CH717793B1 - Wärmebehandlung von Stahldraht. - Google Patents
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Abstract
Beim erfindungsgemässen Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht (1) nach dem Walzen vor einem Biegevorgang wird gewalzter Stahldraht (1) bereitgestellt, welcher aufgrund des Walzvorgangs eine Temperatur von 80°C - 120°C aufweist. Der 80°C - 120°C warme Stahldraht (1) wird in eine Wärmebehandlungskammer (2) zugeführt und von 80°C - 120°C Eingangstemperatur auf 150°C - 250°C Ausgangstemperatur im kontinuierlichen Durchlauf aufgeheizt und vorzugsweise durch Biegen weiterverarbeitet.
Description
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Wärmebehandlung von Stählen nach dem Walzen vor dem Biegevorgang.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Öfen zum Glühen von Stählen bekannt. Beim Glühen von Stählen werden diese üblicherweise in einen Temperaturbereich von 550°C bis 1300°C erhitzt um Umwandlungen im Gefüge zu erzielen. Beispielsweise sind folgende Öfen aus dem Stand der Technik bekannt.
[0003] CN203498433Uveröffentlicht am 26.03.2014, offenbart einen Glühofen mit einem Glühschrank, einer Glühführungsrolle A und einer Glühführungsrolle B, die am oberen bzw. unteren Teil des Glühschranks angeordnet sind, einer Bleidrahtrolle oberhalb der oberen Glühführungsrolle A, Trocknern im Glühschrank und einer äußeren Abdeckung des Glühschranks.
[0004] JP2009091642Averöffentlicht am 30.04.2009 offenbart eine Glühvorrichtung zum kontinuierlichen Glühen eines Stahlbandes, das durch den Glühofen von einer Einlassseite zu einer Auslassseite des Glühofens bewegt wird, wobei das Führungselement zum Führen des Stahlbandes, um es durch den Glühofen einzuführen, außerhalb des Glühofens angeordnet ist und sich entlang des Glühofens von der Einlassseite zur Auslassseite erstreckt, und ein Einführungsschlitz zum Einführen des Führungselements in den Glühofen so angeordnet ist, dass er sich entlang des Glühofens von der Einlassseite zur Auslassseite des Glühofens erstreckt, und auch Dichtungsmittel zum Schließen der Führungsschlitze vorgesehen sind.
[0005] Jedoch handelt es sich bei derartigen Anlagen zumeist entweder um Glühöfen bei denen die Werkstücke entweder diskontinuierlich der Wärmebehandlung unterzogen werden, oder um sehr grosse Anlagen. So wird beim so genannten Kontiglühen Stahlband oder Stahldraht abgewickelt und passiert in einem kontinuierlichen Prozess einen mehrere hundert Meter langen Glühofen. Beim oft angewendeten Spannungsarmglühen werden Temperaturen zwischen 480 °C und 680 °C benötigt um Eigenspannungen des Werkstücks, welche vorher durch Bearbeitung oder mechanische Verformung entstanden sind zu beheben. Der Nachteil dieser Wärmebehandlungen sind die langen Prozesszeiten oder sehr grossen Anlagengrössen. Auch ist nicht immer eine derart starke Gefügeveränderung gewünscht.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0006] Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin die bekannten Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht derart zu optimieren, dass ein Kompromiss aus zu erzielenden Materialeigenschaften und einer ökonomischen Anlagengrösse und Prozesszeiten realisiert wird.
[0007] Das erfindungsgemässe Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht nach dem Walzen vor einem Biegevorgang, wird vom unabhängigen Anspruch 1 definiert.
[0008] In einer bevorzugten Variante des Verfahrens zur Wärmebehandlung von Stahldraht nach dem Walzen wird der gewalzte Stahldraht vor dem Biegevorgang in eine Wärmebehandlungskammer zugeführt. Gute Resultate können erzielt werden, wenn die Wärmebehandlung dem Walzen direkt nachgeschaltet wird. Somit kann die Erwärmung des Stahldrahtes durch den Walzvorgang genutzt werden. Dies ermöglicht eine energieeffiziente Wärmeführung, da der Stahldraht eingangsseitig der Wärmebehandlung durch das Walzen bereits vorgewärmt ist. Vorzugsweise wird gewalzter Stahldraht bereitgestellt, welcher aufgrund des Walzvorgangs eine Temperatur von 80°C - 120°C aufweist. Der im Wesentlichen 80°C - 120°C warme Stahldraht wird in eine Wärmebehandlungskammer zugeführt und von 80°C - 120°C Eingangstemperatur auf 1 50°C - 250°C Ausgangstemperatur im kontinuierlichen Durchlauf erhitzt. Nach dem Erhitzen kann der auf 1 50°C - 250°C aufgeheizte Stahldrahtes vorzugsweise durch Biegen weiterverarbeitet werden. Durch das Erhitzen wird das Risiko von spannungsbedingten Rissen verringert. Hierzu ist die Wärmebehandlungskammer vorzugsweise hinter der Walzvorrichtung angrenzend angeordnet um den vom Walzvorgang 80°C - 120°C erwärmten Stahldraht zuzuführen.
[0009] Üblicherweise erhitzt sich der Stahldraht beim Walzen auf etwa 80°C - 120°C durch die Oberflächenreibung. Der Stahldraht wird bei der Wärmebehandlung von 80°C - 120°C Eingangstemperatur auf 150°C - 250°C Ausgangstemperatur im kontinuierlichen Durchlauf erhitzt und vorzugsweise durch Biegen weiterverarbeitet. Gute Resultate können erzielt werden, wenn der Stahldraht kontinuierlich im Durchlauf erhitzt wird. Vorzugsweise wird der Stahldraht zum Abbau von Spannungen im Gefüge bis in die Anlassstufe 1 aufgeheizt. Die Temperatur wird hierbei üblicherweise an einer Oberfläche des Drahtes gemessen.
[0010] Typischerweise wird der Stahldraht kalt gewalzt. Bei der Kaltumformung wird der Stahldraht unterhalb der Rekristallisationstemperatur plastisch umgeformt. Durch die dabei auftretende Kaltverfestigung steigt die Werkstofffestigkeit an, es wird jedoch auch die Duktilität verringert. Durch das Erhitzen, auch Anlassen genannt, wird der Stahldraht im Vergleich zum Ausgangszustand vor dem Anlassen weicher, wobei dem Verlust an Härte eine höhere Zähigkeit des Materials gegenübersteht.
[0011] In einer Variante des Verfahrens zur Wärmebehandlung von Stahldraht wird der Stahldraht mittels einer Mehrzahl von Gasbrennern aufgeheizt. Alternativ kann der Stahldraht auch induktiv erwärmt werden. Gute Resultate können erzielt werden, wenn der Stahldraht in einer gekapselten Wärmebehandlungskammer aufgeheizt wird. Vorzugsweise weist die gekapselte Wärmebehandlungskammer eine Länge von im Wesentlichen 800 mm - 1 500 mm und einen Querschnitt von 80 mm - 150 mm auf. Bei einer Länge der Wärmebehandlungskammer von im Wesentlichen 1000 mm wird ein gutes Verhältnis von Anlagengrösse und Durchlaufgeschwindigkeit erzielt.
[0012] In einer bevorzugten Variante wird der Stahldraht vor der Wärmebehandlung mittels Profilwalzen gewalzt. Der Stahldraht wird typischerweise endlos verarbeitet. Dies bedeutet, dass der Stahldraht auf Spulen oder Rollen, auch Coils genannt, dem Verfahren zugeführt werden kann. In einer Variante des Verfahrens ist der Stahldraht als Betonstahl ausgeführt. Mittels Profilwalzen können beispielsweise Schrägrippen auf den Stahldraht gewalzt werden. Mittels der Profilwalzen kann der Stahldraht zu Armierungseisen geformt werden indem Rippen auf die Mantelfläche des Stahldrahtes gewalzt werden.
[0013] Nach dem Profilwalzen des Stahldrahtes wird dieser der Wärmebehandlungskammer im Durchlauf kontinuierlich zugeführt. Gute Resultate können erzielt werden, wenn die Wärmebehandlungskammer als gekapselte Wärmekammer ausgeführt ist, welche eine Länge von im Wesentlichen 1000mm und einen Querschnitt von 100x100 mm aufweist. Vor dem nachgelagerten Biegevorgang kann der Stahldraht optional abgelängt werden.
LISTE DER FIGUREN
[0014] Anhand der in den nachfolgenden Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Beschreibung werden Aspekte der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Variante der Wärmebehandlungskammer zur Verwendung für ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht; Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Variante von Profilwalzen mittels derer der Stahldraht gewalzt wird.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
[0015] Figur 1zeigt eine schematische Ansicht einer Variante der Wärmebehandlungskammer 2 zur Verwendung für ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht 1. Die gezeigte Wärmebehandlungskammer 2 eignet sich zur Verwendung für ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht 1 nach dem Walzen. Der durch das Walzen auf etwa 80°C - 120°C aufgewärmte Stahldraht 1 wird bereitgestellt und in die Wärmebehandlungskammer 2 zugeführt. In der Wärmebehandlungskammer wird der Stahldraht 1 von 80°C - 120°C Eingangstemperatur auf 150°C - 250°C Ausgangstemperatur aufgeheizt. Anschliessend wird der aufgeheizte Stahldraht direkt weiterverarbeitet, vorzugsweise gebogen. Beim gezeigten Verfahren wird der Stahldraht 1 kontinuierlich im Durchlauf erhitzt. Das Erhitzen erfolgt in der gezeigten Variante mittels einer gekapselten Wärmekammer, welche eine Länge von im Wesentlichen 1000mm und einen Querschnitt von 100x100 mm aufweist. Die gezeigte Wärmebehandlungskammer umfasst eine Mehrzahl Gasbrenner 4. Der Stahldraht 1 wird vorzugsweise bis in die Anlassstufe 1 aufgeheizt. Das Aufheizen bis in die Anlassstufe 1 führt zur Verringerung von Spannungen im Gefüge.
[0016] Figur 2zeigt eine schematische Ansicht einer Variante des Walzvorgangs, mittels Profilwalzen 3, welche der Wärmebehandlung vorgelagert ist. Hierbei wird der Stahldraht 1 mittels der Profilwalzen 3 gewalzt. In der gezeigten Variante wird der Stahldraht 1 mittels drei Profilwalzen 3 gewalzt, welche mit Bezug zur Längsachse 5 des Stahldrahtes versetzt zueinander angeordnet sind. In der gezeigten Variante werden mittels der drei Profilwalzen 3 Schrägrippen auf den Stahldraht 1 gewalzt. In der gezeigten Variante wird der Stahldraht 1 vorzugsweise endlos verarbeitet. Dies bedeutet, dass der Stahldraht auf Spulen oder Rollen, auch Coils genannt, dem Verfahren zugeführt wird. In einer Variante des Verfahrens ist der Stahldraht 1 als Betonstahl ausgeführt. Mittels der drei Profilwalzen 3 werden Schrägrippen auf den Stahldraht 1 gewalzt. Mittels der Profilwalzen 3 kann der Stahldraht 1 zu Armierungseisen geformt werden.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN
[0017] 1 Stahldraht 2 Wärmebehandlungskammer 3 Profilwalzen 4 Gasbrenner 5 Längsachse
Claims (8)
1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht (1) nach dem Walzen vor einem Biegevorgang, umfassend die folgenden Schritte:
a. Bereitstellen von gewalztem Stahldraht (1), welcher aufgrund des Walzvorgangs eine Temperatur von 80°C - 120°C aufweist;
b. Zuführen des 80°C - 120°C warmen Stahldrahtes (1) in eine Wärmebehandlungskammer (2);
c. Aufheizen des Stahldrahtes (1) auf 150°C - 250°C Ausgangstemperatur im kontinuierlichen Durchlauf;
d. Weiterverarbeiten des auf 150°C - 250°C aufgeheizten Stahldrahtes (1), vorzugsweise durch Biegen.
2. Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht (1) nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlungskammer (2) hinter der Walzvorrichtung angrenzend angeordnet ist um den vom Walzvorgang 80°C - 120°C erwärmten Stahldraht (1) zuzuführen.
3. Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Stahldraht (1) mittels einer Mehrzahl von Gasbrennern (4) aufgeheizt wird.
4. Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Stahldraht (1) in einer gekapselten Wärmebehandlungskammer (2) aufgeheizt wird.
5. Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die gekapselte Wärmebehandlungskammer (2) eine Länge von 800 mm - 1500 mm und einen Querschnitt von 80 mm - 150 mm aufweist.
6. Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Stahldraht (1) mittels Profilwalzen (3) gewalzt ist, welche mit Bezug zur Längsachse des Stahldrahtes versetzt angeordnet sind.
7. Wärmebehandlunaskammer (2) zur Verwendung für ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahldraht nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlungskammer (2) als gekapselte Wärmekammer (2) ausgeführt ist, welche eine Länge von im Wesentlichen 1000mm und einen Querschnitt von 100×100 mm aufweist.
8. Stahldraht (1) hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CH70422/21A CH717793B1 (de) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | Wärmebehandlung von Stahldraht. |
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