DE1900154B2 - Verfahren zum Herstellen von Blechen und Walzprofilen - Google Patents

Description

erzielt werden, werden beispielsweise durch Angaben ffir Stahl der Qualität CSt3 von folgender chemischer Zusammensetzung illustriert: C — 0,13%, Mn — 4%, P - 0,011 %, S - 0,033%, Ni - 0,01 %, Cr - 0,09%, Al - 0,03%, Cu - 0,13%.

Ein warmgewalztes Dickblech dieser Qualität wurde einem einmaligen 6%igen Kaltwalzen unterworfen, und der erhaltene Werkstoff zeigte einen 80%igen Zuwachs der Fließgrenze (43 kp/mm²) bei nicht festgestellter Dehnungsabnahme auf im Vergleich zur Anforderung der Norm PN/H-84010, gemäß welcher Fließgrenze Re und Dehnung a_ä für diesen Stahl 24 kp/mm- und 26% betragen sollen. Das Verhältnis Re/Rm zeigte einen Zuwachs von 0,7 bis auf 0,9. Die Kaltverformung im Grenzbereich von 8 bis 10% ergibt einen weiteren Zuwachs von Re bei Abnahme a₅ um 23%, wobei jedoch der Wert dieser Abnahme 20% nicht unterschreitet.

Durch das Verfahren nach der Erfindung wird bei verhältnismäßig niedrigen Produktionskosten ein schweißbarer Kohlenstoff- oder legierter Stahl mit höchsten Re-Werten erzeugt. Es stehen somit neue Kohlenstoff- und legierte Stähle mit erhöhter Fließgrenze zur Verfügung, durch welche der Verbrauch von Stahl als Konstruktionswerkstoff in beträchtlichem Ausmaß herabgesetzt wird, wobei die Ersparnisse dem erzielten Zuwachs der Fließgrenze direkt proportional sind. Überdies können in vielen Industriezweigen teure legierte Stähle sowie vergütete Kohlenstoffstähle durch die nach der Erfindung erzeugten Kohlenstoff-Konstruktionsstähle ersetzt werden. Praktisch können diese Stähle überall zur Verwendung gelangen. Die Verwendung umfaßt beispielsweise Maschinenschlüssel, Zugstangen, Pflüge und ähnliche Elemente dieser Art sowie Bergbau-, Landwirtschafts-, Bau- und diverse andere Einrichtungen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann für alle Baustähle, und zwar sowohl Kohlenstoffstähle als auch legierte Stähle, insbesondere alterungsbeständige Stähle, angewandt werden. Die besten Ergebnisse wurden mit Kohlen-

stoffstählen von niedrigem und mittlerem Kohlenstoffgehalt erzielt.

Plastisch verformter Baustahl nach der Erfindung und eine Vergütung bei einer Anlaßtemperatur von 300 bis 400°C ergeben einen weiteren Zuwachs von

Re. Ein weiterer Zuwachs der Fließgrenze kann auch durch Kaltwalzen bei einer Werkstofftemperatur von 100 bis 400⁰C erzielt werden. Der beste Wert wurde in einer Temperatur von 250⁰C erhalten.

Die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung

auf Stähle, die zu einer dynamischen Alterung bei der Knetverformung neigen, erhöht zwar deren Festigkeitseigenschaften, insbesondere die Fließgrenze, sichert jedoch den Stählen keine Stabilität und kann daher nur bei solchen derartigen Stählen zur Anwendung gelangen, die für Teile oder Erzeugnisse bestimmt sind, für welche keine auf Dauer konstanten mechanischen Eigenschaften gefordert werden.

Das Verfahren nach der Erfindung kann für Erzeugnisse, deren Oberflächen einer spanabhebenden

Bearbeitung unterliegen sollen, nicht angewandt werden.

Claims (3)

1 2 bis zu 30% und der Schlagfestigkeit kommt (Bau-Patentansrüche: sdiinger-Effekt). Durch das bekannte Glattwalzen kommt es daher

1. Verfahren zum Herstellen von Blechen und nicht zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaf-Walzprofilen irrt Dickenabmessungen von über 5 ten von Dickblechen, insbesondere auch nicht zu einer 4 mm aus legierten und unlegierten Baustählen, Erhöhung der Fließgrenze und der Zugfestigkeit bei die nach dem Warmwalzen kaltgewalzt werden, gleichzeitig zufriedenstellender Dehnung und Kerbdadurch gekennzeichnet, daß zur Er- Schlagzähigkeit. Um dies zu erreichen, werden im höhung der Fließgrenze das Kaltwalzen in einem Stand der Technik verschiedene teuere Verfahren anoder mehreren Stichen mit einer Gesamtverformung ίο gewendet, wie Anreicherung des Stahles mit Legievon 5 bis 10% vorgenommen wird. rungselementen, Wärmebehandlungen kombiniert mit

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gleichzeitig vorgenommenen mechanischen Behandzeichnet, daß das Kaltwalzen bei einer Werkstoff- lungen, sowie Dispersionshärteverfahren mit Zuschlätemperatur von 100 bis 400°C vorgenommen wird. gen von Vanadin, Beryll, Niob, Titan od. dgl. Obwohl

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch 15 diese Verfahren die angestrebte Verbesserung von Re gekennzeichnet, daß wie bekannt die kaltgewalzten und die Erhöhung des Verhältnisses Re: Rm von etwa Bleche und Profile bei einer Temperatur zwischen 0,6 für nicht vergüteten Kohlenstoffstahl bis etwa 0,9 300 und 40O⁰C angelassen werden. für hochlegierten, vergüteten Stahl sicherstellen, sind

sie jedoch in Anbetracht der kostbaren Zuschlagstoffe, 20 des hohe ι Zeit- und Arbeitsaufwandes dieser Verfah-

ren sowie auf Grund der unerläßlichen Verwendung

von teuren Einrichtungen für das Vergüten außerordentlich kostspielig. Außerdem sind gleichzeitig mit

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen dem Anstieg der Festigkeit eine beträchtliche Abnahme von Blechen und Walzprofilen mit Dickenabmessun- 25 der Dehnung und Kerbschlagzähigkeit verbunden, gen von über 4 mm aus legierten und unlegierten Bau- Demgegenüber wird durch die Erfindung die Aufstählen, die nach dem Warmwalzen kaltgewalzt wer- gäbe gelöst, ein einfaches und billiges Verfahren zum den. Herstellen von Walzprofilen mit Dickenabmessungen

Neuzeitliche statische Stahlkonstruktionsberechnun- von über 4 mm aus legierten und unlegierten Baugen berücksichtigten bei der Beurteilung der Material- 30 stählen mit hoher Fließgrenze und hohem Verhältnis festigkeit die angenommene bzw. tatsächliche Fließ- von Fließgrenze zu Zugfestigkeit (Re: Rm) bei zugrenze (Re) des zu verwendenden Werkstoffes. friedenstellender Dehnung und guter Kerbschlagzähig-

Aus diesem Grunde ist man allgemein bestrebt, für keit zu schaffen.

Konstruktionswerkstoffe die höchsten Fließgrenz- Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren

werte sowie bessere Qulaitätskennwerte der Stahlver- 35 der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß zur gütung, ausgedrückt durch das Verhältnis der Fließ- Erhöhung der Fließgrenze das Kaltwalzen in einem grenze zur Zugfestigkeit (Re:Rm) zu erzielen. oder mehreren Stichen mit einer Gesamtverformung

Die Erzeugung von dünnen Blechen, Stab- und von 5 bis 10% vorgenommen wird. Profilstählen erfolgt sowohl durch Kah- und Warm- Überraschenderweise wurde festgestellt, daß durch

walzen als auch durch Ziehen. Aus wirtschaftlichen 40 dieses einmalige oder mehrmalige wiederholte KaIt- und technologischen Gründen werden Dünnbleche in walzen dicke warmgewalzte Erzeugnisse mit einer 5 der Regel im Kaltwalzverfahren gefertigt. Für dünne bis 10% betragenden Gesamtknetverformung, also im Walzerzeugnisse mit Dickenabmessungen unter 4 mm unkritischen Grenzbereich, ein erheblicher Anstieg ist es bekannt, daß die Festigkeitseigenschaften durch der Fließgrenze bei einer unwesentlichen, innerhalb eine Walzknetverformung unter Ausnutzung der Kalt- 45 der Norm zulässigen Herabsetzung der Dehnung erzielt verfestigung unter anderem durch Änderungen des wird. Es konnte festgestellt werden, daß der Zuwachs Werkstoffgefüges beeinflußt werden können. Eine der Fließgrenze viel größer ist als die Festigkeitsernennenswerte Änderung des Werkstoffgefüges und der höhung und daß keine ausdrücklichen Änderungen Festigkeit (Rm) ist jedoch erst bei einer Gesamtknet- im Kristallgefüge der Erzeugnisse hervorgerufen werverformung von über 20% erkennbar. Aus diesem 50 den. Bei Blechen aus schweißbarem Baustahl wurde Grund werden Kaltwalztechniken mit einer Gesamt- z. B. ein Zuwachs der Fließgrenze von bis zu 70% festknetverformung von 30 bis zu 200% angewendet. gestellt und das erhaltene Verhältnis Re/Rm erreichte Neben der hohen Festigkeit (Rm) sind für kaltge- 0,95, also gerade soviel, wie bei vergütetem legiertem walzte Dünnbleche eine verhältnismäßig niedrige Deh- Stahl. Überdies ermöglicht das Verfahren nach der nung (a₅ und a_1?) sowie im Vergleich zu warmgewalzten 55 Erfindung eine Verbesserung der Oberflächenglätte, Erzeugnissen eine hohe Oberflächenglätte und Maß- sowie des Reibungs- und Ermüdungswiderstandes und genauigkeit kennzeichnend. eine Verringerung der Abmessungstoleranzen (Dicke,

Dicke Walzprofile hingegen, d. h. solche von über Durchmesser), wodurch eine plastische Verformung 4 mm Dickenabmessungen, werden bisher ausschließ- mit Minus-Maßtoleranzen in größerem Umfang zulich durch Warmwalzen hergestellt. Für derartige 60 lässig ist.

Erzeugnisse ist es auch bekannt, an den Warmwalz- Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin,

Vorgang einen Kaltwalzvorgang anzuschließen, um daß es nun möglich ist, die Fließgrenze und Dehnung eine glatte Oberfläche des Erzeugnisses zu erhalten. erfindungsgemäß hergestellter Erzeugnisse in ge-

Bei dem bekannten Glattwalzen wird der Werkstoff wünschter Richtung zur Erzielung eines vorbestimmten in einem oder mehreren Stichen einer Gesamtknet- 65 Wertes zu programmieren.

verformung von 0,4 bis 2% unterworfen, wobei es zu Die erreichten Effekte wie auch die Verbesserungs- ^;

einer unbedeutenden Erhöhung der Härte und der möglichkeiten der mechanischen Eigenschaften, die Festigkeit bei gleichzeitiger Abnahme der Fließgrenze bei der Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung