DE1583987B2 - Verfahren und vorrichtung zum waermebehandeln von warmgewalztem stahldraht - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum waermebehandeln von warmgewalztem stahldrahtInfo
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Description
erstreckt, ist derart ausgebildet, daß sich die Fördereinrichtung in geneigter Anordnung durch das Fließbett
hindurch und an dem von dem Schlingenleger abgekehrten Austrittsende des Fließbettbehälters aus
diesem heraus bis zu einem über dem Fließbett liegenden Niveau erstreckt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, wobei das Fließbett
allgemein als strömende Schicht bezeichnet wird. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Wärmebehandeln von warmgewalztem Stahldraht,
F i g. 2 eine schematische Aufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig.3 ein Diagramm, welches das Verhalten von
warmgewalzten Stahldrähten unterschiedlicher Zusammensetzung bei verschiedenen Wärmebehandlungsverfahren
veranschaulicht,
F i g. 4A bis 4C Mikrophotographien der wärmebehandelten Stahldrähte,
Fig.5 ein Diagramm, welches das Verhalten eines warmgewalzten Stahldrahtes bei dem Verfahren gemäß
der Erfindung veranschaulicht,
F i g. 6 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Temperatur der strömenden Schicht und der
Zugfestigkeit des Stahldrahtes veranschaulicht,
F i g. 7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Fallhöhe des Stahldrahtes in der strömenden
Schicht und der Zeit zeigt,
Fig.8 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Kornneubildung und der Zeit zeigt,
Fig.9 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Querschnittsverringerung und der Zeit zeigt, und
Fig. 1OA und 1OB Mikrophotographien eines Stahldrahtes,
der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. nach einem herkömmlichen Verfahren wärmebehandelt
wurde.
In F i g. 1 und 2 ist eine Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, in der ein Schlingenleger
1 über einem Tank 2 mit einem Fließbett vorgesehen ist, der mit einem Förderer 3 ausgerüstet ist, der sich in
Längsrichtung der Vorrichtung erstreckt. Um eine erforderliche Temperatur des Fließbettes in dem Tank 2
zu erhalten, die der Art des zu behandelnden Stahles entspricht, ist ein Zirkulationssystem für den Sand
vorgesehen, das einen Elevator 4, einen Förderer 5, eine Kühleinrichtung 6 und einen Förderer 7 einschließt.
Der von dem Warmwalzwerk (nicht gezeigt) abgegebene warmgewalzte Stahldraht wird dem Schlingenleger
1 zugeführt, aus dem die Schlingen mittels der Schwerkraft in den darunterliegenden Tank 2 mit dem
Fließbett eingetaucht und dabei schnell abgekühlt werden, so daß die Gefügeumwandlung im wesentlichen
abgeschlossen wird, bis der Draht auf den Fördertr 3 aufgelegt wird, der am Boden des Fließbettes angeordnet
ist. Wenn die Temperatur des Sandes durch die Wärmeabgabe des warmgewalzten Stahldrahtes ansteigt,
wird der Sand durch den Elevator 4, den Förderer 5, die Kühleinrichtung 6 und den Förderer 7 derart
zirkuliert, daß der Sand auf einer gewünschten Temperatur gehalten wird. Das Kühlen des Sandes
durch das Zirkulationssystem kann wirksam gesteuert werden durch Steuern der Kühleinrichtung 6 in
Abhängigkeit von der Temperatur des Sandes 2 mit dem Fließbett.
Der Stahldraht, der von dem Förderer 3 abtransportiert worden ist, wird nachgiebig durch eine Klemmrolle
8 gepreßt, die am Austrittsende des Förderers vorgesehen ist, und an eine Sammelvorrichtung 9
abgegeben, in der der Stahldraht zu einer regelmäßigen Spule angeordnet wird, die in ein Bündel abgepackt und
von einem Förderer 11 abtransportiert wird.
F i g. 3 ist ein Diagramm, das die Abkühlungskurven eines Stahldrahtes in dem Fließbett gemäß der
vorliegenden Erfindung und bei anderen bekannten Kühlmethoden zeigt. Der Draht eines unlegierten Stahls
mit 0,6% Kohlenstoffgehalt hat einen Durchmesser von 5,5 mm. In F i g. 3 zeigt die Kurve 1 den Fall der
Luftpatentierung, die Kurve 2 die Bleipatentierung (durch Blei von 550°C), die Kurve 3 die Fließbettabkühlung
gemäß der vorliegenden Erfindung (ZrCh von 150 Mesh, das als Sand bei einer Temperatur des
Fließbettes von 150°C verwendet wurde), die Kurve 4 den Fall, wenn warmgewalzter Stahldraht nach dem
Warmwalzen in Form einer Spule an Luft abgekühlt wurde, und die Kurve 5 den Fall, wenn der Stahldraht
nach dem Warmwalzen in lockerem Zustand an Luft gelassen wurde, jeweils ausgehend von 900° C. Aus
diesen Kurven ist ersichtlich, daß das Kühlen durch im Fließbett gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer
viel größeren Abkühlungsgeschwindigkeit erfolgt als bei den anderen herkömmlichen Verfahren.
F i g. 4 zeigt Mikrophotographien der Mikrostrukturen des durch die obenerwähnten Verfahren gekühlten
Stahldrahtes, wobei deutlich wird, daß der durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gekühlte
Stahl, der in Fig.4A gezeigt ist, fein kristallisierte
Körner und Kolonien von feinem Perlit mit kurzem lamellarem Abstand hat im Vergleich zu dem Stahl in
F i g. 4B, der durch das Luftpatentieren gekühlt wurde und dem Stahl in Fig. 4C, der durch das Bleipatentieren
gekühlt wurde.
Fig.5 zeigt einige Beispiele von Abkühlungskurven
eines Drahtes von 5,5 mm Durchmesser mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,6% in dem Fließbett nach der
vorliegenden Erfindung, wobei der Stahldraht durch das Fließbett (ZrCh mit 150 Mesh, das als Sand verwendet
wird) mit Temperaturen der Umgebungsluft (Kurve 1), 100°C (Kurve 2), 200°C (Kurve 3) und 300° C (Kurve 4)
gekühlt wurde. In jedem Fall ist ersichtlich, daß der Übergang der MikroStruktur in etwa 5 Sekunden
vollendet ist, daß jedoch die Übergangstemperatur im Bereich von 520 bis 620° C unterschiedlich ist. Aus
diesen Ergebnissen wird deutlich sein, daß durch Veränderung der Temperatur des Fließbettes die
Umwandlungstemperatur geändert werden kann, wodurch die MikroStruktur des Stahldrahtes auf Wunsch
kontrollierbar ist.
F i g. 6 zeigt die Beziehung zwischen der Temperatur, dem Fließbett und der Zugfestigkeit der vier Arten von
Stählen, wie sie im folgenden beschrieben werden, wobei jeder von etwa 850°C abgekühlt worden ist:
Kohlenstoffstahl mit 0,1% Kohlenstoff: Kurve 1.
Kohlenstoffstahl mit 0,3% Kohlenstoff: Kurve 2.
Kohlenstoffstahl mit 0,6% Kohlenstoff: Kurve 3.
Kohlenstoffstahl mit 0,7% Kohlenstoff: Kurve 4.
Aus diesen Ergebnissen wird ersichtlich, daß die Steuerung der Zugefestigkeit möglich ist durch
Veränderung der Temperatur des Fließbettes.
Wenn der Stahldraht in das Fließbett eintaucht, fällt es infolge des Widerstandes des Sands langsam dort hindurch. Unter der Annahme, daß der Widerstand proportional zur Fallgeschwindigkeit ist, wird die
Wenn der Stahldraht in das Fließbett eintaucht, fällt es infolge des Widerstandes des Sands langsam dort hindurch. Unter der Annahme, daß der Widerstand proportional zur Fallgeschwindigkeit ist, wird die
Verzögerung des Stahldrahtes beim Fall durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
dx .
wobei ν die Fallgeschwindigkeit, χ die Fallhöhe (d. h. die
Tiefe des Fließbettes), t die Zeit, k eine Konstante, die durch die Form des Stahldrahtmaterials und die ι ο
Eigenschaften des Sandes bestimmt wird, und g die Erdbeschleunigung ist.
Durch Auflösen der obigen Gleichung nach der Fallhöhe, d. h. nach der Tiefe des Fließbettes (wobei
Zwischengleichungen vernachlässigt sind), erhält man für den angenäherten Wert ^folgende Gleichung:
X =
Stahlart
Kühlzustand
Zug- Kin- Deh-
festigkeit schnü- nung
rung
(kg/mm2) (%) (%)
Stahl A zum | Luft-Paten |
Vergleich | tierung |
desgl. | Blei-Paten |
tierung | |
Stahl B dieser | Sand—Temp. |
Erfindung | 90° C |
desgl. | Sand—Temp. |
110°C | |
desgl. | Sand—Temp. |
180° C | |
Stahl B zum | Luft-Paten |
Vergleich | tierung |
desgl. | Blei-Patent- |
tierung |
91
105
118
115
109
94
108
45 | 9,0 |
48 | 6,3 |
61 | 6,5 |
61 | 6,8 |
62 | 7,5 |
46 | 9,0 |
49 | 6,5 |
F i g. 7 zeigt eine Kurve, die man durch Auftragen der experimentiell erhaltenen Werte für χ und t erhält. Aus
dieser Kurve wird die Konstante k mit 115SeC-1
bestimmt.
Durch Vergleich der F i g. 5 mit der F i g. 7 wird verständlich, daß, wenn der Stahldraht in das Fließbett
abgesenkt wird, die Umwandlung während des Falls bei einer Fallhöhe von etwa 450 mm vollendet wird. Durch
die Umwandlung während des Falles unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren von dem bekannten
Verfahren, bei dem der Draht schraubenförmig auf einen Förderer gelegt wird und gekühlt wird, während
er auf dem Förderer transportiert wird. Durch die Kühlung mittels des Fließmittels wird der Stahldraht,
sobald er in das Fließbett abgesenkt wird, sehr rasch auf die Umwandlungstemperatur abgekühlt, woraufhin die
Abkühlgeschwindigkeit verhältnismäßig gering wird und die Gefügeumwandlung wird abgeschlossen, ohne
daß der Stahldraht unzulässig abgekühlt wird. Der Stahldraht wird sodann bei einer geeigneten Abkühlgeschwindigkeit
gekühlt. Infolge dieser Kühlweise, bei der die Umwandlung während des Falls durch das Fließbett
beendet wird, besteht keine Möglichkeit, daß eine ungleichmäßige Kühlung infolge der Berührung zwischen
den Windungen der Spule miteinander oder mit der Oberfläche des Förderers eintritt.
Im folgenden werden die Eigenschaften der Stahldrähte, die durch das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung gekühlt werden, mit solchen gleicher chemischer Zusammensetzungen verglichen, die aber
durch die herkömmlichen Verfahren gekühlt wurden:
(1) Mechanische Eigenschaften
Stahlart | Kühlzustand | Zug | Ein | Deh |
festigkeit | schnü | nung | ||
rung | ||||
(kg/mm2) | (%) | (%) | ||
Stahl A dieser | Sand—Temp. | 111 | 63 | 7,5 |
Erfindung | 40° C | |||
desgl. | Sand—Temp. | 110 | 62 | 7,5 |
120°C |
Tabelle 1 zeigt einen Vergleich einiger mechanischer Eigenschaften der Stahldrahtmaterialien, die in einem
Fließbett gemäß der vorliegenden Erfindung und durch die herkömmliche Luft- und Blei-Patentierung gekühlt
wurden, wobei die Stähle A und B folgende chemische Zusammensetzungen aufwiesen:
Stahlart
Chemische Zusammensetzung (%) C Si Mn P S
35 A Stahl mit hohem 0,60 0,25 0,48 0,019 0,019
Kohlenstoffgehalt
B Stahl mit hohem 0,64 0,24 0,47 0,024 0,022
B Stahl mit hohem 0,64 0,24 0,47 0,024 0,022
Kohlenstoffgehalt
C unberuhigter Stahl 0,07 - 0,50 0,028 0,025 mit niedrigem
C unberuhigter Stahl 0,07 - 0,50 0,028 0,025 mit niedrigem
Kohlenstoffgehalt
D beruhigter Stahl 0,06 0,20 0,41 0,019 0,018 mit niedrigem
Kohlenstoffgehalt
Wie es klar aus Tabelle 1 hervorgeht, hat der durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
gekühlte Stahl eine höhere Zugfestigkeit und ein höheres Einschnürungsverhältnis im Vergleich mit dem
durch das herkömmliche Verfahren gekühlten Stahl. Es ist eine besonders wichtige Verbesserung, daß das
Einschnürungsverhältnis, das einen direkten Einfluß auf die Ziehfähigkeit des Stahldrahtmaterials hat, sehr hoch
ist.
Tabelle 3 zeigt einen Vergleich der mechanischen Eigenschaften der Stahldrähte C und D, wie sie in
Tabelle 2 dargestellt sind, bei unterschiedlichen Bedingungen, wobei eines gemäß dieser Erfindung gekühlt
wurde und das andere zum Vergleich nach dem Heißwalzen in der Luft abgekühlt wurde. Aus Tabelle 3
ist ersichtlich, daß der gemäß dieser Erfindung gekühlte Stahl ein höheres Einschnürungsverhältnis hat trotz
einer höheren Zugfestigkeit im Vergleich zu dem Stahl derselben chemischen Zusammensetzung, der jedoch
nicht besonders gekühlt wurde.
Stahlart | Kühlzustand | Zug | Ein | Dehnung |
festig | schnü | (%) | ||
keit | rung | |||
(kg/ | (GL | |||
mm2) | (0/0) | 200 mm) | ||
Stahl C dieser | Sand—Temp. | 43 | 79 | 26 |
Erfindung | 600C | |||
Stahl C zum | an Luft abge | 38 | 76 | 26 |
Vergleich | kühlt | |||
Stahl D dieser | Sand—Temp. | 49 | 80 | 24 |
Erfindung | 60° C | |||
Stahl D zum | an Luft abge | 43 | 75 | 25 |
Vergleich ·. | kühlt |
(2) Verzunderungsverluste
Tabelle 4 zeigt einen Vergleich der Verzunderungsverluste der Stähle, die durch das Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung und durch die herkömmlichen Verfahren gekühlt wurden, wobei die Verzunderungsverluste
in Gewichtsprozenten des Stahls dargestellt ist. Aus Tabelle 4 ist ersichtlich, daß der Verzunderungsverlust
bei den durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gekühlten Stähle beträchtlich
geringer ist als bei den nach den bekannten Verfahren gekühlten Stählen, wodurch das Ausbringen verbessert
und die zum Beizen erforderliche Zeit verkürzt wird. Da die Verzunderungsverluste bei den zum Vergleich
herangezogenen Stählen über deren Länge nicht konstant waren, sind die minimalen und die maximalen
Werte angegeben.
Stahlart Stahl dieser Stahl zum Vergleich auf her-Erfindung kömmliche Weise gekühlt
A | 0,18% | 0,35 bis 0,53% |
B | 0,19% | 0,38 bis 0,55% |
C | 0,23% | 0,73 bis 1,12% |
D | 0,25% | 0,53 bis 0,89% |
Querschnittsverringerung bei einem Durchgang bis zu 30 oder 35% betrug, oder wenn sie von 5,5 auf 1,8 mm
mit einer Ziehgeschwindigkeit bis zu 1000 m/min gezogen wurden.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß Stahldrähte, die gemäß der vorliegenden Erfindung gekühlt
wurden, eine hervorragende Ziehfähigkeit aufweisen.
(4)Kaltverformungscharakteristiken
Die Möglichkeit zur Kaltverformung wurde bei dem Stahl C und bei dem Vergleichsstahl geprüft, der
dieselbe chemische Zusammensetzung hat, jedoch durch das herkömmliche Verfahren gekühlt wurde, wobei jede
Probe mit Abmessungen von 5,5 mm Durchmesser und 8,25 mm Länge der Kaltstauchung mit verschiedenen
Druckverhältnissen durch eine Kaltpresse unterworfen wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 5 gezeigt. Der
gemäß der vorliegenden Erfindung abgekühlte Stahl ist frei von irgendwelchen Brüchen, selbst unter einer
Kompression von 80%, während der Vergleichsstahl Brüche erlitt bei der Kompression von 55%.
(3) Ziehfähigkeit
Die Stähle A und B, die in Fließbetten von 120 bzw. 1800C gemäß der vorliegenden Erfindung gekühlt
wurden, und die Stähle zum Vergleich, die dieselben chemischen Zusammensetzungen haben, aber durch das
herkömmliche Verfahren zur allgemeinen Verwendung gekühlt wurden, wurden in einer kontinuierlich arbeitenden
Ziehvorrichtung gemäß dem folgenden Stichplan gezogen:
5,5 _+ 4,5 _+ 4,0-* 3,5- 3,0- 2,57- 2,25
- 1,97- 1,7- 1,48- 1,34- 1,2- 1,1- 1,0
— 0,9 mm Durchmesser.
Die Vergleichsstähle begannen bei 3,0 bzw. 2,57 mm Durchmesser zu reißen, aber die Stähle A und B gemäß
dieser Erfindung begannen selbst bei 0,9 mm Durchmesser nicht zu reißen.
Außerdem konnten die durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gekühlten Stähle eine so
große Querschnittsverringerung und ein Ziehen bei so hoher Geschwindigkeit aushalten, daß sie nicht brachen,
wenn sie von 5,5 auf 1,4 mm Durchmesser mit sieben Matrizen gezogen wurden, so daß das Verhältnis der
Stahlart Druckverhältnis (%)
45 55 62,5
45 55 62,5
67,5
75
80
Stahl C gut gut gut gut gut gut
dieser
Erfindung
dieser
Erfindung
Stahl C gut Bruch Bruch Bruch Bruch Bruch zum Vergleich
Der erfindungsgemäß behandelte und der Vergleichsstahl wurden jeweils von 5,5 auf 3,5 mm gezogen, und
die entstandenen Stahldrähte wurden durch Kaltstauchen zu Maschinenschrauben verarbeitet, wobei alle aus
Vergleichsstahl hergestellten Schrauben Brüche hatten, während die aus erfindungsgemäß behandelten Stahl
hergestellten Schrauben frei von irgendwelchen Brüchen waren. Somit kann der erfindungsgemäß behandelte
Stahl zu Maschinenschrauben verarbeitet werden, ohne daß irgendeine zusätzliche Warmbearbeitung
erforderlich ist.
(5) Rekristallisation
Es ist allgemein üblich, eine Vorbehandlung zur Rekristallisation bei einem Material anzuwenden, das
kalt verformt werden soll, um die Verformbarkeit des Materials zu verbessern. Die Rekristallisationsglühung
erfordert eine lange Zeit, so daß es erwünscht ist, die Zeit zu verkürzen. Um das Rekristallisationsverhalten
zu prüfen, wurde die folgende Behandlung bei einem erfindungsgemäß abgekühlten Stahl A dieser Erfindung
und bei dem Vergleichsstahl angewandt, der dieselbe chemische Zusammensetzung hat, aber durch das
herkömmliche Verfahren gekühlt wurde. Dieselbe Behandlung wurde auch bei denselben Materialien
angewandt, die jedoch um 18% kalt gezogen worden waren.
Behandlungstemperatur: 7200C.
Haltezeit: 1,3 und 6 Stunden.
Abkühlung: bis auf 680 :20°C/Stunde, 680 bis 600:40°C/Stunde.
609 515/145
F i g. 8 zeigt die Kornneubildung und F i g. 9 zeigt den Wert der Einschnürung, wobei die Kurven 1 die
Fälle des erfindungsgemäß behandelten Stahls, die Kurven 2 den erfindungsgemäß behandelten Stahl nach
dem Kaltziehen, die Kurven 3 den Vergleichsstahl und die Kurven 4 den Vergleichsstahl nach dem Kaltziehen
zeigen.
Fig. 10 zeigt Mikrostrukturen der Materialien, die
10
3 Stunden auf 720° C gehalten wurden, wobei die Fig. 1OA die Mikrophotographie des erfindungsgemäß
behandelten Stahls A und die F i g. 1OB die Mikrophotographie des Vergleichsstahls zeigt. Aus diesen Ergebnissen
wird deutlich, daß der erfindungsgemäß behandelte Stahl eine kürzere Zeit zur Rekristallisation erfordert
und einen höheren Wert der Einschnürung nach der Rekristallisation aufweist.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zum Wärmebehandeln von warmgewalztem Stahldraht, bei dem der aus der Walzhitze
kommende Draht in Schlingen gelegt wird, die in ein Fließbett abgesenkt und mittels einer Fördereinrichtung
kontinuierlich durch dieses Fließbett hindurchbewegt werden, wobei das Drahtmaterial bis zur
Umwandlung seiner austenitischen Gefügestruktur in eine feine perlitische Gefügestruktur in dem
Fließbett abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Draht während des Eintauchens in das Fließbett derart abgekühlt wird, daß die
Gefügeumwandlung im wesentlichen abgeschlossen ist, bevor der Draht mit der Fördereinrichtung in
Berührung gelangt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahldraht bei einer Temperatur
von 750 bis 9000C in das Fließbett abgesenkt wird,
welches auf einer Temperatur im Bereich zwischen der Umgebungstemperatur und 450° C gehalten
wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fließbett aus
Zirkonsand mit einer Korngröße von 50 bis 200 mesh besteht, der durch Luft oder ein inertes
Gas im Schwebezustand gehalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das Fließbett
bildende Sand innerhalb oder außerhalb eines das Fließbett umgebenden Tanks gekühlt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem
Schlingenleger für den warmgewalzten Stahldraht, einem unterhalb des Schiingenlegers angeordneten
Fließbett, das sich von einer Stelle unterhalb des Schiingenlegers horizontal in einer Richtung erstreckt,
und einer unterhalb des Schlingenlegers in dem Fließbett angeordneten Fördereinrichtung zum
Abtransportieren des wärmebehandelten Drahtes aus dem Fließbett, die sich von einem Ort unterhalb
des Schlingenlegers zu einem von diesem entfernten Ort erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Fördereinrichtung (3) in geneigter Anordnung durch das Fließbett hindurch und an dem von dem
Schlingenleger (1) abgekehrten Austrittsende des Fließbettbehälters aus diesem heraus bis zu einem
über dem Fließbett liegenden Niveau erstreckt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (3) ein Band-,
Ketten-, Seil- oder Drahtförderer ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sandkühleinrichtung (6)
außerhalb des Fließbettbehälters vorgesehen ist, die über ein eine Transporteinrichtung (4) umfassendes
Sandzirkulationssystem (4, 5, 7) mit dem Fließbettbehälter verbunden ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Klemmrollen (8)
am Austrittsende der Fördereinrichtung (3) angeordnet sind.
9. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 auf Stahldrähte aus einem
unlegierten Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,01 bis 1,5% oder aus einem legierten Stahl.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wärmebehandeln von warmgewalztem Stahldraht, bei
dem der aus der Walzhitze kommende Draht in Schlingen gelegt wird, die in ein Fließbett abgesenkt und
mittels einer Fördereinrichtung kontinuierlich durch dieses Fließbett hindurchbewegt werden, wobei das
Drahtmaterial bis zur Umwandlung seiner austenitischen Gefügestruktur in eine feine perlitische Gefügestruktur
in dem Fließbett abgekühlt wird. Die Erfindung
ίο bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens.
In der GB-PS 10 52 830 ist bereits ein Verfahren dieser Gattung beschrieben, wobei ausgeführt ist, daß
das Fließbett auf einer solchen Temperatur gehalten werden soll, daß der Draht bei der Abkühlung eine feine
perlitische Gefügestruktur bilden soll. Mangels näherer Angaben muß daher davon ausgegangen werden, daß
diese Gefügeumwandlung erst dann abgeschlossen ist, nachdem der Draht auf die Fördereinrichtung abgelegt
wurde. Es ist jedoch äußerst wichtig, daß der wärmebehandelte Draht nicht mit irgendwelchen
mechanischen Bauteilen in Berührung gelangt, bevor die Gefügeumwandlung abgeschlossen ist. Bei dem in dieser
Druckschrift offenbarten Verfahren bzw. bei der zu seiner Durchführung benutzten Vorrichtung gelangt der
wärmebehandelte Draht mit mechanischen Bauteilen, wie z. B. den Gliedern der innerhalb des Fließbetts
angeordneten Fördereinrichtung in Berührung, bevor die Gefügeumwandlung abgeschlossen ist, was zur
Folge hat, daß der wärmebehandelte Draht an den Berührungsstellen mit den Bauteilen der Fördereinrichtung
mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit abgekühlt wird. Bei dem in der GB-PS 10 52 830
offenbarten Verfahren ist daher nicht gewährleistet, daß der Draht über seine gesamte Länge eine gleichförmige
Gefügestruktur und gleichförmige mechanische Eigenschaften aufweist, selbst wenn der Draht bis zur
Vollendung der Gefügeumwandlung in dem Fließbett belassen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren dahingehend zu verbessern,
daß gewährleistet ist, daß der Draht über seine gesamte Länge eine gleichförmige Gefügestruktur und gleichförmige
mechanische Eigenschaften aufweist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Draht während des Eintauchens in das
Fließbett derart abgekühlt wird, daß die Gefügeumwandlung im wesentlichen abgeschlossen ist, bevor der
Draht mit der Fördereinrichtung in Berührung gelangt.
Auf Grund der Tatsache, daß der warmgewalzte Draht erst dann mit der Fördereinrichtung in Berührung
gelangt, nachdem die Gefügeumwandlung vollständig abgeschlossen ist, ist eine einheitliche Abkühlgeschwindigkeit
des Drahtes über seine gesamte Länge gewährleistet, was wiederum zu einer gleichförmigen
Gefügestruktur und zu gleichförmigen mechanischen Eigenschaften des Drahtes führt.
Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders gut geeignete Vorrichtung mit
einem Schlingenleger für den warmgewalzten Stahldraht, einem unterhalb des Schlingenlegers angeordneten
Fließbett, das sich von einer Stelle unterhalb des Schlingenlegers horizontal in einer Richtung erstreckt,
und mit einer unterhalb des Schlingenlegers in dem Fließbett angeordneten Fördereinrichtung zum Abtransportieren
des wärmebehandelten Drahtes aus dem Fließbett, die sich von einem Ort unterhalb des
Schlingenlegers zu einem von diesem entfernten Ort
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