DE1211673B

DE1211673B - Verfahren zur Herstellung von in zwei Arbeits-stufen kaltverfestigtem (kaltbearbeitetem) Bewehrungsstahl mit besonders hoher Elastizitaetsgrenze

Info

Publication number: DE1211673B
Application number: DEK36420A
Authority: DE
Inventors: Dr-Techn Gabor De Kazinczy
Original assignee: GABOR DE KAZINCZY DR TECHN
Current assignee: GABOR DE KAZINCZY DR TECHN
Priority date: 1955-09-19
Filing date: 1955-09-19
Publication date: 1966-03-03

Description

Verfahren zur Herstellung von in zwei Arbeitsstufen kaltverfestigtem (kaltbearbeitetem) Bewehrungsstahl mit besonders hoher Elastizitätsgrenze Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von in zwei Arbeitsstufen kaltverfestigtem (kaltbearbeitetem) Bewehrungsstahl mit besonders hoher Elastizitätzgrenze.
Die moderne Baupraxis fordert hochwertige, als Betonstähle bezeichnete Bewehrungsstähle mit höheren, zulässigen Spannungen, die von der Streckgrenze des Stahles abhängig sind. Somit ist die Forderung gegeben, Stähle mit hoher Streckgrenze herzustellen. Dies kann auf zwei Weisen geschehen, nämlich einmal durch Wahl entsprechender Legierungen, also auf metallurgische Weise, oder zum anderen durch Kaltverfestigung minderwertigerer Stähle. Beide Verfahren sind üblich.
Eine zweite Forderung hinsichtlich der zulässigen Spannungen geht dahin, daß die unvermeidlichen Risse im Beton ein Maß von 0,2 mm nicht überschreiten. Die Rißbreite hängt mit der Oberflächengestaltung des Betonstahles und vor allem mit seiner Dehnung unter den auftretenden Kräften zusammen. Die Dehnung des Stahles besteht aus einer elastischen und einer plastischen (bleibenden) Phase. Die elastische Dehnung ist bei jeder Stahlsorte annähernd gleich, woraus sich die Forderung ergibt, einen Stahl herzustellen, dessen bleibende Formänderungen unterhalb der Streckgrenze bzw. der 0,2-Grenze gering sind oder daß der Stahl sogar vollkommen elastisch ist. Stähle, die gemäß den bisher bekannten Kaltverfestigungen, z. B. durch Verwinden, hergestellt werden, sind nicht ausreichend elastisch, da die plastische Dehnung frühzeitig beginnt, d. h., die Proportionalitäts- oder die Elastizitätsgrenze liegen recht niedrig.
Ein nicht zum Stande der Technik gehörender Vorschlag des Anmelders ermöglicht es, die Streckgrenze (0,2-Grenze) eines kaltverfestigten Stahles zu erhöhen, ohne dessen Gleichmaß oder Bruchdehnung merkbar zu vermindern und gleichzeitig die Elastizitätsgrenze in einem solchen Maße zu erhöhen, daß diese bei weichen Stählen die neu gebildete Streckgrenze erreicht, und bei legierten Stählen dieser nahekommt. Bei diesem von dem Anmelder vorgeschlagenen Verfahren wird warmgewalzter Bewehrungsstahl in zwei Stufen kalt verformt, wobei die erste Stufe des Kaltverformens aus einem Verwinden oder Hin- und Herbiegen besteht und dieses Kaltverformen mindestens in einem solchen Maße ausführt, daß bleibende Formänderungen entstehen, und wobei die zweite Stufe des Kaltverformens in einem reinen Strecken besteht, mit einer größeren Spannung, als sie der Streckgrenze des Ausgangswerkstoffes entspricht, mit der Maßgabe, daß die durch das Strecken erzielte Verlängerung nicht größer als 1. % ist.
Der Anmelder hat nun erkannt, daß die erste Verformungsstufe, das Verwinden oder Hin- oder Herbiegen, ersetzt werden kann durch ein Kaltwalzen, und daß dieses Kaltwalzen allein ausreicht, die Zugfestigkeit genügend zu erhöhen.
Dementsprechend kennzeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch, daß die erste Arbeitsstufe in einem Kaltwalzen des warmgewalzten Bewehrungsstahles und die zweite und letzte Arbeitsstufe in einem Strecken besteht, wobei die durch das Strecken erzielte bleibende Verlängerung nicht größer als 11/0 ist.
Die Maßnahme, Stahlstäbe durch Walzen kalt zu bearbeiten, ist an sich bekannt. Die Erfindung liegt in der Kombination der beiden vorstehend gekennzeichneten aufeinanderfolgenden Arbeitsstufen, bei denen mit dem nachfolgenden Strecken bei kaltgewalzten Stahlstäben die Streckgrenze und insbesondere die Elastizitätsgrenze erhöht wird, wobei durch dieses Strecken im Stahl ein homogener, von bleibender (Zwangs)-Spannung freier Spannungszustand sich erzielen läßt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Stahl weniger sprödbrüchig und entspricht besser der Rückbiegeprobe, der der verwundene Stahl oft nicht entspricht. Durch das abschließende Strecken wird auch die Ermüdungs- und Kriechgrenze erhöht.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß beim Walzen des Stabes während der ersten Arbeitsstufe der Stab seiner Länge nach gleichmäßig (kontinuierlich) in gerader Linie verformt wird. Außer der hohen Elastizitäts- und Streckgrenze wird bei Bewehrungsstählen vielfach auch die Forderung erhoben, daß zwecks besserer Haftung im Beton die Oberfläche des Stahles nicht eben sein soll; aus diesem Grunde werden neuerdings vielfach sogenannte gerippte Stähle verwendet. In DIN 1045, § 5, Ziffer 6b, ist die Vorschrift enthalten, daß Betonstahl IV ein Formstahl sein muß. Auch auf solche Stähle kann das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung finden. Zu diesem Zweck besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung darin, daß bei der Kaltbearbeitung ein warmgewalzter Stahl verwendet wird, an dessen mit den Walzen nicht in Berührung gelangenden Seiten Schrägrippen ausgebildet sind. An Stelle der Schrägrippen können erfindungsgemäß im Stahl auch einzelne miteinander nicht zusammenhängende Vertiefungen eingewalzt sein.
Die Zeichnung dient der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und es bedeutet F i g. 1 ein Diagramm der Spannungs-Dehnungs-Linien von mehreren auf unterschiedliche Weise bearbeiteten Stählen; F i g. 2 zeigt den Querschnitt eines kreisrunden Bewehrungsstahles vor und nach der Walzbehandlung; F i g. 3 zeigt einen Rippenstahl in Ansicht und Querschnitt; F i g. 4 zeigt einen mit Vertiefungen versehenen Stahl in Seitenansicht und im Querschnitt.
In dem Diagramm gemäß F i g. 1 sind auf der Ordinate die Spannungen und auf der Abszisse die Dehnungen aufgetragen. Die Kurve 1 zeigt die Spannungs-Dehnungs-Linie eines warmgewalzten unbearbeiteten Stahles, die Kurve 2 bezieht sich auf einen Stahl, der mit einer Ganghöhe entsprechend 8 d verwunden ist. Die Kurve 4 bezieht sich auf einen Stahl, der kontinuierlich um 17% kaltgewalzt und danach mit einer Ganghöhe entsprechend 10 d verwunden ist. Diese durch die Kennlinien 1, 2, 4 bezeichneten Stähle sind sämtlich nach bekannten Verfahren bearbeitet. Die Linien 8 und 10 entsprechen Stählen, bei denen eine nachträgliche Streckung entsprechend der Erfindung vorgenommen worden ist. Die Kurve 8 entspricht einem Stahl, der nach dem nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag des Erfinders mit einer Ganghöhe entsprechend 12d verwunden und gestreckt ist, während die Kurve 10 sich auf einen nach der vorliegenden Erfindung bearbeiteten Stahl bezieht, der mit 17% kaltgewalzt und anschließend innerhalb der durch den Patentanspruch geschützten Grenze gestreckt ist.
Die F i g. 2 zeigt den Querschnitt eines kreisrunden Bewehrungsstahles, und zwar zeigt die gestrichelte Linie 1 den Querschnitt vor und die ausgezogene Linie den Stahl nach dem kontinuierlichen Kaltwalzen. Bei der Linie 2 ist eine zylindrische Walze, bei der Linie 3 eine ballige Walze verwendet worden. w ist die relative Zusammenpressung in Prozent. .
In F i g. 3 ist ein Stab mit Schrägrippen 6 bzw. 7 gezeigt. Die Rippen liegen an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten des Stabes. Sie erstrecken sich nicht über den gesamten Umfang, sondern lassen zwischen sich zwei diametral gegenüberliegende Streifen 2, 3 frei, auf denen .die Kaltwalzung vorgenommen wird. Die F i g. 4 zeigt einen Stab, bei dem die Vertiefungen 8 nur stellenweise in den Stab eingewalzt sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von in zwei Arbeitsstufen kaltverfestigtem (kaltbearbeitetem) Bewehrungsstahl mit besonders hoher Elastizitätsgrenze, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Arbeitsstufe in einem Kaltwalzen des warmgewalzten Bewehrungsstahles und die zweite, letzte Arbeitsstufe in einem Strecken besteht, wobei die durch das Strecken erzielte bleibende Verlängerung nicht größer als 1% ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Walzen des Stabes während der ersten Arbeitsstufe der Stab seiner Länge nach gleichmäßig (kontinuierlich) in gerader Linie verformt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kaltbearbeitung nach Anspruch 1 ein warmgewalzter Stahl verwendet wird, an dessen mit den Walzen nicht in Berührung gelangenden Seiten Schrägrippen ausgebildet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Stahl einzelne, miteinander nicht zusammenhängende Vertiefungen eingewalzt sind. In Betracht gezogene.Druckschriften: »F. u. G-Rundschau«, H. 31, 1950, S.168.