DE3919178A1 - Verfahren zum direktpatentieren eines heissgewalzten walzdrahtes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Direktpatentieren eines heißgewalzten Walzdrahtes.

Als Direktpatentierungsverfahren für heißgewalzte Walzdrähte wird die Stelmor-Methode in großem Umfang angewendet. Bei dieser Stelmor-Methode wird ein Walzdraht, der bei einer Temperatur von 800 bis 900°C heißgewalzt wurde, zunächst mittels einer Wickelmaschine zu einer Reihe von Schleifen gewickelt, und der Walzdraht wird dann abgekühlt und einer Transportvorrichtung zugeführt und dort in Form einer kontinuierlichen Reihe von Schleifen transportiert. Dann wird der Walzdraht schnell mittels eines Luftstromes mit einer Geschwindigkeit von 10 m bis 60 m/s von der unteren Seite der Transportvorrichtung während des Transports abgekühlt, wodurch der Walzdraht verstärkt wird. Die Fähigkeit der Luftsprungkühlung ist jedoch in gewissem Ausmaß begrenzt. Wird dies bei einem Walzdraht mit 11 mm Durchmesser angewendet, dann wird die Geschwindigkeit der Luftstromabkühlung derartig niedrig, daß sie nur ungefähr eine Geschwindigkeit von 5°C bis 10°C/s aufweist. Wird ein Walzdraht aus einem kohlenstoffreichen Stahl mittels dieser Luftstromabkühlung hergestellt, dann wird aufgrund der niedrigen Geschwindigkeit der Luftstromabkühlung der Walzdraht hinsichtlich seiner Festigkeit und Duktilität verschlechtert im Vergleich zu einem solchen, der gemäß einem "Off-Line-Lead-Patentieren" (nachfolgend als "LP" bezeichnet) hergestellt wurde.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man beim Stand der Technik schon warmes Wasser oder Salzbäder verwendet. Aber mittels warmen Wassers kann man eine Abkühlgeschwindigkeit wie beim Wasserkühlen, die der beim LP entspricht, nicht erreichen. Andererseits hat ein Salzbad den Nachteil, daß das Salzbad nicht nur viel Zeit benötigt, bis sich das Salz in dem Salzbad auflöst, sondern auch die Investitionskosten für die Ausrüstung und Geräte sowie auch die Betriebskosten erhöht werden.

Als Alternative zu den Methoden des Standes der Technik hat man zur Verbesserung der Kühlfähigkeit bei dem genannten Stelmor-Verfahren ein Nebelsprühverfahren angewendet, das in der JP-OS 112 721/76 beschrieben wird und wobei Wasser in einer Menge von 0,01 bis 0,05 l/in 1,0 m³ versprüht wird. Weiterhin wird in der JP-OS 138 917/78 ein Gebläsewind angewendet, der mit Wasser von 0,06 bis 0,27 l/Nm² vermischt ist, wodurch ein Nebel entsteht. Gemäß dem Stand der Technik wird jedoch ausschließlich gelehrt, daß man die Kühlfähigkeit dadurch verbessern kann, daß man einen Luftstrom mit Wasser vermischt. Gemäß dem LP-Verfahren wird aufgrund der Anwendung eines Bades mit konstanter Temperatur von etwa 520°C die Perlitumwandlung als isotherme Transformation (TTT-Transformation) vorgenommen, und die Umwandlung wird in der Nähe einer Nase einer grafischen Darstellung der Umwandlung vorgenommen. Deshalb kann man bei der LP-Methode eine feine Perlitstruktur erhalten.

Wenn man jedoch eine kontinuierliche Kühltransformation (CCT-Transformation) durchführt, wird im Falle einer Überkühlung eine Martensitzzwischengefügestruktur ausgebildet, selbst wenn man die Kühlfähigkeit lediglich erhöht. Wenn man somit eine schnelle Kühlung in der Nähe der Perlitnasentemperatur vornimmt, dann findet die Perlitumwandlung noch nicht statt oder sie fängt gerade an. Da anschließend der größte Teil des Austenits, der noch nicht umgewandelt wurde, dann anfängt umgewandelt zu werden, wird die Produktqualität äußerst schwankend, sofern man nicht die Gesamttemperatur bei dem letzten schnellen Abkühlen und das Wärmebehandlungsmuster im Anschluß "An-der- Stelle-abkühlen" sorgfältig kontrolliert. Ein Walzdraht, der nach diesem kontinuierlichen Abkühlverfahren hergestellt wurde, entspricht nicht der Qualität und den Eigenschaften eines solchen, der mittels der LP-Methode hergestellt wurde.

Es sind zahlreiche Verfahren untersucht worden, um die Grenzen der kontinuierlichen Kühlung zu überwinden. Gemäß JP-OS 41 323/81 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem man einen heißgewalzten Walzdraht abkühlt mittels einer kontrollierten Kühlung bei einer Kühlgeschwindigkeit unter Ausbildung einer Sorbitstruktur bis zu einer Temperatur, die höher ist als der Temperaturpunkt M _s , bei welcher die Martensit-Umwandlung beginnt, und im Anschluß daran wird der Walzdraht wieder auf eine Temperatur, die so hoch ist wie die TTT-Kurvennase, wiedererhitzt, wodurch ausreichend Zeit zur Vefügung steht, um das bisher nicht umgewandelte Austenit vollständig umzuwandeln. Ein weiteres Verfahren wird in der JP-OS 214 133/87 beschrieben, bei dem eine schnelle Abkühlung des heißgewalzten Walzdrahtes in die Nähe von 550°C der Perlitnasentemperatur erfolgt, und die Temperatur dann durch Einblasen von Heißluft bei einer Temperatur oberhalb des M _s -Punktes, aber unterhalb der Nasentemperatur konstantgehalten wird. Dieses Verfahren, bei dem man einen Walzdraht auf eine bestimmte Temperatur wiedererhitzt, um die Temperatur konstantzuhalten und bei dem man einen Heißluftstrom verwendet, haben den Nachteil, daß man erhebliche Konstruktionskosten aufwenden muß im Vergleich zu einer einfachen langsamen Abkühlung.

Die Rekuperation, die während der exothermen Reaktion stattfindet und die bei der Perlitumwandlung erfolgt, übersteigt nicht etwa 20°C, wenn die schnelle Abkühlung vorgenommen wird, z. B. in einem Bleibad bei einer Temperatur von 520°C, weil das Erhitzen aufgrund des großen Wärmeüberganges in dem Bleibad verringert wird. Wenn man jedoch einen heißgewalzten Walzdraht nach der Nebelsprühmethode auf eine Temperatur abkühlt, bei welcher die Umwandlung beginnt und der Walzdraht in einen elektrischen Heizofen eingebracht wird, dann erreicht die Rekuperation 70°C, aber die Perlitkonstruktur bei diesem so erhaltenen Walzdraht ist grob, und der Walzdraht hat keinesfalls die mechanischen Eigenschaften, die man bei einem Walzdraht, der durch Bleipatentierung erhalten wurde, erhält. Um einen Walzdraht mit derartigen mechanischen Eigenschaften zu erhalten, muß man die Abkühlgeschwindigkeit erhöhen und gleichzeitig die Umwandlungsanfangstemperatur senken. Aber die Verringerung der Ausgangstemperatur verzögert merklich die vollständige Umwandlung und verlängert die Zeit, die erforderlich ist, um eine konstante Temperatur beizubehalten, und dies ist hinsichtlich der Ausrüstung und der Einrichtung nachteilig. Wenn darüber hinaus die Temperatur zu stark abfällt, besteht die Gefahr, daß man eine überkühlte Struktur, wie bei Bainit, in den Produkten erhält.

Darüber hinaus ist die Erhöhung der Kühlgeschwindigkeit bei einem Walzdraht mit großem Durchmesser von etwa 13 mm schwierig im Vergleich zu einem Walzdraht mit einem kleinen Durchmesser von 5,5 mm.

Wenn der Durchmesser groß wird und die Ausgangstemperatur für das Kühlen ebenfalls hoch ist, dann ist es erforderlich, zwangsläufig die Temperaturerhöhung aufgrund der Rekuperation zurückzuhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Walzdrahtes zur Verfügung zu stellen, welcher eine ausgezeichnete Festigkeit und Duktilität aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Direktpatentierungsverfahren für einen heißgewalzten Walzdraht zur Verfügung gestellt, welches folgende Stufen umfaßt:
Transportieren eines heißgewalzten Walzdrahtes auf einer Transportvorrichtung in einem Zustand, bei dem der Walzdraht in Form von kontinuierlichen Reihen von Schleifen vorliegt, wobei der Walzdraht einen C-Gehalt von 0,40 bis 1,00 Gew.-% aufweist;
Einblasen von Nebel auf die Oberfläche des Walzdrahtes, zumindest von oben, und Einblasen von Luft auf der Rückseite des Walzdrahtes von unten unter Kühlung des Walzdrahtes mit einer Geschwindigkeit von 12 bis 50°C/s auf 550°C bis 400°C während des Transports, wobei der Luft-Wassernebel 200 bis 2400 l/min Wasser aufweist und ein Luft : Wasser-Verhältnis von 200 Nm³/m³ oder weniger hat, und
Rekuperierung des gekühlten Walzdrahtes mit einer Geschwindigkeit von 3°C/s oder weniger während des Transportes.

Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Direktpatentieren eines heißgewalzten Walzdrahtes zur Verfügung gestellt, umfassend die folgenden Stufen:
Transportieren eines heißgewalzten Walzdrahtes auf einer Transportvorrichtung in einem Zustand, bei dem der Walzdraht in Form von kontinuierlichen Reihen von Schleifen vorliegt, wobei der Walzdraht einen C-Gehalt von 0,40 bis 1,00 Gew.-% aufweist;
Einblasen von Nebel auf die Oberfläche des Walzdrahtes zumindestens von oben und Einblasen von Luft auf die Rückseite des Walzdrahtes von unten und Abkühlung des Walzdrahtes mit einer Geschwindigkeit von 12 bis 50°C/s auf 550°C bis 400°C während des Transportes, wobei der Luft- Wassernebel 200 bis 2400 l/min beträgt und das Luft : Wasserverhältnis 200 Nm³/m³ oder weniger beträgt, und
Abkühlen des gekühlten Walzdrahtes langsam mit einer Geschwindigkeit von 2°C/s oder weniger während des Transportes.

Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Direktpatentieren eines heißgewalzten Walzdrahtes zur Verfügung gestellt, welches folgende Stufen umfaßt:
Transportieren eines heißgewalzten Walzdrahtes auf einer Transportvorrichtung in einem Zustand, bei dem der Walzdraht in Form von kontinuierlichen Reihen von Schleifen vorliegt, wobei der Walzdraht einen C-Gehalt von 0,40 bis 1,00 Gew.-% aufweist,
Abkühlen als erste Kühlstufe des Walzdrahtes mit einer Geschwindigkeit von 12 bis 40°C/s auf 600°C bis 450°C während des Transportes unter Anwendung eines Blaskühlmediums auf den Walzdraht während 5 s bis 30 s, und
Kühlen des Walzdrahts als zweite Stufe mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 15°C auf 550 bis 400°C während des Transportes mittels des Einblasens eines Kühlmediums auf den in der ersten Kühlstufe abgekühlten Walzdraht während 5 s bis 30 s.

In den Figuren wird folgendes gezeigt:

Fig. 1 ist eine schematische Aufsicht und zeigt den überlappenden Zustand eines heißgewalzten Walzdrahtes, der in Form von kontinuierlichen Reihen von Schleifen gemäß der ersten Erfindung transportiert wird;

Fig. 2 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Abweichung der Kühlgeschwindigkeit von zwei überlappenden Schleifen bei einem Walzdraht, wenn der Walzdraht durch Nebelkühlung gekühlt wird, und zwar von oberhalb oder von oberhalb und unterhalb während des Transportes gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Abweichung der Härten bei zwei überlappenden Schleifen bei einem Walzdraht, wenn der Walzdraht durch Nebelkühlung von oben oder von oben und von unten während des Transportes gemäß der vorliegenden Erfindung gekühlt wird;

Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht und beschreibt eine Vorrichtung, die zur Durchführung der bevorzugten ersten Ausführungsform der Erfindung geeignet ist;

Fig. 5 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Umwandlungskurven von Walzdrähten und verschiedene Wärmebehandlungsmuster, die für die Umwandlungskurven gemäß der vorliegenden Erfindung von Interesse sind;

Fig. 6 zeigt ein Sprühventil zum Verblasen eines Luft- Wassernebels, das für die Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist;

Fig. 7 ist eine Frontansicht einer weiteren Vorrichtung, die für die vorliegende Erfindung geeignet ist;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 9 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Kühlkurven eines Walzdrahtes gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 10 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Kühlkurven eines Walzdrahtes gemäß der bevorzugten Ausführungsform 2 der Erfindung;

Fig. 11 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Beziehung zwischen der Wassertemperatur und der Kühlgeschwindigkeit beim Sprühwasserabkühlen und beim Luft-Wassernebelabkühlen gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Abweichung der Festigkeit von Halbkreisschleifen gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von den Positionen;

Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen der Kühltemperatur und der Festigkeit eines Walzdrahtes gemäß der ersten Kühlstufe der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Beziehung zwischen der Kühltemperatur und der Festigkeit eines Walzdrahtes bei der zweiten Kühlstufe der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 ist eine schematische plane Aufsicht und zeigt die Zickzack-Bewegung eines erfindungsgemäßen Walzdrahtes;

Fig. 16 ist eine schematische plane Aufsicht für eine Vorrichtung für eine Zickzack-Bewegung eines Walzdrahtes der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 17 zeigt die Beziehung zwischen dem Fortschreiten eines Walzdrahtes und der Festigkeit bei der Zick- Zack-Bewegung der vorliegenden Erfindung.

Erste bevorzugte Ausführungsform

Diese bevorzugte Ausführungsform betrifft ein Verfahren zum Direktpatentieren eines heißgewalzten Walzdrahtes während des Transports des Walzdrahtes und betrifft insbesondere die enge Kontrolle der homogenen Kühlung des Walzdrahtes durch Kühlen mit einem Luft-Nebel, wobei der Walzdraht auf 550 bis 400°C gekühlt wird und anschließend eine langsame Abkühlung oder Rekuperation erfolgt.

Zunächst werden die Gründe angegeben, warum chemische und physikalische Begrenzungen numerischer Art hier vorliegen.

Es ist wünschenswert, daß der Kohlenstoffgehalt in einem Bereich von 0,40 bis 1,00 Gew.-% liegt. Beträgt der Kohlenstoffgehalt weniger als 0,40 Gew.-%, dann kann man einen Walzdraht mit guter Festigkeit nicht erhalten. Wenn er andererseits 1,00 Gew.-% übersteigt, dann verschlechtert sich die Duktilität des Walzdrahtes. Weiterhin beträgt der Anteil an Si vorzugsweise 0,35 Gew.-% oder weniger, der an Mangan vorzugsweise 0,30 bis 1,00 Gew.-%, der an Phosphor 0,04 Gew.-% oder weniger und der an Schwefel 0,040 Gew.-% oder weniger. Al und Ti werden allgemein als Elemente zum Einstellen der Kristallkorngröße verwendet.

Der Luft-Wassernebel, der auf den Walzdraht von oben aufgesprüht wird, wird vorzugsweise so hergestellt, daß er 200 bis 2400 l/min Wasser enthält, wobei das Luft : Wasser- Verhältnis 200 Nm³/m³ oder weniger beträgt. Die Menge des der Transportvorrichtung zugeführten Wassers liegt im Bereich von 200 bis 2400 l/min, denn wenn die Menge weniger als 200 l/min beträgt, dann ist es schwierig, eine ausreichende Kühlwirkung zu erzielen und beträgt sie mehr als 2400 l/min, dann tritt leicht eine Überkühlung ein. Der Grund, warum das Luft : Wasser-Verhältnis 200 Nm³/m³ oder weniger beträgt, ist darin zu sehen, daß dann, wenn das Verhältnis oberhalb 200 Nm³/m³ beträgt, die Anzahl der Wasserteilchen gering ist, so daß die Kühlgeschwindigkeit sich verschlechtert. Weiterhin ist es besonders bevorzugt, daß das Luft : Wasser- Verhältnis 5 Nm³/m³ bis 200 Nm³/m³ beträgt. Bei 5 Nm³/m³ oder mehr erhält man leichter einen Walzdraht, dessen Teilchen sehr gleichmäßig sind. Wird das Luft : Wasser-Verhältnis auf Null eingestellt, dann kann die Wirkung die gleiche sein wie im Falle von 5 Nm³/m³ bis 200 Nm³/m³ unter der Vorraussetzung, daß der von unten aufgebrachte Luftstrom stark aufgeblasen wird. Das Luft : Wasser-Verhältnis ist das Mischverhältnis von Luft und Wasser und wird durch die Formel

Luftmenge (Nm³)/Wassermenge (m³)

wiedergegeben.

Die Anteile von Schleifen bei einem Walzdraht, die an den beiden Peripherieendseiten eines Transportbandes lokalisiert sind, überlappen sich viel enger als die Anteile der Schleifen im mittleren Teil der Transportvorrichtung. Insbesondere überlappen sich die Teile der Schleifen, die an den äußersten peripheren Teilen der Transportvorrichtung vorliegen, vielfach und deshalb gelingt es dann, wenn man lediglich von einer Seite den Walzdraht von oben oder unten durch Blasen abkühlt, praktisch nicht die Schleifen des Walzdrahtes auf der anderen Seite der Schleife, welche direkt zum Abkühlblasen ausgesetzt sind, zu treffen. Infolgedessen wird die Kühlgeschwindigkeit des Walzdrahtes außerordentlich unausgeglichen. Wegen dieser Unausgeglichenheit der Kühlgeschwindigkeit verschlechtert sich die Festigkeit des Walzdrahtes erheblich. Um diese Verschlechterung zu vermeiden, ist es empfehlenswert, den Walzdraht von beiden Seiten, nämlich von oben und von unten, zu beblasen. Im allgemeinen scheint es so, daß die Luftblasen von unten einen Luft-Wassernebel von oben wegbläst, wodurch dann die Wirkung der Kühlung von beiden Seiten verlorgengeht. Aber in der Praxis sieht dies nicht so aus. Dies liegt darin, daß der Luft-Wassernebel, der von oben aufgeblasen wird, etwa 400 mm oberhalb des Walzdrahtes aufgebracht wird, und deshalb ist die Fließgeschwindigkeit des Luft-Wassernebels ausreichend groß, um die des Luftblasens zu übersteigen. Infolgedessen wird die Fließgeschwindigkeit des Luft-Wassernebels in keinem Fall von der des Luftblasens übertroffen.

Die Schwierigkeiten beim Aufbringen des Nebels auf den Walzdraht bestehen darin, daß der Walzdraht auf der Transportvorrichtung nicht in Form einer geraden Linie, sondern in Form einer kontinuierlichen Reihe von Schleifen transportiert wird, welche, wie dies in Fig. 1 gezeigt wird, sich überlappen. Weil die Teile A der beiden Seitenenden der Schleifen sich stärker überlappen, besteht ein Problem hinsichtlich der Abweichung der Kühlgeschwindigkeit. Im Falle der Kühlung durch Luftblasen, wobei die Kühlgeschwindigkeit gering ist, kann man das Problem in einem gewissen Maße dadurch lösen, daß man die aufgeblasene Luftmenge, welche die Teile A und B trifft, mittels einer Gleichrichterplatte, die auf der Rückseite der Transportvorrichtung angebracht ist, einrichtet. Im Falle einer Luft-Wassernebel-Aufblaskühlung kann die Abweichung der Kühlgeschwindigkeit nicht allein dadurch kontrolliert werden, daß man lediglich die verteilte Menge des Luftwassernebels, welche die Teile A und B trifft, in dem Maße anordnet, daß keine Abweichung erfolgt, weil die Kühlgeschwindigkeit der Nebelaufblasung sehr groß ist.

Die Erfinder haben nun gefunden, daß man die Abweichung der Kühlgeschwindigkeit bei einem Walzdraht wirksam unterdrücken kann, wenn man die Kühlung während des Transportes des Walzdrahtes an beiden Seiten des Walzdrahtes vornimmt oder wenn man den Walzdraht während des Transportes eine Zickzack-Bewegung durchführen läßt, so daß die Kontaktpunkte der Schleifen konstant verändert werden.

Fig. 2 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Abweichung der Kühlgeschwindigkeiten bei überlappenden Schleifen bei einem Walzdraht, wenn die beiden Schleifen oben oder von oben und unten gemäß der vorliegenden Erfindung gekühlt werden. Die beiden Schleifen eines Walzdrahtes aus SWRH 62 B mit einem Durchmesser von 14 mm zeigten eine vertikale doppelte Überlappung, und die Kühlgeschwindigkeiten der beiden Schleifen des Walzdrahtes wurden in zwei Fällen mittels eines Thermopaars gemessen. In einem der beiden Fälle wurde der Nebel ausschließlich von oben aufgeblasen und in dem anderen Fall wurde der Nebel von oben und von unten aufgeblasen. In der grafischen Darstellung bedeutet C die Abweichung der Kühlgeschwindigkeit bei einer einseitigen Kühlung, die ausschließlich von oben erfolgt, und D zeigt die Abweichung der Kühlgeschwindigkeit im Falle der Kühlung von zwei Seiten, nämlich von oben und von unten. Bei der Kühlung von einer Seite waren die Kühlgeschwindigkeiten einer der beiden Schleifen des Walzdrahtes, die durch den aufgeblasenen Nebel getroffen wurde, etwa 19°C/s, während die Kühlgeschwindigkeiten in dem anderen Fall, bei dem der Nebel nicht auftraf, etwa 9°C/s betrug, also die Hälfte im Vergleich zu dem Fall, wo die Seite der Schleife des Walzdrahtes getroffen wurde. Im Gegensatz dazu, ergab das Kühlen von zwei Seiten Kühlgeschwindigkeiten bei den beiden Schleifen von etwa 23°C/s und die Abweichung der Kühlgeschwindigkeiten betrug nahezu Null. Fig. 3 zeigt grafisch die Abweichung der Härte der zwei überlappenden Schleifen, wenn die beiden Schleifen von oben oder von oben und von unten gekühlt werden. Das Symbol "⚫" zeigt die Härte der auf der oberen Seite liegenden Schleife des Walzdrahtes für den Fall, daß ausschließlich von oben gekühlt wird, und das Symbol "○" zeigt die Härte der Schleife an der unteren Seite des Walzdrahtes in dem Falle, daß die Kühlung von oben erfolgt. Das Symbol "▲" zeigt die Härte der oberen Seite in dem Fall, daß die Kühlung von oben und von unten erfolgt, und das Symbol "Δ" zeigt die Härte der unteren Seite in dem Fall, daß die Kühlung von oben und von unten erfolgt. Im Falle der einseitigen Kühlung betrug der Unterschied der Härte zwischen den durch die Symbole "○" und "⚫" gezeigten Seiten etwa 15 (Vicker-Härte) von etwa 5 kg/mm², wenn man dies auf die Zugfestigkeit umrechnet. Im Gegensatz hierzu, war der Unterschied beim beidseitigen Kühlen bei der Härte zwischen den Symbolen "Δ" und "▲" praktisch nicht vorhanden. Es geht somit aus diesem Vergleich hervor, daß das zweiseitige Nebelkühlen bevorzugt wird.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird ein Luft- Wassernebel von oben auf einen Walzdraht und ein Luftstrahl von unten aufgeblasen.

Der in dem Luft-Wassernebel verwendete Nebel mischt sich mit dem von unten kommenden Luftstrahl, und der Luftstrahl wird ein Luftstrahlnebel aufgrund der Vermischung. Im Ergebnis wird die Nebelkühlung dadurch von oben und von unten vorgenommen.

Der Grund, warum die Nebelkühlung des Walzdrahtes in einer Rate von 12 bis 50°C/s auf 550 bis 400°C erfolgt, besteht darin, daß bei der Temperatur oberhalb 550°C sich die feine Perlitstruktur nicht ausbildet und die Struktur des Walzdrahtes grob wird, und bei einer Temperatur unterhalb 400°C kann leicht eine überkühlte Struktur wie bei Martensit auftreten. Wenn weiterhin die Kühlgeschwindigkeit weniger als 12°C/s beträgt, ist die Geschwindigkeit so klein, daß sich die feinen Perlitteilchen nicht bilden können und man erzielt keine ausreichende Festigkeit, und liegt die Kühlgeschwindigkeit oberhalb 50°C/s, dann nimmt die Möglichkeit zu, daß sich eine überkühlte Struktur bildet.

Der Grund, warum das weitere Kühlen des Walzdrahtes in einer Rate von 2°C/s oder weniger auf 550 bis 400°C erfolgt oder die Rekuperation des Walzdrahtes in einer Rate von 3°C/s oder weniger erfolgt, ist der folgende: Wenn die Kühlgeschwindigkeit mehr als 2°C/s beträgt, dann bildet sich leicht eine überkühlte Struktur. Die Rekuperation wird durchgeführt, indem man die Transportvorrichtung mit einer Bedeckung versieht oder indem man den Walzdraht mit einer geeigneten Wärmequelle erhitzt. Wird die Rekuperation mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3°C/s durchgeführt, dann benötigt man einen erheblichen Teil Wärme und die Kosten hierfür sind sehr erheblich. Wird die Rekuperation bei einer Temperatur von mehr als 600°C durchgeführt, dann wird eine Austenitstruktur, die bisher noch nicht umgewandelt wurde, in einen groben Perlit überführt. Aufgrund der Rekuperation in einem Bereich von 500°C bis 600°C wird eine Austenitstruktur, die bisher noch nicht umgewandelt wurde, zu feinen Perlitteilchen umgewandelt und man kann die Bildung einer überkühlten Struktur abstoppen.

Bei dieser ersten bevorzugten Ausführungsform wird ein heißgewalzter Walzdraht in Form einer kontinuierlichen Reihe von Schleifen transportiert, und die Schleifen werden vorwärts gefördert, aber anstelle dieser Vorwärtsförderung ist es möglich, daß man die Schleifen des Walzdrahtes in einer Zickzack-Bewegung transportiert. Aufgrund dieser Zickzack-Vorwärtsbeförderung machen die überlappenden Teile der Schleifen eines Walzdrahtes an den beiden peripheren Endstellen der Transportvorrichtung eine Schlangenbewegung, d. h. daß sie sich nach links oder rechts während des Transportes drehen. Infolgedessen wird durch diese Bewegung die Kühlung homogenisiert. Damit der Walzdraht diese Zickzack-Vorwärtsbewegung vornimmt, wird der Walzdraht abwechselnd nach links und nach rechts in einem Intervall von 0,3 bis 2,0 der Länge D der Vorwärtsrichtung und diagonal relativ zu der Mittellinie der Transportvorrichtung gedreht, und zwar so, daß jedes Zentrum der Schleifen eine Abweichung relativ zur Mittellinie der Transportvorrichtung aufweist, wobei die Abweichung in einem Maximalbereich eines Längenbereiches von 0,02 bis 0,3 der Länge D liegt. Die Länge D ist der Durchmesser der von den Walzdraht gebildeten Schleifen.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Vorrichtung für diese bevorzugte Ausführungsform 1. Der gewalzte Walzdraht 1 wird mittels einer Wickelvorrichtung 2 bei einer Temperatur von etwa 800°C bis 900°C gewickelt. Der Walzdraht wird auf dem Förderer 3 abgelegt und wird mittels des Förderers in Form einer kontinuierlichen Reihe von Schleifen transportiert. Bei der üblichen Stelmor-Methode wird der Luftstrom 5 auf den Walzdraht mittels der Luftblasvorrichtung 4 a und 4 b aufgeblasen, um den Walzdraht von unten zu kühlen. Bei dieser Ausführungsform 1 wird die erste Kühlstufe in der ersten Kühlzone mittels einer ersten Luftblaseinrichtung 4 a von oben und von unten durchgeführt. Von oben wird ein Luft-Wassernebel erzeugt und auf den Walzdraht mittels einer Nebelvorrichtung 6 aufgeblasen. Der Luft-Nebel, der von oben aufgeblasen wird, wird mit dem von unten aufgeblasenen Luftstrom vermischt und bildet einen Luft-Wassernebel mit feinen Wasserteilchen 7. Von unten wird die untere Seite des Walzdrahtes mittels dieses Luft- Wassernebels gekühlt. Der Walzdraht wird auf 550°C bis 400°C durch die Kühlung von oben und von unten abgekühlt. Der gekühlte Walzdraht wird weiter mit einer Geschwindigkeit von 2°C/s oder weniger gekühlt, wobei er mit einer Wärmehalteabdeckung 8 bedeckt ist oder der Walzdraht wird mit einer Geschwindigkeit 3°C/s oder weniger erwärmt, wodurch die Umwandlung des Walzdrahtes beendet wird. Dann wird der Walzdraht in einem Reformierrohr 8 gesammelt.

Es bleibt festzuhalten, daß die Anzahl der zu verwendenden Luftblasvorrichtungen erhöht oder erniedrigt werden kann je nach der Transportgeschwindigkeit des Walzdrahtes, wobei bei der bevorzugten Ausführungsform 1 vier Luftblaseinrichtungen verwendet werden. Stattdessen kann man jede der Kühlzonen in zwei einteilen, so daß man zwei Luftblasvorrichtungen hier verwendet. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist jede der Kühlzonen 1600 mm breit und 9000 mm lang.

Fig. 5 zeigt grafisch die Transformationskurve eines Walzdrahtes SWRH 62 B und die verschiedenen Wärmebehandlungsmuster, denen der Walzdraht unterworfen wird. Die Kühlkurve 10 ist die einer üblichen Stelmor- Methode. Bei dieser üblichen Methode ist die Transformationstemperatur so hoch wie 600°C und die gebildete Struktur ist eine grobe Perlitstruktur. Die Kühlkurve 11 ist eine Kühlkurve im Falle der Nebelkühlung gemäß der bevorzugten Ausführungsform 1. In diesem Falle ist die Transformationstemperatur so niedrig wie etwa 520°C, so daß eine feine Perlitstruktur ausgebildet wird. Die Kühlkurve 12 zeigt eine Kühlkurve, bei der die Kühlung mit einer Rate von mehr als 2°C/s nach der Durchführung der Nebelkühlung vorgenommen wird.

Bei dieser Kontrolle besteht die Möglichkeit, daß das Austenit in dem Walzdraht in eine überkühlte Struktur, wie Martensit, umgewandelt wird. Kühlkurven 13 und 14 zeigen Fälle gemäß der bevorzugten Ausführungsform 1. Die Kühlkurve 13 ist ein Fall, bei dem ein Walzdraht langsam in einer Wärmehalteabdeckung 8 zum Halten der Wärme abgekühlt wird. Die Kühlkurve 14 ist eine Kurve, bei welcher ein Walzdraht in einer Abdeckung 8 erwärmt und die Rekuperation bewirkt wird. In beiden Fällen der Kühlkurven 13 und 14 können feine Perlitteilchen gebildet werden. Weiterhin wird das Konstanthalten der Temperatur erzielt, wobei die Temperatur durch die schnelle Nebelabkühlung eingestellt wird. Dieses Konstanthalten der Temperatur wird auch durch die vorliegende Erfindung umfaßt. In Fig. 5 CCT ist eine Kühlkurve für die Durchführung der kontinuierlichen Kühlumwandlungen, Ps ist der Ausgangspunkt für die Perlitumwandlung, Pf ist der Endpunkt der Perlitumwandlung und Ms ist der Ausgangspunkt für die Martensitumwandlung.

Fig. 6 zeigt schematisch eine Luft-Wassernebeldüse für die vorliegende Erfindung. Wasser wird durch den Wassereinlaß 17 eingeführt und wird mit Luft unter hohem Druck, die durch den Lufteinlaß eingeführt wird unter Ausbildung einer Mischung vermischt und die Mischung als Wasser-Nebel 20 wird über den Walzdraht gesprüht. Dadurch, daß das Wasser in feinsten Teilchen ausgeblasen wird, wird eine hohe Kühlgeschwindigkeit und eine sanfte Aufschlagkraft erzielt.

Fig. 7 ist die Frontansicht einer weiteren Vorrichtung zur Durchführung der vorliegenden Erfindung. Fig. 8 beschreibt eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß Fig. 7. In Fig. 7 und 8 bedeutet 21 die Luftzufuhrleitungen, 22 Wasserzufuhrleitungen, 23 biegsame Schläuche, 24 Rektifizierplatten, 25 eine Luftaufblaskammer, 26 die Richtung, in welcher der Walzdraht gefördert wird und 27 Ströme von Luft-Wassernebeln, wobei die Luftströme von unten und die Luft-Wassernebel von unten kommen und vermischt werden. Die Vorrichtung ist eine solche, bei der die Kühlung des Walzdrahtes mittels eines Luft-Wassernebels durchgeführt wird, aus Ventilen von oben und mittels eines Luft- Wassernebels von unten. Die Vorrichtung wird in drei Arten eingeteilt:

• (a) Eine Methode, bei der die Luft-Wasserdüsen in einer Luftaufblasvorrichtung plaziert werden, wie dies in der Zeichnung gezeigt wird;
• (b) eine Methode, bei welcher die Düsen auf Rektifizierplatten angebracht sind; und
• (c) eine Methode, bei welcher ein Luft-Wassernebel aufgesprüht wird und dabei einen Raum passiert, der zwischen Walzen in der Fördervorrichtung gegeben ist.

Es ist weiterhin bevorzugt, daß die Nebel, die auf den Walzdraht von oben und unten aufgeblasen werden, hinsichtlich ihrer Fließmenge eingestellt werden, so daß der Nebel in der Nähe der Seitenteile des Transportbandes erhöht wird und in der Nähe der Zentralteile des Transportbandes erniedrigt wird je nachdem, in welchem Maße sich die Schleifen des Walzdrahtes überlappen.

Bevorzugte Ausführungsform 2

Diese bevorzugte Ausführungsform 2 umfaßt eine erste Kühlstufe, in welcher ein heißgewalzter Walzdraht in einer Rate von 12 bis 40°C/s 5 bis 30 s durch Aufblasen eines Kühlmediums auf einen Walzdraht auf 600 bis 450°C abgekühlt wird und eine zweite Kühlstufe, bei welcher der heißgewalzte Walzdraht mit einer Rate von 2°C bis 15°C während 5 s bis 30 s auf 550 bis 400°C durch Aufblasen eines Kühlmediums auf den Walzdraht gekühlt wird.

Fig. 9 zeigt grafische Kühlkurven eines Walzdrahts gemäß dem Stand der Technik. Kurve P ist eine Kühlkurve, bei welcher der Walzdraht schnell in einem Bleibad auf 520°C abgekühlt wird. Die Kurve Q zeigt den Fall, bei dem ein Walzdraht in einem elektrischen Heizofen konstant auf 520°C gehalten wird, nachdem der Walzdraht auf diese Temperatur gekühlt wurde. Die Rekuperation beginnt bei dem Punkt Ps, bei dem die Perlitumwandlung beginnt. Die Rekuperation bei der Kurve P ist so gering und beträgt etwa 10°C, während die Kurve Q groß genug ist und etwa 60°C beträgt. Die Rekuperation bei der Kurve Q ist größer als bei der Kurve P, die durch die Neigung des Teils E in der grafischen Darstellung gezeigt wird. Aufgrund dieser Erhöhung der Rekuperation treten grobe Perlitteilchen auf. Fig. 10 zeigt grafisch Kühlkurven für einen Walzdraht gemäß der bevorzugten zweiten Ausführungsform. Wie durch die Kurve R gezeigt wird, kann die Rekuperation im gleichen Maße wie bei LP zurückgehalten werden, indem man den Walzdraht einer zweiten Kühlstufe unterwirft und dadurch eine feine Perlitstruktur erhält.

Die Gründe für die numerischen Beschränkungen sind chemischer und physikalischer Art und werden nachfolgend erläutert.

Es ist wünschenswert, daß der C-Gehalt im Bereich von 0,40 bis 1,00 Gew.-% liegt. Beträgt der C-Gehalt weniger als 0,40 Gew.-%, dann kann man keinen Walzdraht mit einer guten Festigkeit erhalten. Wenn andererseits der C-Gehalt 1,00 Gew.-% übersteigt, dann wird die Duktilität des Walzdrahtes verschlechtert. Weiterhin ist es bevorzugt, daß der Si-Gehalt 0,35 Gew.-% oder weniger beträgt, der Mn-Gehalt 0,30 bis 1,00 Gew.-% beträgt, der Phosphorgehalt 0,04 Gew.-% oder weniger beträgt und der S-Gehalt 0,040 Gew.-% oder weniger beträgt. Al und Ti werden im allgemeinen als Elemente zum Einstellen der Kristallkorngröße verwendet. Um den Walzdraht zu verfestigen, können Si und Mn außerhalb der bevorzugten obengenannten Bereiche liegen, wenn dies gewünscht wird. Weiterhin kann man Elemente, wie Cr, Ni und V, die zu einer Verbesserung der Härtbarkeit und der Ausscheidungshärtung beitragen, zugeben.

Die Zeit zum Aufblasen des Kühlmediums in der ersten Kühlstufe liegt vorzugsweise bei 5 s bis 30 s. Beträgt sie weniger als 5 s, dann ist die Zeit zu kurz, um das gewünschte Kühlen zu vervollständigen und deswegen ist dann eine viel größere Kühlgeschwindigkeit erforderlich. Beträgt sie mehr als 30 s, dann müssen die entsprechenden Vorrichtungen entsprechend groß ausgeführt werden.

Die Kühlgeschwindigkeit bei der ersten Kühlstufe liegt vorzugsweise bei 12°C/s bis 40°C/s. Beträgt sie weniger als 12°C/s, dann bildet sich in dem Walzdraht keine feine Perlitstruktur aus. Im Bereich von 12°C/s bis 40°C/s kann man einen Walzdraht erhalten, der eine ausreichend feine Perlitstruktur aufweist. Für die Ziele der vorliegenden Erfindung wird eine Abkühlgeschwindigkeit von 40°C/s nicht gefordert.

Es wird bevorzugt, daß die Temperatur des Walzdrahtes, bei dem die erste Kühlstufe abgelaufen ist, bei 600 bis 450°C liegt. Liegt die Temperatur nach dem schnellen Abkühlen oberhalb 600°C, dann kann man keinen Walzdraht mit einer hohen Zugfestigkeit erhalten. Um einen Walzdraht mit mechanischen Eigenschaften zu erhalten, die besser sind als bei LP-pantentierten Walzdrähten, wird eine Temperatur von 550°C oder weniger bevorzugt. Beim Abkühlen des Walzdrahtes auf eine Temperatur von weniger als 450°C in der ersten Kühlstufe, erhält man einen Walzdraht mit einer überkühlten Struktur, wodurch Bainit gebildet wird. Der Bereich von 550°C bis 450°C ist besonders bevorzugt.

Wird der Walzdraht nach dem schnellen Abkühlen bei etwa 500°C rekuperiert, dann kann man eine feine Perlitstruktur erhalten, ohne daß eine überkühlte Struktur auftritt, selbst dann wenn der Walzdraht auf 450 bis 400°C gekühlt wurde.

Die Zeit zum Aufblasen des Kühlmediums in der zweiten Kühlstufe soll vorzugsweise bei 5 s bis 30 s, also wie bei der ersten Kühlstufe, liegen. Eine Zeit von weniger als 5 s ist zu kurz, um die erwünschte Abkühlung zu erreichen und man benötigt dann eine sehr viel höhere Geschwindigkeit. Mehr als 30 s ergibt den Nachteil, daß man die Ausrüstung und die Vorrichtung sehr groß gestalten muß.

Die Kühlgeschwindigkeit für einen Walzdraht nach der zweiten Kühlstufe liegt vorzugsweise bei 2°C/s bis 15°C/s. Wird die Kühlung mit einer Geschwindigkeit von weniger als 2°C/s durchgeführt, dann benötigt ein Walzdraht mit kleiner Größe von etwa 5,5 mm Durchmesser einen Heizofen. Außerdem wird die Rekuperationstemperatur dann so groß, daß sehr leicht grobe Perlitteilchen auftreten können. Liegt die Kühlgeschwindigkeit oberhalb 15°C/s, dann ist dies insofern nachteilig, als man eine überkühlte Struktur erhält. Oberhalb 8 bis zu 15°C/s oder weniger, erhält man einen Heizdraht mit einer höheren Zugfestigkeit.

Selbstverständlich ergeben 2 bis 8°C/s auch befriedigende Festigkeiten bei einem Walzdraht.

Die Temperatur eines Walzdrahtes, der schnell bei der zweiten Kühlstufe abgekühlt wurde, liegt vorzugsweise bei 550°C bis 400°C. Liegt die Temperatur höher als 550°C, dann wird die Rekuperation nicht befriedigend verlaufen und man kann keinen Walzdraht mit einer feinen Perlitstruktur erhalten. Um einen Walzdraht zu erhalten, der bessere mechanische Eigenschaften hat als bei einem LP-patentierten Walzdraht, muß die Temperatur 500°C oder weniger betragen. Wenn aber der Walzdraht auf eine Temperatur von weniger als 500°C abgekühlt wurde, dann tritt eine überkühlte Struktur auf. Infolgedessen werden 500°C bis 400°C bevorzugt. Ein Walzdraht, der die zweite Kühlstufe durchlaufen hat, ist nahezu vollständig umgewandelt worden. Einige Walzdrähte, die durch kontinuierliches Vergießen erhalten wurden, zeigen Ausscheidungen im Mittelteil, und es ist wahrscheinlich, daß dort eine Martensitstruktur ausgebildet wurde. Infolgedessen wird es bevorzugt, daß Walzdrähte, die die zweite Kühlstufe durchlaufen haben, mit einer Geschwindigkeit gekühlt werden, die so klein wie möglich ist oder daß man sie natürlich abkühlen läßt. Selbstverständlich kann man solche Walzdrähte wiedererhitzen und rekuperieren oder langsam abkühlen mittels einer die langsame Abkühlung bewirkenden Bedeckung.

Bei der Durchführung dieser zweiten Kühlstufe ist es wünschenswert, daß die Konstruktionskosten für die Ausrüstung niedrig sind. Anstelle eines Salzbades oder eines Bleibades kann man die folgenden anwenden:

• (a) Ein Luftstrom kann von unten und Sprühwasser von oben auf den Walzdraht einwirken gelassen werden.
• (b) Man kann einen Luftstrom von unten und einen Luft- Wasserstrom von oben auf den Walzdraht einwirken lassen.
• (c) Man kann auf den Walzdraht einen Luft-Nebelstrom einwirken lassen, wobei der Luftstrom von unten kommt und mit einem Wasserspray von unten vermischt wird, und
• (d) man kann auf einen Walzdraht einen Luft-Nebel einwirken lassen, wobei der Luftstrom von unten kommt und mit einem Luft-Wassernebel vermischt wird.

Die verwendete Wassermenge liegt bei 10 bis 140 m³/h, und das Sprühwasser wird von oben durch eine Sprühdose auf den Walzdraht gesprüht. Wird Luft von unten eingeblasen und Sprühwasser von oben aufgeblasen, dann fällt der Wassergehalt des Sprühwassers auf den Luftstrom und wird mit diesem vermischt. Wird ein Luft-Wassernebel verwendet und wählt man hierbei ein Luft : Wasserverhältnis von 5 Nm³/m³ bis 200 Nm³/m³, dann erzielt man eine homogene und große Abkühlung. Das Wasser für das Sprühwasser oder für den Luft- Wassernebel hat im allgemeinen eine Temperatur von 15 bis 30°C, ist aber nicht auf diesen Bereich beschränkt, denn man kann Kühlwasser mit weniger als 15°C oder Heißwasser von mehr als 30°C verwenden. Bei der Verwendung von heißem Wasser ist dessen Kühlfähigkeit schlecht gegenüber von kaltem Wasser, aber die Blaskraft ist geringer als die beim Kühlwasser. Fig. 11 zeigt grafisch die Beziehung zwischen der Wassertemperatur und der Kühlgeschwindigkeit bei der Sprühwasserkühlung und der Luft-Wassernebelkühlung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Das Transportieren des Walzdrahtes wird geradeaus in Form einer kontinuierlichen Reihe von Schleifen, welche nicht konzentrische Schleifen sind, vorgenommen. Um die Kühlgeschwindigkeit der Walzdrähte homogen zu gestalten, wird der Walzdraht auf einer Fördereinrichtung in einer Zickzack-Bewegung gefördert. Aufgrund dieser Zickzack- Bewegung ändern sich eng überlappende Teile der Schleifen des Walzdrahtes an den beiden peripheren Endseiten des Förderers und verändern die Kontaktstellen, wodurch das Kühlen des Walzdrahtes homogener wird. Um den Walzdraht in einer Zickzack-Bewegung vorwärts zu bewegen, werden die Schleifen zunächst flach auf den Förderer aufgebracht. Dann werden die Schleifen des Walzdrahtes nach links und nach rechts abwechselnd mit einem Intervall von 0,3 bis 2,0 der Länge D in der Vorwärtsrichtung und relativ zur Zentrallinie des Förderers bewegt, wobei jedes Zentrum der Schleifen eine Abweichung relativ der Zentrallinie des Förderers hat und die Abweichung in einem Maximalbereich von 0,02 bis 0,3 der Länge D liegt. Die Länge D ist der Durchmesser der von dem Walzdraht geformten Schleifen.

Beispiel 1

Versuche für die beste Ausführungsform wurden im Vergleich zu der Stelmor-Patentierungsmethode durchgeführt. Kontrolle: übliches LP. Walzdrähte von Stahlgrad SWRH 62 B mit einem Durchmesser von 5,5 mm und vom Stahlgrad SWRH 82 B mit einem Durchmesser von 10 mm wurden verwendet. Der Walzdraht SWRH 62 B hatte folgende chemische Zusammensetzung: 0,62 Gew.-% C, 0,23 Gew.-% Si, 0,79 Gew.-% Mn, 0,015 Gew.-% P und 0,010 Gew.-% S, Rest Eisen. Der Walzdraht SWRH 82 B hatte folgende chemische Zusammensetzung: 0,82 Gew.-% C, 0,22 Gew.-% Si, 0,80 Gew.-% Mn, 0,012 Gew.-%P und 0,008 Gew.-% S, Rest Eisen. Tabelle 1 zeigt die Versuchsbedingungen, bei denen SWRH 62 B Stahl verwendet wurde, und Tabelle 2 zeigt die Versuchsbedingungen, bei denen SWRH 82 B verwendet wurde.

In Tabellen 1 und 2 werden die Nummern der Tests, die Methoden, die Ausgangstemperaturen für das schnelle Kühlen, der Wasserfluß und das Luft : Wasser-Verhältnis für den Luft- Wassernebel von oben, der Wasserfluß und das Luft : Wasser- Verhältnis für den Luft-Wassernebel von unten, die Aufblasgeschwindigkeit, die Fördergeschwindigkeit, die schnelle Abkühlzeit und die Wärmebehandlung nach dem schnellen Abkühlen gezeigt. Nr. 1 und 6 stellen die Stelmor- Methode dar; Nr. 2 und 7 sind Kontrollversuche, bei denen die Probedrähte ausschließlich durch Luft-Wassernebel, die von oben aufgeblasen werden, gekühlt werden. Nr. 3 und 8 sind Kontrollversuche, bei denen die Probedrähte durch einen Luftstrom von unten und durch einen Luft-Wassernebel, der durch ein Nebelventil, welches in Blasboxen angefertigt ist, gekühlt werden. Nr. 4 und 9 sind die vorliegende Erfindung, bei welcher Probe Drähte durch einen Nebel gekühlt werden, der von unten kommt und durch einen Luftstrom, der von unten kommt, und Nr. 5 und 10 sind übliche LP.

Tabelle 3 und 4 zeigen die Ergebnisse dieser Tests. Die Temperaturen der Probe-Walzdrähte wurden im Hinblick auf die dicken Teile der Probe-Walzdrähte mit einem Radiationsthermometer gemessen. Die Zugfestigkeit wurde gemessen, indem 24 abgeteilte Punkte von drei Schleifen bei jedem der Probe-Walzdrähte abteilte, wobei die drei Schleifen am oberen Ende im Zentrum und am Schwanzende des Walzdrahtes auf dem Förderer vorlagen. Die Strukturen der Probedrähte wurden mit einem optischen Mikroskop untersucht und die Probedrähte wurden mittels 2% Nital korrodiert. P bedeutet Perlit und F Ferrit.

Wie in den Tabellen 3 und 4 gezeigt wird, zeigen Nr. 1 und 6 gemäß der Stelmor-Methode eine geringe Abkühlgeschwindigkeit. Aufgrund dieser geringen Abkühlgeschwindigkeit ist die Festigkeit bemerkenswert niedrig. Dagegen ist bei den Fällen 2 und 7, bei denen kein Luftstrom von unten erfolgt oder in den Fällen 3 und 8, wobei der Luft-Wassernebel ausschließlich von unten erfolgte, eine befriedigende Festigkeit der Probendrähte, die der von LP patentierten Drähte 5 und 10 entspricht, wobei aber die Abweichung in der Festigkeit (Maximalwert - Minimalwert) sehr erheblich groß ist. In den Fällen 4 und 9, welches Beispiele der vorliegenden Erfindung sind, ist die Abweichung der Festigkeit bei den Probedrähten jedoch gering und außerdem ist die Verziehbarkeit der Drähte besser als bei LP-patentierten Drähten. Dies liegt darin, daß dann, wenn man eine LP-Behandlung auf die Probedrähte einwirken läßt, sie auf bis zu 900°C oder mehr wiedererhitzt werden, wodurch dann die Austenitkörner sichtbar gröber werden, so daß die Perlitkolonien, die nach der Umwandlung gebildet werden, groß werden und dadurch die Verziehbarkeit sich verschlechtert.

Fig. 12 zeigt die Verteilung der Festigkeit der Probedrähte für die Tests Nr. 1, 2, 3 und 4 in einem Halbkreis der Schleifen in den Probedrähten. 0° und 180° geben die Punkte der Mittellinie des Förderers an und 90° ist die Endseite des Förderers, bei welcher die Schleifen der Drähte sich am meisten überlappen. Aus den Versuchen 3 und 4 geht hervor, daß die Verteilung der Festigkeit in der Nähe der Endseiten konzentriert ist, und hier in diesem Gebiet erhält man die Maximal- und Minimalwerte der Festigkeit. Wenn man nämlich das schnelle Abkühlen an einer Oberflächenseite der Probedrähte vornimmt, dann zeigt der Teil der Oberfläche, der von dem aufkommenden Nebel getroffen wird, eine hohe Festigkeit, während der andere Teil der anderen Oberfläche, der nicht von dem aufgablasenen Nebel getroffen wird, eine niedrige Festigkeit hat, weil dort die Kühlung nicht ausreicht. Infolgedessen ist die Struktur des Teils der hohen Festigkeit feiner Perlit und die Struktur des Teils mit der niedrigen Festigkeit besteht aus grobem Perlit, welches zum Teil mit Ferrit vermischt ist. Infolgedessen ist in dem Teil mit der niedrigen Festigkeit auch die Duktilität niedrig. Dagegen ist bei dem Testdraht Nr. 4, der ein Beispiel der Erfindung ist oder bei dem der dicke Teil des Drahts homogen von oben und unten gekühlt wird, die Abweichung der Festigkeit vermindert und die Struktur besteht vollständig aus feinem Perlit und es liegt eine gute Duktilität ebenfalls vor.

Nachfolgend werden die Ergebnisse der Tests im einzelnen beschrieben, bei denen die Menge des Wassers in dem Luft-Nebel, die Wassermenge des Nebels und das Luft : Wasser- Verhältnis und die Kühlmethode nach dem schnellen Abkühlen variiert werden. Tabellen 5 und 6 zeigen die Bedingungen für diese Tests und Tabellen 7 und 8 zeigen die Ergebnissse dieser Tests. M bedeutet Martensit.

Bei den Tests 11 bis 23 wurden Stahldrähte SWRH 62 B mit 5,5 mm Durchmesser verwendet. Bei den Tests 24 bis 36 wurden Stahldrähte aus Stahl SWRH 62 B mit 5,5 mm Durchmesser verwendet. Tests 11 und 24 sind Versuche, bei denen die übliche Stelmor-Methode angewendet wird und diese zeigen eine niedrige Festigkeit und auch eine niedrige Duktilität und weisen eine grobe Perlitstruktur auf.

Bei den Tests 12 und 25 war die Wassermenge klein und das Luft : Wasser-Verhältnis war groß. Aufgrund dieser Tatsache wurden die Probedrähte nicht schnell genug auf 550°C oder weniger abgekühlt und die Festigkeit und die Duktilität war niedrig. Bei den Versuchen 13, 15, 18 , 26, 28 und 31 wurde das Kühlen durchgeführt durch Sprühwasser, ohne daß man Luft zugab, und der Luftstrom war so schwach, daß der nur 40 m/s und 30 m/s betrug. Infolgedessen waren die Wasserteilchen nicht ausreichend verteilt und das Kühlen war schlecht ausgeglichen und darum wurde zum Teil Martensit gebildet. Infolgedessen ist die Verschlechterung der Festigkeit und der Duktilität sehr erheblich.

Tests 14, 17, 20, 27, 30 und 33 sind Beispiele der vorliegenden Erfindung. Wegen des richtigen schnellen Abkühlens und der Wärmebehandlung nach dem Kühlen war die Festigkeit und die Duktilität gut und die Abweichungen sind sehr gering.

Bei den Tests 16, 19, 29 und 32 wurden die Walzdrähte lediglich dadurch abgekühlt, indem man sie so wie sie nach dem schnellen Abkühlen vorlagen, sich selbst überließ. In diesem Fall wurde zum Teil Martensit gebildet und die Verschlechterung der Festigkeit und der Duktilität ist sehr erheblich.

Bei den Tests 21 und 34 wurde zum Kühlen zu viel Wasser verwendet. Martensit trat dabei nahezu vollständig in der Struktur auf und die Duktilität ging vollständig verloren.

Die Tests 22 und 35 sind Beispiele der vorliegenden Erfindung. Dabei wurde ein Luft-Wassernebel zuvor mit Luft, die durch Düsen eingeführt wurde, in einer Lufteinblaskammer vermischt. Die Probedrähte haben in diesem Fall eine hohe Festigkeit und eine hohe Duktilität und zeigen nur eine geringe Verringerung gegenüber den Tests 17 und 30.

Tests 23 und 36 sind Beispiele für eine übliche LP. Festigkeit und die Abweichung sind gut, aber die Duktilität ist im Vergleich zu dem Beispiel der vorliegenden Erfindung schlecht.

Test 37 ist ein Beispiel, bei welcher das Kühlen mit einer geringen Menge Wasser und einem hohen Luft : Wasser-Verhältnis mit einer hohen Blasgeschwindigkeit des Luftstroms durchgeführt wurde. Aufgrund der Wirkung des Luftstroms von oben auf die Proben erhielt man gute Ergebnisse.

Test Nr. 38 ist ein Beispiel, bei dem das Kühlen mit einer großen Menge Wasser vorgenommen wurde und mit einem Luftstrom mit niedriger Geschwindigkeit. Es wurden gute Ergebnisse erzielt.

Test Nr. 39 ist ein Beispiel, bei dem das Kühlen mit einem Luft : Wasser-Verhältnis von Null und mit einer hohen Blasgeschwindigkeit des Luftstroms durchgeführt wurde. Aufgrund des Luftstroms war das versprühte Wasser gleichmäßig und feinverteilt und ergab eine homogene Kühlung. Es wurden gute Ergebnisse erzielt.

Test Nr. 40 ist ein Beispiel, bei dem die Rekuperation von Test Nr. 39 in der zweiten Kühlstufe durch eine langsame Abkühlung ersetzt wurde. Dieses Beispiel läßt annehmen, daß man gute Ergebnisse erzielt, auch wenn man langsam abkühlt, wenn man entsprechend aufpaßt.

Beispiel 2

Es wurden Versuche nach der bevorzugten Ausführungsform 2 durchgeführt. Die für diesen Versuch verwendeten Walzdrähte waren aus Stahl SWRH 62 B, SWRH 82 B und aus einem mit hohem Si-Gehalt und mit niedrigem Mn-Gehalt, der eine größere Festigkeit hat als SWRH 82 B. Die chemische Zusammensetzung ist in Tabelle 9 gezeigt.

Die Testbedingungen werden in Tabelle 10 gezgeigt. Die Ergebnisse bei der Verwendung von SWRH 62 B bzw. SWRH 82 B werden in Tabellen 11 bzw. 12 bezeigt. Die Temperatur für den Beginn der Kühlung war 840°C. Die erste Kühlzone und die zweite Kühlzone waren jeweils 1600 mm breit und 9000 mm lang.

Nr. 1 ist eine normale Kühlung, bei welcher ausschließlich eine Lufteinblasung vorgenommen wird. Die Kühlgeschwindigkeit ist gering und die Temperatur, nachdem die erste Kühlung beendet war und nachdem auch die zweite Kühlung beendet war, war hoch.

Die Festigkeit und die Duktilität der unter dieser Bedingung hergestellten Walzdrähte war niedrig.

Nr. 2 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, bei welchem in der ersten Kühlstufe Sprühwasser von oben aufgesprüht wurde und Luft von unten auf den Walzdraht gesprüht wurde und wobei in der zweiten Kühlstufe ausschließlich Luft aufgeblasen wurde. In der ersten Kühlstufe wurde der Luftstrahl mit dem von oben herabtropfenden Wasser vermischt, so daß tatsächlich ein Luftstrahlnebel vorlag. Die Temperatur nach Beendigung der ersten Kühlstufe und der zweiten Kühlstufe war 498°C bzw. 444°C und anschließend wurde die Kühlung langsam mit einer Geschwindigkeit von 15°C/s durchgeführt. Dank dieser Verfahrensweise ist die ausgebildete Perlitstruktur fein und die Festigkeit und die Duktilität des erhaltenen Walzdrahtes ist hoch.

Nr. 3 ist eine ähnliche Methode wie Nr. 2, aber die Transportgeschwindigkeit ist schnell und infolgedessen war die Kühlzeit kurz und die Temperaturen bei Beendigung der ersten und der zweiten Kühlstufen waren höher. Durch diese Modifizierung des Verfahrens sind die Festigkeit und die Duktilität bei diesem Versuch etwas höher als bei Nr. 1.

Dagegen waren im Fall Nr. 4 die Temperaturen bei Beendigung der ersten und der zweiten Kühlstufen zu niedrig und deshalb wurde zum Teil Bainit in dem Produkt ausgebildet. Die Festigkeit ist hoch, aber die Duktilität ist niedrig und die Abweichung ist groß.

Im Fall Nr. 5 war die Temperatur bei Beendigung der ersten Kühlstufe ziemlich hoch und betrug 587°C, aber die Temperatur wurde gesenkt mit 12°C/s unter paralleler Anwendung von Sprühwasser bis auf 456°C. Die erhaltene Struktur und die mechanischen Eigenschaften sind schlechter im Vergleich zu Nr. 2, jedoch reichen sie noch aus.

Im Fall Nr. 6 wurde die erste Kühlstufe ausschließlich durch Sprühwasser bewirkt. Aber es wurde nicht gleichzeitig ein Luftstrahl verwendet, infolgedessen war die Kühlgeschwindigkeit geringer als bei Nr. 4. Die Festigkeit und die Duktilität sind besser als bei Nr. 1.

Im Fall Nr. 7 war die Temperatur bei Beendigung der ersten Kühlstufe etwas hoch und darüber hinaus wurde die Kühlung langsam mit einer Geschwindigkeit von 1,5°C/s in der zweiten Kühlstufe vorgenommen. Die Temperatur bei Beendigung der zweiten Kühlstufe war hoch. Aufgrund dieser Betriebsbedingungen sind die Eigenschaften der hergestellten Walzdrähte unbefriedigend.

Im Fall Nr. 8 wurde der Walzdraht zu stark gekühlt und anschließend wurde eine Rekuperationsbehandlung mit einer Geschwindigkeit von 2°C/s durchgeführt. Es tritt dabei kein Bainit auf und man erhält eine feine Perlitstruktur.

Im Fall Nr. 9 war bis zur zweiten Kühlstufe die Verfahrensweise die gleiche wie beim Test Nr. 2 und anschließend wurde die Probe schnell mit einer Geschwindigkeit von 7°C/s gekühlt. Im Mittelteil des Walzdrahtes fanden sich als Ausscheidungen geringe Mengen von gebildetem Martensit.

Im Fall Nr. 10 bei dem nicht von oben geblasen wurde, wurde der Walzdraht durch einen Nebel gekühlt, der aus einer Mischung eines Luftstrahles mit Wasser bestand und in einer Sprühkammer durch Sprühdüsen erzeugt wurde. Die Kühlungstemperatur war angemessen und man erhielt Ergebnisse, die denen von Nr. 2 entsprachen.

Im Fall von Nr. 11 wurde eine Verfahrensweise gemäß einer Bleipatentierungsmethode vorgenommen. Die Festigkeit des gebildeten Walzdrahtes ist hoch, aber die Duktilität ist niedrig im Vergleich zur Nr. 2 oder Nr. 9, und zwar aufgrund des Wachsens von Austenitkörnern während des Wiedererhitzens.

Nr. 12 ist eine Probe, bei welcher die Kühlung durchgeführt wurde mittels Wasser von 20 m³/h, das durch einen Luftstrahl mit hoher Geschwindigkeit von 60 m/s zu feinen Teilchen verteilt wurde. Nr. 13 ist ein Beispiel, mit dem die Kühlung durchgeführt wird, indem man 140 m³/h Wasser mittels eines Hochgeschwindigkeitsluftstrahls von 60 m/s in feine Teilchen verteilt. Nr. 14 zeigt ein Beispiel mit einem hohen Luft : Wasser-Verhältnis von 170 Nm³/m³, wobei Wasser in einer Menge von 10 Nm³/h zu einem Luftstrom gegeben wurde, der von unten auf den Walzdraht auftraf. In Nr. 15 wurde die Kühlung mittels einer Sprühwassermethode in einer Menge von 120 m³/h auf einen Walzdraht von oben vorgenommen. Bei Nr. 16 erfolgte die erste Kühlung während 7 s, indem man die Geschwindigkeit des Förderers erhöhte. Bei den Versuchen Nr. 12 bis 16 wird gezeigt, daß man gute Resultate erhalten kann, wenn man Walzdrähte aus Stahl SWRH 62 B verwendet. Dies trifft auch in den Fällen Nr. 6, 10 und 15 zu, bei denen einseitiges Kühlen vorgenommen wurde. Dies liegt daran, daß man den Walzdraht eine Zickzack-Bewegung durchführen ließ und dadurch der Walzdraht homogen gekühlt wurde.

Fig. 13 zeigt eine grafische Darstellung, in welcher die Beziehung zwischen der Temperatur und der Zugfestigkeit gezeigt wird, wenn man einen Walzdraht aus SWRH 82 B mit 9 mm Durchmesser verwendet. Die Temperatur ist die Temperatur zum Zeitpunkt der Beendigung der ersten Kühlstufe. Bei der zweiten Kühlstufe wurde Luft in einer Rate von 4°C/s auf den Walzdraht einwirken gelassen. Das Symbol "○" gibt eine Bainitstruktur an, das Symbol "⚫" gibt feine Perlitstrukturen an, das Symbol "Δ" gibt grobe Perlitstrukturen an. Walzdrähte, die mit Luft gekühlt wurden, haben im allgemeinen eine Zugfestigkeit von 115 kg f/mm², aber indem man die Temperatur in der ersten Kühlstufe auf einen Temperaturbereich von 600°C bis 450°C einstellt, kann man einen Walzdraht mit einer Zugfestigkeit von 119 kgf/mm² bis 130 kgf/mm² erhalten.

Fig. 14 ist eine grafische Darstellung und zeigt die Beziehung zwischen der Temperatur der ersten Kühlstufe und der Kühlgeschwindigkeit bei der zweiten Kühlstufe. Die Temperatur beträgt 575°C zur Zeit der ersten Kühlstufe, wobei die Kühlgeschwindigkeit variiert. In der grafischen Darstellung bedeutet das Symbol "○" eine Bainitstruktur und das Symbol "⚫" feine Perlitstrukturen. Durch Anwendung einer Kühlgeschwindigkeit von 2°C/s bis 15°C/s kann man einen Walzdraht mit einer hohen Zugfestigkeit erhalten, wenn jedoch die Geschwindigkeit mehr als 15°C/s beträgt, ist dies nicht wünschenswert, weil eine Bainitstruktur eintritt und die Zugfestigkeit erheblich abfällt.

Tabelle 13 zeigt die Testergebnisse bei Walzdrähten mit hohem Si- und niedrigem Mn-Stahl A. Es wird gezeigt, daß die Merkmale von Nr. 2 bei der vorliegenden Erfindung besser sind als bei Nr. 1, bei der man mit einem Luftstrom kühlt und als bei Nr. 9, wobei eine Bleipatentierung erfolgt.

Wie schon vorher erwähnt, kann man gemäß der vorliegenden Erfindung einen Walzdraht erhalten, der Eigenschaften aufweist, die gleich oder besser sind gegenüber einem Walzdraht, der nach einer Bleipatentierungsmethode erhalten wurde, wobei man aber keine speziellen Heizvorrichtungen nach dem schnellen Abkühlen benötigt.

Tabellen 14 und 15 zeigen die Ergebnisse bei dem Verfahren mit der ersten Kühlstufe und der zweiten Kühlstufe, bei dem der Walzdraht in einer Zickzack-Vorwärtsbewegung transportiert wird. Die in Tabelle 14 gezeigten Ergebnisse betreffen einen Stahl SWRH 62 B und die in Tabelle 15 gezeigten einen Stahl SWRH 82 B. Die Versuchsbedingungen entsprechen denen in Tabelle 10. Die Zickzack-Bewegung des Drahtes wird derart durchgeführt, daß Führungsmaterialien mit einer Vielzahl von drehbaren Einheiten längs der Seitenwandungen auf beiden Seiten der Transportvorrichtung angebracht waren und in der Richtung des Drahtes sich drehten und der Draht wurde vorwärts geleitet und drehte sich abwechselnd nach links und nach rechts, und zwar alle 800 mm diagonal relativ zur Mittellinie der Transportvorrichtung, wobei die Mitten der Schleifen des Walzdrahtes eine maximale Abweichung relativ zur Mitte der Transportvorrichtung von 80 mm hatten. Durch diese Zickzack- Bewegung wurden weiche Punkte, die in dem dicken Teil des Walzdrahtes verblieben, entfernt und die Abweichung von der Festigkeit vermindert.

Fig. 15 zeigt schematisch eine plane Aufsicht für eine Zickzack-Bewegung eines Walzdrahtes in Form einer kontinuierlichen Reihe von Schleifen gemäß vorliegender Erfindung. Der Walzdraht in Form von kontinuierlichen Schleifen wird graduell diagonal relativ zur Vorwärtsrichtung des Walzdrahtes gestoßen. Um den Walzdraht zu stoßen, sind Führungsrahmenmaterialien vorhanden, bei denen die Walzen vertikal stehen und diese sind alternativ auf beiden Seiten der Wandungen der Transportvorrichtung angebracht. Der Zwischenraum bei der Anbringung der Führungsrahmenmaterialien liegt vorzugsweise bei 0,3 bis 2,0 der Länge D, wobei D der Durchmesser der Schleifen des Walzdrahtes ist. Beträgt das Intervall weniger als 0,2 D, dann ist dies nicht erwünscht, weil der Transportwiderstand gegen die Zickzack-Bewegung groß wird, während dann, wenn er über 2,0 D beträgt, die Häufigkeit der Zickzack-Bewegung unerwünscht niedrig wird. Vorzugsweise soll die Länge des Drückens zwischen 0,02 und 0,3 D liegen. Beträgt die Länge weniger al 0,02 D, dann ist es nicht möglich, die Schleifen diagonal in Richtung auf die auf beiden Seiten der Transportvorrichtungen befindlichen Rahmenmaterialien in einem solchen Ausmaß zu bewegen, wie es erwünscht ist und infolgedessen werden die Walzdrähte dann nicht homogen gekühlt. Wenn die Länge aber mehr als 0,3 D beträgt, dann ist dies auch nicht vorteilhaft, weil der Transportwiderstand gegen die Zickzack-Bewegung erhöht wird und man eine Transportvorrichtung mit großer Breite verwenden muß. Q in Fig. 15, bei welcher eine der Schleifen in Kontakt mit der anderen ist, wird konstant zickzackförmig in Richtung Q 1, Q 2 unter Veränderung seiner Lokalisierung vorwärts getrieben.

Fig. 16 zeigt eine plane Aufsicht einer Vorrichtung, die für die Zickzack-Bewegung des Walzdrahtes gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Bezugsziffer 28 bedeutet ein Führungsrahmenmaterial und Bezugsziffer 29 die Seitenwand der Transportvorrichtung. Der Walzdraht wird von den Führungsrahmenmaterialien 28 geführt, bewegt sich vorwärts und macht eine Zickzackbewegung. Fig. 17 zeigt grafisch die Beziehung zwischen dem Stoßen des Walzdrahtes in Zickzack- Bewegung und der Festigkeit des Walzdrahtes, wobei die Länge des Stoßens variiert. Die Schleifen haben einen Durchmesser von 1050 mm. 30 mm Stoßarbeit bewirkt, daß die Abweichung von der Festigkeit etwa die Hälfte der beträgt, die man ohne die Zickzack-Bewegung erzielen würde. Die Wirkung der Stoßarbeit wird optimal bei einer Länge von 80 mm. Bei einer Länge oberhalb 80 mm wird der Transportwiderstand so groß, daß die Schleifen des Walzdrahtes auf dem Weg zusammenfallen (the wire rod is choked) und die Abweichung von der Festigkeit des Walzdrahtes zunimmt. Die Obergrenze wird somit vorzugsweise als 0,3 D angegeben, wobei D der Durchmesser der Schleifen des Walzdrahtes ist.

Tabelle 9

Tabelle 11

Tabelle 12

Tabelle 13

Tabelle 14

Tabelle 15

Claims (30)

1. Verfahren zum Direktpatentieren eines heißgewalzten Walzdrahtes, umfassend die Stufen:
Transportieren eines heißgewalzten Walzdrahtes auf einer Fördervorrichtung in einem Zustand, in welchem der Walzdraht in Form einer kontinuierlichen Reihe von Schleifen vorliegt, wobei der Walzdraht einen C-Gehalt von 0,40 bis 1,00 Gew.-% aufweist;
dadurch gekennzeichnet, daß man Nebel auf die Oberfläche des Walzdrahtes zumindest von oben aufbläst und
daß man Luft auf der Rückseite des Walzdrahtes von unten aufbläst, um den Walzdraht mit einer Geschwindigkeit von 12 bis 50°C/s von 550°C auf 400°C während des Transportes zu kühlen, wobei der Nebel 200 bis 2400 l/min Wasser hat und das Luft : Wasser- Verhältnis 200 Nm³/m³ oder weniger beträgt; und
daß man den gekühlten Walzdraht mit einer Geschwindigkeit von 3°C/s oder weniger während des Transportes rekuperiert.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebel auf den Walzdraht von oben aufgeblasen wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebel auf den Walzdraht von oben und von unten aufgeblasen wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft-Wassernebel 500 bis 2400 l/min Wasser hat und ein Luft : Wasser-Verhältnis von 20 bis 180 Nm³/m³ vorliegt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebel Sprühwasser mit 500 bis 2400 l/min Wasser ist und ein Luft : Wasser-Verhältnis von Null aufweist.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der heißgewalzte Walzdraht in einem Zustand transportiert wird, in welchem er in Form von kontinuierlichen Reihen von Schleifen vorliegt und der Walzdraht in Zickzack-Form transportiert wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportieren des Walzdrahtes in Zickzackform einschließt, daß die Schleifen des Walzdrahtes flach auf der Fördervorrichtung aufliegen, daß die Schleifen in einem Abstand von 0,3 bis 2,0 der Länge D in Vorwärtsrichtung nach rechts oder nach links und diagonal relativ zur Mittellinie der Transportvorrichtung gedreht werden und daß weiterhin jedes Zentrum der Schleifen eine Abweichung zur Mittellinie der Transportvorrichtung aufweist, wobei die Abweichung maximal 0,02 bis 0,3 der Länge beträgt, wobei D der Durchmesser der von dem Walzdraht gebildeten Schleifen ist.

8. Verfahren zum Direktpatentieren von heißgewalztem Walzdraht, umfassend die Stufen:
Transportieren eines heißgewalzten Walzdrahtes auf einer Transportvorrichtung in einem Zustand, in welchem der Walzdraht in Form von kontinuierlichen Reihen von Schleifen vorliegt, wobei der Walzdraht einen C-Gehalt von 0,40 bis 1,00 Gew.-% hat,
dadurch gekennzeichnet,
daß man einen Nebel auf die Oberfläche des Walzdrahtes von wenigstens oben aufbläst und man Luft auf die Rückseite des Walzdrahtes von unten aufbläst, um den Walzdraht mit einer Geschwindigkeit von 12 bis 50°C/s von 550 bis 400°C während des Transportes abzukühlen, wobei der Nebel 200 l bis 2400 l/min Wasser hat und ein Luft : Wasserverhältnis von 200 Nm³/m³ oder weniger vorliegt und
daß man den gekühlten Walzdraht langsam mit einer Geschwindigkeit von 2°C/s oder weniger während des Transportes abkühlt.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den Nebel auf den Walzdraht von oben aufbläst.

10. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den Nebel auf den Walzdraht von oben und von unten aufbläst.

11. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebel 500 bis 2400 l/min Wasser enthält und ein Luft : Wasser-Verhältnis von 20 bis 180 Nm³/m³ vorliegt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebel ein Sprühwassernebel ist mit 500 bis 2400 l/min Wasser mit einem Luft : Wasser-Verhältnis von Null.

13. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportieren eines heißgewalzten und spiralförmig vorliegenden Walzdrahtes, bei dem der Walzdraht in Form von einer Reihe von Schleifen vorliegt, das Transportieren des Walzdrahtes in einer Zickzack- Bewegung einschließt.

14. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportieren des Walzdrahtes in Zickzackbewegung einschließt und daß die Schleifen des Walzdrahtes flach auf der Transportvorrichtung aufliegen, wobei die Schleifen in einem Abstand von 0,3 bis 2,0 der Länge D in der Vorwärtsrichtung und diagonal in bezug auf die Mittellinie der Transportvorrichtung nach rechts und nach links gedreht werden und wobei jedes Zentrum der Schleifen eine Abweichung in bezug auf die Mittellinie der Transportvorrichtung aufweist, wobei die Abweichung in einem Maximalbereich von 0,02 bis 0,3 der Länge D ist und der Walzdraht dadurch transportiert wird und wobei D der Durchmesser der von dem Walzdraht gebildeten Schleife ist.

15. Verfahren zum Direktpatentieren eines heißgewalzten Walzdrahtes, umfassend die Stufen:
Transportieren eines heißgewalzten Walzdrahtes auf einer Fördervorrichtung in einem Zustand, bei der Walzdraht in Form von kontinuierlichen Reihen von Schleifen vorliegt, wobei der Walzdraht einen C-Gehalt von 0,40 bis 1,00 Gew.-% aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß man in einer ersten Kühlstufe den Walzdraht mit einer Geschwindigkeit von 12 bis 40°C/s auf 600°C bis 450°C während des Transportes herunterkühlt, indem man ein Kühlmedium auf den Walzdraht während 5 s bis 30 s aufbläst und
daß man in einer zweiten Kühlstufe den gekühlten Walzdraht mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 15°C/s auf 550 bis 400°C während des Transportes kühlt, indem man ein Kühlmedium auf den Walzdraht, der in der ersten Kühlstufe gekühlt wurde, während 5 s bis 30 s einwirken läßt.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Kühlstufe der Walzdraht auf 550 bis 450°C durch Aufblasen des Kühlmediums auf den Walzdraht gekühlt wird.

17. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium ein Luftstrom und ein Wasserspray ist.

18. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserspray ein Heißwasserspray ist.

19. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium in der ersten Kühlstufe ein Luftstrom und ein Luft-Wassernebel ist.

20. Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft-Wassernebel ein Luft-Nebel ist, bei dem Heißwasser verwendet wird.

21. Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium in der ersten Kühlstufe ein Luftnebel ist, bei dem ein Luftstrom mit Sprühwasser vermischt wird.

22. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium in der ersten Kühlstufe ein Luftstromnebel ist, bei welcher Luft mit einem Luft- Wassernebel vermischt wird.

23. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der zweiten Kühlstufe ein Kühlmedium auf den Walzdraht unter Kühlung auf 500°C bis 400°C aufbläst.

24. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium in der zweiten Kühlstufe ein Luftstrom ist, welcher auf den Walzdraht von oben aufgeblasen wird.

25. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium in der zweiten Kühlstufe ein Luft- Nebel ist, bei dem Luft mit Sprühwasser vermischt wird.

26. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium in der zweiten Kühlstufe ein Luft- Nebel ist, bei dem Luft mit einem Luft-Wassernebel vermischt wird.

27. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium in der zweiten Kühlstufe ein Kühlen des Walzdrahtes in einer Geschwindigkeit von 2 bis 8°C/s bewirkt.

28. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlen in der zweiten Stufe ein Kühlen des Walzdrahtes mit einer Geschwindigkeit von 8 bis 15°C/s bewirkt.

29. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportieren des heißgewalzten und spiralförmigen Walzdrahtes in einem Zustand erfolgt, bei dem der Walzdraht in Form einer Reihe von Schleifen vorliegt, die als nicht-konzentrische Schleifen vorliegen, wobei der Transport des Walzdrahts in Zickzack-Bewegung erfolgt.

30. Verfahren gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportieren des Walzdrahtes in Zickzack- Bewegung einschließt, daß die Schleifen in den Walzdraht flach in der Fördervorrichtung vorliegen, wobei die Schleifen nach rechts und nach links in einem Intervall von jeweils 0,3 bis 2,0 der Länge D in der Vorwärtsrichtung und diagonal relativ zur Mittellinie des Förderers gedreht werden und wobei jedes Zentrum der Schleifen eine Abweichung relativ zur Linie des Förderers aufweist und die Abweichung in einem Maximalbereich von 0,02 bis 0,3 der Länge D ist, wodurch der Walzdraht gefördert wird und D der Durchmesser der von dem Walzdraht gebildeten Schleifen ist.