DE2531944A1

DE2531944A1 - Verfahren zur herstellung hochfester kaltformteile

Info

Publication number: DE2531944A1
Application number: DE19752531944
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Ing Roessel
Original assignee: VEB SCHRAUBENKOMBINAT
Current assignee: VEB SCHRAUBENKOMBINAT
Priority date: 1975-07-17
Filing date: 1975-07-17
Publication date: 1977-02-03

Description

Verfahren zur Herstellung hochfester Kaltformteile De Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hochfester Kaltformteile, beispielsweise Schrauben und Muttern, aus unlegierten oder niedriglegierten Kaltformstählen.
Die bisher bekannten Verfahren zur Herstellung hochfester Kaltformeteile (#ZB # 750 N/mm²) bestehen in der Formgebung unleginrter tzw. niedriglegierter Kaltformstähle it anschließender vergütung, weiterhin in der Formgebung unlegierter und niedriglegierter Kaltformstähle, die bereits durch eine vorausgehende Wärmebehandlung (Vergüten, Aufkohlen) die notwendigen Festigkeitseigenschaften erhalten, ferner in der Durchführung bestimmter Fließpreßverfahren oder in mehreren nacneinander durchgeführten Umformvorgängen mit gleicher Verformungsrichtung, beispielsweise die stufenweise Kaltumformung von handelsäblichen stab- oder drahtförmigen Stählen geringer Festigkeit zu profilierten Bewehrungsstählen.
Die bekannten Herstellungsverfahren weisen Nachteile auf, derart, daß durch den Vergütungsprozeß kein kontinuierlicher Fertigungsablauf erreicht wird, eine der Kaltformgebung vorausgehende Wärmebehandlung umfangreiche Anlagen und einem erhöhten Kraftbedarf beim nachfolgenden Stauchen bedingt, die Fließpreßverfahren einen größeren Werkzeugaufwand hinsichtlich Menge und Formgestaltung sowie Spezialmaschinen erfordern und die stufenweise Kaltumformung mit gleicher Verformungsrichtung für die erstellung von hochfesten Schrauben, Muttern und ähnlichen Kaltformteilen nicht anwendbar ist.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, hochfeste Kaltformteile, beispielsweise Schrauben und muttern, durch Verminderung der Lohn-, Energie- und Materialkosten wirtschaftlicher herzustellen, günstigere Voraussetzungen für die automatische Fertigung derselben zu schaffen und eine höh-rs Gleichmäßigkeit der Festigkeitseigenschaften zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ilerstellung hochfester Kaltformteile aus unlegierten oder niedriglegierten Kaltformstählen durch Kaltverfestigung infolge Querschnittsveränderung des verwendeten handelsüblichen stah- oder drahtförmigen Stahls mit anschließender effektiver Kaltumformung zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird die Auf gabe gelöst durch die Kombination der Festigkeitserhöhung des im weichgeglühten Zustand oder Walzzustand verwendeten unlegierten oder niedriglegierten Kaltformstahls mit einem Eohlenstoffgehalt unter 0,6 % und einer Zugfestigkeit über 500 N/mm2 infolge Kaltverfestigung, beispielsweise durch Ziehen, bei Querschnittsveränderung des stab- oder drEltförmigen Stahles in Abhängigkeit von den geforderten Festigkeitseigenschaften des fertigen Kaltformteiles unter Zugrundelegung der Fließkurve des verwendeten Kaltformstahles mit einem sich anschließenden weiteren Formgebungsprozeß in entgegengesetzter Verformungsrichtung, beispielsweise Stauchen unter günstigen Umformbedingungen. Die für die weitere gute Kaltformbarkeit günstige Querschnittsveränderung liegt in einem Bereich von vorzugsweise 20 bis 60 *.
Der technisch-ökonomische Vorteil der Erfindung besteht darin, daß zur Erreichung der erforderlichen Festigkeit, beispielsweise von Schrauben, Muttern und dergleichen die technologisch und kostenmäßig aufwendige Wärmebehandlung entfallen kann, wobei eine wirtschaftliche Kaltformbarkeit des verfestigten Kaltformstahls gewährleistet ist.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden: Es zeigen: Fig. 1 - ein Diagram zur Darstellung der Formänderungs festigkeit in Abhängigkeit von der Querschnitts abnahme (als logarithmische Formänderung), Sig. 2 - ein Diagramm zur Darstellung der Stauchspannung in Abhängigkeit von der Querschnittsabnahme bei einem Stauchgrad von #k= 1,0.
Gemäß der Erfindung wird eine Sechskantschraube M 8 x 4, aus Stahl CQ 35 beispielsweise in folgenden Verfahrensschritten hergestellt: - Der Kaltstauchstahl 10,5 mm wird weicheglüht ( #ZB= w00...560 N/mm2) und danach gebeizt und phosphatiert.
- Durch Ziehen des Drahtes an einem Durchmesser von 7,09 mm (Querschnittsabnahme ca. 54,3 g) wird eine Zugfestigkeit von #ZB>800 N/mm² erreicht.
- Das Sertigstellen der Schraubenrohlinge erfolgt durch Kaltformen in entgegengesetzter Verformungsrichtung auf einer Mehrstufenpresse mit anschließendem Gewindewalzen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, den unlsgierten oder niedriglegierten Kaltstauchstahl bereits mit solchen Festigkeitseigenschaften unter Berücksichtigung der Verfestigung des Ausgangsmaterials dem Formgebungsprozeß zuzuführen, die von dem jeweiligen Kaltformfertigteil gefordert werden.
Nachdem je nach Stahlmarke der Ealtformstahl im weihgeglühten oder im Walzzustand zur Weiterverarbeitung vorliegt, erfolgt die erforderliche Festigkeitssteigerung gemäß dem Ausführungsbeispiel infolge Verfestigung des Drahtes oder Stangenmaterials beispielsweise durch Ziehen. Die hierbei notwendige Querschnittsabnahme steht im Verhältnis zur geforderten Festigkeit (Fig. 1) und des benötigten Ausgangsdurchmessers des fertigen Kaltformteils, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel für das Erreichen des Gewindenenndurchmessers bei der nachfolgenden Gewindeher stellung noch vornanden sein muß. Durch die nachfolgende An-Wendung eines Formgebungsverfahrens mit entgegengesetzter Verformungsrichtung, beispielsweise Kaltstauchen, ergeben sich besonders günstige Löglichkeiten für den Kraftbedarf durch Ausnutzung des Bauschingereffektes. Die in diesem Fall für einen kaltverfestigten Stahl beim Umformen auf zuwendende Preßkraft ist geringer bzw. gleich der bei Verwendung eines nicht verfestigten Stahles, wenn die Bedingungen entsprechend Fig. 2 eingehalten werden.
Die Kombination der Formgebungsverfahren mit entgegangesetzter Verformungsriohtung kann auch in umgekehrter Reihenfolge, wie beschrieben, erfolgen.

Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Herstellung hochfester Kaltformteile mit einer Zugfestigkeit #ZB#750 N/mm² und einer Streckgrenze #S#600 N/mm², beispielsweise Schrauben und Muttern, bestehend aus der Kombination der Festigkeitserhöhung des im weichgeglühten Zustanu oder Walzzustand verwendeten unlegierten oder niedriglegierten Kaltformstahls mit einem Kohlenstoffgehalt unter 0,6 % und einer Zugfestigkeit über 500 N/mm2 infolge Kaltverfestigung, beispielsweise durch Ziehen, bei Querschnittsveränderung des stab- oder drahtförmigen Stahles in Abhängigkeit von den Qeforderten Pestigkeitseigenschaften des fertigen Kaltformteiles unter Zugrundelegung der Fließkurve des verwendeten Kaltformstahles mit einem sich anschließenden weiteren Formgebungsprozeß in entgegengesetzter Verformungsrichtung, beispielsweise Stauchen unter günstigen Usformbedingun£en, wobei die für die weitere gute Kaltformbarkeit günstige Querschnitesveränderung in einem Bereich von vorzugsweise 20 bis 60 w liegt.