DE1533992A1

DE1533992A1 - Verfahren zur Erhoehung der Elastizitaetsgrenze,der Streckgrenze und gegebenenfalls der Bruchfestigkeit von Stahl durch Kaltverformung

Info

Publication number: DE1533992A1
Application number: DE19671533992
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Rehm dr-Ing Gallus
Current assignee: Rehm dr-Ing Gallus
Priority date: 1967-05-16
Filing date: 1967-05-16
Publication date: 1970-02-19
Also published as: ES353850A1

Description

Dipl.-Ing· Reinhold Kramer PATENTANWALT

βΟΟΟ München 12 1533992

Maria-BIrnbaum-StraBo 1 Telefon eeosea

Anmelder: Dr.-Ing. Gallus EEHM 8000 München 60
Karl-Mangold-Str. 3

Verfahren zur Erhöhung der Elastizitätsgrenze, der Streckgrenze und gegebenenfalls der Bruchfestigkeit von Stahl durch Kaltverformung.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Elastizitätsgrenze, der Streckgrenze und ggf. der Bruchfestigkeit von vorzugsweise stab-, draht- oder bandförmigem Material aus Stahl durch Kaltverformung.

Verfahren dieser Art sind bekannt. So ist es üblich, eine Verfestigung des Stahles durch Recken zu erzielen. Hierzu sind ein großer Kraftaufwand und lange Dehnwege erforderlich. Bei dem ebenfalls gebräuchlichen Tordieren von stabförmigem Stahlmaterial bereitet es zwar keine Schwierigkeiten, die notwendigen Kräfte aufzubringen und die Dehnungswege zu beherrschen, aber es erfolgt eine über den Stabquerschnitt ungleichmäßige Verformung und Verfestigung.

_ 2 009808/0551

- 2 - 67AOl

Ziel dieser Erfindung ist es, eine Erhöhung der Elastizitätsgrenze, der Streckgrenze und £gf. der Bruchfestigkeit mit einem wesentlich geringeren Kraftaufwand als bei den bekannten :teckverfahren zu ermöglichen, ohne daß hierbei die beim Tordieren auftretende unerwünschte Erscheinung in Kauf genommen werden muß.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Material durch Kräfte einer im Hinblick auf den Kraftaufwand günstigen ersten Verformungsart zum Pliessen gebracht und in diesem Zustand den Kräften einer zweiten. Verformungsart ausgesetzt wird, die dem Material den für die gewünschte Erhöhung der Elastizitätsgrenze, der Streckgrenze oder der Bruchfestigkeit erforderlichen Verformungsgrsd geben.

Die Erfindung macht von der Tatsache Gebrauch, daß ein im "Fliessen" befindlicher Stahl durch kleine, in beliebiger Richtung angreifende Zusatzkräfte so weit zusätzlich plastisch verformt v/erden kann, daß eine Erhöhung der Streckgrenze und, falls gewünscht, auch der Bruchfestigkeit erreicht wird. Dabei ist die, die, plastische Verformung auslösende Zusatzkraft im all-

— 3 — 009808/0551

67 AOl

gem. inen kleiner als die zum Überschreiten der Elastizitätsgrenze des Ausgangsmaterials erforderliche Kraft. Lan kann se bei einer Verformungsart, die einen proßon Kraftaufwand erfordert, die für den gleichen Effekt notv/endigen Kräfte erheblich reduzieren, wenn man das otahlmaterial durch die Kräfte einer anderen Verformungsart, die im Hinblick auf den Kraftaufwand \\·( !.-entlieh günstiger ist, zum Fliessen bringt. Eine in Hinblick auf den Kraftaufwand günstige erste Verforiaungoart ist für draht-, stab- oder bandförmiges Latcrial die Biegeverformung und für draht- und stabförmige?? Material auch die Torsionsverformung. Bevorzugte Verfahren sind deshalb Verfahren, bei denen die erste Verformungsart eine Biegeverformung und die zweite gleichzeitig wirkende eine Zugverformung ist und Verfahren, bei denen die erste Verformungsart eine Torsionsverformung und die zweite gleichzeitig wirkende Verformungsart eine Zugverformung ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den großen Vorteil, daß die erwünschte Änderung der technologischen Eigenschaften eines Stahlmaterials oder anderen Materials durch sinnvolles Abstimmen der beiden jeweils gewählten gleichzeitig wirkenden Verformungsarten praktisch beliebig variiert v/erden kann. Die Streckgrenze kann auf

009.808/0551

den gewünschten //ert erhöht werden ohne daß hierdurch die Bruchdehnung v/es ent lieh verringert wird, aber gleichzeitig auch die Bruchfestigkeit gezielt ansteigt. Bei den bekannten Verfahren ist dies nicht möglich. Beim Recken werden beispielsweise durch einen bestimmten Reckgrad je nach Material, unbeeinflussbar von aussen Streckgrenze und Bruchfestigkeit gleichzeitig in einem nicht vorbestimmbaren Verhältnis erhöht, falls man auf eine Erhöhung der Bruchfestigkeit nicht verzichten will. Fur das Tordieren gilt das in verstärktem Maße, da eine Erhöhung der Streckgrenze allein praktisch nicht möglich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich vorteilhaft anwenden bei Drähten und Stäben mit glatter oder profilierter Oberfläche, die als Bewehrungselemente im Stahl- oder Spannbetonbau dienen und bei denen es auf eine hohe Elastizitätsgrenze bzw. Streckgrenze ankommt. Hierbei kann als Ausgangsmaterial ein billiger Stahl mit beispielsweise durch Kohlenstoffzusatz erhöhter Festigkeit aber relativ niedriger Streckgrenze dienen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich dann die Streckgrenze mit geringem Kraftaufwand erhöhen, ohne daß die Bruchdehnung wesentlich verringert wird. Vorteilhaft ist

- 5 009808/0551 bad ο

- 5 - 67A01

auch die Anwendung für Blechbänder, die teilweise als Untergurte für Fachwerkgitterträger oder als Gurte von geschweißten Blechprofilen Verwendung finden.

Bleche bzw. bandförmiges Material aus Stahl wird vorzugsweise durch Biegen plastifiziert und gleichzeitig einer Zugbeanspruchung unterworfen. Die Biegeverformung kann hierbei durch Biegerollen bewirkt werden. Im einfachsten Fall wird das Material durch einen Biegerollensatz gezogen, wobei die Zugkraft über entsprechende Umkehrstellen gleichzeitig der Biegepiastifizierung als auch einem zusätzlichen .Recken, d.h. Dehnen des Materials an der durch Biegen plastifizierten Stelle über den elastischen Bereich dient. Damit die Biegepiastifizierung mehrerer Umkehrstellen ausgenutzt werden kenn, muss darauf geachtet werden, daß die Rollen keine zu große Heibung haben. Durch Art und Zahl der Umlenkstellen läßt sich der Reckgrad und die Erhöhung der mechanischen Festigkeitswerte steuern. Handelt es sich nicht um bandförmiges sondern um stabförmiges Material, so kann eine Biegeplastifizierung in mehreren. Ebenen erforderlich sein. Bei stabförmigem Material größeren Querschnitts wird man als erste Yerformungsart häufig auch die Torsion wählen.

4 Patentansprüche

009808/0551

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Erhöhung der Elastizitätsgrenze, der Streckgrenze und ggf. der Bruchfestigkeit von vorzugsweise stab-, draht- oder bandförmigem Material aus Stahl durch Kaltverformung, dadurch gekennzeichne t , daß das Material durch Kräfte einer im Hinblick auf den Kraftaufv/and günstigen ersten Verfcrmungsart zum Fliessen gebracht und in diesem Zustand den Kräften einer zweiten Verformungsart ausgesetzt wird, die dem Llaterial den für die gev/ünschte Erhöhung der Elastizitätsgrenze, der

Streckgrenze

bz.v. der Bruchfestigkeit erforderlichen Verformungsgrad geben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 als erste Verformungsart eine Biegeverformung und als zweite Verformungsart eine Zugverformung gewählt ist.

- 7

BAD OK":^" "L 009 808/0551

- 7 - 67AOl

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t , daß als erste Verformungsart eine Torsionsverformung und als zweite Verformungsart eine Zugverformung gewählt ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3$ dadurch gekennzeichnet, daß die Kräfte der zweiten Verformungsart unterhalb der Streckgrenzenlast des Ausgangsmaterials liegen.

009808/055 1