DD154614A1 - PROCESS FOR PRODUCING SPRING WIRE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Federdraht, wobei der Walzdraht durch gezielte Abkuehlung aus der Walzhitze solche Festigkeits- und Plastizitaetsrelationen erhaelt, dass er ohne nachfolgende Patentierung nur durch ein bis drei Kaltzuege die geforderten Gebrauchswerteigenschaften erhaelt. Oekonomisches Ziel der Erfindung ist die Einsparung von Arbeitsstufen des Patentierens und des Kaltziehens bei gleichbleibenden Gebrauchswerteigenschaften. Die technische Aufgabe der Erfindung sieht hierzu vor, un- oder niedriglegierten Walzdraht mit mehr als 0,40%C ein-oder mehrstufig aus der Walzhitze oder nach gesonderter Erwaermung und nachfolgendem Haspeln zu Coils so abzuschrecken, dass in Folge eines gezielten heterogenen Gefuegeaufbaues ueber den Querschnitt des Drahtes die Festigkeits- und Plastizitaetsrelationen soweit verbessert werden, dass ohne Patentieren mit nur ein bis drei Zuegen gebrauchsfertiger Federdraht bis zu 16 mm Durchmesser gefertigt werden kann.The invention relates to a method for the production of spring wire, wherein the wire rod by targeted Abkuehlung from the rolling heat such strength and plasticity relations obtains that he gets without subsequent patenting only by one to three cold strands the required utility value properties. Economic goal of the invention is the saving of stages of patenting and cold drawing with constant use value characteristics. The technical task of the invention for this purpose is to quench unalloyed or low-alloyed wire rod with more than 0.40% C from the rolling heat or after separate heating and subsequent coiling into coils in such a way that as a result of a targeted heterogeneous structure of the structure Cross section of the wire strength and plasticity relations are improved so far that can be manufactured without patenting with only one to three trains ready to use spring wire up to 16 mm diameter.
Description
2 2 5401 -4-2 2 5401 -4-
Erfinder: PA 130 Inventor : PA 130
Pr.-Ing. Hans-Hermann Rönnecke Dr.-Ing. Heinz Klaas Dipl.-Ing. Hans Steininger .Dipl.-Ing. Galina SchulzPr.-Ing. Hans-Hermann Rönnecke Dr.-Ing. Heinz Klaas Dipl.-Ing. Hans Steininger. Dipl.-Ing. Galina Schulz
Vertreter: IPC: C 21 D 9/52 Representative : IPC: C 21 D 9/52
Ernst-Karl TollbrechtErnst-Karl Tollbrecht
YEB Stahl- und WalzwerkYEB steel and rolling mill
"Wilhelm Florin" ."Wilhelm Florin".
VEB Qualitäts- und Edelstahl-Kombinat .VEB quality and stainless steel combination.
- Büro für Schutzrechte -- Office for Property Rights -
1422 Hennigsdorf1422 Hennigsdorf
Veltener StraßeVeltener street
Verfahren zur Herstellung von FederdrahtMethod for producing spring wire
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Federdraht, wobei ein Walzdraht aus un- oder niedriglegiertem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,40 % aus der Hitze in einer oder mehreren Kühlstufen an seiner Oberfläche auf eine unter M liegende Temperatur abgekühlt wird. Der auf diese Weise behandelte Walzdraht soll ohne- weitere Wärmebehandlung als Vormaterial für Federdraht in vielfältiger Form im Maschinenbau·einsetzbar sein.The invention relates to a method for producing spring wire, wherein a wire rod of unalloyed or low-alloy steel with a carbon content of more than 0.40 % from the heat in one or more cooling stages is cooled at its surface to a temperature below M. The wire rod treated in this way should be usable without further heat treatment as a starting material for spring wire in a variety of forms in mechanical engineering.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die konventionellen Verfahren zur Herstellung von Federdraht gehen von einem v/armgewalzten Draht mit mehr als 0,4 % C aus, der je nach angestrebter Festigkeitsklasse in mehreren Ziehstufen eine Kaltverformung bis zu 60 % erfährt. Da diese, aus Festigkeitsgründen notwendige hohe Kaltverformung ein feinstreifiges Perlitgefüge erfordert,-wird üblicherweise dem Characteristic of the known technical solutions The conventional methods for producing spring wire are based on a v / arm-rolled wire with more than 0.4% C, which undergoes cold deformation of up to 60 % in several drawing stages, depending on the desired strength class. Since these, for reasons of strength necessary high cold deformation requires a fine-grained Perlitgefüge, is usually the
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Ziehprozeß eine gesonderte Wärmebehandlung -das Patentierenvorgeschaltet.Drawing process a separate heat treatment -patierenvorgeschaltet.
Zur Rationalisierung dieses dreistufigen Prozesses-Warmwalzen-Patentieren-mehrstufiges Kaltziehen-sind eine Reihe von Verfahren bekannt geworden. Entweder wird der -Arbeitsschritt des Patentierens in den Walzprozeaß vorverlegt -d. h. Patentieren aus der Wälzhitze- oder es werden nach dem Walzprozeß· durch eine homogene martensitische Vergütung aus der Walzhitze solche Struktur- und Festigkeitsrelationen hergestellt, daß sowohl die Patentierung als auch die Verfestigungsstufen, d. tu das Ziehen, eingespart werden. Im letzten Fall dient ein geringes Kaltziehen oder Kaltschleifen nur noch der Verbesserung der Oberflächeneigenschaften und der Abmessungstoleranzen (DDR-Patent 13 723, 142 455 und 143 630). Dieses Verfahren der martensitischen Vergütung aus der Walzhitze über den gesamten Querschnitt ist jedoch aus Gründen der begrenzten Durchhärtbarkeit auf Drahtdurchmesser bis maximal 10 mm 0 beschränkt.To rationalize this three-stage process hot rolling patenting multi-stage cold drawing a number of methods have become known. Either the process step of patenting is advanced into the rolling process -d. H. Patenting from the Wälzhitze- or are produced by the rolling process · by a homogeneous martensitic compensation from the rolling heat such structure and strength relations that both the patenting and the solidification stages, d. do the pulling, be saved. In the latter case, low cold drawing or cold grinding only serves to improve the surface properties and the dimensional tolerances (DDR patent 13 723, 142 455 and 143 630). However, this method of martensitic tempering from the rolling heat over the entire cross-section is limited to wire diameter up to 10 mm 0 for reasons of limited through-hardenability.
Die Vergütungsverfahren aus der Walzhitze, die zur Vorverlagerung des Patentierens perlitische Strukturen anstreben, lassen sich grob in zwei Gruppen einteilen. In die erste dieser Gruppen fallen die Verfahren, bei denen der Walzdraht mehrstufig in einer Wasserkühlstrecke vorgekühlt wird, wobei der Martensitpunkt an keiner Stelle dieses Drahtes unterschritten wird. Danach werden .die einzelnen Drahtwindungen vor der Bundbildung nichtkonzentrisch ausgefächert und so an..Luft weiter gekühlt (USA-Patent 2 926 628 und belg. Patent 2 815 090). Die Anwendung dieser Verfahren ist ebenfalls auf Walzdrahtdurchmesser bis etwa 10 mm 0.beschränkt.The tempering heat treatment methods, which aim at advancing the patenting of pearlitic structures, can be roughly divided into two groups. In the first of these groups fall the methods in which the wire rod is pre-cooled in several stages in a water cooling section, wherein the martensite point is not exceeded at any point of this wire. Thereafter, the individual turns of wire are fanned out non-concentrically prior to coil formation and thus further cooled on air (US Pat. No. 2,926,628 and Belgian Pat. No. 2,815,090). The application of these methods is also limited to wire rod diameter up to about 10 mm.
Mit dem Ziel der Ausweitung des Anwendungsbereiches der Patentierung aus der Walzhitze bis auf etwa 20 mm 0 wurde eine zweite Gruppe von Verfahren entwickelt, wobei eine mehrstufige Abkühlung des Walzdrahtes derart vorgenommen wird,With the aim of extending the scope of the patent from the rolling heat to about 20 mm 0, a second group of methods has been developed, wherein a multi-stage cooling of the wire rod is made such
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daß er in den Bereich der maximalen Perlitumwandlungsgeschwindigkeit vor dem Haspelvorgang in mehreren Stufen abgeschreckt wird. In der ersten Stufe entsteht durch intensive Abschrekkung bis kurz oberhalb des Ac^-Punktes in der Randschicht Martensit, der sich vor der Fortsetzung der weiteren Abkühlung erneut vollständig in Austenit umwandelt. In der zweiten Abkühlstufe wird die Kühlintensität entweder so gestaffelt, daß über den Querschnitt ein homogenes feinstreifiges Perlitgefüge durch Nichtunterschreiten des Ac .,-Punktes erreicht wird oder durch nochmaliges Unterschreiten des Acv-Punktes im Querschnitt eine inhomogene Struktur aus selbstangelassenem Martensit in der Randzone und dichtstreifigem Perlit in der Kernzone erreicht wird (DDR-Patent 137 729, belg. Patent 2 804 306, BKD-OS 26 20 449). Gegebenenfalls wird bei diesen Verfahren nachfolgend noch einmal gesondert angelassen.that it is quenched in the range of maximum pearlite conversion rate prior to the coiler operation in multiple stages. In the first stage, martensite is formed by intensive isolation until just above the Ac ^ point in the boundary layer, which again completely converts to austenite before continuing the further cooling. In the second cooling stage, the cooling intensity is either staggered so that over the cross section a homogeneous finely striated Perlitgefüge is achieved by not falling below the Ac., - Point or by falling below the Acv point in cross section an inhomogeneous structure of self-tempered martensite in the edge zone and dichtstreifigem Perlite is achieved in the core zone (DDR patent 137 729, Belgian Patent 2,804,306, BKD-OS 26 20 449). Optionally, these processes are separately annealed again.
Alle diese Verfahren der Patentierung aus der Walzhitze haben zum Ziel, das Patentieren durch Einbeziehung in den Walzprozeß als gesonderten Arbeitsgang einzusparen. Sie streben daher nur eine Ausgangsfestigkeit des konventionell patentierten Drahtes an und erfordern somit die gleichen Kaltverformungen wie sie nach dem konventionellen Patentierverfahren erforderlich sind,All of these methods of patenting from rolling heat aim to save patenting by incorporating them into the rolling process as a separate operation. Therefore, they only aim at an initial strength of the conventionally patented wire and thus require the same cold deformations as are required by the conventional patenting method,
Einsparungen von Ziehstufen werden entsprechend dem dargelegten Stand der Technik nur bei vollmartensitischer Vergütung aus der Walzhitze erreicht. Jedoch sind diese Verfahren auf Durchmesser bis etwa 10 mm beschränkt.Savings of drawing stages are achieved according to the stated prior art only at full martensitic compensation from the rolling heat. However, these methods are limited to diameters up to about 10 mm.
Ziel der Erfindung , Aim of the invention
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Federdraht bis 16 mm 0 zu entwickeln, welches es gestattet, den Verfahrensschritt -Patentieren- einzusparen»· und die Anzahl der Kaltzüge wesentlich zu vermindern.The aim of the invention is to develop a process for the production of spring wire up to 16 mm 0, which makes it possible to save the process step -Patentieren- »and reduce the number of cold passes significantly.
22542254
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ein- oder mehrstufiges Abschrecken vorzugsweise aus der Walzhitze und der Ausnutzung der Anlaß.wirkung der Kernwärme im Coil solche gezielten Verbesserungen der Festigkeits- und Plastizitätsrelationen des Walzdrahtes zu erweichen, daß nachfolgend ohne Patentierung in ein bis drei Zügen die Festigkeitsstufen patentiert kaltgezogener Federdrähte erreicht werden. ' ... . . .... . Erfindunglgemäß wird-diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Walzdraht anschließend zu Coils gehaspelt und weiter an Luft auf Raumtemperatur abgekühlt wird, derart, daß eine angelassene martensitische Randschicht und im Kern ein Umwandlungsgefüge gebildet wird und daß der Walzdraht in 1 - 3 Stufen mit einem TJmformgrad von je 10 - 20 % kaltgezogen wird. Nach diesem Verfahren kann der Walzdraht sowohl aus der Walzhitze als auch nach einer gesonderten Erv/ärmung abgekühlt und kaltverformt v/erden.The invention has for its object to soften by single or multi-stage quenching preferably from the rolling heat and the utilization of the Anlaß.wirkung the core heat in the coil such targeted improvements in the strength and plasticity relations of the wire rod that subsequently without patenting in one to three trains the strength levels patented cold drawn spring wires can be achieved. ' .... , ..... According to the invention, this object is achieved in that the wire rod is then coiled into coils and further cooled in air to room temperature, such that an annealed martensitic surface layer and in the core a transformation structure is formed and that the wire rod in 1-3 stages with a TJmformgrad of 10 - 20 % is cold drawn. According to this method, the wire rod can be cooled both from the rolling heat and after a separate heating and cold-worked.
Die erfindungsgemäße Behandlung erfolgte am Walzdraht 12 mm 0 der Stahlmarke 55 SiIvIn 7, wobei der Draht nach dem Walzen aus der Walzhitze in mehreren Stufen bis auf eine Ausgleichstemperatur vor der Haspel von 600 bis 700 C abgeschreckt wurde. Nach dem Selbstanlassen im Coil stellen sich dabei folgende Festigkeits- und Plastizitätswerte im Vergleich zu konventionell gewalztem Draht gleicher Qualität ein:The treatment according to the invention was carried out on the wire rod 12 mm 0 of the steel brand 55 SiIvIn 7, wherein the wire after rolling from the rolling heat in several stages was quenched to a balancing temperature in front of the reel of 600 to 700 C. After self-annealing in the coil, the following strength and plasticity values are established in comparison with conventionally rolled wire of the same quality:
54015401
Behandlungtreatment
Thermisch verfestigter WalzdrahtThermally strengthened wire rod
Zugfestigkeit Einschnürung MPa % Tensile strength Constriction MPa %
gekühlt auf 690 0C Ausgleichs- 970cooled to 690 0 C compensation 970
temperaturtemperature
gekühlt auf 625 C Ausgleichs- 975cooled to 625 C compensation 975
temperaturtemperature
4848
konventionelle Abkühlungconventional cooling
860860
Nach dem Ziehen werden folgende Kennwerte erreicht:After dragging, the following characteristics are achieved:
Zahl d. Ausgleichs- Draht- Zug- Einzüge temperatur Durchmesser festigkeit schnürungNumber d. Compensating wire tension indenting temperature Diameter strength lacing
Für. Federdrähte dieser Festigkeiten gibt es ein weites Anwendungsgebiet im Fahrzeug- und Maschinenbau.For. Spring wires of these strengths, there is a wide range of applications in vehicle and machine construction.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD22540180A DD154614A1 (en) | 1980-11-24 | 1980-11-24 | PROCESS FOR PRODUCING SPRING WIRE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD22540180A DD154614A1 (en) | 1980-11-24 | 1980-11-24 | PROCESS FOR PRODUCING SPRING WIRE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD154614A1 true DD154614A1 (en) | 1982-04-07 |
Family
ID=5527385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD22540180A DD154614A1 (en) | 1980-11-24 | 1980-11-24 | PROCESS FOR PRODUCING SPRING WIRE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD154614A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4984770A (en) * | 1986-11-21 | 1991-01-15 | Von Moose Stahl Ag | Apparatus for partial tempering of rolled wire products made of steel |
-
1980
- 1980-11-24 DD DD22540180A patent/DD154614A1/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4984770A (en) * | 1986-11-21 | 1991-01-15 | Von Moose Stahl Ag | Apparatus for partial tempering of rolled wire products made of steel |
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