DE1602371C3 - Verfahren zum Erhöhen der Dehnung von Strangmaterial - Google Patents

Verfahren zum Erhöhen der Dehnung von Strangmaterial

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DE1602371C3 DE1967T0034876 DET0034876A DE1602371C3 DE 1602371 C3 DE1602371 C3 DE 1602371C3 DE 1967T0034876 DE1967T0034876 DE 1967T0034876 DE T0034876 A DET0034876 A DE T0034876A DE 1602371 C3 DE1602371 C3 DE 1602371C3
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Bei diesem bekannten Verfahren (DE-Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 1964, Nr. 26, S. 1740-1768) werden längliche Produkte, beispielsweise Drähte und Kabel aus Kohlenstoffstahl (0,4 bis 0,8% C), nach ihrer Herstellung nacheinander einer Patentierung und einer Kaltverformung unterworfen. Durch diese Behandlungerhält man ein Produkt, dessen Bruchfestigkeit gegenüber dem Ausgangspunkt verbessert ist. Störend ist jedoch die Tatsache, daß die Dehnung stark vermindert ist. Bei einer gewissen Anzahl von Anwendungsfällen sind derartige Produkte nicht zufriedenstellend, beispielsweise wenn man diese Produkte als Bewehrung von Spannbeton verwendet, einerseits nämlich ist die Dehnung gering, so daß diese Produkte wenig widerstandsfähig sind, und andererseits ist die Bruchfestigkeit nicht so hoch, wie man wünschen könnte.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren dahingehend zu verbessern, einerseits die Dehnung und andererseits die Bruchfestigkeit des Produktes zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das im Kennzeichen des Patentanspruchs Erfaßte vorgeschlagen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf alle länglichen Stahlprodukte angewandt werden, insbesondere auf Drähte, Stangen, Stäbe, Bündel paralleler Drähte, Litzen, Kabel oder Rohre. Diese länglichen Produkte können beispielsweise einen abgeplatteten oder einen Z-förmigen Querschnitt aufweisen.
Die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie die erhaltenen Produkte werden anhand von Figuren erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Einrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2, 2a, 2b, 2c und 2d Darstellungen verschiedener Drahtquerschnitte, die bei einem einzigen Walzvorgang erhalten werden,
Fig. 3, 3 a, 3 b, 3c eine Litze oder ein Bündel aus parallelen Drähten, welche(s) erfindungsgemäß durch Verformen des Bündels hergestellt sind,
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Einrichtung zum Durchführen eines abgeänderten erfindungsge-
■π
mäßen Verfahrens und
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Einrichtung zum Herstellen eines Drahtes mit erhöhtem Fließvermögen.
Man geht von einem harten oder mittelharten, auf konventionelle Weise durch Heißwalzen hergestellten Kohlenstoff-Stahldraht aus. Diesen Draht patentiert man, indem man ihn bei ungefähr 900° C austenisiert und dann schnell auf 500° C abkühlt, dann führt man ein Beizen und eine Oberflächenbehandlung durch, indem man ihn beispielsweise auf konventionelle Weise phosphatiert, und schließlich verfestigt man diesen Draht in kaltem Zustand.
Gemäß Fig. 1 richtet man dann den Draht bei Umgebungstemperatur, indem man ihn durch Rollenstraßen 2 und 3, die gegeneinander um 90° versetzt sind, und/oder durch Führungen leitet.
Die Rollen 2 und 3 und/oder die Führungen erlauben es, den Draht in geradlinigem Zustand den nachfolgenden Bearbeitungsstellen zuzuführen.
Nach diesem Richten wird der Draht erfindungsgemäß auf eine Temperatur von beispielsweise 300° C erhitzt, indem er eine Selbstinduktionsheizvorrichtung durchläuft, und in einem einzigen Durchgang bei der genannten Temperatur zwischen zwei Walzzylindern 5 gewalzt, worauf der platte, so erhaltene Draht gemäß Fig. 2b während seines Durchganges durch eine Kühlvorrichtung 6 auf Raumtemperatur abgekühlt und hierauf eine Haspel 7 oder auf eine gleich wirkende Wickelvorrichtung aufgewickelt wird.
Um die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zu zeigen, wird im folgenden eine besondere Ausführungsform dieses Verfahrens dargestellt.
Man geht aus von einem Walzdraht, welcher heiß gewalzt wurde und einen kreisförmigen Querschnitt von 8 mm Durchmesser hat. Dieser Draht besteht aus einem Stahl mit
einem Kohlenstoffgehalt von 0,60%,
einem Magnesiumgehalt von 0,65% und
einem Gehalt an Schwefel und Phosphor
von 0,06%, und
im übrigen aus Eisen und den üblichen Verunreinigungen handelsüblicher Stähle.
Erfindungsgemäß wird dieser Draht durch Austenisieren bei 900° C und Abkühlen auf 500° C patentiert.
Danach wird der Draht gebeizt und phosphatiert, und schließlich wird er auf konventionelle Weise kalt auf einer Ziehmaschine gezogen und in mehreren Durchgängen sein Durchmeser von 8 mm auf 5 mm reduziert.
Nach dem beschriebenen Walzen bei 300° C erhält man einen platten Draht mit den folgenden Eigenschaften:
Breite 9 mm,
Dicke 1,9 mm,
mechanische Festigkeit 150 kg/mm2,
Elastizitätsgrenze 134 kg/mm2,
Dehnung 5,3%.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine bedeutende Ersparnis, bei der Herstellung eines derartigen Drahtes abgeplatteter Form.
Gegenüber einem kalt gewalzten Draht hat der beschriebene flache Draht verbesserte Eigenschaften in bezug auf die Dehnung, das Kriechen, das Entspannen und die Festigkeit.
Diese Vorteile ergeben sich aus der folgenden Gegenüberstellung:
Ziehen und Kaltziehen und
Walzen in anschließendes
der Kälte Warmwalzen
bei 300 0C
Dehnung über 500 mm 3% 5,3%
Kriechen in 2 Stunden
bei 80% der Bruchlast 0,050% 0,008%
Rückdehnung in 120
Stunden bei 70 % der
Bruchlast 5,3% 1,2%
Ein schwaches Kriechen ist sehr interessant für die Anwendung bei Federn, die bei konstanter Belastung arbeiten, denn je schwächer das Kriechen und die elastische Deformation im Betrieb sind, desto größer ist entsprechend die Lebensdauer der Feder.
Die geringen Werte der Rückdehnung der gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellten Drähte sind interessant bei Federn, die bei konstanter Verformung belastet werden, sowie in denjenigen Fällen, in denen die Drähte benutzt werden, um Beton unter Druck zu setzen (Stähle für Spannbeton).
In diesen beiden Fällen werden die unter Spannung gesetzten Drähte ihre Spannung im Laufe der Zeit viel weniger verringern, wenn sie gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist außerdem dann anwendbar, wenn der gewünschte Querschnitt eine komplizierte Form mit konkaven und konvexen Teilen hat. In diesem Fall geht der vorher auf eine Temperatur zwischen 100° C und der Umkristallisationstemperatur des Stahles erwärmte Draht zwischen Walzzylindern durch, die konvexe und konkave Zonen aufweisen, welche den konkaven und konvexen Zonen entsprechen, die beim endgültigen Querschnitt des Drahtes gewünscht werden.
Die Fig. 2,2a, 2b, 2c und 2d zeigen verschiedene Querschnitte, die man mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens einem Draht geben kann.
Die Fig. 3a, 3b und 3c zeigen je einen rechteckigen, runden und ovalen Querschnitt, den man einem Kabel mit dem in Fig. 3 dargestellten Querschnitt geben kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 macht der Draht zwei Verformungsdurchgänge bei einer Temperatur oberhalb der Raumtemperatur und unterhalb der Umkristallisationstemperatur mit.
Nachdem der Draht die Richtwalzen 2,3 oder Füh-
rungen durchlaufen hat, wird er in der Selbstinduktionsheizvorrichtung 4 auf die Walztemperatur erhitzt. Hierauf wird der Draht 1 durch die Zylinder 5 das erstemal gewalzt, geht über eine Winde 7, und wird dann in eine zweite Selbstinduktionsheizvorrichtung 4, geführt, bevor er ein neues Walzen durch eine aus vier nicht angetriebenen Walzen bestehende Walzvorrichtung S1 erleidet. Schließlich wird der Draht in einer Kühlvorrichtung 6 abgekühlt und dann auf einer Wickelvorrichtung oder einer Spule 72 aufgewickelt.
Gemäß Fig. 5 wird nach dem Walzen bei einer Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur und unterhalb der Umkristallisationstemperatur ein Hämmern oder eine Verformung des Querschnittes bei Umgebungstemperatur durchgeführt. Hierzu wird der Draht 1 zunächst gerichtet, dann in die Selbstinduktionsheizvorrichtung 4 eingeführt, wo er auf eine Temperatur zwischen 100° C und der Umkristallisationstemperatur gebracht wird, wonach er zwischen den Zylindern 5 gewalzt wird.
Der Draht 1 wird dann in der Vorrichtung 6 abgekühlt, hierauf wird er bei Raumtemperatur durch Z'ehen durch eine Ziehdüse 9 verfestigt, bevor er auf eine Spule oder Spindel 70 aufgewickelt wird.
Diese Ausführungsform des Verfahrens eignet sich insbesondere zum Herstellen eines Drahtes von höherem Fließvermögen, da die Elastizitätsgrenze des Drahtes gegen Ende des Verfahrens durch das Verfestigen bei Umgebungstemperatur gesenkt wird.
Diese Ausführungsform des Verfahrens eignet sich gut zum Herstellen eines Drahtes komplexer Form mit höherem Fließvermögen; eine angenäherte Form des Drahtes erhält man durch Walzen bei einer Temperatur oberhalb von 100° C und unterhalb der Umkristallisationstemperatur des Stahls, danach wird die Elastizitätsgrenze des Drahtes durch ein Verfestigen in der Endstufe des Verfahrens bei Raumtemperatur gesenkt, wodurch man ebenfalls die endgültige Form des Drahtes erhält.
Ein anderes Verfahren, um einen Draht komplexer Form und erhöhten Fließvermögens herzustellen, besteht darin, den endgültigen Querschnitt durch Walzen des Drahtes bei einer Temperatur zwischen 1000C und der Umkristallisationstemperatur des Stahles zu erhalten und dann die Elastizitätsgrenze des Drahtes dadurch zu vermindern, daß man ihn bei Umgebungstemperatur wechselnd biegt, indem man ihn zwischen gegeneinander versetzten Walzen durchlaufen läßt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum Erhöhen der Dehnung von Strangmaterial, z. B. Draht und Seile, aus Kohlenstoffstahl (0,4 bis 0,8% C), der nach seiner Erzeugung einer Patentierungsbehandlung und einer Kaltverformung unterworfen wurde, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht auf eine Temperatur zwischen 100 Grad und der Rekristallisationstemperatur erwärmt, bei dieser Temperatur gewalzt und im selben Arbeitsgang auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
DE1967T0034876 1966-10-04 1967-09-26 Verfahren zum Erhöhen der Dehnung von Strangmaterial Expired DE1602371C3 (de)

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