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Technisches Fachgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warmfertigwalzen
von Baustählen
und insbesondere ein Verfahren, das zum Präzisionswalzen von Stäben, Draht
und Stangen aus Stahl geeignet ist.
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Stand der
Technik
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Ein
bekanntes Verfahren zum Warmfertigwalzen von Baustählen mit
einer hohen Maßgenauigkeit
enthält
die Verwendung einer geringen Querschnittminderungsrate von 10%
oder weniger zur Vermeidung einer Passungenauigkeit beim Fertigwalzdurchgang.
Gemäß dem in
der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr. H4-371301 offenbarten „Präzisionswalzverfahren
für Baustähle", wird beispielsweise
beim Warmfertigwalzen von Baustählen
eine hohe Querschnittminderung von 10% oder mehr im Walzdurchgang
vor dem Fertigwalzdurchgang und eine geringe Querschnittminderung
kleiner 10% im Fertigwalzdurchgang ausgeübt. Weiterhin wird gemäß dem im
japanischen Patent Nr. 2857279 offenbarten „Kontinuierliches Warmwalzverfahren
von Langbaustählen" im letzten Durchgang
des Nachbehandlungs-Fertigwalzens
eine sehr geringe Querschnittminderungsrate von 20% oder weniger
der Gesamtquerschnittminderungsrate aller Nachbehandlungs-Fertigwalzdurchgänge ausgeübt. Beide
in den zwei vorstehenden Veröffentlichungen
offenbarten Walzverfahren für
Baustähle
zielen darauf ab, abnorme Körner
durch Spannungsaufbau während
aufeinander folgenden Walzdurchgängen
zu verhindern. Wenn jedoch die Abstände zwischen den Walzgerüsten groß sind oder
die Walzgeschwindigkeit niedrig ist, dann ist es schwierig, Spannung
aufzubauen, und daher unmöglich, das
Auftreten von abnormen Körnern
zu verhindern. Zusätzlich
ist es, obwohl die vorgestellten Verfahren das Auftreten von großen Körnern verhindern
können,
aufgrund der geringen Querschnittminderung beim Fertigwalzdurchgang
schwierig, die Kristallitkörner
so zu verfeinern, dass Normalglühen
oder andere Wärmebehandlungen
nicht mehr erforderlich sind.
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Einige
Verfahren verwenden 3-Walzen-Walzwerke zum Fertigwalzen von Baustählen. Beispielsweise entsprechend
dem in der japanischen geprüften
Patentveröffentlichung
Nr. H3-50601 offenbarten „Verfahren zum
Maßwalzen
von Stäben,
Draht und Stangen aus Stahl" wird
das Maßwalzen
vom Werkstoffdurchmesser auf 85% des Werkstoffdurchmessers unter
Verwendung von zwei 3-Walzen-Walzwerken
erzielt. Ebenfalls wird gemäß dem in
der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr. H7-265904 offenbarten „Verfahren
zum Freimaßwalzen
von Stäben,
Draht und Stangen aus Stahl" das
Maßwalzen
vom Werkstoffdurchmesser auf einen Werkstoffdurchmesser von 95%
des Werkstoffdurchmessers unter Verwendung von drei 3-Walzen-Walzwerken
erzielt. Beide in den vorstehenden Veröffentlichungen offenbarten
Walzverfahren für
Stäbe,
Draht und Stangen aus Stahl enthalten kein Walzverfahren zur Erzielung
einer guten Maßgenauigkeit
und gleichzeitig zur Unterdrückung
abnormer Feinstruktur. Mit dem Maßwalzverfahren der japanischen
geprüften
Patentveröffentlichung
Nr. H3-50601 ist es nicht möglich,
einen gezielten Produktdurchmesser zu erhalten, da entsprechend dem
Verfahren der Bogendurchmesser eines Walzkalibers für den letzten
Fertigdurchgang größer ist
als der Zieldurchmesser des entsprechenden Produkts. Unter Verwendung
des Freimaß-Walzverfahrens
der japanischen ungeprüften
Patentveröffentlichung
Nr. H7-265904 ist es nicht möglich,
sowohl Maßgenauigkeit
als auch eine gleichmäßige Feinstruktur
zu erreichen.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe
dieser Erfindung ist es, ein Warmwalzverfahren für Baustähle bereitzustellen, wobei
sowohl die Maßgenauigkeit
verbessert als auch die Feinstruktur homogenisiert werden kann.
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Das
Warmfertigwalzverfahren für
Baustähle
gemäß dieser
Erfindung verwendet ein 3-Walzen-Fertigwalzwerk mit zwei Walzgerüsten und
ist so gekennzeichnet, dass die Flächen- bzw. Querschnittminderungsrate
des letzten Fertigwalzdurchgangs 10 bis 20% beträgt und der Wert der Flächen- bzw.
Querschnittminderungsrate des letzten Fertigdurchgangs im Walzwerk
dividiert durch die entsprechende Flächen- bzw. Querschnittminderungsrate
des vorhergehenden Walzdurchgangs vor dem letzten Fertigdurchgang
0,7 bis 1,3 beträgt.
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Bei
Anwendung dieser Erfindung ist es möglich, die Maßungenauigkeit
im Walzdurchgang zu minimieren, da ein 3-Walzen-Walzverfahren verwendet wird. Es ist
ebenfalls möglich,
gemäß dieser
Erfindung eine gleichmäßige Feinstruktur
zu erzielen, ohne auf Spannungsaufbau angewiesen zu sein, indem
die Flächen- bzw.
Querschnittminderungsrate des letzten Fertigdurchgangs auf 10 bis
20% gesetzt wird. Das Festlegen des Werts für die Querschnittminderungsrate
beim letzten Fertigdurchgang dividiert durch die entsprechende Querschnittminderungsrate
des vorhergehenden Durchgangs auf 0,7 bis 1,3 ermöglicht es,
eine Querschnittminderungsrate in der Höhe von 10% oder größer beim
letzten Fertigdurchgang zu verwenden, ohne die Produktmaßgenauigkeit
zu verschlechtern.
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Im
vorstehenden Verfahren zum Warmfertigwalzen für Baustähle ist es vorteilhaft, wenn
der Bogenradius des Walzkalibers im vorhergehenden Durchgang 1,0
bis 1,3 Mal dem Bogenradius des entsprechenden Walzkalibers im letzten
Fertigdurchgang entspricht. Dies ermöglicht die Durchführung das
Hochpräzisions-Fertigwalzens
von Stahlprodukten.
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Es
ist ebenfalls vorteilhaft, das Kaliber des letzten Fertigdurchgangs
so zu konzipieren, dass der Bogenradius mit dem Zielradius des entsprechenden
Produkts übereinstimmt,
wobei der Mittelwinkel des Bogens 90 bis 100° entspricht, und der Seitenwandbereich
auf jeder Kaliberseite in einer geraden Linie von einem Ende des
Bogenbereichs bis zum Walzenansatz bzw. zur Walzenschulter verläuft. Dies
ermöglicht
das Erzielen einer hohen Maßgenauigkeit,
sogar wenn eine hohe Querschnittminderungsrate von 10% oder mehr
beim letzten Fertigdurchgang ausgeübt wird. Die Maßgenauigkeit
wird auch durch die Tatsache erhöht,
dass die beim vorhergehenden Durchgang verringerten Walzproduktbereiche
wiederum beim endgültigen
Fertigdurchgang verringert werden.
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Wenn
das Fertigwalzen im vorstehend beschriebenen Warmfertigwalzverfahren
für Baustähle bei Stahltemperaturen
von 700°C
bis 800°C
im Einlaufbereich der Fertigwalze durchgeführt wird, wird ein Korngrößenwert
der Austenitkristallite gemäß der japanischen
Industrienorm von Nr. 8 oder besser erreicht, wobei das Normalglühen und
andere Wärmebehandlungen
somit entfallen können.
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Es
ist ebenfalls zulässig,
ein 3-Walzen-Walzwerk mit zwei oder mehr Walzgerüsten vorstehend vor der Fertigwalze
bzw. dem Fertigwalzgerät
zu verwenden, wobei eine Gesamtquerschnittminderungsrate von 30% durchgängig durch
alle Walzgerüste
ausgeübt
wird und die Stahltemperatur im Einlaufbereich der Fertigwalze auf
700° bis
900°C eingeregelt
wird. Somit werden die Kristallitkörner im Stahlwerkstoff, der
in das 3-Walzen-Fertigwalzwerk
mit zwei Walzgerüsten
eingebracht wird, verfeinert und Präzisionsfertigwalzen ermöglicht, um
Baustähle
mit einer gleichmäßig gegliederten
Feinstruktur und verfeinerten Kristallitkörnern zu erzeugen, wodurch
das Normalglühen
und andere Wärmebehandlungen
entfallen können.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 setzt
sich aus lichtmikroskopischen Aufnahmen zusammen, die metallographische
Feinstrukturen entsprechend den Kennwerten der großen Körner von
jeweils 1, 2 oder 3 darstellen.
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2 ist
ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen den Kennwerten
der großen
Körner und
der Querschnittminderungsrate im letzten Fertigdurchgang.
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3 setzt
sich aus Zeichnungen zusammen, die ein Walzkaliber des vorhergehenden
Walzdurchgangs vor dem letzten Fertigdurchgang und ein Walzkaliber
des Walzdurchgangs im letzten Fertigdurchgang schematisch darstellen.
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4(a) und (b) sind jeweils Querschnittansichten
einer Kaliberwalze im vorhergehenden Durchgang und im letzten Fertigdurchgang.
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5 ist
ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen Maßgenauigkeit
und Kaliberbogenradiusverhältnis.
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6 ist
die Detailzeichnung eines Walzkalibers des letzten Fertigdurchgangs.
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7 ist
ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Reliefbetrag an
den Walzenansätzen bzw.
-schultern und dem Durchmesser der gewalzten Werkstoffe darstellt.
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8 ist
ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Mittelwinkel
des Walzkaliberbogens und dem Durchmesser der gewalzten Werkstoffe.
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9 ist
ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Korngrößenwert
der Austenitkristallite und der Stahltemperatur im Einlaufbereich
des Fertigwalzwerks.
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10 ist
ein weiteres Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen dem
Korngrößenwert
der Austenitkristallite und der Stahltemperatur im Einlaufbereich
des Fertigwalzwerks.
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Beste Ausführungsform
zur Ausübung
der Erfindung
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Gemäß dieser
Erfindung werden Baustähle
mittels eines 3-Walzen-Fertigwalzwerks
mit zwei Walzgerüsten
warm-fertiggewalzt, wobei die Walzdurchgänge den letzten Fertigdurchgang
und den Durchgang davor beinhalten. Beim Warm-Fertigwalzen wird
die Querschnittminderungsrate des letzten Fertigdurchgangs auf 10 bis
20% gesetzt und das relative Querschnittminderungsverhältnis (die
Querschnittminderungsrate des letzten Fertigdurchgangs dividiert
durch die entsprechende Querschnittminderungsrate des vorhergehenden
Fertigdurchgangs) wird auf 0,7 bis 1,3 gesetzt.
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2 zeigt
die Beziehung zwischen dem Wert für die großen Körner und der Querschnittminderungsrate
des letzten Fertigdurchgangs, ermittelt durch Versuche an einer
handelsüblichen
Produktionseinheit. Bei den Versuchen werden Werkstoffe der Stahlklasse
JIS S45C unter den Vorbedingungen, dass der Durchmesser 45 mm und
die Temperatur im Einlaufbereich des Fertigwalzwerks 900 bis 950°C beträgt, zu Stäben gewalzt. 1 zeigt
metallographische Feinstrukturen bei Kennwerten für die großen Körner von
jeweils 1, 2 und 3. Der Kennwert für die großen Körner von 1,0 bedeutet, dass überhaupt
keine großen
Körner
beobachtet werden, und 1,5 ist der zulässige Grenzwert. 2 zeigt,
dass das Auftreten von großen
Körnern
innerhalb des zulässigen
Grenzwerts durch Einstellen der Querschnittminderungsrate des letzten
Fertigdurchgangs auf 10% oder mehr gesteuert wird. Es muss beachtet
werden, dass wenn die Querschnittminderungsrate des letzten Fertigdurchgangs
20% überschreitet,
die Querschnittminderungsrate des vorhergehenden Durchgangs erhöht werden
muss, wobei dies aber eine Bildung von spitzen Winkeln im Kantenbereich
des im vorhergehenden Durchgang gewalzten Werkstoffs verursacht
und der Werkstoff nicht in den letzten Fertigdurchgang einlaufen kann.
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Tab.
1 zeigt die Beziehung zwischen der relativen Querschnittminderungsrate
und dem durch Versuche an einer handelsüblichen Produktionseinheit
bestimmten Umformverhalten. Der in diesen Versuchen an einer handelsüblichen
Produktionseinheit verwendete Werkstoff und die Stahltemperatur
im Einlaufbereich des Fertigwalzwerks sind die gleichen wie in 2,
welche für
die Versuche an einer handelsüblichen
Produktionseinheit verwendet wurden. In der Tabelle stellt Versuch
Nr. 2 die Fälle
gemäß dieser
Erfindung mit einem relativen Querschnittminderungsverhältnis im
Bereich von 0,7 bis 1,3 dar. Das Umformverhalten der gesamten Walzversuchsabläufe bei
diesen Bedingungen lag innerhalb des zulässigen Grenzwerts. In Versuch
Nr. 1 wurde Stoffüberschuss
in der Form der Produktquerschnitte nach dem letzten Fertigdurchgang
beobachtet, wobei das relative Querschnittminderungsverhältnis 1,4
betrug und die Maßgenauigkeit
lag außerhalb
des zulässigen
Grenzwerts. Auf der anderen Seite trat in Versuch Nr. 3 beim letzten
Fertigdurchgang Stoffmangel auf, wobei das relative Querschnittminderungsverhältnis 0,6
betrug.
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Die
vorstehenden Ergebnisse zeigen, dass es notwendig ist, die Querschnittminderungsrate
des letzten Fertigdurchgangs auf 10 bis 20% und das relative Querschnittminderungsverhältnis auf
0,7 bis 1,3 zu setzen, um eine gute Maßgenauigkeit nebst einer gleichmäßigen Feinstruktur
zu erhalten.
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3 zeigt
schematisch ein Kaliber 10 des vorhergehenden Durchgangs
und ein Kaliber 15 des letzten Fertigdurchgangs. Der Bogenradius
des Kalibers 10 im vorhergehenden Durchgang ist größer als
der des Kalibers 15 im letzten Fertigdurchgang und das
Kaliber 15 des letzten Fertigdurchgangs ist um 180° in Bezug auf
Kaliber 10 des vorhergehenden Durchgangs angeordnet. Durch
diese Anordnung wird der Bereich 13, korrespondierend zum
Spalt 12 zwischen den Walzen des Kalibers 10 im
vorhergehenden Durchgang, beim letzten Fertigdurchgang um den Mittelbereich 17 einer
Walze verringert. Unter Berücksichtigung
der Tatsache, dass die Kaliberform im vorhergehenden Durchgang in
die Produktbereiche, die nicht im letzten Fertigdurchgang verringert
werden, aufgedruckt bzw. eingedruckt ist, ist die Kaliberform im
vorhergehenden Durchgang von entscheidender Bedeutung.
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4(a) zeigt eine Kaliberwalze 21 des vorhergehenden
Durchgangs und 4(b) eine Kaliberwalze 25 des
letzten Fertigdurchgangs. R1 ist in der
Darstellung der Zielradius des gewalzten Produkts 1. Durch
diese Erfindung ist es möglich,
die Maßgenauigkeit
des Produkts durch die Festlegung der Kalibermaße und Formen im vorhergehenden
und letzten Fertigdurchgang weiter zu verbessern. Es ist nämlich wünschenswert,
die Kaliber so zu gestalten bzw. konzipieren, dass der Bogenradius
R3 des Kalibers im vorhergehenden Durchgang 1,0
bis 1,3 mal dem Bogenradius R2 des entsprechenden
Kalibers im letzten Fertigdurchgang entspricht.
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5 zeigt
die Beziehung zwischen Maßgenauigkeit
und Kaliber-Bogenradiusverhältnis
(Bogenradius R3 des Kalibers im vorhergehenden
Durchgang, dividiert durch Bogenradius R2 des
entsprechenden Kalibers im letzten Fertigdurchgang), wobei dies
durch Versuche an einer handelsüblichen
Produktionseinheit ermittelt wurde. Wenn der Bogenradius R2 des Kalibers im letzten Fertigdurchgang
größer ist
als der Bogenradius R3 des Kalibers im vorhergehenden
Durchgang kann der Querschnitt der Stahlwerkstoffe nicht vermindert werden,
während
gleichzeitig die richtige Form gewährleistet wird. Aus diesem
Grund sollte das Kaliberbogenverhältnis immer 1 oder größer sein.
Gemäß 5 kann
die Maßabweichung
innerhalb eines zulässigen Grenzwerts
von 0,1 mm oder weniger eingeregelt werden, wenn das Kaliberbogenradiusverhältnis auf
1,3 oder weniger gesetzt wird.
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Für eine Verbesserung
der Maßgenauigkeit
ist es bevorzugt, den Bogenradius R2 des
Kalibers im letzten Fertigdurchgang gleich dem Zielradius R1 des Walzprodukts zu setzen, auch wenn die
Querschnittminderungsrate des letzten Fertigdurchgangs 10% oder
mehr beträgt.
Es ist rein gedanklich wünschenswert,
ein Gesamtwalzkaliber bogenförmig
zu gestalten bzw. zu konzipieren und dafür zu sorgen, dass dessen Radius
einem Produktzielradius R1 entspricht. Ein
tatsächlicher
Walzarbeitsgang beinhaltet jedoch die Passaufteilung in Walzdurchgänge in Abhängigkeit
von Werkstofftemperatur und Stahlklasse. Um Schwankungen bei der Passaufteilung
auszugleichen, ist in der vorliegenden Erfindung auf jeder Seite
des Bogenbereichs 26 ein Seitenwandbereich 27 vorgesehen,
der von einem Ende des Bogenbereichs 26 zum Walzenansatz
(Walzenschulter) 28 entlang der Tangente am Ende des Bogenbereichs
verläuft,
wie in 6 gezeigt, wobei der Walzenansatzradius A (Abstand
zwischen dem Mittelpunkt C des Bogens und dem Walzenansatz) um das
kleinstmögliche
Ausmaß größer als
der Bogenradius R2 ausgelegt bzw. festgelegt wurde. Es muss beachtet
werden, dass die geraden Seitenwandbereiche die Werkstoffbereiche
abdecken, die im vorhergehenden Durch gang verringert wurden (durch
die Referenzziffer 19 in 3 gekennzeichnet),
um Stab-, Draht- und Stangen-Produkte mit einer hohen Maßgenauigkeit
herzustellen.
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Ein
geeigneter Wert für
den Walzenansatzradius (Walzenschulterradius) A zur Vermeidung von
Stoffüberschuss
und zur Minimierung von Maßabweichungen
kann durch die Ermittlung des Wertes für das Relief δ am Walzenansatz
durch Versuche definiert werden. Der Wert des Reliefs δ am Walzenansatz
wird durch den Walzenansatzradius A minus dem Bogenradius R2 bestimmt. Der durch Versuche ermittelte
Wert für
ein geeignetes Relief δ am
Walzenansatz, der abhängig
vom Zielradius R1 eines Walzprodukts ist
(wobei dieser dem Bogenradius R2 des Kalibers
beim letzten Fertigdurchgang entspricht), ist in 7 dargestellt.
Der gesuchte Mittelwinkel θ des
Bogenbereichs kann über
den Walzenansatzradius A, ermittelt über das Relief δ am Walzenansatz
und den Bogenradius R2, geometrisch berechnet
werden. 8 zeigt, dass der vorstehend
berechnete geeignete Bogenmittelwinkel θ im Bereich zwischen 90 und
100° liegt.
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Wenn
die Stahltemperatur im Einlaufbereich der Fertigwalze im Bereich
zwischen 700 und 800°C
im vorstehenden Fertigwalzverfahren eingeregelt wird, kann eine
Feinstruktur mit einem Korngrößenwert
der Austenitkristallite gemäß der japanischen
Industrienorm von Nr. 8 oder besser beobachtet werden, und es können gleichmäßig verfeinerte
Körner
beobachtet werden, wobei eine Normalglühung oder andere Wärmebehandlungen
entfallen können.
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9 zeigt
die durch Versuche an einer handelsüblichen Produktionseinheit
ermittelte Beziehung zwischen Korngrößenwert der Austenitkristallite
und Stahltemperatur an der Einlaufseite des Fertigwalzwerks. In den
Versuchen wurden Stahlwerkstoffe der Klasse S45C gemäß der japanischen
Industrienorm mit einem Durchmesser von 45 mm an der Einlaufseite
des Fertigwalzwerks in vorhergehenden und letzten Fertigdurchgängen mit
einer Querschnittminderungsrate von jeweils 10% gewalzt. Gemäß 9 ist
es möglich,
einen Korngrößenwert
der Austenitkristallite von Nr. 8 gemäß der japanischen Industrienorm
oder besser zu erreichen, indem die Stahltemperatur an der Einlaufseite
des Fertigwalzwerks im Bereich von 700 bis 800°C eingeregelt wird. Es muss
beachtet werden, dass wenn die Stahltemperatur an der Einlaufseite
des Fertigwalzwerks unter 700°C
fällt,
Probleme auftreten, so wie Werkstofffehler und schlechtes Walzverhalten
(erhöhte Walzbelastung,
Schwierigkeiten beim Einlaufen in den Walzdurchgang etc.).
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Im
vorstehenden Walzverfahren kann eine gleichmäßige Feinstruktur mit einer
Korngrößenverteilung der
Austenitkristallite ähnlich
der vorstehenden auch unter Verwendung eines 3-Walzen-Walzwerks, bestehend aus zwei
oder mehreren Walzgerüsten,
vor dem Fertigwalzwerk erreicht werden, wobei eine Gesamtquerschnittminderungsrate
von 30% oder mehr über
alle Walzgerüste
angesetzt wird und die Stahltemperatur an der Einlaufseite des Fertigwalzwerks
im Bereich von 700 bis 900°C
eingeregelt wird. Die Obergrenze der Gesamtquerschnittminderungsrate
ist abhängig
von Faktoren, wie maschinelle Ausstattung und Bedingungen beim Walzen,
unterschiedlich: zum Beispiel ist das Walzen im Fall eines 5-Block-Werks
mit einer Gesamtquerschnittminderungsrate von 65% möglich.
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10 zeigt
die durch Versuche an einer handelsüblichen Produktionseinheit
erhaltene Beziehung zwischen Korngrößenwert der Austenitkristallite
und Stahltemperatur an der Einlaufseite des Fertigwalzwerks. Die
Versuche wurden an einer mit einem 3-Walzen-Walzwerk mit zwei Walzgerüsten am
Einlaufbereich des Fertigwalzwerks ausgerüsteten Walzstrasse erzielt.
Stahlwerkstoffe der Klasse S45c gemäß der japanischen Industrienorm
mit einem Durchmesser von 45 mm im Einlaufbereich des Fertigwalzwerks
wurden bei diesen Versuchen mit einer Querschnittminderungsrate
von jeweils 7% bei den zwei Durchgängen vor dem Fertigwalzwerk
und einer Querschnittminderungsrate von jeweils 10% bei dem vorhergehenden
und letzten Fertigdurchgängen
gewalzt, wobei die Gesamtquerschnittminderungsrate durch alle vier
Durchläufe
30% betrug. Gemäß 10 ist
es möglich,
einen Korngrößenwert
der Austenitkristallite von Nr. 8 oder besser gemäß der japanischen
Industrienorm zu erreichen, indem die Stahltemperatur an der Einlaufseite
des Fertigwalzwerks unter Verwendung des vorstehenden Durchlaufplans,
auf 900°C
oder darunter eingeregelt wird.
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Beispiel
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Bei
der Herstellung von Stahlstäben
aus unlegiertem Stahl für
die Verwendung im Maschinenbau (S45C gemäß der japanischen Industrienorm)
mit einem Durchmesser von 45 mm durch Warmwalzen wurde ein 3-Walzen-Fertigwalzwerk
mit zwei Walzgerüsten
mit der in 3 dargestellten Walzkaliberanordnung
verwendet, wobei die Stahltemperatur im Einlaufbereich des vorhergehenden
Durchlaufs auf 900°C
eingeregelt wurde und jeweils in den vorhergehenden und letzten
Fertigwalzdurchgängen
eine Querschnittminderungsrate von 10% verwendet wurde. Bei den
hier verwendeten Walzkaliberformen betrug der Bogenradius des Kalibers im
vorhergehenden Durchlauf 24,4 mm, der Bogenradius des Kalibers im
letzten Fertigdurchlauf 20,24 mm, das Relief des Walzenansatzes
0,23 mm und der Mittelwinkel des Kaliberbogens 94°. Die metallographische Feinstruktur
nach dem letzten Fertigwalzen der Stäbe, die gemäß den vorstehenden Bedingungen
gewalzt wurden, wurde untersucht und ein hoher Kennwert der großen Körner von
1 (siehe 1) wurde erreicht, wobei dies
bedeutet, dass keine groben Körner
gebildet wurden.
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Beim
Walzen von Stäben
unter Verwendung des gleichen Fertigwalzwerks und Einregeln der
Einlauftemperatur auf 800°C
wurde als Ergebnis eine Feinstruktur mit einem Korngrößenwert
der Austenitkristallite von Nr. 8 oder besser gemäß der japa nischen
Industrienorm und gleichmäßig verfeinerte
Körner
erreicht. Die Größenabweichung
betrug nur +/–0,1
mm oder weniger, womit eine ausgezeichnete Maßgenauigkeit gezeigt wurde.
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Das
Walzen wurde ferner nach Hinzufügen
eines 3-Walzen-Walzwerks
mit zwei Gerüsten
vor dem oben genannten Fertigwalzwerk durchgeführt, wobei die Stahltemperatur
an der Einlaufseite des hinzugefügten
3-Walzen-Walzwerks mit zwei Walzgerüsten auf 900°C eingeregelt
wurde, und eine Querschnittminderungsrate von 7% in jedem der Durchgänge vor
dem Fertigwalzwerk und eine Querschnittminderungsrate von 10% jeweils
in den vorhergehenden und letzten Fertigdurchgängen des Fertigwalzwerks verwendet
wurde, und die Gesamtquerschnittminderungsrate über die vier Durchgänge bei
30% lag. Hier wurden die gleichen Walzkaliberformen wie vorstehend
definiert für
die vorhergehenden und letzten Fertigdurchgänge des Fertigwalzwerks verwendet.
Daraus resultierend wurden eine Feinstruktur mit dem Korngrößenwert
der Austenitkristallite von Nr. 8 oder besser gemäß der japanischen
Industrienorm und gleichmäßig verfeinerte
Körner
erreicht. Die Maßabweichung
lag nur bei +/–0,1
mm oder weniger, wobei eine ausgezeichnete Maßgenauigkeit beobachtet wurde.
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Industrielle Eignung
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Durch
die vorliegende Erfindung ist es möglich, unabhängig von
den Abständen
zwischen den Walzgerüsten
oder der Walzgeschwindigkeit Baustähle mit einer hohen Maßgenauigkeit
warmfertigzuwalzen, ohne eine abnorme Feinstruktur zu erzeugen.
Als Folge davon kann bei nachfolgenden Bearbeitungen auf den Ziehprozess
verzichtet werden, da die Produkte keine Krümmung oder andere durch eine
abnorme Feinstruktur hervorgerufene Probleme aufweisen. Außerdem können nachfolgende
Bearbeitungen Kosten senken, da in der vorliegenden Erfindung die
Produktfertigung online durchgeführt
wird und keine Normalglühung oder
andere Wärmebehandlungen
erforderlich sind, wobei dies durch eine genaue Einregelung der
Stahltemperatur an der Einlaufseite des Fertigwalzwerks ermöglicht wird.