angelassene Stahlmaterial wurde in einem zweck entsprechenden Ofen, z. B. in einem gasgefeuerten Ofen, zum Zwecke des Herunterziehens wieder auf erhöhte Temperatur erhitzt. Die Stahlstäbe wurden vor .dem Ziehen geschmiert. Der Stahl wurde durch .eine gewöhnliche Ziehmatrize hindurchgeführt.
Aus der Tabelle VII ist der Einfluss der Tem peratur, bei. welcher die Stähle nach erfolgter voll ständiger Anlassbehandlung zwecks Querschnittsver- minderuug durch eine Ziehmatrize hindurchgeführt werden, auf die physikalischen Daten der verschie denen Stähle ersichtlich.
Die Temperaturen, auf Grund deren die in der Tabelle angeführten Daten erhalten wurden, sind beispielhaft für die Arbeits weise, bei welcher der angelassene Stahl zwecks Quer schnittsverminderung mittels einer Ziehmatrize her untergezogen wird, während sich der Stahl auf einer Temperatur von 93 bis 649 C, und vorzugsweise zwischen 204 und 482 C, befindet. <I>Tabelle V11</I> C-1144-Stahl; angelassen heruntergezogen auf einen um 21,6 % verminderten Querschnitt;
nach der Ziehen luftgekühlt
EMI0014.0002
Querschnitts Kerbschlag verminderung <SEP> Härte <SEP> DPZ
<tb> Ziehtemperatur <SEP> Zug- <SEP> Streck- <SEP> Dehnung <SEP> bei <SEP> der <SEP> Verzugs- <SEP> Biegefestigkeit <SEP> am
<tb> o <SEP> C <SEP> festigkeit <SEP> <I>grenze</I> <SEP> o <SEP> g <SEP> Zugfestigkeits- <SEP> faktor <SEP> nach <SEP> Izod <SEP> Mittel kg/cm2 <SEP> kg/cm2 <SEP> @ <SEP> prüfung <SEP> 21,1C <SEP> radius
<tb> 0 <SEP> m <SEP> kg
<tb> a) <SEP> Heissgewalzt <SEP> 7593 <SEP> 4957 <SEP> 23,0 <SEP> 46,1 <SEP> +0,004 <SEP> 4,52 <SEP> 220
<tb> a) <SEP> Angelassen**
<tb> Heissgewalzt <SEP> <B>6082 <SEP> 3867</B> <SEP> 28,0 <SEP> 40,6 <SEP> +0,052 <SEP> (6,59) <SEP> 167
<tb> 93 <SEP> <B>7910 <SEP> 6855</B> <SEP> 10,0 <SEP> 36,2 <SEP> +0,749 <SEP> 1,56 <SEP> 245
<tb> 154 <SEP> 7962 <SEP> 7242 <SEP> 9,5 <SEP> 29,3 <SEP> +0,692 <SEP> 0,
55 <SEP> 253
<tb> 227 <SEP> <B>8015 <SEP> 7312</B> <SEP> 9,0 <SEP> 31,7 <SEP> +0,599 <SEP> 0,32 <SEP> 241
<tb> 246 <SEP> 8367 <SEP> 7769 <SEP> 9,0 <SEP> 34,8 <SEP> +0,574 <SEP> 0,59 <SEP> 258
<tb> 304 <SEP> <B>8929 <SEP> 8648</B> <SEP> 7,0 <SEP> 29,3 <SEP> +0,624 <SEP> 0,24 <SEP> 271
<tb> 343 <SEP> 9105 <SEP> <B>8859</B> <SEP> 7,0 <SEP> 28,4 <SEP> +0,610 <SEP> 0,46 <SEP> 276
<tb> 410 <SEP> 8437 <SEP> 7874 <SEP> 12,5 <SEP> 38,0 <SEP> +0,490 <SEP> 0,14 <SEP> 258
<tb> 460 <SEP> 7576 <SEP> 6749 <SEP> 14,5 <SEP> 40,6 <SEP> +0,277 <SEP> 0,28 <SEP> 245
<tb> 532 <SEP> 7171 <SEP> 6011 <SEP> 19,5 <SEP> 44,4 <SEP> +0,057 <SEP> 0,83 <SEP> 220
<tb> '\ <SEP> Nicht <SEP> heruntergezogen, <SEP> im <SEP> Rohzustand.
<tb> \y <SEP> Nicht <SEP> gezogen.
<tb> Die <SEP> eingeklammerte <SEP> Zahl <SEP> ist <SEP> ein <SEP> Mittelwert <SEP> für <SEP> faserigen <SEP> Bruch,
<SEP> nicht <SEP> glatten <SEP> Bruch.
<tb> a) <SEP> Nicht <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Vergleichsversuche. Aus der Tabelle VII geht hervor, dass sich das Kombinieren der Operationen des Anlasseins und des Umformens darin auswirkt, dass die durch die Quer schnittsverminderung erzielten Festigkeitseigenschaf ten erhalten bleiben, während gleichzeitig die Dukti- lität der Stähle eine Verbesserung erfährt. Ausserdem wird gegenüber Stählen, die ohne vorheriges Anlassen umgeformt wurden,
eine bessere Zerspanbarkeit er zielt. Die Stahlstäbe weisen ferner von Charge zu Charge -gleichmässigere Eigenschaften .auf als heiss gewalzte Stähle, die kaltgezogen wurden, und selbst als heissgewalzte Stähle, die bei erhöhter Temperatur heruntergezogen wurden.
Die zu behandelnden Stähle können als Rund stäbe, Flachstäbe, Rohre, Drähte, massive Stäbe usw. vorliegen.
Beim erfindungsgemässen Verfahren beeinflussen die Temperatur des Stahls beim Reduzieren, die chemische Zusammensetzung des Stahls und das Ausmass der durchgeführten Querschnittsverminde- rung des Stahls die Kombination von Eigenschaften, die man im Stahl-Endprodukt entwickeln, kann.
Durch geeignete Wahl von Temperatur, chemischer Zusem- mensetzung und Querschnittsverminderung ist es möglich, Stähle zu erzeugen, die sehr verschiedene physikalische und mechanische Eigenschaften be- sitzen, und wahlweise Stahlprodukte herzustellen, die wünschenswerte, geringe remanente Spannungen be sitzen.
Auf diese Weise lassen sich neue und ver- besserte Stähle herstellen, die neue unterschiedliche Verwendungsmöglichkeiten haben und Kombina- tionen von Eigenschaften besitzen, die von den gemäss den früher gefundenen Verfahren behandelten Stählen sehr verschieden sind. Auch lassen sich Stähle her stellen, deren Eigenschaften von denjenigen mittels vorbekannter Verfahren behandelter Stähle verschie den sind.