DE2551048C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Metallblechen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Metallblechen

Info

Publication number
DE2551048C2
DE2551048C2 DE2551048A DE2551048A DE2551048C2 DE 2551048 C2 DE2551048 C2 DE 2551048C2 DE 2551048 A DE2551048 A DE 2551048A DE 2551048 A DE2551048 A DE 2551048A DE 2551048 C2 DE2551048 C2 DE 2551048C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling
aerosol
sheet
liquid
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2551048A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2551048A1 (de
Inventor
Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Creusot Loire SA
Original Assignee
Creusot Loire SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Creusot Loire SA filed Critical Creusot Loire SA
Publication of DE2551048A1 publication Critical patent/DE2551048A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2551048C2 publication Critical patent/DE2551048C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Härten von Metallblechen, bei dem die Bleche eine Kühlkammer oder mehrere hintereinander angeordnete Kühlkammern durchlaufen und hierbei einem zu den Blechobcrflächen parallelen Strom aus Aerosol mit
ίο einer Flüssigkeit als Schwebestoff, wobei das Massenverhältnis von Flüssigkeit zu Gas zwischen den 'Vcrten 3 und 9 liegt, ausgesetzt sind, und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Erfindung ist bei Stählen anzuwenden, die nach dem Walzen und Durchlaufen durch einen Rollenherdofen zweckmäßigerweist einer Abschreckungshärtung <>nd einem Wiederanlassen unterworfen werden. Die Erfindung ist so bei der Behandlung von Blechen aus schweißbaren Stählen mit hoher Elastizitätsgrenze
M anzuwenden, die schwach legiert sind, bei Stahlblechen mit hoh;r Härte, Stahlblechen zur Verwendung bei niedrigen Temperaturen. Die Erfindung gestattet insbesondere das Härten von Blechen mittlerer und großer Stärke.
Durch Abkühlen kann sich der metastabile Austenit eines Kohlenstoffstahls in mehrere Phasen umwandeln, je nach der Abkühlgeschwindigkeit. Bei hohen Abkühlgeschwindigkeiten erhält man eine martensitische Struktur, für weniger hohe Abkühlgeschwindigkeiten ein Zwischenstufengefüge. Durch dieses ergibt sich eine Erhöhung der Elastizitätsgrenze. Die Härtbarkeit von Stahl ist im wesentlichen eine Funktion des Austenits, insbesondere der Austenit-Korngröße und der in dem Austenit gelösten Elemente. Zugaben von Elementen wie Nickel, Mangan, Molybdän, Chrom und Bor werden angewendet, um die Härtbarkeit zu verbessern. Es ist möglich, den Gewinn in bzw. die Ersparnis an Zusatzelementen anzugeben, der durch eine schnelle Abschreckungshärtung erzielbar ist. Beispielsweise ist
für ein Blech von 20 mm Stärke der Übergang von einer Härtung durch Aufsprühen zu einer Härtung durch Eintauchen äquivalent zu einer Verringerung von 1% des Gehaltes an Chrom oder einer Verringerung von 03% deü Gehaltes an Nickel oder einer Verringerung von 0,75% des Molybdängehaltes. Dadurch wird das Interesse verständlich, das an einer Einrichtung für Abschreckungs- oder schnelle Härtung für die Behandlung der schwach oder mäßig legierten Stähle besteht.
Es sind mehrere Verfahren und Vorrichtungen bekannt,die zum Härten von Blechen dienen.
Eine erste Einrichtung führt das Härten durch Besprühen der Bleche durch. In dieser Einrichtung versprühen Düsen Druckwasser auf die oberseitige und die unterseitige Fläche des Bleches, während dieses eine Translationsbewegung erfährt. Diese Einrichtung hat zwei Nachteile: Die Abkühlgeschwindigkeit ist tatsächlich ungenügend, was nur die Behandlung von Stählen gestattet, die eine relativ große Menge von Härtungselementen enthalten. Diese Einrichtung ist infolgedessen ungeeignet für das Härten von schwach legierten Stählen, die gute Schweißeigenscnaften aufweisen.
Man hat mit der Entwicklung der Härteeinrichtungen mit Roüen erhebliche Fortschritte gemacht. Diese Einrichtungen haben es gestattet, martensitische Stahle
f>> geringer Härtbarkeit, infolgedessen besserer Schweiß fähigkeit, zu harten. Fine erste F.innehtung einer Härtung mit Rollen ist in der FR-PS 14 15912 beschrieben. Sie umfaßt drehangetnebene Rollen, die
dem Blech cine gleichnä3ige Geschwindigkeit geben, wobei das Blech viel schneller und gleichmäßiger angetrieben wird. Die Rollen sind beiderseits des Bleches derart angeordnet, daß sie die Gefahren von Verformungen auf ein Kleinstmaß herabdrücken. Das Härten erfolgt mit Hufe von Zerstäubungsdösenreihen für Wasser unter hohem Druck, die jeweils zwischen den Rollen angeordnet sind. Verbesserungen dieser Vorrichtung sind in den FR-PS 14 71 847 und 15 06 919 beschrieben; sie gestatten eine gleichmäßigere Anwendung des Härtungswassers, indem man Rollen mit äußeren Bandagen verwendet. Die zuletzt erwähnte FR-PS 15 06 919 beschreibt eine Vorrichtung, die Rollen mit Bandagen enthält, zwischen denen das Blech hindurchläuft, und Organe, die das Zerstäuben des Kühlwassers an dem Einlaß der Vorrichtung durchführen. Der Vorhang des Kühlmediums trifft das Blech unter einem gewissen Winkel derart, daß das Kühlmedium nach der Blech-Austrittsseite hin austritt und zwischen den Bandagen der Rollen hindurchströmt. Die Wasserstrahlen greifen das Blech auch zwischen den Rollen ungefähr senkrecht und unter hohem Druck an, um die Erwärmung zu vermeiden, die die Ausbildung eines Dampffiimes hervorruft, und um außerdem das Anstauen von Wasser zu unterbinden. Der Wasserdurchsatz ist sehr bedeutend, was die Verwendung eines Wasservorratsbehälters großer Kapazität und eine sehr leistungsfähige Pumpenanlage voraussetzt Um zu verhindern, daß die Wassersprühdüsen, die dauernd mit guter Wirksamkeit arbeiten sollen, durch Galmei oder Zinkoxid zugesetzt werden, ist vorgeschlagen worden, die Bleche in Öfen mit überwachter Atmosphäre aufzuheizen, was die Bildung von Galmei vermeidet, aber die Einrichtungskosten erheblich erhöht.
Außer den obenerwähnten Nachteilen hat eine bekannte Einrichtung den Nachteil, daß zwischen den Rollen an derjenigen Stelle, an der das Blech frei ist, eine maximale Kühlung bewirkt wird. Dies führt häufig zu örtlichen Verformungen des Bleches. Die dadurch bedingten Planier- bzw. Glättungsarbeiten sind schwierig und kostspielig.
In der FR-PS 10 61 650 hat man bereits vorgesehen, das Härten eines Bleches dadurch zu erzielen, daß man während der Bewegung des Bleches eine Zugkraft auf das Blech ausübt und ein Kühlmedium auf beiden Seiten des Bleches aufsprüht. Das Angreifen der Kühlstrahlen erfolgt senkrecht zu den Blechflächen. Auch hier zeigen sich die meisten Nachteile der mit Rollen versehenen Härtungseinrichtung.
Aus der FP-PS 2120 966 ist ein Verfahren der eingangs genannten Ar* bekannt, bei dem ein Wasser-Li'ft-Aerosol aus über und unter dem Blech angeordneten, leicht in der Blechbewegungsrichtung geneigten und aufeinanderfolgenden Düsen austritt und in dieser Richtung abströmt. Dabei ist der Luftdurchsatz durch die Düsen begrenzt, und der Durchsatz des Aerosols ist, auch wenn über die ganze Breite des Bleches verlängerte Düsenschlitze verwendet werden, quer zur Durchlaufrichtung des Bleches nicht konstant, so daß das Blech noch nicht optimal intensiv und nicht gleichmäßig abgekühlt wird.
Schließlich ist es aus der FR=PS 22 17 425 bekannt, ein Metallblech beidseitig durch eine Wasserströmung quer zur Durchlaufrichtung des Bleches zwischen Walzen abzukühlen, wobei das Blech zusätzlich unter Zugbeanspruchung gehalten wird. Hierdurch wird zwar die Gleichmäßigkeit der Abkühlung verbessert, doch ergeben sich als Nachteile Abdichuingsprobleme. ein erheblicher Wasserverbrauch, ein kompliziertes Wasserumlaufleiuingssystem und eine Unvollkommenheit der Abkühlung wegen der Bildung von Dampffilmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Abkühlung der Bleche ohne zu große Kühlflüssigkeitsdurchsätze und Abdichtungsprobleme homogenisiert und bei Bedarf intensiviert wird. Außerdem soll die Erfindung dafür geeignete Vorrichtungen zur Verfügung stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Aerosol unter gesonderter Einführung von Flüssigkeit und Luft erzeugt und in der oder den Kühlkammern quer zur Durchlaufrichtung der Bleche geführt wird und daß zusätzlich zum strömenden Aerosol senkrecht zu diesem und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bleches Flüssigkeit oder Flüssigkeit und Luft eingedüst werden.
Durch die gesonderte Einführung der Flüssigkeit und der Luft und durch die Führung des Aerosols quer zur Blecheinführongsrichtung ergibt sich eine homogenere Kühlung, wobei die Homogenität duru1, die zusätzlich eingedüste Flüssigkeit oder Flüssigkeit und Luft gesteigert wird.
Die Intensität der Kühlung läßt sich gleichzeitig mit diesem zusätzlichen Eindosen erhöhen, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung während des Durchganges des Aerosols Turbulenzen in der Kühlkammer erzeugt werden.
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und die erfindungsgemäße Vorrichtung zu dessen Durchführung sind in den Unteransprüchen 3 bis 9 gekennzeichnet.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung machen es möglich, Bleche mit einer großen Abkühlgeschwindigkeit zu härten bzw. abzuschrecken. Die sehr hohen Abkühlgeschwindigkeiten werden erhalten, ohne daß man zu große Kühlmediumdurchsätze verwendet. Die Erhöhung der Wirksamkeit des Härtens macht es möglich, bei bestimmter Zusammensetzung dickere Bleche zu härten und bei konstanten Kennwerten und Dicken den Gehalt an Kohlenstoff und Legierungselementen in einem erheblichen Maß zu verringern. Diese Verringerung des Gehalts an Legierungselementen und des Gehalts an Kohlenstoff bringt eine wesentliche Verbesserung der Schweißbarkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Stähle und macht es möglich, Stahlarten hoher Schweißbarkeit zu verarbeiten, die hohe Elastizitätsso grenzen haben. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben eine Härtung großer Homogenität.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung machen es möglich. Produkte zu erhalten, die seh- el et; sind. Diese Verbesserung gestattet eine nennenswerte Verringerung der Planier- und der Vorplanierarbeit, wav. einerseits eine Reduzierung der Fabrikationszeiten und andererseits eine Verringerung der restlichen Spannungen gestattet, die durch diese Maßnahmen erzeugt werden; diese Spannungen können Verformungen beim Schneiden hervorrufen und die Faltbarkeit verringern.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäC der Erfindung gestatten es. Stahlbleche zu behandeln und
h", solche Bleche mit einer gegebenen Zusammenstellung wesentlich höherer mechanischer Eigenschaften ohne wesentliche Verformungen oder mit leicht zu beseitigenden gleichmäßigen OlHTfliichenvcrforinungcn zu
erhalten.
Die Erfindung wird nunmehr ausführlicher unter Bezugnahme auf Ausfi'ihrungsl ■ ispiele beschrieben, die lediglich als Beispiele zu weiten und in der Zeichnung veranschaulicht sind. Inder Zeichnung zeigt
Fig. I einen Schnitt im Sinne der Bewegung des Bleches durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungs· gemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 einen Schnitt in Richtung der Bewegung des Bleches durch eine andere Ausführungsform der tu erfindungsgemäfV.'n Vorrichtung;
F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A der F i g. I und 2 einer ersten Lösung für die Erzeugung und die Strömung des Aerosols;
F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie A-A der I- i g. I r> und 2 einer zweiten Lösung für die Erzeugung und die Strömung des Aerosols;
F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 und 2 einer dritten Lösung für die Erzeugung und die
SirüiViüüg des Aeroso's, Und 2"
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 und 2 einer vierten Lösung für das Erzeugen und die Strömung des Gemisches.
Die in Fig. 1 veranschaulichte Härtungsvorrichtung ist am Ausgang eines Rollenherd-Ofens 1 angeordnet. das zu behandelnde Blech bewegt sich im Sinne des Pfeiles f. Das Einführen des Bleches in die Härtungsvorrichtung ist durch Rollenpaare 2 gewährleistet.
Das Härtungsmedium wird in einem dicht abgeschlossenen Raum geführt, der eine Kühlkammer 61 bildet, die 3d von dem Blech derart durchquert wird, daß die beiden Flächen einer gleichen Blechlänge dem Härtungsmedium ausgesetzt werden. Das Blech dringt in den geschlossenen Raum zwischen einem Paar von Rollen 3 ein und wird aus dem Raum zwischen einem Paar von J5 Rollen 4 herausgeführt. Der Raum ist überdies durch Abdeckungen 5t begrenzt, die jeweils zwischen einer Rolle 3 und einer Rolle 4 auf einer Seite der Durchzugsebene des Bleches liegen und durch äußere Abdeckungen 8, die an der Einlaß- und der Auslaßseite angeordnet sind. Dichtungen 9. die in den Abdeckungen eingesetzt sind und auf den Rollen reibend gleiten, tragen zur Abdichtung der Kühlkammer 61 bei. Zumindest eine der Rollen jedes der Rollenpaare 3 und 4 bildet eine vertikal bewegliche Rollenführung. Diese Führung ist einem Spannmechanismus 31 und 41 unterworfen, der das Anliegen der Rollen an dem Blech und so die Abdichtung des Raumes gewährleistet, der die Kühlkammer 61 bildet. Damit die Rollen nicht das heiße Blech walzen, wird der Anlage- oder Festspanndruck kontrolliert. Das Rollenpaar 2, das zwischen dem Ofen und dem Rollenpaar 3 liegt, gewährleistet die Führung des Bleches, indem es sein Einführen in die eigentliche Härtungsvorrichtung erleichtert: das Anlegen dieser Rollen an das Blech erfolgt durch den Mechanismus 21.
Die Strömung des Kühlmediums wird geteilt, wenn das Blech durch die Kühlkammer 61 hindurchgeführt wird, und zwar zwischen einem oberen Strömungsfluß und einem unteren Strömungsfluß. Das Kühlmedium strömt quer zur Blechtransportrichtung und parallel zur Bkchoberfläche.
Nach den Fig.3—6 sind die Abdeckungen auf einer Seite eines Blechrandes durch ein Gehäuse 53 verbunden oder vereinigt, das eine Kammer 612 bildet, in der das ganze. Kühlmedium oder ein Teil dieses Kühlmediums erzeugt wird. Am Ende der Kammer auf der Seite des anderen Blechrandes an der Ausströmseite, bezogen auf den Umlauf des Aerosols, isl ein 611 für das Ausströmen des Aerosols wir gesell en.
Die Abkühlung des Bleches 20 an tier AuslaOseitc der Kühlkammer 61 hinter den Rollen 4 wird durch Zerstäuben eines Kiihlmediums mit Hilfe von Düsen 19 ve! vollständig'.
Die Strömung des Aerosols übt praktisch keinen Impuls auf das Blech aus. (-line sorgfältige Wahl des Aerosols macht es möglich, gleichmäßigen Wärmeaustausch aiii der einen und der anderen SrMe ties Bleches zu erzielen, was jede Verformung aufgrund thermischer Unterschiede verhindert Die thermischen Beanspruchungen, die während der Kühlung entstehen, wirken einander entgegen.
Nach einem Merkmal der I rfindung ist das Kühlmedium ein Flüssigkeitströpfchen-I.uft-Ciemiseh. el. h. ein Aerosol. Dieses Aerosol wird vorzugsweise durch feine Wasserpartikel als flüssige Phase und Luft oiler Wasserdampf als gasförmige Phase gebildet. Das Verhüll"!
zweckmäßigerweise in Grenzen von J bis 9 bleiben. Die Wirksamkeit des Aerosols ist zum Teil auf die außerordentliche Bedeutung der latenten Verdampfungstemperatur zurückzuführen, die unter Berücksichtigung der Erwärmung der Wasserteilchen 2.6 Millionen Joule je Kilogramm Wasser absorbiert. Dieser Wert ist beträchtlich im Vergleich zu den geringen Mengen von Wärme, die von homogenen Flüssigkeiten aus dem Blech b. ^ausgezogen werden. Die Strömungsgeschwindigkeiten des Aerosols liegen zweckmäßigerweise zwischen 10 und 40 m/s.
Da die flüssige Phase entsprechend dem Weiterströmen des Aerosols teilweise verdampft, ändert sich das Verhältnis der flüssigen Masse zur gasförmigen Masse. Die in den F i g. 3 bis 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiele machen es möglich, das Verhältnis der flüssigen zur gasförmigen Masse des Aerosols längs des Strömungsweges zu verändern und im wesentlichen die Wirksamkeit des Wärmeaustausches gleichzuhalten. Die Homogenität des Kühlvorganges wird verbessert. Gemäß F i g. 3 sind Düsen 15 und 16 vorgesehen, um die Flüssigkeit und/oder das Gas. die zusammen das Aerosol bilden, einzuführen. Diese Düsen sind symmetrisch relativ zu dem Blech angeordnet, damit die Abkühlung symmetrisch ist. Das Eindüsen von Flüssigkeit und/oder Gas vergrößert das Volumen des Aerosols entsprechend seinem Voranschreiten. Man kann ggf. die dargestellte Variante vorsehen, d. h. eine progressive Vergrößerung des Querschnitts der Kühikammer 61 im Sinn der Strömung. Ein Teil des Aerosols wird in der Kammer 612 gebildet, wobei die Düsen 12 Flüssigkeit und die Düsen 13 Luft unter Übeioruck liefern.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 wird ebenfalls ein Teil des Aerosols in der Kammer 612 erzeugt. Das Einspriihen von Flüssigkeit und/oder Gas ist wieder durch die Düsen 15 und 16 längs des Aerosolströmungsweges vorgesehen. Aerodynamische, impulserzeugende Führungen 26, die zusätzlich in den Abdeckungen oder an diesen angebracht sind, begünstigen die Turbulenz. Die Strömung des Aerosols wird durch den Überdruck in den Kammern 612 und 61 hervorgerufen.
Bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen bringt der Überdruck, der die Strömung des Aerosols erzeugt. Leckströmungen des Aerosols nach außen mit sich.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den F i g. 5 und
b wird clic Strömung durch Erzeugung eim's Untcrdriieks am Auslaß 611 aus der Kühlkammer mit Hilfe einer mehrstufigen Dampfinjektor-Pumpe 17 er/ielt. Die Abdichtungen haben dann die Aufgabe, das Eintreten von Luft ,u verhindern. Fin nicht dargestellter ufif! an sich bekannter Apparat der /um Beseitigen von Teilchen eines flüssigen Anteils dient, die in dem Aerosol vorhanden sind, kann /wischen den Auslaß und die Dari.'sfinjektor-Pumpe 17 eingefügt werden, um eine bessere Wirkungsweise der Pumpe zu erzielen.
Die Strömung kann auch gleichzeitig durch Erzeugung eines Unterdruck* am Austrittsend'.· 611 der Kühlkammer 61 und durch Er/eiigung eines IJberdrukkes auf der Eintrittsseite der gleichen Kühlkammer hervorgerufen werden.
Hei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 bewirkt man das Einströmen einer Flüssigkeit durch Düsen 15. die in der Kühlkammer 61 vorgesehen sind; ein Teil des Aerosols wird in der Kammer 612 durch die Hiissigkei'.sdüsen !? llr)d f'ie l.nftdüscn 18 erzeugt. Luftdüsen 27 werden falls notwendig, jeweils neben den Düsen 15 vorgesehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6 sind ebenfalls Düsen 15 und 27 vorgesehen, und außerdem sind die Kammerabdeckungen längs der Strömung bei 26 so ausgebildet, daß stärkere Turbulenzen erzeugt werden, wobei die Strömungsgeschwindigkeit wieder durch die Dampfinjektor-Pumpe 17 bestimmt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 umfaßt die Vorrichtung zumindest zwei Kühlkammern 61 und 62. in denen jeweils ein Aerosol senkrecht zur Beweg ngsrichtung /'des Bleches strömt. Die Kühlkammer 61 ist begrenzt durch ein Paar von Rollen 3 an der Eintrittsseite, durch die Abdeckungen 51 oberhalb und unterhalb des Bleches, durch eine seitliche Abdeckung oder ein Gehäuse 53 und durch einen seitlichen Auslaß 611 (diese beiden Elemente sind in den Querschnitten der Fig. 3 bis 6 dargestellt). Die Kühlkammer 62 ist durch ein Paar Rollen 4 an der Eintrittsseite, durch die Abdeckungen 52 oberhalb und unterhalb des Bleches, durch ein dem Gehäuse 53 ähnliches oder gleiches seitliches Gehäuse, durch einen seitlichen, dem Auslaß 611 ähnlichen Auslaß begrenzt. Das Gehäuse 53 und der Auslaß 611 sind in den Querschnitten der F i g. 3 bis 6 gezeigt. Die Trennung zwischen den Kühlkammern 61 und 62 erfolgt vorzugsweise durch Zwischenrollen 7. die durch einen Mechanismus 71 an das Blech angepreßt werden. Die erste Kühlkammer ist dazu bestimmt, eine sehr energische Abkühlung zu erzeugen, um ein »schwarzes« Blech zu erhalten, d. h. ein Blech, dessen Oberfläche weniger als 2000C hat: die Abkühlgeschwindigkeit wird durch die thermische Impedanz des Bleches bestimmt. Die Kühlkammer 62 ist dazu bestimmt, den thermischen Austausch des schwarzen Bleches weiterzuführen. Der thermische Wärmeaustauschfluß ist wesentlich geringer, was eine Energieersparnis mit sich bringt Die beiden Zonen tauschen im Mittel gleichviel Wärme aus, aber die Länge der Kühlkammer 62 ist größer als die der Kühlkammer 61. Die Kennwerte des Aerosols, die Strömungsgeschwindigkeit dieses Aerosols und die Turbulenz dieses Aerosols können
vorzugsweise in den beiden Kühlkammern unterschiedlich sein. Auch das Verhältnis der flüssigen Masse zur gasförmigen Masse in dem Aerosol, das durch die Kühlkammer 61 strömt, kann von dem entsprechenden Verhältnis des durch die Kühlkammer 62 strömenden Aerosols abweichen. Die dritte Abkühlzonc hat eine einfache zusätzliche Zerstäubung durch Düsen 19, so dall man das Blech auf eine Temperatur bringt, die eine leichtere Handhabung ermöglicht. Die Mittel für die Bildung des Aerosols, seiner Turbulenz, seiner Strömung entsprechen den Mitteln, die in bezug auf die F i g. 3 bis 6 beschrieben wurden.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich, wie folgt: Das vordere Ende des Bleches geht zwischen den Rollen 2 und dann zwischen den Rollen 3 hindurch. Der Blechanfang dringt dann in die Kühlkammer 61 ein, in der bereits das Aerosol strömt, dann ggf. in die Kühlkammer 62. Das vordere Ende des Bleches erfährt also eine normale Abschreckungskühlung. Die Strömung des Aerosols geht weiter, bis das hintere Ende des Bleches die Rollen 4 verlassen hat, was auch ein normales Abschreckungshärten des hinteren Endes des Bleches ermöglicht.
Die gesamte Anlage, die aus den Rückhalte- oder Festhalterollen 3, den Antriebsrollen 4 und ggf. Zwischenrollen, den Antriebsmitteln dieser Rollen, den Mitteln zur Begrenzung der Kühlkammer 61 oder der Kühlkammern 61 und 62, den Mitteln zur Erzeugung des Aerosols, den Mitteln, die zum Abführen und zur Erzeugung der Strömung des Aerosols dienen, kann fest angeordnet sein. Die Anordnung kann aber auch auf einem beweglichen Wagen oder Schlitten aufgebaut sein. Der Schlitten wird alsdann auf Gleisen parallel zur Richtung der Bewegung des Bleches geführt und durch eine Winde auf diesen Gleisen bewegt.
Das Härten des Bleches soll an einem ebenen Blech durchgeführt werden. Die ebene Gestalt des Bleches kann vor dem Eintreten des Bleches in die erste Härtungskammer 61 hergestellt werden. Um diese ebene Ausbildung zu erzielen, kann man daran denken, eine Zugbeanspruchung zwischen den Rollen 2 und den Rollen 3 auf das Blech auszuüben. Die Beanspruchung in dem Blech ergibt sich aus dem Anwenden, einer einstellbaren Drehmomentdifferenz zwischen den Rollen 2 und den Rollen 3. Die Zugbeanspruchung, die auf das Blech ausgeübt wird, wird derart berechnet, daß man eine genau bestimmte Längung erhält, die dazu bestimmt ist, das Blech plan oder eben zu halten, bevor das Kühlmedium wirkt.
Die ebene Form kann auch dadurch erzeugt werden, daß man das Blech in der Kühlkammer 61 unter Zugspannung setzt und auch in der zweiten Kühlkammer 62 einem Zug unterwirft. Die Beanspruchung des Bleches ergibt sich dann aus der Differenz von Drehmomenten, die zwischen den Rollen 3 und den Rollen 4 einstellbar sind. Die ebene Ausbildung während der Härtung kann mit der Planierung vor der Härtung zusammengefaßt werden. Nicht dargestellte Antriebsmittel sind mit den Rollen gekuppelt, um die obenerwähnten Drehmomente zu erzeugen bzw. zu erhalten.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Härten von Metallblechen, bei dem die Bleche eine Kühlkammer oder mehrere hintereinander angeordnete Kühlkammern durchlaufen und hierbei einen zu den 31echoberflächen parallelen Strom aus Aerosol mit einer Flüssigkeit als Schwebestoff, wobei das Massenverhältnis von Flüssigkeit zu Gas zwischen den Werten 3 und 9 liegt, ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Aerosol unter gesonderter Einführung von Flüssigkeit und Luft erzeugt und in der oder den Kühlkammern quer zur Durchlaufrichtung der Bleche geführt wird und daß zusätzlich zum strömenden Aerosol senkrecht zu diesem und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bleches Flüssigkeit oder Flüssigkeit und Luft eingedost werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Durchgangs des Aerosols durch die Kühlkammer Turbulenzen in diesem erzeugt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech in seiner Bewegungsrichtung in der Abschreckvorrichtung einer zusätzlichen Zugbeanspruchung unterworfen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwebestoff des Aerosols Wasser ist
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1,3 oder 4, bestehend aus an das Blech andrückbaren Rollenpaaren, zwischen denen das Blech hindurchgeführt wird, und Abdekkungen, die mit den Rollei, eine relativ dichte Kühlkammer bilden, die seitlich mit einem Einlaß zum Zuführen eines Kühlmediui._s und einem Auslaß zum Ableiten des Kühlmediums versehen ist. dadurch gekennzeichnet, daß am seitlichen Kammereinlaß Düsen (12) zum Eindüsen von Flüssigkeit und Düsen (13, 18) zum Eindüsen von Luft vorhanden sind und daß in den Kammerabdeckungen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung und senkrecht zur Blechbewegungsrichtung zusätzliche Düsen (15, 16 bzw. 15, 27) für Flüssigkeit bzw. Luft, die jeweils paarweise angeordnet sind, vorhanden sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer (61) eine progressive Vergrößerung ihres Querschnitts in der Hauptströmungsrichtung aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kammerabdeckungen Führungen zur Erzeugung von Turbulenzen angebracht sind oder die Kammerabdeckungen (bei 26) selbst so ausgebildet sind, daß Turbulenzen entstehen können.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei relativ dichte Kühlkammern (61, 62) aufweist, die durch ein Paar Zwischenrollen (7) getrennt sind, wobei an jeder Kühlkammer (61, 62) am seitlichen Kammereinlab die Düsen (12, 13) oder (12, 18) und evtl. weitere Düsen (15, 16) oder (15, 27) längs der Querdurchgangsströmung angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß am seitlichen Kammerauslaß (f>11) wenigstens eine Dampfin jcktor-
Pumpe (17) vorgesehen ist.
DE2551048A 1974-11-22 1975-11-13 Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Metallblechen Expired DE2551048C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7438378A FR2292044A2 (fr) 1974-11-22 1974-11-22 Procede et dispositif de trempe de toles metalliques

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2551048A1 DE2551048A1 (de) 1976-08-12
DE2551048C2 true DE2551048C2 (de) 1983-03-17

Family

ID=9145157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2551048A Expired DE2551048C2 (de) 1974-11-22 1975-11-13 Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Metallblechen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4098495A (de)
JP (1) JPS5171208A (de)
DE (1) DE2551048C2 (de)
FR (1) FR2292044A2 (de)
GB (1) GB1514299A (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4338934A1 (de) * 1993-11-15 1995-05-18 Mageba Textilmaschinen Vertrie Tänzer für Drehzahlsteuerung
US5837067A (en) * 1995-06-07 1998-11-17 International Business Machines Corporation Precision fluid head transport
US5592823A (en) * 1996-03-12 1997-01-14 Danieli United Variable soft cooling header
US6682079B2 (en) * 2002-05-31 2004-01-27 Federal-Mogul World Wide, Inc. Metal plate gasket
US7182909B2 (en) * 2003-07-17 2007-02-27 United Technologies Corporation Forging quench

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2271372A (en) * 1939-04-10 1942-01-27 Francis J Herman Method of treating strip metal
GB1038359A (en) * 1964-05-27 1966-08-10 Drever Co Roller pressure quench system
US3428023A (en) * 1964-07-02 1969-02-18 Dominion Foundries & Steel Quenching zinc metal coatings with atomised water spray
NL135696C (de) * 1966-01-13
US3554513A (en) * 1968-04-08 1971-01-12 Kaiser Aluminium Chem Corp System and apparatus for quick quenching continuously heated strip
GB1323757A (en) * 1969-12-01 1973-07-18 Nippon Kokan Kk Method and apparatus for cooling hot metals
GB1336490A (en) * 1970-12-28 1973-11-07 Nippon Kokan Kk Method and apparatus for quenching metal stocks
FR2217425A1 (en) * 1972-11-15 1974-09-06 Creusot Loire Quenching metal sheet under tension - average or thick sheet is rapidly cooled without warping
FR2223096B1 (de) * 1973-03-26 1976-09-10 Usinor

Also Published As

Publication number Publication date
US4098495A (en) 1978-07-04
GB1514299A (en) 1978-06-14
JPS5171208A (de) 1976-06-19
DE2551048A1 (de) 1976-08-12
FR2292044B2 (de) 1977-03-25
FR2292044A2 (fr) 1976-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1508386B1 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen Abschrecken von erwaermten Metallplatten
WO2003054236A1 (de) Verfahren und einrichtung zum kontrollierten richten und kühlen von aus einem warmband-walzwerk auslaufendem breitem metallband, insbesondere von stahlband oder blech
DE2165049B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abschrecken
DE2551048C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Metallblechen
DE202015104565U1 (de) Kühl- und Spritzwassersystem für mitteldickes Blech nach dem Walzen
CH615948A5 (de)
WO2011086040A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur inline-oberflächenbehandlung von brammen
DE3819803C1 (de)
DE1483247C3 (de) Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines hochzugfesten Weißbleches
DE602004005362T2 (de) Kühlprozess und -vorrichtung für eine stahlplatte
DE60212778T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum beschleunigten Abkühlen im Durchlaufglühverfahren
DE2920995C2 (de)
DE2951818A1 (de) Verfahren zur fortlaufenden kuehlbehandlung von metallischen werkstuecken, insbesondere blechen
CH668570A5 (de) Verfahren und vorrichtung zum kuehlen von formgeschweissten werkstueckoberflaechen vor und/oder nach dem schweisspunkt mittels eines wasser-luft-gemisches.
DE1596439A1 (de) Verfahren zur Glasherstellung
DE4401228A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abschrecken von Werkstücken
DE3023571A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum abkuehlen von bandstahl
DE955042C (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abkuehlen von warmgewalztem, flachem Walzgut
DE2543750A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der qualitaet bei profilstahl
DE102008063547A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Entzunderung eines Metallbandes
DE2601625C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Vergüten dünnwandiger Großrohre aus Stahl
DE1433715A1 (de) Verfahren zur Waermebehandlung von schweren Werkstuecken aus Schmiede- oder Gussstahl
DE2815090C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Walzdraht aus hartem Stahl
DE2729931A1 (de) Anlage zur kontinuierlichen thermischen behandlung von walzblechen
DE69917553T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum kontinuierlichen Abkühlen von Stahlblechen

Legal Events

Date Code Title Description
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee