DE1303401B - - Google Patents

Description

Schmiedebehandlung unterzogen, aber das erfin- <r

dungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus,

daß nur ein leichtes Schmieden notwendig ist, d. h., a) Die gemäß Punkt 4 wärmebandelte Walze wurde

die Querschnittsabnahme der Querschnittsflächen, bei 1050 bis 900° C geschmiedet.

ausgedrückt durch Querschnittsfläche vor dem Schmie- 5 b) Das Schmieden wurde unter Verwendung einer

den zur Querschnittsfläche nach dem Schmieden, 1200-Tonnen-Presse durchgeführt. Die Walze wurde

kann 1,1 bis 1,4 betragen. fünfmal geschmiedet, bei einem Schmiedegrad von 20

Durch das obengenannte Erwärmen für eine viel bis 30 μΐη im Durchmesser für einen Schmiedevorkürzere Zeit und durch das leichte Schmieden kön- gaug. Die Querschnittsabnahme betrug 1,4. nen die Schäden im Innern des Walzenmaterials, wie io uuji u α e u ■ a kleine Hohlräume und vergröberte Teile, beseitigt ⁶' Wärmebehandlung nach dem Schmieden werden, da die Struktur der Walze verdichtet und Zuerst wurde zur Homogenisierung die so geverfeinert wird. schmiedete Walze 5 Stunden lang auf 350° C gehal-

Indem die so geschmiedete Walze einer nachfol- ten, dann durch Erhöhung der Temperatur mit einer

genden Wärmebehandlung und einer Bearbeitung 15 Geschwindigkeit von 30° C/Std. auf 600° C erwärmt,

unterzogen wird, wie in den folgenden Beispielen auf dieser Temperatur 3 Stunden lang gehalten, dann

erklärt wird, hat die aus einer gebrauchten Walze weiter erwärmt auf 880° C durch Erhöhung der Tem-

gewonnene Walze nahezu dieselbe oder sogar bessere peratur mit einer Geschwindigkeit von 50° C/Std., auf

Qualität als diejenige neuer Walzen, d. h., die für die dieser Temperatur 30 Stunden lang gehalten und da- Walzbedingungen zweckmäßige Härte kann leicht er- »° nach kräftig mit Luft auf 500° C abgekühlt,

reicht werden, und gleichzeitig kann man die ver- Darauf wurde die Walze zum Zwecke einer Weich-

schiedenen Eigenschaften, die von einer neuen Walze glühung .iuf 730° C durch Erhöhung der Temperatur

gefordert werden, wie z. B. Wideband gegen Ab- nut einer Geschwindigkeit von 50° C/Std. erwärmt,

nutzung, Widerstand gegen Flächenvergröberung, Wi- auf dieser Temperatur 10 Stunden lang gehalten, im

derstand gegen thermisches Aufreißen oder Brechen, 35 Ofen auf 680° C abgekühlt und danach auf dieser

und Zähigkeit erreichen. Temperatur 15 Stunden lang gehalten, worauf sie im

Da durch das obengenaiuUe Verfahren schmied- Ofen auf 200° C abgekühlt wurde,

bare Walzen einfach zu guten geschmiedeten Walzen Nach der Wärmebehandlung wurde die Walze grob

regeneriert werden können, ist der wirtschaftliche durch Zerspanen überarbeitet und danach vergütet,

Vorteil des Verfahrens sehr hoch. Beispielsweise kön- 3<> d. h., nachdem sie 5 Stunden lang auf 900° C gehal-

nen die Kosten der gemäß dem erfindungsgemäßen ten wurde, wurde die Walze auf 500⁰C sprühgekühlt,

Verfahren, das in den folgenden Beispielen beschrie- worauf die Temperatur auf 550° C erhöht wurde und

ben wird, wieder hergestellten Walzen um 35 ⁰Zo die Walze auf dieser Temperatur 20 Stunden lang ge-

gegenüber denen einer neuen Walze reduziert werden. halten und dann im Ofen gekühlt wurde, um eine

Die Erfindung wird nunmehr durch die folgenden 35 Vergütung durchzuführen. Beispiele erläutert. Darauf wurde die Walze endbearbeitet, um das

fertige Produkt zu erhalten. Beispiel 1

1. Abmessungen einer Walze B e i s ρ 1 e 1 2

n„r„i,_m»ee»,. fi.An _mm τ ··„„». inin _mm <° ^Bei diesem Beispiel wurde das erfindungsgemäße Durchmesser. 645 mm Lange. 2057 mm. Verfahren bei einer Stahlgußwalze aus legiertem Stahl

2. Chemische Zusammensetzung der Walze (Mn — Cr—Ni — Mo) mit hohem Kohlenstoffgehalt

C 1,49 durchgeführt. Si 0,42 1. Abmessungen der Walze ^Mn 0,92 45 Durchmesser: 640 mm Länge: 3810 mm

Cr 0 94

jyjj 019 2. Chemische Zusammensetzung der Walze

Härte (HS) 42 Si 0,49

50 Mn 0,80

3. Oberflächenzerspanung q_t 1,09

Die praktische Eignung der Walze als Schmiede- Ni 0.32

material wurde zuvor untersucht, worauf die Ober- Mo 0,60

fläche der Walze um 10 mm im Durchmesser abge- Härte (HS) 43-44

dreht wurde. 55 ₃ oberflächenbearbeitung

4. Wärmebehandlung ^_{6 oberfläche der Wa}lze wurde durch Zerspanen

Die Walze wurde durch Erhöhung der Heiztempe- etwa 2,5 mm in der Tiefe abgenommen und damit der ratur mit einer Geschwindigkeit von 100° C/Std. all- Durchmesser der Walze von 640 auf 635 mm herabmählich auf 600° C erwärmt und auf dieser Tempe- 60 gesetzt.

ratur 10 Stunden lang gehalten. Die Temperatur ₄ Untersuchung auf Innenrisse oder Fehlstellen

wurde darauf auf 900° C mit einer Geschwindigkeit (Ultraschalireflektoskop)

von 100° C/Std. erhöht und die Walze auf dieser .

Temperatur 5 Stunden tang gehalten. Anschließend brgeonis

Wfrde die Walze auf 1130⁰C durch Erhöhung der 65 Bei einer Untersuchung vom unteren Ende der Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 90° C/Std. Walze her mit Hilfe einer Ultraschallwelle von erwärmt und auf dieser Temperatur 4 Stunden tang 0,4 MHz wurde ein Lunker-Echo an einer 1,28 mm

entfernten Stelle festgestellt. Bei einer Untersuchung

5 6

vom oberen Ende her war keine Reflexionswelle fest- Weiterhin wurde die Walze auf 600° C durch Erzustellen. Bei einer Untersuchung in Diagonalrich- höhen der Temperatur mit einer Geschwindigkeit tung durch eine Ultraschallwelle mit I MHz wurde von 20° C/Std. erwärmt, auf dieser Temperatur kein Hohlraum beobachtet, 15 Stunden lang gehallen und im Ofen gekühlt, um

5 eine Vergütung durchzuführen.

5. Wärmebehandlung _D;_e obigen Beispiele zeigen folgende Ergebnisse:

Die oben behandelte Walze wurde in einem elek- Obwohl, wie oben angeführt, nur leicht geschmie-

trischen Ofen auf 800^c C durch Erhöhung der Tem- det wurde, reicht die Wirkung des Schmiedens bis

peratur mit einer Geschwindigkeit von 20° C/Std. ins Innere oder den zentralen Teil der Walze, wo-

erwärmt, auf dieser Temperatur 24 Stunden lang ge- ίο durch der Lunker im Innern der Einschmelzwalze vor

halten und dann zu einer Schmiedestufe gebracht, in dem Schmieden vollständig beseitigt wurde und die

der die Walze auf Schmiedetemperatur erwärmt mechanischen Eigenschaften der Walze beinahe bis

wurde. auf die Höhe der Originalwalzen verbessert wurden.

6 Schmieden ^D'^e Eigenschaften der so behandelten Walzen

15 waren wie folgt:

a) Die wie oben erwähnt in einem Wärmeofen der .. „.. .„ . · 1 1 \
Schmiedestufe auf 800° C erwärmt Walze wurde ¹^ «arte (Beispiel 1; weiterhin auf 1050° C durch Erhöheil der Tempera- Oberfläche und Zwischenabschnitt der

tür mit einer Geschwindigkeit von 40° C/Std. er- Walze (HS) 48 bis 51

wärmt, auf dieser Temperatur 8 Stunden lang gehal- 20 . . , „

ten und danach geschmiedet. (Beispiel L)

b) Das Schmieden wurde unter Verwendung einer Abschnitt an der Oberseite (HS) 46 bis 48

4100-Tonnen-Pressedurchgefiihrt.DieWalze(635rnm Abschnitt an der Unterseite (HS) 45

Durchmesser in heißem Zustand) wurde dreimal bei ... _Oi ,. , „, . ,„ · · , _Λ „, ₀\ einer Temperatur von 1040 bis 1000° C geschmiedet, *₅ ^u> ^{Struktur der Walze} <^BetSP^{iel l Und 2)} wobei das Ausmaß der Verformung der Walz j zwi- Beim Vergleich der Makrostruktur des geschmieschen der Oberseite und der Unterseite verändert deten und des nicht geschmiedeten Teils wurde festwurde und die Durchmesser entsprechend 560 und gestellt, daß der Mikro-Lunker, der spezifisch für 595 mm betrugen. Das maximale Schmiedemaß be- gegossene Stahlw.ilzen ist, vollständig durch das trug 20 mm bei einem Schmiedevorgang. Die Quer- 30 obenerwähnte leichte Schmieden beseitigt wurde. Schnittsabnahme betrug 1,3 und 1,1. Beim Vergleich der Mikrostrukturen von jedem Teil

_ ..... . , ,. . , _ , . , wurde festgestellt, daß die Teile beinahe dieselbe

7. Wärmebehandlung nach dem Schmieden Perlitstruktur mit Eutektikum hatten, aber während

Die Walze wurde danach weichgeglüht, wie im in dem voreutektoiden Carbid im nicht geschmiedefolgenden ausgeführt ist, unter Verwendung eines 35 nen Teil eine gerichtete oder Richtungseigenschaft in Schwerölofens. einigem Umfang beobachtet werden konnte, ist im

Die Walze wurde 20 Stunden lang auf 500° C ge- geschmiedeten Teil nahezu keine gerichtete oder

halten, 30 Stunden lang auf 880° C, 15 Stunden lang Richtungseigenschaft festzustellen,

auf 450° C, 30 Stunden lang auf 810° C, dann mit .... -..,.. .

einer Geschwindigkeit von 10° C/Std auf 600° C 40 in) 2.ugfestigkeitsversuch

abgekühlt und darauf im Ofen gekühlt. An- Die Zugfestigkeit der im Beispiel 1 behandelten

schließend wurde eine Vergütungsbehandlung wie Walze ist wie folgt:

folgt vorgenommen: .»,.... . Oberfläche der Walze 92,1 kg/mm"

Die Walze wurue vorgewärmt durch Erhohen der Zwischenstück 64,4 kg/mm*

Temperatur auf 460° C mit einer Geschwindigkeit 45 Mittelstück 57,5 kg'mm² von /0° C/Std. und auf dieser Temperatur 24 Stunden lang gehalten, dann auf 900° C durch Erhöhen Da die Zugfestigkeit an der Oberfläche dergegosseder Temperatur mit einer Geschwindigkeit von nen Stahlwalze vor dem Schmieden gewöhnlich etwa 20° C/Std. erwärmt, auf dieser Temperatur 15 Stun- 55 kg/mm² beträgt, zeigt das obige Ergebnis, daß die den lang gehalten und dann kräftig mit Luft gekühlt. 5° Zugfestigkeit des geschmiedeten Teils sehr hoch ist.

(Beispiel 2)

1 (kg/mm¹) 2 (kg/mm¹) 3 (kg/mm¹) 4 (kg/mm¹)

Abschnitt obere Seite 65, 68, 66 63, 66 52, 67

Abschnitt untere Seite 63, 66 63, 55, 57 59, 53, 62

52, 56

In der obigen Tabelle betrifft Ziffer 1 den Ober- und der Oberfläche, und Ziffer 4 die Oberfläche des

flächenabschnitt, Ziffer 2 einen Abschnitt, der von nicht geschmiedeten Teils. Die Werte in der Tabelle

der Oberfläche uüi ein Viertel nach innen zur Mitte sind gut im Vei gleich mit einer gewöhnlichen,

zu liegt, Ziffer 3 einen Abschnitt zwischen der Mitte gegossenen Stahlwalze.

Claims (5)

kannt, bei dem das Werkstück vor der Erhitzung auf Patentansprüche: Härtetemperatur mit nachfolgender Abschreckung einmal oder mehrmals auf eine über dem Ac<,-Punkt

1. Verfahren zum Erneuern von gebrauchten, liegende Temperatur erwärmt wird und bei dem das gegossenen oder geschmiedeten Warmwalzen, 5 Werkstück bei der ersten Wärmeeinwirkung an seiner dadurch gekennzeichnet, daß die Walze Oberfläche auf eine wesentlich über dem Ac₃-Punkt auf eine Schmiedetemperatur von etwa 1000° C liegende Temperatur erwärmt und in ihm so viel erwärmt wird, daß die wärmebehandelte Walze Wärme gespeichert wird, daß die Oberfläche bis zu sodann geschmiedet und anschließend die ge- einer Tiefe von 250 mm, vorzugsweise von 400 bis schmiedete Walze erforderlichenfalls vergütet und io 600 mm, auf einer Temperatur über dem Ac₃-Funkt bearbeitet wird. gehalten wird. Auch dieses Verfahren besitzt den er-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- wähnten Nachteil, daß die Oberfläche lediglich gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung etwa härtet wird und daß die während der Verschleißzeit 30 Stunden lang durchgeführt wird. entstandene Materialermüdung und Gefügevergröbe-

3. Verfahren uach Anspruch 1, dadurch ge- 15 rung nicht beseitigt werden.

kennzeichnet, daß der Durchmesser der Walze Die Erfindung ist daher auf die Schaffung eines

entsprechend einsr Querschnittsabnahme von 1,1 Verfahrens zur Erneuerung von abgenutzten, gegosbis 1,4 verringert wird. senen oder geschmiedeten Warmwalzen gerichtet, das

4. Verfahren zum Erneuern einer Walze, da- es ermöglicht, den erneuerten Walzen etwa die Qualidurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der ao tat von neuen Walzen zu geben.

Walze zerspanend überarbeitet wird, daß diese Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erneuerung

Walze auf 800° C mit einer Erwärmungsge- von Walzen ist dadurch gekennzeichnet, daß die schwindigkeit von 20° C/Std. erwärmt und auf Walze auf eine Schmiedetemperatur von etwa 1000⁰C dieser Temperatur 24 Stunden lang gehalten wird, erwärmt wird, daß danach diese wärmebehandelte daß die Walze weiterhin auf 1000° C mit einer 35 Walze geschmiedet und anschließend die geschmie-Erwärmungsgeschwindigkeit von 40° C/Std. er- dete Walze nach Wunsch erforderlichenfalls vergütet warnt und auf dieser Temperatur 8 Stunden lang und bearbeitet wird.

gehalten wird, daß danach die wärmebehandelte Erfindungsgemäß wird eine gebrauchte Guß- oder

Walze geschmiedet wird, wobei der Durchmesser Schmiedewannwalze als Ausgangsmaterial verwendet, der Walze entsprechend einer Querschnittsab- 30 die jedoch im Inneren keine solchen Schaden hat, die nähme von 1,1 bis 1,4 verringert wird, und daß nachteilige Einflüsse auf die nachfolgenden Behanddie Walze schließlich nach Wunsch wärmebehan- lungen ausüben könnten. Zuerst wird die Oberfläche delt und weiter bearbeitet wird. der Walze, falls erforderlich, schwach überarbeitet,

5. Verfahren zur Erneuerung einer Walze, da- z. B. überdreht, um kleine Kratzer oder andere Schädurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der 35 den an der Oberfläche zu beseitigen, die d> nachfol-Walze leicht zerspanend überarbeitet wird, daß gende Schmiedebehandlung stören könnten.

die Walze auf 600° C mit einer Erwärmungsge- Nach der schwachen, zerspanenden Überarbeitung

schwindigkeit von 100° C/Std. erwärmt und auf der Walze wird diese vor einer Schmiedebehandlung dieser Temperatur 10 Stunden lang gehalten wird, einer Wärmebehandlung unterzogen. In der Wärmedaß die Walze ferner auf 900° C mit einer Erwär- 40 behandlung kann die Walze behandelt werden, wie mungsgeschwindigkeit von 100° C/Std. erwärmt bei einem üblichen Verfahren zur Herstellung ge- und auf dieser Temperatur 5 Stunden lang gehal- wohnlicher, neuer geschmiedeter Walzen, d. h., sie ten wird und daß die Walze danach nahezu auf kann auf 800° C mit einer Erwärmungsgeschwindig-Schmiedetemperatur mit einer Erwärmungsge- keit von 20° C/Std. erwärmt werden und auf dieser schwindigkeit von 90° C/Std. erwärmt und 4 Stun- 45 Temperatur in der ersten Stufe 24 Stunden lang geden lang auf dieser Temperatur gehalten wird, daß halten werden, worauf sie auf Schmiedetemperatur die Walze anschließend geschmiedet wird, wobei von etwa 1000° C mit einer Erwärmungsgeschwindigder Durchmesser der Walze entsprechend einer keit von 40° C/Std. aufgewärmt und auf dicker Tem-Querschnittsabnahme von 1,1 bis 1,4 verringert peratur in der zweiten Stufe 8 Stunden lang gehalten wird, und daß die Walze schließlich nach Wunsch 5° wird.

wärmebehandelt und weiterbearbeitet wird. Bei der vorliegenden Erfindung kann jedoch die

Wärmebehandlung auch wesentlich schneller als beim

bekannten Verfahren durchgeführt werden, d. h,, die

Walze kann auf 600⁰C mit einer Erwärmungsge-

Die Erflndung betrifft ein Verfahren zur Erneue- 55 schwindigkeit von 100° C/Std. erwärmt und auf dierung von gebrauchten, gegossenen oder geschmiede- ser Temperatur in der ersten Stufe 10 Stunden lang ten Warmwalzen. gehalten werden, worauf sie weiterhin auf 900° C

Das in der britischen Patentschrift 747 983 be- einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 100° C/Std. schriebene Verfahren zur Behandlung von abgenutz- erwärmt und in der zweiten Stufe auf dieser Tempeten Walzen zum Kaltwalzen bezieht sich lediglich auf βο ratur 5 Stunden lang gehalten wird, worauf sie schließein Härten der Oberfläche der Walze. Dabei müssen lieh auf Schmiedetemperatur mit einer Erwärmungsdie beim Gebrauch entstandene Materialermüdung geschwindigkeit von 90° C/Std. gebracht und auf und Komvergröberungen in Kauf genommen werden. dieser Temperatur 4 Stunden lang gehalten wird; mit Das gleiche gilt von der österreichischen Patentschrift anderen Worten, die Wärmebehandlung der vorlie-275, die sich auf ein Verfahren zum induktiven 65 genden Erflndung kann in einer Zeit durchgeführt Oberflächenhärten von Walzen bezieht. Aus der deut- werden, die kleiner als die Hälfte der Zeit ist, die für sehen Auslegeschrift 1 950 785 ist ein Verfahren zum das bekannte Verfahren notwendig ist. Oberflächenhärten, insbesondere von Kaltwalzen, be- Die so wärmebehandelte Walze wird einer