DE559412C

DE559412C - Process for the mechanical processing of metallic bodies, which have a middle part relatively open-grained (coarse) structure

Info

Publication number: DE559412C
Application number: DE1930559412D
Authority: DE
Original assignee: FIRTH STERLING STEEL CO
Current assignee: FIRTH STERLING STEEL CO
Priority date: 1929-10-18
Filing date: 1930-07-05
Publication date: 1932-09-20
Also published as: US1836311A; GB351722A; BE371588A; FR697670A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mechanischen Bearbeitung metallischer Körper, wie z. B. Ingots. Es ist häufig notwendig, Ingots zu walzen, die offenkörniges (grobes) Gefüge haben, das sich bis an zumindest eine ihrer Außenflächen erstreckt. Solche Ingots können z. B. durch Abtrennen von einem Ingot besonderer Form erhalten sein, der einen mittleren Lunker oder sonstige Fehler enthaltende Teile und von diesen nach außen sich erstreckende Fortsätze oder Flanschen zeigt. An derjenigen Stelle, an welcher die Flanschen vom mittleren Teil abgetrennt werden, werden diese Flanscheningots dann offenkörniges Gefüge haben. Solche Ingots nun in der Weise zu walzen, daß alle Außenflächen feinkörniges oder dichtes Gefüge aufweisen, ist die Aufgabe, welche sich die Erfindung gestellt hat. The invention relates to a method for the mechanical processing of metallic bodies, such as B. Ingots. It is often necessary to roll ingots that are open-grained (coarse) Have a structure that extends to at least one of its outer surfaces. Such ingots can e.g. B. be obtained by separating from an ingot special shape, the parts containing a central cavity or other defects and from these to the outside showing extending projections or flanges. At the point where the If flanges are separated from the middle part, these flange ingots then become have an open-grain structure. Such ingots are now to be rolled in such a way that all outer surfaces Having a fine-grained or dense structure is the task which the invention has set itself.

Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur mechanischen Bearbeitung metallischer Körper, die einen mittleren Teil verhältnismäßig offenkörnigen (groben) Gefüges aufweisen, das sich bis an wenigstens eine ihrer Außenflächen erstreckt, während die verbleibenden äußeren Teile dieser Außenflächen verhältnismäßig geschlossenkörniges (dichtes) Gefüge aufweisen. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß man in den Körpern an den Stellen offenkörnigen (groben) Gefüges eine Rinne ausbildet, z. B. einpreßt oder einwalzt, wonach die dabei entstehenden hervortretenden Randteile durch Pressen, Walzen o. dgl. aufeinander zugedrängt werden, bis sie die Rinne im wesentlichen schließen.Accordingly, the invention relates to a method for the mechanical processing of metallic Bodies that have a middle part of a relatively open-grained (coarse) structure, that extends to at least one of its outer surfaces, while the remaining outer parts of these outer surfaces relatively closed-grain (dense) Have structure. The invention is characterized in that one in the body at the points of open-grained (coarse) structure forms a channel, z. B. presses or rolled in, after which the resulting protruding edge parts by pressing, rolling o. The like. Are pushed towards one another until they essentially close the channel.

In den Zeichnungen sind vorzugsweise Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, und zwar zeigenExemplary embodiments of the method according to the invention are preferably shown in the drawings shown, namely show

Fig. ι bis 4 verschiedene metallische Grundkörper, auf welche das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist,Fig. Ι to 4 different metallic base bodies, to which the method according to the invention can be applied,

Fig. 5 bis 9 die verschiedenen Stufen des Walz ver fahr ens.Fig. 5 to 9 show the various stages of the rolling process.

Fig. ι zeigt eine Form des Ingots, der gemäß dem erwähnten Verfahren hergestellt sein mag. Die äußeren drei Seiten der Fortsätze B sind beim Gießvorgang in Berührung mit den Wänden der nicht dargestellten Ingotform, während die innere Seite mit dem Haupt- oder Mittelkörper A vorerst in einem Stück besteht. Hieraus erklärt sich, daß der Fortsatz in den Teilen C ein geschlossenkörniges (dichtes) Gefüge nächst seinen drei Außenseiten und einen offenkörnigen Teil D an seiner inneren Seite aufweist. Gemäß dem eingangs beschriebenen Verfahren werden nunFig. Ι shows a shape of the ingot, which may be produced according to the method mentioned. The outer three sides of the projections B are in contact with the walls of the ingot mold (not shown) during the casting process, while the inner side with the main or central body A is initially in one piece. This explains why the extension in parts C has a closed-grain (dense) structure next to its three outer sides and an open-grain part D on its inner side. According to the method described at the outset are now

die Fortsätze B von dem Grund- oder Mittelkörper A längs der Linien E abgetrennt und die so abgetrennten Teile anschließend gewalzt. Die Fortsätze zeigen demnach offenkörniges Gefüge D, das sich an der Schnittfläche längs der Linie E bis an die Oberfläche des "Walzgutes erstreckt.the extensions B are separated from the base or central body A along the lines E and the parts thus separated are then rolled. The projections accordingly show an open-grain structure D, which extends at the cut surface along the line E up to the surface of the "rolled stock.

Fig. 2 und 3 zeigen gleichfalls Ingotsformen, in weichen offenkörniges Gefüge sich bis ίο an eine ihrer Oberflächen erstreckt. Gemäß Fig. 2 hat der Ingot einen Grundkörper F und zwei Fortsätze G. Die Fortsätze werden von dem Grundkörper längs der Linien// abgetrennt. Hierbei ergibt sich ein Körper, ig der in Fig. 4 im Querschnitt dargestellt ist. In Fig. 3 ist ein Ingot dargestellt, der in üblicher Weise in einer Kokille rechtwinkligen Querschnitts gegossen ist und längs der Linie K. getrennt wird, so daß zwei metallische Körper/, entstehen, deren geschlossenkörniges Gefüge mit M und deren offenkörniges Gefüge mit O bezeichnet ist.FIGS. 2 and 3 likewise show ingot shapes, in a soft open-grain structure extending to one of their surfaces. According to FIG. 2, the ingot has a base body F and two extensions G. The extensions are separated from the base body along the lines //. This results in a body which is shown in cross section in FIG. 4. In Fig. 3 an ingot is shown which is cast in the usual way in a mold of rectangular cross-section and is separated along the line K. , so that two metallic bodies /, are formed, whose closed- grain structure is denoted by M and whose open-grain structure is denoted by O. is.

Die Erfindung bezieht sich nun vorzugsweise auf das Walzen metallischer Körper der beschriebenen oder ähnlicher Art, in welchen sich offenkörniges Gefüge bis zu einer ihrer Oberflächen erstreckt. In den Fig. ι bis 3 ist beispielsweise beschrieben, auf welche Art derartige Körper entstehen können. Jedoch ist das besondere Walzverfahren, das anschließend beschrieben werden soll, unabhängig von der Herstellungsart der metallischen Körper anwendbar.The invention now preferably relates to the rolling of metallic bodies of the type described or similar, in which there is an open-grain structure up to one of its surfaces extends. In Figs. Ι to 3 is described, for example, in what way such bodies can arise. However, the special rolling process which is to be described afterwards, regardless of the production method of the metallic body applicable.

Aus der Zeichnung erhellt, daß der walzfertige Ingot B gemäß Fig. 4 geschlossenkörniges Gefüge C an drei Seiten und ofifenkörniges Gefüge D, das sich bis an die Oberfläche erstreckt, an seiner vierten Seite aufweist. Dieser Ingot wird vorerst in einen Walzgang (Walzenstraße) 2 (Fig. 5) eingebracht, der durch Walzen 3 mit Rippen 4 gebildet ist. Der Umriß des Ingots B vor dem Einbringen in den Walzgang ist strichpunktiert, der Querschnitt der Walzenstraße ist ausgezogen dargestellt. Die Rippe 4 an der unteren Walze 3 preßt sich in das offenkörnige (porige) Gefüge D und bildet eine Rinne mit Kanten 5. Die Rippe 4 an der oberen Walze 3 führt den Ingot in richtiger Lage während des Durchganges durch die Walzenstraße. Nachdem der Ingot die Walzen 3 verlassen hat, wird er um etwa 90° verdreht und in eine Walzenstraße 7 geschickt, deren Umriß in Fig. 6 gezeigt ist.
Der Walzgang 7 ist derart geformt, daß. er die Kanten 5 wieder zu vereinigen sucht. Die Stellung der Kanten 5 zueinander nach dem Verlassen des Walzgutes 7 ist gestrichelt in Fig. 6 bei 5' angedeutet.It is evident from the drawing that the ready-to-roll ingot B according to FIG. 4 has a closed-grain structure C on three sides and an oven-grain structure D, which extends to the surface, on its fourth side. This ingot is initially introduced into a rolling mill (rolling train) 2 (FIG. 5), which is formed by rolling 3 with ribs 4. The outline of the ingot B before it is introduced into the rolling train is dash-dotted, the cross section of the rolling train is shown in solid lines. The rib 4 on the lower roller 3 presses itself into the open-grain (porous) structure D and forms a groove with edges 5. The rib 4 on the upper roller 3 guides the ingot in the correct position during its passage through the roller train. After the ingot has left the rollers 3, it is rotated by about 90 ° and sent into a roller train 7, the outline of which is shown in FIG.
The roller train 7 is shaped such that. he seeks to unite the edges 5 again. The position of the edges 5 to one another after leaving the rolling stock 7 is indicated by dashed lines in FIG. 6 at 5 '.

Nach dem Verlassen des Walzganges 7 passiert der Ingot einen Walzgang 8, der die weitere Annäherung der Kanten 5' bewirkt, die nunmehr ungefähr die in Fig. 7 gestrichelt bei S" angedeutete Stellung zueinander nach dem Verlassen dieses Walzganges einnehmen. Hierauf passiert der Ingot einen Walzgang 9, der seinen Querschnitt weiter verringert und die Kanten 5 nun vollständig schließt, wie in Fig. 8 durch die gestrichelten Linien 12 angedeutet. After leaving the rolling mill 7, the ingot passes a rolling mill 8, which the further approximation of the edges 5 'is effected, which is now approximately the one in FIG. 7 in dashed lines Assume the position indicated by S "to each other after leaving this rolling process. The ingot then passes a rolling mill 9, which further reduces its cross-section and the edges 5 now completely close, as indicated in FIG. 8 by the dashed lines 12.

Nach dem Verlassen des Walzganges 9 wird der Ingot ein zweites Mal um etwa 90⁰ gekantet und nun in eine Walzenstraße mit etwa rautenförmigem Querschnitt 13 eingebracht, die einen Ingot mit rautenförmigem Querschnitt formt.After leaving the rolling gear 9, the ingot is folded a second time approximately 90 ⁰ and then introduced into a rolling train with approximately diamond-shaped cross section 13 which forms an ingot having a diamond-shaped cross-section.

Somit wird also ein Ingot, dessen offenkörniges, poriges Gefüge sich mindestens bis zu einer seiner Oberflächen erstreckt, zuerst gemäß Fig. 5 derart gewählt, daß in das offenkörnige Gefüge eine Rinne eingewalzt wird. Hierauf wird der Ingot um etwa 90⁰, gekantet und in die folgenden Walzgänge eingebracht, die in den Fig. 6, 7, 8 und 9 dargestellt sind und die Ränder der in dem ersten Walzgang erzeugten Rinne allmählich schließen. Der fertiggewaltzte Ingot zeigt dann tatsächlich auf seiner ganzen Oberfläche geschlossenkörniges, dichtes Gefüge.Thus, an ingot whose open-grain, porous structure extends at least up to one of its surfaces is first selected according to FIG. 5 in such a way that a groove is rolled into the open-grain structure. Then the ingot is approximately 90 ^0, folded and placed in the following rolling passages, which are shown in Figs. 6, 7, 8 and 9 and gradually close the edges of the groove produced in the first rolling pass. The completely rolled ingot then actually shows a closed-grain, dense structure over its entire surface.

Gemäß diesem Verfahren wird das grobkörnige Gefüge nur einmal derart gepreßt, daß eine Rinne entsteht (Fig. 5), und gleich anschließend der Ingot in die nachfolgenden Walzgänge eingebracht (Fig. 6 bis 9), um die Ränder dieser Rinne wieder zu schließen. Gegebenenfalls kann indessen, nachdem der Ingot ζ. B. in den Walzgang 7 eingebracht ist, das offenkörnige Gefüge aufs neue gepreßt werden, um die Rinne zu vertiefen, und anschließend mögen dann die Walzgänge folgen, die zum Schließen dieser Rinne durch Aufeinanderzubiegen der sie begrenzenden Kanten notwendig sind.According to this method, the coarse-grained structure is pressed only once in such a way that that a groove is created (Fig. 5), and immediately afterwards the ingot into the following Rolling passes introduced (Fig. 6 to 9) to close the edges of this channel again. If necessary, however, after the ingot ζ. B. introduced into the roller train 7 is to press the open-grain structure anew to deepen the groove, and then may then follow the rolling passes that close this channel through It is necessary to bend the edges delimiting them towards one another.

Vorteilhaft mögen auch nur einzelne Verfahrensschritte angewandt werden, ohne daß also alle beschriebenen Verfahrensstufen durchlaufen werden. Beispielsweise kann man, an Stelle den Fortsatz B nach einer Geraden E abzuschneiden, wie durch die Linie E in Fig. 1 dargestellt, diesen Schnitt in einer Kurvenform P führen. Hierdurch ergibt sich in dem Fortsatz £?, der ein geschlos,-senkörniges Gefüge C und ein offenkörniges Gefüge D aufweist, in diesem letzteren eine Rinne, die durch den Kurvenschnitt P selbst gebildet ist. Die Ränder Q dieser Rinne zeigen geschlossenkörniges Gefüge und erstrekken sich über den Grund der gebildeten Rinne hinaus. Ein derartiger metallischer Körper, der, wie in Fig. 1 dargestellt, längs der Linie P abgeschnitten istj kann in Walzgängen, ähnlich den Fig. 6, 7, 8 und 9, weiterbenandelt wer-Advantageously, only individual process steps may be used without going through all of the process steps described. For example, instead of cutting off the extension B along a straight line E , as shown by the line E in FIG. 1, this cut can be made in a curve shape P. This results in the extension £?, Which has a closed, grainy structure C and an open-grain structure D , in this latter a groove which is formed by the curve section P itself. The edges Q of this channel show a closed-grain structure and extend beyond the bottom of the channel formed. Such a metallic body, which, as shown in FIG. 1, is cut off along the line P, can be further modified in rolling passes similar to FIGS. 6, 7, 8 and 9.

den, ohne daß die Notwendigkeit vorliegt, vorerst eine Rinne in ihm auszuformen, welche durch die in Fig. 5 dargestellten Rippenwalzen erzeugt werden müßte.
Das ganze Gieß- und Walzverfahren, wie es in dem hier Ausgeführten beschrieben ist, gestattet, metallische Körper herzustellen, die frei von Schrumpfungen und Lunkern sind und deren offenkörniges Gefüge vollständig von geschlossenkörnigem Gefüge eingeschlossen ist.without the need to first form a groove in it, which channel would have to be produced by the ribbed rollers shown in FIG.
The entire casting and rolling process, as it is described in what is described here, allows metallic bodies to be produced which are free from shrinkage and voids and whose open-grain structure is completely enclosed by a closed-grain structure.

In den Fig. 1 bis 3 sind einzelne Ingotformen aufgezeigt, die erst gegossen und dann abgetrennt sein mögen, um metallische Körper zu erhalten, die frei von Schrumpfungen und Lunkern sind, deren offenkörniges Gefüge sich aber bis an eine ihrer Oberflächen erstreckt. In den Fig. 5 bis 9 ist ein Verfahren dargestellt, in welchem diese Körper mit einseitigem offenkömigem Gefüge derart geformt werden können, daß sie demnächst allseitig geschlossenkörniges Gefüge aufweisen. Es soll hier nochmals betont werden, daß die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ingotformen lediglich beispielsweise ausgewählt sind, und daß das hier beschriebene Walzverfahren auf alle Körper anwendbar ist, in welchen sich ein offenkörniges Gefüge bis wenigstens zu einer ihrer Oberflächen erstreckt, unabhängig davon, auf welche Weise diese Körper entstanden sind.In FIGS. 1 to 3, individual ingot forms are shown that were first cast and then may be separated in order to obtain metallic bodies which are free from shrinkage and cavities, the open-grain structure of which extends to one of their surfaces extends. In Figs. 5 to 9, a method is shown in which this Bodies with a one-sided open-grain structure can be shaped in such a way that they will soon have closed-grain structure on all sides. It should be emphasized here again, that the ingot shapes shown in FIGS. 1 to 3 are only selected as examples and that the rolling process described here is applicable to all bodies, in which an open-grain structure extends to at least one of its surfaces, regardless of the way in which these bodies were created.

Das in den Ansprüchen und der Beschreibung verwandte Wort Ingot ist sowohl auf einen vollständigen, in einer Kokille gegossenen Block wie auch für einen Teil eines solchen Blockes angewandt worden. Der Ausdruck offenkörniges Gefüge soll besagen, daß dieses Gefüge etwas gröber, poriger oder weiter offen als das normale Gefüge des Körpers ist. Gleichfalls ist mit geschlossenkörnigem Gefüge ein feines, dichtes normales Gefüge gemeint.The word ingot used in the claims and the description is both on a complete ingot cast in a permanent mold as well as part of one Block has been applied. The expression open-grain structure should mean that this structure is somewhat coarser, more porous or more open than the normal structure of the body. Likewise, a closed-grain structure is a fine, dense normal one Means structure.

Die Erfindung ist nicht auf die hier vorzugsweise dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie könnte vielmehr auch in anderer Weise verkörpert oder praktisch angewendet werden, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen.The invention is not limited to those preferably shown and described here Embodiments limited. Rather, it could be embodied in other ways or applied in practice without departing from the scope of the invention.

Claims

Patent claims:

1. Process for the mechanical processing of metallic bodies that have a medium Part of a relatively open-grained (coarse) structure that extends to at least one of its outer surfaces, while the remaining outer parts of these outer surfaces have a relatively closed-grain (dense) structure have, characterized in that there is a groove in the bodies at the points of open-grain (coarse) structure trains, e.g. B. pressed in or rolled in, after which the resulting protruding Edge parts are forced towards one another by pressing, rolling or the like until they essentially close the channel.

2. The method of claim 1 in which the body is supported between ribs Rolling is passed through, characterized in that one of the ribs presses into the open-grain structure while the other forms a groove in the body for the purpose of keeping the body in the correct position.

3. The method of claim 1 or 2, in which the body between successive process steps one or more times is rotated 90 ⁰ substantially, characterized in that the body prior to introduction into a rolling pass with a substantially diamond-shaped cross-section for the purpose of finish rotates by 90 ^0.

1 sheet of drawings