DE1004212B

DE1004212B - Verfahren zur Waermebehandlung von Betonformstahl

Info

Publication number: DE1004212B
Application number: DEW12522A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hubert Hoff; Dr-Ing Georg Fischer
Original assignee: WESTFALENHUETTE AG
Current assignee: WESTFALENHUETTE AG
Priority date: 1953-11-07
Filing date: 1953-11-07
Publication date: 1957-03-14

Description

Verfahren zur Wärmebehandlung von Betonformstahl Es ist bekannt, Rundstahl auf kaltem Wege flach zu drücken, gleichzeitig in die flachen Seiten Nuten einzupressen und diesen flachgedrückten Stahl kalt zu verdrillen. Die Stäbe werden als Betonformstahl verwendet und erhalten durch die Kaltverarbeitung eine hohe Streckgrenze. Es ist des weiteren auch bekannt, kaltgewalzten der nur eine Dehnung Stahl als von Betonstahl etwa 21/o aufweist; zu verwenden' dieser Betonstahl besitzt kaltaufgewalzte ringförnlige Querrippen. Beide Stähle können aber wegen der zu geringen Dehnung praktisch nicht verwendet werden, denn sie entsprechen in keiner Weise den an einen Betonformstahl gestellten Ansprüchen. Insonderheit ist es nicht möglich, diesen Stahl abzubiegen.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß der quer gerippte Stahl, dessen ringförmige Querrippen durch Kaltwalzen aufgebracht werden und bei dem die Dickenabnahme des Stabes zwischen den ringförmigen Rippen beim Kaltwalzen mehr als 30% beträgt, nach dem Kaltwalzen einer Anlaßbehandlung oberhalb 450' C und unterhalb 600' C so lange unterworfen wird, daß die Kerbschlagzähigkeitswerte wieder ansteigen, ohne daß ein wesentlicher Abfall derStreckgrenzeund/bzw.Festigkeitswerte eintritt. Der Radius am Fuße der aufgewalztenQuerrippe wirdzweckmäßig sokleingehalten, daß hier bei der Anlaßbehandlung Rekristallisation eintritt.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäß warm zu behandelnden Stahles geht man üblicherweise von einem warmgewalzten Rundprofil aus und drückt dieses oval. Man kann aber auch von einem warm- oder kaltgewalzten Ovalprofil ausgehen und ein solches Achsenverhältnis wählen, daß bei der Kaltverarbeitung ein quer geripptes Rundprofil mit einer Dickenabnahme von mehr als 301/o ensteht.
Es ist bekannt, daß die Streckgrenze und Festigkeit eines kaltverformten Stahles durch Anlassen herabgesetzt, Bruchdehnung, Einschnürung und Kerbschlagzähigkeit dagegen erhöht werden, und zwar in zunehmendem Maße mit steigender Anlaßtemperatur, wobei jedoch nicht derart starke Eigenschaftsänderungen eintreten, wie sie nach Überschreiten der Rekristallisationstemperatur beobachtet werden.
Bei Untersuchungen dieser an sich bekannten Anlaßwirkung zeigen sich inAbhängigkeit vomKaltverformungsgrad ansteigende Werte für Streckgrenze und Festigkeit, dagegen abfallende Werte für Bruchdehnung und Einschnürung; auch die Kerbschlagzähigkeit sinkt trotz einer gewissen Verbesserung durch die Anlaßbehandlung zunächst mit zunehmendem Verformungsgrad ab.
Es war bisher nicht bekannt, daß dieser angenäherte Gleichlauf zwischen Kerbzähigkeit und Dehnung bzw. Einschnürung nur bis zu einer Dickenabnahme von etwa 30% besteht und daß erst bei weiterer Zunahme der Kaltverformung ein unerwartet starker Wiederanstieg der Kerbzähigkeit einsetzt, obwohl die zugehörigen Werte für Bruchdehnung und Einschnürung noch weiter abfallen.
Von dieser Feststellung wird erfindungsgemäß Gebrauch gemacht, und zwar in erster Linie beim Einsatz von Thomasstahl für die Herstellung von Betonformstählen, und solcher Thomasstahl wird im Anschluß an die Verformung nach dem Kaltwerden 15 bis 60 Minuten oberhalb 450' C und unterhalb 600' C angelassen. Unter den angegebenen Bedingungen werden insbesondere die Kerbzähigkeitswerte von kaltverfestigten Thomas-Weichstählen erheblich verbessert. Bei Anwendung sehr hoher Kaltwalzgrade (60% Dickenabnahme) in Verbindung mit einer geeigneten Anlaßbehandlung (1 Stunde 500' C) können z. B. die für den warmgewalzten Ausgangszustand festgestellten Kerbzähigkeitswerte annähernd wieder erreicht werden, obwohl die Streckgrenze auf den 2,5fachen Betrag erhöht wird.
Es ist z. B. festgestellt worden, daß ein weicher Thornasstahl mit folgenden mechanischen Eigenschaften im Walzzustand

Streckgrenze ............... 26,0 kg/MM2

Zugfestigkeit ............... 43,5 kg/mn,2

Bruchdehnung .. ---- 30,01/0

Kerbschlagzähigkeit ........ 10,8 rnkg/CM2

nach dem Kaltwalzen und einer lstündigen Anlaßbehandlung bei 500' C folgende Werte aufwies:

Streckgrenze ............... 64,0 kg/mni2

Zugiestigkeit ............... 70,0 kg/MM2

Bruchdehnung, öl, .......... 11,00/0

Kerbschlagzähigkeit ........ 6,0 mkg/cm2.

Dieser Stahl entspricht damit in seinen Werten der Gruppe IV der Betonformstähle, für die man bis jetzt nur naturharte SM-Stähle einsetzte. Es läßt sich also aus weichem Thomasstahl ein quer gerippter Betonformstahl herstellen, der den Bedingungen für Sonderbetonstahl IV gemäß DIN 1045 und den vorläufigen Richtlinien für die Zulassung und Anwendung von Betonrippenstahl entspricht, und gegenüber den nach anderen Verfahren hergestellten Betonrippenstählen in Thomasgüte bei gleicher Festigkeit wesentlich bessere Zähigkeitseigenschaften aufweist.
In der Zeichnung ist in den Abb. 1 bis 6 die Herstellung der quer gerippten Betonstahlprofile dargestellt, wobei gemäß Abb. 1 bis 3 als Ausgangsprofil ein Rundstahl und gemäß Abb. 4 bis 6 ein Ovalprofil crenommen werden.
Vor der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung wird also der Durchmesser d bzw. a um mehr als 3011/o beim Drücken vermindert zum Durchmesser a, bzw. d, In beiden Fällen findet eine entsprechende Breitung des Stahles statt, wie in den Abbildungen festzustellen ist. Mit a" (Abb. 2) bzw. d" (Abb. 5) ist der Durchmesser der Rippen bezeichnet.
Das Kurvenblatt zeigt auch das Verhalten von Streckgrenze und Kerbzähigkeit in Abhängigkeit von der Dickenabnahme beim Kaltwalzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHI:-1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Betonformstahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl, bei welchem in bekannter Weise ringförmige Querrippen durch Kaltwalzen unter Einhalten einer Dickenabnahme des stabförmigen Stahls zwischen den Ringen von mehr als 30% aufgebracht wurden, nach deinKaltwalzen einerAnlaßbehandlung oberhalb 450' C und unterhalb 600' C so lange unterworfen wird, daß die Kerbzähigkeitswerte wieder ansteigen, ohne daß ein wesentlicher Abfall der Streckgrenze bzw. Festigkeit eintritt.
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf einen Betonformstahl, bei dem der Radius am Fuß der aufgewalzten Querrippen so klein gehalten wird, daß bei der Anlaßbehandlung in der Kerbscheitelzone Rekristallisation eintritt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 566 660, 641092; deutsche Patentanmeldung T 4316 V/ 37 b; USA.-Patentschrift Nr. 2 260 779; Werkstoffhandbuch »Stahl und Eisen«, 2. Auflage, Düsseldorf und Pössneck, 1944, Blätter D 31, S. 1; Dl,S.3.