DE1961822B2

DE1961822B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Walzdraht

Info

Publication number: DE1961822B2
Application number: DE19691961822
Authority: DE
Inventors: Jacques Couvreur; Mario Economopoulos
Original assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Current assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Priority date: 1968-11-22
Filing date: 1969-12-10
Publication date: 1974-06-27
Also published as: LU59842A1; GB1259660A; DE1961822A1; FR2023878A1; NL6919142A; BE724380A; LU57612A1; BE741332A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und tine Vorrichtung zur Herstellung von Walzstahldraht, bei dem der das letzte Walzgerüst verlassende Draht zur Abkühlung auf einen dem Anfangswert der Austenit-Perlit-Umwandlung möglichst genau tntsprechenden Temperatunvert mehrere abwech-•elnd angeordnete Wasser- und Luftkühlstrecken durchläuft und danach von einem Haspel aufticnomtnen wird, dessen Abstand vom Ende der Abkühlitrecke unter Berücksichtigung der Fördergeschwindigkeit von einer Zeit bestimmt wird, die mindestens gleich der Zeit der Austenit-Perlit-Umwandlung der Hälfte des Drahtwerkstoffes und höchstens gleich der tür Umwandlung des gesamten Drahtwerkstoffes notwendigen Zeit ist.

Es ist eine mehrstufige Wasserkühlung bekannt, »m die Wärme des Drahtes beim Durchlaufen der Strecke zwischen Feirtiggerüst und Haspel abzuführen. Durch die mehrstufige Kühlung soll bezweckt werden, daß sich an den oberflächennahen Zonen kein Martensit bildet. Zwischen den einzelnen Kühlstationen können sich die Temperaturen an der Oberfläche und im: Kern ausgleichen. Der Draht wird in vier Kühlstationen innerhalb von 1,5 Sek. auf 500 bis 6üO° C abgekühlt und dann eine gewisse Zeit bei dieser Temperatur gehalten, bevor er gewickelt wird. Die weitere Abkühlung der aufgehaspelten Bunde erfolgt an freier Luft.

ίο Die Aufgabe der Erfindung ist die Erzeugung von Walzdraht mit dem gleichen Gefüge wie bei bleipatentiertem Draht, der folgende, fast gleichmäßige Eigenschaften besitzt:

Festigkeit 105 bis 115 kg/mm-¹

Einschnürung 50 ⁰Zo.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Draht nach dem Durchlaufen der Abkühlstrecke spiralförmig in offenen Windungen, vorzugsweise mit im wesentlichen horizontaler Achse gewickelt und der Einwirkung eines Sprühnebels ausgesetzt wird, dessen Temperatur und Menge entsprechend der dem Draht zu entziehenden Austenit-Perlit-Umwandlungswärme eingestellt sind.

Bei einer Vorrichtung zum Herstellen von Walzdraht nach diesem Verfahren, bestehend aus mehreren Walzgcrüsten, einer sich daran anschließenden Draht-Abkühleinrichtung und einem oder mehreren in Drahtförderrichtung gleit- oder fahrverschieblichen Haspeln sind eine für spiralförmige, offene und vorzugsweise mit im wesentlichen horizontaler Achse angeordnete Windungen geeignete Drahtlegevorrichtung, eine mit Hilfe eines aus in Luft suspendierter Wassertröpfchen bestehenden Kühlmittels wirkende Behandlungsvorrichtung und eine die Abgabemenge und die Temperatur des Kühlmittels zur Kompensation bei der der Austenit-Perlit-Umwandlung entstehenden Umwandlungswärme bestimmende Regelvorrichtung vorhanden.

In der Zeichnung wird die Erfindung näher erläuten. Es zeigt

F i g 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
F i g. 2 ein ZTU-Schaubild und die

Fig. 3. 4 Mikrofotographien des Gefüges des Drahtwerkstoffs, wobei der Draht im ersten Fall nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt und im zweiten Fall bleibadpatentiert ist.

Gemäß F i g. 1 verläßt der Draht 2 das Fertiggerüst 1 in Richtung des Pfeiles 3 und durchläuft nacheinander drei Wasserkühlstrecken 4,5 und 6, die durch die Luftkühlstrecken 7,8 voneinander getrennt sind. Im Anschluß an die Wasserkühlstrecke 6 ist eine weitere Luftkühlstrecke 9 vorgesehen. In allen Luftkühlstrecken findet ein Ausgleich der Temperaturen zwischen der Oberfläche und dem Kern des Drahtes statt. In dieser Abkühlstrecke wird der Draht von Walztemperatur auf einen Temperaturwert abgekühlt, der dem idealen Anfangswert der al- lotropen Austenit-Perlit-Umwandlung möglichst genau entspricht. Der ideale Anfangswert entspricht also im wesentlichen derjenigen Temperatur, bei der die Umwandlung nach einer Mindestzeit beginnt, gerechnet vom Abkühlungsbcginn an. Dieser ideale Temperatunvert liegt bei Walzdraht mit 0,6 ⁰Zo Kohlenstoffgehalt bei 540° C. Die durch das Abkühlen erreichte Temperatur kann jedoch als richtig betrachtet werden, wenn sie zwischen 510 und 590° C

liegt. Bei Draht aus anderen Stahlqualitäten können ^.fS^bSmt <u« ~- — - ~_pckma *»"^^S^JSS^S^SSS^ SSffS vom Ende - —ke. Zweckma-

die zu erreichenden idealen Temperaturen ohne wei- i-cui₆₆v»^

ieres mit Hilfe der entsprechenden ZTU-Schaubilder Haspels 18 vom Ende der AbKunisirecKe. ermittelt werden. ßigerweise wird der Haspel so weit hinter

Die Mindestzeit zur Abkühlung von ^Valztempera- 5 ten Fertiggerüst angeordnet, ^r eier ura. tür auf einen dem idealen Anfangswert der Austenit-Perlit-Umwandlung möglichst genau entsprechenden Temperaturwert kann, wie letzterer selbst, ebenfalls dem entsprechenden ZTU-Schaubüd entnommen werden. Gemäß der schematischen Darstellung eines solchen Schaubildes in F i g. 2 ist auf der Ordinatenachss die Temperatur und auf der Abzissenachse der Logarithmus der Zeit aufgetragen. Die Kurve 12 gilt für den Beginn und die Kurve 13 für das Ende der allotropen Austenit-Perlit-Umwand-

lung des Stahles, aus dem der Draht 2 besteht. Dem wird der Draht 2 spiraiiuum_S .*. —_— Temperatur-Anfangswert 14 der Umwandlung ent- gewickelt, und zwar vorzugsweise mit im wesentlispricht eine kürzestmögliche Zeit 11 vom Abküh- chen horizontaler Achse. Er wird der tinwirkuni, lungsbeginn an. In dieser Zeit soll der Draht 2 vom eines beispielsweise aus fernen, in die Luft gesprun-Fertiggerüst 1 bis zur Stelle 10 durchlaufen. Es ver- " *"M_m,nei_s unter

steht sich, daß diese Mindestzeiten 11 entsprechend den jeweiligen zu walzenden Werkstoffen unterschiedlich sind, jedoch den bekannten isothermischen und kontinuierlichen ZTU-(Zeit-Tempera- möglichst genau aie uci ^. .----tur-Umwandlung-)Schaubildern entnommen werden 25 «andiune im Draht entstehende Wärmemenge _ auskönnen. Da die Walz- bzw. Ausgangstemperatur 15 zu Beginn der Abkühlung des Drahtes 2 nach Verlassen des Fertiggerüstes I bekannt ist, können die Merkmale der verwendeten Abkühlungsvorrichtung leicht festgelegt werden.

Das ZTU-Schaubild ermöglicht auch die Ermittlung der notwendigen längsten Zeit 16 für den gesamten Ablauf der allotropen Umwandlung des Stahles. Verfahrensgemäß wird demgemäß eine etwas kürzere Zeit 17 gewählt, in der mindestens die Hälfte der Austenit-Perlit-Umwandlung des Drahtwerkstoffes abläuft und die so lang bemessen sein muß, daß die Drahteigenschaft nicht nur die Abkühlungsbedin- tierten Drahtes gungen im Haspel 18 beeinträchtigt werden. Für jede tisch gleich sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Walzstahldraht, bei dem der das letzte Walzgerüst verlassende Draht zur Abkühlung auf einen dem Anfangswert der Austenit-Perlit-Umwandlung möglichst genau entsprechenden Temperatunvert mehrere abwechselnd angeordnete Wasser- und Luftkühlstrecken durchläuft und danach von einem Haspel aufgenommen wird, dessen Abstand vom Ende der Abkühlstrecke unier Berücksichtigung der Fördergeschwindigkeit von einer Zeit bestimmt wird, die mindestens gleich der Zeit der Austenit-Perlit-Umwandlung der Hälfte des Drahtwerkstoffes und höchstens gleich der zur Umwandlung des gesamten Drahtwerkstoffes notwendigen Zeit ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht nach dem Durchlaufen der Abkühlstrecke spiralförmig in offenen Windungen, vorzugsweise mit im wesentlichen horizontaler Achse gewickelt und der Einwirkung eines Sprühnebels ausgesetzt wird, dessen Temperatur und Menge entsprechend der dem Draht zu entziehenden Austenit-Perlit-Umwandlungswärme eingestellt sind.

2. Vorrichtung ;tum nach Anspruch 1 durchgeführten Herstellen von Walzdraht, bestehend aus mehreren Walzgerüsten, einer sich daran anschließenden Draht-Abkühleinrichtung und einem oder mehreren in Drahtförderrichtung gleit- oder fahrveischieblichen Haspeln, dadurch gekennzeichnet, daß eine für spiralförmige, offene und vorzugsweise mit im wesentlichen horizontaler Achse angeordneten Windungen geeignete Drahtlegevoirichtung, eine mit Hilfe eines aus in Luft suspendierter Wassertröpfchen bestehenden Kühlmittels wirkende Behandlungsvorrichtung und eine die Abgabemenge und Temperatur des Kühlmittels zur Kompensation der bei der Austenit-Perlit-Umwandlung entstehenden Umwandlungswärme bestimmende Regelvorrichtung vorhanden sind.