DE1583423A1

DE1583423A1 - Process for the heat treatment of edge zones of metallic objects

Info

Publication number: DE1583423A1
Application number: DE19671583423
Authority: DE
Inventors: Coleman William Emerson
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1966-12-02
Filing date: 1967-12-01
Publication date: 1970-08-13
Also published as: GB1151974A; US3522116A; NL6716409A; BE707439A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf- ein Verfahren zur Wärmebehandlung der Randzonen oder - abschnitte metallener Gegenstände,.beispielsweise Platten, Bänder oder Bleche, wobei die Wirkung der Wärmebehandlung auf den Rand derartiger Gegenstände beschränkt wird. Solche Erzeugnisse wie Bandstahl für die Konservendosen-Herstellung können an den Rändern zur Erweichung so geglüht werden, daß die Eigenschaften des übrigen Materials des Bandes nicht beeinflußt werden. Die begrenzte Behandlung wird mit Hilfe einer gesteuerten Hochfrequenz-Widerstandsheizung durchgeführt, die während des Aufschlitzens des Produktes in sehmale jBreäteji&bsckriitte vorgenommen wird.The invention relates to a method for heat treatment of the edge zones or sections of metal objects, for example plates, strips or sheets, whereby the effect of heat treatment on the edge of such objects is restricted. Such products as steel strip for tin production can soften at the edges so annealed that the properties of the rest Material of the tape are not affected. The limited treatment is with the help of a controlled high frequency resistance heating performed during the slitting of the Product is made in sehmale jBreäteji & bsckriitte.

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Für gewisse Anwendungsfälle wird nur Stahlblech oder Bandstahl mit wärmebehandelten Rändern oder Kanten verlangt. Ss ist daher ein Verfahren erwünscht, mit dem derartiges Material so behandelt werden kann, daß die gewünschte Wärmebehandlung nur an den Rändern des LIaterials erfolgt, ohne daß die strukturellen Eigenschaften der ,übrigen Ilaterialzonen durch die Behandlung beeinflußt werden.For certain applications only sheet steel or strip steel is used with heat treated edges or edges requested. A method is therefore desired with which such material can be treated in such a way that the desired heat treatment only takes place at the edges of the material without the structural properties of the remaining material zones being impaired by the Treatment will be affected.

In einem derartigen Anwendungsfall soll der für den Bau von Metallbehältern gelieferte Stahl weichere Ränder aufweisen, die sich zur Herstellung von Planschen für die Behälterkörper eignen. Das gewöhnlich für den Behälter- oder Dosenbau gelieferte lÄaterial ist doppelt reduzierter, zinnbeschichteter Stahl, der sehr hart ist und sich nicht für übermäßig starke Verformungsvorgänge eignet. In derartigen Fällen würde es schon helfen, wenn nur der Rand, aus dem der Flansch gebildet werden soll, zur 3rweichung des Materials geglüht würde, ohne dadurch die gewünschten Eigenschaften des übrigen Teils des Bandes für den Behälterkörper zu verschlechtern.In such an application, the construction Steel supplied by metal containers have softer edges, which are useful for making splashes for the container bodies suitable. The material commonly supplied for container or can construction is double-reduced, tin-coated steel, the is very hard and not susceptible to excessive deformation suitable. In such cases it would help if only the edge from which the flange is to be formed would be annealed to soften the material, without the desired properties of the remaining part of the tape for the Container body to deteriorate.

Die Erfindung schafft ein Erfolg versprechendes und praktisch verwertbares Verfahren, mit dem nur die Ränder des Ketallbandes wärmebehandelt werden können, so daß eine gewünschte metallurgische Umformung an diesem Teil des Materials erreicht wird, ohne , daß dabei die physikalischen Eigenschaften des übrigen Teils des Metallbandes reduziert oder verändert werden. Die erfindungsgemäße Wärmebehandlung wird dabei zu einem Zeitpunkt durchgeführt, wo das Metallband zur Erzeugung einer geraden, fertigbearbeitetenThe invention creates a promising and practical one usable process with which only the edges of the Ketallband can be heat treated so that a desired metallurgical deformation is achieved on this part of the material without, that the physical properties of the rest of the Metal band can be reduced or changed. The heat treatment according to the invention is carried out at a point in time where the metal strip to produce a straight, finished

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Randkante geschlitzt wird. Drfindungsgeräß wird das Verfahren zum Aufschlitzen von Metallbändern in Streifen mit Hilfe einer Schlitzvorrichtung, die wenigstens einen Schnitt durch ein Metallband oder Blech ausführt, dadurch verbessert, daß der geschlitzte Streifen am Ausgang aus der Schlitzvorrichtung an Punkten, die in der Nähe der gegenüberliegenden Ränder des Streifens liegen, mit Stromleitern für Hochfrequenzenergiezufuhr versehen wird. Die Energiezufuhr ist dabei so bemessen, daß die geschlitzten Ränder des Streifens zwischen den Stromleitern erhitzt werden, ohne daß dadurch der übrige Streifen mi+^-rhitzt wird. Die Randerhitzung wird durch Vorbeiführung eines Stroms entlang der geschlitzten Ränder des Streifens und über den.ungeschlitzten Scheitel hinwe{|bewirkt. Dieses Verfahren der Hoclifroquenz-\Yiderstandserwärmung kann wirkungsvoll dort benutzt werden, wo der Bereich, dem Wärme zugeführt werden soll, wie es oben beschrieben wurde, nur auf die Ränder eines I.retallbleehs öler -Streifens beschränkt ist.Edge edge is slit. The method is the founding device for slitting metal bands into strips with the help of a Slitting device that has at least one cut through a metal strip or sheet metal, improved in that the slotted strip at the exit from the slitting device Points that are near the opposite edges of the strip are provided with conductors for high-frequency energy supply will. The energy supply is dimensioned so that the slotted edges of the strip between the conductors are heated without the remaining strip mi + ^ - scratches will. The edge heating is caused by passing a current along the slit edges of the strip and over the unslit one Vertex hint {| causes. This method of co-frequency resistance heating can be effectively used where the area to be supplied with heat, as described above was only on the edges of an I.retallbleeh oiler -Strip is limited.

3s wurden bereits andere Verfahren zur Erwärmung der-Rändervon IvIetallbändem oder-streifen vorgeschlagen. Diese Verfahren befassen sich in typischer Weise ir.it InduktiOnsheizung, beispielsweise unter Verwendung von Spulen, die von Ieis_;tungS£eneratoren gespeist werden» 3in Problem, das dabei auftaucht, besteht in der Schwierigkeit, die Wärmebehandlung auf den Rand zu begrenzen, weil die Wärme bestrebt ist, zu weit i". 5en Körper des Streifens nineinzuwandem. Kit Hilfe der 3rfinä-ar.£; wird dieses problem ir. wesentlichen dadurch gelöst, daß eine Hochfrequens-V/iderstands-Other methods of heating the edges of metal bands or strips have already been proposed. These methods typically deal with induction heating, for example using coils developed by Ieis _; Tung £ fed eneratoren »3in problem that arises here, is the difficulty of limiting the heat treatment on the edge because the heat is committed to far i". 5s body ar 3rfinä-stripe nineinzuwandem. Kit help of. £; if this problem is essentially solved by the fact that a high-frequency resistance

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heizung verwendet wird, während das Blech oder der Streifen in schmale Breiten geschlitzt werden, die für irgendeinen gegebenen Anwendungsfall, "beispielsweise die Konservendosen-Herstellung, verlangt werden. Die Hochfrequenz-Widerstandsheizung ist auf denheating is used while the sheet metal or strip is in narrow widths are slotted for any given application, "for example tin-making, are required. The high frequency resistance heating is on the

des
Rand/Streif ens "beschränkt, weil die Hochfrequenz ströme in den "beiden geschlitzten Teilen dazu neigen, sich gegenseitig anzuziehen. ■ .of
Edge / Stripe "limited because the high frequency currents in the" two slotted parts tend to attract each other. ■.

Bei der Ausführung des erfindungsgemäßen "Verfahrens, wobei das Verfahren beispielsweise zum Glühen der Ränder von Stahl für Behälter angewendet wird, der kaltreduziert, geglüht und dann . ein zweites Mal zwischen 25-50$ kaltreduziert worden ist, wird die Energiezufuhr so eingestellt, daß der Rand auf Glühtemperatur erwärmt wird. In diesem Pail ist das Produkt oftmals zu hart (70-83 Rockwell 30-T), um in leichter Weise die Formung des Flansches an einem Dosenkörper zu ermöglichen, obgleich diese Härte für den Dosenkörper selbst gut geeignet ist, um ihm Festigkeit und Steifigkeit zu verleihen. Es ist daher erwünscht, nur die Ränder des für die Dosenkörper-Herstellung verwendeten Streifens zu glühen. Dieser Streifen wird normalerweise dadurch hergestellt, daß eine breite Spule in mehrere schmale Spulen der . richtigen Breite geschlitzt und gleichzeitig die Kante der breiten Spule beschnitten werden. LCi t Hilfe einer Hochfrequenz-Widerstandsheizung im Bereich von 200 KHz bis 2000 KHz für Stahl im Dickenbereich von 0,0254 - 0,178 mm ist es möglich, den Rand bis zu einer bestimmten Tiefe, die normalerweise über einen Bereich von 0,127 - 6,35 mm von den Rändern reicht, auf TemperaturenWhen performing the "method according to the invention, wherein the process is used, for example, for annealing the edges of steel for containers, which is cold-reduced, annealed and then. has been cold cut between $ 25-50 a second time the energy supply adjusted so that the edge is heated to the annealing temperature. In this pail, the product is often too hard (70-83 Rockwell 30-T) to easily shape the To enable flange on a can body, although this hardness is well suited for the can body itself to give it strength and to give rigidity. It is therefore desirable to have only the edges of the strip used for can body manufacture to glow. This strip is normally made by splitting a wide spool into several narrow spools of the. the correct width and cut the edge of the wide bobbin at the same time. LCi t using a high frequency resistance heater in the range from 200 KHz to 2000 KHz for steel in the thickness range from 0.0254 - 0.178 mm it is possible to use the edge to a certain depth, typically over a range of 0.127 - 6.35 mm from the edges, to temperatures

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zu erwärmen.to warm up.

im Bereich zwischen 1742 und 2462 C /Diese Temperaturen werden normalerweise zum Glühen verwendet und verringern deshalb die Härte des Randes innerhalb der Behandlungszone auf einen Wert, der unter 60 Rockwell 30~T liegt. ·in the range between 1742 and 2462 C / These temperatures are normally used for annealing and therefore reduce the hardness of the edge within the treatment zone to a value which is below 60 Rockwell 30 ~ T. ·

Die mit Hilfe der Hochfrequenz-Widerstandsheizung mögliche ■ Temperatursteuerung ist so wirksam, daß die Temperatur in einer Entfernung von über 6,35 mm von dem Rand 'unter der Glühtemperatur, d.h. also unter 1742 C gehalten werden kann, während der Hand auf eine Temperatur in dem obengenannten Bereich, d.h. also zwischen 1742 und 2462 C erwärmt wird.The one possible with the help of high-frequency resistance heating ■ Temperature control is so effective that the temperature in a Distance greater than 6.35 mm from the edge below the annealing temperature, i.e. can be kept below 1742 C during the Hand on a temperature in the above range, i.e. so is heated between 1742 and 2462 C.

Im folgenden wird der Srfindungsgegenstand anhand eines Beispieles in Verbindung mit den Figuren der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The subject of the invention is described below using an example described in connection with the figures of the drawing. In the drawing show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Arbeitsweise bei der Wärmebehandlung der geschützten Ränder eines Metallstreifens, der gerade aus einer Schlitzmaschine kommt, wobei der Metallstreifen von oben betrachtet wird undFig. 1 is a schematic representation of the invention How it works when heat treating the protected edges of a metal strip that is straight out a slitting machine comes with the metal strip viewed from above and

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines einzelnen geschlitzten Randes, aus der der Pfad des Stromes ersichtlich ist, der de Randerwärmung auf Wärmebehandlungstemperaturen bewirkt.Figure 2 is a schematic view of a single slotted Edge, from which the path of the current can be seen, the de edge heating to heat treatment temperatures causes.

In Fig. 1 ist bei 20 ein Streifen anjsich beliebiger Breite dargestellt, der durch die Schlitzmesser 22 geführt wird, die den Streifen in eine beliebige gewünschte Zahl schmaler Bänder 24 zerschneiden. In der Zeichnung werden aus dem Streifen drei BänderIn Fig. 1 at 20 is a strip of any width shown, which is passed through the slitting knife 22, which the Cut strips into any desired number of narrow ribbons 24. In the drawing, the strip becomes three bands

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geschlitzt und aie äußeren Ränder 26 des Streifens zur. Erzeugung gleichmäßiger Enden beschnitten. Eine" Hochfrequenz-Energieeinheit 28 führt dem Streifen durch die Kontakte 30 elektrischen Strom zu. Die Hochfrequenz-Energiequelle liefert eine Frequenz von wenigstens 10 ooo Schwingungen pro Sekunde. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine Energiequelle mit 50 000 "bis 1 000 000 Schwingungen pro Sekunde verwendet. Kit den Frequenzen im unteren Frequenzbereich lassen sich breitere Heizungsbänder oder -zonen erzielen. Somit müssen, um die Erwärmung auf den Rand zu beschränken, Hochfrequenzen verwendet werden.slit and to the outer edges 26 of the strip. generation trimmed ends more evenly. A "high frequency unit of energy 28 leads the strip through contacts 30 electrical Electricity too. The high frequency energy source provides a frequency of at least 10,000 oscillations per second. With the preferred Embodiment, an energy source with 50,000 "to 1,000,000 oscillations per second is used. Kit the frequencies In the lower frequency range, wider heating bands or zones can be achieved. Thus need to keep warming on the edge to restrict radio frequencies from being used.

Bei der Darstellung nach Fig. 2 ist ein Schlitzmesser 22 am Scheitel des Schlitzes angeordnet. Sin von einer geeigneten elektrischen Energiequelle, die nicht dargestellt ist, gelieferter Strom strömt zwischen den rollenden Kontakten 30, entlang der punktierten Linie auf den gegenüberliegenden Rändern 32 des geschlitzten Streifens und quer über den Scheitel.In the illustration of FIG. 2, a slitting knife 22 is on Vertex of the slot arranged. Sin supplied by a suitable electrical power source, not shown Current flows between the rolling contacts 30, along the dotted line on the opposite edges 32 of the slotted Stripes and across the top of the head.

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Claims

PA TE N TA N WÄ LT E »Dipl.-Ing, MARTI N HCH? • Mönchen 2-THERESIfKSTRASSE 33 Dipl.-Wirtsch.-lng. AX E L H A N S M A N N. . Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN UNITED STATES STSEL CORPORATIOH PITTSBURGH, PSMSYLVAFIEIT Munich, December 1, 1967 WHMAK-EBNH PLACE 525 “^ 'Uni, r2, Ichen Ke / hJ-. Y. st. A. ■; Godparent note; "Process for the heat treatment of the edge zones of metallic objects" Ρ'ATEHTA-K SPBUOHE

1. A method for the heat treatment of edges of strips or bands which are produced by slitting sheet steel with the aid of a slitting device, characterized in that. Kate.rialstellen next to the adjacent, slotted edges (32) are provided with current conductors (30) of a liochfrequenz-3nergiequelle (28) when the strips or bands (24) come out of the slitting device, and that the edges are supplied with current, the Heat treatment temperature remain limited to the edge zones of the slot by the current is guided along the slotted edges (32) and over the unslotted apex of the edges.
2a method according to claim 1, characterized in that the.

jgtromfrequenz is chosen so that they glow temperatures between

co ₀

«L (J742 and 2462 C generated, thereby increasing the hardness of the edges Decrease value below about 60 Rockwell 3-0-T.

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3. The method according to claim 2, characterized in that the. Steel strips have a thickness in the range from 0.025 "to 0.178 mm having.

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