DE3416260A1 - Verfahren zum herstellen eines endlosen stahlbandes - Google Patents

Description

Verfahren zum Herstellen eines endlosen Stahlbandes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines endlosen Stahlbandes unter Anwendung eines WalzVerfahrens.

Ein derartiges Verfahren ist aus der Praxis bekannt. Dieses bekannte Verfahren geht von einem Ring aus einem Martensit-aushärtenden Stahl (Maraging-Stahl) mit einer verhältnismäBig großen Wandstärke und geringem Durchmesser aus, der von einem Rohr abgetrennt wird, welches durch Schleuderguß (flow-spinning) eines Zylinders aus dem Ausgangsmaterial enthalten ist. Da der sehr hoch legierte Maraging-Stahl, der eine sehr hohe Festigkeit aufweist, für kaltplastische Verformung exzellent geeignet ist, kann der Ring ohne Zwischenanlassen zu dem Endprodukt ausgewalzt werden. Das mit diesem Verfahren enthaltene Produkt hat jedoch eine Anzahl von Nachteilen. Die Kosten von Maraging-Stahl sind sehr hoch, und der Stahl muß äußerst rein sein: Das Vorhandensein von Legierungsbestandteilen führt zu allen möglichen Ausfällungen (Karbide, Schlacke, Zwischenphasen und dgl.) im Material, die einen negativen Einfluß auf die Ermüdungsfestigkeit bzw. Lebensdauer haben.

Die Tatsache, daß die Wöhler-Kurve des Ausgangsmateriales nicht bei einem festen Wert endet sondern

auch in ihrem Endbereich abnimmt, führt zu einer begrenzten Lebensdauer, was sehr unerwünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem endloses Stahlband geschaffen werden kann, das die genannten Nachteile nicht hat.

Gemäß der Erfindung ist das Ausgangsmaterial nicht der hochlegierte Maraging-Stahl sondern vielmehr ein Ring aus nicht- oder sehr niedrig-legiertem Kohlenstoffstahl; dieses Material wird einer Patentierbehandlung unterzogen, und der Ring wird in einem oder mehreren Kaltverformungsschritten auf die erwünschte Abmessung und Stärke gebracht.

Die Praxis hat gezeigt, daß dieses Verfahren zu exzellenten endlosen Bändern bei niedrigen Kosten führt. Als Ergebnis der Kaltverformung erhält das Band in der Richtung, in welcher die Verformung stattfindet und welche mit der Richtung der größten Belastung zusammenfällt, ein günstiges Gefüge. Die Dauerfestigkeit bzw. Lebensdauer ist sehr groß, und eine beträchtliche Verringerung der Stärke ohne Zwischenanlassen ist möglich.

Vorzugsweise verwendet das Verfahren nach der Erfindung als Ausgangsmaterial einen Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,4 bis 1,3 %, vorzugsweise 0,6 bis 1 %.

Vorzugsweise wird der als Ausgangsmaterial verwendete Ring durch Formen eines zylindrischen Bauteils mittels Tiefziehen eines Blechs und Abtrennen eines Rings von diesem tiefgezogenen Blech erhalten.

Mittels der Walzbehandlung wird eine Dickenreduktion bis zu 90 % ohne Anlassen erreicht.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch die verschiedenen Arbeitsschritte des Verfahrens nach der Erfindung.

Ausgehend von einem Blech 1 eines nicht-legierten oder sehr niedrig-legierten Stahls geeigneter Stärke wird gemäß Fig. 1 ein Tiefziehen in einem oder mehreren Schritten durchgeführt, und zwar wie gezeigt mittels einer Matrize 2 und einem Stempel 3, der ein becherförmiges Tiefziehteil 4 formt. Von diesem Tiefziehteil werden wie in Fig. 2 gezeigt der Rand 5 und der Boden 6 abgetrennt, während das Zwischenstück in eine Anzahl von Ringen 7 unterteilt wird. Diese Ringe 7 werden in einer in der Praxis gebräuchlichen Vorrichtung wärmebehandelt, wobei die Ringe auf eine Temperatur oberhalb dem umwandlungspunkt Ac3 für einen niedrig-perlitischen Stahl bzw. oberhalb des umwandlungspunktes AcI für einen hoch-perlitischen Stahl erwärmt und darauf sanft in einem geeigneten Medium auf eine Temperatur zwischen 300° und 600° C, vorzugsweise zwischen 400° C und 550° C, abgekühlt, wobei Austenit isothermisch in feinen Perlit, Troostit oder Bainit umgewandelt wird. Danach werden die Ringe, wie in Fig. 3 gezeigt, einer Walzbehandlung mittels einer Walzvorrichtung unterworfen, welche eine Hauptwalze 8 und damit zusammenwirkende Stützwalzen sowie eine Zugwalze 10 aufweist. Bei diesem Kaltwalzen erhalten die Ringe ihre endgültigen Abmessungen,

— O —

Beispiel;

Ein Blech von 0,8 mm Stärke mit einem Gehalt von 0,8 % C; 0,25 % Si; 0,4 % Mn wird als Ausgangsmaterial verwendet.

Tiefziehen: In zwei Schritten wird ein Becher mit einer Wandstärke von 0,8 mm; einem Durchmesser von 70 mm und einer Höhe von 50 mm geformt. Von diesem Becher werden Ringe abgetrennt.

Wärmebehandlung: Die Ringe werden 10 min lang bei 850° C austenitisiert, in einem Salzbad 500° C abgeschreckt und für 5 min im Salzbad gehalten.

Walzbehandlung: Die Ringe werden zu einem dünnen Band mit einer Stärke von 0,2 mm und einem Durchmesser von 245 mm ausgewalzt. Die Reduktion der Wandstärke beträgt in diesem Fall 71 %. Auf diese Weise werden endlose Bänder erhalten, welche aufgrund ihres Kaltverformungs-Gefüges eine außerordentlieh hohe Dauerfestigkeit aufweisen.

Claims (5)

Ansprüche 20

1.J Verfahren zum Herstellen eines endlosen Stahlbandes unter Anwendung eines Walzverfahrens, dadurch gekenzeichnet, daß als Ausgangsmaterial ein Ring aus nicht- oder niedriglegiertem Kohlenstoffstahl verwendet wird, der einer Patentierbehandlung unterzogen wird und auf die gewünschte Abmessung und Stärke mittels eines oder mehrerer Kaltverformungsschritte gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß das Ausgangsmaterial Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,4 bis 1,3 %, vorzugsweise 0,6 bis 1 %, ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Ausgangsmaterial verwendete Ring durch Tiefziehen eines Bleches zu einem zylindrischen Bauteil und Abtrennen des Ringes von dem zylindrischen Bauteil erhalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dickenreduktion von maximal 90 % durch Walzen ohne ein Anlassen erzielt wird.

5. Mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestelltes endloses Stahlband.