DD224871A1

DD224871A1 - Verfahren zur herstellung von ziehereivormaterial

Info

Publication number: DD224871A1
Application number: DD26448684A
Authority: DD
Inventors: Manfred Buch; Wolfgang Tettke; Heinz Klaas; Wolfgang Schmitt
Original assignee: Florin Stahl Walzwerk
Priority date: 1984-06-25
Filing date: 1984-06-25
Publication date: 1985-07-17

Abstract

Die Erfindung betrifft die Umformung und Waermebehandlung von Ziehereivormaterial, speziell von Federstahl an Draht- und Feinstahlstrassen. Ziel der Erfindung ist es, die Patentierung vor dem Ziehen fuer Walzdraehte und Feinstahl mit einem Durchmesser 10 mm zu eruebrigen. Gleichzeitig mit der Verbesserung der Kaltumformbarkeit soll speziell fuer Federdraht die Anzahl der Kaltzuege reduziert werden. Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung von Ziehereivormaterial an Konti-Walzstrassen so zu gestalten, dass die notwendige intensive Temperaturabsenkung des Walzgutes vor dem Haspelvorgang erreicht wird und der Gefuegeaufbau sowie die daraus resultierenden Eigenschaftskombinationen dem Behandlungsziel entsprechen. Geloest wird diese Aufgabe dadurch, dass der Stahl mehrstufig intensiv derart gekuehlt wird, dass sich an der Oberflaeche des Zwischenprofils partiell Martensit bildet, der vor der abschliessenden Umformung bzw. vor der Fortsetzung der Intensivkuehlung durch die verbleibende Kernwaerme erneut in Ausstenit umwandelt, waehrend der in den folgenden Kuehlstufen entstehende Oberflaechenmartensit vor, bei und nach der Coilbildung im Temperaturbereich unterhalb AC1 angelassen wird.

Description

Erfinder . - PA 176

Dipl.-Ing. Manfred Buch

Dipl.-Ing. WoIfgang lettke

Dr.-Ing. Heinz Klaas

Dipl.-Ing. Wolfgang Schmitt

Ursprungsbetrieb IFC: C 21 D 1/02

VSB Stahl- und Walzwerk C 21 D 8/06

"Wilhelm Florin" . C 21 D 9/52

im VSB Qualitäts- und Edelstahl-Kombinat Büro für Schutzrechte 1422 Hennigsdorf Veltener Straße

Titel der Erfindung

Verfahren zur Hersteiluns von Ziehereivorraaterial

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Umformung und 7/ärmebehandlung von Ziehereivormaterial an Draht-und Feinstahlstraßen. Sie bezieht sich speziell auf die Behandlung von an- und niedriglegiertem Federstahl mittleren Kohlenstoffgehaltes in kontinuierlichen Feinstahlwalzwerken, wobei die Umformwärme und die Struktur des verformten Austenits ent-. sprechend den Erfordernissen der Wärmebehandlung, insbesondere der Umwandlung an der Oberfläche des warmgewalzten Materials, des Ziehprozesses und der Einsatzbedingungen des kalt gezogenen Materials genutzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Der zur Verbesserung von Zaltumformbarkeit und Zugfestigkeit für Ziehereivormaterial notwendige Prozeß der Patentierung wurde für Stahldrähte des Abmessungsbereiches 5 - 10 mm Durchmesser in der Vergangenheit weitgehend aus der Zieherei in: das Walzwerk vor"/er lagert. Der Schwerpunkt der Aktivi

er 2 b,

täten auf diesem Gebiet liegt entsprechend der Sortimentsstruktur bei Walzdrähten mit Kohlenstoffgehalten von 0,3 bis 0,8%.

Die dazu angewandten Verfahren der DirektPatentierung orientierten sich in der ersten Phase der Entwicklung am Ergebnis der herkömmlichen Patentierung von Stahldraht in den Ziehereien und sind demzufolge auf die Erzielung eines möglichst feinstreifigen perlitischen Gefüges bei gleichzeitiger Vermeidung von nsrtensitischen Umwandlungsprodukten gerichtet.. Dazu wurde der Walzdraht nach Beendigung der Umformung, &« h. nach dem Austritt aus dem /"~\ letzten Gerüst, in einer Druckwasserkühlstrecke derart mehrstufig vorgekühlt, daß die M -Temperatur des Stahlsauch an der Oberfläche des Walzdrahtes in keiner Kühlstufe unterschritten wird.

Im Zusammenhang mit der Steigerung der. Leistungsfähigkeit der Drahtstraßen kam ein davon abweichendes Verfahren (BED-AS 345 738) zur Anwendung,bei dem der Walzdraht unmittelbar nach dem letzten. Gerüst mit Druckwasser an der Oberfläche kurzzeitig bis unter die M -Temperatur abgekühlt und anschließend unter Verzicht auf das übliche A usfachern der Drahtwindungen bei der sich einstellenden A usgleichstemperatur gehaspelt wird·

Dieses, u. a. durch den maximal zulässigen Hartensitgehalt in der Oberflächenschicht des "ifelzdratites: begrenzte Verfahren ist für stärkere Walzdrähte und Peinstahl im Bereich von 12 bis 20 mm Durchmesser nicht anwendbar und wurde für diesen Abmessungsbereich durch die Abkühlung in mehreren Stufen und Sektionen mit unterschiedlich gestaffelter Kühlintensität abgelöst.

Allen bekannten Verfahren der Patentierung aus der ümformwärme ist gemeinsam, daß die prozeßrelevante ein— oder mehrstufige Intensivkühlung des Walzmaterials erst im Anschluß

an den Walzprozeß einsetzt. D. h. , daß die durch Mehrst ichumformung von Draht und Peinstahl gegebenen Kopplungsmöglichkeiten der Teilprozesse Umformung und Wärmebehandlung nicht voll genutzt werden.

Andererseits ist es gerade die Verbindung von Wärmebehandlung und Umformung, die das Umwandlungsverhalten der Stähle sowie die erzielbaren mechanisch-technologischen Werkstoffeigenschaften wesentlich beeinflußt.

Ziel der Erfindung;

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Anwendungsbereich für die Wärmebehandlung von Ziehereivormaterial aus der Umformwärme .zu erweitern und damit die Patentierung .als gesonderten Verfahrensschritt vor dem Ziehen für Walzdrähte und Feinstahl mit einem Durchmesser > 10 mm zu erübrigen. Gleichzeitig mit der Verbesserung der Zaltumf ormbarkeit soll speziell für die Herstellung von Federdraht die Anzahl der Saltzüge im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden«

Darlegung des Wesens der Erfindung . : . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,die Herstellung von Ziehereivormaterial' an kontinuierlichen Walzstraßen unter Ausnutzung der Geometrie der Anlagen einschließlich der Pausenzeiten zwischen den Walzgerüsten so zu gestalten, daß die notwendige intensive Tamp.eraturabsenkung des. Walzgutes vor dem' Haspelvorgang erreicht wird und der Gefügeaufbau sowie die daraus resultierenden Eigenschaftskombinationen dem Behandlungsziel entsprechen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Stahl mehrstufig intensiv gekühlt wird und diese Kühlung vor. der .abschließenden Umformung in der¹ Fertigstaffel derart ein-

geleitet wird, daß sich an der Oberfläche des Zwischenprofils, beeinflußt durch die vorangegangene Umformung, partiell Martensit bildet, der. in der Regel vor'der abschließenden Umformung in der Fertigstaffel der Walzstraße, bzw. vor der Fortsetzung der Intensivkühlung durch die verbleibende Kernwärme erneut in Austenit umwandelt, während der in den folgenden Kühlstufen, entstehende Oberflächenmartensit vor, bei und nach der Coilbildung im Temperaturbereich unterhalb A_n ' angelassen wird.

Um Gefügeinhomogenitäten und daraus resultierende Festigkeit sunt erschiede über die Walzaderlänge des Coils auszugleichen, kann sine- zusätzliche Anlaßbehandlung des Coils derart nachgeschaltet werden, daß' die Anlaßtemperatur = ' der Ausgleichstemperatur.des Materials nach der Intensivkühlung eingestellt wird«

Aus'führungsbeispiel

Der A blauf des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem kontinuierlichen Feinstahlwalzwerk wurde an Federstahl der Stahlmarke M. 55 erprobt.' ^{: r ;} ' ' " " Die Endwalzgeschwindigkeit des Rundmaterials von 1S mm Durchmesser betrug 10 m/s. . . . . .. Die Bndwalztemperatur von ca. 1.080 ⁰C und die A„ -"lemüeratur des Stahles von 755 C ermöglicht eine .. ^ Kühlung. des Ovalquerschnitts vor der Fertigstaffel um bis zu 300 ⁰C.

Partiell entstandener Oberflächenmartensit kann dabei.vor der abschließenden Umformung erneut in Austenit umwandeln. Die.MartensitUmwandlung des Stahles M 55 setzte bei 275 ⁰C ein. Im Ergebnis einer zweistufigen Intensivabkühlung nach der Fertigstaffel bildete sich eine martensitisehe Randschicht, die im Beispiel entsprechend der Ausglelohstemperatur von 650 ⁰C angelassen wurde.

Der derart behandelte,Federstahl wurde anschließend mehrfach kalt gezogen.

Claims

Erf indungsansnruch

1. Verfahren zur Herstellung von Ziehereivormatarial, speziell von un- und niedriglegiertem Federstahl mittleren Kohlenstoffgehaltes in kontinuierlichen Feinstahlwalzwerken, wobei die Umformwärme und die Struktur des verformten lustenits entsprechend den Erfordernissen der Wärmebehandlung, des Ziahprozesses und der Einsatz-? bedingungen des kalt gezogenen Materials genutzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl mehrstufig intensiv gekühlt wird und diese Kühlung vor der abschließenden Umformung in der IPertigstaffel derart eingeleitet wird,

(J- daß sich an der Oberfläche des Zwischenprofils, beeinflußt durch die vorangegangene Umformung, partiell Martensit bildet, der in der Hegel vor der abschließenden

Umformung in der.^ertigstafiaZ dar ,JTalzstraß.e,..bzw. vor der Fortsetzung der Intensivkühlung durch die verbleibende Kernwärme erneut in Austenit umwandelt, während der in den folgenden Kühlstufen entstehende Oberfl ächenmartensit vor, bsi und nach der Coilbildung im Temperaturbereich unterhalb A_n angelassen wird.
2. Verfahren nach ?kt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend eine zusätzliche Anlaßbehandlung des Coils durchgeführt wird, wobei die An laß-temperatur - der Ausgleichstemperatur des Materials nach der Intensivkühlung eingestellt wird.
3. Verfahren nach Pkt. 1, bzw. ?kt.1und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die derart oberhalb und unterhalb der Sndwalztemperatur behandelten Stähle ohne jede zusätzliche TTärmebehandlung kalt gezogen werden.