DE2456377A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von verzinkten stahlbaendern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von verzinkten stahlbaendern

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DE2456377A1 DE19742456377 DE2456377A DE2456377A1 DE 2456377 A1 DE2456377 A1 DE 2456377A1 DE 19742456377 DE19742456377 DE 19742456377 DE 2456377 A DE2456377 A DE 2456377A DE 2456377 A1 DE2456377 A1 DE 2456377A1
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zinc bath
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von verzinkten Stahlbändern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Wärmebehandlung und Galvanisierung eines Stahlbands, wobei dieses kontinuierlich über einen elektrischen
in
Leiter und dann ein Bad mit Zinkschmelze läuft, während es auf seinem Weg zwischen dem elektrischen leiter und dem Bad von Strom durchflossen wird. Das erfindungsgemäß erhaltene verzinkte Stahlband zeichnet sich aus durch verbesserte Dehnung und gute Biegeeigenschaften sowie geringeren Perlitanteil« Die Zinkschicht ist gleichmäßig und ausgezeichnet haftend·
Derartige Stahlbänder oder auch-drähte werden in der Industrie und beim Transport zum Zusammenhalten von Bunden oder Paketen angewandt» Dieses Bandmaterial muß nicht nur gute Zugfestigkeit besitzen sondern auch gute Dehnung und Biegsamkeit. I1Ur die Anwendung in verschiedenen Umgebungen ist es wünschenswert, daß das Bandmaterial beständig ist gegenüber Korrosion und Verfärbung· Diese Kombination von Eigenschaften ist besonders wünschenswert für Stahlstreifen oder-bänder zum Verbinden von Ziegeln, Platten oder Holz»
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Ein Verfahren zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von Stahlbändern besteht darin, daß diese der Länge nach durch ein 1. und ein 2. Bleibad geführt werden, zwischen denen ein elektrisches Potential besteht, so daß durch das laufende Band ein elektrischer Strom fließt. Der elektrische Strom erwärmt das Band, im 2. Bleibad wird das heiße Bad abgeschreckt, um die gewünschte Härtestufe zu erreichen und damit die physikalischen Eigenschaften zu verbessern.
Um übliche Stahlbänder korrosionsbeständig zu machen, werden sie im allgemeinen mit einer Schutzschicht überzogen. Dafür wird Zink bevorzugt, weil es den Stahl durch ein mechanisches Versiegeln und seine, elektrochemische Wirkung schützt. Ein Stahlband wird im allgemeinen verzinkt entweder durch Heißtauchen oder durch elektrolytische Abscheidung aus einer wässrigen Zinksalzlösung als Elektrolyt, einem Zinkband als Anode und das Stahlband als Kathode.
Die elektrolytisehe Verzinkung ist relativ aufwendig, da das Stahlband sehr rein sein muß und die elektrolytische Abscheidung relativ langsam geht, so daß keine schnelle Verzinkung in kurzen Verweilzeiten im Elektrolyt möglich ist.
Pur die !Eauchverzinkung wird ebenfalls hohe Reinheit und darüberhinaus hohe Temperaturen benötigt, die sich nachteilig auf die physikalischen Eigenschaften des Bandes auswirken.Ein Stahlband, welches durch elektrische Widerstandsheizung und Abschrecken in einem Bleibad getempert wurde, verliert in gewissem Ausmaß seine wünschenswerten Eigenschaften aus der Vergütungsbehandlung beim neuerlichen Aufheizen für die Tauchverzinkung.
Die Erfindung bringt nun ein Verfahren mit dem gleichzeitig eine Wärmebehandlung und eine Verzinkung eines Stahlbands möglich ist. Das Stahlband läuft kontinuierlich an einem elektrischen Leiter vorbei und dann durch ein Bad aus Zinkschmelze, so daß ein elektrischer Strom innerhalb des Stahlbandes zwischen elektrischem Leiter und der Schmelze fließen kann.
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Das laufende Stahlband wird in der Schmelze mit Zink benetzt, überschüssiges Zink wird abgestreift, so daß man nach dem Abkühlen einen haftenden Zinküberzug auf dem Stahlband erhält, der einen ausgezeichneten Korrosionsschutz bietet. Dies gilt sogar auch, wenn das Stahlband nicht sehr sorgfältig gereinigt wurde und sich an der Oberfläche noch Rückstände von Walζöleη " oder dergleichen befinden·
Die physikalischen Eigenschaften des erfindungsgemäß erhaltenen Stahlbands sind überragend, insbesondere was die Dehnung und die Biegeeigenschaften anbelangt, gegenüber dem gleichen Stahlband, welches durch elektrisches Heizen und Abschrecken in einem Bleibäd getempert worden ist. Es kann angenommen werden, daß das Abschrecken im Zinkbad viel rascher erfolgt als im Bleibad, weil die Zinkschmelze das Stahlband benetzt und damit ein guter Wärmeübergang herrscht, wohingegen ei,ne Bleischmelze ein Stahlband nicht benetzt. Darüberhinaus ist eine Zinkschmelze ein besserer Wärmeleiter als eine Bleischmelze. Bei großen Prozeßgeschwindigkeiten gestattet bessere Wärmeleitfähigkeit eine schnellere Verteilung der Wärme aus der Umgebung des Stahlbandes und verhindert einen Wärmestau in unmittelbarer Nähe der Abschreckzone.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Stahlbänder zeichnen sich nicht nur durch überlegene Dehnung und Biegeeigenschaften aus, sondern sind auch durch eine besondere metallographische konfiguration charakterisiert und haben insbesondere einen geringeren Perlitgehalt als Stahlbänder, die man durch Abschrecken in einem Bleibad erhält.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Stahlband bei seiner Wanderung durch das Zinkbad einer reibenden Beeinflussung an einem Punkt ausgesetzt, der in einem wesentlichen Abstand vom Austritt des Stahlbandes aus der Schmelze liegt. Durch diese reibende Einwirkung wird trotz Verunreinigungen auf der Oberfläche des
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Stahlbandes ein gleichmäßiger Zinküberzug erreichte
Die Erfindung wird an folgenden Figuren weiter erläutert:
!Fig· 1 ist ein schematischer Aufriß einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Pig. 2 zeigt die Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die bevorzugte Verfahrensführung·
Nach Pig· 1 wird ein Band 11 kontinuierlich von einer Eolle auf Träger 13, der geerdet ist, abgezogen· Das Band läuft durch eine Spannungsaufhebungsvorriehtung 14 (US-PS 3 277 270) und dann über die Rolle 16,der über den Eontakt 17 Strom zugeführt wird· Das Band gelangt nach unten durch ein Gehäuse 18 und tritt dann in die Wanne 19 mit geschmolzenem Zink 20 ein. Innerhalb der Wanne läuft das Band über die Rollen 22,23 und nach Verlassen der Schmelze über die Rolle 24 zum Aufwickeln 26· Überschüssige Zinkschmelze wird abgestreift nach Verlassen des Bades mit Hilfe eines Abstreifers 27»
Rolle 16 und Wanne 19 haben gegeneinander ein elektrisches Potential durch den Strom, der in der Wicklung 27 des Transformators 28 und der 2, Wicklung 29 im Stromkreis mit einer Batterie 31 hervorgerufen wird· Durch die zwischen Rolle 16 und Wanne 19 herrschende Spannung fließt Strom durch das Band 11 auf seinemWeg zwischen 16 und 19 und heizt durch den elektrischen Widerstand diesen Teil des Bandes soweit auf, daß es unmittelbar vor Eintritt in die Wanne eine Temperatur von etw£ 548 bis 9800C hat· Bei Eintritt des Bandes in die Zinkschmelze wird es schnell auf dessen Temperatur abgeschreckt. Die Zittkschmelze hat im allgemeinen eine Temperatur von etwa 440 bis 500°C· Dieser Temperaturbereich liegt höher als bei Anwendung von einem Bleibad zum Abschrecken· Diese höhere Abschrecktemperatur führt jedoch zu verbesserten Eigenschaften im Stahlband· Auf der anderen Seite ist jedoch der
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Unterschied zwischen der !Temperatur des Abschreckbades und der Temperatur des in das Bad eintretenden Stahlbandes wesentlich größer als bei den meisten üblichen Galvanisieranlagen,
Nach Verlassen der Zinkschmelze und Abstreifen überschüssigen Zinks ist es wesentlich, daß das Band aufgewickelt wird, ohne weiter erwärmt zu werden, da ein weiteres Erwärmen sich nachteilig auf die verbesserten physikalischen Eigenschaften auswirken kann·
Aus der US-PS 3 758 333 ist ein Verfahren zum Verzinken von Draht bekannt, in dem der Draht unmittelbar vor Durchgang durch das Zinkbad schnell aufgeheizt wird, dann erfolgt ein zweites Aufheizen und ein zweites Zinkbad und schließlich eine elektrische Schockbehandlung, um das Kristallgefüge des Überzugs aufzubrechen. Diese Behandlung des Drahtes führt zu keiner Verbesserung der physikalischen Eigenschaften des Stahls, da die erste Erwärmung so nahe an die Temperatur des 1. Zinkbads kommt, so daß der Temperaturanstieg begrenzt wird in erster Linie auf die Drahtoberfläche vor Eintritt in das Zinkbade Wenn tatsächlich das 1. Erhitzen und das anschließende 1· Zinkbad zu einer Änderung der kristallinen Struktur des Drahtes und einer Verbesserung der physikalischen Eigenschaften führen sollte, so würde die folgende Aufheizung jede stattgefundene Kristallstrukturänderung aus den ersten Stufen zerstören.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, deren Vorrichtung in Pig, 2 gezeigt ist, läuft das Band in der Wanne über zumindest zwei stationäre Führungen oder "Schuhe", die eine reibende Wirkung auf die entgegengesetzten Bandseiten während der Abscheidung des Zinks ausüben und damit die Ausbildung eines glatten und fehlerfreien Überzugs selbst dann sicherstellen, wenn das in das Zinkbad eintretende Stahlband oberflächlich noch Walzöle oder dergleichen aufweist,
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In der Wanne ist eine Bühne 31 vorgesehen, die an Ort und Stelle gehalten wird, durch ein drehbares Zahnrad 32, so daß sieh die Bühne von unter dein Niveau der Zinkschmelze durch Drehen entgegen dem Uhrzeigersinns entfernen läßt. Das horizontale leil 33 ist ein Positionsanzeiger unmittelbar über der Grenzfläche zwischen Zinlcschmelze und Atmosphäre, womit eine entsprechende Einstellung der Bühne möglich ist.
Die Bühne weist einen T-förmigen Rahmen 34 mit Rollen 22,23 an den unteren Enden auf, so daß das Stahlband im unteren Bereich der Wanne über diese beiden Rollen laufen kann. Am unteren Ende eines vertikalen Abstandhalters 37 befindet sich die stationäre Führung 36» die nach unten auf eine Oberfläche des Bandes drückt und damit eine reibende Wirkung auf diese Fläche ausübt. Die Oberfläche der Führung 36 ist vorzugsweise gekrümmt·
Eine ähnliche stationäre Führung 38 am unteren Ende des Abstandhalters 39 ist so vorgesehen, daß sie auf die entgegengesetzte Seite des Bandes nach oben drückt und eine reibende Wirkung ausübt.Nahe dem Austritt des Bandes aus dem Zinkbad befindet sich schließlich noch eine stationäre Führung 41» die am Rahmen 34 über den Abstandhalter 42 montiert ist. Durch die Führungen 36, 38 werden die beiden Bandflächen einer reibenden Wirkung ausgesetzt und zwar in gewissem Abstand vom Austritt des Bandes aus der Schmelze. Dadurch daß die reibende Wirkung in einem gewissen Abstand vom Austritt aus dem Bad auf dem Band stattfineet, wird eine weitere Einwirkung der Zinkschmelze ermöglicht, wodurch erst die gesamten Torteile der reibenden Wirkung zur Geltung kommen können«
Aus der US-PS 3 499 418 ist eine Verzinkung bekannt, bei der ein kontinuierlich laufendes Band durch ein Zinkbad und dann nach oben zwischen zwei übereinander angeordneten Führungsteilen in einigem Abstand über dem Bad unmittelbar über dem Badaustritt geführt wird. Diese Führungsteile sollen eine lose Bewegung oder ein Flattern des Bandes verhindern, wenn es
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zwischen Abstreifer η mit Gasstrahlen durchlauf Ii- Danach, sollen auch diese Führungsteile einen gewissen Einfluß auf die Haftung des Zinks auf dem Band haben in der Art eines "Bügeleffekts11.
Die reibende Einwirkung der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßeη Verfahrens ist aus zwei Gründen streng zu · unterscheiden von diesem "Bügeln"(US-PS 3 499 418), nämlich die Führungen.befinden sich in einem beträchtlichen Abstand vom Austritt des Bandes aus der Schmelze und greifen an beiden Seiten des Bandes an verschiedenen Stellen an· Es handelt sich also nicht um übereinander angeordnete Führungen.
Wird die reibende Wirkung der Führungsteile in einem gewissen Abstand vom Austritt aus dem Bad vorgenommen, so kann die Wirkung des Bades nach der reibenden Einwirkung noch fortdauern, wobei bei der reibenden Einwirkung Schmutz und andere Verunreinigungen von der Oberfläche entfernt und ein vollständiger Eontakt zwischen flüssigem Zink und Stahlfläche gewährleistet wird.
Es ist vorteilhaft, das Eeiben zuerst an der einen und dann an der anderen Bandseite vorzunehmen, da damit eine bessere Einstellung der reibenden Einwirkung als bei gleichzeitigem Kontakt auf beiden Seiten des Bandes möglich ist. Übereinander angeordnete Führungsteile nahe aneinander ergeben variierende Drucke an die Oberfläche des Bandes mit regellosen Stärkenvariationen innerhalb der normalen Toleranzen. Bei Aufbringung der reibenden Wirkung an einer Bandseite nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Druck zwischen dem Führungsteil und dem Band nur abhängig von der Bandspannung und der Versetzung des Bandes aus einem geradlinigen Weg zwischen den Rollen 22,
Wird ein längerer Aufenthalt des Bandes im Zinkbad als er bei einem einzelnen Durchgang hoher Geschwindigkeit durch
möglich ist. ein Bad begrenzter Dimensionen angestrebt, so kann man das Band ein oder mehrere zusätzliche Male um die Rollen 22, führen, wie dies schematisch durch die unterbrochene Linie in Fig. 2 angedeutet ist. Das Band kann gegebenenfalls bei
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jedem Durchgang der reibenden Wirkung der stationären Führungen 36, 38 ausgesetzt werden· Im allgemeinen reicht es jedoch aus, daß die reibende Einwirkung nur bei einem von mehreren Durchzügen durch die Schmelze stattfindet und zwar entweder beim ersten oder letzten, vorausgesetzt, daß noch ein gewisser Zeitabstand zwischen dem Reiben und dem Austritt des Bandes aus dem Zinkbad verbleibt« Dieser Weg soll zumindest etwa 1 m oder etwa 0,5 s sein zwischen Ende der Reibeinwirkung durch Mhrungsteil 38 und Verlassen des Zinkbades,
In der Praxis wird man normalerweise eine Vielzahl von Stahlbändern gleichzeitig und Seite an Seite über die Strom,'zuführenden Rollen und durch das Zinkbad führen, die von eigenen Rollen abgezogen und auf eigene Rollen aufgewickelt werden« Im allgemeinen wird dem Gehäuse 18 ein nicht-oxidierendes Gas für inerter Atmosphäre zugeführt. Anstelle der Bürsten 27 kann man auch Luftdüsen zum Abstreifen überschüssigen Zinks anwenden« Die Rolle 24 wird vorzugsweise gekühlt und ein Wasserbad zwischen Solle 24 und Aufwickelrolle 26 zum schnellen Herunterkühlen des Stahlbandes vorgesehen«
Beispiel 1
Ein Stahlband-12,7 mm breit, 0,55 mm dick, enthaltend 0,27 $ G
und 1,3 # Mn-wurde über eine Kupferrolle geführt, die 317»5 mm über dem Zinkbad angeordnet ist, und gelangte dann in die Zinkschmelze« Nach der Kupferrolle läuft das Band durch einen Luftspalt von 457 mm vor Eintritt in ein vertikales Gehäuse mit Inertgaszufuhr aus einem Verbrennungsprozeß. Der Druck im Gehäuse entsprach 89 mm WS, das Gas enthielt 0 $ Sauerstoff und etwa 5 # brennbare Substanzen.
Aus dem unteren in die Schmelze eintauchenden Teil des Gehäuses gelangt das Band in das Zinkbad, läuft über zwei Rollenpaare in 3 Windungen, um eine Eintauchlänge von 660 mm zu erreichen,und passiert dabei reibende ührungsglieder (Fig.2).Hacb Austritt aus dem Zinkbad läuft das Band 254 mm durch luft, dann zwischen einem Paar von luftdüsen, die gegeneinander gerichtet sind und in einem Abstand von 19 mm die Luft mit einer Geschwindigkeit von 210 l/min fördern. Das heiße Band mit der Schicht aus
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geschmolzenem Ziak läuft - daαα "2,1 m aufwärts, daaa über eiae 254 mm wassergekühlte Keramikrolle und schließlich durch eia tiefes Wasserbad nach untea, wo der Ziaküberzug erstarrt, woraufhin das fertige Baad auα aufgewickelt wird. Die Baadtemperaturea, Baadgeschwiadigkeiten, Badtemperaturen und die Werte für Zugfestigkeit,Dehauag und Duktilität siad in folgeader Liste zusammengestellt· Die Abschrecktemperatur lag bei den Tersuchen 1 bis 27 bei 4550C, für die Versuche 28 bis 33 bei 4670C, bei den Versuchen 34 bis 38 bei 47O0C und bei den Versuchen 39 bis 50 bei 4800C,
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BaQd-
- geschwin
digkeit
(fpm) m/s		 0,75 Band
Temp
(0E.
oC		 ) 715 10 - 98 2456377 649
(150) 0,75 (1320) 760 93,8 1A/1G-45 ■ Duktilitä
Biegung
900IT
Ver
such		 (150) 0,75 (1400) 805 102,5 ο
Dehnung		 2R
1 (150) 0,75 (1480) 825 Zugfestig
keit
("1000 psi) kg/mm		 106 6,3 2R
2 (150) 0,75 (1520) 840 (139) 109 6,3 2R
3 (150) 0,75 (1550) 860 (133) 110 6,6 2
4 (150) 1,75 (1580) 705 (146) 94 6,3 2
VJl (200) 1 (1300) 750 (151) 91,5 6,3 2
6 ' (200) 1 (1380) 770 (155) 96,5 5,6 2
7 (200) 1 (1420) 820 (156) 100 2,3 2R
8 (200) 1 (1510) 860 (134) 104 6,6 2R
9 (200) 1 (1580) 870 (130) 105,5 7,0 2R
10 (200) 1 (1600) 915 (137) . 110 7,6 2
11 (200). 1,25 (1680) 705 (142) 84,2 5,6 2
12 (250) 1,25 (1300) 735 (148) 88,5 .6,0 2
13 (250) 1,25 (1360) 760 (150) 91 5,3 3R
14 (250) 1,25 (1400) 790 (156) 98,5 7,6 3R
15 (250) 1,25 (1450) 825 (120) 99 6,0 3
16 (250) 1,25 (1520) 840 (126) 108,5 6,0 2
17 (250) 1,25 (1550) 870 (129) 107 7,0 2
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20 (300) 1,5 (1350) 805 (154) 112 5,3 4'
21 (300) 1,5 (1480) 825 (152) 113 7,3 3R
22 (300) 1,5 (1520) 870 (121) 112,5 7,7 IR
23 (300) 1,50 (1600) 900 (134) 124,5 5,3 IR
25 (300) 1,25 (1650) 730 (159) 89 5,0 1
26 (250) 1,25 (1350) 760 (161) 92 6,0 1 bei 80°
27 (250) 1,25 (1400) 785 (160) 98,5 5,0 2R
28 (250) 1,25 (1450) 825 (177) 95,5 6,3 2R
29 (250) (1520) (127) 7,0 2R
30 (131) 6,7 2R
31 (140) 7,0
(136)
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Band
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Ver
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keit
(1000 psi)kg/mm'		 91 6,0 2
32 (300) 1,5 (1300) 700 (140) 84,2 2,3 IR
33 (300) 1,5 (1380) 750 (134) 98 7,7 3
34 (300) 1,5 (1420) 770 (129) 98,5 8,0 2R
35 (300) 1,5- (1480) 805 (120) 93,8 8,3 2R
36 (3υ0) 1,5 (1520) 825 (139) 93 7,7 2R
37 (200) 1 (1350) 730 (140) 91,5 8,0 3
38 (200) 1 (1440) 780 (133) 94,5 ■ 8,3 3
39 (200) 1 (1460) 790 (132) 92 7,6 3
40 (200) 1 (1480) 805 (130) 91,8 7,0 3
41 (200) T (1500) 815 (134,5) 90,5 6,6 3 '
42 (200) 1 (1620) 880 · (131) 90,5 7,3 3
43 (250) 1,25 (1320) 715 (130,5) 90 7,3 3
44 (250) 1,25 (1400) 760 (128,5) 93,8 8,3 3
45 (250) 1,25 (1440) 780 (128,5) 95 9,0 3
46 (250) 1,25 (1480) 805 (128) 94 7,6 3
47 (250) 1,25. (1520) 825 (133) 94,5 7,0 3
48 (250) 1,25 (1550) 840 (135) 8,0 3
49 Beispiel 2 (134)
50 (134,5)
Es wurde eine weitere Versuclasreihe durchgeführt unter den gleichen Bedingungen und der gleichen Vorrichtung des Beispiels und zwar diesmal mit einem Band 2,7 mm breit, 0,1 mm dick aus einem Stahl, enthaltend 0,29 $ 0, 1,21 <fo Mn, 0,13 % Si und 0,01 % Al.
Das Abschrecken erfolgte bei den Versuchen 1 bis 16 bei 4150C, bei den Versuchen 17 bis 37 bei 4670C und 38 bis 57 bei 4800C
50983^/0829
-12-
- 12 τ 1A/1G-45 649
Ver
such		 Band
geschwin
digkeit
(fpm)		 m/s Band
Temp.
(0I1,)
oO		 Zugfestig
keit
[^1000 psi)		 (157) (119). (155) (123) m
ο
kg/mm		 Dehnung Duktilität
Biegung
900C IT -		 -13-
1 (200) 1 (1400)760 (134) (163) (129) (140) (132) 94 4,6 3
2 (200) 1 (1450)785 (138) (166) (153) (133) (138) 97 4,3 3
3 (200) 1 (1500)815 (152) (1350)730 (104) (1560)850 (145) (136) (134) 107 6,0 2R
4 (200) 1 (1550)840 (155) (1400)760 (1620)880 (136) (137) 109 6,3 2
U] (200) 1 (1620)880 (161) (1450)785 (1350)730 (134) (106,5) 113 5,6 2
6 (250) 1,25 (1400)760 (106) (1500)815 (1420)770 (136) (116) 74,5 6,6 2R
7 (250) 1,25 (1450)790 (130) (1450)790 (1350)730 (126) (140,5) 91,5 6,3 3
8 (250) 1,25 (1500)815 (142) (1510)820 (1380)750 100 5,0 2R
9 (250) 1,25 (1580)810 (1550)840 (1430)775 34/0829 110,5 6,0 2
10 (250) 1,25 (1640)895 (1600)870 (1480)805 115 6,0 2
11 (250) 1,25 (1700)925 (1520)825 117 5,3 2
12 (300) 1,5 (1550)840 73 8,0 4
13 (300) 1,5 (1200)650 83,5 6,6 3R
14 (300) 1,5 (1230)665 91 5,0 3
15 (300) 1,5 (1280)695 108 ' 6,6 2
16 (300) 1,5 102 7,3 2
17 (300) 1,5 5098 109 6,6 1
18 (200) 1 98,5 7,3 2R
19 (200) 1 93,8 6,3 2R
20 (200) 1 95,5 7,0 2R^
21 (200) 1 95,5 7,3 2R
22 (200) 1 94 7,0 2R
23 (200) 1 94,4 7,0 2R
24 (250) 1,25 88,5 7,0 2R
25 (250) 1,25 86,5 3,7 2R
26 (250) 1,25 93 6,0 2R
27 (250) 1,25 97 8,3 2R
28 (250) 1,25 94 7,3 2
29 (250) 1,25 96,5 8,0 ra2R
30 (300) 1,5 74,8 7,6 3
31 (300) 1,5 81,5 4,6 3
32 (300) 1,5 98,8 5,6 2R
1A/1G-45 649
Ver- Bandsuch geschwindigkeit (fpm)
m/s
Band
Tempo
(0P.) Zugfestigkeit ρ
(«1000 psi) kg/mar Dehnung Duktilität ■: io Biegung
9O0C IT
33 (300)
34 (300)
35 (300)
36 (300)
37 (300)
38 (200)
39 (200)
40 (200)
41 (200)
42 ,(200)
43 (200)
44 (250)
45 (250)
46 (250)
47 (250)
48 (250)
49 (250)
50 (25Q)
51 (300)
52 (300)
53 (300)
54 (300)
55 (300)
56 (300)
57 (300)
1,5 (1350)730 1,5 (1390)755 1,5 (1420)770 1,5 (1450)790 1,5 (1500)815 1 (1350)730 ■1 (1390)755 1 (1420)770 1 (1480)805 1 (1530)830 1 " (1600)870 1,25(1280)695 1,25(1310)710 1,25(1370)740 1,25(1430)775 1,25(1480)805 1,25(1525)828 1,25(1550)840 1,5 (1280)695 1,5 (1320)715 1,5 (1380)750 1,5 (1420)770 1,5 (1450)790 1,5 (1470)800 1,5 (1500)815 (134)
(143)
(143)
(153)
(156)
(135)
(133,5)
(129)
(132)
(126)
(128)
(123,5)
(112)
(135)
(129)
(129)
(128)
(133 >
(122,5)
(133)
(130)
(130)
(139)
(140)
(138)
100,5 100,5 108 110
93,9·,
88,5
86,5
78,5
91.
93,8
93,80
91,5
91,5
98,5
7,6 7,3 7,0 6,6 5,6 8,0 8,6 7,3 8,0 8,6 7,3 7,6 6,6 8,3 8,0 8,3 8,6 8,0 2,6
9,3 8,6 8,0 8,6 7,6 7*6
2R
2R
2R
2R
2R
2R
2R
2R
2Ri
2R
2R
2R
2R
Beispiel 5
In Abwandlung des Beispiels 1 wurde ein Stahlband 15,9 mm breit, 0,1 mm stark, 0,33 # C1 1,54 % Mn, 0,14 $ Si und 0,01 % Al den Untersuchungen unterzogen. Die Abschrecktemperatur der Versuche 1-bis 19 betrug 4150C ,.der Versuche 20 bis 37 4670C und der Versuche 38 bis 57 4800C.
- ' -14-
S09834/Q829
Band- Band
geschwin- Temp,
digkeit (0P.)
(fpm) m/s
oO		 1 (1420)770 115 805 - 1. 102,5 1A/1G-45 649 3 80°
Ver
such		 (200) 1 (1500)815 925 840 107 2R 80°
1 (200) 1 (1580)860 124 840 Zugfestig
keit ρ
(1000 psi)kg/mar		 113 Dehnung Duktilität
$> Biegung
900C IT		 2 60°
2 (200) 1 (1630) 1,25(1440)780 840 (140) 124 6,6 1 bei
3 (200) 1 (1700) 1,25(1480) 895 (152) 133,5 7,3 1 bei
4 (200) 1 (1760) 1,25(1550) 925 (161) 148 5,6 1 bei
5 (200) 1,25(1550) 700 (176) 107 5,3 2R
6 (250) 1,25(1550) 730 (190) 107 4,6 2 70°
7 (250) 1,25(1640) 760 (210) 109 1,3 2 30°
8 (250) 1,25(1700) 785 (152) 108 6,6 2 30°
9 (250) 1,5 (1300) 815 (152) 137,5 6,7 1 bei
10 (250) 1,5 (1350) 109, (155) 151 8,0 1 bei
11 (250) 1,5 (1400) 103 (153) 148,5 5,6 1 bei
12 (250) 1,5 (1450) 815 (195) 98,5 4,3 . 2R
13 (300) 1,5 (1500) 840 (215) 96,5 0,6 2R 60°
14 (300) 1,5 (1560) 840 (211) 104 1,0 2 70°
15 (300) 1 (1470) 880 (140) 107 5,3 2
16 (300) 1 (1500) 88 (137) 128,5 . 6,3 1 bei 90°
17 (300) 1 (1550) 715 (148) 126,5 6,3 1 bei 90°
18 (300) 1 (1550) 760 (152) 104 6,0 3
19 (200) 1 (1620) 790 (183) 115 4,0 1 bei 45°
20 (200) 1,25(1250) 825 5(180) 116 5,0 1 bei
21 (200) 1,25(1320) 840 (148) 117,5 6,0 IR
22 (200) 1,25('140O) 70 (164) 135 6,0 1 bei
23 (200) 1,25(1450) 715 (165) 101 6,7 2
24 (250) 1,25(1520) (167) 100,5 7,7 2R 90°
25 (250) 1,25('155O) (192) 103,5 2,3 2R 70°
26 (250) 1,5 (1270) (144) 108 6,7 2
27 (250) 1,5 (1320) (143) 121 6,7 1 bei
28 (250) (147) 124,5 6,3 1 bei
29 (250) (153) 94 8,3 2
30 (300) (172) 89 6,0 2R
31. (300) (177) 3,7
32 * (134) 5,7
(127) 6,0
§09834/0829
- 15 -
1A/1G-45 649
Ver
such		 Band
geschwin
digkeit
(fpm) m/s		 1,5 Band
Temp,
oG		 730 Zugfestig
keit ρ
(»1000 psi) kg/mm		 99 ■ Dehnung Duktiiität
Biegung
90άΌ IT
33 (300) 1,5 (1350) 770 (141) 109 6,7 2R
34 (300) 1,5 (1420) 780 (155) 114 8,0 2
35 . (300) 1,5 (1440) 805 (162) 122,5 6,0 2
36 (300) 1,5 (1480) 825 (174) 124 6,0 1 bei 90°
37 (300) 1 (1520) 705 (176) 99 5,3 1 bei 70°
38 (200) 1 (1300) 730 (141) 98,5 8,3 3R
39 (200) 1 (1350) 760 (140) 100,5 7,3 3
40 (200) 1 (1400) 780 (143) 100,5 8,3 3
41 (200) 1 (1450) 815 (143) 102,5 8,0 3
42 (200) 1 (1500) 840 (146) 112,5 8,5 2R
43 ( 200) 1,25 (1550) 705 (160) 101 5,6 1 bei 90°
44 (250) 1,25 (1300) 730 (144) 102,5 8,3 3
45 (250) 1,25 (1350) 760 (146) 105,5 9,0 2R
46 (250) 1,25 (1400) 785 (150) 110 9,6 2R
47 (250) 1,25 (1450) 107 (156) 128 7,3 1R
48 (250) 1,25- (1530) 840 ,5(182) 132 4,0 1 bei 70°
49 (250) 1,5 (1550) 650 (188) 94 4,6 1 bei 45°
50 (300) 1,5 (1200) 695 (134) 98 7,3 3
51 (300) 1,5 (1280) 715 (139) 105,5 6,6 3R
52 (300) 1,5 (1320) 96 (150) 108 8,3 3
53 (300) 1,5 (1370) 99 (153) 110 7,3 . 2R
54 (300) 1,5 (1410) 790 (156) 115 ■■ 7,0 2
55 (300) 1,5 (1450) 815 (164) 131 6,0 1 bei 90°
56 (300) 1,5 (1500) 107 (186) 125 6,0 1 bei 80°
57 (300) (1530) ,5(178) 4,6 1 bei 60°
-16-
509834/0829
- 16 - · 1A/10-45 649
Bei den Biegeversuchen wurde der Prüfling vertikal eingespannt und bis zum Bruch abwechselnd um 9O0O hin und her gebogen. Erfolgte der Bruch bereits bei der 1. 90°-Biegung, so wird dies mit 1 bezeichnet, beim Zurückbiegen in die Ausgangslage mit IR usw.
Aus obigem ergibt sich, daß man gute Ergebnisse erhält, wenn das Band auf etwa 548 bis 9800C vorgewärmt wird und dann auf eine. Temperatur von zumindest 87,50C unter der iDemperatur ab-
in
geschreckt wird, mit der es das Zinkbad eintritt Für eine optimale Kombination von Zugfestigkeit und Dehnung bevorzugt man eine Vorwärmtemperatur von etwa 700 bis 8700C und ein Abschrecken um zumindest 220° unter die iDemperatur, mit der das Band in das Zinkbad eintritt, wie etwa 455 bis 4820C.
Das Vorwärmen muß ausreichend lang erfolgen, um einen Temperaturausgleich zwischen außen und innen zu gestatten» Dazu benötigt man bei solchen Bändern zumindest 2 Sekunden zwischen leitender Rolle und Zinkbad, insbesondere etwa 3 bis 6 Sekunden·
Das Abschrecken muß ausreichend lang dauern, um das Band auf die Badtemperatur zu bringen. las wird im allgemeinen zumindest 1 s, vorzugsweise etwa 3 bis 20 s sein«
Für die Stromzuführung kann man anstelle einer Kupferrolle aucfe ein Bleibad anwenden, welches vor der Wegstrecke für das Vorwärmen des Bandes angeordnet wird· Blei benetzt Stahl nicht, so daß das Stahlband im allgemeinen durch' die Anwendung eines Bleibades nicht für die Galvanisierung ungeeignet wird. Es können jedoch oberflächliche Verunreinigungen durch die Bleischmelze benetzt werden und an diesen Fehlstellen kleine Bleitröpfchen haften bleiben« Aus diesem Grund bevorzugt man doch eine Kupferrolle anstelle eines Bleibades.
Bei obigen Ausführungen wirkt das Zinkbad als Elektrode, als Abschreckmedium und als überzugsmittel. Gegebenenfalls kann man Jedoch auoh einen eigenen leiter wie eine Kupferrolle un-
-17-SQ983WQ829
- 17 - 1A/1G-45 649
mittelbar vor Einlauf in das Zinkbad anordnen, worauf dabei zu achten ist, daß die ganze Laufstrecke zwischen 1. und Kupferrolle für das Aufheizen des Stahlbandes dient und dieses vor Eintritt in die Zinkschmelze keine Möglichkeit zum Abkühlen hat.
Patentansprüche
509834/0829

Claims (8)

  1. Patentansprüche
    ι 1· Verfahren zur Wärmebehandlung und Verzinkung von Stahlbändern, dadurch gekennzeichnet, daß diese über einen elektrischen Leiter in ein Zinkbad laufen und der zwischen elektrischen Leiter und Zinkbad fließende Strom zur Aufheizung des Bandes auf eine Temperatur von etwa 548 bis 9800C dient, das Band in das Zinkbad mit einer Temperatur von zumindest 5480C eintritt und darin auf eine Temperatur von zumindest 87,5° unter der Eintrittstemperatur abgekühlt wird und man in an sich bekannter Weise das verzinkte Stahlband nach Verlassen des Zinkbades abkühlt und aufwickelt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß man als elektrischen Leiter eine Kupferrolle anwendet«
  3. 3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband zwischen der Kupferrolle und dem Zinkbad vertikal durch ein Gehäuse mit inerter Atmo Sphäre läuft.
  4. 4· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Zinkbad auf einer Temperatur zwischen etwa 455 und 482° hält und das Stahlband eine Laufgeschwindigkeit von etwa 1 bis 1,5 m/s besitzt^
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man innerhalb des Zinkbades auf das laufende Stahlband eine reibende Wirkung ausübt.
  6. 6· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5t gekennzeichnet durch eine Kupferrolle als elektrischen Leiterin vertikales Gehäuse für Inertgasatmosphäre, eine Wanne für das geschmolzene Zink
    509834/0829
    -2-
    1A-45 649
    mit Stromableitung, Abstreifer für überschüssiges Zink von der Bandoberfläche und Mittel Kühlung und zum Aufwinden des verzinkten Stahlbandes.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Wanne für das Zinkbad mehrere Führungsteile aufweist, die auf die Oberflächen des laufenden Bandes eine reibende Wirkung auszuüben vermögen und sich in der Wanne in einem Abstand von Badaustritt des Bandes befinden.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch g e k e η η zeichne t , daß die reibenden Mhrungsglieder für die beiden entgegengesetzten Bandflächen hintereinander angeordnet sind. .
    $09834/0829
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