DE2433844B2

DE2433844B2 - DEVICE FOR CONTROLLED TEMPERATURE CONTROL OF MATERIAL TO BE HEAT-TREATED IN A CONTINUOUS PROCESS

Info

Publication number: DE2433844B2
Application number: DE19742433844
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl.-Ing. 4500 Atter Rottmann
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1974-07-15
Filing date: 1974-07-15
Publication date: 1976-06-24
Also published as: DE2433844C3; DE2433844A1

Description

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie an einem in ein Härtebecken (21) absenkbaren Rollgang (5) befestigt ist.12. Device according to one of claims I to 11, characterized in that it is on one is attached in a hardening basin (21) lowerable roller table (5).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtebecken (21) an eine Kältemaschine angeschlossen ist.13. The device according to claim 12, characterized in that that the hardening basin (21) is connected to a refrigeration machine.

Iungsgut innerhalb der Kammern ein Wärmestau ausbilden kann. Bei den dort verwendeten Spritzdüsen bilden die jeweils austretenden Strahlen einen Spritzkegel, der nicht gewährleistet, daß jeder Teil des kegelförmigen Strahls mit einem ganz bestimmten Aufpreßwinkel auf das Glühgut einwirken kann. Vielmehr trifft hierbei bezogen auf eine Düse jeder Strahl mitIungsgut develop a build-up of heat within the chambers can. With the spray nozzles used there, the exiting jets form a spray cone, which does not ensure that every part of the conical jet with a very specific pressure angle can act on the annealing material. Rather, in relation to a nozzle, each jet also meets here

einem anderen Winkel auf das dlühgut auf. Auch können sich hierbei die Strahlen von Spritzdüsen, die senkrecht zur Förderrichtung des Behandlungsguts benachbart zueinander angeordnet sind, gegenseitig durch Überlagerung der Spritzkegel stören, bevor sie das Behandlungsgut erreichen. Eine differenzierte Temperaturführung für verschiedene Wärmebehandlungsarten, Querschnitte und Werkstoffqualitäten, die mit den verschiedensten Geschwindigkeiten die Wärmebehandlungsanlage passieren, kann daher nicht erreicht werden.another angle on the debris. The jets from spray nozzles that are arranged perpendicular to the conveying direction of the material to be treated adjacent to one another, mutually interfere by superimposing the spray cone before they reach the material to be treated. A differentiated one Temperature control for different types of heat treatment, cross-sections and material qualities that the heat treatment plant at various speeds happen, therefore cannot be achieved.

Ferner ist aus der USA.-Patentschrift 35 07 712 eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von dünnwandigen Teilen, insbesondere geschweißten Rohren, bekannt, die ebenfalls Kegelstrahldüsen verwendet, »5 die die bereits genannten Nachteile aufweisen.Furthermore, from the USA. Patent 35 07 712 a device for the heat treatment of thin-walled Parts, in particular welded pipes, known that also use cone jet nozzles, »5 which have the disadvantages already mentioned.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 65 049 ist ferner eine Vorrichtung zum Härten von Blechen bekannt, die wiederum Kegelstrahldäsen verwendet, mitteis derer auch eine Wasser-Luft-Mischung versprüht werden kann, die aber auch mit den genannten Nachteilen behaftet ist.The German Offenlegungsschrift 21 65 049 also discloses a device for hardening sheet metal known, which in turn uses cone jet nozzles, which also spray a water-air mixture can be, but also has the disadvantages mentioned.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die vielseitige Verwendung erlaubt und bei der die Oberfläche des Behandlungsguts möglichst gleichmäßig und feinfühlig gekühlt werden kann und die eine kontinuierliche Verfahrensweise erlaubt.The object of the present invention is to create a device of the type mentioned at the outset, which Versatile use is allowed and in which the surface of the item to be treated is as uniform and as possible can be sensitively cooled and which allows a continuous procedure.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Düsen als Flachstrahldüsen ausgebildet sind, die um ihre Achse gleichsinnig geringfügig schräg zur Förderrichtung des Btnandlungsguts gedreht angeordnet sind.The invention therefore relates to a device of the type mentioned at the outset, which is characterized is that the nozzles are designed as flat jet nozzles, which are slightly in the same direction about their axis are arranged rotated obliquely to the conveying direction of the Btnandlungsguts.

Auf Grund der vorgeschlagenen Anstellung der Flachstrahldüsen schräg zur Förderrichtung erfolgt keine Überlagerung zwischen den einzelnen aus den Düsen austretenden Strahlen, so daß Beeinträchtigungen der einzelnen Strahlen durch benachbarte vermieden werden und überall eine gleichmäßige Abkühlung gewährleistet wird, so daß Spannungsungleichgewichte ausgeschaltet werden können.Due to the proposed adjustment of the flat jet nozzles at an angle to the conveying direction no superimposition between the individual jets emerging from the nozzles, so that impairments of the individual rays can be avoided by neighboring ones and an even cooling everywhere is ensured so that voltage imbalances can be eliminated.

Die Düsen sind vorzugsweise derart angeordnet, daß die austretenden Strahlen mit einem Neigungswinkel unterhalb von 45 auf das Behandlungsgut auftreffen. Die Düsen können insbeondere ober und unterhalb des Behandlungsguts an quer zur Förderrichtung sich erstreckenden Verteilerrohren angeordnet sein, die gegebenenfalls mehrfach hintereinander angeordnet sind. Zweckmäßigerweise sind die Verteilerrohre vertikal verstellbar und können gegebenenfalls einen Rahmen bilden und einzeln mittels Druckregulierventilen einregulierbar sein. Die Flachstrahldüsen sind insbesondere Zweistoffdüsen, wobei das aus den Düsen austretende Mengenverhältnis zwischen Luft und Wasser mittels Druckregulierventilen steuerbar ist. Hierzu kann in der Zuleitung zu den Verteilerrohren eine Wasser-Luft-Mischeinrichtung angeordnet sein, jedoch läßt sich ein besonders gutes Dosieren der Mengenverhältnisse durch Mischen von Wasser und Luft in den Düsen selbst erreichen.The nozzles are preferably arranged in such a way that the exiting jets are inclined at an angle of inclination hit the item to be treated below 45. The nozzles can in particular above and below of the material to be treated on distribution pipes extending transversely to the conveying direction, which are optionally arranged multiple times one behind the other. The distribution pipes are expediently vertical adjustable and can optionally form a frame and individually by means of pressure regulating valves be adjustable. The flat jet nozzles are, in particular, two-substance nozzles, the one consisting of the nozzles exiting quantitative ratio between air and water is controllable by means of pressure regulating valves. For this a water-air mixing device can be arranged in the feed line to the distributor pipes, however can be a particularly good metering of the proportions by mixing water and air in reach the nozzles themselves.

Die Vorrichtung kann insbesondere an einem in ein Härtebecken absenkbaren Rollgang befestigt sein, wobei das Härtebecken zweckmäßigerweise an eine Kältemaschine angeschlossen ist und mit einer Umwälzpumpe ausgerüstet sein kann, während gegebenenfalls ein von dem Wasser der Kältemaschine gespeister Düsenstock am Boden des Härtebeckens angeordnet ist, dessen Düsen insbesondere schräg zum Behandlungsgut angestellt sind. Ferner kann das Härtebecken mit Wirblern versehen sein, die im gleichen Sinne wie das durch Umwälzpumpen umgewälzte Härtewasser arbeiten.The device can in particular be attached to a roller table which can be lowered into a hardening basin, with the hardening basin is expediently connected to a refrigeration machine and with a circulation pump can be equipped, while optionally one fed by the water of the refrigeration machine The nozzle assembly is arranged at the bottom of the hardening basin, the nozzles of which, in particular, are inclined to the material to be treated are employed. Furthermore, the hardening basin can be provided with swirlers, which in the same sense as the hardness water circulated by circulation pumps work.

Eine derartige Vorrichtung ist relativ billig und kann leicht bei vorhandenen Härteanlagen nachträglich eingebaut werden. Sie ermöglicht eine Vergleichmäßigung und Intensivierung der Wasserabschreckung bzw. eine Vermeidung von Fehlern bei der Wasserhärtung, wie Verzug, Risse bzw. Weichfleckigkeit und ermöglicht eine kontinuierliche Verfahrensweise. Sie kann zum Normalisieren, BG-Glühen (wie es beispielsweise in DlN i7210 für die dort erwähnten Stähle beschrieben ist), zum gesteuerten Abkühlen unter Vermeidung von Anlaßsprödigkeit oder zur Wärmeableitung nach dem Rekristallisationsglühen und Lösungsglühen zur Wiederherstellung der Korrosionsbeständigkeit von Werkstücken dienen.Such a device is relatively cheap and can easily be retrofitted in existing hardening systems will. It enables an equalization and intensification of the water deterrent or a Avoidance of errors in water hardening, such as warpage, cracks or soft spots, and enables a continuous process. It can be used for normalizing, BG glowing (as it is for example in DIN i7210 for the steels mentioned there is), for controlled cooling while avoiding temper brittleness or for heat dissipation after Recrystallization annealing and solution annealing to restore the corrosion resistance of workpieces to serve.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht.Fig. 1 shows a device according to the invention in side view.

Fig. 2 ist ein senkrechter Querschnitt durch die Vorrichtung von Fig. 1.Figure 2 is a vertical cross-section through the device of Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Teilansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.FIG. 3 shows a partial view of the device shown in FIG. 1.

Fig. 4 ist eine Frontansicht der in Fig. 3 gezeigten Einzelheit.FIG. 4 is a front view of the detail shown in FIG.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der in Fig. 3 gezeigten Einzelheit.FIG. 5 shows a further embodiment of the detail shown in FIG.

Fig. 6 ist eine Frontansicht der in Fig. 5 gezeigten Einzelheit.FIG. 6 is a front view of the detail shown in FIG.

In Fig. 1 ist ein Rollenherddurchlaufofen 1 (bzw. eine Schweiß'/Glühanlage) mit seinem Austrittsende dargestellt, der mit Rollen 2 ausgerüstet ist, auf denen das wärmezubehandelnde Gut (das in Fig. 1 nicht dargestellt ist), etwa Stabstahl, Rohre od. dgl. kontinuierlich auf einen Abschreckrollgang 5 befördert wird, der Rollen 6 aufweist, die über ein Getriebe 4 angetrieben werden, wobei der Abschreckrollgang 5 an das Getriebe für die Rollen 2 des Ofens 1, beispielsweise ein PIV-Getriebe, angekuppelt werden kann. Der Rollgang 5 ist in einer Rahmenkonstruktion 7 angeordnet, die auch das Getriebe 4 für den Rollgang trägt.In Fig. 1 is a continuous roller hearth furnace 1 (or a welding / annealing system) with its outlet end shown, which is equipped with rollers 2 on which the heat to be treated good (not in Fig. 1 is shown), such as steel bars, pipes or the like. Conveyed continuously onto a quenching roller table 5 which has rollers 6 which are driven via a gear 4, wherein the quenching roller table 5 can be coupled to the gear for the rollers 2 of the furnace 1, for example a PIV gear. The roller table 5 is arranged in a frame structure 7, which also includes the gear 4 for the roller table wearing.

Über die gesamte Länge des Rollgangs 5 sind Verteilerrohre 8 angeordnet, von denen jeweils zwei einen Rahmen 9 bilden können, und die zwischen den Rollen 6 des Rollgangs 5 derart angeordnet sind, daß sich das Behandlungsgut 3 im wesentlichen in der Mitte durch den Rahmen 9 hindurchbewegt (Fig. 4 und 6). Die Verteilerrohre 8 sind mit Flachstrahldüsen 10 ausgerüstet, die eine geringfügige Anstellung um ihre eigene Achse gegeneinander aufweisen, so daß sich die aus den Düsen 10 austretenden Flachstrahlen 11 nicht gegenseitig beeinträchtigen können. Die jeweiligen aus den Verteilerrohren 8 bestehenden Rahmen 9 sind bei Fig. 3 und 4 beidseitig an eine ein Luft-Wasser-Gemisch führende Leitung 12 angeschlossen, wobei die Luft unter Druck in einer Luftvorlage 13 und das Wasser in einer Wasservorlage 14 geführt und vor dem Eintritt in die Zuleitungen 12 zu den jeweiligen Rahmen 9 ein Wasser-Luft-Gemisch in einer Mischeinrichtung erzeugt wird, die bei Fig. 3 bzw. 4 aus einer Injektordüse 15 besteht, die von der Luftvorlage 13 durch die Wasservorlage 14 in die Zuleitung 12Over the entire length of the roller table 5 distribution pipes 8 are arranged, of which two each have one Frame 9 can form, and which are arranged between the rollers 6 of the roller table 5 in such a way that the item to be treated 3 is moved essentially in the middle through the frame 9 (FIGS. 4 and 6). The distribution pipes 8 are equipped with flat jet nozzles 10, which have a slight adjustment to their have their own axes against each other, so that the flat jets 11 exiting from the nozzles 10 do not overlap can affect each other. The respective frames 9 consisting of the manifolds 8 are at 3 and 4 connected on both sides to a line 12 leading an air-water mixture, wherein the air under pressure in an air reservoir 13 and the water in a water reservoir 14 and before the entry into the supply lines 12 to the respective frame 9, a water-air mixture in a mixing device is generated, which in Fig. 3 and 4 consists of an injector nozzle 15, which is from the air template 13 through the water seal 14 into the supply line 12

unter Freilassung eines Ringspaltes zu den Wänden der Zuleitung 12 geführt ist. Die einzelnen Rahmen 9 können durch Ventile 16 separat zu- oder abgeschaltet werden. Außerdem können die oberen und unteren Verteilerrohre der jeweiligen Rahmen 9 durch Ventile 17 unterschiedlich entsprechend den individuellen Erfordernissen beaufschlagt werden. Luft- und Wasserdruck werden an der jeweiligen Vorlage 13 bzw. 14 mit einem Luftdruckminderventil 18 bzw. Wasserdruckminderventil 19 einreguliert.is performed leaving an annular gap to the walls of the supply line 12. The individual frames 9 can be switched on or off separately by valves 16. In addition, the upper and lower distribution pipes of the respective frames 9 can be acted upon by valves 17 differently according to the individual requirements. Air and water pressure are regulated at the respective template 13 and 14 with an air pressure reducing valve 18 and water pressure reducing valve 19, respectively.

Die sich nicht gegenseitig überlagernden aus den Düsen 10 austretenden Strahlen 11 treffen auf Grund einer entsprechenden Einstellung der Düsen 10 gegenüber dem Behandlungsgut 3 mit einem Winkel von weniger als 45' auf das Behandlungsgut. Spritzwinkel und Spritzdruck sind wichtig für den sich einstellenden Wärmeübergangskoeffizienten und stehen in einer gewissen Wechselwirkung. Der Spritzwinkel muß flach ausgebildet sein, damit kein Wasserrückstau und somit eine Wassererwärmung eintreten kann, während der Spritzdruck so groß sein muß, daß keine Dampfblasen hängenbleiben. Je größer der Spritzwinkel ist, desto kleiner muß der Spritzdruck sein. Wasserrückstau und anhaftende Dampfblasen bedingen ungleiche Wärmeabfuhr und damit ungleiche Gefügeausbildung, Spannungsungleichgewicht und beim Härten Weichfleckigkeit, so daß derartiges vermieden werden muß.The jets 11 exiting from the nozzles 10 and not overlapping one another hit the ground a corresponding setting of the nozzles 10 with respect to the item 3 to be treated at an angle of less than 45 'on the item to be treated. Spray angle and spray pressure are important for the setting Heat transfer coefficients and are in a certain interaction. The spray angle must be flat be designed so that no water backflow and thus water heating can occur during the Injection pressure must be so high that no steam bubbles get stuck. The larger the spray angle, the more the injection pressure must be smaller. Backwater and adhering steam bubbles cause uneven heat dissipation and thus uneven structure formation, stress imbalance and soft spots during hardening, so that such a thing must be avoided.

Die Rahmen 9 sind an Halterungen 20 angebracht, mittels derer die Rahmen in ihrer Höhe verstellt werden können, um den Abstand der Düsen von der Oberfläche des Behandlungsguts 3 entsprechend den jeweiligen unterschiedlichen Materialstärken anpassen zu können. Zu diesem Zweck können die Rahmen 9 in den senkrechten Abschnitten flexible Leitungen od.dgl. aufweisen.The frames 9 are attached to brackets 20, by means of which the frame can be adjusted in height can to the distance of the nozzles from the surface of the item to be treated 3 according to the respective to be able to adapt to different material thicknesses. For this purpose the frames 9 in the vertical sections flexible lines or the like. exhibit.

Der Rollgang 3 ist oberhalb eines Wasserhärtebeckens 21 angeordnet und kann in dieses beispielsweise hydraulisch mittels entsprechender Kolbenzylindereinheiten, die an dem Rahmen 7 angreifen, abgesenkt werden. Auf dem Boden des Wasserhärtebeckens 21 kann ein Düsenstock 23 mit Düsen 24 fest installiert sein, wobei die Düsen 24 in einem Winkel zur Wasseroberfläche ausgerichtet sind. Das Wasserhärtebecken 21 wird vorzugsweise an eine Kältemaschine angeschlossen, die das Wasser auf eine Temperatur unter 10 C, insbesondere auf 4 C kühlt, während eine ständige Umwälzung des im Wasserhärtebecken 21 befindlichen Wassers mittels einer Umwälzpumpe vor genommen wird. Außerdem können auf der Länge des Wasserbeckens Wirbler angebracht sein, die sich von dem Rahmen 7 in das Wasser erstrecken. Diese Wirbler arbeiten vorzugsweise im gleichen Sinne wie das durch die Umwälzpumpe umgewälzte Härtewasser. Der am Boden des Wasserhärtebeckens 21 angeordnete Düsenstock wird vorzugsweise mit Wasser gespeist, das von der Kältemaschine stammt, wobei dieses Wasser durch die Düsen 24 auf das Behandlungsgut gerichtet wird. Um ein Absenken der Rahmen 9 zu ermöglichen, ist in der Zuleitung 12 zu den Rahmen ein flexibles Leitungsstück 25 vorgesehen. The roller table 3 is arranged above a water hardness basin 21 and can be lowered into this, for example, hydraulically by means of corresponding piston-cylinder units which engage the frame 7. A nozzle assembly 23 with nozzles 24 can be permanently installed on the bottom of the water hardness basin 21, the nozzles 24 being oriented at an angle to the water surface. The water hardness basin 21 is preferably connected to a refrigeration machine that cools the water to a temperature below 10 C, in particular to 4 C, while the water in the water hardness basin 21 is continuously circulated by means of a circulation pump . In addition, vortices can be attached along the length of the water basin, which extend from the frame 7 into the water. These vortices preferably work in the same way as the hard water circulated by the circulation pump. The nozzle assembly arranged at the bottom of the water hardness basin 21 is preferably fed with water that comes from the refrigeration machine, this water being directed through the nozzles 24 onto the material to be treated. In order to enable the frames 9 to be lowered, a flexible line piece 25 is provided in the feed line 12 to the frame.

Bei der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform sind die Rahmen 9 mit Zweistoffflachstrahldüsen 10 besetzt, wobei die Rahmen aus einer Doppelrohrverbindung bestehen, bei der das eine Verteilerrohr 8' wasserführend und das andere Verteilerrohr 8" luftführend ist. Die Vermischung von Wasser und Luft geschieht in der Düse 10. Die Einstellung des Mengenverhältnisses zwischen Wasser und Luft geschieht mittels der Ventile 16, während Ober- und Unterrahmen mittels der Ventile 17 individuell beaufschlagbar sind. In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the frames 9 are fitted with two-fluid flat jet nozzles 10, the frames consisting of a double pipe connection in which one distributor pipe 8 'carries water and the other distributor pipe 8 "carries air. The mixing of water and air takes place in the nozzle 10. The setting of the quantity ratio between water and air is done by means of the valves 16, while the upper and lower frames can be acted upon individually by means of the valves 17.

Eine derartige Vorrichtung kann zur Wasserhärtung, bei der im allgemeinen die Gefahr einer ungleichen Härteverteilung, eines Spannungsungleichgewichts und — in Verbindung mit Oberflächen- und/oder Innenfehlcrn ·— das Risiko der Entstehung von Spannungsrissen besonders groß ist, verwendet werden, indem Such a device can be used for water hardening, in which there is generally a risk of unequal Hardness distribution, a stress imbalance and - in connection with surface and / or internal defects · - the risk of stress cracking is particularly great, be used by

ίο der Rollgang 5 vom PIV-Antrieb des Ofens 1 abgekuppelt wird, das Behandlungsgut mit hoher Geschwindigkeit auf den Rollgang 5 gefahren und zusammen mit diesem ins Wasserhärtebecken 21 abgesenkt wird. Die Düsen IO werden in diesem Falle als Einstoffflachstrahldüsen verwendet, die mit hohem Wasserdruck beaufschlagt werden, so daß eine Verkürzung der Dampfmantelphase erreicht und damit Weichfleckigkeit, ungleiche Gefügeausbildung und asymmetrische Spannungszustände, die die Rißbildung begünstigen, weitgehend vermieden werden, zumal die Abschreckung durch das aus den Düsen 24 des Düsenstocks 23 austretende Wasser und durch Wirbler ergänzend unterstützt werden kann. Die Abschreckung kann aber auch nur durch das Wasser im Wasserhärtebecken 21 und durch die Düsen 24 des Düsenstocks 23 gegebenenfalls unter zusätzlicher Verwendung der Wirbler erfolgen. Läßt die Länge des Behandlungsguts 3 ein Absenken ins Wasserhärtebecken 21 nicht mehr zu, kann bei nicht zu hoher kritischer Abkühlgeschwindigkeit des jeweiligen Werkstoffs die Härtung außerhalb des Wasserhärtebeckens 21 auf dem Rollgang 5 mittels der Flachstrahldüsen 10 erfolgen.ίο the roller table 5 is uncoupled from the PIV drive of the furnace 1 is, the material to be treated at high speed on the roller table 5 and together is lowered with this into the water hardness basin 21. The nozzles IO are in this case as Single-fluid flat jet nozzles used, which are subjected to high water pressure, so that a shortening reached the steam jacket phase and thus soft spots, uneven structure and Asymmetrical stresses, which favor the formation of cracks, are largely avoided, especially since the Deterrence by the water emerging from the nozzles 24 of the nozzle assembly 23 and by additional swirlers can be supported. The deterrent can also only be done by the water in the water hardness basin 21 and through the nozzles 24 of the nozzle assembly 23, optionally with additional use of the Swirly take place. If the length of the material to be treated 3 no longer allows it to sink into the water hardness basin 21 to, the hardening can take place if the critical cooling rate of the respective material is not too high take place outside the water hardness basin 21 on the roller table 5 by means of the flat jet nozzles 10.

Die beschriebene Vorrichtung läßt sich ferner beim Rekristallisations- und zum Lösungsglühen verwenden.The device described can also be used in recrystallization and solution heat treatment.

So muß beim kontinuierlichen Schweißen von an sich korrosionsbeständigen Werkstücken, insbesondere von Rohren, eine Rekristallisations- und eine Lösungsglühung nachgeschaltet werden, um die durch Kaltverformung (beim Einformen, Kalibrieren und Richten in der Rohrstraße und bei der Schweißgratentfernung nach dem Schweißen) bzw. durch das Schweißen verlorengegangene Plastizität und Korrosionsbeständigkeit wieder herzustellen. Wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit dieser korrosionsbeständigen Stäh-Ie und zur Vermeidung von Grobkornbildung wird hier zweckmäßigerweise eine Induktionsglühanlage eingesetzt, die die Möglichkeit bietet, die Werkstücke mit gleicher Vorschubgeschwindigkeit durch die Schweiß- und Glühanlage und anschließend auf den Rollgang 5 zu führen, wo das Behandiungsgut mittels der Düsen 10 die erforderliche schnelle Abkühlung erfährt, so daß die geforderten Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit nicht verlorengehen und der Produktionstakt nicht gestört wird, da kontinuierlich ge- For example, when continuously welding workpieces that are inherently corrosion-resistant, in particular pipes, a recrystallization and solution annealing must be installed downstream in order to avoid the effects of cold deformation (when molding, calibrating and straightening in the pipe line and during the removal of weld burrs after welding) or by the Welding to restore lost plasticity and corrosion resistance. Because of the poor thermal conductivity of this corrosion-resistant steel and to avoid coarse grain formation, an induction annealing system is expediently used here, which offers the possibility of guiding the workpieces with the same feed speed through the welding and annealing system and then onto the roller table 5, where the material to be treated is carried out by means of the nozzle 10 experiences the required rapid cooling so that the required properties such as corrosion resistance are not lost and the production cycle is not disrupted, since continuously

arbeitet werden kann.can work.

Ferner kann die Vorrichtung zum BG-Glühen verwendet werden, bei dem dem Behandlungsgut ein bestimmtes Gefüge, nämlich Ferrit und (zeilenfreier) lamellarer Perlit, gegeben werden soll. Hierbei werdenFurthermore, the device can be used for BG annealing, in which the material to be treated has a certain structure, namely ferrite and (line-free) lamellar perlite, is to be given. Here will be in vielen Fällen — falls eine kontinuierliche Umwandlung bzw. eine isotherme Umwandlung innerhalb des Durchlaufofens wegen der zu befürchtenden Zeiligkeit und eventuell zu befürchtender Weichglühgefügebestandteile nicht durchgeführt werden können — zweiin many cases - if a continuous conversion or an isothermal conversion within the Continuous furnace cannot be carried out due to the fear of laziness and the possible soft annealing structure components - two

öfen benötigt, und zwar ein Austenitisierungsofen und ein Ofen zur Durchführung der isothermen Umwandlung in die Perlitstufe. Nach dem Austenitisieren bzw. vor dem Umchargieren von einem Ofen in den anderenfurnaces required, namely an austenitizing furnace and a furnace to carry out the isothermal conversion to the pearlite stage. After austenitizing or before reloading from one furnace to the other

7 U/87 U / 8

muß bei einer lagenweisen Abkühlung an ruhender dünneren Querschnitten des Behandlungsgutes unter Luft mit dem Auftreten von unerwünschter Zeiligkeit Umständen notwendig, ein Wasser-Luft-Gemisch zu und mit Anteilen von Glühgefüge gerechnet werden, verwenden, um die isotherme Umwandlungstemperawährend jedoch bei Abkühlung des Behandlungsguts tür zu erreichen. Hierbei hat es sich als vorteilhaft auf dem Rollgang 5 mittels der Düsen 10 dieses nach 5 herausgestellt, wenn der Luftdruck nicht wesentlich dem Hochglühen sehr schnell und gezielt auf die Nach- über dem anstehenden Wasserdruck liegt. Dagegen ist glühtcmperatur überall gleichmäßig abgekühlt werden es beim Normalisieren und beim Anlassen unter Verkann, so daß sowohl Zeiligkeit als auch Härtegefüge meidung von Anlaßsprödigkeit erforderlich, daß Luft vermieden v/erden können, da die Abkühlung durch und Wasser in einer größeren Variationsbreite mitein-Zu- bzw. Abschalten einzelner Rahmen 9 und Steue- io ander vermischt werden können, um die Abkühlwirrung von Menge und Mengenverhältnis des aus den kung den speziellen Erfordernissen anzupassen. Hier-Düsen 10 austretenden Sprühmittels die Abkühlung bei ist auch eine stärkere Rücksichtnahme auf den gesteuert vorgenommen werden kann. Querschnitt des Behandlungsgutes erforderlich. HierzuIf the material to be treated is cooled in layers on static, thinner cross-sections of the material to be treated under air with the occurrence of undesirable lines, a water-air mixture and proportions of annealing structure must be expected, in order to close the isothermal transformation temperature during the cooling of the material to be treated reach. Here, it has been found to be advantageous on the roller table 5 by means of the nozzles 10 of this according to FIG. 5 if the air pressure is not significantly higher than the existing water pressure, very quickly and in a targeted manner. On the other hand, the annealing temperature is uniformly cooled everywhere it is during normalization and during tempering under can, so that both the linearity and the hardness structure avoid tempering brittleness, that air can be avoided, since the cooling by and water in a larger range of variation with one another. or switching off individual frames 9 and controls can be mixed together in order to adapt the cooling confusion of the quantity and quantity ratio of the kung to the special requirements. Here nozzles 10 exiting spray means the cooling is also a greater consideration can be made to the controlled. Cross-section of the item to be treated required. For this

Die Vorrichtung kann auch dazu verwendet werden, eignet sich insbesondere die in den Fig. 5 und 6 dar-The device can also be used if the one shown in FIGS. 5 and 6 is particularly suitable.

bei Behandlungsgul, das für Anlaßsprödigkeit anfällig 15 gestellte Ausführungsform der Rahmen 9. Nachbe-in the case of treatment gul, the embodiment of the frame 9 which is prone to temper brittleness 15.

ist, wie Mangan- und Nickel-Chrom-haltige Stähle, handlungen des Behandlungsgutes können durch dieis, like steels containing manganese and nickel-chromium, the material to be treated can be handled by the

ein zu lantisames Abkühlen in einem bestimmten gesteuerte und über den gesamten Umfang gleichmäßigtoo lantisames cooling in a certain controlled and uniformly over the entire circumference

Temperaturbereich, bei dem mit dem Auftreten von erfolgende Abkühlung vermieden und das Ausschuß-Temperature range in which, with the occurrence of cooling, is avoided and the rejects

Sprödigkeit zu rechnen ist, zu vermeiden, indem die risiko erheblich verringert werden.Brittleness is expected to be avoided by significantly reducing the risk.

Stähle im Anschluß an die Wärmebehandlung schroff 20
abgekühlt werden, wobei natürlich die notwendigeSteels following the heat treatment abrupt 20
be cooled, of course, the necessary

Wärmeabfuhr dem Querschnitt des stangen-oder rohr- BeispielHeat dissipation to the cross section of the rod or tube example

förmigen Behandlungsgutes und der Beschickungs- Ein Stabstahl mit einem Durchmesser von 170 mmshaped material to be treated and the feed- A steel bar with a diameter of 170 mm

dichte angepaßt werden sollte, um nicht ein unnötiges und einer Zusammensetzung von 0,17% C, 0,34% Si,density should be adjusted to avoid unnecessary and a composition of 0.17% C, 0.34% Si,

Maß von Abkühlspannungen zu erzeugen. Hierzu 25 1,11% Mn, Rest Fe, soll derart normalisiert werden,Generate measure of cooling stresses. For this purpose 25 1.11% Mn, remainder Fe, should be normalized in such a way that

eignet sich zwar prinzipiell eine Abschreckung in daß ein Ferrit-Perlit-Gefüge mit einer StreckgrenzeIn principle, a deterrent is suitable in that a ferrite-pearlite structure with a yield point

einem einem Glühofen nachgesc'naltelen Wasserbad, 32 kg/mm² und einer Festigkeit von 52 bis 60 kp/mm² a water bath downstream of an annealing furnace, 32 kg / mm ² and a strength of 52 to 60 kp / mm ²

jedoch wird hierdurch die ansonsten kontinuierliche erhalten wird.however, this maintains the otherwise continuous one.

Förderung des Behandlungsgutes unterbrochen und Hierzu wurde das Behandlungsgut in einem OfenThe conveyance of the material to be treated was interrupted and for this purpose the material to be treated was placed in an oven

erlaubt keine Abstimmung der Abschreckgeschwindig- 30 bei 900 C austenitisiert.does not allow the quenching speed to be adjusted - austenitized at 900 ° C.

keit an die jeweilige Beschickungsdichte, wodurch Bei Abkühlung an ruhender Luft und an einem Kapazitäts- und Qualitätseinbußen erhalten werden einzelnen Stabstahl gemessen, wurde eine Abkühlungsund gegebcnfalls eine zusätzliche Entspannungsbe- geschwindigkeit von 7,0 bis 7,5 C/min erreicht. Charhandlung nachzuschalten ist, wohingegen diese Nach- giert wurden aber fünf Stabstähle nebeneinanderteile mittels der Abkühlung durch die aus den Düsen 10 35 liegend (d. h. pro Lage), so daß die mittlere Abkühlaustretendcn Strahlen 11 vermieden werden. geschwindigkeit an ruhender Luft noch weiter absank.When cooling in still air and with a loss of capacity and quality, individual steel bars are measured, a cooling rate and, if necessary, an additional relaxation rate of 7.0 to 7.5 C / min was achieved. Charhandling is to be followed up, whereas this re-yawing but five steel bars side by side by means of the cooling through the lying from the nozzles 10 35 (ie per layer), so that the mean jets 11 emerging from cooling are avoided. speed decreased even further in still air.

Auch läßt sich die Vorrichtung beim Normalisieren Hierbei ergab sich ein Ferrit-Perlit-Gefüge mit einer zum Abkühlen des Behandlungsgutes bis unterhalb zu niedrigen Streckgrenze von 30,2 kp/mm² und einer des Umwandlungs- oder Ar,-Punktes verwenden, so ebenfalls zu niedrigen Festigkeit von 49,8 kp/mm². Die daß keine Gcfügeumwandlung mehr erfolgt. Hierbei 40 geforderten Werte konnten also nicht erreicht werden, ist die Abkühlung so zu steuern, daß ein gewisses An- Bei Behandlung mittels der in den Fig. 1 bis 4 darheben der Streckgrenze und Festigkeit erfolgt, ohne gestellten Vorrichtung trat der Stabstahl aus dem Ofen daß die Zähigkeit beeinträchtigt wird und Härtungs- mit einer Geschwindigkeit von 12,85 m/h aus. Um den gefüge auflritt. Insbesondere ist die Vorrichtung vor- gewünschten Effekt zu erzielen, wurden zwischen den teilhaft bei Chargen, die auf Grund ihrer metallurgi- 45 Rollen des Rollgangs vom Ofenaustritt beginnend sehen und verformungstechnischen Vorgeschichte so- über eine Länge von 5 m insgesamt zehn Rahmen bzw. wie hinsichtlich ihrer Analysenbeschaffenheit nicht die zehn Düsenstockpaare in Funktion gesetzt, die mit Voraussetzungen mitbringen, die erforderlich sind, um einem Wasserdruck von 2 atü und einem Luftdruck durch die vorgeschriebene Normalisierungsbehandlung von 2,5 atü beaufschlagt wurden. Hierbei wurden pro an ruhender Luft das gewünschte Gefüge und die not- 50 Düse etwa 52 I Wasser/h und etwa 150 1 Luft/min wendigen mechanischen Eigenschaften einzustellen. So ausgestoßen. Hiermit wurde eine mittlere Abkühlgefallen hierbei z. B. bei Überwiegen der weichen Ge- schwindigkeit von 13°C/min erreicht. Hierdurch ergab fügebestandteile zu niedrige Festigkeiten an, was zum sich ein feinstreifiges Ferrit-Perlit-Gefüge mit folgen-Verwerfen oder Abwerten der Chargen führt. Durch den Eigenschaften: The device can also be used during normalization. This resulted in a ferrite-perlite structure with a yield strength of 30.2 kp / mm ² for cooling the material to be treated to below too low and one of the transformation or Ar, point, likewise to low strength of 49.8 kg / mm ² . That no more structural transformation takes place. In this case 40 required values could not be achieved, the cooling is to be controlled in such a way that a certain amount of elasticity and strength takes place, without the device being provided, the steel bar came out of the furnace the toughness is impaired and hardening at a speed of 12.85 m / h. To the structure arises. In particular, the device is to achieve the desired effect, between the batches that, due to their metallurgical roles, see the roller table starting from the furnace exit and the previous history of deformation, a total of ten frames over a length of 5 m or as with regard to Due to the nature of their analysis, the ten pairs of nozzles are not put into operation, which have the prerequisites for a water pressure of 2 atmospheres and an air pressure of 2.5 atmospheres due to the prescribed normalization treatment. Here, the desired structure and the necessary nozzle about 52 l of water / h and about 150 l of air / min. Agile mechanical properties were set for each at rest air. So outcast. Hereby a mean drop in cooling was achieved, for. B. achieved when the soft speed of 13 ° C / min predominates. This resulted in joining components having too low strengths, which leads to a fine-striped ferrite-pearlite structure with subsequent rejection or devaluation of the batches. By the properties:

entsprechende Steuerung der Abkühlung auf dem 55 Streckgrenze 33 6 kp/mm² corresponding control of the cooling on the 55 yield point 33 6 kp / mm ²

Rollgang 5 mittels der Düsen 10 können jedoch das Festigkeit ...................53,1 kp/mm².Roller table 5 by means of the nozzles 10, however, can reduce the strength ................... 53.1 kp / mm ² .

gewünschte Gefüge und die notwendigen mechanischendesired structure and the necessary mechanical

Eigenschaften eingestellt werden, ohne daß Härte- Außerdem ergaben sich gute Dehnungs- und Ein-Properties can be adjusted without reducing the hardness.

gefüge auftritt. schnürungswerte, d. h. gute Zähigkeitseigenschaften:structure occurs. lacing values, d. H. good toughness properties:

Abgesehen vom Wasserhärten ist der eine stufenlose 60 Dehnung 33 0 °/ (I = 5 d)Apart from the water hardening, this is a stepless 60 elongation 33 0 ° / (I = 5 d) Geschwindigkeitsregelung erlaubende PIV-Antrieb des Einschnürung 70*8 V70 * 8 V constriction allowing PIV speed regulation Ofens an den Rollgang 3 gekuppelt, so daß das Be- ' °"Oven coupled to the roller table 3, so that the loading '° "

handlungsgut im Ofentakt durch die Vorrichtung läuft, Reisniel 2good to be treated runs through the device at the furnace cycle, Reisniel 2

um dort gesteuert abgekühlt zu werden. Beim Rekri- ^p to be cooled there in a controlled manner. At the recri- ^p

stallisations- und Lösungsglühen wird vorzugsweise 65 Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1Stabilization and solution annealing is preferably 65 under the same conditions as in Example 1

mit reinem Wasser gearbeitet, das durch die Düsen 10 wurde ein Stabstahl mit einem Durchmesser vonworked with pure water, the through the nozzles 10 was a steel bar with a diameter of

versprüht wird, um Karbidausscheidungen zu unter- 115 mm normalisiert, der eine Zusammensetzung vonis sprayed to normalize carbide precipitates below 115 mm, which has a composition of

drücken. Demgegenüber ist es bei BG-Glühungen bei 0,15% C, 0,33% Si, 1,30% Mn, Rest Fe, besaß. Dieserto press. In contrast, it is possessed in BG annealing at 0.15% C, 0.33% Si, 1.30% Mn, the remainder being Fe. This

Stabstalil sollte derart normalisiert weiden, daß ein Ferrit-Perlit-Gefüge mit einer Streckgrenze 34 kp/ mm² und einer Festigkeit von 52 bis 62 kp/mmerhalten wird.Stabstalil should be normalized in such a way that a ferrite-pearlite structure with a yield strength of 34 kg / mm ² and a strength of 52 to 62 kg / mm is obtained.

Hierzu wurde das Bchandlungsgut in einem Ofen bei 880 C austenitisiert.For this purpose, the goods were austenitized in an oven at 880 C.

Bei Abkühung an ruhender Luft und an einem einzelnen Stabstalil gemessen, ergab sich eine Abküh- !ungsgeschwindigkeit von maximal 10 C/min, jedoch wurden zehn Stabstälile pro Lage chargiert, so daß die Abkühlungsgeschwindigkeit an ruhender Luft weiter absank. Hierbei ergab sich ein Ferrit-Perlit-Gefüge mit einer zu niedrigen Streckgrenze von 32,4 kp/mm² und eine ebenfalls zu niedrige Festigkeit von 50,2 kp/mm². Die geforderten Werte konnten also nicht erreicht werden.When cooling in still air and measured on a single rod stem, the maximum cooling rate was 10 C / min, but ten rod stalls were charged per layer so that the cooling rate in still air fell further. This resulted in a ferrite-pearlite structure with a yield strength of 32.4 kp / mm ² that was too low and a strength of 50.2 kp / mm ^{2 that was} also too low. The required values could therefore not be achieved.

Bei Behandlung mittels der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Vorrichtung trat der Stabstahl mit einer Geschwindigkeit von 18 m/h aus dem Ofen aus, während sieben Rahmen bzw. sieben Düsenstockpaare in Funktion gesetzt wurden, die über eine Länge von 7 m gleichmäßig verteilt waren und mit einem Wasserdruck von 3 atü und einem Luftdruck von 3,3 atü beaufschlagt wurden. Hierbei wurden pro Düse etwa 94 1 Wasser/h und 170 1 Luft/min ausgestoßen. Erzielt wurde eine mittlere Abkühlgeschwindigkeit von 13 bis 15 C/min. Heirbei ergab sich ein feinstreifiges Ferrit-Perlit-Gefüge mit folgenden Eigenschaften:When treated by means of the device shown in FIGS. 1 to 4, the steel bars entered with a Speed of 18 m / h from the furnace, while seven frames or seven pairs of nozzles in Function were set, which were evenly distributed over a length of 7 m and with a water pressure of 3 atü and an air pressure of 3.3 atü were applied. Here were about 94 liters of water / h and 170 liters of air / min. An average cooling rate of 13 to was achieved 15 C / min. This resulted in a fine-striped ferrite-pearlite structure with the following properties:

Streckgrenze 35,9 kp/mm² Yield strength 35.9 kp / mm ²

Festigkeit 52,9 kp/mm².Strength 52.9 kp / mm ² .

Auch hier ergaben sich gute Zähigkeitseigenschaften des normalisierten Stabstahls.Here, too, the normalized steel bars showed good toughness properties.

Example 3

Ein Siabstahl mit einem Durchmesser von 115 mm und einer Zusammensetzung von 0,13",, C, 0,25 % Si, 0,36% Mn, 0,059% Al, Rest Fe, soll derart behandelt werden, daß ein Ferrit-Perlit-Gefüge mit einer Festigkeit von 35 bis 45 kp/mm² und einer Kerbschlagfähigkeit DVM : 2 mkp/cm² bei —43 C und -2 mkp/cm² bei -f 20 C (gealtert) entsteht.A Siabstahl with a diameter of 115 mm and a composition of 0.13 ",, C, 0.25% Si, 0.36% Mn, 0.059% Al, remainder Fe, should be treated in such a way that a ferrite-pearlite Structure with a strength of 35 to 45 kp / mm ² and a notched impact strength DVM: 2 mkp / cm ² at -43 C and -2 mkp / cm ² at -f 20 C (aged).

Das Behandlungsgut wurde in einem Ofen bei 910 C austenitisiert.The material to be treated was austenitized in an oven at 910 ° C.

Bei Abkühlung an ruhender Luft entsprechend Beispiel 2 wurden folgende Werte erreicht:When cooling in still air as in Example 2, the following values were achieved:

Streckgrenze 24,7 kp/mm² Yield strength 24.7 kp / mm ²

Festigkeit 41,5 kp/mm² Strength 41.5 kp / mm ²

Dehnung 35,9 %Elongation 35.9%

Einschnürung 64,6 %Constriction 64.6% KerbschlagzähigkeitNotched impact strength

+-20 C (gealtert) 3,85 mkp/cm² + -20 C (aged) 3.85 mkp / cm ²

—43 C 1,3 mkp/cm².-43 C 1.3 mkp / cm ² .

Die bei dieser üblichen Abkühlung auftretende Sprödigkeit ist vorwiegend durch zu langsames Durchschreiten des Umwandlungsbereichs zu erklären.The brittleness that occurs during this usual cooling is mainly due to the slow passage through the transformation area.

Bei Behandlung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurden zehn Stangen Stabstahl chargiert, die mit einer Geschwindigkeit von 18 m/h austraten. Es wurden fünf Rahmen bzw. Düsenstockpaare in Funktion gesetzt, die über eine Länge von 4,5 m gleichmäßig verteilt waren und mit einem Wasser- bzw. Luftdruck von je 3 atü beaufschlagt wurden. Hierbei wurden pro Düse etwa 132 l/h und etwa 139 1 Luft/min ausgestoßen. Erizelt wurde eine mittlere Abkühlgeschwindigkeit von 20 C/min, die ausreichte, um die für den Nachweis der Alterungsbeständigkeit geforderten Kerbschlagwerle zu erhalten. (Metallurgische Maßnahmen allein [Erschmelzung als Feinkornstahl] sowie die übliche Art der Wärmehehandlung führten jedoch nicht zum Ziel.) Es wurde ein Ferrit-Perlit-Gefüge mit folgenden Werten erhalten: During treatment by means of the device according to the invention, ten bars of steel bars were charged, which emerged at a speed of 18 m / h. Five frames or pairs of nozzles were put into operation, which were evenly distributed over a length of 4.5 m and were subjected to a water or air pressure of 3 atmospheres each. About 132 l / h and about 139 l air / min were ejected per nozzle. An average cooling rate of 20 ° C./min was achieved, which is sufficient to obtain the notched barriers required for the proof of aging resistance. (However, metallurgical measures alone [melting as fine-grain steel] and the usual type of heat treatment did not lead to the goal.) A ferrite-pearlite structure was obtained with the following values:

Streckgrenze 25,8 kp/mm² Yield strength 25.8 kp / mm ²

Festigkeit 42,4 kp/mm² Strength 42.4 kp / mm ²

Dehnung 38,8%Elongation 38.8%

Einschnürung 67,6 %Necking 67.6%

KerbschlagzähigkcitNotched impact strength kit

-I- 20 C (gealtert) 15.6 mkp/cm² -I- 20 C (aged) 15.6 mkp / cm ²

—43 C 6,5 mkp/cm².-43 C 6.5 mkp / cm ² .

Die Kerbschlagzähigkcitstemperaturkurve wurde auf diese Weise zu niedrigeren Temperaturen verschoben (die angegebenen Werte stellen aus mehreren Messungen gemittelte Werte dar).The impact temperature curve was on this way shifted to lower temperatures (the values given represent from several measurements averaged values).

Example 4

Ein Stabstahl mit einem Durchmesser von 53 mm und einer Zusammensetzung von 0,17% C, 0,27",, Si, 0,59% Mn, 1,62% Cr, 1,58*"% Ni, Rest Fe, soll einer BG-Glühung unterworfen werden, so daß sich ein Ferrit-Perlit-Gefüge ergibt, dessen Härte HB 30 im Bereich von 152 bis 2θΊ kp/mm² liegt.A bar steel with a diameter of 53 mm and a composition of 0.17% C, 0.27 "" Si, 0.59% Mn, 1.62% Cr, 1.58 * "% Ni, remainder Fe be subjected to a BG annealing, so that a ferrite-pearlite structure results, the hardness of which HB 30 is in the range of 152 to 2θΊ kp / mm ² .

Hierzu wurde das Behandlungsgut in einem Ofen bei 870 C austenitisiert und die Nachglühtemperatur (für den nachgeschalleten Ofen) mit 630 C angesetzt. Die Ofenbeschickung bestand aus 22 Stangen Stabstahl pro Lage, die mit einer Geschwindigkeit von etwa 25 m/h aus dem Ofen austraten.For this purpose, the material to be treated was austenitized in an oven at 870 C and the afterglow temperature (for the downstream furnace) set at 630 C. The furnace charge consisted of 22 bars of steel bars per layer that emerged from the oven at a speed of around 25 m / h.

Bei Abkühlung an ruhender Luft und an einer einzelnen Stange gemessen, ereab sich eine Abkiihlgcschwindigkeil von etwa 25 t/min, was nahezu ausreichte, um den gewünschten Erfolg zu erzielen. Allerdings ergab sich ein Ferrit-Perlit-Gefüge in zeiliger Anordnung, dessen Härte HB 30 einen Betrag vonWhen cooling in still air and when measured on a single rod, a wedge of cooling occurs of about 25 t / min, which was almost enough to achieve the desired success. However the result was a ferrite-pearlite structure arranged in rows, the hardness of which was HB 30

164 kp/mm- ergab. Bei einer Ofenbeschickung von 22 Stangen Stabstahl pro Lage konnten jedoch keine befriedigenden Ergebnisse mehr erzielt werben.164 kp / mm- resulted. With an oven load of 22 Bars of steel bars per layer could no longer advertise satisfactory results.

Bei Behandlung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurden vier Rahmen bzw. DüsenstockpaareWhen treated with the device according to the invention, four frames or pairs of nozzles were produced

verwendet, die über eine Länge von etwa 3,5 m angebracht waren, wovon die ersten drei Rahmen mit einem Wasserdruck von 4 atü und einem Luftdruck von 4,6 atü beaufschlagt wurden, wobei etwa 102 1 Wasser/h und 220 1 Luft/min ausgestoßen wurden. Derused, which were attached over a length of about 3.5 m, of which the first three frames were subjected to a water pressure of 4 atmospheres and an air pressure of 4.6 atmospheres, with about 102 liters of water / h and 220 liters of air / min were expelled. Of the

vierte Rahmen wurde mit 2 atü Wasser und 2,4 atü Luft beaufschlagt, wobei etwa 60 1 Wasser/h und 146 1 Luft/min gefördert wurden. Hierbei wurde eine mittlere Abkühlgeschwindigkeit von 30 C/min erreicht. Hierdurch ergab sich bei dem Behandlungsgut einThe fourth frame was exposed to 2 atmospheres of water and 2.4 atmospheres of air, with about 60 liters of water / h and 146 liters of water per hour Air / min were conveyed. An average cooling rate of 30.degree. C./min was achieved here. This resulted in the item to be treated

Fernt-Perlit-Gefüge, wobei der Perlit feinlamellar und nicht zeihg war, das eine Härte HB 30 von 174 kp/mm² aufwies. Auf diese Weise konnte der Temperaturbereich von 870 bis 630 C relativ schnell und gleichmäßig durchfahren werden.Fernt pearlite structure, the pearlite being finely lamellar and not tenuous, which had a hardness HB 30 of 174 kp / mm ² . In this way, the temperature range from 870 to 630 C could be passed through relatively quickly and evenly.

Beispiel 5Example 5

Ein Stabstahl mit einem Durchmesser von 62 mm o/^lnw ^Zusammensetzung von 0,49 ·/. C, 0,35% Si, /„ Mn, Rest Fe, soll derart gehärtet werden, daß sic" eine Härte HB 30 nach dem Vergüten von 207 bis ^41 kp/mm^z ergibt, wobei eine gleichmäßige Tiefe der Vergasungszone von mindestens 5 mm an jeder Stelle des Umfangs vorhanden istA steel rod with a diameter of 62 mm o / w ^ln ^Zusamm ensetzung of 0.49 · /. C, 0.35% Si, / "Mn, remainder Fe, should be hardened in such a way that it ^{results in a hardness HB 30 after quenching and tempering of 207 to 41 kp / mm z} , with a uniform depth of the gasification zone of at least 5 mm is present at every point on the circumference

Das Behandlungsgut wurde hierzu in einem Ofen bei 810 C auslenitisiert und dann innerhalb rl ρ«; Wasserhärtebeckens der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgeschreckt. Hierbei wurde eine Kühlung des Wassers bei ständiger Umwälzung vorgenommen, so daß das Wasser eine Temperatur unterhalb von 10 C aufwies. Es erfolgte ein mindestens lOfacher Austausch des Wasservolumens pro Stunde mit Umwälzpumpen. Das Wasser wurde in das Härtebecken durch einen Düsenstock eingebracht, der das Wasser gegen das Behandlungsgut stieß und dazu beitrug, daß sich eventuell bildende Dampfblasen, die insbesondere in ruhendem, nicht gekühltem Wasser die Gefahr der Bildung eines Dampfmantels um das Härtegut und dadurch das Auftreten von Härtefehlern bewirken, abgerissenFor this purpose, the material to be treated was auslenitized in an oven at 810 C and then within rl ρ «; Water hardness basin the device according to the invention quenched. This was a cooling of the water carried out with constant circulation so that the water had a temperature below 10 C. The water volume was exchanged at least 10 times per hour with circulation pumps. The water was brought into the hardening basin through a nozzle assembly, which the water against the Material to be treated and contributed to the fact that possibly forming vapor bubbles, especially in resting, non-cooled water there is a risk of a steam jacket forming around the hardened material and thereby cause the occurrence of hardness defects, demolished

wurden. Ferner wurden Wasserwirbier verwendet, die über die Länge des Wasserbeckens verteilt angeordnet waren. Die Bewegung des Härtegutes im Wasserbecken erfolgte mit einer Geschwindigkeit von 18 m/min.
Nach einer sich anschließenden Anlaßbehandlung bei 620 bis 650 C wurden folgende Werte erhalten:became. Furthermore, water vortices were used, which were arranged distributed over the length of the water basin. The hardened material was moved in the water basin at a speed of 18 m / min.
After a subsequent tempering treatment at 620 to 650 C, the following values were obtained:

Gleichmäßige Tiefe der Vergütezone (Härtungsgefüge) von 6 bis 8 mm, Härte HB 30 217 bis 219 kp/mm².Uniform depth of the hardening zone (hardening structure) of 6 to 8 mm, hardness HB 30 217 to 219 kp / mm ² .

ίο Ohne die erfindungsgemäße Vorrichtung bei Härtung in ruhendem, nicht gekühltem Wasser konnte 7,wi;r die Härte erreicht werden, aber die Vergütungs-7.onc war ungleichmäßig ausgebildet und reichte von 0 bis 5 mm. Reproduzierbare Ergebnisse konnten auf diese Weise nicht erhalten werden.ίο Without the device according to the invention during hardening in still, not chilled water, 7, wi; r the hardness, could be achieved, but the tempering 7.onc was irregular and ranged from 0 to 5 mm. Reproducible results could be obtained this way cannot be obtained.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for controlled temperature control for treating from a continuous heat treatment system exiting, single-layer or individually loaded and stretched items to be treated, which are in particular rotationally symmetrical and has a uniform diameter, such as steel bars, pipes or the like., The continuouslieh conveyed material to be treated by means of nozzles on pressurized water distribution pipes or compressed air distribution pipes can be acted upon, characterized in that that the nozzles (10) are designed as flat jet nozzles around their axis arranged rotated in the same direction slightly obliquely to the conveying direction of the material to be treated (3) are.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the nozzles (10) are mounted in this way are that the exiting beam (11) at an angle of inclination of less than 45 ° on the material to be treated (3) occurs.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzles (10) above and »5 below the material to be treated (3) on distributor pipes extending transversely to the conveying direction (8) are arranged.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the distributor pipes (8) are vertically adjustable.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the distributor pipes (8)

form a frame (9).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the distributor pipes (8)

individually by means of pressure regulating valves (17). The present invention relates to a device

are lettable. for controlled temperature control for treatment

7. Device according to one of Claims 1 to 6, from a continuous heat treatment plant characterized in that the nozzles (10) two- 4 ° exiting, single-layer or individually charged and fabric nozzles are. stretched material to be treated, which in particular

8. Device according to one of claims 1 to 6, is symmetrical in terms of position and a uniform passage through it characterized in that the nozzle (10) has knives, such as steel bars, pipes or the like, wherein fabric nozzles are. the continuously conveyed material to be treated by means of

9. Device according to one of claims 1 to 6 45 nozzles on pressurized water distribution pipes or compressed air and 8, characterized in that the distributor pipes can be acted upon.

line (12) to the distribution pipes (8) a water From the German Auslegeschrift 11 59 480 is a

Air mixing device is arranged. Device for the continuous quenching of long-

10. Device according to one of claims 1 stretched annealing material known, wherein the annealing material in to 7, characterized in that the distributor 5 ° of the exhaust pipes connected to a continuous annealing furnace (8) from a double pipe connection (8 'and shock device in several stages with cooling fluid 8 ") exist, of which the manifold (8 ') fluid is splashed. The deterrent carries water and the distributor pipe (8 ") is air-carrying from a number of quenching chambers, rend and in which a mixture of the two is connected in series and through pendulum flaps Media water and air in each individual nozzle 55 are sealed. Every quenching chamber is included (10) takes place. with a series of upper and lower spray nozzles

11. The device according to claim 9, characterized GE provided by connecting lines connected to a indicates that the mixing devices are connected from a common supply line, There is injector nozzle, which are connected to one another by the air reservoir (13).

Such a device is carried out the water seal (14) in the supply line (12) 60 device is essentially only suitable for thin-walled is performed leaving an annular gap.

Goods to be handled, as thick-walled treat-

14. Apparatus according to claim 12 or 13, characterized characterized in that the hardening basin (21) is equipped with a circulation pump.

15. The apparatus of claim 13 or -M, characterized characterized in that a nozzle assembly (23) fed by the water from the refrigeration machine is on the ground of the hardening basin (21) is arranged.

16. The device according to claim 15, characterized in that the nozzles (24) of the nozzle assembly (23) are employed at an angle to the item to be treated (3).

17. Device according to one of claims 12 to 16, characterized in that the hardening basin (21) is provided with vortices, which are circulated in the same sense as that circulated by circulation pumps Hardness water work.

!8th. Use of a device according to one of claims 1 to 12 for normalizing the Item to be treated.

19. Use of a device according to one of claims i to 12, after austenitizing of the material to be treated during BG annealing.

20. Use of a device according to one of claims 1 to 12 for tempering the material to be treated while avoiding temper brittleness.

21. Use of a device according to one of claims 1 to 17 for water hardening the material to be treated.

22. Use of a device according to one of claims 1 to 17 for cooling after Recrystallization annealing and solution annealing of the material to be treated.