DE1041066B

DE1041066B - Process for the production of surface-hardened rolls

Info

Publication number: DE1041066B
Application number: DEB39539A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Mengelberg
Original assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Current assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Priority date: 1955-03-18
Filing date: 1956-03-16
Publication date: 1958-10-16

Description

Verfahren zur Herstellung von oberflächengehärteten Walzen An Walzen werden im wesentlichen zwei Forderungen gestellt, und zwar wird einerseits eine harte und verschleißfeste Oberfläche und andererseits ein zäher und den hohen Druckbeanspruchungen gewachsener Kern verlangt. Die gleichzeitige Erfüllung dieser beiden Forderungen führt häufig zu Schwierigkeiten und dann zu einem 'Iichtentsprechen der hergestellten Walzen.Process for the production of surface-hardened rolls on rolls essentially two demands are made, on the one hand there is one hard and wear-resistant surface and on the other hand a tough and high pressure load grown core required. The simultaneous fulfillment of these two requirements often leads to difficulties and then to a mismatch of the manufactured Rollers.

Es ist bereits lange bekannt, z. B. für Kaltwalzen Chromstähle mit etwa 1,5 bis 2,311/o Cr im wassergehärteten Zustand zu verwenden und diesen Werkstoff auch bei relativ großen Walzenabmessungen zu benutzen.It has long been known, e.g. B. for cold rolling with chrome steels to use about 1.5 to 2.311 / o Cr in the water-hardened state and this material can also be used with relatively large roller dimensions.

Die ständig steigenden Ansprüche an solche Walzen führten jedoch zu Vorschlägen, nach denen mit Hilfe besonderer Wärmebehandlungen einerseits eine hohe Oberflächenhärte und andererseits eine ausreichende Zähigkeit bei entsprechender Vergütefestigkeit erreicht werden sollte.However, the ever increasing demands on such rollers led to Proposals according to which, with the help of special heat treatments, on the one hand, a high Surface hardness and, on the other hand, sufficient toughness with appropriate Quality rating should be achieved.

Einen gewissen Fortschritt brachte die Einführung von Hartgußwalzen, die sich durch eine besonders harte Schale auszeichneten, die aber wegen der Gußspannungen im Kern verhältnismäßig bruchempfindlich sind. Auch bei Stahlgußwalzen sind Spannungen vorhanden, die durch den Guß oder durch die Vergütung relativ großer Körper zwangläufig verursacht werden.The introduction of chilled cast iron rollers brought a certain amount of progress, which were characterized by a particularly hard shell, but because of the stresses in the casting are relatively fragile in their core. There are also tensions in cast steel rolls present, which is inevitable due to the casting or the compensation of relatively large bodies caused.

Zur Behebung dieser Schwierigkeiten wurde bereits vorgeschlagen, geschmiedete Walzen zunächst durch ,Normalisieren oder Härten und durch Anlassen im Kern entsprechend zäh zu machen, anschließend zur Herstellung einer Zwischenschicht die Walze bis zur gewünschten Tiefe neuerlich auf Härtetemperatur zu bringen, abzuschrecken, auf eine über der Kernfestigkeit liegende Festigkeit anzulassen und schließlich die so behandelte Walze einer Oberflächenhärtung zu unterziehen.To overcome these difficulties it has already been proposed to use forged Rolling through, normalizing or hardening and tempering in the core accordingly to make tough, then the roller up to produce an intermediate layer to bring it back to hardening temperature to the desired depth, to quench, to to leave a strength above the core strength and finally the to subject the roller treated in this way to a surface hardening.

Obwohl durch diese Maßnahme ein wesentlicher Fortschritt in der Herstellung von Walzen, insbesondere in der Herstellung von Kaltwalzen, erzielt werden konnte, neigen derart hergestellte Walzen zur Ausbildung übermäßiger Gefügespannungen, die bei hohen Betriebsbeanspruchungen zu Schwierigkeiten führen können.Although this measure represents a significant advance in production of rolls, especially in the manufacture of cold rolls, could be achieved, Rolls produced in this way tend to develop excessive structural stresses, which can lead to difficulties in the case of high operational loads.

Dem Vorschlag der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die im Zuge der Walzenherstellung entstehenden Spannungen bisher in einem viel zu geringen Ausmaße beachtet worden sind und daß gerade diese Spannungen einen entscheidenden Einfluß auf die Lebensdauer der Walzen haben.The proposal of the present invention is based on the knowledge that the stresses arising in the course of the roll manufacture have so far been a lot Too small a degree have been taken into account and that it is precisely these tensions that are decisive Have an influence on the service life of the rollers.

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Herstellung vergüteter und oberflächengehärteter Walzen, insbesondere Kaltwalzen, aus einer in Anpassung an den Walzendurchmesser gewählten, auf wenigstens 90 kg/mm2 durchgreifend vergütbaren Stahllegierungen durch Schmieden, Ausglühen, Vordrehen, durchgreifendes Vergüten auf 90, vorzugsweise auf etwa 100 kg/mm2, Abdrehen auf Schleifmaß und Oberflächenhärten, z. B. durch Flamm- oder Induktionshärtung, Anlassen und Fertigschleifen.The invention is concerned with a method for producing coated and surface hardened rolls, especially cold rolls, from one in adaptation selected on the roll diameter, which can be extensively remunerated to at least 90 kg / mm2 Steel alloys through forging, annealing, pre-turning, thorough quenching and tempering to 90, preferably to about 100 kg / mm2, turning to grinding size and surface hardness, z. B. by flame or induction hardening, tempering and finish grinding.

Gemäß der Erfindung soll nun eine zweimalige Entspannungsbehandlung während der Walzenherstellung erfolgen, die nach dem Vordrehen und nach dem Abdrehen auf Schleifmaß vorgenommen werden muß.According to the invention, a two-time relaxation treatment should now be carried out take place during roll production, after pre-turning and after turning must be made to measure.

Auf diese Weise werden Walzen erhalten, die sich in einem Zustand besonderer Spannungsfreiheit befinden und die offenbar aus diesem Grunde eine wesentlich höhere Lebensdauer ergeben als HartgLißwalzen, vergütete Stahlgußwalzen oder in üblicher Weise geschmiedete und gehärtete bzw. oberflächengehärtete Stahlwalzen.In this way, rollers are obtained which are in one state particular freedom from tension and which, apparently for this reason, is an essential longer service life than hard cast rolls, tempered cast steel rolls or in Usually forged and hardened or surface-hardened steel rollers.

Als Werkstoffe für in erfindungsgemäßer Weise hergestellte Walzen haben sich Stahllegierungen bewährt, die außer Eisen und Verunreinigungen z. B. enthielten: 1,15% C, 0,211/o Si, 0,2% 11n, 0.2% Cr, 1,1% W und 0,1511/o V oder 0.45% C, 0,911/o Si, 0,311/o Mn, 1,0%Cr. 1,9%W oder 1,4511/oC, 0,3%Si, 0,35% Mn, 0,25% Cr, 0,911/o W, 1,3% V. Die Walzendurchmesser der aus diesen Stahllegierungen hergestellten Walzen betrugen 150 bis 750 mm.As materials for rolls produced in the manner according to the invention Steel alloys have proven themselves, which apart from iron and impurities z. B. contained: 1.15% C, 0.211 / o Si, 0.2% 11n, 0.2% Cr, 1.1% W and 0.1511 / o V or 0.45% C, 0.911 / o Si, 0.311 / o Mn, 1.0% Cr. 1.9% W or 1.4511 / oC, 0.3% Si, 0.35% Mn, 0.25% Cr, 0.911 / o W, 1.3% V. The roll diameters of those made from these steel alloys Rolls were 150 to 750 mm.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of tempered and surface-hardened Rolling, in particular cold rolling, from one in adaptation to the roll diameter chosen, to at least 90 kg / mrn2 thoroughly aerated steel alloy by forging, annealing, pre-turning. durchgreifencies Compensation at 90, preferably to about 100 kg / mmz, turning to grinding size and surface hardness, e.g. B. by Flame or induction hardening, tempering and finish grinding, characterized in that that after turning the gate and after turning it off, it is relaxed to the grinding dimension. In Relevant publications: H o u d r e m o n t, Handbuch der Sonderstahlkun de, Berlin, 1943, p. 606.