CH668082A5 - Verfahren zur druckwasserabschreckung von walzstahlerzeugnissen und anwendung des verfahrens. - Google Patents

Description

668 082

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Druckwasserabschreckung von Walzstahlerzeugnissen, bei dem die im Kern verbleibende Restwärme ein Selbstanlassen der abgeschreckten Randschicht bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzstahlerzeugnis an seiner Oberfläche so schroff abgeschreckt wird, dass bei einer Abschreckung von einer Endwalztemperatur von etwa 1000 °C auf eine Ausgleichstemperatur über 500 °C die Temperatur des Kerns unmittelbar nach Beendigung der Abschreckung nur maximal 30 °C unter der ursprünglichen Endwalztemperatur liegt.

2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von thermisch verfestigten Betonstählen.

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Druckwasserabschreckung von Walzstahlerzeugnissen, bei dem die im Kern verbleibende Restwärme ein Selbstanlassen der abgeschreckten Randschicht bewirkt, sowie eine Anwendung dieses Verfahrens.

Verfahren zur Druckwasserabschreckung von Walzgut sind seit Anfang der 60er Jahre bekannt. Nach der DE-PS 84615 wird im Anschluss an das letzte Gerüst eines Walzwerkes eine Wasserabschreckung bei Betonstahl von etwa 1000 °C Walzgutendtemperatur auf eine Ausgleichstemperatur von etwa 650 °C durchgeführt, wobei sich die Kerntemperatur am Ende der Kühlzeit auf etwa 800 °C vemindert hat und die Randtemperatur des Walzgutes bei etwa 150°C liegt. Die DE-AS 23 53 034 beschreibt das gleiche Verfahren,

bezieht sich aber darauf, dass durch eine schroffe Abkühlung die Kerntemperatur am Ende der Druckwasserabschreckung noch etwa 850°C beträgt. Die DE-AS 2439784 bezieht sich auf die Abkühlung von geripptem Betonstahl, der mit einer Abkühlgeschwindigkeit von mindestens 1000°C/s in einer Stufe auf eine Randtemperatur im Bereich von 100 bis 300°C abgekühlt und anschliessend zu Bunden gehaspelt wird.

Auch die DE-PS 2426920 und die DE-PS 2900271 befassen sich mit der Herstellung von Betonstahl mittels einer intensiven Wasserabkühlung, wobei hier jedoch keine Kerntemperaturen und Abkühlgeschwindigkeiten genannt werden.

In den erstgenannten drei Patentschriften werden Werte für die erreichten Kühlintensitäten genannt, die bei der Druckwasserabkühlung von geripptem Betonstahl bzw. -draht erreicht worden sind.

Die mit den bekannten Verfahren der Druckwasserabschreckung von Walzstahlerzeugnissen erzielten Festigkeitswerte sind ausreichend, die Dehnungswerte jedoch erfüllen gerade noch knapp die zulässig geforderten Grenzwerte. Dem gegenwärtigen Trend zu höheren Dehnungswerten kann mit den derzeit bekannten Verfahren nicht mehr entsprochen werden.

Die Erfindung bezweckt, die Gebrauchseigenschaften der thermisch verfestigten Walzstahlerzeugnisse, insbesondere der Betonstähle zu verbessern und den Anwendungsbereich dieser Stähle zu erweitern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zur Druckwasserabschreckung von Walzstahlerzeugnissen die Kühlparameter so zu verändern, dass bei gleichbleibenden Festigkeitseigenschaften die Dehnungswerte verbessert werden.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch, dass das Walzstahlerzeugnis an seiner Oberfläche so schroff abgeschreckt wird, dass bei einer Abschreckung von einer Endwalztemperatur von etwa 1000 °C auf eine Ausgleichstemperatur über 500 °C die Temperatur des Kerns unmittelbar nach Beendigung der Abschreckung nur um maximal 30 °C unter der ursprünglichen Endwalztemperatur liegt.

Bei einer derart schroffen Abschreckung treten Grenzbedingungen auf, bei denen die Wärmeübergangskriterien keine weitere Temperatursenkung des Kerns zulassen.

Die Vorteile eines solchen Verfahrens bestehen darin,

dass die geringen Randtemperaturen ein verbessertes Marten-sitgefüge in der Randzone bewirken. Die kürzeren Kühlzeiten führen zu einer weniger tiefen Martensitschicht, während der Anteil der ferritisch-perlitischen Kernmasse bei einem äusserst geringen Anteil der Übergangszone zwischen ferritisch-perlitischer Kernmasse und der hochangelassenen Martensit-randschicht grösser wird.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung von thermisch verfestigten Betonstählen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Ein gerippter Betonstahl mit einem Durchmesser von 12 mm wurde bei einer Relativgeschwindigkeit von 15 m/s zwischen Walzgut und Kühlmedium abgeschreckt. Die Temperaturabsenkung des Kerns unmittelbar nach Beendigung des Abschreckens von einer Endwalztemperatur um 1000°C betrug bei diesen Wärmeübergangskriterien etwa 20 °C,

wobei der Betonstahl nach dem Selbstanlassen eine Temperatur von annähernd 600 °C aufwies. Im Vergleich dazu wurde die Relativgeschwindigkeit auf 7 m/s reduziert, d.h. die Kühlzeit entsprechend verlängert. Auch in diesem Falle wurde eine Ausgleichstemperatur von etwa 600 °C erreicht.

Es zeigte sich, dass der Stahl, der mit einer Relativgeschwindigkeit von 15 m/s zwischen Walzgut und Kühlmedium abgeschreckt wurde, eine um 20% höhere Dehnung gegenüber den mit einer Relativgeschwindigkeit von 7 m/s hergestellten Stählen aufwies, wo hingegen die erzielten Festigkeiten nahezu die gleichen Werte hatten.

Eine Untersuchung des Gefüges ergab, dass der vergrös-serte Anteil der ferritisch-perlitischen Kernmasse in etwa dem prozentualen Anstieg der Dehnungswerte entspricht.

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