DE2728028A1

DE2728028A1 - Erwaermungsverfahren fuer warmbruechiges material

Info

Publication number: DE2728028A1
Application number: DE19772728028
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Ing Bauer; Fritz Dipl Ing Hegewaldt; Guenter Dipl Ing Herfurth; Hans-Werner Mauve
Original assignee: Dillinger Huettenwerke AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: Dillinger Huettenwerke AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1977-06-22
Filing date: 1977-06-22
Publication date: 1979-01-18
Also published as: DE2728028C3; DE2728028B2

Description

Erwärmungsverfahren für warmbrüchiges Material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern von Oberflächenrissen beim Verformen warmbrüchigen Materials bei erhöhten Temperaturen.
Bekanntlich haben eine Anzahl verschieden legierter Eisenwerkstoffe die Eigenschaft, nur in einem tiefen und in einem hohen Temperaturbereich plastisch gut verformbar zu sein.
Zwischen einer unteren Temperatur «'u und einer oberen Temperatur liegt ein Bereich, in dem die Bruchdehnung gering 0 ist. In diesem Bereich treten daher bei starker spanloser Verformung Risse auf.
In einem strangförmigen Körper, der einer weiteren starken Verformung durch Druck, wie z.B. Walzen oder Schmieden unterworfen wird, können derartige vorhandene Risse bei dieser Druckverformung wieder verschweißt werden, so daß sie im fertiggestellten strangförmigen Körper nicht stören.
Voraussetzung ist dabei allerdings, daß die Seitenwände der Risse metallisch blank geblieben und insbesondere nicht oxydiert sind. Es können daher solche Risse, die unter der Oberfläche eines strangförmigen Körpers auftreten, beim Walzen oder Schmieden ohne Schwierigkeiten wieder beseitigt werden.
Dagegen aber lassen sich bis zur Oberfläche eines strangförmigen Körpers reichende Risse wegen der an ihren Seitenwänden gebildeten Oxydschichten nicht mehr einwandfrei druckverschweißen. Dies führt dann zum Ausschußwerden dieser Körper.
Bei strangförmigen Körpern, die aus Werkstoffen bestehen, welche in einem bestimmten Temperaturbereich zwischenk und *'O eine zu geringe Bruchdehnung besitzen, bei denen 0 dagegen aber in den Temperaturbereichen darüber und darunter die Bruchdehnung für eine plastische Verformung ausreichende Werte besitzt, ist durch eine zweckentsprechende Erwärmung dafür zu sorgen, daß bei einer weiteren Verformung, z.B.
dem Biegen eines strangförmigen Körpers keine bis zur Oberfläche durchgehende Risse mehr entstehen. Dabei ist sicherzustellen, daß eine bestimmte Schichtdicke an der Oberfläche sich oberhalb der Temperatur 20 befindet, während es es unerheblicdist, wie tief unterhalb der Temperatur d o sich tiefer im Werkstück liegende Schichten befinden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß lediglich eine dünne Oberflächenschicht (ca. 10-15 mm) vor dem Verformen auf Temperaturen oberhalb der Grenze der Warmbrüchigkeit aufgeheizt wird.
Um so wirtschaftlich als möglich arbeiten zu können, wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß zur Erwärmung der dünnen Oberflächenschicht induktive Erwärmung mit großer Flächenleistung mit einer Frequenz verwendet wird, die für das zu erwärmende Material eine Eindringtiefe von 10-15 mm ergibt.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden in der Art durchgeführt, daß nach einer optimalen Abkühlung, bei der im Strangquerschnitt die bekannte etwa parabelförmige Temperaturvertilung entsteht, und dabei die Oberfläche auf Temperaturen beliebig unterhalb der Temperatur zu O abgekühlt sein kann, eine dünne Oberflächenschicht von vorzugsweise 10-15 mm so aufgeheizt wird, daß sie sich beim Verformungsvorgang, z.B. dem Biegen, auf Temperaturen oberhalb von befindet.
Dies erfolgt vorteilhaft durch induktive Erwärmung.
Dabei wird die Frequenz so gewählt, daß sich in Folge der Wärmeerzeugung in einer vom Eindringmaß abhängigen Schichtdicke und infolge der Wärmeableitung in der Zeit vom Erwärmen bis zum Biegevorgang eine derartige Temperaturverteilung ergibt, daß die geforderte Bedingung, daß eine etwa 10-15 mm dicke Oberflächenschicht sich oberhalb der Temperatur 20 befinden soll, erfüllt ist.
Dabei ist es unerheblich, auf welchem Temperaturniveau sich die jenseits dieser Randschicht befindlichen Bereiche des Stranges befinden.
Das vorgeschlagene Verfahren ist insbesondere auch dann anwendbar, wenn sich vor dem Aufheizen der Randzone bereits der gesamte Querschnitt oder große Teile des Querschnittes des Stranges im Bereich unterhalb #o befunden haben.
Die Anwendung der induktiven Erwärmung hat den Vorteil, daß das Aufheizen der vergleichsweise dünnen Oberflächenschicht auf Temperaturen oberhalb ,#o in sehr kurzer Zeit erfolgt, so daß der Wärmeabfluß in tiefere Zonen des Querschnittes des Stranges in geringen Grenzen gehalten werden kann. Es ergibt sich so eine besonders energiesparende Möglichkeit für das Aufheizen der dünnen Oberflächenschicht auf die erforderlichen Temperaturen oberhalb von Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere in der Verminderung der Ausschußquote bei der Warmverarbeitung von strangförmigen Körpern.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Verhindern von Oberflächenrissen beim Verformen warmbrüchigen Materials bei erhöhten Temperaturen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß lediglich eine dünne Oberflächenschicht (ca. 10-15 mm) vor dem Verformen auf Temperaturen oberhalb der Grenze der Warmbrüchigkeit aufgeheizt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erwärmung der dünnen Oberflächenschicht induktive Erwärmung mit großer Flächenleistung mit einer Frequenz verwendet wird, die für das zu erwärmende Material eine Eindringtiefe von 1W15 mm ergibt.