DE19949070C1

DE19949070C1 - Process for improving the surface properties of a low-alloyed tempering steel comprises carrying out edge-decarburization to a depth that corresponds to specified percentage of the steel composition found below the surface

Info

Publication number: DE19949070C1
Application number: DE1999149070
Authority: DE
Inventors: Sorayapour Soraya
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2019-10-13
Also published as: WO2001027339A1

Abstract

Process for improving the surface properties of a low-alloyed tempering steel comprises uniformly edge-decarburizing the low-alloyed martensitically convertible steel in one or more processing steps of its heat treatment. The edge-decarburization is carried out with a depth that corresponds to 1-15% of the steel composition found below the surface. The edge-decarburized layer becomes martensitic on conversion during the chilling without a self-starting effect. An Independent claim is also included for an arrangement of several steel wire rods produced by the process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung niedrigle gierten Stahls gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for treatment niedle alloyed steel according to the preamble of claim 1.

In der industriellen Praxis, aber auch im gesamten Stahlfach bereich, gilt die vorherrschende Meinung, daß eine Kohlen stoffverarmung an der Oberfläche von Verbindungselementen und Maschinenbauteilen einen einschneidenden Einfluß auf die Werkstoffeigenschaften hat. Daher gibt es aufwendige Verfahren zur Vermeidung oder zumindest Verminderung der Randentkohlung, die oft unbeherrscht sehr ungleichmäßig z. B. bei dem Erwärmen von Halbzeug für die Warmformgebung oder bei den verschiedenen Wärmebehandlungsschritten zum Härten und Anlassen auftritt. Es ist jedoch eine ebenso allseitig bekannte Feststellung, daß es in der Praxis keine lückenlosen entkohlungsfreien Stahl teile insbesondere bei den Massenprodukten aus niedriglegier tem Stahl gibt, es sei denn man trägt die ungleichmäßig entkohlte Randschicht zerspanend völlig ab. In der Fertigungs technik von vergüteten Stahlteilen entwickelt und handelt man also nach der Vorschrift "sowenig Randentkohlung wie nur möglich", was weder geringe Randentkohlungen noch ihre sehr ungleichmäßige C-Verteilung innerhalb der oberflächennahen Zonen ausschließt. In dem Schrauben-DIN-Blatt ISO 898-Teil 1 "Mechanische Eigenschaften von Verbindungselementen" von April 1979 wird eine "vollständig entkohlte" Schicht nur bis zu einer maximalen Tiefe von 0,015 mm sogar für die Schrauben klasse 12.9 zugelassen, für die eine Mindestzugfestigkeit von 1220 N/mm² vorgeschrieben ist. Viele Anwender tolerieren nur "stellenweise Auskohlung", was sicherlich die Gefahr einer Ungleichmäßikeit der mechanischen Eigenschaften der Oberfä chenpartien nicht beseitigt. Diese Gefahr erhöht sich ungleich, wenn man wie üblich mit der Absicht zum Rückgängig machen einer Randentkohlung die Teile unter großem Aufwand in einer Ofenatmosphäre mit geregeltem Kohlenstoffpotential nochmals wärmebehandelt, jedoch hierbei bestenfalls nur annähernd gleiches Gefüge wie im Kern erhält oder sogar nicht selten mit Anreicherungen von C (also Aufkohlung) zu rechnen hat, was von großem Nachteil für die Dauerhaltbarkeit solcher Teile ist.In industrial practice, but also in the entire steel sector, the prevailing opinion is that carbon depletion on the surface of connecting elements and machine components has a drastic influence on the material properties. Therefore, there are elaborate methods to avoid or at least reduce edge decarburization, which is often uncontrolled very unevenly z. B. occurs in the heating of semi-finished products for hot forming or in the various heat treatment steps for hardening and tempering. However, it is an equally well-known finding that there are no complete decarburization-free steel parts in practice, in particular in the case of mass products made from low-alloy steel, unless one removes the unevenly decarburized surface layer by machining. In the manufacturing technology of tempered steel parts, one develops and acts according to the rule "as little edge decarburization as possible", which does not rule out low edge decarburization or their very uneven C distribution within the near-surface zones. In the screw DIN sheet ISO 898 part 1 "Mechanical properties of fasteners" from April 1979 a "completely decarburized" layer is only permitted to a maximum depth of 0.015 mm even for the screw class 12.9, for which a minimum tensile strength of 1220 N / mm ^{2 is} prescribed. Many users only tolerate "decarburization" in places, which certainly does not eliminate the danger of an uneveness of the mechanical properties of the surface areas. This risk increases unequally if, as usual with the intention of reversing edge decarburization, the parts are heat-treated again with great effort in an oven atmosphere with regulated carbon potential, but at best only approximately the same structure as in the core or even not infrequently with enrichments of C (carburization) has to be expected, which is a major disadvantage for the durability of such parts.

Da der Kohlenstoff für das Härten niedriglegierten Stahls und seine Martensitbildung unabdingbar ist, liegt es nahe, daß sein Verlust an der Oberfläche als unerwünscht gilt und für viele Mängel der Teileeigenschaften verantwortlich gemacht wird. Beim genaueren Beobachten praktischer Verhältnisse und Ereignisse stellt sich jedoch heraus, daß nicht das Niveau des C-Gehaltes, sondern seine ungleiche Verteilung die Ursache für eine Reihe von Mängel sein kann. Aus vielen Fällen der Praxis sowie Dauerstands-, Zeitstands- und Korrosionsbeanspruchungs- Bruchversuchen geht einhellig hervor, daß - abgesehen von metallurgisch bedingten, verfahrenstechnischen und mechanisch verursachten Fehlern und Oberflächenschädigungen - nicht der fehlende Kohlenstoff sondern zumeist das gleichzeitige Vorhandensein von "Carbid und Ferrit" auf der Oberfläche unter bestimmten Belastungsverhältnissen zur Materialschwächung des Stahls führt. In der Zeitschrift "Archiv für das Eisenhütten wesen" (1972), Heft 12, S. 913 bis 917 wird durch Vergleiche der theoretischen Ergebnisse mit Versuchsergebnissen z. B. gezeigt, daß die Carbidrisse aufgrund der größeren Dehnbarkeit des Ferrits - also der ausgekohlten Stellen - und wegen der wenigeren Verformungsfähigkeit der Carbidteilchen - also nicht ausgekohlten Stellen - bei einer Dehnung über rd. 2% den Ferritrissen voreilen. "Das Riß- und Bruchgeschehen" habe "seine Ursache in der Bildung von Carbidrissen", wird hier gefolgert.Because the carbon for hardening low-alloy steel and its martensite formation is indispensable, it is obvious that its loss on the surface is considered undesirable and for blamed for many defects in the part properties becomes. When observing practical conditions and Events turns out, however, that the level of C content, but its uneven distribution is the cause of can be a number of shortcomings. From many practical cases as well as permanent creep, creep and corrosion stress Breaking attempts show unanimously that - apart from metallurgical, procedural and mechanical caused defects and surface damage - not the missing carbon but mostly the simultaneous Presence of "carbide and ferrite" on the surface below certain load conditions for weakening the material Stahls leads. In the magazine "Archive for the ironworks beings "(1972), No. 12, pp. 913 to 917 is by comparison the theoretical results with test results z. B. shown that the carbide cracks due to the greater ductility of the ferrite - i.e. the carburized areas - and because of the less deformability of the carbide particles - so not charred areas - with an elongation of approx. 2% den Lead ferrite cracks. "The cracking and breaking happening" "Its cause is in the formation of carbide cracks," here inferred.

In der AT 26 23 58 wird zur Verhinderung von Reib- oder Schlagmartensit bei hoch kohlenstoffhaltigen, nicht martensi tischen Seildrähten die Bildung einer reinferritischen ent kohlten Randzone vorgeschlagen.AT 26 23 58 is used to prevent friction or Whipped martensite on high carbon, not martensitic table rope wires the formation of a pure ferritic ent coal zone proposed.

In der gattungsgemäßen DD 61008 wird als Maßnahme gegen die Sprödbruchgefahr bei hohen Zugspannungen von Bewehrungsstahl für die Spannbetonherstellung eine homogene Ferritschicht für die Oberfläche eines Spannstahles beschrieben. Allerdings konnten diese Vorschläge bislang in der Praxis der Drahther stellung nicht realisiert werden, da sie die metallurgischen und technologischen Zusammenhänge nur unvollständig berück sichtigen.In the generic DD 61008 as a measure against the Risk of brittle fracture with high tensile stresses of reinforcing steel for the prestressed concrete production a homogeneous ferrite layer for described the surface of a prestressing steel. Indeed So far, these suggestions have been able to be position can not be realized as they are the metallurgical and technological relationships are only partially taken into account sight.

Bedenkt man noch die Tatsache, daß die nicht vermeidbare Ungleichmäßigkeit der C-Verteilung in der Randschicht eines niedriglegierten Vergütungsstahles, dessen martensitisches Kristallgitter infolge der Zwangslösung der C-Atome ein hohes Maß an inneren Gitterverspannungen aufweist, die Empfindlich keit der Oberfläche für Wasserstoffversprödung und Korrosion erhöht, so wird die Bedeutung der erfindungsgemäßen Maßnahmen in den Ansprüchen 1 bis 3 für die sich daraus ergebenden Anwendungen ersichtlich. Daher wird nicht nur die Bildung einer einheitlichen lückenlosen Ferritschicht bevorzugt, sondern auch gefordert, daß diese soweit metallurgisch und thermochemisch möglich sehr gleichmäßig sein soll. Als metallurgisch wirksame Maßnahme wird nach dem Anspruch 2 der Gehalt von Si mit mindestens 0,35 Gew.-% festgelegt, da, wie Versuche gezeigt haben, die Einhaltung dieser unteren Grenze bei der chemischen Zusammensetzung des niedriglegierten Vergütungsstahles die Bildung von einer zusammenhängenden Ferritschicht bei geeigneten thermochemischen und erwärmungs technischen Bedingungen ermöglicht. Der zweite Grenzwert im Anspruch 2 für den Cr-Gehalt mit höchstens 0,65 Gew.-% hat sich als notwendig erwiesen, um im Kernbereich die Empfind lichkeit des martensitischen Stahlgefüges im hochfesten Zustand gegenüber der wasserstoffinduzierten Spannungs rißkorossion nicht zu erhöhen und die durch die nach den Ansprüchen 1 bis 3 erfindungsgemäß aufgebaute Ferritschicht erzielte Durchlässigkeit der Randschicht für den atomaren Wasserstoff wirkungsvoll zu erhalten. Die führt zu einer Verbesserung seiner Gebrauchseigenschaften und Wirtschaftlich keit. Ein wesentliches Verfahrensmerkmal besteht darin, daß der gewöhnlich im Maschinen- und Fahrzeugbau hauptsächlich zur Anwendung gekommene niedriglegierte zumeist vergütete Stahl erfindungsgemäß erstmalig zur Aufnahme sehr hoher Druck- und Zugspannungen im Stahlbau ohne Betonzusatz als draht- bzw. stabförmiges hauptsächliches Bauelement geeignet gemacht wird, wobei unter beträchtlicher Materialeinsparung im Bau die Konstruktionssicherheit und Genauigkeit wesentlich gesteigert werden kann. Es wird vorgeschlagen, daß die Oberfläche des Stahles gezielt unter eine gleichmäßige Kohlenstoffverarmung (Entkohlung) gesetzt wird, wobei diese entweder nur mäßig und ohne Ferritbildung (also durch Abkohlung) erfolgt oder nach den Ansprüchen 2 und 3 auch so stark vor sich gehen soll, daß die erste Oberflächenschicht ihren Kohlenstoff vollkommen verliert (d. h. durch Auskohlung).Considering the fact that the unavoidable Unevenness of the C distribution in the boundary layer of a low-alloy tempered steel, its martensitic Crystal lattice a high due to the forced solution of the C atoms Level of internal grid tension that is sensitive surface for hydrogen embrittlement and corrosion increases, the importance of the measures according to the invention in claims 1 to 3 for the resulting Applications evident. Therefore not only education a uniform gapless ferrite layer is preferred, but also required that these as far as metallurgical and thermochemically possible should be very uniform. As metallurgically effective measure is according to claim 2 of Content of Si set at least 0.35 wt .-%, because how Attempts have shown compliance with this lower limit in the chemical composition of the low alloy Tempering steel the formation of a coherent Ferrite layer with suitable thermochemical and heating technical conditions. The second limit in Claim 2 for the Cr content with at most 0.65 wt .-% proved to be necessary in order to martensitic steel structure in high strength State compared to the hydrogen-induced voltage not to increase crack corrosion and that by the after Claims 1 to 3 ferrite layer constructed according to the invention achieved permeability of the boundary layer for the atomic To conserve hydrogen effectively. That leads to one Improve its performance and economy speed. An essential procedural feature is that which is usually used mainly in machine and vehicle construction Low-alloy mostly tempered steel according to the invention for the first time to accommodate very high pressure and Tensile stresses in steel construction without the addition of concrete as wire or rod-shaped main component is made suitable, the under considerable material savings in construction Design security and accuracy increased significantly can be. It is proposed that the surface of the Steel under targeted even carbon depletion (Decarburization) is set, which is either only moderate and without ferrite formation (i.e. by decarburization) or after claims 2 and 3 should also go so far that the first surface layer completely carbon loses (i.e., through carburization).

Zur Erreichung einer gleichmäßigen, gezielten Entkohlung bzw. aufgebauten Ferritschicht ist es notwendig, daß die Wärmebe handlungen - insbesondere diejenigen vor dem Abschrecken des Stahles - nicht nur thermochemisch entkohlend ablaufen sondern auch, daß die reagierende Heißgasströmung die gesamte Oberfläche des Stahlkörpers gleichsam erreicht. Nur so und bei einer bestimmbaren und genau einhaltbaren Temperaturführung des Behandlungsofens können die chemischen - hauptsächlich CO, CO₂ und Abzunderungsoxyde bildenden - Reaktionen mit dem effundierenden Kohlenstoff - aber auch mit Fe und den Legierungselementen des Stahles- sowie der Stoffaustausch aufgrund eines schnellen Abtransportes der Reaktionsprodukte in einer notwendigerweise turbulenten Frischgasströmung gleichmäßig aufrechterhalten werden und der gleichmäßige Aufbau der erfindungsgemäßen Ferritschicht erfolgen. Ofen anlagen und -einrichtungen zum Durchführen derartig genauer Behandlungen insbesondere für schwere Stahldrahtringe beschreibt z. B. DE 44 37 683. Mit gewissen Einschränkungen kann aber auch eine andersartige Ofenanlage nach DE-C 30 35 032 für die erfindungsgemäße Entkohlung und Ferritschicht bildung eingesetzt werden. Versuchsergebnisse aus den Sonderbehandlungen in dieser Anlage konnten bereits zeigen, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen in den Ansprüchen 1 bis 3 überraschenderweise die wesentlichen Bedingungen dafür sind, daß der Anwendungsbereich von niedriglegierten martensitisch umwandelbaren Vergütungsstählen enorm erweitert werden kann. Diese können für den Einsatz im Festigkeitsbereich von 1000 und bis etwa 2400 N/mm² technisch verantwortbar und wirt schaftlich vertretbar sein, da es erfindungsgemäß gelingt,
To achieve a uniform, targeted decarburization or built-up ferrite layer, it is necessary that the heat treatment - especially those before quenching the steel - not only run thermochemically decarburizing but also that the reactive hot gas flow reaches the entire surface of the steel body as it were. Only in this way and with a determinable and precisely maintainable temperature control of the treatment furnace can the chemical reactions - mainly CO, CO ₂ and scaling oxides - form with the effusing carbon - but also with Fe and the alloying elements of the steel - as well as the mass transfer due to the rapid removal of the reaction products are maintained uniformly in a necessarily turbulent fresh gas flow and the uniform structure of the ferrite layer according to the invention takes place. Furnace systems and equipment for performing such precise treatments, especially for heavy steel wire rings, describes e.g. B. DE 44 37 683. With certain restrictions, however, a different type of furnace system according to DE-C 30 35 032 can be used for the decarburization and ferrite layer formation according to the invention. Test results from the special treatments in this plant have already shown that the measures according to the invention in claims 1 to 3 are surprisingly the essential conditions for the range of application of low-alloy martensitic-convertible tempering steels to be expanded enormously. These can be technically responsible and economically justifiable for use in the strength range from 1000 and up to approximately 2400 N / mm ² , because according to the invention

- to make them more corrosion-resistant on the surface than has been the case so far
- To facilitate their cold forming with high strength ters and reduce wear costs as well
- Assembly and disassembly of the steel parts from one modern mass production too precise in the construction sector ren and
- enable recyclability.

Die erfindungsgemäße Randentkohlung wird nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The edge decarburization according to the invention is described in Connection explained in more detail with the drawing. Show:

Fig. 1 Beispielfälle (I) und (II) für gezielte Randentkoh lung vor dem Härten des warmgewalzten Stahldrahtes; Fig. 1 example cases (I) and (II) for targeted Randentkoh development before hardening the hot-rolled steel wire;

Fig. 2 die Temperaturerhöhung im Martensitgefüge infolge der Umwandlung der Umformungsarbeit in Wärme; Figure 2 shows the temperature increase in the martensite as a result of conversion of the forming operation into heat.

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Muffenpaket als Bei spiel für die Knicksicherung eines erfindungs gemäßen Stabbündels durch Vierkantmuffen mit Keilbolzen für 9 Stäbe mit dem Stahldrahtdurch messer von 23 mm je 200 KN knicksichere zulässige Traglast (20 cm × 20 cm - Stütze für 1,8 MN bei 40 cm Knicksicherungsabstand) und Fig. 3 shows a cross section through a sleeve package as an example for securing a bundle of bars according to the invention by means of square sleeves with wedge bolts for 9 bars with the steel wire diameter of 23 mm per 200 KN, kink-proof permissible load (20 cm × 20 cm - support for 1.8 MN at 40 cm kink protection distance) and

Fig. 4 ein Beispiel für die Stoßausbildung mit 9 erfin dungsgemäßen Stäben für eine Stütze mit zulässiger Knicklast von 1,8 MN. Fig. 4 shows an example of the shock training with 9 inventive rods for a support with a permissible buckling load of 1.8 MN.

Die erfindungsgemäß einzustellende Randentkohlung nach den Ansprüchen 3 und 4 führt zu Veränderungen, welche zur Verdeutlichung der erzielbaren C-Verarmungsverläufe im Randbereich eines Stahldrahtes beispielweise für einen von vielen möglichen in der Regel als Langprodukte zu geltenden Stahlkörper in Fig. 1 angegeben worden sind. Darin ist ebenso die übliche C-Schwankung eines warmgewalzten niedriglegierten Stahldrahtes angedeutet, die sowohl ausgekohlte ferritische, aber auch aufgekohlte stark Carbide-enthaltende Stellen aufweist und somit als sehr ungleichmäßig zu bezeichnen ist. Fall (I) in Fig. 1 betrifft die üblichen zumeist in der Schraubenindustrie im Einsatz befindlichen Sorten von Vergütungsstählen, deren chemische Zusammensetzung den erfindungsgemäßen Beschränkungen nach den im Anspruch 2 angegebenen Grenzwerten für Si und Cr nicht entsprechen. Diese Stähle eignen sich nicht für den Aufbau einer zu sammenhängenden ferritischen Randschicht. Die meisten Sorten dieser Stähle werden aber auch nicht für den hochfesten Festigkeitsbereich über 1300 N/mm² eingesetzt, so daß die in der Oberflächenrandschicht vorhandenen Carbide nur dann stark versprödend wirken, wenn der Kohlenstoffgehalt der Schicht nicht eindeutig und gleichmäßig entsprechend des in Fig. 1 für Fall (I) eingezeichneten Profils vermindert wird. Fall (II) in Fig. 1 betrifft Stahlsorten nach den Ansprüchen 1 und 2. Hierbei enthält die Randschicht zunächst die zusammenhängende ausgekohlte Ferritschicht nach Maßgabe des Anspruches 3. Das diese Schicht fortsetzende Entkohlungsprofil gibt den Verlauf der Abkohlung in der Zwischenschicht vom Rand- bis zum Kernbereich an. Beträgt z. B. der Istwert aus der Stückanalyse einer Schmelze für den C-Gehalt eines Stahldrahtes mit 25 mm- Walzdurchmesser im Kernbereich 0,50 bis 0,54 Gew.-%, so ergibt sich nach Fig. 1 wie folgt:The edge decarburization to be set according to the invention according to claims 3 and 4 leads to changes which have been specified in FIG. 1 to clarify the achievable C depletion profiles in the edge region of a steel wire, for example for one of many possible steel bodies which are generally considered to be long products. This also indicates the usual C fluctuation of a hot-rolled low-alloy steel wire, which has both carburized and carburized points that contain carbides and is therefore very uneven. Case (I) in FIG. 1 relates to the usual types of tempered steels mostly used in the screw industry, the chemical composition of which does not correspond to the restrictions according to the invention for the Si and Cr limits specified in claim 2. These steels are not suitable for the construction of a coherent ferritic surface layer. Most types of these steels are also not used for the high-strength strength range above 1300 N / mm ² , so that the carbides present in the surface edge layer only become brittle if the carbon content of the layer is not clear and uniform in accordance with that in Fig. 1 for case (I) drawn profile is reduced. Case (II) in Fig. 1 relates to steel grades according to claims 1 and 2. Here, the surface layer initially contains the contiguous carburized ferrite layer as defined in claim 3. The decarburization profile continuing this layer gives the course of decarburization in the intermediate layer from the edge to Core area. For example, B. The actual value from the piece analysis of a melt for the C content of a steel wire with a 25 mm rolling diameter in the core area 0.50 to 0.54% by weight results in FIG. 1 as follows:

Case (I)

- C content directly on the surface: 0.25 to 0.27% by weight
- Average C content in the surface layer with a depth of about 0.62 mm (corresponding to a 10% area share of the wire cross-section):
about 0.30 to 0.32% by weight

Case (II)

- C content in the carburized edge layer with a depth of the connected ferrite layer of 0.08 to 0.10 mm:
about 0.001 to 0.005% by weight
- Average C content in the remaining deeper carbonized layer of about 0.61 mm:
about 0.25 to 0.27% by weight

Diese Entkohlungswerte werden im folgenden an Hand der erfindungsgemäßen Verfahrensmerkmale den Erläuterungen über die weiteren Ansprüche als praxisnahe Basiswerte beispiels weise zugrundegelegt.These decarburization values are described below using the Process features of the invention the explanations about the other claims as practical basic values, for example based wisely.

Um das Festigkeitspotential eines niedriglegierten Vergütungs stahls voll nutzen zu können, ist es erforderlich, daß der Härtungssprozeß sowohl verfahrenstechnisch als auch anlagen mäßig auf die Umwandelbarkeit des Stahlkörpers in den martensitischen Gefügezustand angepaßt ist. Der Vergleich des mittleren C-Gehaltes der beiden gezielt randentkohlten Schichten von Fall (I) und Fall (II) macht deutlich, daß beide Werte in der Spanne von 0,25 bis 0,32 Gew.-% und sehr nahe aneinander liegen. Die sehr dünne C-freie Ferritschicht im Fall (II) ist jedoch mit kohlenstoffärmerem Bereich benach bart, so daß insgesamt eine äußere Schicht mit C kleiner als 0,10 Gew.-% und einer Tiefe von etwa 0,3 mm entsteht. Im Hinblick der heute erreichbaren hohen Abschreckwirkungen von flüssigen Härtemitteln, die Umwandlungstemperaturen unter 100°C ermöglichen, trägt der Härtevorgang sowohl zum Härten ohne Anlaßeffekt bei, das zweckmäßigerweise nach Anspruch 4 für Fall (I) vorgeschlagen wird, als auch führt er zur hochgradigen Martensitbildung nach Anspruch 5 und zwar auch im Fall (II), wenn auch für zumindest 95% des Gesamtkörpers. Fall (I) führt zum 100%-igen Martensit, wenn die härte technologischen Bedingungen eingehalten werden.The strength potential of a low-alloy tempering To be able to use steel fully, it is necessary that the Hardening process both process engineering and plants moderate on the convertibility of the steel body in the martensitic structure is adjusted. The comparison of the average C content of the two decarburized ones Layers of case (I) and case (II) make it clear that both Values in the range of 0.25 to 0.32% by weight and very close lie together. The very thin C-free ferrite layer in the Case (II), however, is adjacent to the lower-carbon region beard, so that overall an outer layer with C smaller than 0.10 wt .-% and a depth of about 0.3 mm. in the In view of the high deterrent effects of liquid hardeners, the transition temperatures below Allow 100 ° C, the hardening process contributes both to hardening without starting effect, which is expedient according to claim 4 for case (I) is suggested as well as leads to high-grade martensite formation according to claim 5 and indeed in case (II), albeit for at least 95% of the total body. Case (I) leads to 100% martensite if the hardness technological conditions are met.

Eine dieser Bedingungen ist bekanntlich die Einhaltung des "kritischen Durchmessers". Da die Härtbarkeit des niedrigle gierten Stahles nicht beliebig erhöht werden kann, ohne den Verlust an Zähigkeitseigenschaften und höhere Korrosions emfindilichkeit in Kauf nehmen zu müssen, beschränken sich die Querschnittsabmessungen des Stahlkörpers erfindungsgemäß auf Maße und Stahllangprodukte der Dimensionen unter 45 mm (Anspruch 6).As is well known, one of these conditions is compliance with the "critical diameter". Because the hardenability of the low steel can not be increased arbitrarily without the Loss of toughness properties and higher corrosion The need to accept sensitivity is limited Cross-sectional dimensions of the steel body according to the invention Dimensions and long steel products with dimensions under 45 mm (Claim 6).

Daher wird im folgenden nunmehr der warmgewalzte Stahldraht in schweren - z. Z. bis zu drei Tonnen haspelbaren - Drahtrin gen als der hauptsächliche Ausgangsstoff für die beispiels weise Beschreibung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte zur Öffnung von neuen industriellen Anwendungsfeldern und ihrer Realisierung gewählt.Therefore, the hot-rolled steel wire will now be used in severe - e.g. Currently up to three tons of reelable - wire rod gene as the main raw material for the example wise description of the method steps according to the invention to open up new industrial fields of application and chosen for their implementation.

Im Anspruch 7 wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das ohne Anlasseffekt entstandene martensitische Gefüge im nur gehärteten Zustand kaltumgeformt werden soll. In claim 7 it is proposed according to the invention that the without The martensitic structure created in the hardened state is to be cold formed.

Daß ein martensitischer Federdraht z. B. nach DE-C2 42 33 462 mit Ausgangsfestigkeiten von über 1300 N/mm² kaltgeformt und walztechnisch verbessert werden kann, gilt heute als bekannt und erwiesen. Die martensitische Gefügebasis solcher Feder drähte wird jedoch - entsprechend dem heutigen technischen Stand - durch den zur Vergütungsbehandlung gehörenden Schritt des Anlassens nach dem Härten für den jeweiligen Einsatz nach dem für jede Stahlsorte charakteristischen behandlungsdauer abhängigen Temperatur-Zeit-Zusammenhang erhalten. Ein nicht angelassener und nur - bei der nach Anspruch 4 notwendiger weise sehr niedrig zu haltenden Härtemitteltemperatur von höchstens etwa 100°C - nach dem Härten ohne Anlaßeffekt in Umgebung der sog. 1. Anlaßstufe zwingend lediglich kurzzeitig weilender Martensit gilt als sehr hart, spröde und völlig ungeeignet für Kaltumformung. Denn es geht aus der Morphologie der Martensitbildung hervor, daß eine Anlaßbehandlung die sog. "Gitterverspannungen" in dem Maße abbaut, wie der Kohlenstoff sich aus seiner Zwangsstellung befreien kann. Der C-Gehalt, die Temperatur (beginnend mit etwa 100°C) und die Zeit sind die bestimmenden Größen des Anlassvorganges.That a martensitic spring wire z. B. according to DE-C2 42 33 462 with initial strengths of over 1300 N / mm ^{2 can be} cold-formed and improved by rolling technology, is now known and proven. However, the martensitic structure of such spring wires is - according to the current state of technology - obtained by the tempering step of tempering after hardening for the respective application according to the temperature-time relationship that is characteristic for each steel grade. A non-tempered and only - with the necessary to keep very low hardening agent temperature of at most about 100 ° C - after hardening without a tempering effect in the vicinity of the so-called 1st tempering stage, only for a short time because martensite is considered very hard, brittle and completely unsuitable for cold forming. Because it is evident from the morphology of the formation of martensite that tempering treatment reduces the so-called "lattice tension" to the extent that the carbon can free itself from its forced position. The C content, the temperature (starting at around 100 ° C) and the time are the determining variables of the tempering process.

Es hat sich jedoch überraschenderweise aus einer sehr umfangreichen Untersuchung durch Kaltziehversuche mit verschieden hoch angelassenen martensitischen Stahldrähten der niedriglegierten Stahlsorten eindeutig ergeben, daß je hochfester der Martensit ist, d. h. je niedriger die Anlaß temperatur des Martensits war, um so niedriger die "innere Reibung" im Gefüge und um so höher der "Grad der Verfesti gungszunahme" durch die Kaltumformung wurde. Das wird immer dann der Fall sein, wenn es gelingt, im Gefüge des Stahles gleichmäßig einen zumindest 90%-igen Lattenmartensit ein zustellen. Die Grundvoraussetzungen hierfür sind bei dem niedriglegierten martensitisch umwandelbaren Stahl nach Anspruch 1 bis 6 gegeben. Liegt der Kohlenstoffgehalt in diesem Stahl unter 0,50 Gew.-%, so wandelt sein Austenit nicht wie sonst in einen tetragonalen, sondern in einen sog. "kubischen" Martensit um. Das kann bedeuten, daß durch diesen "kubischen", evtl. sogar "quasi-kugeligen" Martensit für die mikroplastische Deformationen während der Umwandlungsvorgänge vor und nach dem Härten und gerade für den erfindungsgemäß direkt nach dem Härten ohne Anlaßwirkung bzw. -behandlung kaltzuformenden Martensitdraht eine ideal homogene Gefügebasis entsteht.However, it has surprisingly turned out to be a very extensive investigation using cold drawing tests martensitic steel wires of different heights low-alloy steel grades clearly show that each the martensite is stronger, d. H. the lower the occasion martensite temperature was lower, the lower the "inner Friction "in the structure and the higher the" degree of hardening increase "due to the cold forming. It will always then be the case if it succeeds in the structure of the steel uniformly an at least 90% lath martensite to deliver. The basic requirements for this are with the low-alloy martensitic steel Claim 1 to 6 given. Is the carbon content in this steel less than 0.50% by weight, its austenite does not change as usual in a tetragonal, but in a so-called "cubic" martensite around. That can mean that through this "cubic", possibly even "quasi-spherical" martensite for the microplastic deformations during the transformation processes before and after hardening and especially for the invention immediately after hardening without tempering or treatment cold-formed martensite wire an ideal homogeneous structure arises.

Sicher ist jedoch die Feststellung, daß es bei überschüssigem Kohlenstoff mit deutlich über 0,50% C und Bildung von Plattenmartensit - und selbstverständlich bei ungenügendem Reinheitsgrad bzw. hohen Kristallseigerungen der Stahlschmelze - die submikroskopische Anisotropie zunimmt. Aus diesem Grund wird hier die Bezeichnung "kubisch" für diejenige Art des Martensits verwendet, welche als Gefügebasis der erfindungs gemäßen Verfahrensschritte fungiert, auch wenn der Beweis und die Morphologie der exakten Kristallgeometrie dieses Klein statomgitters des Eisenmischkristalls bis heute noch ausge blieben sind.What is certain, however, is the finding that there is excess Carbon with well over 0.50% C and formation of Panel martensite - and of course if there is insufficient Degree of purity or high crystal segregation of the molten steel - the submicroscopic anisotropy increases. For this reason the term "cubic" for that kind of Martensite used, which as the structural basis of the Invention according to the procedural steps, even if the evidence and the morphology of the exact crystal geometry of this Klein statom lattice of the mixed iron crystal is still made today remained.

Allein die experimentell festgestellte Tatsache, daß die Umwandlung in einen solchen kubischen Martensit es ermöglicht, für Kaltumformung nur gehärteten und nichtangelassenen Stahls ausreichend hohe Gefügeduktilität bei hohen Festigkeiten in einem bisher nicht bekanntem Ausmaße zu erzielen, berechtigt zur Wahl dieser naheliegenden Bezeichnung.The fact that the Conversion to such a cubic martensite allows for cold forming only hardened and non-tempered steel sufficiently high structural ductility with high strength in to achieve a previously unknown extent to choose this obvious name.

Der ohne Anlaßeffekt resultierte Härtezustand jeden Vergü tungsstahls besitzt den höchst möglichen Festigkeitswert. Diese Erscheinung maximaler Härte resultiert aus der Tatsache, daß eine weitere Annäherung der Atome aufgrund bereits erfolgter Gitterverkleinerung nicht ohne weiteres möglich ist. Morphologisch betrachtet, entsteht bei der Bildung des kubischen Martensits eine Kristallstruktur mit Paketen paralleler Latten, die sich räumlich völlig ohne Ordnung innerhalb ehemaliger Austenitkörner einrichten. Die Latten sind also innerhalb der Körner. Innerhalb der Latten herrscht eine hohe Versetzungsdichte, die man mit der großen Zahl 10¹¹ bis 10¹² je cm² angibt. Sie ist um mehrere Größenordnungen größer als z. B. beim Ferrit. Diese vielen Versetzungen innerhalb der Latten sind die Folge der mikroplastischen Deformationen der Latten; sie erhöhen die Unordnung. Es herrscht ein Zustand der höchsten Unordnung innerhalb ehemaliger Austenitkörner und zwischen diesen in der be sonderen Weise, daß die Vielzahl des Kleinstatomgitters des kubischen Martensits eine neue Ordnung höherer Qualität schaffen kann, bei der vorrangig quasi-isotrope Spannungs felder dominieren.The hardness of any tempered steel that results without a tempering effect has the highest possible strength value. This phenomenon of maximum hardness results from the fact that further approximation of the atoms is not readily possible due to the lattice reduction that has already taken place. From a morphological point of view, the formation of cubic martensite creates a crystal structure with packets of parallel slats, which are arranged without any order within the former austenite grains. So the slats are inside the grains. There is a high dislocation density within the slats, which is indicated by the large number 10 ¹¹ to 10 ¹² per cm ² . It is several orders of magnitude larger than e.g. B. ferrite. These many dislocations within the slats are the result of the microplastic deformation of the slats; they increase disorder. There is a state of highest disorder within former austenite grains and between them in a special way that the large number of small atomic lattices of cubic martensite can create a new order of higher quality, in which predominantly quasi-isotropic stress fields dominate.

Unabhängig von dieser Deutung oder anderen möglichen Vorstel lungen, ist die alleinige Ursache für das Auftreten der experimentell erfindungsgemäß festgestellten mechanischen Eigenschaften in jedem Falle der Eigenspannungszustand des Materials, der über eine möglichst gleichmäßige restaustenit freie Umwandlung in den sogenannten "kubischen" Martensit einstellbar wird.Regardless of this interpretation or other possible idea is the sole cause of the appearance of the mechanical determined experimentally according to the invention Properties in any case the residual stress state of the Material that remains as uniform as possible free conversion into the so-called "cubic" martensite becomes adjustable.

Das elasto-plastische Verhalten des "kubischen" Martensits wird ingenieurmechanisch einigermaßen gut verstanden, wenn man annimmt, daß die obengenannte quasi-isotropen Spannungsfelder aus elementaren Eigenspannungszellen bestehen, die sich gegenseitig und entsprechend ihrer maximalen Nähe sehr stark anziehen. Der elastische Anteil entsteht, wenn die Felder auseinandergezogen werden; der plastische, wenn sie Drehungen erfahren. Es leuchtet ein, daß es unmöglich ist, ein rein elastisches oder nur plastisches Verhalten zu erreichen, da es sich hier nicht um ein strukturloses Kontinuum handelt. Es wird auch verständlich, daß die Nähe der elementaren Eigen spannungszellen, die hohe Härte und die Elastizität der kubischen Martensitstruktur verschiedene Erscheinungsformen gleicher Martensitzusammensetzung oder mit anderen Worten gleicher Spannungsfeldkonfiguration sind. Ist die Härte des Stahles sehr hoch, dann können sowohl die Elastizität als auch die Plastizität hohe Werte aufweisen, wenn es gelingt, die Martensitbildung mit einer quasi-kubischen Lattenstruktur sehr gleichmäßig zu erzwingen. Hierdurch wird erreicht, daß der gehärtete Stahl die folgenden Besonderheiten gleichzeitig aufweist:
The elasto-plastic behavior of the "cubic" martensite is reasonably well understood in terms of engineering mechanics, if one assumes that the above-mentioned quasi-isotropic stress fields consist of elementary residual stress cells that attract each other very much in accordance with their maximum proximity. The elastic part arises when the fields are pulled apart; the plastic one when they experience twists. It is obvious that it is impossible to achieve a purely elastic or only plastic behavior, since this is not a structureless continuum. It is also understandable that the proximity of the elementary internal stress cells, the high hardness and the elasticity of the cubic martensite structure are different manifestations of the same marten seat composition or in other words the same stress field configuration. If the hardness of the steel is very high, then both the elasticity and the plasticity can have high values if it is possible to force martensite formation with a quasi-cubic slatted structure very evenly. This ensures that the hardened steel has the following special features at the same time:

- Over 40 Rockwell hardness
- Over 35% contraction in the tensile test
- Over 1300 N / mm 2 compressive strength and
- Over 1500 N / mm 2 tensile strength

Dem Fachmann fällt leicht auf, daß der Wert für die Bruchein schnürung von < 35% für die hohen Festigkeitswerte über 1300 N/mm² ein ungewöhnlich hohes Eigenschaftspotential eines Materials - insbesondere eines Baustahls der Sorte "niedrigle gierter Vergütungsstähle" - charakterisiert. In "Stahlbeton stützen mit hochfestem Stahl St 90/DafStb, Heft 222/1972" werden für diesen als "hochfest" besonders hervorgehobenen Betonstahl die folgenden Werte angegeben:
The skilled worker easily notices that the value for the reduced constriction of <35% for the high strength values above 1300 N / mm ^{2 characterizes} an unusually high property potential of a material - in particular a structural steel of the type "low-alloyed tempering steels". In "Reinforced concrete support with high-strength steel St 90 / DafStb, issue 222/1972" the following values are given for this reinforcement steel, which is particularly emphasized as "high-strength":

- tensile strength Rm: 1040 N / mm 2
- Fracture constriction Z: 29%

Bedenkt man die Tatsache, daß dieses Wertepaar bei den Betonstählen BSt 420 S bzw. BSt 500 mit den Zugfestigkeits werten von 500 bzw. 550 N/mm² - nach DIN 488 Teil 1 bzw. DIN 1045 ("Beton und Stahlbeton"-Ausgabe Juli 1988) - trotz halb so hoher Festigkeitslage - kaum erreicht werden kann, selten ermittelt und angegeben wird, dann wird die Bedeutung der erfindungsgemäßen Verfahrenstechnik für eine neue hochwertige Stahlanwendung im Hochbau ersichtlicher. Auf der Grundlage der oben beschriebenen Wertekombination für Härte (Festigkeit) und Zähigkeit (Brucheinschnürung) wird erfindungsgemäß eine Widerstandsfähigkeit des Stahles auf sehr hohem Niveau zur Aufnahme aller im Hochbau vorkommenden Spannungen abgesichert.Considering the fact that this pair of values for the reinforcing steels BSt 420 S or BSt 500 with the tensile strength values of 500 or 550 N / mm ² - according to DIN 488 part 1 or DIN 1045 ("Concrete and reinforced concrete" edition July 1988) - despite half the strength level - can hardly be achieved, is rarely determined and specified, then the importance of the process technology according to the invention for a new high-quality steel application in building construction becomes clearer. On the basis of the combination of values for hardness (strength) and toughness (constriction of fracture) described above, according to the invention a resistance of the steel to a very high level is assured to absorb all the stresses occurring in building construction.

Im Anspruch 7 wird, wie bereits weiter oben erwähnt wurde, daher vorgeschlagen, den erfindungsgemäß martensitisch ohne Anlaßeffekt gehärteten Stahldraht, der zwar hohe Härte und Festigkeit besitzt, jedoch gleichzeitig hohe Duktilität - ausgedrückt durch hohe Brucheinschnürungswerte - aufweist, ohne - wie beim konventionellen Vergüten der Stahlsorte üblich -kaltzuformen. Das Kaltumformvermögen des nicht angelassenen kubischen Martensits nach der für die vorliegende Erfindung benutzten Definition beruht darauf, daß das Potential der Kaltumformbarkeit mit abnehmender Anlaßwirkung, d. h. mit zunehmender Festigkeit, besser wird, was zunächst sehr überrascht, jedoch versuchsmäßig feststellbar war und auch theoretisch einleuchtend wird, wenn man sich von den überlie ferten Annahmen, die aus den konventionellen Stahlbehandlungen stammen, lossagt. Mit den neuen Kenntnissen ist die klassische Vorstellung durchaus vereinbar, daß die steigende Anlaßwirkung und damit die vermehrte Zementitbildung gleichzeitig zu einer Veränderung des "kubischen" Martensits zum "α-Eisen" führt. In diesem steigt die Verschiebbarkeit der Elementarzellen gegeneinander auf Kosten der Dehnbarkeit derselben. Je mehr Carbide im nur gehärteten Martensitgefüge ausscheiden, um so weniger beträgt die gegenseitige Anziehung der Elementar zellen, um so niedriger wird die Härte bzw. die Festigkeit und um so höher die Verschiebbarkeit. Mit einem Wort: Im Vergleich zu dem Zustand des "kubischen" Martensits ist jeder angelasse ne Zustand auf einem geringeren Kaltumformungspotential.In claim 7, as already mentioned above, therefore proposed the martensitic according to the invention without Tempered steel wire, which is high hardness and Has strength, but at the same time high ductility - expressed by high fracture neck values - has without - as is usual with conventional tempering of the steel grade cold forming. The cold forming capacity of the not tempered cubic martensite according to the present invention The definition used is based on the fact that the potential of the Cold formability with decreasing tempering effect, d. H. With increasing strength, getting better, which is very good at first surprised, but was experimentally detectable and also becomes theoretically plausible if you leave yourself made assumptions made from conventional steel treatments stem, says. With the new knowledge is the classic one Idea perfectly compatible that the increasing starting effect and with it the increased formation of cementite at the same time Changing the "cubic" martensite leads to "α-iron". In this increases the displaceability of the unit cells against each other at the expense of their elasticity. The more Eliminate carbides in the hardened martensite structure, all the more so the mutual attraction of the elementals is less cells, the lower the hardness or strength and the higher the movability. In a word: in comparison everyone is tempered to the state of "cubic" martensite Ne condition at a lower cold forming potential.

Die Erfindung beruht auf der Schlußfolgerung, daß der Martensit möglichst direkt nach seiner Bildung aus dem Austenit kaltgeformt wird. The invention is based on the conclusion that the Martensite as soon as possible after its formation from the Austenite is cold formed.

Der technischen Nutzung dieser neuen Erkenntnis steht jedoch in der praktischen Ausführung das Werkstoffproblem der Werkzeuge und ihrer Standzeit entgegen. Um eine wesentliche Erniedrigung des Verschleißes der Kaltumformwerkzeuge zu erzielen, kommt der erfindungsgemäße Vorschlag nach den Ansprüchen 1, 3 und 4 zur Hilfe. Dadurch wird der Härteunter schied zwischen dem Werkzeug und der verschleißenden Rand schicht des umzuformenden martensitisch harten Stahldraht vergrößert. Ist diese Randschicht ferritisch, wie sie nach Anspruch 3 vorgeschlagen wird, so wird der Verschleiß am geringsten. Bei der noch wirksamen Maßnahme nach Anspruch 8 wird die Verschleiß mindernde Wirkung geringer ausfallen, da in diesem Fall die höher angelassene Randschicht verhältnis mäßig an Zementit im "α-Eisen" reicher ist als im Kernbereich. Nach Anspruch 8 entsteht lediglich eine in der Festigkeit tiefer liegende Randschicht als es ohne diese Maßnahme auf der Festigkeitshöhe des Kernbereiches wäre.However, the technical use of this new finding stands in practice the material problem of Tools and their service life. To be an essential one Reduction of wear on the cold forming tools achieve, the proposal according to the invention comes after Claims 1, 3 and 4 to help. This will lower the hardness distinguished between the tool and the wearing edge layer of the martensitic hard steel wire to be formed enlarged. Is this boundary layer ferritic, like it is after Claim 3 is proposed, the wear on least. In the still effective measure according to claim 8 the wear-reducing effect will be less because in this case the higher tempered surface layer ratio is moderately richer in cementite in the "α-iron" than in the core area. According to claim 8, there is only one in strength deeper lying surface layer than it is without this measure on the Strength level of the core area would be.

Eine mehrdimensionale Kaltumformung - z. B. durch Kaltwalzen nach DE-C2 42 33 462 - bewirkt zugleich eine thermische Gitteraktivierung im noch nicht angelassenen Martensitgefüge, was zu einer neuartigen "thermo-mechanischen" Niedertemperatur-Anlassbehandlung führt. Wie auch experimen tell festgestellt werden konnte, bringt diese Behandlung des Martensits, der ohne Anlaßeffekt durch Härten erhalten wird, Vorteile gegenüber einer konventionellen Anlassbehandlung. Insbesondere erhöht sich die Elastizitätsgrenze des Stahl drahtes gegenüber derjenigen eines nur angelassenen und getrennt kaltgeformten Stahldrahtzustandes. Hierfür wirken die folgenden Effekte zusammen:
A multi-dimensional cold forming - e.g. B. by cold rolling according to DE-C2 42 33 462 - at the same time causes a thermal lattice activation in the not yet tempered martensite structure, which leads to a novel "thermo-mechanical" low-temperature tempering treatment. As was also found experimentally, this treatment of martensite, which is obtained by hardening without a tempering effect, has advantages over a conventional tempering treatment. In particular, the elastic limit of the steel wire increases compared to that of an only tempered and separately cold-formed steel wire condition. The following effects work together:

- The entire forming volume records macromechanical Change in martensite
- Emergence of new dislocations in the grid
- Change in micro-expansions in the structure
- Thermal impact due to cold forming work simultaneously and comprehensively generated thermal energy in the entire forming volume
- Blocking of the newly created dislocations in the structure

Trotz der Erhöhung der elastischen Werte und der Zugfestig keit, bleibt die Duktilität - gemessen durch Ermittlung der Brucheinschnürung im Zugversuch - erhalten, da die Gefügebasis mit dem "kubischen" Martensit bei den durch Kaltumformung hier vorkommenden Temperaturerhöhungen von etwa 100 bis 200 grd noch vorherrschend bleibt. Diese Temperaturerhöhung ist in Fig. 2 in Abhängigkeit der Zugfestigkeit für verschiedene Grade der Formänderung - ausgedrückt in logarithmischer Formänderung ϕ = ln (Ao/A) mit Ao als Querschnittsfläche vor und A nach der Umformung - aus theoretischen Berechnungen dargestellt worden. Im unterem Temperaturbereich konnte durch Versuche für ϕ = 0,20 die Darstellung bestätigt und die Eigenschaftsänderungen ermittelt werden. In Fig. 2 zeigt der Verlauf der Temperaturerhöhung für ϕ = 0,25 im schraffierten Teil, daß es möglich sein wird, einen nicht angelassenen "kubischen" Martensit während und durch Kaltumformung in der ersten Anlaßstufe anzulassen. ϕ = 0,25 entspricht einer bezogenen Formänderung ε = (1 - Ao/A). 100 [%] von etwa 20%.Despite the increase in the elastic values and the tensile strength, the ductility - measured by determining the constriction of the fracture in the tensile test - is retained, since the structural base with the "cubic" martensite remains predominant with the temperature increases of around 100 to 200 degrees that occur due to cold forming . This temperature increase has been shown in FIG. 2 as a function of the tensile strength for different degrees of shape change - expressed in logarithmic shape change ϕ = ln (Ao / A) with Ao as the cross-sectional area before and A after the deformation - from theoretical calculations. In the lower temperature range, tests for ϕ = 0.20 could be confirmed and the changes in properties determined. In Fig. 2 the course of temperature elevation for φ = 0.25 shows in the shaded portion, that it will be possible to let a non-annealed "cubic" martensite during and by cold forming in the first annealing step. ϕ = 0.25 corresponds to a related change in shape ε = (1 - Ao / A). 100 [%] of about 20%.

Im Anspruch 9 kommt erfindungsgemäß der Verschleiß mindernden Wirkung der ferritischen Randschicht eines auf hoher Zug- und Druckfestigkeit stehenden vergüteten Stahldrahtes eine große Bedeutung zu, da sonst die Massenfertigung von lösbar verbindbaren hochfesten Stahlstäben wirtschaftlich nicht möglich ist. Die nach diesem Anspruch vorgeschlagene Maßnahme erfordert eine etwa 20%-ige Kaltumformung, um z. B. durch Pressen oder Walzen geeignete Rillen, Rippen oder Gewinde auf den Stab aufzubringen. In claim 9 according to the invention comes the wear-reducing Effect of the ferritic surface layer on a high tensile and Compressed strength standing tempered steel wire a large Importance too, otherwise mass production of solvable connectable high-strength steel rods economically not is possible. The measure proposed according to this claim requires an approximately 20% cold working in order to e.g. B. by Press suitable grooves, ribs or threads on to apply the stick.

Die mechanischen Werte der Ferritschicht - bei einer 20%-igen Kaltumformung - sind:
The mechanical values of the ferrite layer - with 20% cold forming - are:

Wie ersichtlich, erhöht die 20%-ige Kaltumformung die Zugfestigkeit der Ferritschicht im Mittel auf das Zweifache, während die Abnahme der Bruchdehnung verhältnismäßig klein bleibt und weniger als 20% beträgt. Das bedeutet, daß auf der Stahlstaboberfläche noch eine sehr hohe Dehnbarkeit vorhanden bleibt, um Materialtrennung und Rißbildung bei Biegebean spruchung entgegenzuwirken. Ein Vergleich mit den ent sprechenden Werten im Kernbereich eines nach Fig. 1, z. B. Fall II (Randentkohlung mit Auskohlung) gefertigten Stahlstabes macht die Bedeutung der erfindungsgemäßen Maßnahmen im Oberbegriff der Erfindung noch deutlicher:As can be seen, the 20% cold forming increases the tensile strength of the ferrite layer on average by two times, while the decrease in the elongation at break remains relatively small and is less than 20%. This means that there is still a very high degree of extensibility on the steel rod surface in order to counteract material separation and cracking under bending stress. A comparison with the corresponding values in the core area of a Fig. 1, z. B. Case II (decarburization with decarburization) of manufactured steel rod makes the importance of the measures according to the invention in the preamble of the invention even clearer:

Die mechanischen Werte im Kernbereich - bei einer 20%-igen Kaltumformung - sind:
The mechanical values in the core area - with 20% cold forming - are:

Ohne die erfindungsgemäße Randentkohlung beträgt die Dehnung auf der Oberfläche demnach nur 10% und würde die Riß- und Korrosionsempfindlichkeit des unter Last stehenden Stahlstabes stark erhöhen. Demgegenüber wird die Dehnbarkeit bei ausge kohlter Randschicht nach Anspruch 3 mit 33% um mehr als 3- fache und im Falle von nur Abkohlung ohne Ferritschicht je nach Grad der Entkohlung höher als 10% und unter 33% liegen. Without the decarburization according to the invention, the elongation is on the surface accordingly only 10% and would crack and Corrosion sensitivity of the steel rod under load increase sharply. In contrast, the extensibility is at carbon surface layer according to claim 3 with 33% by more than 3- fold and in the case of only decarburization without a ferrite layer each depending on the degree of decarburization, are higher than 10% and less than 33%.

Bedenkt man die Tatsache, daß die DIN 488-Vorschrift für die Bruchdehnung A₁₀ bei keiner der im Einsatz befindlichen Betonstahlsorten größer als 10% ist, obwohl die Zugfestigkeit lediglich maximal 550 N/mm² zu sein hat, so wird die Größen ordnung der erfindungsgemäßen Wirkung der entkohlten Rand schicht mit - aber auch ohne - Ferrit deutlich. Auch der oben erwähnte als "hochfest" bezeichnete Stahl St 90, der für den Einsatz im Hochbau bei den hochbewehrten Stahlbetonstützen getestet wurde, brachte bei einer Zugfestigkeit von 1040 N/mm² nur A₁₀ = 11%, was dazu führte, daß dieser Stahl, der mit verhältnismäßig hohem Cr-Gehalt von rd. 3% keine niedrigle gierte Sorte mehr war und u. a. daher relativ geringe Randentkohlung aufwies, im Beton stark korrosionanfällig wurde. Dabei war in den Jahren um 1970 die Entwicklungs richtung "weg von schwachen Betonstahlsorten und hin zu solchen mit höheren Festigkeiten" eine in der grundsätzlichen Problematik der Betoneigenschaften zu suchende Reaktion auf "Schwierigkeiten des Betons" selbst. Hierüber wurde im Versuchsbericht von 1972 (DafStb, Heft 222 im 2. Teil. Seite 63) festgehalten:If you consider the fact that the DIN 488 specification for the elongation at break A ₁₀ is not greater than 10% for any of the reinforcing steel types in use, although the tensile strength has to be a maximum of only 550 N / mm ² , then the sizes of the invention will be Effect of the decarburized edge layer with - but also without - ferrite clearly. The above-mentioned "high strength" steel St 90, which was tested for use in building construction in the highly reinforced reinforced concrete columns, only achieved A ₁₀ = 11% at a tensile strength of 1040 N / mm ² , which led to this steel which has a relatively high Cr content of approx. 3% was no longer a low-alloy grade and, among other things, therefore had relatively low decarburization, became highly susceptible to corrosion in concrete. In the years around 1970, the development direction "away from weak types of reinforcing steel and towards those with higher strengths" was a reaction to "difficulties of the concrete" itself to be sought in the fundamental problem of the concrete properties. This was discussed in the test report from 1972 (DafStb, Booklet 222 in Part 2, page 63):

"Da in hochbewehrten Stahlbetonstützen die Last im Laufe der Zeit durch das Betonkriechen ohnehin fast ganz auf den Stahl verlagert und dieser dabei je nach Bewehrungsgrad bis zur Quetschgrenze beansprucht wird, lag es nahe, einmal zu untersuchen, ob für solche Stützen nicht besser auf das Mitwirken des Betons auf Druck verzichtet wird . . . . . . . . . ." Weiter heiß es auf gleicher Seite:"Because in highly reinforced reinforced concrete columns, the load in the course of Almost all of the time due to the concrete crawling on the steel relocated and depending on the degree of reinforcement to Squeeze limit is claimed, it was obvious to once investigate whether for such supports not better on the Contribution of the concrete to pressure is dispensed with. . . . . . . . . . " It is also said on the same page:

". . . . . . . Dem Beton fällt dann nur die Aufgabe der Knicksiche rung der Stäbe und des Schutzes gegen Korrosion und Feuer zu; er wird hierfür am besten mit einer Wendelbewehrung um schnürt." Ziel der Erfindung war es daher, einen Stahldraht zu fertigen, der den heutigen technischen Stand im Hochbau beim mit großen Nachteilen behafteten Beton- und Stahlbetoneinsatz wesentlich verbessert. Ein solcher Stahl aus einem niedriglegierten martensitischen Stahldraht nach Ansprüchen 1 bis 10 weist eine Zugfestigkeit bis zu 2400 N/mm² beim Vorhandensein hoher Duktilität und geringer Korrosionsempfindlichkeit auf. Die Quetschgrenze des erfindungsgemäßen Stahlstabes ist mit Werten bis zu 1600 N/mm² als besonderes hoch zu bezeichnen, so daß Stützenkonstruktionen mit zulässigen Treiblasten von z. B. 10 MN bei 0,5 × 0,5 m² in einer völlig neuartigen Vollstahl- Leichtbauweise erstmalig ermöglicht wird."...... The concrete then only has the task of securing the bars against kinking and protecting against corrosion and fire; the best way to do this is to tie them with a spiral reinforcement." The aim of the invention was therefore to produce a steel wire that significantly improves the current state of the art in building construction when using concrete and reinforced concrete with major disadvantages. Such a steel made of a low-alloy martensitic steel wire according to claims 1 to 10 has a tensile strength of up to 2400 N / mm ² in the presence of high ductility and low sensitivity to corrosion. The crushing limit of the steel rod according to the invention can be described as particularly high with values of up to 1600 N / mm ² , so that support structures with permissible propellant loads of e.g. B. 10 MN at 0.5 × 0.5 m ² in a completely new type of lightweight steel construction is made possible for the first time.

Zur Nutzbarmachung des hohen Stahlfestigkeitspotentials nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die hochwertige Rolle des Stahldrahtes auch für den Hochbau von den betonspezifischen Beengheiten befreit. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung von Stahldrahtstäben nach den Ansprüchen 11 bis 20 wird erreicht, daß der erfindungsgemäße Stahldraht
In order to utilize the high steel strength potential according to the method according to the invention, the high-quality role of the steel wire is also freed from the concrete-specific restrictions in building construction. In the arrangement of steel wire rods according to the invention according to claims 11 to 20 it is achieved that the steel wire according to the invention

- "Great buckling protection" - without the help of concrete - and only through precise and safe steel elements at one of disadvantageous welding free releasable force and / or positive connection,
- "with regard to the risk of corrosion" better without concrete is considered with it, according to the invention, the edge layer is specifically decarburized, the chemical composition and the structure of the steel wire the cracking both in Edge as well as in the core area as well as the sensitivity against hydrogen pitting corrosion is minimized and its effective permanent monitoring as a load bearing element in the entire building complex is given by that all elements are easily accessible and in need case can be replaced and finally
- "Protection against fire" is thus obtained very effectively can that the accessibility also here Install an automatic monitoring and Fire extinguishing system also inside pillars and ceilings allowed.

Aus dem bisher Gesagten geht einleuchtend hervor, daß der Einsatz des erfindungsgemäßen Stahldrahtes als das alleinige Element zum Lasttragen im Hochbau in jeder Hinsicht zu bevorzugen ist, obwohl hier eine Verwendung von Beton als "Füll- und Abdeckungsmaterial" gegenüber seiner Anwendung gemäß dem heutigen Stand der Technik sicherlich auch deutliche Vorteile für die klassische Bauweise im Stahlbetonbau mit sich bringt. Insbesondere dort, wo man heute gezwungen ist, Bewehrungsstäbe durch "Druck-Stöße" jeglicher Art, d. h. durch z. B. "Druckübergreifungsstöße", "Kontaktstöße" oder "Preßmuf fenstöße" aber auch durch "Anschweißen von Bindedraht", in Stahlbetonstützen zu verlängern, entfällt diese Notwendigkeit, denn der erfindungsgemäße Stahldraht wird nach der Kalt umformung und Profilierung in schweren Drahtringen elastisch gehaspelt; er kann für beliebig hohe Stützen in voller Länge als gerader Stab vom Ring abgehaspelt und zugeschnitten werden. Diese Schwachstellen derzeitiger Bauweise würden sicherlich beseitigt werden, jedoch bleibt weiterhin die Tatsache bestehen, daß z. Z. ein nicht unwesentlicher Teil des Gesamtpotentials der ohnehin nicht hochfesten Betonstähle dafür aufgewendet wird, um den Beton unter Last zusammen zuhalten. Das gilt auch beim Spannbetonbau und -brückenbau. Insbesondere in Bauten mit vielen Stockwerken verursacht das Gewicht des Betons in Abhängigkeit mit der Höhe höhere Traglasten und zusätzliche Biegebeanspruchung und damit wiederum mehr Beton und mehr Betonstahl. Diese entfallen ersatzlos, wenn die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommt. It is evident from what has been said so far that the Use of the steel wire according to the invention as the only one Element for carrying loads in building construction in every respect is preferred, although here the use of concrete as "Filling and covering material" compared to its application according to the current state of the art, it is certainly clear Advantages for the classic construction in reinforced concrete construction brings. Especially where you are forced today Reinforcement bars by "pressure shocks" of any kind, d. H. by e.g. B. "pressure spikes", "contact shocks" or "press socket fenstoß "but also by" welding on binding wire ", in Lengthening reinforced concrete columns, this need is eliminated, because the steel wire according to the invention is after the cold Forming and profiling in heavy wire rings elastic coiled; it can be used for full height supports uncoiled and cut as a straight rod from the ring become. These weaknesses of current construction would will certainly be eliminated, however, the The fact exists that, for. Currently a not insignificant part of the Total potential of the anyway not high-strength reinforcing steel it is used to put the concrete together under load to keep. This also applies to prestressed concrete construction and bridge construction. This is particularly the case in buildings with many floors Weight of the concrete depending on the height higher Payloads and additional bending stress and thus again more concrete and more reinforcing steel. These do not apply no replacement if the present invention is used.

Zur Nutzung des hohen Festigkeitspotentials des erfindungs gemäßen Stahldrahtes als Druckstab wird im Anspruch 13 vorgeschlagen, daß die Tragfähigkeit einer aus mehreren Stäben bestehenden Stütze dadurch ermöglicht wird, daß miteinander verbindbare Muffen erfindungsgemäß die Druckstäbe gegen Schub und Verbiegung absichern. Wählt man eine möglichst fern von der Quetschgrenze des erfindungsgemäßen Stahldrahtes ent sprechende zulässige Knicklänge des einzigen Stabes als maximalen Abstand zwischen den Muffen eines jeden Stabes eines Bündels, so können nach Anspruch 14 mittels solcher einfachen, jedoch sehr wirksamen Knicksicherung mit Muffenpaketen sehr hohe Traglasten für ungewöhnlich schlanke Stützen erfindungs gemäß realisiert werden, wobei noch Druckwiderstandspotentiale der Stütze erhalten bleiben, die jederzeit nutzbar zu machen sind.To use the high strength potential of the Invention According steel wire as a pressure rod is in claim 13 suggested that the load-bearing capacity be one of several bars existing support is made possible by the fact that together connectable sleeves according to the invention the push rods against thrust and prevent bending. If you choose one as far away from the crushing limit of the steel wire according to the invention ent speaking permissible buckling length of the single bar as maximum distance between the sleeves of each rod Bundle, so according to claim 14 by means of such simple, however, very effective kink protection with socket packages high payloads for unusually slim props can be realized in accordance with pressure resistance potentials the prop remain intact which can be used at any time are.

In Fig. 3 ist der Querschnitt durch ein solches Muffenpaket beispielsweise und schematisch dargestellt. Die Vierkantmuffen und die gewählte Form dieses Beispiels für die Keilbolzen in Fig. 3 reduzieren jede Relativbewegung der Tragstäbe zuein ander auf ein äußerst geringes Maß und bringen einen hohen Grad an Knicksicherung. Nach diesem Konstruktionsprinzip würde eine 40 cm × 40 cm - Stütze bestehend aus 36 erfindungsgemäßen 23 mm - Stäben eine Traglast von 36 × 0,20 MN = 7,20 MN, d. h. rd. 700 Tonnen widerstehen, was einer Stockwerksfläche von mehr als 1000 m² entspricht. Die spezifische Stahlmasse dieser Stütze je Meter der Stützenhöhe - ohne Massenanteil der Muffenpakete - beträgt rd. 150 kg/m; mit den Knicksicher ungselementen max. 160 kg/m. Daraus ergibt sich je Tonne Traglast die spezifische Gesamtstahlmasse von rd. 0,23 kg/m.t.In Fig. 3 the cross section through such a sleeve package is shown for example and schematically. The square sleeves and the selected shape of this example for the wedge bolts in Fig. 3 reduce each relative movement of the support rods to each other to an extremely small extent and bring a high degree of buckling protection. According to this design principle, a 40 cm × 40 cm support consisting of 36 23 mm rods according to the invention would have a load capacity of 36 × 0.20 MN = 7.20 MN, ie approx. Resist 700 tons, which corresponds to a floor area of more than 1000 m ² . The specific steel mass of this column per meter of column height - without the mass fraction of the socket packages - is approx. 150 kg / m; with the anti-kink elements max. 160 kg / m. This results in the specific total steel mass of approx. 0.23 kg / mt

Der folgende Vergleich dieses erfindungsgemäßen Wertes mit den höchsten z. Z. auch im Stahlbau erreichbaren spezifischen Werten ist sehr aufschlußreich:
a) IP-Stahl (nach DIN 1025, Bl. 2; berechnet nach DIN 4114):
I P 40 - Formstahl mit 164 kg/m bringt bei einer freien Knicklänge von 2,0 m den spezifischen Wert von 0,62 kg/m.t und bei einer freien Knicklänge von 5,0 m den spezifischen Wert von 0,77 kg/m.t. Dies ist das Dreifache des erfindungs gemäßen Wertes mit 0,23 kg/m.t.
b) Doppel I - Stahlstütze (n. DIN 1025, Bl. 1; berechnet nach DIN 4114):
Zwei I 40 - Formstahl-Knickstäbe mit einem Trägerabstand von 33 cm und normgerechten Bindeblechen bringen bei einer freien Knicklänge von 2,5 m den spezifischen Wert von 0,56 kg/m.t und bei einer freien Knicklänge von 5,0 m den spezifischen Wert von 0,61 kg/m.t. Diese Werte sind zwar geringfügig kleiner als bei IP-Stahlstütze unter a). Sie sind jedoch deutlich ungünstiger als der erfindungsgemäße Wert mit 0,23 kg/m.t.The following comparison of this value according to the invention with the highest z. The specific values that can also be achieved in steel construction are very revealing:
a) IP steel (according to DIN 1025, sheet 2; calculated according to DIN 4114):
IP 40 - shaped steel with 164 kg / m brings the specific value of 0.62 kg / mt with a free buckling length of 2.0 m and the specific value of 0.77 kg / mt with a free buckling length of 5.0 m is three times the value according to the invention with 0.23 kg / mt
b) Double I - steel column (according to DIN 1025, sheet 1; calculated according to DIN 4114):
Two I 40 - shaped steel buckling bars with a support spacing of 33 cm and standard-compliant binding plates bring the specific value of 0.56 kg / mt with a free buckling length of 2.5 m and the specific value with a free buckling length of 5.0 m 0.61 kg / mt These values are slightly smaller than for IP steel supports under a). However, they are significantly less favorable than the value according to the invention at 0.23 kg / mt

Sind geringere Traglasten zu widerstehen, so können die Anzahl der erfindungsgemäßen Druckstäbe entsprechend geringer und die Abstände zwischen ihnen jedoch größer gewählt werden, indem die auf den Stäben befindlichen Muffen erfindungsgemäß nach dem Anspruch 15 zwecks Schaffung größerer Trägheitsradien durch weitere - hier länger gestalteten - Kupplungsmuffen zueinander entfernter angeordnet werden. Die geringste statisch bestimmte Stabanzahl mit drei bringt bei den erfindungsgemäßen Werten des obigen Beispiels mit einem Stabdurchmesser von 23 mm eine Drucktragfähigkeit von 60 Tonnen.If lower loads are to be resisted, the number can the pressure rods according to the invention correspondingly lower and the However, distances between them can be chosen larger by the sleeves on the bars according to the invention the claim 15 in order to create larger radii of inertia by further - here longer - coupling sleeves be arranged more distant from each other. The least statically determined number of bars with three brings the values of the above example according to the invention with a Bar diameter of 23 mm and a pressure capacity of 60 Metric tons.

Nach dem Anspruch 16 wird erfindungsgemäß das noch nicht genutzte Potential des Stabbündels im Druckwiderstand teilweise dadurch in Anspruch genommen, daß man an den Druckstäben der bereits unter Last stehenden Stütze nach träglich in den Zwischenabständen der vorhandenen Muffenpake ten neue Pakete oder Teilverbindungen mittels geteilten Muffen anbringt. Die geteilten Muffen können nach dem Anlegen über das Gewinde nach dem Anspruch 17 kraft- oder formschlüßig geschlossen werden. Die auf der Ebene der miteinander verbundenen bzw. aneinander angedrückten Muffen auftretenden Kräfte sind bei der Knicksicherung sehr klein; eine Tatsache, die sich aus der Kenntnis der Betondeckungsvorschriften bei Stahlbetonstützen ergibt.According to claim 16, this is not yet the invention used potential of the rod bundle in the pressure resistance partially used in that the Compression rods after the support that is already under load sluggish in the intervals between the existing sleeve packs new packages or partial connections using split sleeves attaches. The split sleeves can be put on after creating the thread according to claim 17 non-positively or positively getting closed. Those at the level of each other connected or pressed against each other Forces are very small when securing the kink; a fact, resulting from the knowledge of the concrete cover regulations Reinforced concrete columns results.

Eine erfindungsgemäße Formbasis für die Ausgestaltug von Knotenpunkten der Fachwerkskonstruktion aber auch Stützenmuf fen bietet nach Anspruch 18 die Kugel.A mold base according to the invention for the design of Nodal points of the truss construction, but also support sleeve fen offers the ball according to claim 18.

Ist diese nach Anspruch 19 aus gleichem erfindungsgemäßen niedriglegierten Vergütungsstahl und wurde sie als Mahlkugel wirtschaftlich hergestellt, so wird sie eine mit Gewinde versehene Durchbohrung für den Hauptstab und mehrere Ge windeanbohrungen erhalten, in denen nur kurze Stäbe einge schraubt werden, mit denen sich dann mittels Langmuffen die Nebenstäbe als Zug- oder Druckstäbe verbinden lassen.Is this according to claim 19 from the same invention low-alloy tempered steel and it was used as a grinding ball Economically manufactured, it becomes a threaded one provided through hole for the main rod and several Ge receive wind tapping in which only short rods are inserted be screwed, with which then the long sleeves Have secondary rods connected as tension or compression rods.

Nach Anspruch 20 und wie es in Fig. 4 schematisch gezeigt wird, soll bei hohen Traglasten die Stossausbildung mittels massiver Stahlkernen und -platten zur Weiterleitung der Lasten erfindungsgemäß einheitlich durch verschraubungstechnisches Montieren erfolgen, um die üblichen Ausmittigkeiten auf das geringe Maß des präzisen Maschinenbaus zu minimieren.According to claim 20 and as it is shown schematically in Fig. 4, the impact formation at high loads by means of solid steel cores and plates for forwarding the loads according to the invention should be carried out uniformly by screwing assembly in order to minimize the usual eccentricities to the low level of precise mechanical engineering .

Claims

1. A method for improving the surface properties of low-alloy tempered steel, in particular for producing a high-strength steel wire with a martensitic microstructure base for absorbing very high compressive and tensile stresses in steel construction, the low-alloy martensitic steel being subjected to targeted, uniformly distributed edge decarburization in one or more processing stages of its heat treatment. characterized in that the edge decarburization takes place with a depth corresponding to 1 to 15% of the steel mass located below the surface and that the edge decarburized layer is martensitic during the transformation during the quenching process without self-starting effect.

2. The method according to claim 1, characterized in that the low-alloy martensitic steel is one Basic Si content of more than 0.35% by weight and of Cr content less than 0.65% by weight.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized shows that the decarburization of the steel surface with a closed carbon-free ferritic carburization layer of up to 20% of the total decarburization depth begins.

4. The method according to claims 1 and 2, characterized records that the decarburized layer without decarburization and is without contiguous ferritic places and that you Decarburization on the surface is between 20 and 50%.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized records that the low alloy steel after hardening at least 90% martensite and in the remnant structure at least 95% Contains bainite of the lower intermediate stage structure.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized records that the low-alloy martensitic hardenable Steel as a hot-rolled steel wire with a diameter of 4 to 45 mm.

7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that after hardening in the Edge layer of decarburized steel wire after the A tempering process without a tempering effect a first tempering treatment by cold forming and thus by this Structural deformation experienced and after forming at a speed of less than 10 K / s is cooled.

8. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that after hardening in the Surface layer coherent decarburized martensitic converted steel wire after hardening in heat treatment action for the first tempering of martensite different heating from the surface layer to the wire core experiences and thereby receives a softer edge layer.

9. The method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the surface of the hardened and tempered steel wire through the unique continuous Liche or subsequently discontinuous cold forming undergoes a change in shape appropriate to the respective use.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the total tensile strength Rm resulting from martensite formation, tempering treatment and strain hardening is between 1000 and 2400 N / mm ² .

11. Arrangement of several according to a method according to one of the Claims 1 to 10 manufactured steel wire rods, thereby characterized in that after the cold forming of the high strength steel wire cut straight steel rods in order Absorption of tensile, shear and compressive stresses force and / or form-fitting in geometrically arbitrary spatial arrangements are connected to each other in a detachable manner.

12. The arrangement according to claim 11, characterized in that the high-strength martensitic steel bars are kink-resistant composed and as building blocks of z. B. column, ceiling or bridge constructions in steel construction with or without back increase in concrete can be used.

13. Arrangement according to claim 11 or 12, characterized records that the kink protection of a pressurized Rod bundle by interconnectable, against thrust and Bending acting sleeves is guaranteed.

14. Arrangement according to claim 13, characterized in that the connection of the sleeves form-fitting by means of wedge bolts done and any number of bars as kink-proof Rod bundles through socket packages at equal intervals permissible buckling length to a heavy load support is transformed.

15. The arrangement according to claim 13, characterized in that the sleeve of each individual rod by screwing with the other remote sleeves to create larger ones Radii of inertia is connected.

16. The arrangement according to claim 13, characterized in that the kink-proof connection thanks to split sleeves is expanded to increase the load capacity.

17. The arrangement according to claim 16, characterized in that the split sleeves can be mounted on the rod using spring washers and together by bandage with steel band to socket packages get connected.

18. Arrangement according to claims 11 to 15, characterized characterized in that the sleeves have a spherical shape and as Act as the node of a truss structure.

19. The arrangement according to claim 18, characterized in that ball sleeves using the technology of manufacturing Grinding balls produced from the same invention low-alloy steel, martensitic hardened, long-term tempered and with threaded holes for the pull and Pressure rods are prefabricated.

20. Arrangement according to one of claims 11 to 19, characterized characterized in that the forwarding of the burdens to the Support only via the socket connections and Push rods to the massive steel cores and plates on the head and / or foot of the support supports.