DE1508416A1

DE1508416A1 - Verfahren zur Herstellung von Stahlteilen

Info

Publication number: DE1508416A1
Application number: DE19661508416
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Tomioka; Koichi Urakawa
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1963-04-18
Filing date: 1966-05-27
Publication date: 1969-10-23
Also published as: GB1077994A; LU51833A1; DE1508416C3; NL6611433A; DE1508416B2; US3532560A

Description

Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84

150841c

P 15 08 416.9 B 2886

25. November 1968

KOBE STEEL LTD., No. 36-1 Wakinohamacho 1-chome, Fukiai-ku,

Kobe/Japan

Verfahren zur Herstellung von Stahlteilen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stahlteilen, insbesondere von Schrauben, mit einer Bruchfestigkeit von min-

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destens 70 kp/mm aus einem unlegierten oder niedrig legierten Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,2 bis 0, 6 %, bei dem Stahl in Form von Rollendraht kontinuierlich wärmebehandelt wird.

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Heue Unterlagen «a,-, _7i1a ...,, _4f., _{Siite 3 dcs} ^_durungsg^ _v^ _{i .

Bolzen, Schrauben, Zapfen und andere Maschinenteile, die eine

hohe Zugfestigkeit (über 70 kp/mm ) aufweisen sollen, werden gewöhnlich in einem Verfahren hergestellt, bei dem Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von über 0, 3 % oder ein legierter Stahl mit Legierungsbestandteilen von Chrom, Nickel oder Molybdän durch Kaltverformung, Heißverformung oder spanabhebende Bearbeitung bearbeitet wird. Das daraus entstehende Zwischenprodukt wird anschließend einer Qualitätsverbesserung in Gestalt eines Härte- oder Tempervorganges unterworfen, um im Endprodukt die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erhalten. Nach einem anderen bekannten Verfahren wird ein Stück vorher wärmebehandelten Stahlmaterials spanabhebend auf die gewünschte Größe und Gestalt zur Erzielung eines Endproduktes oder Maschinenteiles mit den vorbestimmten mechanischen Eigenschaften bearbeitet.

Zur Erzeugung der durch Kaltverformung hergestellten, oben aufgezählten Maschinenteile wird als Ausgangsmaterial gewöhnlich ein Stück Rollenstahldraht, im folgenden kurz als Stahldraht bezeichnet, verwendet. Dieser Stahldraht wird in einem Arbeitsgang auf einer KaItverformungsmaschine kaltverformt.Weist in diesem Fall das verwendete Stahldrahtmaterial einen Kohlenstoffgehalt von über 0,3 % auf, oder besitzt es eine extrem hohe Härte, so bricht oder springt ent-

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weder der Stahldraht während des Kaltverformungsganges, oder das so hergestellte Produkt zeigt eine zu geringe Bruchfestigkeit. Um Nachteile dieser Art zu vermeiden, verwendet man als Ausgangsmaterial zur Kaltverformung sogenannten sphärisch angelassenen Stahldraht und unterzieht diesen angelassenen Stahldraht einem Kaltverformungsgang und anschließend einer Wärmebehandlung, um auf diese Weise ein Maschinenteil oder Endprodukt mit einer hohen Bruchfestigkeit und weiteren gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erhalten. Aus diesem Grund muß ein auf konventionelle Weise hergestellter Stahldraht, der als Ausgangsmaterial für ein durch Kaltverformung erzeugtes Maschinenteil dienen soll, immer zuerst einem normalen oder sphärischen Anlaßvorgang unterworfen werden, um seine Härte auf einen für den Kaltverformungsgang geeigneten Wert zu reduzieren. Da jedoch solche Anlaßvorgänge bei höheren Temperaturen im Bereich von 700 bis 900⁰C über einen längeren Zeitraum zwischen 5 und 10 Stunden durchgeführt werden, besteht immer die Gefahr, daß der Stahldraht eine oder mehrere desoxydierte Schichten bildet. Da außerdem die Wärmebehandlung der letzte in einer Reihe von Arbeitssi hritten zur Kaltverformungsherstellung eines Maschinenteiles ist, muß diese in einem Ofen mit nichtoxydierender. Atmosphäre oder einem Salzbadbecken durchgeführt werden, weil es sonst sehr schwierig ist, ein Erzeugnis mit zufriedenstellenden Eigenschaften zu erhalten.

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Zu den obenerwähnten Nachteilen kommt hinzu, daß verschiedene Serien der Erzeugnisse unweigerlich voneinander verschiedene Eigenschaften und Abmessungen aufweisen, weif sie in diesen Serien der Wärmebehandlung unterworfen werden. Dies kann zur Folge haben, daß diese Produkte nicht den Erwartungen entsprechend arbeiten, was zu Unannehmlichkeiten nach dem Einbau in eine Maschine führen kann.

Unter der Bezeichnung "Patentieren" ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von Stahldrähten seit langem bekannt.

Dieses Verfahren sowie zwei in den amerikanischen Patentschriften 2 585 277 und 2 797 177 beschriebene Vorrichtungen zum Anlassen von aufgerolltem Bandstahl eignen sich jedoch nicht zur Herstellung von Stahlteilen, insbesondere von Schrauben, mit einer Bruchfestig-

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keit von mindestens 70 kp/mm aus einem unlegierten oder niedrig legierten Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,2 bis 0,6 %. Beide amerikanischen Patentschriften beschreiben im wesentlichen nur räumlich-körperliche Merkmale von Vorrichtungen zum Anlassen von aufgerolltem Bandstahl und lassen nähere Angaben bezüglich der Verfahrensweise, insbesondere hinsichtlich der genauen Grenzen der Temperaturbereiche und der Verweilzeiten vermissen, denn selbst die genannten Temperaturwerte werden ausdrücklich als zur Erläuterung der beschriebenen Vorrichtung dienend bezeichnet, ohne daß hierdurch

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Regeln mit Gültigkeit unabhängig vom Einzelfall angegeben werden. Es fehlen deshalb auch genauere Angaben bezüglich der Zusammensetzung der Ausgangsprodukte und der Eigenschaften, insbesondere Festigkeiten, der Endprodukte, die zur Beschreibung eines Wärmebehandlungsverfahrens unerläßlich wären.

Wie den eingangs aufgeführten Darlegungen zu entnehmen, gestaltet sich die Herstellung von Stahlteilen, insbesondere von Schrauben, Muttern, Stiften, Bolzen usw. mit einer geforderten Festigkeit von

mehr als 70 kp/mm bisher relativ teuer. Der Grund liegt darin, daß

für Stahlteile mit den genannten Festigkeiten über 70 kp/mm aus niedrig legierten Stählen nach der Bearbeitung bisher stets eine Wärmebehandlung zur Erhöhung der Festigkeit notwendig war und auch durch die ISO-Vorschriften gefordert wird, wohingegen man teuere, höher legierte Stähle als Ausgangsmaterial verwenden mußte, wenn auf die Nachbehandlung verzichtet werden solte. Es ist Bwar grundsätzlich auch möglich, derartige Teile aus niedrig legierten, hochfesten Stählen herzustellen, indem man sie einer spanhebenden Bearbeitung unterzieht. Eine derartige spanhebende Bearbeitung ist jedoch insbesondere bei Schrauben und Muttern aufgrund der hohen Herstellungskosten nicht tragbar.

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Aus diesem Grund hat sich bereits seit langer Zeit das Kaltschlagen oder Kaltschmieden mit anschließender Wärmebehandlung bei der Herstellung derartiger Massenteile durchgesetzt. Diese nachträgliche Wärmebehandlung beeinträchtigt aber nicht nur die Maßgenauigkeit der Teile, sondern bedingt auch wegen der chargenweisen Behandlung und der hierbei unvermeidlichen Behandlungsabweichungen beträchtliche Streuungen in den mechanischen Eigenschaften dieser Teile.

Ausgehend von dieser Problemstellung und dem eingangs genannten Stand der Technik ist es nun Aufgabe der Erfindung, den genannten Nachteilen abzuhelfen und ein Verfahren zur Herstellung von Stahlteilen, insbesondere von Schrauben u.dgl., mit einer Festigkeit von mehr als 70 kp/mm möglichst wirtschaftlich zu gestalten und eine wesentlich höhere Gleichmäßigkeit der mechanischen Eigenschaften dieser Teile selbst bei Herstellung großer Mengen zu erzielen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Rollendraht rasch auf 850 bis 95O⁰C erhitzt, für eine Zeitdauer von 1 bis 3 Minuten auf dieser Temperatur gehalten und anschließend durch Abschrecken auf eine Temperatur von etwas unterhalb 200 C gleichförmig durchgehärtet wird, daß der Rollendraht ernexl rasch auf 300 bis 700°C erhitzt und 2 bis 10 Minuten lang auf dieser Temperatur

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gehalten wird und daß abschließend nach dem Abkühlen der Rollendraht in Einzelstücke zertrennt und in. an sich bekannter Weise durch Kaltschmieden zum Endprodukt verformt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Stahl mit einem oder mehreren Legierungszusätzen von Silizium, Mangan, Nickel, Chrom, Molybdän, Vanadium oder Bor mit einem Gehalt von höchstens 3% verwendet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Rollendraht bei einem Durchmesser von unter 11 mm mit Öl und von über 11 mm mit Wasser abgeschreckt.

Ausgehend von einem eingehenden Studium der Bearbeitbarkeit derjenigen Werkstoffe, die zürn Kaltverformen geeignet sind, wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß ein gutes Ergebnis eines Kaltverformungsarbeitsganges fast überhaupt nicht von der Härte eines speziell verwendeten Stahldrahtes abhängt, der als Ausgangsmaterial dienen soll, sondern vielmehr von den sonstigen mechanischen Eigenschaften, insbesondere von der Ziehfähigkeit und der Mikrostruktur des verwendeten Stahles. Ausgehend von diesen Erkenntnissen wurde das erfindungsgemäße Kaltverformungsverfahren geschaffen, das die den

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konventionellen Kaltverformungsverfahren anhaftenden, vorgenannten Nachteile vermeidet und welches wie folgt durchgeführt werden kann.

Ein Stück legierten Stahldrahtes, mit einem Kohlenstoffgehalt von 0, 2 bis 0, 6 % und einem oder mehreren Legierungszusätzen aus den Elementen

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Silizium, Mangan, Nickel, Chrom, Molybdän, Vanadium und Bor, jeweils mit einem Anteil von weniger als 3 %, wird sehr rasch auf eine Temperatur überhalb des A3-Übergangspunktes des jeweiligen Stahls erhitzt. Der Draht läuft dabei durch eine Heizeinrichtung mit einer so vorbestimmten Geschwindigkeit (2 bis 6 m/Min.), daß die genannte, überhalb dem A3-Übergangspunkt liegende Temperatur in einem Bereich von 850 bis 95O⁰C für etwa 1 bis 3 Minuten aufrechterhalten wird. Daraufhin wird der erhitzte Stahldraht mittels eines Kühlmittels, wie Wasser oder öl, abgeschreckt, bis das Drahtinnere auf eine Temperatur unterhalb etwa 200⁰C abgekühlt ist, wodurch der Draht eine gleichförmige Durchhärtung erhält. Dieser gehärtete Stahldraht wird rasch erhitzt und für eine Zeitdauer von 2 bis 10 Minuten durch einen Heizofen geschickt, so daß er für diese Zeit auf einer Temperatur von 300 bis 700⁰C gehalten wird. Danach wird der erhitzte Stahldraht durch ein Kühlmittel, wie Wasser oder Druckluft, auf Zimmertemperatur abgekühlt, wodurch man ein Stück getemperten Stahldrahtes mit einer gleichförmigen, feinkörnigen Sorbitstruktur erhält. Zuletzt wird der getemperte Stahldraht, z. B. auf einer Kaltschmiedemaschine, in Teile von gewünschter Gestalt und Größe kalt-verformt.

Nachfolgend wird das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung genauer erläutert.

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Der Grund, weshalb der Kohlenstoffgehalt in dem als Ausgangsmaterial dienenden Kohlenstoff stahldraht in einem Bereich von 0,2 bis 0,6 % liegen muß, besteht darin, daß bei Unterschreitung eines Kohlenstoffanteils von 0, 2 % im Stahldraht es nicht möglich ist, dem aus einem solchen Material hergestellten Maschinenteil durch einen Tempervorgang die gelorderten mechanischen Eigenschaften zu geben. Liegt dagegen der Kohlenstoffgehalt des Stahldrahtes über 0,6 %, so zeigt das aus einem solchen Stahldraht hergestellte kaltve rformte Produkt eine nicht genügend hohe Bruchfestigkeit. Der Grund dafür, warum bei der als Ausgangsmaterial zur Kaltverformung verwendeten Stahllegierung die jeweiligen Legierungsanteile mit weniger als 3 % angegeben sind, beruht auf wirtschaftlichen Überlegungen.

Es ist zwar möglich, diese Legierungselemente mit höheren als den vorgeschriebenen Legierungsanteilen zu verwenden, man erzielt jedoch gegenüber den Produkten, die aus legiertem Stahldraht mit den vorgeschriebenen (niedrigeren) Legierungsgehalten hergestellt worden sind, keine bemerkenswerte Verbesserung in den mechanischen Eigenschaften. Aus diesem Grund ist das Zulegieren dieser teueren Legierungselemente in Beetandteilen über 3 % unwirtschaftlich. Sobald Bor in dem legierten Stahldraht in einem Gehalt von 0,0007 bis 0,003 % enthalten ist, bedeutet dieser Legierungezusatz in dieser Höhe eine gute Verbesserung der Wärmebehandlungeeigenschaften des legierten Stahldrahtes und dadurch eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit

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bei Verwendung der übrigen Legierungsbestandteile, deren Legierungsanteile größer als der Borzusatz sind.

Stahldraht oder legierter Stahldraht mit der obenerwähnten chemischen Zusammensetzung kann in Gestalt eines ungereckten Drahtes, wie er aus der Herstellung kommt, getempert werden; diese Stahlmaterialien können jedoch auch vor dem Tempervorgang noch gereckt werden. Auf jeden Fall erzielt man durch das Tempern solcher Stahlmaterialien ein getempertes Zwischenprodukt mit mechanischen Eigenschaften und einer gleichförmigen, feinkörnigen Sorbitstruktur, die es für eine kontinuierliche Kaltverformung geeignet machen.

Der Kohlenstoffstahldraht oder legierte Stahldraht wird als erstes auf eine Temperatur oberhalb des A3-Übergangspunktes des Stahlmaterials sehr schnell erhitzt. Dazu wird der Stahldraht kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 6 m/Min, durch einen Hochfrequenzheizofen, einen Flammenheizofen, einen elektrischen Widerstandsheizofen, einen elektrischen Ofen, einen Schwerölofen oder durch Salzbad- oder Bleibadglühbecken geführt, so daß jedenfalls in dem Stahldraht für 1 bis 3 Minuten eine Temperatur in einem Bereich von 850 bis 95O⁰C aufrechterhalten wird. Das rasche Erhitzen des Stahldrahtes ist nötig, um eine gleichförmige Austenitstruktur des Stahldrahtmaterials zu erhalten. Ein Erwärmen des Stahldrahtes auf Temperaturen

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unterhalb 850 C genügt nicht zur Ausbildung einer gleichförmigen Austenitstruktur, so daß als Folge davon der ungenügend erwärmte Stahldraht sehr schwer gleichmäßig durchzuhalten ist. Wird andererseits der Stahldraht auf Temperaturen über 950⁰C gebracht, so resultiert diese Überhitzung des Stahldrahtes in der Entstehung von desoxydierten Schichten und/oder einer sehr groben Oberflächenausbildung, was eine schlechte Oberflächenqualität oder grobgehärtete Struktur mit sich bringt. Aus diesem Grund ist das rasche Erhitzen des Stahldrahtmaterials innerhalb des Temperaturbereiches von 850 bis 95O⁰C für die Zeitdauer von 1 bis 3 Minuten im Hinblick auf den anschließenden Wärmebehandlungsschritt entsprechend dem vorliegenden Verfahren sehr angezeigt.

Nach dem raschen Erhitzen auf den Temperaturbereich von 850 bis 950 C wird der erhitzte Stahldraht durch eine Abschreckeinrichtung geführt/ die direkt an den vorhergehenden Heizofen angeschlossen ist, in dem der Stahldraht rasch erhitzt wurde. Beim Durchlaufen der Abschreckeinrichtung wird das Drahtmaterial mit Hilfe von geeigneten Kühlmitteln, wie Wasser oder Öl, abgeschreckt, bis das Gefügeinnere des Stahldrahts auf eine Temperatur unterhalb etwa 200⁰C abgekühlt ist, bei der dann der Stahldraht eine gleichförmig durchgehärtete Struktur über den ganzen Querschnitt aufweist. Die Art des Kühlmittels möge in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung und dem Durchmesser des zu behandelnden Stahldrahtes ausgewählt

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werden. Liegt der Durchmesser des Stahldrahtes unter 11 mm, dann wild als Abschreck- oder Härtemittel Öl verwendet. Wenn dagegen der Durchmesser des Stahldrahtes 11 mm übersteigt, so wird mit Wasser abgeschreckt oder gehärtet. Beim Abschrecken oder Härten des Stahldrahtes ist gut darauf zu achten, daß das Innere des Stahlmaterials ebenso wie das Äussere eine gleichmäßig abgeschreckte Struktur aufweist. Wird nämlich das Abschrecken mit extrem hoher Geschwindigkeit durchgeführt, dann können Brüche im Stahldrahtmaterial auftreten. Aus diesem Grund ist ein Abschrecken des Stahldrahtes so lange, bis das Innere des Stahlmaterials eine Temperatur von 200⁰C erreicht hat und daran anschließendes, massiges Kühlen vorzuziehen.

Um festzustellen, ob das Abschrecken des Stahldrahtes bereits zu einer gleichförmig durchgehärteten Struktur geführt hat, wird entweder eine mikroskopische Gefügeuntersuchung des so behandelten Stahldrahtes oder ein Zerreißversuch zur Ermittlung der Bruchfestigkeit dieses Stahldrahtes durchgeführt. In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß nach dem Abschreck- oder Härteverfahren in der oben beschriebenen Weise ein Stahl mit der obenerwähnten chemischen Zusammensetzung nach dieser Behandlung eine Bruchfestigkeit von über 140 kp/mm aufweist. Solange die Bruchfestigkeit nicht unterhalb dieses Wertes liegt, ist auf jeden Fall eine gleichförmige Abschreckung oder Durchhärtung erreicht worden.

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Anschließend wird der Stahldraht, der jetzt ein gleichförmig durchgehärtetes Gefüge aufweist, durch einen zweiten Wärmeofen geführt, der mit der obenerwähnten Abschreckeinrichtung verbunden ist und in dem er für eine Zeitdauer von 2 bis 10 Minuten auf einer Temperatur von 300 bis 700⁰C gehalten wird. Daran anschließend wird der erhitzte Stahldraht durch eine zweite Kühleinrichtung geführt, die mit dem zweiten Wärmeofen verbunden ist und auf Raumtemperatur mittels Wasser oder Druckluft abgekühlt oder getempert. Der Grund dafür, daß eine Erwärmungstemperatur zum Tempern in dem obenerwähnten Bereich vorgeschrieben wird, liegt darin, daß ein solcher Temperatur bereich unbedingt nötig ist, um der speziellen Art von Stahldrähten, die mit dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden sollen, die zur Kaltverformung geeigneten mechanischen Eigenschaften zu geben. Das gilt insbesondere für eine gewünschte Querschnittseinschnürung beim Zugversuch sowie im Hinblick auf ein feinkörniges, sorbitisches Mikrogefüge, das den Stahldraht zur Kaltverformung geeignet macht. Wenn die Erhitzungstemperatur beim Tempern unterhalb 300⁰C liegt, dann ist die Umwandlung des martensitischen Gefüges des Stahldrahtes im gehärteten Zustand in das feinkörnige, sorbitische Gefüge ungenügend,und der so getemperte Stahl weist zwar eine hohe Festigkeit, aber eine so niedrige Zähigkeit auf, daß dieser Stahldraht als Ausgangsmaterial für die Kaltverformung ungeeignet ist. Liegt umgekehrt die Erhitzungstemperatur beim Tempern überhalb 700⁰C, dann erfolgt die

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Umwandlung des martensitischen Gefüges des Stahldrahtes in das sorbitische Gefüge zu rasch und es entsteht ein grobkörniges, sorbitisches oder perlitisches Gefüge, das die Bruchfestigkeit des Stahldrahtes auf einen Wert unterhalb 70 kp/mm senkt. Infolgedessen ist eine Erwärmungstemperatur beim Tempern über 700 C zur Erzielung eines getemperten Stahldrahtmaterials zum Zwecke der Kaltverformung und zur Herstellung eines Teils mit einer

Bruchfestigkeit überhalb 70 kp/mm unerwünscht. Die Erwärmungstemperatur beim Tempern stellt also einen wichtigen Faktor dar. Infolgedessen sollte die Temperatur innerhalb des angegebenen Bereiches von 300 bis 700⁰C in Abhängigkeit von der gewünschten Bruchfestigkeit im Endprodukt, dem Durchmesser des als Ausgangsmaterial dienenden Stahldrahtes und der Herstellungsgeschwindigkeit des Stahltdrahtmaterials sorgfältig ausgewählt werden. Das Abkühlen des Stahldrahtmaterials von der Tempertemperatur auf Raumtemperatur braucht nicht rasch zu erfolgen.

Durch die obenerwähnte Wärme- oder Temperbehandlung läßt sich in einem geringen Zeitraum ein Stahlzwischenprodukt mit einem gleichförmigen, fein-

2 körnigen sorbitischen Gefüge und einer Bruchfestigkeit von 70 bis 120 kp/mm erzielen. Anschließend wird das so erhaltene Zwischenprodukt aus getempertem Draht auf konventionelle Weise einer Oberflächenbehandlung, wie z. B. Beizen mit Kalk und Phosphorsäure unterworfen, um einen sogenannten getemperten Stahldraht zu erhalten, der sich auf einer konventionellen

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Kaltverformungsmaschine in die gewünschten Endprodukte oder Maschinenteile geeignet kaltverformen läßt. In manchen Fällen wird vor dem eigentlichen Kaltverformungsgang der getemperte Stahldrahi gereckt, um eine Querschnittsverringerung von weniger als 20 % zu erzielen zu dem Zweck, dadurch seinen Durchmesser auszurichten und die Bruchfestigkeit auf die ganze Länge zu egalisieren.

Den so erhaltenen getemperten Stahldraht mit gleichförmigem, feinkörnigem sorbitischem Gefüge verwendet man dann als Ausgangsmaterial für eine kontinuierliche Kaltverformung auf einer Kaltschmiede- oder Verformungsmaschine und erhält dadurch Maschinenteile mit einer Bruchfestigkeit von 70 bis 120 kp/mm , einer hohen Härte und einer hohen Zähigkeit. Da die einzelnen Verfahrensschritte der vorliegenden Erfindung nacheinander durchgeführt werden, ist der Produktionsausstoß ziemlich hoch. Weiterhin bedürfen die geformten oder geschmiedeten Produkte keinerlei Wärmebehandlung nach der Produktion und können leicht in genauen Abmessungen hergestellt werden.

Die Vorteile, welche die aufgrund des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Maschinenteile gegenüber denjenigen auszeichnen, die auf konventionelle Weise hergestellt worden sind, sind folgende:

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1.Da der als Ausgangsmaterial dienende Stahldraht der Wärmebehandlung kontinuierlich in seiner Drahtgestali;, so wie er hergestellt worden war, unterworfen wird, zeigt das so wärrnebehandelte Stahlmaterial auf seiner ganzen Länge gleichförmige, mechanische Eigenschaften und ein einheitliches Mikrogefüge. Demzufolge sind Qualitätsabweichungen der aus diesem getemperten Material hergestellten Produkte sehr selten.

2.Da Teile aus dem Stahldraht, der mittels des neuen Verfahrens getempert worden ist, keinerlei weitere Wärmebehandlung nach der Produktion erforderlich machen, läßt sich eine hohe Form- und Abmessungsgenauigkeit solcher Teile einhalten. Das gilt insbesondere für die Hera ellung von langen und im Durchmesser kleinen Erzeugnissen.

3. Aufgrund der Wirkung der auf der Oberfläche von kaltverformten Erzeugnissen verbleibenden Druckspannungen, die ein Charakteristikum dieser Erzeugnisse darstellt, zeigen diese Teile verschiedene ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, insbesondere eine hohe Ermüdungsfestigkeit gegen Schwellbeanspruchung.

4. Da das neue Verfahren das normale oder sphärische Anlassen über längere Zeiträume, das bei dem konventionellen Verfahren zur Herstellung von Slahldrähten nötig ist, vermeidet, ist dadurch die Möglichkeit der Bildung

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von desoxydierten Schichten, wie sie bei dem konventionellen, sphärischen Anlaßvorgang zu bemerken sind, ausgeschaltet. Das bedeutet, daß eine mögliche Minderung der Oberflächenfestigkeit und ein Absinken des Ermüdungswiderstandes verhindert wird.

5. Bei der Herstellung kaltgeschmiedeter Erzeugnisse aus getempertem Stahldraht nach dem vorliegenden Verfahren läßt sich der Herstellungsprozeß für solche Teile im Vergleich mit konventionellen Herstellungsverfahren enorm vereinfachen, wodurch die Produktionskosten stark gesenkt sowie die Qualität gesteigert werden können.

Zum Zwecke der kontinuierlichen Wärmebehandlung von Stahldraht hat bis heute das sogenannte Patentieren weite Anwendung gefunden. Das Patentieren läßt sich jedoch nur bei der Produktion von hochfesten Stahldrähten verwenden, wie z. B. von Hartstahldrähten, Klavierdrähten und Federstahldrähten und außerdem ist dieses Verfahren für kaltgereckte, hochkohlenstoffhaltige Stahldrähte entwickelt worden mit einem Kohlenstoffgehalt von über 0, 6 %. Konkreter ausgedrückt besteht das Patentieren aus einem Erhitzen des Stahldrahtes auf eine Temperatur oberhalb des A3-Übergangspunktes und einem darauf folgenden Abschrecken des Stahldrahtes in einem Bleibadglühbecken mit einer Temperatur von 400 bis 600⁰C, wodurch das Stahlmaterial getempert wird. Da das Patentieren hauptsächlich als Vorbehandlungsschritt beim KaIt-

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recken von harten Stahldrähten mit einem hohen Kohlenstoffgehalt, beispielsweise Klavierdrähten, entwickelt worden ist, läßt es sich nicht als Vorbehandlungsverfahren beim Kaltschmieden von Stahldrähten mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0, 6 % zur Herstellung von Maschinenteilen anwenden. Das beudeutet, daß sich bei seiner Anwendung an Stellen mit einem höheren Kohlenstoffgehalt als 0, 6 % durchaus eine feinkörnige Struktur erzielen läßt, daß aber beim Patentieren von Kohlenstoff stahl- |

drähten mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,6 % aufgrund des ungenügenden Abschreckens ein ungleichmäßiges Korngefüge entsteht. Wenn weiterhin Stahllegierungen mit Mangan, Nickel und Chrom in einem Bereich von 1 bis 3 % Legierungsgehalt mit dem Patentierverfahren behandelt werden, dann zeigen die so behandelten Drähte ungleichmäßige Korngefüge, insofern als gleichzeitig umgewandelte und nichtumgewandelte Anteile vox-handen sind, so daß man auch hier mittels des Patentierverfahrens an Stahldrähten kein gleichförmig verteiltes, feinkörniges sorbitisches Gefüge erzielt. Kurz, das konventionelle Patentieren erlaubt es nicht, an Stahldrähten mit einem Kohlenstoffgehalt von 0, 2 bis 0,6 % ein gleichförmiges, feinkörniges sorbitisches Gefüge in einem solchen Maß zu erzielen, daß diese Stahldrähte ohne eine an die Erzeugung anschließende weitere Wärmebehandlung zu Endprodukten oder Maschinenteilen kaltgeschmiedet werden können.

Das neue Verfahren unterscheidet sich also von dem konventionellen Patentier-

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verfahren dadurch, daß es mit ihm möglich ist, in diesem Fall, also bei Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt von 0, 2 bis 0, 6 % das genannte gleichförmige, feinkörnige sorbitische Gefüge zu erzielen.

Neben dem Patentieren sind noch viele Verfahren zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von Stahldrähten vorgeschlagen worden, aber leider bestehen keine technischen Vorstellungen davon, solche bekannten Verfahren mit der Herstellung von Maschinenteilen, wie Bolzen und Stifte, durch Kaltschmieden zu verbinden. Die Bedeutung der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Technologie der kontinuierlichen Stahldrahtwärmebehandlung für die Produktion kaltgeschmiedeter oder verformter Erzeugnisse oder Maschinenteile durch die Verwendung des getemperten Stahldrahtes ausgenützt wird.

In diesem Sinne muß bemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung nicht lediglich eine ixiechanische Kombination einer Wärmebehandlung mit den KaItverformungsschritten von Stahldrähten repräsentiert, sondern tatsächlich ein neues Verfahren darstellt, das auf der Basis der Erkenntnis über die Bearbeitbarkeit der Materialien, die kaltgeschmiedet oder verformt werden können, entwickelt wurde.

Was die Bearbeitbarkeit kalt zu verformender Materialien anbetrifft, so ist dafür bis heute noch keine Definition aufgestellt worden. Aufgrund eingehender

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Studien über die Bearbeitbarkeit von verschiedenen Materialien, können wir schließen,' daß die Kaltbsarbeitbarkeii von Stählen wesentlich durch die chemische Zusammensetzung im Zusammenhang mit dem Wärmebehandlungs verfahren bestimmt wird. Sie kann, der speziellen Erscheinungsform entsprechend, in Ausdrücken mechanischer Eigenschaften und Mikrostrukturen solcher Materialien ausgedrückt werden. Bis heute ist :*. jitbarkeit

bei großer Härte und hoher Bruchfestigkeit als schlecht betrachtet worden. Im Gegensatz dazu ergibt sich aufgrund von eingehenden Studien und Experimenten die Überzeugung, daß sogar einige Stähle mit hoher Bruchfestigkeit sich ohne Schwierigkeiten geeignet kaltschmieden lassen, vorausgesetzt, daß sie einige besondere Erfordernisse erfüllen. Auf diese Punkte wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher eingegangen.

Fig. 1 zeigt graphisch aufgetragen die Zusammenhänge zwischen den Mikrogefügestrukturen verschiedener Siahldrahttypen.dia unter verschiedenen Wärmebehandiungsbedingungen hergestellt wurden, z. B. JIS-S25C, SS5C, S45C, SCr2, SCr4, SCKi, SCM4, SCr2i, SC1VI21 und SNCM21 und der Querschnittseinschnürung an diesen Drähten, die durch Zugvorsuche bestimmt wurde (auf der X-Achse aufgetragen) sowie den Prozentsatz von Bruch- odar .ή.^auftreten während des Kaltschmiedevorganges bei £0 % des Xalcstauchverhäitnisscs (auf der Y-Achse aufgetragen). In dieser Figur beschreibt die Kurve A einen angelassenen

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Stahldraht mit grobkörnigem Garage, die Kurve B einen angelassenen otahlclraht mit feinkörnigem Gafüge, die Kurve 'C einen Stahldraht mit kugelig ausgebildeten, feinkörnigem Gefüge und die Kurve D einen Stahldraht mit getemperten, feinkörnigem Gefüge.

Aus dem Verlauf dieser Abbildung erkennt man, daß mit der Änderung der Gefügestrukturen von A nach D die Erscheinungshäufigkeit von Brüchen oder Rissen beim Kaltverformen abnimmt. Um beim Kaltschmieden auftretende Brüche vollkommen auszuschalten, muß die Querschnittsverringerung des Stahldrahtes beim Draht A oberhalb 70 %, beim Draht B oberhalb 65 % liegen, während die Drähte C und D keine Xaltverformungsbrüche aufweisen, selbst dann, wenn die Querschnittsverringerung 50 % beträgt. Auf diese Weise ist gezeigt, daß die Xaltbearbeitungsiähigkeit von Stahldrähten sehr stark von den mechanischen Eigenschaften und der MikroStruktur des Stahlmaterials beeinflußt wird.

Fig. 2 zeigt graphisch die Zusammenhänge zwischen der kritischen Kakstauchgrenze, d. i. der Punkt, bei dam in Kaltstauchversuchen ein Bruch in Stahldrähten einsetzt und der Querschnittsabnahme in Prozent. Die Werte stammen aus Zugversuchen, die an verschiedenen, bei unterschiedlichen Ziehbedingungen kaltgereckten Drähten, durchgeführt wurden. Aus dem Xurvenverlaui der Fig. 2 ist zu ersehen, daß das Ziehverhältnis kalt ge-

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schmiedeter Stahldrähte sogar auf so hohe Werte wie 10 bis 30 % ansteigt, sobald die chemische Zusammensetzung des Stahlmaterials und die Wärmebehandlungsbedingungen für dieses Material so ausgewählt sind, daß die Querschnittseinschnürung in diesem Material groß ist. Die Bruchgrenze dieser Materialien kann dadurch ex-höht werden, d. h. die Kaltverarbeitungsfähigkeit dieser Materialien wird verbessert.

Die neue Erfindung macht sich diese ausgezeichneten ^ltverarbeitungseigenschaften dos getemperten Stahldrahtes, wie sie in den Abb. 1 und 2 dargestellt sind, zunutze. Besonders in Zusammenhang mit dem Stahldraht D wird vermerkt, daß er aufgrund seiner feinkörnigen, sorbitischen Geiügestruktur eine hohe Bruchgrenze und ausgezeichnete Verarbeitbarksit aufweist. Um deshalb die Eigenschaften dieser Stahldrähte als Ausgangsrnaterialien zur Kaltverformung industriell auszunützen, ist es unbedingt erforderlich, daß die chemische Zusammensetzung dieser Materialien und die Behandlungsbedingungen in geeigneter Weise kombiniert werden, jeweils in Abhängigkeit von den geforderten Eigenschaften der Festigkeit und der Form der aus diesen Materialien hergestellten kaltgeschmiedöten Erzeugnisse. Diese neuartige Verbindung der chemischen Zusammensetzung mit den V/änuebehandlungsbedinjungen wird nur unter Befolgung der vorliegenden erfindungsgemäßen Angaben erreicht.

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Die neuen erfindungsgemäßen Erkenntnisse, die aufgrund einer Vielzahl von Versuchen über die Zusammenhänge zwischen der Kaltschmiedefähigkeit von Stählen und der Gefügestruktur und den Festigkeitseigenschaften gewonnen wurden, haben im wesentlichen ihren Niederschlag in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung gefunden. Wie Fig. 1 zu entnehmen, ist das Kriterium für die Brauchbarkeit kaltgeschmiedeter Teile das Auftreten von Rissen bei der Kaltverformung in Abhängigkeit von der Gefügestruktur und Zähigkeit, was durch die Querschnittsabnahme beim Zerreißversuch dargestellt ist. Es ist deutlich zu erkennen, daß auch bei Verwendung von angelassenen Stählen mit feinkörnigem Gefüge (Kurve B) das Auftreten von Verarbeitungsrissen beim Kaltverformen stark zunimmt, sobald beim Zerreißversuch die Querschnittsabnahme weniger als 55% beträgt. Ausgehend hiervon wurde erfindungsgemäß die Erkenntnis gewonnen, daß, im Gegensatz zu der bisher vertretenen Auffassung, die Festigkeit von Stählen nicht das ausschlaggebende Kriterium für die gute Kaltschmiedefähigkeit darstellt, sondern daß das wesentliche Kriterium für die Kaltplastizität die Zähigkeit und die MikroStruktur des Stahles sind. Es ist deshalb erfindungsgemäß möglich, einen Stahldraht mit einem Kohlenstoffgehalt von 0, 2 bis 0, 6 % so zu behandeln, daß der Werkstoff einerseits eine Festigkeit von über 70 kp/mm , andererseits jedoch eine so große Zähigkeit und ein solch feinkörniges Gefüge erhält, daß trotz dieser großen Festigkeit eine einwandfreie

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Kaltverformung durchgeführt werden kann, ohne daß eine Nachwärmebehandlung erforderlich ist. Dies war bisher nicht für möglich erachtet worden.

Bedeutung kommt vor allem auch der Tatsache zu, daß erfindungsgemäß von einem Stahldraht mit einem Kohlenstoffgehalt von 0, 2 bis 0, 6% ausgegangen wird, während bei dem bekannten Patentieren von Draht stets Stahldrähte mit einem Kohlenstoffgehalt von 0, 6 bis 0,9% verwendet werden, die jedoch aufgrund ihrer zu großen Härte und zu geringen Kerbzähigkeit lediglich kaltgezogen werden können. Behandelt man entsprechend der erfindungsgemäßen Aufgabe Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt unterhalb 0, 6% gemäß den Verfahrens schritten des Patentier ens, so bildet sich hierbei kein sorbitisches, sondern ein ferritisches und Mschkristallgefüge aus, das für die Kaltverformung ungeeignet ist und nicht die geforderte Festigkeit hat. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem Stahldraht rasch auf 850 bis 95O⁰C erhitzt, daraufhin auf etwas unterhalb 200°C abgeschreckt und anschließend rasch auf 300 bis 700⁰C angelassen wird, erhält man jedoch einen Stahl hoher Festigkeit, der zugleich eine so hohe Zähigkeit besitzt, daß er sich ausgezeichnet ohne Auftreten von Rissen kaltschmieden läßt.

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"im folgenden sind 3sispiele beschrieben, bei denen das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Verfahren erfolgreich durchgeführt worden ist.

Beispiel 1

Li diesem Beispiel hatte der als Ausgangsmaterial dienende Stahldraht die
Ρ folgende chemische Zusammensetzung:

C 0, 30 % P 0, 030 %

Mn 1, 6C % S 0, 030 %

Si 0, SO %

Ein Stück Rollensvahldraht der obenerwähnten chemischen Zusammensetzung mit einem Durchmesser von II mm und bei einem Rollengewicht von 350 kg v/urde zuerst auf einen Durchmesser von 10, 2 mm kalcgereckt. Anschließend wurde er :r.it einer Geschwindigkeit von δ m/Min, durch einen Schwerölheizc.en vom MUiüe-Typ geschickt und dabei auf eine Temperatur unterhalb etwa SOO C erhitzt. Der erhitzte Stahldraht wurde dann in einem Ölbad abgeschreckt, so daß .sich seine Temperatur auf einen Wert von unterhalb 200⁰C erniedrigte. Anschließend v/urde zum Tempern des Drahtes dieser abgeschreckte Draht
durch ein auf 600⁰C gehaltenes Bleibad mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der er durch den Schwerölheizoien passierte, geschickt. Nach der Bleibadtemper-

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behandlung wurde der Durchmesser des Drahtes durch ein abschließendes Kaltrecken auf 9,45 mm reduziert und man erhielt auf diese Weise ein Stück getemperten Stahldrahtes, das sehr gut zur Herstellung von Bolzen mit 3/8" Durchmesser verwendbar war.

Der auf diese Weise behandelte Stahl zeigte ein gleichförmiges, feinkörniges sorbitisches Mikrogefüge und besaß die nachfolgend genannten, mechanischen ( Eigenschaften:

2
Streckgrenze 82 kp/min

Bruchfestigkeit	87 kp/mm
Dehnung	20%
Einschnürung	66%

Als nächstes wurde dieser getemperte Stahldraht auf einer Xaltveriormungsmaschine zu Sechskantschraubenbolzen von 3/8" Durchmesser kalt-verschmiedet. Die Schmiedemaschine produzierte sechs dieser Bolzen pro Minute.

Anschließend wurden die so erhaltenen Bolzen einem Gewindeschneidgang unterzogen und auf diese Weise komplette Sechskantschrauben 3/8 " mit 50 mm Länga hergestellt.

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Diese Schrauben wurden in Übereinstimmung mit der JIS-Schraubenprüf Vorschrift untersucht, ihre mechanischen Eigenschaften festgestellt und diese mechanischen Eigenschaften mit denjenigen vergleichbarer Schrauben aus konventionellen Herstellungsverfahren verglichen.

Die Vergleichsergebnisse sind nachstehend aufgeführt:

Schrauben nach Schrauben nach konventiod. neuen Ver- '. nellen Verfahren fahren (S45C) (SCr2)

2 Streckgrenze (kp/mm )	86	82	85
ο Bruchfestigkeit (kp/mm )	90	87	90
Dehnung %	20	16	18
Einschnürung %	65	57	63
30°-Keil-Test	. gut.	gut .	•gut

Der Ausdruck SO°-Keil-Test beschreibt einen Zugversuch, bei dem zwischen die Sitzfläche des Schraubenkopfes und die Auflagefläche ein Keil mit einem Winkel von 30° gelegt wird. Weiterhin wurde in Übereinstimmung mit den Standard-DIN-Vorschriften Schraubenkopfschlagversuche durchgeführt, wobei an allen drei Schraubentypen gcte Ergebnisse erzielt wurden. Zusätzlich wurden diese drei Schraubentypan auf ihre Ermüdungsfestigkeit hin untersucht, d. h. cui ihiro Wiuerctandcftaiigkait c-SjOr.ubar einer Schwcllbelastung }>ia ::;z

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2 χ 10 Belastungsvorgängen. Die Ergebnisse waren folgende:

Schrauben nach dem ; 3, 2SO t (Y₁Px 72 %)

neuen Verfahren '

Schrauben nach den j

konventionellen Ver- ! ^ ^ _t _{γ> _{p χ}

fahren ;

(S45C) ;

(SCr2) j 3,CCOt (Y, P χ 68 %)

Wie aus dern obigen Testresultat zu ersehen ist, weisen die nach dem neuen Verfahren hergestellten Schrauben mechanische Eigenschaiten auf, die denjenigen der Schrauben JIS S45C und SCr2 überlegen sind. Letztere wurden in konventionellen Herstellungsverfahren produziert, bei denen ein Stücl: Sijvhldräht gereckt, anschließend sphärisch angelassen, wieder gei'edii, kaltveriormt, gehärtet und schließlich getempert wird. Insbesondere zeige die hervorragende Errmdungsiesiigkeit der mit dem neuen Verfahren hergestellten Schrauben, da3 die verbleibende Druckspannung einen ausgezeichnecGn Einfluß auf die Oberfläche der kaltgeformten Produkte ausübt.

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Die vorliegende Erfindung ist durch diese Einflüsse und Effekte besonders gekennzeichnet.

Beispiel 2

lh diesem Beispiel wurde als Ausgangsmaterial ein Stahldraht verwendet, der die folgende chemische Zusammensetzung besaß:

C 0,28% Cr 0,80%

Mn 0, 70 % ? G, 30 %

Si 0, 25 % S 0,030 %

Ein Stück Rollendraht mit der obigen chemischen Zusammensetzung, einen Durchmesser von 11 rnm bei einem Rollengewicht von 360 kg wurde zuerst kaltgereckt auf einen Durchmesser von 8, 5 mm.

Anschließend wurde er durch ein Bleibadglühbecken, das auf 880 C gehalten wurde und mit Leichtöl betrieben war, mit einer Geschw ndigkeit von 2ni/Min. geschickt. Auf diese Weise wurde der Stahidraht in 3 Minuten auf 88O⁰C erhitzt und daran anschließend in einem Ölbad auf 200⁰C abgekühlt, wodurch er auf eine gleichförmige Struktur durchgehärtet wurde. Die Bruchfestigkeit des gehärteten Stahldrahtös lag über 150 kp/mm . Daraufhin wtirde der ge-

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härtete Stahldraht zum Tempern durch ein Bleibadglühbeckea, das bei Verwendung von Leichtöl eine Temperatur von 630⁰C aufrechterhielt, hindurchgeschickt, und zwar mit.der gleichen Geschwindigkeit, mit der er bereits das erste Bleibadglühbecken passierte. Auf diese Weise wurde in ihm für eine Zeitdauer von 5 Minuten eine Temperatur von 63O⁰C aufrechterhalten. Anschließend wurde der Stahldraht mit Druckluft auf Zimmertemperatur abgekühlt. Diese obenerwähnte Behandlungsreihenfolge wurde auf die ganze Länge des Stahldrahtes angewendet, so daß man einen Stahidraht mit einer gleichförmigen, feinkörnigen Sorbitgefügestruktur und einer Bruchfestigkeit von

ο
85 kp/mm erhielt. Der so behandelte Stahl wurde einem Eeiz- und i^hosphatierurig Vorgang unterworfen und anschließend auf einen Durchmesser von 7, 93 mm kaltgereckt, so daß man ein Stück getemperten Stahles rhielt, das sehr gut geeignet war zur Herstellung von 8 mm Schrauben.

Die mechanischen Eigenschaften des Stahldrahtes waren folgende:

Streckgrenze 87 kp/mm

Bruchgrenze 91 kp/mm

Dehnung 20 %

Einschnürung 67 %

Der getemperte Stahl wurde auf einer Dreistuicnkopfschlagraaschine zu 9, 6 mm Sechskantbolzen kaltverschmiedet und anschließend am ScL-~ubenschaft ein

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Schraubengewinde angedreht. Auf diese Weise wurden komplette 8 mm Sechskantschrauben (M 8 χ ο5 mm) hergestellt.

Die aus einem Stück getemperten Stahlärahtes hergestellten, kaltverschmiedeten Schrauben werden durch die Arbeitsgänge: Abschneiden, Rollen, Anknöpfen, Entgräten und Gewindeschneiden des getemperten Stahldrahtes gefertigt. Trotz seiner hohen Zugfestigkeit zeigt der getemperte Draht denselben Grad von ICaltbearbeitungsiäliigkeit wie konventionell angelassener Stahldraht und es treten während des ICaltschmiedevorganges keine Brüche, Risse, Narben usw. auf.

Die Scherfestigkeit von Bolzen, die mit dem neuen Verfahren hergestellt worden waren, wurde durch Zugversuche mit Keilen von verschiedenen Winkeln mit 10°, 20° und 30° untersucht und die Ergebnisse nachfolgend zusammengefaßt:

>Ceilwinkel

Zugfestigkeit

Ort des Auftretens von Brüchen oder Rissen

Schraubenschaft

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Wie aus den obigen Ergebnissen zu ersehen ist, traten alle Brüche oder

Risse in den Schraubenschäften, jedoch nicht in den Schraubenköpfen auf.

Weiterhin wurde entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren aus einem Stück getemperten Stahldrahtes hergestellte Schrauben zusammen mit nach konventionellen Verfahren hergestellten Schrauben auf einer Baldwin-Zrmüdungsversuchsmaschine untersucht und ihre Ermüdungsfestigkeit zu Vergleichzwecken festgestellt. Die Ergebnisse der Vei-suche sind nachfolgend aufgeführt. Obgleich zwischen den Schrauben aus dem neuen Verfahren und denjenigen aus dem konventionellen Verfahren kein merklicher Unterschied im Hinblick auf statische Festigkeit besteht, so zeigen doch die Schrauben aus dem getemperten Stahldraht in Vergleich mit denjenigen aus dem konventionellen Verfahren eine außerordentlich hohe Ermüdungsfestigkeit gegen Schwellbelastung.

Schrauben nach ; Schrauben nach dem neuen Ver- dem konventiofahren ; nellen Ver-

fahren

Statischer
Versuch

Streckgrenze (i:p )

mm Zugfestigkeit (lcp )

mm

Streckgrenzenverhältnis %

81,5 91,0

86,5 95,5

91

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Schrauben nach Schrauben nach dem neuen Ver- dem konventkifahren nellen Ver

fahren

; 2rmüdungsver^sucn

- festigkeit (kp)

ι Standfestigkeit bei '.. Höchstbelastung

140

100

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Claims

Kobe Steel Ltd. B 2886 K 59 377 VIa/18c - p 15 08 416.9 25. November 1968 Neue Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Stahlteilen, insbesondere von Schrauben,

2 mit einer Bruchfestigkeit von mindestens 70 kp/mm aus einem unlegierten oder niedriglegierten Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,2 bis 0, 6

Or /C,

bei dem Stahl in Form von Rollendraht kontinuierlich wärmebehandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der RoUendraht rasch auf 850 bis 950 C erhitzt, für eine Zeitdauer von 1 bis 3 Minuten auf dieser Temperatur gehalten, anschließen! durch Abschrecken auf eine Temperatur von etwas unterhalb 200 C gleichförmig durchgehärtet wird, daß daraufhin der RoUendraht erneut rasch auf 300 bis 700 C erhitzt und 2 bis 10 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten wird und daß schließlich nach dem Abkühlen der Rollendraht in Einzelstücke zertrennt und in an sich bekannter Weise durch Kaltschmieden zum Endprodukt verformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stahl mit einem oder mehreren Legierungszusätzen von Silizium, Mangan, Nickel, Chrom, Molybdän, Vanadium oder Bor mit einem Gehalt, von höchstens 3 % verwendet wird.

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Loto Heue c .

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollendraht bei einem Durchmesser von unter 11 mm mii Öl und von über 11 mm mit Wasser abgeschreckt wird.

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