DE3990711C1 - - Google Patents

Description

Durch Gießen eines Stranges oder Bandes auf einer gekühlten Walze lassen sich dünne Metallbänder unbegrenzter Länge herstellen.

Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Herstellung das Band ein ungleichmäßiges Gefüge hat (DE 28 56 794 C2). Insbesondere bei Legierungen mit mehrphasiger Erstarrungsstruktur entstehen von den Randzonen bis zur Strangmitte reichende Dendriten. Diese unerwünschte Gefügeausbildung ist allein durch nachfolgendes Walzen nicht zu beseitigen. Deshalb ist es üblich, nach dem Gießen das Band zwischenzulagern und in einem getrennten Prozeß einer Behandlung zur Gefügeverfeinerung zu unterwerfen.

Es ist auch bekannt, in einer Linie mit dem Gießen des Bandes mit größerer Dicke als deren gewünschte Enddicke auf die gewünschte Enddicke herunterzuwalzen. Der Aufwand für das Walzen ist erheblich (DE 35 17 454 A1).

Schließlich hat sich beim Bandgießen gezeigt, daß ein nichthomogenes Gefüge entsteht. Ein Ausgleich von Steigerungen ist deshalb notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem ein Metallband mit feinkörnigem oder homogenisiertem Gefüge kontinuierlich hergestellt werden kann. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine dafür geeignete Anlage zu schaffen.

Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Herstellen eines Metallbandes mit einer Dicke von bis zu 10 mm aus, bei dem eine Metallschmelze zu einem Band gegossen wird und in einer Linie damit das Band einer plastischen Verformung und Wärmebehandlung unterworfen wird und anschließend eine Abkühlstrecke durchläuft. Ein Verfahren dieser Art gehört zum allgemein bekannten Stand der Technik.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, daß das Band in endabmessungsnaher Dicke gegossen wird und die plastische Verformung des Bandes bei einer erhöhten, eine Gefügeänderung ermöglichenden Temperatur und nahezu ohne Dickenverminderung erfolgt.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Temperatur, bei der die plastische Verformung stattfindet, niedriger als die Temperatur, bei der danach eine Glühbehandlung stattfindet. Alternativ kann die plastische Verformung auch gleichzeitig mit der Glühbehandlung stattfinden. Die Glühbehandlung sollte in einer Schutzgasatmosphäre stattfinden. Auch dann, wenn die Glühbehandlung nicht gleichzeitig mit der plastischen Verformung und damit bei niedrigerer Temperatur stattfindet, ist von Vorteil, wenn auch die plastische Verformung in einer Schutzgasatmosphäre stattfindet.

Die plastische Verformung ohne wesentliche Verminderung der Dicke des Bandes erfolgt vorzugsweise durch mehrfaches Biegen des Bandes um zur Bandebene parallele und zur Bandlaufrichtung senkrechte Achsen.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anlage zum Herstellen des Metallbandes mit einer Dicke bis zu 10 mm. Eine solche Anlage besteht aus in einer Linie angeordneten Anlageteilen, und zwar einer Bandgießvorrichtung, einer Wärmebehandlungsstrecke und/oder Wärmeausgleichsstrecke, einer Verformungseinheit, die das Band plastisch verformt und einer am Ende der Linie angeordneten Abkühlstrecke. Eine dieser Art gehört zum allgemeinen Stand der Technik.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist vorgesehen, daß die Verformungseinheit für einen Durchlauf des Bandes für eine mindestens zweimalige Biegung des Bandes in entgegengesetzter Richtung bei einer erhöhten, eine Gefügeänderung ermöglichenden Temperatur eingerichtet ist. Nach Ausgestaltungen der Erfindung ist die Temperaturausgleichsstrecke vorzugsweise vor der Verformungseinheit angeordnet. Sofern die Wärmebehandlungsstrecke für eine Glühung eingerichtet ist, ist sie entweder in die Verformungseinheit integriert oder ihr nachgeordnet.

Um die erforderlichen Behandlungen in den einzelnen Anlageteilen optimal durchführen zu können, sollten die Anlageteile voneinander thermisch getrennt sein.

Die Temperaturen, auf die das Band in der Temperaturausgleichsstrecke und der Wärmebehandlungsstrecke einzustellen sind, hängen von dem Material des Bandes und davon ab, ob das Band einer Rekristallisationsglühung unterworfen werden soll, oder ob es zur Gefügehomogenisierung geglüht werden soll. Wird ein feinkörniges Gefüge beispielsweise bei Stahl angestrebt, hat sich ein Temperaturbereich von 700 bis 1000°C zur Rekristallisationsglühung bewährt. Bei einer Glühung zum Zwecke der Gefügehomogenisierung sollte dagegen die Glühung bei einer Temperatur oberhalb 1000°C erfolgen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, die schematisch zwei Anlagen in Seitenansicht zeigt, mit denen die beiden alternativen Verfahren durchgeführt werden können.

Aus einem mit schmelzflüssigen Metall gefüllten Gießgefäß 1 wird schmelzflüssiges Metall über einen Austrittsspalt mit einstellbarer Spaltbreite auf die glatte, gekühlte Mantelfläche eines sich drehenden Kühlrades 2 aufgetragen. Durch Einstellung der Breite des Austrittsspaltes und der Laufgeschwindigkeit des Kühlrades 2 läßt sich die Dicke des auf der Mantelfläche erstarrendes Bandes 3 auf bis zu 10 mm Dicke einstellen. Unter Bildung einer Schleife gelangt das Band 3 in den Bereich eines ersten Rollenpaares 4. Das Gießgefäß 1 mit seinem Austrittsspalt, das Kühlrad 2 und das Rollenpaar 4 sind in einer zur Außenatmosphäre abgeschlossenen, mit Schutzgas gefüllten Kammer 5 untergebracht.

In einer Linie mit der die Gießvorrichtung (1,2) aufnehmenden ersten Kammer 5 sind weitere, zur Außenatmosphäre abgeschlossene Kammern 6, 7, 8 angeordnet, in denen das Bandmaterial verschiedenen Behandlungen unterworfen wird. Die Reihenfolge der Kammern 6 und 7 ist bei beiden Ausführungsbeispielen verschieden.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird in der Kammer 6 das Bandmaterial auf eine bandmaterialabhängige Temperatur gebracht, die für die plastische Verformung in der anschließenden Kammer 7 günstig ist. In der Kammer 7 wird das Band 3 mäanderförmig über Rollen 9 geführt und dabei plastisch verformt, die zwischen einem Bremsrollenpaar 10 und einem Zugrollenpaar 11 angeordnet sind. Diese Art der Behandlung des Bandes 3 entspricht der Behandlung eines Bandes in einem Richtapparat. Verbunden mit dieser plastischen Verformung kann eine Rekristallisationsglühung erfolgen, die dann allerdings vorzugsweise in einer Schutzgasatmosphäre erfolgt. In der anschließenden Kammer 8 erfolgt dann die Abkühlung des Bandes nach einem vorgegebenen Programm.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erfolgt die Behandlung in der gleichen Kammer 7 unmittelbar nach dem Gießen des Bandes in der Kammer 5. In diesem Fall ist die plastische Verformung aber nicht mit einer Rekristallisationsglühung verbunden, vielmehr wird die Temperatur der Kammer 7 auf eine für die plastische Verformung günstige Temperatur eingestellt. Aber auch hier sollte die Behandlung unter einer Schutzgasatmosphäre erfolgen. Erst nach dieser plastischen Verformung erfolgt in der Kammer 6 eine Rekristallisationsglühung, vorzugsweise unter Schutzgasatmosphäre. In der Kammer 8 wird dann wieder nach einem bandmaterialabhängigen Programm abgekühlt.

Die Erfindung unterscheidet sich von dem Stand der Technik dadurch, daß das durch Gießen hergestellte Band kontinuierlich weiterbehandelt wird, so daß am Ende der Behandlung ein Band erhalten wird, das im Gegensatz zu den nach dem Stand der Technik hergestellten Bändern über seinen gesamten Querschnitt ein feinkörniges oder homogenisiertes Gefüge, je nach Behandlungstemperatur hat.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen eines Metallbandes (3) mit einer Dicke bis zu 10 mm, bei dem eine Metallschmelze zu einem Band (3) gegossen wird und in einer Linie damit das Band (3) einer plastischen Verformung und Wärmebehandlung unterworfen wird und anschließend eine Abkühlstrecke (8) durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (3) in endabmessungsnaher Dicke gegossen (1, 2) wird und daß die plastische Verformung (7) des Bandes (3) bei einer erhöhten, eine Gefügeänderung ermöglichenden Temperatur und nahezu ohne Dickenverminderung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur, bei der die plastische Verformung (7, 9) stattfindet, niedriger ist als die Temperatur, bei der danach eine Glühbehandlung (Fig. 2, 6) stattfindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die plastische Verformung(7) gleichzeitig mit einer Glühbehandlung (Fig. 19) stattfindet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühbehandlung (6, 7) in einer Schutzgasatmosphäre stattfindet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die plastische Verformung (9) in einer Schutzgasatmosphäre (7) stattfindet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die plastische Verformung (9) praktisch ohne Verminderung der Dicke des Bandes (3) durch mehrfaches Biegen des Bandes (3) um zur Bandebene parallele und zur Bandlängsrichtung senkrechte Achsen erfolgt.

7. Anlage zum Herstellen eines Metallbandes mit einer Dicke von bis zu 10 mm, bestehend aus in einer Linie angeordneten Anlageteilen, und zwar einer Bandgießvorrichtung (1, 2), einer Wärmebehandlungsstrecke (6) und/oder Wärmeausgleichsstrecke, einer Verformungseinheit (9-11), die das Band (3) plastisch verformt und einer am Ende der Linie angeordneten Abkühlstrecke (8), dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungseinheit (9) für einen Durchlauf des Bandes für eine mindestens zweimalige Biegung des Bandes in entgegengesetzter Richtung bei einer erhöhten, eine Gefügeänderung ermöglichenden Temperatur eingerichtet ist.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlungsstrecke (6) vor der Verformungseinheit (9-11) angeordnet ist.

9. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlungsstrecke (6) entweder in die Verformungseinheit (9-11) integriert oder ihr nachgeordnet ist.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Anlageteile (5, 6, 76, 8) voneinander thermisch getrennt sind.