DE1160815B - Verfahren zur Herstellung von Profilen aus kaltgewalzten oder vergueteten Stahl- undNichteisenmetallbaendern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Profilen aus kaltgewalzten oder vergüteten Stahl- und Nichteisenmetallbändern Es ist an sich bekannt, aus kaltgewalzten Stahl-und Nichteisenmetallbändern Profile herzustellen, wobei die Formung der Profile durch Abkanten, Kaltformpressen oder Rollformen erfolgen kann: Bisher werden die dazu verwendeten Bänder entweder nach dem Kaltwalzen rekristallisierend bzw. normalisierend geglüht, es sei denn, sie haben nach der vorausgegangenen Warmverformung oder Zwischenglühung nur eine so geringe Kaltverfestigung erfahren, daß ihre Biegung zu dem gewünschten Profil ohne weiteres möglich ist.
• Die beim Kaltwalzen der Ausgangsbänder eintretende Festigkeits- und Streckgrenzensteigerung kann also nur insoweit nutzbar gemacht werden, als es die Verformung der am stärksten bei der Profilgebung beanspruchten Ouerschnittsstelle zuläßt. Je schärfer die erforderlichen Biegekanten und je größer die erforderlichen Biegewinkel sind, desto geringer muß die in dem Werkstoff vorliegende Kaltverfestigung sein.
• Man verwendet auch vergütete Stahlbänder zur Profilherstellung. Auch in diesem Fall ist die in dem Bandmaterial vorliegende Festigkeit dadurch begrenzt, daß eine ausreichende Dehnung zur Kaltprofilgebung vorhanden sein muß.
• Beim Kaltverformen in der bekannten Weise erhält man Profile mit harten Biegekanten und weichen Flanken, d. h., die Profile weisen über den Querschnitt wechselnde technologische Eigenschaften auf.
• Wechselnde technologische Eigenschaften ergeben sich auch, wenn, wie weiterhin bekannt, die Biegezonen vor der Verformung erwärmt werden und in der Wärme verformt wird. Bei einer solchen Warmverformung erhält man Profile mit weichen Biegekanten und harten Flanken.
• Erfindungsgemäß wird nunmehr vorgeschlagen, bei der Herstellung von Profilen aus Stahl oder Nichteisenmetallbändern durch Abkanten, Kaltformpressen oder Rollformen nach vorausgehender örtlicher Erhitzung der Biegezonen der zu profilierenden Bänder die kaltgewalzten oder vergüteten Bänder nach der örtlich begrenzten Wärmebehandlung zunächst abzukühlen und sie dann zu profilieren. Auf diese Weise kann die Kaltverfestigung bzw. die durch Vergütung erzielbare Festigkeitssteigerung der Bänder in stärkerem Maße zur Streckgrenzen- und Festigkeitserhöhung der Profile nutzbar gemacht werden. Die in den harten Bändern, an den Stellen, an denen Biegekanten, Falze od. ä. bei der Profilgebung stark beanspruchte Formen entstehen, erzeugten »Glühschneisen«, erleichtern in wünschenswerter Weise die Verformung. Der übrige Bandquerschnitt wird entweder nicht geglüht oder bei geringer Temperatur weniger stark entfestigt.
• Die Erzeugung der Glühschneisen erfolgt bei walzharten Bändern unter Anwendung von Temperaturen und Zeiten, die entweder für eine Normalisierung oder für eine Rekristallisierung, mindestens aber für eine Erholung ausreichen. Bei vergüteten Bändern erfolgt die Wärmebehandlung im Sinne eines weiteren Anlassens bei höheren Temperaturen als beim Vergütungsanlassen oder Normalisieren. In jedem Fall soll durch die Wärmebehandlung an den betreffenden Stellen die für die jeweiligen Abbiegungen erforderliche Dehnung erzeugt werden.
• Die Breite der zu glühenden Zonen ergibt sich aus dem Biegeradius, dem Biegewinkel und der Bandstärke. Sie beträgt etwa wobei b die Breite der zu glühenden Zone, r den Biegeradius, s die Bandstärke und a den Biegewinkel bedeutet.
• Die Bänder werden nach dem Erkalten zu dem gewünschten Profil geformt. Durch die Profilgebung tritt in den geglühten Bereichen eine Kaltverfestigung ein. Diese Tatsache bietet die Möglichkeit, durch geeignete Wahl der Eigenschaften des Ausgangsbandes, der Glühbedingungen an den vorgesehenen Stellen und der Biegeradien Profile zu erhalten, die an allen Querschnittsstellen nahezu gleichmäßige technologische Eigenschaften aufweisen. Da sich nur der geglühte Bereich an der Verformung und damit an der Verfestigung beteiligt, ist die beim Profilieren in den Biegekanten eintretende Festigkeitssteigerung größer, als dies beim Biegen von Bändern mit gleichmäßiger Härteverteilung über den Querschnitt der Fall ist.
• Die Schneisenglühung wird erfindungsgemäß in einer Durchlaufglühanlage vollzogen. Das Band wird einer der Zahl der zu glühenden Schneisen entsprechenden Anzahl von Wärmeerzeugern ausgesetzt, die in ihrer Breite örtlich begrenzt und in dem erforderlichen Abstand parallel in Richtung des Bandablaufes angeordnet sind. Als Wärmeerzeuger können vorzugsweise entsprechend schmal ausgeführte Flächeninduktoren dienen, die durch hoch- oder mittelfrequente Ströme gespeist werden. Die Anwendung von Gasbrennern oder Widerstandsbeheizung kommen ebenfalls in Frage, letztere beispielsweise unter Verwendung von Silitstäben, die auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Bandes angeordnet sind, und auf sehr hohe Temperaturen gebracht werden. In jedem Fall läßt sich die Temperatur in der Glühzone durch Wahl der Bandgeschwindigkeit und der zugeführten Energie regeln. Aulheiz- und Haltezeit betragen zusammen etwa 1 bis 10 Sekunden. Unter diesen Bedingungen ist eine Lokalisierung der Wärme möglich. Die Vorteile des Verfahrens liegen 1. in der Wirtschaftlichkeit, da die partielle Glühung gegenüber der sonst notwendigen Gesamtglühung Energie einspart; 2. in der Tatsache, daß gleichmäßig kaltverfestigte Profile erzeugt werden können, ohne daß dazu umständliche Profilierungen der Biegemaschinen zum stufenweisen Abkanten erforderlich sind; 3. in der Möglichkeit zur Herstellung von Profilen mit beliebiger Festigkeit in den nicht gekrümmten Teilen, bei Anwendung der gleichen Biegeradien und -winkel, wie sie in einem weichen Material zu erreichen sind. Man kann also Bänder aus St 37 bis zu 90 kglmm= kaltverfestigen und trotzdem noch scharfkantige Profile herstellen; 4. in der Möglichkeit der Erzeugung anderer Festigkeitsverteilungen als sie durch den Profilgebungsvorgang bedingt sind.
• In den Abbildungen sei das Wesen der Erfindung nochmals erläutert.
• A b b. 1 zeigt die Biegestelle eines Bandes; A b b. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein kaltverfestigtes Band mit darunter angeordnetem Diagramm über die Härteverteilung über dem Bandquerschnitt; A b b. 3 zeigt ein Band nach Einbringen von Glühschneisen mit darunter angeordnetem Diagramm über die Härteverteilung; A b b. 4 zeigt ein gebogenes Profil mit darunter angeordnetem Diagramm über die Härteverteilung; A b b. 5 zeigt nochmals ein Band mit drei Glühschneisen und darunter das daraus gefertigte Profil.
• Soll nach A b b. 1 ein Band mit der Bandstärke s unter einem Biegeradius r bei einem Biegewinkel a gebogen werden, so kann die Breite der zu glühenden Zone, deren Länge durch die gestrichelte Linie und deren Endbereich durch dünne Querlinien gekennzeichnet ist, errechnet werden.
• Gemäß A b b. 2 möge ein Weichstahlband St 37 beim Kaltwalzen eine Härte von 175 Hv über dem Querschnitt erhalten haben.
• Es läßt sich durch das übliche Kaltwalzen ohne weiteres erreichen, daß die Härteverteilung über dem gesamten Querschnitt verhältnismäßig konstant ist. Soll nun aus diesem Band ein U-Profil gemäß A b b. 4 geformt werden, so werden, wie oben angegeben, in der Glühvorrichtung Schneisen an den entsprechenden Stellen in einer Breite von b erzeugt. Das zu A b b. 3 zugehörige Diagramm zeigt einen Abfall der Härte in den Glühschneisen von 175 Hv auf 120 Hv. Wird nun ein solches Band entsprechend A b b. 4 U-förmig gebogen, so steigt die Härte auch an den Biegestellen wieder auf 175 Hv mit kleinen Schwankungen an.
• Gemäß A b b. 5 ergeben sich bei einem Profil mit unterschiedlichem Biegewinkel und Biegeradien Glühzonen unterschiedlicher Breite.
• Das Verfahren ist weder hinsichtlich der Profilform noch der zu erreichenden Festigkeiten auf die Anwendungsbeispiele beschränkt.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Profilen aus Stahl- oder Nichteisenmetailbändern durch Abkanten, Kaltformpressen oder Rollformen nach vorausgehender örtlicher Erhitzung der Biegezonen der zu profilierenden Bänder, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß kaltgewalzte oder vergütete Bänder nach einer örtlich begrenzten Wärmebehandlung zunächst abgekühlt und sodann profiliert werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kaltgewalzte Bänder örtlich rekristallisierend geglüht und abgekühlt bzw. normal geglüht und sodann profiliert werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vergütete Bänder örtlich einer Wärmebehandlung bei höheren Temperaturen als der vorausgehenden Wärmebehandlung des Bandes nochmals angelassen und abgekühlt bzw. normal geglüht und sodann profiliert werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 877 617.