DE2804306C2

DE2804306C2 - Verfahren zur Behandlung von Walzdraht

Info

Publication number: DE2804306C2
Application number: DE19782804306
Authority: DE
Inventors: Philippe Liege Paulus
Original assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Current assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Priority date: 1977-02-03
Filing date: 1978-02-01
Publication date: 1983-09-22
Also published as: DD134783A5; DE2804306A1; CA1087503A; ES466565A1; BE851075A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Walzdraht aus der Walzhitze, insbesondere von Walzdraht aus Flußstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,15%, bei dem der Draht am Ausgang des Warmwalzwerks einer schnellen Abkühlung und dann noch einer kontrollierten, weiteren Kühlbehandlung unterzogen wird.

Die Behandlung von Walzdraht am Ausgang des Warmwalzwerks ist als solche allgemein bekannt. Es wurden bereits die verschiedensten Verfahrensweisen zur Behandlung von derartigem DrahUiaterial in Abhängigkeit von den Eigenschaftswerten, weiche die jeweiligen Drähte aufweisen sollen, entwickelt; dies geschieht im allgemeinen mit dem Ziel, eine mit erheblichen Kosten verbundene Patentierbehandlung zu vermeiden.

Von den bekannten Verfahren auf diesem Gebiet sind diejenigen nach der DE-OS 25 46 589 zu nennen, bei denen beim Austritt aus dem Warmwalzwerk die Drähte einer schnellen Abkühlung mit W?.sser bis auf eine Temperatur von etwa 950° C und anschließend einer mehr oder weniger intensiv kontrollierten Abkühlung bis auf eine für eine einfache Bundbehandlung genügend niedrige Temperatur unterzogen werden.

Diese Verfahren sind konzipiert worden, um die Produktion von Hartstahldraht zu optimieren und insbesondere die Bleipatentierung zu vermeiden. Demgegenüber sind eiese Verfahren nicht für Flußstahldraht geeignet, weil sie zu einer Verhärtung desselben führen. Wollte man die Härte der solcherart gehärteten Drähte verringern, so müßte man ihre Abkühlgeschwindigkeit stark reduzieren und somit in meist unannehmbarer Art und Weise die Behandlungsdauer verlängern.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Walzdraht, insbesondere von Flußstahl-Walzdraht, mit dem sich nicht nur die vorgeschilderten Nachteile ausschalten lassen, sondern darüber hinaus dem Stahldraht ein Feingefüge mitgegeben wird, das ihm eine sehr hohe Ziehfähigkeit verleiht, ohne daß ein Zwischenglühen erforderlich ist Ein so behandelter Draht weist eine geringere Bruchfestigkeit und 0,2%- Dehngrenze auf als Drahtmaterial aus dem gleichen Stahl, das nach den bekannten Verfahren einer kontrollierten Abkühlung unterzogen wurde, und ist somit interessanter als das letztere. Außerdem sind die mittleren Dehnungswerte dieser Drähte höher und damit besser als die nach den bekannten Verfahren zur kontrollierten Abkühlung erzielbaren. Weiter läßt sich sagen, daß die Streuung eben dieser Merkmale sehr gering ist

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem ein Walzdraht am Ausgang des Walzwerks einer Kühlbehandlung unterzogen wird, ist durch die folgenden Verfahrensschritte in der aufgeführten Reihenfolge gekennzeichnet:

1. Abkühlung nach Austritt aus dem Walzwerk bis auf eine Temperatur zwischen 850⁰C und 650⁰C;

2. Verhalten etwa dieser Temperatur während derjenigen Zeit (von der jeweiligen Temperatur abhängig), die erforderlich ist, um die Umwandlung von Austenit in Ferrit zu bewirken und gegebenenfalls ein Kornwachstum bis auf eine günstige Korngröße (beispielsweise größer als ASTM 9) zu ermöglichen;

3. Abkühlung von der genannten Temperatur bis auf eine sekundäre Temperatur zwischen 625°C und 400° C und

4. Vorhalten etwa dieser sekundären Temperatur

bzw. langsame Abkühlung während dieser Zeit, die mindestens 15 Sekunden betragen und lang genug sein muß, um die Ausscheidung des Kohlenstoffes in Karbiden zu ermöglichen.

Diese Behandlung läßt sich durch eine Phase der Abkühlung bis auf eine für die Handhabung der Bunde bzw. Drahtringe geeignete Temperatur vervollständigen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des vorbeschriebenen Verfahrens lassen sich die beiden erstgenannten Verfahrensschritte in einem einzigen Arbeitsgang einer kontrollierten Abkühlung, jedoch in der Weise ausführen, daß während der Dauer dieser Behandlung der Draht auf einer Temperatur zwischen 850⁰C und 650⁰C bleibt

Erfindungsgemäß läuft der vierte Verfahrensschritt vorzugsweise bei einer zwischen 550⁰C und 450° C liegenden Temperatur und auf die Dauer von nicht weniger als 30 Sekunden ab.

Um den Walzdraht auf einer Temperatur zwischen 850⁰C und 650⁰C zu halten (Verfahrensschritt 2), wird der Draht zweckmäßigerweise in auseinandergezogenen, nicht geschlossenen Windungen auf einen gegebenenfalls in einem geschlossenen Raum umlaufenden Förderer abgelegt.

Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrensschrittes zur Abkühlung des Walzdrahtes von einer Temperatur zwischen 850⁰C und 650⁰C auf eine solche im Bereich zwischen 625" C und 400⁰C (Verfahrensschritt 3) wird das Drahtmaterial in voneinander abgesetzten Windungen in ein Wasserbad eingeleitet, dessen Temperatur über 75° C und vorzugsweise nahe am Siedepunkt liegt; zur Durchführung auch dieses Verfahrensschrittes wird zweckmäßigerweise ein js in einem Wasserbad umlaufender Förderer eingesetzt.

Das nicht maßstabgerecht gezeichnete und in einem nicht einschränkenden Sinne als Beispiel anzusehende Schema vermittelt eine Vorstellung von den verschiedenen Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Am Austritt aus dem Walzwerk durchläuft der Walzdraht nacheinander die folgenden Behandlungsphasen:

1. Abkühlung auf eine Temperatur zwischen 850⁰C und 650° C. Die Ablage des Drahtes in Windungen auf einen Förderer soll möglichst kurz vor dem Ende des Verfahrensschrittes 1 erfolgen, um einerseits den Vorgang selbst zu vereinfachen (niedrigere Temperatur) und andererseits die für 5n den Verfahrensschritt 2 erforderliche Raumlänge zu reduzieren.

2. Verweilen (durchgehende Kurve) bei einer Temperatur zwischen 850⁰C und 650⁰C oder aber Verweilen (strichpunktierte Linie) auf gleiche Dauer (über 6 Sekunden und vorzugsweise 15 Sekunden) innerhalb der Zone zwischen diesen beiden Temperaturen. Zu diesem Zweck kann der Verfahrensschritt 2 auf einem beheizten Förderer ablaufen. Die gesamte Dauer der Verfahrensschritte 1 und 2 soll lang genug sein, daß die Umwandlung des Austenitgefüges des Drahtes in ein Ferritgefüge sowie ein als zufriedenstellend anzusehendes Kornwachstum möglich sind. In der Praxis wird zur Erzielung eines größeren Korns als ASTM 9 eine Zeit von mindestens 6 Sekunden benötigt.

3. Kontrollierte Abkühlung, beispielsweise in einem Siedetemperatur führenden Wasserbad, aus der Zone 850^oC/650°C in eine solche von 625° C/ 400° C.

4. Verweilen auf die Dauer von mehr als ί 5 Sekunden und vorzugsweise 30 Sekunden bei einer gegebenen Temperatur (durchgehende Kurve) dieses Bereiches oder Verweilen auf gleiche Dauer (gestrichelte Linie) innerhalb dieser Temperaturzone.

5. Natürliche Abkühlung bis auf Temperaturen, weiche eine einfache Handhabung der Windungen zwecks Sammelns derselben zu Bunden oder Ringen ermöglichen.

Dank dem erfindungsgemäßen besonderen Kühlverfahren läßt sich eine genügend kurze Zeit erreichen, um einem Flußstahldraht vorteilhafte Festigkeitseigenschaften und insbesondere einen geringen Wert E und E/R sowie ein hohes Dehnungsvermögen mitzugeben.

Als Anhalt ist zu sagen, daß bei Fluiktahl mit 0,06% C und 0,25% Mn die folgenden Ergebnisse erzielt wurden:

Verfahrer:	Streck	Zug	Streckgrenze
	grenze	festigkeit	Zugfestigkeit
	MPa	MPa
a (Bezug)	266	378	0,704
b (Bezug)	258	365	0,708
Erflndungsgem.	221	320	0,700
Verfahren

Gemäß dieser Tabelle

- beinhaltet das Bezugsverfahren a die Abkühlung von einer Ablagetemperatur von 870° C bis auf eine Haspeltemperatur von 160⁰C durch Aufblasen von Luft auf einen Förderer mit voneinander abgesetzten Windungen;

- beinhaltet das Bezugsverfahren b eine möglichst langsame Abkühlung der auf einem Förderer liegenden voneinander abgesetzten Windungen von einer Ablagetemperatur von 820⁰C bis auf eine Haspeltemperatur von 375° C;

■ ist das erfindungsgemäße Verfahren durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet:

— Walzendtemperatur: 950° C,

— Temperatur der Windungen bei Ablage auf den Förderer: 825° C,

— Anfangstemperatur Verfahrensschritt 3: 750° C,

— Verweilzdt zwischen 950⁰C und 7aO°C (Verfahrensschritte 1 und 2): 17 Sekunden,

— Temperatur der Behandlung zur Kohlenstoffausscheidung (Verfahrensschritt 4): 525° C,

— Dauer der Kontrollierten Abkühlung (Wasserbad mit 90° C) zwischen 750° C und 525° C (Verfahrensschritt 3): 12,5 Sekunden,

— Dauer des Verfahrensschrittes 4:60 Sekunden,

— Verfahrensschritt 5: Abkühlung durch Luftaufblasung bis auf Haspeltemperatur 375⁰C.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Yerfahren zur Behandlung von Walzdraht aus der Walzhitze, insbesondere von Walzdraht aus Flußstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,15%, bei dem der Draht am Ausgang des Warmwalzwerks einer schnellen Abkühlung und danach einer kontrollierten, weiteren Kühlbehandlung unterzogen wird, dadurch gekenn- to zeichnet, daß die Abkühlung nach Austritt aus dem Walzwerk bis auf eine erste Temperatur zwischen 850⁰C und 650⁰C erfolgt, daß sich daran ein Halten in diesem Temperaturbereich während derjenigen von der jeweiligen Temperatur abhängt- ι s gen Zeit anschließt, die erforderlich ist, um den Austenit in Ferrit umzuwandeln und ein Kornwachstum bis auf eine für die Ziehfähigkeit günstige Korngröße zu ermöglichen; und daß dann von der ersten Temperatur bis auf eine zweite Temperatur zwische»625°C und 400⁰C abgekühlt und bei dieser zweiten Temperatur wenigstens 15 Sekunden gehalten bzw. langsam während dieser Zeit von dieser zweiten Temperatur abgekühlt wird, wobei diese Zeit genügend lange ausgedehnt wird, um eine Ausscheidung des Kohlenstoffes in Karbiden zu ermöglichen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine ergänzende Phase der Abkühlung bis auf eine für die Handhabung der Drahtbunde geeignete Temperatur angeschlossen wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, did die beiden erstgenannten Verfahrensschritie in einem einzigen Arbeitsgang einer kontrollierten Abkühlung mit der Maßgabe durchgeführt werden, daß während der Dauer dieser Behandlung der Draht in einem Temperaturbereich zwischen 850⁰C und 650⁰C bleibt

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der vierte Verfahrensschritt bei einer zwischen 550⁰C und 450" C liegenden Temperatur und einer Dauer von nicht weniger als 30 Sekunden vorgenommen wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Draht auf einem Förderer abgelegt wird, auf welchem er auf der Temperatur zwischen 850° C und 650° C gehalten wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß bei dem Verfahrensschritt zur Abkühlung des Walzdrahtes von einer Temperatur zwischen 850⁰C und 650⁰C auf eine Temperatur im Bereich zwischen 625° C und 400⁰C der Draht in ein Wasserbad eingetaucht wird, dessen Temperatur über 75° C beträgt und vorzugsweise nahe dem Siedepunkt des Wasserbades liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß ein Durchlauf des Drahtes im Wasserbad durch Ablage des Drahtmaterials in nicht geschlossenen Windungen auf einen Förderer vorgenommen wird.