DE3434743C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von stangenförmigen Maschinenteilen aus mikrolegiertem Stahl, die keine Flansche und Schaftdickenunterschiede aufweisen und statisch und/oder dynamisch hochbelastbar sind.
Statisch und/oder dynamisch hochbelastbare stangenförmige Maschinenteile, wie Stiftschrauben, Zuganker, Achsen, Wellen, Drehfederstäbe oder dergl., die keine Flansche und keine größeren Schaftdickenunterschiede aufweisen und bei denen die Tragfähigkeit des vollen Querschnitts ausgenutzt werden soll, wobei die Beanspruchung zum Rand zu ansteigen kann und Spannungskonzentrationen in ihren Randkonturen auftreten, werden in der Regel aus Stangen gefertigt, die aus Vergütungsstählen warmgewalzt und vergütet worden sind. Weil die genormten zulässigen Formabweichungen relativ groß sind und durch die Wärmebehandlung eine Güteminderung in ihren Randzonen, wie z. B. Abkohlung auftritt, werden die Stangen auf gesamter Länge auf Sollmaß spanabnehmend nachgearbeitet. Dies bedeutet in der Regel einen Materialverlust von 20 bis 30 Prozent. Vergütungsstähle sind außerdem relativ teuer, weil sie bis zu mehrere Prozent Legierungselemente und eine beachtlich energieverbrauchende Wärmebehandlung erfordern.
Gemäß der DE-OS 32 01 204 ist es schon bekannt, für hochbelastbare Maschinenteile statt bis zu 4%ige Chrom- Nickel-Molybdän-legierte vergütete Stähle bei größeren Querschnitten mikrolegierte ausscheidungshärtende Stähle zu verwenden. Mit den dort angegebenen Stahlzusätzen und Behandlungsweisen konnten jedoch aufgrund der folgenden Angaben häufig erstrebte günstige Kombinationen von Festigkeits- und Zähigkeitswerten nicht erreicht werden.
Die angestrebten Eigenschaften werden erreicht mit Kohlen­ stoff-Mangan-Stählen mit Mikrozugaben wie Vanadium, Niob, Zirkon, Bor und Aluminium, die sich beim Abkühlen in ferritisch- perlitisches Grundgefüge in kleinsten Nitriden, Karkiden und Karbonitriden ausscheiden. Weil dabei nur Kühlung in ruhender oder bewegter Luft vorgesehen ist, was nur wenig unterschiedliche Kühlungsverläufe einzustellen erlaubt, erfordert dies die wesentlichen Zusätze innerhalb den in jener Patentschrift angegebenen weiten Analysebereichen in bezug zum jeweiligen Bauteilquerschnitt auf ganz bestimmte Werte sehr genau einzustellen, was besonders für Mangan gilt.
Wird zum Beispiel zum Erreichen der in DE-OS 32 01 204 angegebenen Festigkeits- und Zähigkeitswerte ein Kohlenstoffgehalt von etwa 0,45% Gewichtsanteil genommen - also etwa der Mittelwert des angegebenen Analysenfeldes - dann werden je nach Kühlungsart bei dem dort angegebenen Mindestquerschnitt Mangangehalte von 1,6% beziehungsweise 1,1% Gewichtsanteile sinnvoll sein, wie man den ZTU-Diagrammen für entsprechende Stahlzusammensetzungen entnehmen kann. Bei größeren Querschnitten wird entsprechend mehr, und bei kleineren weniger Mangan nötig sein. Diese Abhängigkeit der einstellbaren Tragfähigkeit von den Legierungsdetails des verwendeten Stahles in bezug auf Bauteilquerschnitt ist sehr nachteilig für die Herstellung kleiner und mittlerer Serien von Bauteilen mit verschiedenen Querschnitten, weil zum erzielen gleicher Kennwerte für jede Stangenabmessung eine andere Legierungszusammensetzung festgelegt werden muß.
Untersuchungen an Mikrolegierungsstählen mit Kühlung in ruhender oder undefiniert etwas bewegter Luft ergaben, daß deren Elastizität (proportionale Dehnung) mehr oder weniger niedriger als ihre Streckgrenze ist. Abgesehen davon, daß diese Auswirkung sehr unterschiedliche auftritt, fällt die Elastizität dabei meistens stärker an den Rändern ab. Die Ursache dafür ist noch nicht bekannt. Weil dieses zerstörungsfrei nur schwer zu bestimmende Merkmal von ausschlaggebender Bedeutung für Teile ist, die mit großer Zugvorspannung belastet werden, wie z. B. Schrauben und ähnliche Teile, muß dessen Auftreten zuverlässig verhütet werden. Der bei höher manganhaltigen Stählen übliche Zähigkeitsabfall zum Kern von Bauteilen hin ist häufig unerwünscht, weshalb eine Behandlungsweise gebraucht wird, bei der dies ohne nachteiligen Einfluß auf andere Kennwerte verhütet wird; denn genaue Vorausbestimmbarkeit von Festigkeit, Zähigkeit und anderer Kennwerte des Stahles in erwünschten Verhältnissen zueinander ermöglicht günstige Auslegung der daraus herzustellenden Bauteile.
Es ist dementsprechend Aufgabe der Erfindung, für die Herstellung von stangenförmigen Maschinenteilen der eingangs definierten Art Verfahren anzugeben, mit denen durch vergleichsweise geringen Aufwand die ihrer Lastverteilung über dem Querschnitt entsprechenden nötigen Festigkeits- und Zähigkeitswerte erzielbar sind, dahingehend, daß in den Maschinenteilen
  • - die Streckgrenze vom Rand zum Kern hin nahezu gleich bleibt oder zum Kern hin nur geringfügig, bei besonders hohen Randwerten, mehr abnimmt,
  • - die Proportionalitätsgrenze nur ganz geringfügig niedriger ist als die Streckgrenze und auch wie letztere nur zum Kern hin entsprechend abfällt,
  • - das Verhältnis Streckgrenze zu Bruchfestigkeit stets größer ist als 0,65 und bis etwa 0,8 gehen kann, und an den Spannungskonzentrationsstellen ihrer Konturen die Kerbdauerfestigkeit besonders hoch ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ausscheidungshärten mikrolegierten Stahles wird nicht nur von der Kühlgeschwindigkeit und Art der Wärmeabführung in Abstimmung zu den Makro- und Mikrolegierungszusätzen beeinflußt. Auch Anfangs- und Endtemperaturen der Bereiche bestimmter Kühlungsabläufe sind dafür wesentlich.
Zum Vergleich: In der DE-OS 32 01 204 wurde Kühlungbeginn unter 1000°C als vorteilhaft festgelegt.
Bei dieser Erfindung ist Verformungsendtemperatur, die zugleich Kühlungsbeginntemperatur ist, zwischen 800 und 1150°C gegeben.
Da Stahl im Rahmen seiner Verarbeitung stets um einen gewissen Betrag warmverformt wird, empfiehlt es sich die Ausscheidungshärtung während der Abkühlung davon zu bewirken, um bei dem Verfahren mit minimalem Energieaufwand auszukommen. Dies bereitet einige Probleme; denn die von den erstrebten Bauteileigenschaften abhängigen, mitunter nur wenig über dem Umwandlungsbereich liegenden Kühlungsausgangstemperaturen müssen entweder Verformungsendtemperaturen sein, oder durch Erwärmung von tieferen Temperaturen aus erreicht werden. Untersuchungen ergaben, daß Abstimmen der Mikro- und Makrozusätze zueinander innerhalb der in diesem Patent festgelegten Grenzen es ermöglichen bei Kühlungsausgangstemperaturen bis zu 1150°C noch die in Verbindung mit hoher Festigkeit vorgesehene Mindeskerb­ schlagzähigkeit zu erhalten. Für beliebige Erfordernisse günstigstmögliche Kombinationen von Festigkeit und Zähigkeit sind aber auch völlig unabhängig von der tatsächlichen Verformungsendtemperatur mit ganz geringem Nachwärmeaufwand einstellbar. Dazu ist nur erforderlich das Abkühlen vom Verformungsprozeß in beliebiger Geschwindigkeit bis zu einer völligen ferritisch-perlitischen Umwandlung auf etwa 600°C vorzunehmen. Dieses Abstoppen der Vorkühlung ist mit entsprechenden schon verfügbaren Geräten günstig zu steuern. Von da aus muß dann nur auf die für die erstrebten Eigenschaften nötige Kühlungsausgangstemperatur um etwa 250°C bis 300°C auf 820°C bis 950°C wieder angewärmt und nur ganz kurz diese Temperatur gehalten werden, bevor mit entsprechender Kühlgeschwindigkeit abgekühlt wird.
Auch durch Kombination der Mikrozusätze, so daß über einen langen Kühlungsablauf stets Ausscheidungshärten stattfindet, kann gleichzeitig hohe Zähigkeit sowie hohe statische und dynamische Festigkeit erzielt werden. Die Zähigkeit kann bis in den Kern der Bauteile hinein so groß wie an deren Ränder sein, wenn der verwendete Stahl möglichst wenig Grundlegierungszusätze hat und mit schnellkühlenden Medien mit entsprechend einstellbarer Kühlwirkung so gekühlt wird, daß Bainitbildung noch vermieden wird.
Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen die Ausarbeitung von aus diesem gewalzten Stahl herzustellenden Maschinenteilen. Diesbezüglich wird auf die Beschreibung verwiesen.
Nachstehend ist das erfindungsgemäße Verfahren detailliert beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient generell zur Herstellung von stangenförmigen statisch und/oder dynamisch hochbelastbaren Maschinenteilen, bei denen es sich um Stiftschrauben, Zuganker, Wellen, Achsen, Drehfederstäbe oder dergl. handeln kann. Diese beispielhafte Aufzählung von Maschinenteilen soll deren Art jedoch in keiner Weise beschränken, sondern nur mögliche Anwendungen der erfindungsgemäßen Verfahren aufzeigen.
Für die Maschinenteile wird ein mikrolegierter Stahl verwendet, der (angegeben in Gewichtsprozent) 0,3 bis 0,65% Kohlenstoff, weniger als 1,2% Silizium, 0,3 bis 0,8% Mangan, weniger als 0,065% Schwefel, insgesamt 0 bis 0,7% Chrom und/oder Nickel und/oder Kupfer und/oder Molybdän, 0,003 bis 0,025% Stickstoff, und als feinkornbildende und/oder ausscheidungshärtende Elemente insgesamt 0,03 bis 0,20% Vanadium und/oder Niob und/oder Titan und/oder Aluminium und/oder Zirkon, ferner 0,0005 bis 0,005% Bor, Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen aufweist, wobei der Chrom- und Mangananteil insgesamt nicht größer als 1,0% ist.
Aus einem solchen Stahl werden auf einer Walzstraße Stangen gewalzt, und zwar so, daß die Walzung derselben innerhalb eines Temperaturbereichs von 800°C bis 1150°C beendet ist. Anschließend werden diese noch eine im genannten Bereich liegende Walzendtemperatur aufweisenden Stangen gesteuert abgekühlt, und zwar
  • a) durch ein gasförmiges oder flüssiges oder als Sprühnebel zerstäubtes Kühlmittel,
  • b) mit einer im verwendeten Stangenwerkstoff unter Vermeidung einer nennenswerten Bainitbildung eine Aus­ scheidungshärtung und/oder Feinkornbildung sowie ein möglichst vollständiges ferritisch-perlitisches Gefüge bewirkenden Abkühlgeschwindigkeit von etwa 1,5°C bis 10°C pro Sekunde,
  • c) auf eine Temperatur, die um wenigstens 50°C unterhalb jener Temperatur liegt, bei der die Umwandlung des Gefüges in Ferrit und Perlit beendet ist.
Die Walzstraße ist für hochpräzise Walzungen ausgelegt, dahingehend, daß nach dem Walzen und Abkühlen Stangenquerschnitte gegeben sind, deren Abmessungen quer zur Walzrichtung bis etwa 70 Millimeter bestenfalls um einige Zehntel Millimeter, bei größeren Abmessungen 5 Zehntel Millimeter und auf 1 Millimeter zunehmend bei Abmessungen von 125 bis 160 mm vom Sollmaß abweichen.
Eine solche wie vorstehend beschriebene gesteuerte Abkühlung ist auch bei solchen werkstoffgleichen und querschnittsgleichen Stangen mit gleich hervorragenden Ergebnissen durchzuführen, bei denen die Walzung nicht bei der für die erstrebte Festigkeit erforderlichen Temperatur in dem bereits genannten Bereich beendbar ist. In diesem Fall werden die Stangen nach dem Warmwalzen einer speziellen Wärmebehandlung unterzogen und dabei ausgehend von einer Temperatur, bei der das Gefügte ferritisch-perlitisch ist, nochmals auf eine Temperatur im Bereich zwischen 800°C und 1000°C erwärmt. Ausgehend von einer in diesem Bereich liegenden Temperatur werden die Stangen dann in gleicher Weise, was hierbei auch durch Wirbelschichtkühlung geschehen kann, wie vorbeschrieben gesteuert mit einer Geschwindigkeit von 1,5°C bis 10°C pro Sekunde abgekühlt.
In einem anderen Fall wird für solche Maschinenteile ein mikrolegierter Stahl verwendet, der (angegeben in Gewichtsprozent) 0,3 bis 0,65% Kohlenstoff, weniger als 1,2% Silizium, mehr als 0,8% Mangan, weniger als 0,065% Schwefel, insgesamt 0 bis 0,7% Chrom und/oder Nickel und/oder Kupfer und/oder Molybdän, 0,003 bis 0,025% Stickstoff, und als feinkornbildende und/oder ausscheidungshärtende Elemente insgesamt 0,03 bis 0,20% Vanadium und/oder Niob und/oder Titan und/oder Aluminium und/oder Zirkon, ferner 0,0005 bis 0,005% Bor, Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen aufweist, wobei der Chrom- und Mangananteil insgesamt nicht größer als 2,0% ist.
Auch in diesem Fall werden aus dem genannten Stahl auf einer Walzstraße Stangen gewalzt, so daß auch hier die Walzung derselben in einem Temperaturbereich zwischen 800°C und 1150°C beendet ist.
Anschließend werden auch diese Stangen ausgehend von einer noch im angegebenen Bereich liegenden Walzendtemperatur gesteuert abgekühlt durch ein gasförmiges oder flüssiges oder als Sprühnebel zerstäubtes Kühlmittel, mit einer im Stangenwerkstoff unter Vermeidung einer nennenswerten Bainitbildung eine Ausscheidungshärtung und/oder Feinkornbildung sowie ein möglichst vollständiges ferritisch-perlitisches Gefüge bewirkenden Abkühlgeschwindigkeit von etwa 0,5 bis 5°C pro Sekunde, auf wenigstens 50°C unterhalb jener Temperatur, bei der Umwandlung in Ferrit und Perlit beendet ist. Die dann gegebenen Stangen besitzen auch in diesem Fall Querschnitte mit der vorstehend angegebenen Genauigkeit.
Diese wie vorstehend beschriebene Abkühlung ist ebenfalls bei solchen werkstoffgleichen und querschnittsgleichen Stangen mit gleich hervorragenden Ergebnissen durchzuführen, bei denen die Walzung nicht bei der für die erstrebte Festigkeit erforderlichen Temperatur in dem bereits genannten Bereich beendbar ist. Es ist dann eine spezielle Wärmebehandlung durchzuführen, bei der die Stangen nach dem Warmwalzen ausgehend von einer Temperatur, bei der das Gefüge ferritisch-perlitisch ist, nochmals auf eine im Bereich zwischen 800°C und 1000°C liegende Temperatur erwärmt werden. Ausgehend von einer in diesem Bereich liegenden Temperatur werden die Stangen dann wiederum in der gleichen, wie vorbeschriebenen Art und Weise gesteuert abgekühlt, was aber auch durch Wirbelschichtkühlung geschehen kann.
Für die meisten Maschinenteile, bei denen eine hohe Zähigkeit vorrangig gegenüber einer hohen Elastizität ist, kann es genügen, wenn die Stangen aus einem Stahl gewalzt werden, der weniger als 0,6% Silizium aufweist.
In vielen Fällen genügt es, wenn die Stangen in der angegebenen Verfahrensweise abgekühlt werden. Für den Fall, daß die daraus herzustellenden Maschinenteile eine äußerst hohe Dauerfestigkeit aufweisen sollen, ist es zweckmäßig, daß die gesteuerte Abkühlung in der angegebenen Verfahrensweise bis auf eine Temperatur unter 250°C erfolgt.
Maschinenteile erfordern ihrer Zweckbestimmung entsprechend in der Regel entweder eine sehr hohe Zähigkeit bei gleichzeitig nicht so hoher Festigkeit oder eine sehr hohe Festigkeit bei gleichzeitig nicht so extrem hoher Zähigkeit. Für den Fall einer erforderlichen hohen Zähigkeit, jedoch nicht so hoher Festigkeit liegt eine Temperatur, von der ausgehend die Stangen für solche Maschinenteile generell abgekühlt werden, im angegebenen Temperaturbereich näher bei 800°C, beispielsweise bei 820°C. Für den Fall dagegen, daß eine sehr hohe Festigkeit, jedoch nicht so extrem hohe Zähigkeit erforderlich ist, liegt die Temperatur, von der ausgehend die Stangen für diese Maschinenteile abgekühlt werden, im angegebenen Temperaturbereich näher zu dessen Obergrenze hin, also etwa bei 950°C. Bei Beginn der gesteuerten Abkühlung zwischen den genannten Grenzwerten 820°C und 950°C erzielt man Relationen von Festigkeit zu Kerbschlagzähigkeit, die zwischen jenen der genannten Extremwerte liegen.
Bei manchen stangenförmigen Maschinenteilen, wie z. B. Drehstabfedern, ist die Beanspruchung am Rand sehr hoch und kann zum Kern hin auf Null abfallen. Stangen für solche Teile können bei ihrer im Rahmen dieses Verfahrens nötigen, bereits beschriebenen Kühlung durch entsprechende Wahl des Kühlmittels und der Kühlmethode mit einem besonders guten Wärmeübergang zum Kühlgut so gekühlt werden, daß ihre Festigkeit über dem Stangenquerschnitt ihrer Beanspruchung angepaßt wird. Dabei können die Stangen an ihren Rändern noch eine beachtlich höhere Streckgrenze erhalten als in den folgenden Tabellen, ohne daß dabei ihre Zähigkeit nennenswert geringer wird als in den Tabellen angegeben.
Bei nach den erfindungsgemäßen Verfahren warmgewalzten und behandelten Stangen werden im Stangenquerschnitt im Abstand von einem Sechstel des Durchmessers vom Stangenrand in Walzrichtung folgende Festigkeits- und Zähigkeitswerte erzielt, und zwar unterschieden nach den Fällen, ob höchste Festigkeit bei gleichzeitig nicht so hoher Zähigkeit, oder höchste Zähigkeit bei gleichzeitig nicht so hoher Festigkeit notwendig war.
Siehe nachfolgende Tabelle
Die in vorstehender Tabelle angegebenen Werte sind Minimalwerte.
In Praxistests sind diese Minimalwerte aber zum Teil noch ganz erheblich übertroffen und Werte erzielt worden, wie sie aus nachfolgender Tabelle ersichtlich sind.
Die in vorstehenden Tabellen angegebenen Festigkeits- und Zähigkeitswerte zeigen mit großer Deutlichkeit die bislang nicht gegebene Möglichkeit auf, Stangen zur Herstellung von statisch und/oder dynamisch hochbelastbaren Maschinenteilen aus relativ billigem mikrolegiertem Stahl warmwalzen zu können.
Unabhängig von den verwendeten Stählen und Unterschieden in der Abkühlung werden die Stangen dann generell nach Erkalten auf Umgebungstemperatur durch ein spezielles Verfahren außen gereinigt und in ihrer Randzone gleichzeitig verfestigt. Die beim Walzen entstandene Zunderschicht wird dabei durch Strahlen, z. B. mit stählernen Strahlmitteln entfernt, wobei automatisch eine Randschichtverfestigung erzielt und die Kerbwirkung kleiner Konturfehler neutralisiert wird.
Im Anschluß an diesen Arbeitsgang werden von den so gegebenen Stangen Teile in erforderlicher Länge abgeschnitten. Es sind dann Stangenteile gegeben, an denen im letzten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt Konturen zur Kraftein- und -ableitung oder Abstützung durch Kaltumformen ausgebildet werden. Hierbei muß nach zwei Fällen unterschieden werden, wie folgt angegeben.
  • Fall A: Die erforderlichen Konturen können, wenn die Stangenteile das für die Kaltverformung erforderliche Ausgangsmaß in Größe und Toleranz bereits besitzen, direkt in die Stangenteile eingeformt bzw. angeformt werden.
  • Fall B: Wenn die Stangenteile das für die Kaltverformung erforderliche Ausgangsmaß, z. B. wegen zu großen Toleranzaufmaßes, noch nicht besitzen, muß zunächst eine geringfügige spanabnehmende Nacharbeitung auf das erforderliche Maß, und zwar nur in der Bereichen durchgeführt werden, wo diese Konturen angeformt werden müssen. Nach dieser Vorbehandlung werden die erforderlichen Konturen angebracht.
Bei den genannten Konturen kann es sich bspw. um glatte Abstützflächen, Nuten und keilförmige Rippen oder Gewinde oder gewindeartige Formen handeln, die quer, längs oder mehrgängig schraubenförmig verlaufen.
Die Kaltumformung erfolgt vorzugsweise durch Rollen oder Formwalzen.
Es ist selbstverständlich, daß an einem Stangenteil mehrere gleiche oder voneinander abweichende Konturen der angegebenen Art angebracht werden können.
Durch diese Kaltumformung werden die durch die Verwendung der mikrolegierten Stähle und die angegebenen Walz- und Abkühlverfahrensschritte erzielbaren Festigkeitswerte, bei mindestens gleichbleibenden Zähigkeitswerten, im Randbereich noch erheblich verbessert.
Stangenförmige Maschinenteile mit gemäß der Beschreibung ausgeführten Oberflächen sind mit minimalstem Bearbeitungsaufwand und Rohmaterialeinsatz im besten mechanisch erzielbaren Dauertragfähigkeitszustand.
In der beschriebenen Weise ausgeführte Stiftschrauben M 48 ertrugen bei Dauertests in einer damit erstellten Schraubenverbindung bei 450 N/mm² Vorspannung Schwingungsausschläge von ±100 N/mm². Unter gleichen Bedingungen getestete vergütete Stiftschrauben aus 1,5% bis 4% legierten Stählen, deren Gewinde ebenfalls im (vergüteten) Endzustand eingewalzt waren, ertrugen nur Schwingungsausschläge von ±65 N/mm². Daher kann bei großer Schwingbeanspruchung durch Verwendung von nach dem neuen Verfahren hergestellten Schrauben auf das Eindrehen von Drehschäften verzichtet und trotzdem gleiche Sicherheit bei dynamischer Beanspruchung erzielt werden. Dadurch wiederum können bei gleicher Gewindegröße die neuartigen Schrauben höhere Vorspannkraft aufnehmen und somit auch größere Kräfte fortleiten, wozu man bisher einen statisch höherfesten Werkstoff verwenden mußte, der dann auch wieder geringere Zähigkeit hatte.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von stangenförmigen Maschinenteilen aus mikrolegiertem Stahl, die keine Flansche und Schaftdickenunterschiede aufweisen und statisch und/oder dynamisch hochbelastbar sind, mit den Maßnahmen:
  • a) Herstellen von Stangen aus einem mikrolegierten Stahl, der aus 0,3 bis 0,65%Kohlenstoff, weniger als 1,2%Silicium, 0,3 bis 0,8%Mangan, weniger als 0,065%Schwefel, insgesamt 0 bis 0,7%Chrom, Nickel, Kupfer und/oder Molybdän, 0,003 bis 0,025%Stickstoff, insgesamt 0,03 bis 0,2%Vanadium, Niob, Titan, Aluminium und/oder Zirkon, 0,0005 bis 0,005%Bor,Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen besteht, wobei der Chrom- und Mangananteil insgesamt nicht größer als 1% ist,
  • b) Walzen der Stangen auf Querschnitte, deren Abmessungen quer zur Walzrichtung maximal um einige zehntel Millimeter vom Sollmaß variieren und Beenden der Walzung innerhalb eines Temperaturbereiches von 800°C bis 1150°C,
  • c) gesteuertes Abkühlen der Stangen durch ein gasförmiges, flüssiges oder als Sprühnebel zerstäubtes Kühlmittel mit einer Geschwindigkeit von 1,5 bis 10 K/s unter Vermeidung einer nennenswerten Bainitbildung auf wenigstens 50°C unterhalb der Temperatur, bei der die Umwandlung in Ferrit und Perlit beendet ist,
  • d) Reinigung der Stangen nach Abkühlung auf Umgebungstemperatur mit Hilfe von gußeisernen oder stählernen Strahlmitteln unter gleichzeitiger Verfestigung der Randzonen,
  • e) Schneiden der Stangen in Stangenteile entsprechend ihrer Verwendung,
  • f) gegebenenfalls geringfügige spanabhebende Nachbearbeitung der Stangenbereiche, die kaltverformt werden sollen und dafür die Toleranz der Walzausführung zu groß ist und
  • g) Kaltanformen der Konturen für die Kraftein- und -ableitung oder Abstützung.
2. Verfahren nach Anspruch 1 mit der Abänderung der Maßnahme b, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Stangen nach dem Walzen fertigungsbedingt zunächst abgekühlt werden, bis die Umwandlung in ein perlitisch-ferritisches Gefüge erfolgt ist, und dann zu einem beliebigen Zeitpunkt auf eine Temperatur zwischen 800 und 1000°C erwärmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit den Abänderungen der Maßnahmen a und c, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der Stahl mehr als 0,8% Mangan enthält mit der Maßgabe, daß der Chrom- und Mangananteil insgesamt nicht größer als 2,0% ist, und daß die Abkühlgeschwindigkeit 0,5 bis 5 K/s beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl weniger als 0,6% Si enthält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gesteuerte Abkühlen der Stangen auf eine Temperatur unterhalb von 250°C erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur, von der aus die Stangen abgekühlt werden, zur Erreichung hoher Zähigkeit, aber nicht so extrem hoher Festigkeit bei etwa 820°C liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur, von der aus die Stangen abgekühlt werden, zur Erreichung hoher Festigkeit, aber nicht so extrem hoher Zähigkeit bei etwa 950°C liegt.
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