CH640272A5

CH640272A5 - METHOD AND DEVICE FOR HEAT TREATING RING WINDED WIRE OR TAPE.

Info

Publication number: CH640272A5
Application number: CH598479A
Authority: CH
Inventors: Jakob Kubini; Sorayapur Dr Soraya; Hans-Eberhard Dr Moebius
Original assignee: Roechling Burbach Gmbh Stahl
Priority date: 1978-07-08
Filing date: 1979-06-27
Publication date: 1983-12-30
Also published as: BE877252A; DE2830153C2; IT1202951B; GB2024871A; FR2430454B1; IT7924120A0; DE2830153A1; GB2024871B; FR2430454A1; AT388391B; ATA438779A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wärmebehandeln von zu Ringen gehaspeltem Draht oder Band, wobei die Ringe austenitisiert, unter Erregung zu Eigenschwingungen gehärtet und anschliessend angelassen werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. The invention relates to a method for the heat treatment of wire or strip coiled into rings, the rings being austenitized, hardened to natural vibrations under excitation and then tempered, and a device for carrying out this method.

Solche Vorrichtungen, bei denen das zu behandelnde Gut zu Eigenschwingungen angeregt wird, sind aus der DE-PS 21 58 459 und der DE-OS 23 27 603 bekannt. Mit diesen Vorrichtungen werden gute Ergebnisse erzielt, es hat sich jedoch gezeigt, dass wesentliche Verbesserungen möglich sind, insbesondere, wenn grössere Mengen pro Zeiteinheit durchgesetzt werden sollen. Devices of this type, in which the material to be treated is excited to vibrate naturally, are known from DE-PS 21 58 459 and DE-OS 23 27 603. Good results are achieved with these devices, but it has been shown that significant improvements are possible, especially if larger quantities are to be implemented per unit of time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders hohe Gleichmässigkeit der mechanischen Eigenschaften des wärmebehandelten Drahtes oder Bandes zu erreichen. The invention has for its object to achieve a particularly high uniformity of the mechanical properties of the heat-treated wire or strip.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, According to the invention, this object is achieved by

dass die Erregung zu Eigenschwingungen während oder unmittelbar nach dem Austenitisieren einsetzt und unter Durchflutung des Ringes mit Härtemittel während des Abschreckvorganges so lange fortgesetzt wird, bis alle Volumenteile des Ringes martensitisch umgewandelt sind. that the excitation to natural vibrations begins during or immediately after austenitizing and continues while the ring is flooded with hardening agent during the quenching process until all parts of the volume of the ring have been converted to martensitic.

Vorzugsweise wird der Ring aus Draht oder Band ab der Aufnahme während oder unmittelbar nach dem Austenitisieren bis zum Wärmebehandeln in seiner Höhe auf das 1, 2- bis Dreifache vergrössert. The ring made of wire or tape is preferably increased in height from 1.2 to 3 times from the point of reception during or immediately after austenitizing until heat treatment.

Mit der Erfindung kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass die mechanischen Eigenschaften des wärmebehandelten und danach angelassenen Drahtes oder Bandes über den gesamten Ring in hohem Masse übereinstimmen. Ausserdem sind die erfindungsgemäss vorgesehenen Massnahmen für Anlagen geeignet, die für eine hohe Produktion ausgelegt werden müssen. With the invention it can be achieved in an advantageous manner that the mechanical properties of the heat-treated and subsequently tempered wire or strip overlap to a high degree over the entire ring. In addition, the measures provided according to the invention are suitable for systems which have to be designed for high production.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens und dafür einzusetzende Vorrichtungen werden im folgenden näher beschrieben: Preferred embodiments of the method according to the invention and devices to be used therefor are described in more detail below:

Das Ziel des Verfahrens, die hohe Gleichmässigkeit der mechanischen Eigenschaften des gehärteten und angelassenen Ringes in allen Elementen, wird erreicht, indem der z.B. von einem schwingungssteifen Träger aufzunehmende, vorher auf Austenitisierungstemperatur gebrachte Ring von Beginn der Aufnahme des Ringes an zu Resonanzschwingungen angeregt und diese Anregung fortgesetzt und insbesondere in der Phase des Eintauchens in das Härtemittel sowie bei völlig eingetauchtem Ring beibehalten wird, bis alle Volumenelemente des Drahtes bzw. Bandes martensitisch umgewandelt sind. The aim of the process, the high uniformity of the mechanical properties of the hardened and tempered ring in all elements, is achieved by the e.g. a ring to be picked up by a vibration-resistant support and previously brought to the austenitizing temperature is excited to resonate vibrations from the start of taking up the ring and this excitation is continued and is maintained in particular in the phase of immersion in the hardening agent and in the case of a completely immersed ring until all volume elements of the wire or Band are martensitic converted.

Als Folge dieser Massnahme kann unter anderem eine nur kurzfristige, nicht permanente Berührung zwischen kaltem Träger und heissem Ring und damit ein besserer Ausgleich des Temperaturverlustes im Bereich der kurzfristigen Kontaktstellen erreicht werden. Hinzu kommt, dass durch tangentiale Bewegung des Ringes immer wieder neue Kontaktstellen als Auflagepunkt hinzukommen können, also keine Stellen des Ringes benachteiligt sind. As a result of this measure, inter alia only a brief, non-permanent contact between the cold carrier and the hot ring and thus a better compensation of the temperature loss in the area of the short-term contact points can be achieved. In addition, tangential movement of the ring means that new contact points can always be added as support points, meaning that no points on the ring are disadvantaged.

Die Erregung des Ringes zu Eigenschwingungen während des Eintauchens in das Härtemittel ist ebenso zwingend, weil damit erreicht werden kann, dass jedes Element des Ringes unter nahezu gleichen Bedingungen abgeschreckt wird. Würde erst nach vollzogenem Eintauchen mit der Vibration begonnen, so wäre die vorausgehende Abkühlung ohne Vibration von den zuerst eingetauchten Elementen des The excitation of the ring to natural vibrations during immersion in the hardening agent is also imperative because it can be achieved that each element of the ring is quenched under almost the same conditions. If the vibration was only started after immersion, the previous cooling would be without vibration of the elements of the first immersed

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

640 272 640 272

Ringes eine andere als die der zuletzt eingetauchten. Zudem wäre die Phase der ersten Abkühlung — und diese ist entscheidend für den gesamten Abkühlungsverlauf — so un-gleichmässig wie jede bisherige konventionelle Abkühlung von Ringen. Ring different from that of the last immersed. In addition, the phase of the first cooling - and this is crucial for the entire cooling process - would be as uneven as any previous conventional cooling of rings.

Die tragende Fläche des schwingungssteifen Trägers kann zweckmässig die 1, 2- bis 3fache Länge der Ringhöhe haben, vorzugsweise die 2- bis 3fache. Der am Austenitisierungsofen aufgenommene, in Resonanz schwingende Ring kann sich dann über diese Tragfläche während des Transportes zum Härtebad gleichmässig ausbreiten. Diese Massnahme der im Vergleich zur Ringhöhe grösseren Länge des Trägers wirkt einer unzulässigen Überhitzung des Härtemittels im Bereich der Drahtwindungen entgegen. Werden mehrere Ringe auf einmal gehärtet, so sind diese in diesem Zusammenhang als ein Ring anzusehen. The supporting surface of the vibration-resistant support can expediently have 1, 2 to 3 times the length of the ring height, preferably 2 to 3 times. The resonating ring picked up on the austenitizing furnace can then spread evenly over this wing during transport to the hardening bath. This measure of the longer length of the carrier compared to the ring height counteracts an inadmissible overheating of the hardening agent in the area of the wire twists. If several rings are hardened at the same time, they are to be regarded as one ring in this context.

Diese vergrösserte Länge eines Ringes auf beispielsweise einem Haken schliesst zudem den Vorteil ein, dass die strömungstechnischen Bedingungen für jede einzelne Windung des Ringes idealen Härtebedingungen noch näher kommen können. This increased length of a ring on a hook, for example, also includes the advantage that the fluidic conditions for each individual turn of the ring can come even closer to ideal hardening conditions.

Das Schwingen von Teilen des Ringes im Härtemittel kann nicht nur — wie beim Beizen — den Vorteil des Auflösens permanenter Kontaktstellen zwischen den Windungen und damit des Auflösens von quasi geschlossenen Hohlräumen, die von drei dicht beieinander liegenden Windungen gebildet werden, zur Folge haben, sondern auch eine Erhöhung der Wärmeübergangszahl aufgrund der in der Richtung ständig wechselnden Relativbewegung zwischen Drahtelement und Härtemittel. Die in Grenzen gegebene Temperaturabhängigkeit des E-Moduls und damit die Verschiebung der Resonanzfrequenzen mit fallender Temperatur, muss bei der Wahl der Erregerfrequenz berücksichtigt werden. The vibration of parts of the ring in the hardening agent can not only - as with pickling - have the advantage of breaking permanent contact points between the turns and thus breaking open quasi-closed cavities, which are formed by three turns lying close together, but also an increase in the heat transfer coefficient due to the constantly changing relative movement between the wire element and hardener. The limited temperature dependency of the modulus of elasticity and thus the shift of the resonance frequencies with falling temperature must be taken into account when choosing the excitation frequency.

Zu der Massnahme, ab der Übernahme des Ringes bis zum Abschluss der Martensitbildung den Ring zu Eigenschwingungen anzuregen, kann vorzugsweise ein radiales Durchströmen des Ringes mit dem Härtemittel vorgesehen werden. Dabei kann zweckmässig eine Geschwindigkeit beim Anströmen von 0,1 bis 5 m/s. vorzugsweise 0,5 bis 1,5 m/s, aufrecht erhalten werden. Diese Geschwindigkeit ist die zu wählende absolute Geschwindigkeit des Härtemittels beim Eintritt oder Austritt aus dem Ring. Die relative Geschwindigkeit zwischen Härtemittel und Draht bzw. Band ist dann höher, und zwar einerseits wegen der Schwingungen der Elemente von Draht bzw. Band und andererseits wegen der Raumerfüllung durch die Drahtwindungen. As a measure to excite the ring to natural vibrations from the time the ring is taken over until the martensite formation is complete, the hardening agent can preferably flow radially through the ring. It can be expedient to have a flow velocity of 0.1 to 5 m / s. preferably 0.5 to 1.5 m / s. This speed is the absolute speed of the hardener to be selected when entering or leaving the ring. The relative speed between hardening agent and wire or strip is then higher, on the one hand because of the vibrations of the elements of wire or strip and on the other hand because of the space filling due to the wire windings.

Es ist bekannt, den Ring von einer Stirnseite anzuströmen (DE-PS 21 58 459). Die zweite Stirnseite wird dabei mit einer Platte verschlossen, so dass das Härtemittel gezwungen ist, radial durch den Ring zu treten. It is known to flow against the ring from one end face (DE-PS 21 58 459). The second end face is closed with a plate, so that the hardening agent is forced to pass radially through the ring.

Diese bekannte Massnehme hat jedoch Nachteile. Der Ring muss verhältnismässig genau positioniert werden, und durch das Anschlagen des schwingenden Ringes an die abschliessende Platte wird der Lärmpegel unnötig erhöht. Dagegen strömt nun hier das Härtemedium vorzugsweise von beiden Seiten des Ringes so zu, dass die axiale Geschwindigkeit des Mediums in der Mittel der einen Stirnseite des Ringes oder aber in der Mitte der Höhe des Ringes Null ist. However, this known measure has disadvantages. The ring has to be positioned relatively precisely, and the impact of the vibrating ring on the closing plate increases the noise level unnecessarily. In contrast, the hardening medium flows here preferably from both sides of the ring in such a way that the axial speed of the medium is zero in the middle of one end face of the ring or in the middle of the height of the ring.

In den Zeichnungen sind Einrichtungen zum Durchführen von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemässen Ver-fahres dargestellt, und zwar zeigen: Devices for carrying out exemplary embodiments of the method according to the invention are shown in the drawings, namely:

Fig. 1 eine Ausführungsform eines Härtebades, 1 shows an embodiment of a hardening bath,

Fig. 2 den Auslauf eines Rollenherdofens, 2 the outlet of a roller hearth furnace,

Fig. 3 eine Abdampfkammer zum Entfernen von Härtemittelresten nach dem Härten, 3 an evaporation chamber for removing hardener residues after hardening,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Anlassofen und Fig. 4 shows a cross section through a tempering furnace and

Fig. 5 einen Längsschnitt zu Fig. 4. 5 shows a longitudinal section to FIG. 4.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Härtebad wird ein schwingender C-Haken 1, der einen Ring 2 trägt, in ein Härtemittel 3 getaucht. Die zwei Stirnseiten 4 des Ringes 2 werden mit Härtemittel angeströmt. Das Härtemittel gelangt im 5 wesentlichen axial von beiden Seiten in den Innenraum des Ringes 2 und tritt radial durch den Ring 2 aus. Die Pumpen 5 sind so gewählt, dass die gewünschte radiale Strömungsgeschwindigkeit resultiert. In the hardening bath shown in FIG. 1, a vibrating C-hook 1, which carries a ring 2, is immersed in a hardening agent 3. The two end faces 4 of the ring 2 are flowed with hardening agent. The hardening agent essentially reaches the interior of the ring 2 axially from both sides and exits radially through the ring 2. The pumps 5 are selected so that the desired radial flow speed results.

Die Lage der Ebene mit der axialen Strömungsgeschwin-lo digkeit Null kann während des Härtevorganges zwischen Stirnseite und Mitte oder zwischen der einen und der anderen Stirnseite wandern, indem die Leistungen der Pumpen 5 entsprechend variiert werden. The position of the plane with the axial flow rate zero can move during the hardening process between the end face and the center or between the one and the other end face by varying the outputs of the pumps 5 accordingly.

Vor dem Wärmebehandeln muss der Draht oder das 15 Band auf die vorgesehene Temperatur, in der Regel (bei Stahl) die Austenitisierungstemperatur gebracht werden. Dazu bedient man sich in vielen Fällen eines Rollenherdofens. Fig. 2 zeigt den Auslauf eines solchen Rollenherdofens 6, der mit einer Tür 7 abgeschlossen ist. In ein Rol-20 lenbett 8 greift ein Schenkel 9 eines Kippstuhles ein, der mit einem Lager 10 ausserhalb des Ofens 6 befestigt ist. Sobald der Haken 1 in der Ausgangsposition ist und der Ring 2 oberhalb des Schenkels 9 auf dem Rollenherd zur Verfügung steht, wird die Tür 7 geöffnet und Kippstuhl wie 25 C-Haken aufeinander zu bewegt. Während sich der Kippstuhl dreht, wird der C-Haken abgestimmt auf diese Drehung horizontal und vertikal so bewegt, dass der Ring 2 auf den C-Haken 1 zu liegen kommt. Eine Palette 11 wird mechanisch auf dem Kippstuhl festgehalten und erst nach 30 Übergabe des Ringes 2 vom Kippstuhl genommen und zum Ofeneingang zurückgeführt. Before the heat treatment, the wire or the strip must be brought to the intended temperature, usually (for steel) the austenitizing temperature. In many cases, this is done using a roller hearth furnace. Fig. 2 shows the outlet of such a roller hearth furnace 6, which is closed with a door 7. In a Rol-20 lenbett 8 a leg 9 of a tilting chair engages, which is attached to a bearing 10 outside the furnace 6. As soon as the hook 1 is in the starting position and the ring 2 is available above the leg 9 on the roller hearth, the door 7 is opened and the tilting chair is moved towards one another like 25 C-hooks. While the tilting chair rotates, the C-hook is moved horizontally and vertically so that the ring 2 comes to rest on the C-hook 1. A pallet 11 is held mechanically on the tilting chair and is only removed from the tilting chair after the ring 2 has been handed over and returned to the furnace entrance.

Es kann zweckmässig sein, die tragende Fläche des Hakens 1 mit einer wärmeisolierenden Schicht zu versehen. Auch ist es denkbar, den Haken 1 zeitweise oder ständig zu 35 beheizen, insbesondere wenn mehrere Haken 1 in Wartestellung vor dem Ofen 6 verharren. It may be appropriate to provide the supporting surface of the hook 1 with a heat-insulating layer. It is also conceivable to heat the hook 1 temporarily or continuously, in particular if several hooks 1 remain in the waiting position in front of the oven 6.

Wichtig ist auch eine äusserst rasche Übergabe auf den Träger und ein nachfolgendes rasches Eintauchen. Dieser Bewegungsablauf wird in weniger als 30 s, vorzugsweise in 40 weniger als 10 s, durchgeführt. Diese Zeitspanne zählt vom Angenblick des Öffnens des Ofens 6 bis zum Augenblick des völligen Eintauchens des Ringes 2. Eine zusätzliche Massnahme, die besonders bei kleinen Drahtdurchmessern von z.B. 5,5 mm hilfreich ist, ist ein während des Transportes 45 vom Ofen 6 zum Härtebad den Ring umfassender Strahlenschutz geringer Wärmekapazität, der vorzugsweise aus mehreren Lagen dünner Metallfolien besteht. It is also important to transfer them to the carrier extremely quickly and then immerse them quickly. This sequence of movements is carried out in less than 30 s, preferably in 40 less than 10 s. This period of time counts from the moment the furnace 6 is opened until the ring 2 is completely immersed. An additional measure, which is particularly important for small wire diameters of e.g. 5.5 mm is helpful is a radiation protection of low heat capacity which encompasses the ring during the transport 45 from the furnace 6 to the hardening bath and which preferably consists of several layers of thin metal foils.

Diese schnelle Übergabe vom Austenitisierungsofen zum Härtebad ist für eine hohe Gleichmässigkeit der mechani-50 sehen Eigenschaften von gehärtetem und angelassenem Ring wichtig; denn bei langsamerer Übergabe kühlen aussenlie-gende Elemente des Drahtes oder Bandes mehr ab als innenliegende, und die Folge ist eine unterschiedliche Temperatur des Ringes im Augenblick des Härtens. Unterschied-55 liehe Härtegefüge und damit unterschiedliche Eigenschaften beispielsweise von Drahtelement zu Drahtelement, wären die Folge. This rapid transfer from the austenitizing furnace to the hardening bath is important for a high uniformity of the mechanical properties of the hardened and tempered ring; because when the transfer takes place more slowly, external elements of the wire or strip cool more than internal ones, and the result is a different temperature of the ring at the moment of hardening. This would result in a difference in hardness structure and thus different properties, for example from wire element to wire element.

Das hier beschriebene Verfahren zum Wärmebehandeln besteht aus den Schritten Austenitisieren, Härten (Abschrek-60 ken) und Anlassen. Alle Massnahmen dieser drei Verfahrensstufen müssen aufeinander abgestimmt sein, um ein optimales Arbeiten zu gewährleisten. Dasselbe gilt für zwischen den einzelnen Schritten liegende Abläufe, die oft einen erheblichen Einfluss auf die davor und/oder danach liegen-65 den Massnahmen haben. The process for heat treatment described here consists of the steps austenitizing, hardening (quenching-60 ken) and tempering. All measures of these three process stages must be coordinated to ensure optimal work. The same applies to processes between the individual steps, which often have a significant impact on the measures before and / or after.

So ist es zweckmässig, nach dem Härten des Ringes in gleicher Weise, bei härterissempfindlichen Qualitäten schwächer, zu Eigenschwingungen anzuregen, um das im Ring So it is useful, after hardening of the ring in the same way, weaker for hardness-sensitive qualities, to induce natural vibrations to prevent this in the ring

640 272 640 272

haftende Härtemittel über einer Auffangwanne auszuschütteln. Die Reste des Härtemittels werden z.B. in einer Abdampfkammer bei anhaltender Erregung zu Eigenschwingungen entfernt, wobei ein heisses Gas oder heisse Luft radial durch den Ring strömt. In manchen Fällen genügt es, ohne Erregung zu Eigenschwingungen z.B. heisse Luft durch den Ring zu drücken. Shake out the adhesive hardening agent over a drip pan. The residues of the hardener are e.g. removed in an evaporation chamber with continued excitation to natural vibrations, whereby a hot gas or hot air flows radially through the ring. In some cases, it is sufficient to cause natural vibrations without excitation, e.g. to push hot air through the ring.

Auch diese Massnahme hat zum Ziel, die hohe Gleichmässigkeit der mechanischen Eigenschaften des gehärteten und angelassenen Drahtringes nicht zu gefährden. Würden Reste des Härtemediums, die z.B. zwischen drei eng beieinanderliegenden Windungen eingefangen sind, im Ring verbleiben, so würden diese Reste beim Anlassen erst allmählich verdampfen und die betroffenen Windungselemente im Gegensatz zu trockenen Elementen des Ringes aus Draht oder Band sehr viel länger verhältnismässig kalt bleiben und demzufolge weniger lang angelassen werden. This measure also aims at not endangering the high uniformity of the mechanical properties of the hardened and tempered wire ring. Would residues of the hardening medium, e.g. are trapped between three closely spaced turns, remain in the ring, these residues would only gradually evaporate when tempered and, in contrast to dry elements of the ring made of wire or ribbon, the affected turn elements remain relatively cold for a much longer time and are therefore left on for less time.

Fig. 3 zeigt den Querschnitt einer Abdampf kammer 12, durch die die Ringe 2 zwischen dem Härten und dem Anlassen geschleust werden. In dieser Kammer 12 werden die Reste des Härtemittels aus dem Ring 2 dadurch entfernt, Fig. 3 shows the cross section of an exhaust chamber 12 through which the rings 2 are sluiced between hardening and tempering. In this chamber 12 the residues of the hardening agent are removed from the ring 2 by

dass ein Saugrohr 13 an die eine Stirnseite des Ringes 2 gelegt ist, während die andere Stirnseite mit einer Platte 14 verschlossen ist. Heisses Gas wird über einen Stutzen 15 in die Kammer 12 geleitet. Es tritt radial von aussen durch den Ring 2 und wird innen über das Rohr 13 abgesaugt. Getragen wird der Ring 2 durch den Haken 1. Dieser wiederum wird getragen von einem Tragholm 16, der in eine Transportkette 17 eingreift. Diese Kette wird durch Räder 18 in Schritten bewegt. Eine Abdichtung 19 schliesst aus, dass heisse Luft in eine über der Abdampfkammer 12 liegende zweite Kammer 20 eindringt. In dieser Kammer 20 wird vorteilhafterweise ein geringer Überdruck aufrechterhalten. that a suction pipe 13 is placed on one end of the ring 2, while the other end is closed with a plate 14. Hot gas is fed into the chamber 12 via a nozzle 15. It passes radially from the outside through the ring 2 and is sucked off inside via the tube 13. The ring 2 is carried by the hook 1. This in turn is carried by a carrying bar 16 which engages in a transport chain 17. This chain is moved in steps by wheels 18. A seal 19 precludes hot air from entering a second chamber 20 located above the evaporation chamber 12. A slight excess pressure is advantageously maintained in this chamber 20.

Für das über den Stutzen 15 zugeführte heisse Gas soll die Strömungsgeschwindigkeit bei 1 bis 10 m/s und die Temperatur bis maximal etwa 300°C liegen. For the hot gas supplied via the nozzle 15, the flow rate should be 1 to 10 m / s and the temperature up to a maximum of about 300 ° C.

Das mit den Öldämpfen angereicherte heisse Gas bzw. die mit den Dämpfen angereicherte heisse Luft kann ausserhalb der Kammer 12 beispielsweise durch eine Brennkammer geführt werden. In ihr werden die Öldämpfe verbrannt. Die freiwerdende Wärme kann zum Vorwärmen des Ringes in der Abdampfkammer 12 genutzt werden. The hot gas enriched with the oil vapors or the hot air enriched with the vapors can be passed outside the chamber 12, for example through a combustion chamber. The oil vapors are burned in it. The heat released can be used to preheat the ring in the evaporation chamber 12.

Für das Ziel, eine über den ganzen Ring hohe Gleichmässigkeit der mechanischen Eigenschaften des Drahtes oder Bandes zu erreichen, sind auch die Vorgänge beim abschliessenden Anlassen von wesentlicher Bedeutung. Entsprechend der Arbeitsweise beim Härten (Fig. 1) ist deshalb vorgesehen, die vertikal gelagerten Ringe beidseitig radial mit einem Wärmeträger zu durchströmen, wie das in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. For the goal of achieving a high level of uniformity of the mechanical properties of the wire or strip over the entire ring, the processes during the final tempering are also of major importance. Corresponding to the way of working during hardening (FIG. 1), provision is therefore made to flow radially through both sides of the vertically mounted rings with a heat transfer medium, as is shown in FIGS. 4 and 5.

Diese Art des Anlassens von Ringen hat gegenüber dem üblichen Anlassen oder Glühen von Ringen, bei dem die stehenden Ringe auf Paletten durch einen Rollenherdofen geführt werden, den Vorzug, dass die hohe Durchlässigkeit des auf das 1, 2- bis 3fache verlängerten Ringes erhalten bleibt, die gezielte radiale Durchströmung eine um das 3fache höhere mittlere Wärmeübergangszahl zu erzielen erlaubt und die Gleichmässigkeit des Anlassens im Vergleich zur konventionellen Vorgehensweise entscheidend verbessert ist. Die im zweiten Verfahrensschritt, beim Härten, gemachten Anstrengungen, eine hohe Gleichmässigkeit über alle Elemente des Drahtringes zu erreichen, wird durch die beschriebene Art des Anlassens ergänzt. This type of annealing of rings has the advantage over the usual annealing or annealing of rings, in which the standing rings on pallets are passed through a roller hearth furnace, in that the high permeability of the ring, which has been extended 1-2 times, is retained. the targeted radial flow allows to achieve a 3 times higher average heat transfer coefficient and the smoothness of the tempering is significantly improved compared to the conventional procedure. The efforts made in the second process step, hardening, to achieve high uniformity over all elements of the wire ring is supplemented by the type of tempering described.

Die Fig. 4 und 5 zeigen einen Quer- bzw. einen Längsschnitt eines neuartigen Anlassofens 24. Vorgesehen ist die beschriebene (Fig. 3) Art des Transportes der Ringe 2 mit Hilfe von Haken 1 und einer Transportkette 17. Die beiden Stirnseiten 4 der Ringe 2 werden mit heissem Gas angeströmt. Die Strömungsführung ist der Fig. 4 zu entnehmen. Das Gas wird aus dem Ofen 24 über einen Ventilator 21 abgesaugt und über strömungsführende Rohre 22 auf beide Stirnseiten 4 des Ringes 2 gerichtet. Die Beheizung des Gases erfolgt in diesem Beispiel durch senkrecht hängende Strahlheizrohre 23. 4 and 5 show a cross-section and a longitudinal section of a novel starting furnace 24. The described (FIG. 3) type of transport of the rings 2 is provided with the aid of hooks 1 and a transport chain 17. The two end faces 4 of the rings 2 are blown with hot gas. The flow guidance can be seen in FIG. 4. The gas is sucked out of the furnace 24 via a fan 21 and directed to both end faces 4 of the ring 2 via flow pipes 22. In this example, the gas is heated by vertically hanging radiant heating tubes 23.

In dem Anlassofen 24 haben die Ringe 2 vorzugsweise die gleiche Lage wie in der Abdampfkammer 12 in Fig. 3; sie hängen auf einem Haken 1. Damit ist der Vorteil verbunden, dass sie aufgrund ihrer um das 1, 2- bis 3fache ver-grösserten Ringhöhe radial leicht vom Wärmeträger durchströmt werden können. Die beschriebene spezielle Ausführung des Anlassofens 24 sichert eine hohe Gleichmässigkeit beim Anlassen und damit gleichmässige mechanische Eigenschaften aller Elemente des Ringes. In the tempering furnace 24, the rings 2 are preferably in the same position as in the evaporation chamber 12 in FIG. 3; they hang on a hook 1. This has the advantage that due to their ring height being increased by 1, 2 to 3 times, the heat transfer medium can flow through them radially. The described special design of the starting furnace 24 ensures a high degree of uniformity during starting and thus uniform mechanical properties of all elements of the ring.

Das beschriebene Verfahren und die Enrichtungen zum Durchführen desselben sind speziell zum Vergüten von Stählen entwickelt worden, die je nach Wahl des Härtemittels und seiner Temperatur vorzugsweise in Martensit und ggf. auch in Bainit umwandeln, und die nach dem Härten je nach gewünschter Festigkeit mehr oder weniger hoch angelassen werden. Das Verfahren und die Einrichtungen, insbesondere nach den Ansprüchen 1 bis 8, sind jedoch auch für nicht umwandlungsfähige Stähle geeignet, z.B. austeni-tische, nichtrostende Stähle, die von hoher Temperatur abgeschreckt werden müssen, um eine Chromkarbidbildung und damit einen Verlust an Korrosionswiderstand auszu-schliessen. Auch Nichteisenmetalle, die von Lösungstemperatur abgeschreckt werden, um sie gut verformen zu können, können nach dem beschriebenen Verfahren behandelt werden. The described method and the devices for carrying it out have been specially developed for tempering steels which, depending on the choice of hardening agent and its temperature, preferably convert into martensite and possibly also into bainite, and which after hardening more or less depending on the desired strength be started high. However, the method and the devices, in particular according to claims 1 to 8, are also suitable for non-convertible steels, e.g. austenitic, stainless steels that have to be quenched from high temperatures to prevent chromium carbide formation and thus a loss of corrosion resistance. Non-ferrous metals that are quenched from solution temperature in order to be able to deform them well can also be treated using the described method.

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

V V

2 Blätter Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

640 272 PATENT CLAIMS

1. A method for the heat treatment of wire or strip coiled into rings, the rings being austenitized, hardened under excitation to natural vibrations and then tempered, characterized in that the excitation to natural vibrations begins during or immediately after austenitizing and with the ring being flooded with hardening agent is continued during the quenching process until all parts of the volume of the ring have been martensitic converted.

2. The method according to claim 1, characterized in that the ring is increased in height from 1, 2 to 3 times from the inclusion during or immediately after austenitizing until hardening.

3. The method according to claim 1, characterized in that the excitation frequency within the natural frequency range of the individual. There are turns or parts of turns of the ring and it is selected so that it remains in the resonance frequency range of the ring during hardening.

4. The method according to claim 1, characterized in that the rings are flowed at the end face from both sides with hardening agent and the two flow velocities are matched to one another in such a way that the axial velocity is zero in the middle of the one end face or the end face is flowed at the same flow rate and the flow velocity between 0.1 and 5 m / s, preferably between 0.5 and 1.5 m / s, is selected.

5. The method according to claim 1, characterized in that the transport of the ring from the austenitizing furnace to the complete immersion of the ring in the hardening agent in less than 30, preferably less than 10 seconds, is carried out and with rapidly converting qualities and small dimensions of the heat-treated material this is covered by radiation protection during transport.

6. Device for performing the method according to claim 1, with an austenitizing furnace (6), a hardening bath (3) and a carrier (1) for taking over one or more of the rings (2) from the austenitizing furnace (6) and immersing the or the rings (2) into the hardening bath (3), characterized by means for continuously vibrating the carrier (1) in order to excite the ring or rings (2) to vibrate at least on the way from the austenitizing furnace (6) to the hardening bath (3) and while immersing in the same.

7. The device according to claim 6, characterized in that the carrier (1), which has to take over the hot wire or band ring (2), has a heat-insulating wing layer and / or the wing is temporarily or continuously heated.

8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that at the exit of the austenitizing furnace (6) a tilting chair (9) is arranged so that the hot ring (2) with the pallet (11) from the furnace hearth (8) can be lifted, tilted and after opening the austenitizing furnace (6) it can be tilted further by 90 ° and that the carrier (1) is designed as a hook for taking over the ring (2).

9. Device according to one of claims 6 to 8, with a tempering furnace (24) downstream of the hardening bath (3), characterized in that between the hardening bath (3) and tempering furnace (24) a chamber (12) and means (13, 14, 15) are provided, with the aid of which the rings (2), which are vertically mounted on hooks (1), with or without excitation to natural vibrations, are flowed through radially by hot gas or hot air.

10. Device according to one of claims 6 to 9, with a tempering furnace (24) connected downstream of the hardening bath (3),

characterized in that the tempering furnace (24) has means (21, 22) with which both end faces (4) of the rings (2) vertically mounted on hooks (1) can be flown with hot gas and the rings (2) can be radially flooded.