DE2734092A1

DE2734092A1 - Strangguss- und walzverfahren zur herstellung von elektrisch leitendem material aus aluminium oder aluminiumlegierungen, sowie vorrichtung zu dessen durchfuehrung

Info

Publication number: DE2734092A1
Application number: DE19772734092
Authority: DE
Inventors: Sadao Inoue; Katsuhisa Nakajima; Tochigi Nikko; Kinya Ogawa; Takashi Sukegawa; Yasushi Watanabe
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1976-07-28
Filing date: 1977-07-28
Publication date: 1978-02-02
Also published as: JPS5315251A; DE2734092C2; JPS5546764B2; FR2359653B1; FR2359653A1

Description

The Furukawa Electric Company, Ltd. No. 6-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku,
TOKYO, JAPAN

Strangguß- und Walzverfahren zur Herstellung von elektrisch leitendem Material aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, sowie Vorrichtung zu dessen Durchführung

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ter meer ■ Müller · steinmeistv.R Fiirukawa Electric Company

Beschreibung

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Die Erfindung betrifft ein Strangguß- und Walzverfahren für elektrisch leitende Materialien aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung

₂₅ dieses Verfahrens.

Es ist bekannt, gewalzte Draht-Rohmaterialien aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen als elektrisches Leitermaterial durch Ziehen oder Extrudieren herzustellen. 2Q Zur Befriedigung gesteigerter Nachfrage ist ein Strangguß- und Walzverfahren eingeführt worden, das eine höhere Produktivität als die erwähnten Zieh- oder Extrusionsverfahren aufweisen.

Obwohl jedoch das Strangguß - und Walzverfahren für die Massenproduktion aufgrund seiner hohen Ausstoßrate geeignet ist, ist das Draht-Rohmaterial, das sich durch

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meer · muller ■ steinmeistlr Furukav.v. Electric Company

das herkömmliche Strangguß- und Walzverfahren ergibt, in Bezug auf die Leitfähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit denjenigen Materialien unterlegen, die durch Zieh- oder Extrusionsverfahren hergestellt werden.

Zur Vermeidung einer Abnahme der Leitfähigkeit bei dem Strangguß- und Walzverfahren ist daher Aluminiummaterial mit hoher Reinheit verwendet worden. Ein derartig hochreines Aluminium ist jedoch teuer. Die Verwendung eines teuren Materials hat daher die Hälfte der Kostenersparnis des Strangguß- und Walzverfahrens wieder aufgezehrt.

Im Hinblick auf die verringerte Ermüdungsbeständigkeit, die ein weiterer Nachteil von Leitermaterialien ist, die nach dem Strangguß- und Walzverfahren hergestellt worden sind, sind verschiedene Verbesserungen vorgeschlagen worden, die sich jedoch nicht als ausreichend wirksam erwiesen haben.

Fig. 1, auf die bereits hier Bezug genommen werden soll, zeigt ein typisches Beispiel eines herkömmlichen Strangguß- und WalzVerfahrens, bei dem ein Barren oder Strang 3 , der in einer Schleudergußform aus Rotationskörpern 1 und einem endlosen Band 2 gegossen worden ist, zu einem Draht-Rohmaterial in einem Walzwerk 4 gewalzt worden ist, das eine Anzahl von Rollenpaaren 5 in gradliniger Ausrichtung hinter der Schleudergußanlage umfaßt. Die Oberfläche des Barren oder Stranges wird während des Verfahrens mit einem Kühlmittel 6 besprüht, das zugleich zum Schmieren und Kühlen dient.

Das Kühlmittel 6 wird zwischen dem Walzwerk 4 und einem Vorratstank 7 umgewälzt, der getrennt angeordnet ist.

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meer MÜLLER · STEiiNMEiSTLR Furukawa Electric Company

In einigen Fällen ist eine Heiz- oder Kühleinrichtung 8 vor dem Walzwerk 4 zur Steuerung der Temperatur des Stranges 3 vor dem Eintritt in das Walzwerk angeordnet. In dem Walzwerk 4 sind die Walzenpaare hintereinander mit Abständen von einigen 10 cm ausgerichtet angeordnet. Nach dem Eintritt des Stranges 3 in das Walzwerk wird die Temperatur des Stranges während des Walzverfahrens durch Steuerung der aufgesprühten Menge des
Kühlmittels 6 nach Erfahrungswerten gesteuert.

Im Rahmen der Erfindung sind systematische Untersuchungen durchgeführt worden, um die Ursache für die

geringe Leitfähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit des
gewalzten Rohdrahtes festzustellen, der bei dem erwähnten herkömmlichen Verfahren erzeugt wird. Als Ergebnis dieser Nachforschungen hat sich gezeigt, daß
diese charakteristischen Werte in hohem Maße von der

Behandlungstemperatur in dem Walzwerk abhängen, und
daß ein herkömmliches Walzwerk, das aus gradlinig
ausgerichteten, dicht hintereinander angeordneten Walzenpaaren besteht, keine bessere Auswahl der Temperaturbedingungen zur Verbesserung der Eigenschaften des

25 Produktes gestattet.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich im einzelnen
aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Die Erfindung schlägt zunächst ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Eigenschaften von
gewalztem Rohdrahtmaterial vor, das sich durch ein
Strangguß- und Walzverfahren ergibt. Das Drahtmaterial soll einem Drahtmaterial eines Extrusions- oder

Dehnverfahrens in Bezug auf elektrische Leitfähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit gleichen und dennoch ciio

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TER MEER ■ Müller · STEINMEISTKH FnruMwa Electric Company

hohen Festigkeitseigenschaften erreichen, die üblicherweise als Vorteil des Strangguß- und Walzverfahrens betrachtet werden.

Zu diesem Zweck wird zunächst das Walzwerk in eine erste Walzengruppe zum Warmwalzen und eine zweite Walzengruppe zum Kaltwalzen oder sogar in mehr als zwei Gruppen mit Walzengruppen zum Kaltwalzen und Walzengruppen zum Warmwalzen unterteilt.

Es ist wesentlich, daß die erste Walzengruppe und die zweite Walzengruppe einen ausreichenden Abstand zwischeneinander aufweisen, um eine getrennte Temperatursteuerung des Warmwalzvorganges und des Kaltwalzvorganges zu gestatten, so daß beide Walzengruppen unter optimalen Temperaturbedingungen unabhängig voneinander gehalten werden können. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Walzwerk mit in einer Gruppe ausgerichteten Walzen gestattet es die getrennte Anordnung der Walzengruppen gemäß der Erfindung, die Temperatur innerhalb des Walzenwerks wirksam zu steuern. Daraus ergibt sich ein wesentlicher Vorteil der Erfindung.

Bei der herkömmlichen Strangguß- und Walζvorrichtung gemäß Fig. 1 beträgt der Abstand zwischen einem Walzenpaar und dem nächsten einige 10 cm, und die Oberfläche des behandelten Stranges ist mit einem Kühlmittel bedeckt.

Daher ist es kaum möglich, die Temperatur innerhalb des Walzwerkes zu messen. Es war daher lediglich möglich, die Temperatur eines gewalzten Rohdrahtes beim Austritt aus dem letzten Walzenpaar festzustellen. Die Leitfähigkeit, die Ermüdungsbeständigkeit und dergleichen hängen jedoch von der anfänglichen Walztemperatur ab. Die Temperatur des Stranges innerhalb des Walzwerkes

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nimmt nach einer Exponentialfunktion ab. Daher ist die Temperatur des Rohdrahtes am Austritt aus dem Walzwerk stets etwa gleich, unabhängig davon, ob die Eintrittstemperatur hoch oder vergleichsweise niedrig ist.

Erfindungsgemäß ist jedoch das Walzwerk in wenigstens zwei Walzengruppen unterteilt, so daß Temperaturmessungen am Auslaß der ersten Walzengruppe, die eine Warmwalζgruppe darstellt, ermöglicht werden. Erfindungsgemäß kann daher die Kühlmittelmenge innerhalb der Warmwalzgruppe und eine Kühl- oder Heizeinrichtung 8 am Eingang des Walzwerkes in gewünschter Weise nach dem Ergebnis einer derartigen Temperaturmessung eingestellt werden. Dadurch wird eine automatische Temperatursteuerung möglich.

Weiterhin wird gemäß der Erfindung eine Verbesserung der Leitfähigkeit und der Ermüdungsbeständxgkeit des gewalzten Rohmaterials dadurch erzielt, daß das Warmwalzen bei einer Temperatur zwischen 500 und 300⁰C in der ersten Walzengruppe erfolgt. Der Grund für die Festlegung der Temperatur in dem genannten Bereich liegt darin, daß bei einer Walztemperatur oberhalb von 500⁰C Verunreinigungen in dem Aluminium oder der Aluminiumlegierung im Zustand einer erzwungenen Feststofflösung nicht ausfallen. Daher werden oberhalb von 500⁰C Verbesserungen der Leitfähigkeit kaum möglich und Verbesserungen der Ermüdungsbeständxgkeit vollständig unmöglich. Wenn andererseits die WaIztemperatür unterhalb von 300⁰C liegt, erfolgt ebenfalls kein Ausfallen der Verunreinigungen.

Erfindungsgemäß wird die Temperatursteuerung durch Kühlmittel bei der Massenproduktion von Rohdrahtmaterial da-

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durch erleichtert, daß die Kühlmittelsteuerung in der Warmwalζgruppe des Walzwerks und in der Kaltwalzgruppe in der zweiten Stufe des Walzwerks getrennt voneinander erfolgen.

Bei dem herkömmlichen Verfahren gemäß Fig. 1 ist nur ein Tank zur Zufuhr und Aufnahme von Kühlmittel vorgesehen. Dadurch kann zwangsläufig nur eine Art von

Kühlmittel verwendet werden. Obwohl eine Kühlung wirksam bei der Herstellung kleiner Mengen durchgeführt werden kann, ist dies bei einer Massenproduktion nicht der Fall. Wenn das Walzverfahren mit einem Kühlmittel hoher Kühlkapazität durchgeführt wird, wird der Strang zu schnell abgekühlt, so daß der anfängliche Warmwalzeffekt nicht in ausreichendem Maße eintritt. Wenn andererseits die Kühlkapazität des Kühlmittels gering ist, wird die Verformungshärte, die andernfalls beim KaItwalzen in der letzten Stufe des Walzwerks erreicht werden kann, unzureichend, und die Festigkeit des gewalzten Rohdrahtes wird gesenkt, obwohl bei hoher Temperatur das Warmwalzen erleichtert wird. Außerdem besteht bei einem Kühlmittel mit niedriger Kühlkapazität die Gefahr, daß die hohe Temperatur des behandelten Materials die Walzen 5 in höherem Maße zerstört, so daß sie häufig ausgewechselt werden müssen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figuren-Beschreibung, den anschliessenden Versuchsbeispielen und den Unteransprüchen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

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Fig. 1 veranschaulicht ein herkömmliches

Gieß- und Walzverfahren; 5

Fig. 2-4 zeigen Ausführungsbeispiele des

Strangguß- und Walzverfahrens gemäß der Erfindung.

10 In Fig. 2 ist mit 4. eine Warmwalζgruppe und mit 4₂ eine Kaltwalzgruppe bezeichnet.

Während sich Fig. 1 mit einer herkömmlichen Lösung befaßt, bezieht sich Fig. 2 auf eine Ausführungsform

15 der Erfindung. Ein Kühlmittel-Umwälzsystem ist in

zwei Umwälzsysteme unterteilt, die ein Kühlmittel 6.. und einen Tank 7₁ für ein Warmwalzgestell einerseits und ein anderes Kühlmittel 6~ und einen Tank 7- für ein Kaltwalzgestell umfassen. Ein Kühlmittel geringer

20 Kühlmittelkapazität wird für das erste Umwälzsystem

6.J, 7. verwendet, während ein Kühlmittel großer Kühlkapazität für das zweite Umwälzsystem 6~» 7_ vorgesehen ist, so daß sich ein ausreichender anfänglicher Warmwalzeffekt und ein ausreichender Grad von WaIz-

25 verformungshärte ergibt.

Bei Verwendung eines Kühlmittels mit niedriger Kühlungskapazität für das Warmwalzen und eines anderen Kühlmittels größerer Kühlungskapazität, das getrennt für das Kaltwalzen eingesetzt wird, wird die Temperaturabnahme verringert, sofern eine ausreichende Menge des Kühlmitttels dem Warmwalzgestell für eine wirksame Schmierung beim Warmwalzvorgang zugeführt wird. Da das Warmwalzgestell in Abstand von dem Kaltwalzgestell liegt, werden beide Kühlmittel nicht miteinander vermischt, so daß ihre Verunreinigung auf einem sehr geringen Wert gehalten werden kann.

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Weiterhin schlägt die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens vor, das die Temperatur des Gußstranges beim Eintritt in das Warmwalzgestell, den Grad der Temperaturabnahme während des Warmwalzens, die Temperatur des rohen, gewalzten Drahtes am Ausgang des Kaltwalzgestelles und den Grad der Temperaturverringerung während des Kaltwalzens auf einen optimalen Wert bringt. Dies dient zur Verbesserung des Effektes, der sich aus dem zuvor beschriebenen Verfahren ergibt. Wenn beispielsweise die Gußstrangtemperatur beim Eintritt in die Warmwalζgruppe etwa 470⁰C beträgt, ist die Verringerung der Strangtemperatur während des Warmwalzens vorzugsweise geringer als 60⁰C. Diese Temperaturabnahme hat sich im Zusammenhang mit der Erfindung aufgrund von Versuchen als vorteilhaft erwiesen. Durch diese Versuche ist festgestellt worden, daß die Verunreinigungen, die in einer Aluminiumlegierung einer erzwungenen Feststofflösung vorhanden sind, ohne weiteres bei einer Temperatur von 450⁰C oder in der Nähe dieses Wertes ausfallen können und daß dieses Ausfallen bei langsamerer Kühlung gefördert wird.

Im Hinblick auf die Kaltwalzgruppe liegt die bevorzugte Temperatur des rohen gewalzten Drahtes am Ausgang der Kaltwalzgruppe unterhalb von 200⁰C, damit ein ausreichender Grad an Walzarbeitshärte erzielt wird. Zur Erreichung eines derartigen Ergebnisses

muß die Temperatur des rohen gewalzten Drahtes wenigstens um 200⁰C in der letzteren Walzstufe abfallen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht in einer Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung zur weiteren Verbesserung der Leitfähigkeit und der Ermüdungsbeständigkeit des rohen, gewalzten

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Drahtes, der durch das Strangguß- und Walzverfahren gemäß Fig. 2 erzielt wird. In diesem Sinne ist ein Walzenstand in wenigstens drei Walzgestellgruppen unterteilt, wobei eine Kühleinrichtung gegen einer Walzengruppe und einer weiteren Gruppe vorgesehen ist und zum Erwärmen oder Kühlen eines Barren oder Stranges dient, der dem WalzVorgang unterworfen wird. In diesem Zusammenhang wird auf Fig. 3 Bezug genommen.

Wie Fig. 3 zeigt, ist ein Walzenstand 4 in drei Gruppen 4A, 4B und 4D unterteilt. Ein Heizofen 9, der nach dem Induktionsprinzip arbeitet, befindet sich zwischen den Gruppen 4A und 4B und gestattet eine Erwärmung auf eine erhöhte Temperatur. Weiterhin ist eine Kühleinrichtung 10 zwischen den Gruppen 4B und 4D vorgesehen und dient zum Kühlen des Stranges 3

20 mit Hilfe eines Kühlmittels großer Kühlkapazität.

Dieses Verfahren des Walzens des Stranges gestattet die Herstellung eines gewalzten Rohdrahtes mit erhöhter Leitfähigkeit und besserer Ermüdungsbeständigkeit. Dies Verfahren kann in drei verschiedenen Varianten

25 ausgeführt werden :

1. Es können sowohl die Heizeinrichtung 9 als auch die Kühleinrichtung 10 vorgesehen sein, wie die Fig. 3 zeigt.

2. Es kann lediglich die Heizeinrichtung 9 vorgesehen sein, während die Kühleinrichtung 10 fortgelassen ist.

-,c 3. Es kann nur die Kühleinrichtung 10 verwendet werden, während die Heizeinrichtung 9 fortgelassen ist,

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In den Fällen (1) und (2),in denen Wärme aufgebracht wird, kann die Abküh!geschwindigkeit des Stranges beim Warmwalzen in der Walzengruppe 4Ά größer als im Falle der Fig. 2 sein, sofern die Walztemperatur zwischen 500 und 300⁰C liegt. Daher kann das Kühlmittel, das für den WalzVorgang in der ersten Stufe verwendet wird, in erheblichen Mengen zugeführt werden. Da mit einer verstärkten Kühlmittelzufuhr die Beschädigung der Walzen und die Zerstörung des Kühlmittels verringert wird, ist eine derartige Anordnung auch im Hinblick auf die Herstellungskosten vorteilhaft.

Die Erhöhung der Strang-Temperatur aufgrund der Erwärmung mit Hilfe der Heizeinrichtung 9 kann selbstverständlich entsprechend dem Grad der Temperaturverringerung beim Walzvorgang in der Walzengruppe 4Ά eingestellt werden. Es ist jedoch vorzuziehen, die Temperatur um wenigstens 30⁰C zu erhöhen, da die Gußstruktur des Stranges durch vollständige Rekristallisation behoben werden kann, die sich einstellt, wenn die Temperatur um 30⁰C oder mehr erwärmt wird. Wenn die Strangtemperatur dagegen auf über 500⁰C mit Hilfe der Heizeinrichtung 9 erwärmt wird, gehen die Verunreinigungen in dem Aluminium oder der Aluminiumlegierung wiederum in den Zustand der Feststofflösung über, und die Leitfähigkeit des Produktes und die Ermüdungsbeständigkeit werden ungünstig beeinflußt. Daher sollte die Strangtemperatur nicht auf eine Temperatur oberhalb von 500⁰C erwärmt werden.

Wenn allerdings, wie in den Fällen (1) und (3), eine Kühlung durchgeführt wird, soll die Kühleinrichtung 10 eine Abkühlung um wenigstens 100⁰C durchführen. Die Temperaturverringerung hängt jedoch ab von der Temperaturverringerung, die das Kühlmittel in der Walzen-

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gruppe 4D in der letzten Stufe durchführt.

Dies beruht darauf, daß geringe Veränderungen der Temperatur bei einem Walzvorgang innerhalb eines Walzenstandes eine Ungleichmäßigkeit bei der Kapazität oder charakteristischen Werten herbeiführt. Zur Vermeidung derartiger Ungleichmäßigkeiten muß die Temperatur des Stranges beim Eintritt in den Kaltwalzvorgang so eingestellt werden, daß sie unverändert bleibt. Eine derartige Einstellung kann jedoch nicht bewirkt werden, wenn der Grad der Temperaturverringerung beim Kühlen geringer als 100⁰C ist.

Im Falle (2) ist der Walzenstand in drei Walzengruppen unterteilt. Es wird jedoch keine Kühlung zwischen den Walzengruppen 4B und 4D durchgeführt, während eine Erwärmung in der ersten Stufe zwischen den Walzengruppen

20 4A und 4B erfolgt. Jedoch ermöglicht auch in diesem

Falle die Unterteilung der Walzengruppen 4B und 4D die Messung der Temperatur des Stangenmaterials in einem Punkt zwischen diesen Walzengruppen, so daß die Menge des Kühlmittels genau gesteuert werden kann und der Walzvorgang mit ausreichend hoher Temperatur zur Verbesserung der Eigenschaften des Stangenmaterials abläuft.

Im obigen Falle (3) ist der Walzenstand ebenfalls in drei Walzengruppen unterteilt, jedoch erfolgt keine Heizung zwischen den Gruppen 4A und 4B, während eine Kühlung zwischen den Walzengruppen 4B und 40 vorgesehen ist. Obwohl in diesem Falle nicht geheizt wird, gestattet diese Anordnung die Messung der Temperatur des Stangenmaterials in einem Punkt zwischen den Walzengruppen 4A und 4B in der Mitte des Walzprozesses

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in der ersten Stufe, so daß die Menge des Kühlmittels genau gesteuert werden kann und damit sichergestellt ist, daß der Walzvorgang bei ausreichend hoher Temperatur zur Verbesserung der Eigenschaften des Rohdrahtes und insbesondere zur Verbesserung von dessen Schwingungs-Ermüdungsbeständigkeit erfolgt.

Im Gegensatz zu einer derartigen Unterteilung des Walzenstandes in drei Walzengruppen führt eine Unterteilung des Walzenstandes in zwei Gruppen anstelle von drei Gruppen und eine Kühlung zwischen den beiden Gruppen zu Verbrennungen der Walzen, da die Menge des zugeführten Kühlmittels beim Warmwalzen in der ersten

Stufe nicht gleichmäßig eingestellt werden kann. Auch bei einem Erwärmen und einer Unterteilung des Walzenstandes in zwei Walzengruppen ist die Temperatursteuerung für die Walzengruppe der letzteren Stufe schwierig, und es ergibt sich eine verschlechterte Schwingungs-Ermüdungsbeständigkeit aufgrund unzureichender Warmwalzarbeit.

Wie zuvor erwähnt wurde, ergeben sich sehr vorteilhafte Wirkungen aus der Unterteilung des Walzenstandes in drei Walzengruppen. Bei der obigen Anordnung (1) können diese Wirkungen besser sichtbar gemacht werden als bei den Anordnungen (2) und (3). Im Falle (1) ist eine Heizeinrichtung zwischen der ersten und zweiten Walzengruppe zur Erwärmung des Stangenmaterials und eine Kühleinrichtung zwischen der zweiten und der dritten Walzengruppe zur Kühlung des Materials vorgesehen. Die Anordnung (1) ist daher besonders vorteilhaft für die Verbesserung der Eigenschaften des gewalzten Rohdrahtes und insbesondere im Hinblick auf dessen Schwingungs- Ermüdungsbeständigkeit.

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Eine weitere Steigerung der Vorteile der Erfindung ergibt sich aus einer Unterteilung des Walzenstandes 4 in vier Walzengruppen 4A, 4B, 4C und 4D gemäß Fig. 4. Heizeinrichtungen 9 und 9¹ befinden sich zwischen der ersten und zweiten Walzengruppe 4A und 4B und zwischen der zweiten und dritten Walzengruppe 4B und 4C und dienen zur Erwärmung des Stangenmaterials. Eine Kühleinrichtung 10 ist zwischen der dritten und der vierten Walzengruppe 4C und 4D zum Kühlen des Stangenmaterials vorgesehen. Auf diese Weise ergibt sich ein gewalzter Rohdraht, der im wesentlichen demjenigen Rohdraht gleicht, der durch herkömmliche Streck- oder Extrusionsverfahren erzielt wird, soweit es die Leitfähigkeit betrifft, und der diese herkömmlichen Materialien in der Ermüdungsfestigkeit übertrifft, während er in der Zugfestigkeit den Materialien gleicht, die durch herkömmliche Strangguß- und Walzverfahren erzielt werden.

In der Praxis ist es bei der erfindungsgemäßen Unterteilung eines Walzwerkes in Walzengruppen zur Durchführung einer Erwärmung und/oder Kühlung zwisehen den Walzengruppen vorzuziehen, die Kühlmittel-Umwälzsysteme gemäß Fig. 2 voneinander zu trennen. Diese Trennung ist jedoch nicht notwendig. Vielmehr kann die Kühlung auch unter Verwendung eines einzigen Kühlmittel - Umwälzsystems wie bei einem herkömm-

30 liehen Verfahren durchgeführt werden.

Beispiel I

( So wie Vergleichsbeispiel nach herkömmlichem Verfahren.)

,,- Ein Aluminiummaterial mit einer Reinheit von 99,75% als elektrischer Leiter wird gegossen unter Verwendung einer Metallform mit den Abmessungen 50x50x500 mm zur

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Herstellung von Barren. Sobald jeder dieser Barren eine Temperatur von 500⁰C erreicht hat, wird er in das Walzwerk der Fig. 1 eingeführt. Dabei ergibt

sich bei einem herkömmlichen Verfahren ein Stangenmaterial von 9,5 mm Durchmesser. Als Walz- Kühlmittel wird ein Kühlmittel (Walzöl) A mit niedriger Kühlkapazität (etwa PROSOL 44, ein Produkt von Mobil Oil) und ein weiteres Kühlmittel (Walzöl) B hoher Kühlkapazität (etwa S 611, ein Produkt von ESSO) für alle Walzen verwendet. Bei Verwendung des Kühlmittels A mit niedriger Wärmekapazität wird die Temperatur des Stangenmaterials auf 350⁰C gesenkt, während die Ausgangstemperatur des Barren 500⁰C betrug. Bei Verwendung des Kühlmittels B mit hoher Kühlkapazität sinkt die Temperatur des auf 9,5 mm Durchmesser gewalzten Stangenmaterials auf 180⁰C bei einer Barren-Ausgangstemperatur von 500⁰C.

Andererseits wird ein Barren auf dieselbe Weise mit dem Walzwerk gemäß Fig. 2 entsprechend dem Verfahren der Erfindung verarbeitet. In diesem Falle wird das Walzwerk unterteilt in eine vordere Gruppe (mit Walzenpaaren Nr. 1 bis Nr. 4) und eine hintere Gruppe (mit Walzenpaaren Nr. 5 bis Nr. 13). Das Kühlmittel A mit niedriger Kühlkapazität wird für die vordere Gruppe und das Kühlmittel B mit hoher Kühlkapazität für die hintere Gruppe verwendet. Die Walztemperatur des Barren wurde gemessen, und es ergab sich eine Temperatur von 440⁰C am Ausgang der vorderen Gruppe und von 190⁰C am Ausgang der hinteren Gruppe.

Die Ergebnisse dieses Versuches zeigen eindeutig an, daß der Barren mit hoher Temperatur warmgewalzt wurde, bis er zum Ende der vorderen Gruppe gelangt, die

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aus vier Walzenpaaren besteht. Die charakteristischen Werte des gewalzten Rohdrahtmaterials, die durch diese unterschiedlichen Verfahren entstanden, sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

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Tabelle 1	Nr.	Kühl mittel	Leit- fähigkt. % IACS	Zug fest igkt. kg/imt²	Ermüdungs- grenzspanng. kq/raaf
Erfindung s- gem. Verf.	1	A + B	62,5	13,3	4,1
Herkömmli ches Verf.	2	A	62,6	7,6	3,8
Herkönmli- ches Verf.	3	B	61,7	13,6	3,2

Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, hat im Falle des Versuches Nr. 2 gemäß dem herkömmlichen Verfahren Nr.

unter Verwendung des Kühlmittels A mit niedriger

Kühlkapazität für alle Walzenstände das auf 9,5 mm Durchmesser gewalzte Stangenmaterial einen Leitfähigkeitswert von 62,2% IACS, jedoch eine Zugfestigkeit von nur 7,6 kg/mm² oder dergleichen. Im Falle des Versuchs Nr. 3 mit dem herkömmlichen Verfahren unter Verwendung des Kühlmittels B mit hoher Kühlkapazität für alle Walzenstände hat das Stangenmaterial einen geringeren Leitfähigkeitswert von 61,7% IACS, obgleich die Zugfestigkeit 13,6 kg/mm* beträgt.

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Dagegen ergibt sich eine Leitfähigkeit des Stangenmaterials, das nach dem Versuch 1 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist, von 62,5% IACS und eine Zugfestigkeit von 13,3 kg/mm^J, während die Ermüdungsgrenzspannung die Werte des auf herkömmliche Weise hergestellten Stangenmaterials überschreitet.

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Dies zeigt eindeutig an, daß das erfindungsgemäße Verfahren die Leitfähigkeit und die Ermüdungsbeständigkeit des Aluminium-Leitermaterials verbessert und die Zugfestigkeit erhält.

Beispiel II

Unter Verwendung eines Strangguß- und Walzverfahrens gemäß Fig. 2, d.h. gemäß der Erfindung, werden ein Aluminiummaterial mit einer Reinheit von 99,75% und eine 5005-Aluminiumlegierung (Al - 0,8% Mg) geschmolzen, und durch eine Schleudergußanordnung 1 gemäß Fig. 2 wurden Barren oder Stränge mit einer Querschnittsfläche von 2100 mm² hergestellt. Die Temperatur der Barren oder Stränge am Eingang der Warmwalzgruppe 4₁ in der Stufe der ersten Hälfte und ihre Temperatur am Ausgang derselben Walzengruppe 4- wurde auf verschiedene Werte mit Hilfe einer Heiz- und Kühleinrichtung 8 eingestellt. Anschließend wurde in der Kaltwalzgruppe 4„ der zweiten Stufe die Menge des Kühlmittels so gesteuert, daß die Temperatur des gewalzten Rohdrahtes am Ausgang der Kaltwalzgruppe A₀ 190⁰C betrug. Der gewalzte Rohdraht

hatte einen Durchmesser von 9,5 mm. Die verwendeten

Kühlmittel für das Warmwalzen und Kaltwalzen waren dieselben wie beim Beispiel 1.

Die charakteristischen Werte des gewalzten Rohdrahtes, die sich bei diesem zweiten Versuch ergaben, sind in Tabelle 2 gezeigt. Das herkömmliche Strangguß- und Walzverfahren wurde mit der Anordnung der Fig. unter Verwendung der Kühlmittel A und B durchgeführt. Bei dem herkömmlichen Verfahren konnte entgegen dem Beispiel I die Walztemperatur nicht in jedem Walzenpaar gemessen werden, da das Gießen und Walzen konti-

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nuierlich durchgeführt wurde. Die gesamte Verformungsreduktion wurde auf etwa 72% in der Warmwalzgruppe und etwa 86% in der Kaltwalzgruppe eingestellt.

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Wie in Tabelle 2 gezeigt, beträgt die Leitfähigkeit des gewalzten Rohdrahtmaterials, das mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt wird, 61,9% IACS und darüber. Dagegen ist es mit dem herkömmlichen Verfahren möglich, eine Leitfähigkeit von 62,5% IACS zu erreichen, jedoch nur dann, wenn eine kleine Menge von Kühlmittel mit sehr geringer Kühlkapazität verwendet wird. Wenn jedoch auf diese Weise der genannte Leitfähigkeitswert nach dem herkömmlichen Verfahren erreicht wird, nimmt die Zugfestigkeit sehr stark gegenüber gewalzten Rohdrahtmaterialien ab, die nach der Erfindung und den üblichen herkömmlichen Verfahren hergestellt worden sind. Daher ist das auf die genannte Art erzielte Drahtmaterial praktisch kaum verwendbar.

Weiterhin zeigt sich, daß auch bei Verwendung von zwei getrennten Kühlmitteln gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Verbeserung der Leitfähigkeit nicht erzielt werden kann, wie aus Vergleichsbeispielen hervorgeht, wenn die Walztemperatur für den Warmwalzvorgang nicht angemessen eingestellt ist. 25

Ein Vergleich der Ergebnisse der beiden Versuche der erfindungsgemäßen Verfahren Nr. 6 und Nr. 7 ergibt, daß eine Verbesserung der Leitfähigkeit mit einer geringeren Kühlung während des Warmwalzens erreicht werden kann. Weiterhin zeigt ein Vergleich der Versuche Nr. 4, Nr. 7 und Nr. 9, daß die Temperatur am Eingang der Warmwalζgruppe vorzugsweise bei 450⁰C oder in diesem Bereich liegt.

Die Ergebnisse dieser Experimente zeigen an, daß die Walztemperatur in der Warmwalζgruppe zwischen 500 und 300⁰C liegen muß und daß der bevorzugte Grad der Tem-

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peraturverringerung beim WarmwaIzVorgang unterhalb von 60⁰C liegt.
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Beispiel III

Ein Aluminium mit 99,75% Reinheit und eine 5005-Legierung (Al - 0,8% Mg), die genau bekannt war, wurde geschmolzen und in einer Metallform mit den Abmessungen 50x50x500 mm zur Herstellung von Barren vergossen. Sobald die Temperatur des Barren 500⁰C erreichte, wurde er in herkömmlicher und erfindungsgemäßer Weise zu einem Rohdrahtmaterial mit einem

Durchmesser von 9,5 mm gewalzt. 15

Für das erfindungsgemäße Walzverfahren wurde das Walzwerk 4 in drei Walzengruppen A, B und C gemäß Fig. unterteilt, und ein Heizofen 9 in der Form einer Induktionsheizung wurde in einem Punkt zwischen den letzten Walzen der Gruppe A und den ersten Walzen der Gruppe B vorgesehen. Auf diese Weise wurde der Walzbarren 3 zwischen den Gruppen A und B um wenigstens 30⁰C erwärmt. Diese Induktionsheizung ermöglicht somit eine Erhöhung der Barrentemperatur zwischen den

Gruppen A und B. Wenn beispielsweise die Temperatur

des Barren am Ausgang der Gruppe A auf 420⁰C abgefallen ist, kann sie auf eine Temperatur von 450⁰C oder darüber angehoben werden. Es hat sich weiterhin bestätigt, daß dieselben Ergebnisse mit anderen Heizeinrichtungen, wie etwa Widerstandsheizungen oder Brennern erreicht werden können.

Weiterhin wurde ein Kühlmittelbehälter 10 mit den Abmessungen 300x100x100 cm zwischen den letzten Walzen der Gruppe B und den ersten Walzen der Gruppe D ange-

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- ϊί -

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ordnet und mit einem Kühlmittel hoher Kühlkapazität gefüllt, so daß der Barren oder das Stangenmaterial 3 gekühlt wurde. Die Kühlung des Stangenmaterials erfolgt entweder durch direktes Aufsprühen des Kühlmittels oder durch einfache Anordnung des Kühlmittels innerhalb des Kühlmitteltanks. Darüber hinaus können verschiedene andere Kühlverfahren angewendet werden, wie etwa ein Umwälzverfahren, bei dem das Kühlmittel in dieselbe Richtung wie das Stangenmaterial 3 bewegt wird, oder ein anderes Verfahren, bei dem das Kühlmittel in Gegenrichtung oder senkrecht zu der Walzrichtung strömt. Die Ergebnisse

15 von Experimenten, die in der beschriebenen Weise durchgeführt worden sind, sind in Tabelle 3 und 4 in Gegenüberstellung zu Ergebnissen herkömmlicher Verfahren gezeigt.

Bei den Experimenten mit den herkömmlichen Verfahren wurden entweder ungeteilte Walzwerke oder Walzwerke mit zwei Walzengruppen verwendet, bei denen das Stangenmaterial zwischen den Walzenc,ruppen entweder erwärmt oder gekühlt wurde.

Es wurden dieselben Kühlmittel wie bei Beispiel I verwendet. Das Walzwerk 4 ergab eine Gesamtreduktion von 75% in der Walzengruppe A, von 50% in der Walzengruppe B und von 72% in der Walzengruppe D.

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Tabelle 3 Aluminium mit 99,75% Reinheit

Nr.	Walzwerk Unter teilung	3 Gruppen	ungeteilt	Ausgangs leistung Induktions ofen , KW	Kühl verfahren	Leitfä higkeit % IACS	Zugfe stigkeit kg/mm²	ErmUdungs- grenz- spannung kg/nir?
Erfindungsgem. Verfahren	3	2 Gruppen
20	3	2 ^M	400	sprühen	62,5	19,3	5,9
21	3	Dehnverfahren	300	It	62,2	19,2	5,5
22	3 "	Extrusions- verfahren	400	ohne Be rührung	62,3	18,9	5,6
23	3	300	η	62,2	19,0	5,4
24	Herkömmliches Verfahren	300	keines	62,5	18,7	5,3
25	26	keine	ohne Be rührung	62,1	19,4	5,2
27
28	—		61,1	19,7	4,2
29	300	keines	62,1	18,8	4,5
30	keine	ohne Be rührung	62,2	19,8	4,2
—	—	62,4	18,2	5,5
—	—	62,3	18,1	5,3

Cu Cu W

Tabelle 4

5005-Legierung (Al - 0,8% Mg)

	Nr.	Walzwerk thter- teilung	3 Gruppen	ungeteilt	Ausgangs leistung Induktions ofen, KW	Kühl verfahren	Leitfä higkeit % IACS	Zugfe stigkeit kg/im?	Ermüdungs grenz spannung kg/mm²
	Erfindungsgem. Verfahren	3 "	2 Gruppen
	31	3	2	400	sprühen	54,1	25,6	7,8
O	32	3	Dehnverfahren	300	η	53,5	25,3	7,4
CO CD CO	33	3 "	Extrusions- verfahren	400	ohne Be rührung	54,0	25,1	7,6
cn	34	3	300	η	53,8	25,4	7,5
	35	Herkärrml iches Verfahren	300	keines	53,7	25,0	7,2
O O 0»	36	37	keine	ohne Be rührung	53,9	25,2	7,3
	38
	39	—	—	52,6	25,9	6,2
	40	300	keines	53,6	25,3	6,4
	41	keine	ohne Be rührung	53,4	26,2	6,3
	—	—	53,9	25,2	7,4
	—	—	54,2	25,0	7,6

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TER MEER · möller · STEiNMEiS⁷FIFi Fumkawa Electric Company

273A092

Anmerkung zu Tabelle 3 und 4 : Die Werte beziehen sich auf ein Material mit 3,5 mm Durchmesser, das sich durch Dehnung eines Walzrohdrahtes von 9,5 mm ergeben hat.

Aus Tabelle 3 und 4 ergibt sich, daß ein Aluminiummaterial mit einer Reinheit von 99,75%, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewalzt ist, denjenigen Materialien, die auf herkömmliche Weise bearbeitet worden sind, in Bezug auf Leitfähigkeit und/oder Ermüdungsbeständigkeit überlegen ist, ohne daß die Zugfestigkeit beeinträchtigt ist.

Bei den obigen Versuchen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren stellten sich die besten Ergebnisse ein, wenn die Ausgangsleistung des Heizofens 4 00 KW betrug und das Kühlmittel direkt auf das Stangenma-

20 terial aufgesprüht wurde.

Im Falle der Legierung 5005 überschreiten gemäß Tabelle 4 die Werte für Leitfähigkeit und/oder Ermüdungsbeständigkeit ebenfalls diejenigen herkömmlicher Verfahren, ohne daß die Zugfestigkeit abnimmt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Zugfestigkeit daher auf dem Wert herkömmlicher Verfahren gehalten werden, während die Leitfähigkeit und die Ermüdungs- Grenzspannung verbessert werden. Dies hat sich bei herkömmlichen Verfahren nicht als möglich erwiesen.

Diese Vorteile der Erfindung eröffnen die Möglichkeit, ein Stangenmaterial hoher Qualität aus Aluminiummaterial geringer Qualität herzustellen, so daß das erfindungsgemäße Verfahren bei der Verarbeitung

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TCR meer · muller STEiNMEisrFR Fuiukawa Electric Company

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derartiger Materialien mit großem Erfolg eingesetzt werden kann.
5

Beispiel IV

Es wurde eine Anlage gemäß Fig. 3 und ein Aluminiummaterial mit einer Reinheit von 99,75% in derselben Weise wie bei Beispiel III verwendet und untersucht, welche Wirkung eine Erwärmung und Kühlung auf das Material ausübt.

Wie Fig. 3 zeigt, wurden Barren von 2100 mm² durch die Schleudergußanordnung 1 gegossen. Unmittelbar nach dem Gießen wurden die Barren durch Walzengruppen A, B und D des Walzwerkes gewalzt. Ein Kühlmittel mit der Bezeichnung S 611 (Handelsbezeichnung eines ESSO-Produktes), das eine hohe Kühlkapazität aufweist, wurde in die Kühleinrichtung 10 eingebracht.

Die Kühlung wurde durchgeführt durch Einstellung der

Länge des Kühltanks der Kühleinrichtung. Eine Erwärmung erfolgte durch Einstellung der Ausgangsleistung einer Induktionsheizung in dem Heizofen 9. Die Ergebnisse der Temperaturmessung und die Charakteristi-

ka des Rohdrahtmaterials und der Stangen, die auf

diese Weise erzielt wurden, sind in Tabelle 5 und 6 zusammengefaßt.

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	Tabelle	5	6	r Ausgang	Warnwalzen	13	,0	Tenperatur Walzengruppe B ⁰C	Ausgang	Kühl- Kühl mittel tank	ja	Zugfestig keit kg/mm²	Kaltwalzen	Kühl mittel	5,8
			430	Heizung ja - nein	13	,1	Eingang	430		ja	19,2	Tenperatur Walzengruppe D ⁰C		5,5
			430	ja-nein	13	,8	470	420	B	ja	19,0	Eingang Ausgang	B	5,3
	Nr.		470	ja	12	,6	450	460	B	nein	19,8	280 190	B	5,3
	42	Tenperatur Walzengruppe A ⁰C	430	ja	14	,2	470	430	A	ja	18,3	280 190	A	5,1
	43	Einganc	450	nein	12	,5	470	440	B	ja	20,2	250 190	B	5,8
■«4	44	480	420	ja		450	420	A		18,6	420 200	A
O	45	480		nein		460		B	Draht, 3,5 mn		180 150	B
OO	46	480	Gewalzter	ja				Leitfähig keit % IACS	350 180
00 cn	47	480						62,2
ο	Tabelle	460		Rohdraht	dehnung		62,0	Durchmesser	Ernüdungs— Dehnung grenz sparing. % kg/inri*
O ο»		480	Leitfähig- Zugfestig keit keit I % IACS kg/mrf \	6,5		62,0		3,2
	Nr.	62,7	6,0		62,0		3,0
	42	62,4	6,2	62,1	3,0
	43	62,5	6,5	61,8	3,5
	44	62,4	6,0		3,0
	45	62,6	6,8		3,2
	46	62,2
	47

Z ζ. m

tlr meer · muller · sikinmeisi! R FuruJcawa Electric Company

Wie Tabelle 6 zeigt, beträgt die Leitfähigkeit des Drahtes von 3,5 mm Durchmesser, der durch WaI-zen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt wird, etwa 62% IACS, wenn die Reinheit des Aluminiummaterials 99,75% beträgt. Dem gegenüber beträgt die Leitfähigkeit bei dem herkömmlichen Strangguß- und Walzverfahren 61,2% IACS. Außerdem liegt die Ermüdungsgrenzspannung bei dem erfindungsgemäß hergestellten Draht wenigstens bei 5,1 kg/mm² und damit über 4,2 kg/mm² bei dem herkömmlich hergestellten Material.

Ein Vergleich der Ergebnisse der Versuche Nr. 4 und Nr. 42 ergibt, daß der Versuch Nr. 4 2 nahezu durchgehend zu besseren Ergebnissen führt. Dies dürfte darauf beruhen, daß die Temperaturerhöhung durch Erwärmung im Falle des Versuches Nr. 42 bei 40⁰C, im Falle der Nr. 43 bei 20⁰C liegt. Dies läßt erkennen, daß die Erwärmung durch die Heizeinrichtung zu einer Temperaturerhöhung von wenigstens etwa 30⁰C führen sollte. Im Hinblick auf die Kühlung durch die Kühleinrichtung zeigt ein Vergleich der Versuche Nr. 42 und Nr. 47, daß die Temperaturverringerung bei dem Versuch Nr. 42 150⁰C, bei dem Versuch Nr. 47 70⁰C beträgt und dementsprechend die Ergebnisse des Versuches Nr. 42 besser als diejenigen des Versuches Nr. 4 7 sind. Außerdem sind die charakteristischen Werte, die nach dem Versuch Nr. 42 erzielt werden, gleichmäßiger als diejenigen des Versuches Nr. 4 7. Daraus läßt sich herleiten, daß der bevorzugte Abkühlungsgrad in der Kühleinrichtung bei wenigstens 100⁰C liegt.

Wie bei den Versuchen Nr. 44, 46 und 45 ist in einigen

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Fällen die Verwendung nur einer Heiz- oder Kühleinrichtung ausreichend. Allgemein ist es jedoch vorzuziehen, sowohl eine Heiz- als auch eine Kühleinrichtung zu verwenden.

Beispiel V

Ein Walzwerk wurde entsprechend Fig. 4 unterteilt und Versuche wurden mit Heizeinrichtungen 9 und 9¹ und einer Kühleinrichtung 10 durchgeführt. Die Gesamtreduktion wurde auf 50% für die Gruppe A, 51% für die Gruppe B, 50% für die Gruppe C und 72% für die Gruppe D eingestellt. Ein Aluminiummaterial mit einer Reinheit von 99,75% wurde geschmolzen und in der Schleudergußanordnung 1 zu Barren 3 mit einer Querschnittsflache von 2100 mm² vergossen. Jeder Barren wurde in den Gruppen A, B und

C des Walzwerkes 4 warmgewalzt und sodann durch

die Kühleinrichtung 10 unter Verwendung eines Kühlmittels B gemäß Beispiel I gekühlt. Anschließend an die Kühlung wurde der Barren in der Walzengruppe D zu einem gewalzten Rohdraht 11 mit einem Durchmesser von 9,5 nun kaltgewalzt. Die charakteristi-

sehen Werte des Drahtes und eines Drahtes, der sich

durch weiteres Kaltwalzen auf einen Durchmesser von 3,5 mm ergibt, sind in Tabelle 7 gezeigt.

Andererseits wurden Barren mit einem Querschnitt von 2100 mm² gegossen und zu gewalzten Rohdrähten von 9,5 mm Durchmesser nach dem herkömmlichen Verfahren der Fig. 1 gewalzt. Die Werte des gewalzten Rohdrahtes und diejenigen, die sich durch weiteres Kaltwalzen des Drahtes auf 3,5 mm Durchmesser ergaben, sind ebenfalls in Tabelle 7 dargestellt. Im Hinblick auf das Extrusionsverfahren wurde weiterhin ein Versuch

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3t

durchgeführt, bei dem sich ein Rohdraht von 16,5 mm Durchmesser durch Extrudieren eines Materials mit 200 mm Durchmesser ergab. Die Werte des gewalzten Rohdrahtes und eines Drahtes, der sich durch weiteres Kaltwalzen oder Kaltverarbeiten auf einen Durchmesser von 3,5 mm ergab, sind in Tabelle 7 gezeigt. Weiterhin zeigt Tabelle 7 diese Werte eines rohen, verarbeiteten Drahtes von 16,5 mm Durchmesser, die sich durch Warmwalzen eines wassergekühlten, quadratischen Stangenmaterials von 110x110 mm ergeben, und diejenigen Werte eines Drahtproduktes, das weiter kalt auf eine Abmessung von 3,5 mm Durch-

15 messer verarbeitet ist. Das Aluminiummaterial mit einer Reinheit von 99,75% wurde für alle Versuche mit herkömmlichen Verfahren verwendet.

Die Ergebnisse dieser Versuche zeigen gemäß Tabelle 7, daß die Drahtprodukte, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielt werden, im wesentlichen denjenigen gleichen, die durch das herkömmliche Extrusions- und Dehnverfahren entstehen, sofern die Leitfähigkeit und Dehnung betroffen ist, in Bezug auf 5 die Ermüdungsgrenzspannung jedoch den herkömmlichen

Verfahren zumindest gleich sind oder diese überschreiten. Die Zugfestigkeit des erfindungsgemäß hergestellten Drahtes ist etwa gleich denjenigen herkömmlicher Strangguß- und Walzverfahren. Mit anderen Worten, die Nachteile herkömmlicher Strangguß- und Walzverfahren in Bezug auf Leitfähigkeit und Ermüdungsbeständxgkeit sind vollständig durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeschaltet, und die Charakteristika des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichen oder übertreffen sogar diejenigen herkömmlicher Dehnverfahren und herkömmlicher Extrusionsverfahren. Da weiterhin das erfindungs-

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-A-

gemäße Verfahren ein Rohwalzen auf einen Durchmesser von 9,5 mm gestattet, kann die Herstellung von Drahtmaterialien ohne Beeinträchtigung der Produktivität durchgeführt werden, die durch herkömmliche Strangguß- und Walzverfahren erreicht worden
ist.

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Tabelle 7

Versuch Nr.

Erfindungsgem. Verfahren 48 49

Warmwalzen

Tenperatur Walzengruppe A Eingang, ⁰C: Ausgang, ⁰C:

Tenperatur Walzengruppe B Eingang, ⁰C: Ausgang, ⁰C:

Tenperatur Walzengruppe C Eingang, ⁰C: Ausgang, °C:

Kaltwalzen

Tenperatur Walzengruppe D Eingang, ⁰C: Ausgang, ⁰C:

Eigenschaften Rohdraht

Leitfähigkeit, % IACS : Zugfestigkeit, kg/mri¹ : Dehnung, % :

Eigenschaften Draht 3,5 im Durchmesser

Leitfähigkeit, % IACS : Zugfestigkeit, kg/mrf : Dehnung, % :

Ernüdungsgrenz spanng.

kg/im? :

480 440

460 430

460 420

280 200

63,1

13,5

6,6

460 420

480 440

460 420

260 200

63,2

13,8

6,8

HerkörrmLiches Verfahren

52

Strang- Extruguß-u. sions-Walzververfah-
fahren, ren,
Tenp.
Eingang

Walzwerk Extru-470^cC sions-Ausgang tenp.
200⁰C 470⁰C

63,4
5,8
3,8

53

Dehnverfahren,
Dehntenp.
450⁰C

63,4
7,0
3,6

62,	5	62,	6	62,	6	61	,1	62	,3	62	,4
19,	2	19,	5	19,	7	19	,8	18	,1	18	,2
3,	0	3,	5	3,	8	2	,0	3	,0	3	,8

5,6

5,5

5,3

5,4

Claims

Patentansprüche

1.) Strangguß- und Walzverfahren zur Herstellung von elektrisch leitendem Stangenmaterial aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in einem Walzwerk mit einer Anzahl von dicht hintereinanderliegenden und in gerader Linie miteinander ausgerichteten Walzenpaaren gewalzt wird, die in wenigstens zwei Walzengruppen unterteilt sind, daß sie Walzengruppen in Abstand voneinander getrennt angeordnet sind und eine getrennte Walztemperatursteuerung gestatten und daß das Material in der ersten Walzengruppe warm gewalzt und in der zweiten Walzengruppe kalt gewalzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Kühlmittel mit niedriger

-λ Kühlkapazität in der ersten Walzengruppe zum Warmwalzen und ein weiteres Kühlmittel mit hoher Kühlkapazität in der zweiten Walzengruppe zum Kaltwalzen verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η nzeichnet, daß der WarmwalzVorgang bei einer Temperatur zwischen 500 und 300⁰C in der ersten Walzengruppe durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ₃q gekennzeichnet, daß der WarmwalzVorgang bei einer Temperatur zwischen 500 und 400⁰C in der ersten Walzengruppe durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der Barrentemperatur in der ersten Walzengruppe weniger als 60⁰C beträgt.

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ORiQlNAL INSPECTED

MtER · MULLbK · su INMtISIbU Furukawa Electric Company

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der Barrentemperatur in der zweiten Walzengruppe wenigstens 200⁰C beträgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei getrennte Walzengruppen vorgesehen sind und daß in der ersten und zweiten Walzengruppe warm gewalzt und in der dritten Walzengruppe kalt gewalzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e η n-15 zeichnet, daß eine Heizeinrichtung zwischen

der ersten und zweiten Walzengruppe zum Erwärmen des Stangenmaterials vorgesehen ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e 20 kennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung

zwischen der zweiten und dritten Walzengruppe zum Kühlen des Stangenmaterials vorgesehen ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g ekennzeichnet, daß die Temperatur des Stangenmaterials durch die Heizeinrichtung um wenigstens 3O⁰C zwischen der ersten und zweiten Walzengruppe erhöht wird.

.30 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch g ekennzeichnet, daß die Temperatur des Stangenmaterials um wenigstens 100⁰C durch die Kühleinrichtung zwischen der zweiten und dritten Walzengruppe gesenkt wird.
35

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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TER meer · möller · STEiNMEiSTEr, Fuiukawa Electric Company

dadurch gekennzeichnet, daß vier getrennte Walzengruppen vorgesehen sind, daß Heizeinrichtungen zwischen der ersten und zweiten und zwischen der zweiten und dritten Walzengruppe verwendet werden und daß eine Kühleinrichtung zwischen der dritten und vierten Walzengruppe angeordnet ist, daß das Warmwalzen in der ersten, zweiten und dritten Walzengruppe erfolgt und daß das Kaltwalzen in der vierten Walzengruppe durchgeführt wird.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Walzwerk mit einer Anzahl von dicht hintereinanderliegenden, in gerader Linie miteinander ausgerichteten Walzenpaaren, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzwerk vier in wenigstens zwei Walzengruppen (4-, 4₂)unterteilt ist, daß ein Kühlmittel Umwälz system f 6.., 7..; 6₂, 7₂)getrennt für jede Walzengruppe vorgesehen ist, und daß das Kühlmittel-Umwälzsystem der ersten Walzengruppe ein Kühlmittel niedriger Kühlkapazität und das Umwälzsystem der zweiten Gruppe ein Kühlmittel hoher Kühlkapazität enthält.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß drei Walzengruppen(4A, 4B, AO) vorgesehen sind, und daß eine Heizeinrichtung (9) zwischen der ersten und zweiten Walzengruppe zur Erwär-

30 mung des Stangenmaterials angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung (10) zwischen der zweiten und dritten Walzengruppe (4B, 4DJ zum Kühlen

35 des Stangenmaterials vorgesehen ist.

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meer · möller ■ Steinmeister Furukaw« Electric Company

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß vier Walzengruppen (4A, 4B, 4C, 4Dj in dem Walzwerk (4)

vorgesehen sind, daß Heizeinrichtungen (9, 9¹) zwischen der ersten und zweiten und zwischen der zweiten und dritten Walzengruppe angeordnet sind und daß eine Kühleinrichtung (10) zwischen der dritten und 10 vierten Walzengruppe angebracht ist.

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