DE666958C

DE666958C - Verfahren zur Herstellung von Stahlmantelwalzen

Info

Publication number: DE666958C
Application number: DEK142881D
Authority: DE
Original assignee: WSPOLNOTA INTERESOW GORNICZO H
Current assignee: WSPOLNOTA INTERESOW GORNICZO H
Priority date: 1935-07-08
Filing date: 1936-07-08
Publication date: 1938-11-01

Description

Verfahren zur Herstellung von Stahlmantelwalzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stahlwalzen mit gehärteter Außenfläche, besonders für Walzen größeren Querschnitts, die zum Kaltwalzen von Metall Verwendung finden. Da das Härten der Außenfläche größerer Walzen Schwierigkeiten bereitet, hat man vorgeschlagen, derartige Walzen ,als Sta'hlmantelwalzen auszubilden, bei denen ein zylindrischer Kern von weniger hartem Metall mit einem Mantel aus gehärtetem Stahl versehen ist. Dabei hat man vorgesehen, den Mantel in erwärmtem Zustande auf den zylindrischezi Kern aufzuziehen, so daß er durch das bei seiner Abkühlung eintretende Schrumpfen .einen festem Sitz erhält.
Um diese Schrumpfverbindung ohne Beeinträchtigung der Härte des Außenmantels herstellen zu können, hat man bereits zwei unterschiedliche Verfahren in Vorschlag gebracht. Bei dem .einen Verfahren. wird _ für den Stahlmantel lufthärtender Stahl verwendet, der bei einer Temperatur von eriva 9oo° C auf den kalten Kern geschoben wird und dabei hinsichtlich seines Durchmessers und .seiner Stärke derart ,ausgeführt ist, d,aß ex bei seiner Abkühlung zugleich seine Härtung erhält und auf den Kern aufschrumpft. Bei dem anderen Verfahren wird der Stahlmantel getrennt von dem Kern durch Abschrecken in einer Flüssigkeit gehärtet, nach erfolgter Abkühlung wieder auf die Anlaßtemperatur erwärmt und auf den kalten Kern aufgebracht.
Es hat sich herausgestellt, daß bei beiden Verfahren die Herstellung einer ausreichend festen und dauerhaften Schrumpfverbindung starken Beschränkungen unterliegt. Der Mantel .aus lufthärtendem Stahl ergibt nämlich infolge des nahezu homogenen Martensitgefüges und der damit beim Abkühlen bekanntlich eintretenden spezifischen Volumenzunahme 'nur eine sehr geringe Schrumpfung. Man kann den Durchmesser des kalten Kernes daher nur sehr wenig stärker machen als den Durchmesser, °den der Mantel an seiner Innenfläche nach ,dem Erkalten. ,aufweist. Die Schrumpfverbindung ist daher nicht besonders fest. Der gleiche Nachteil ergibt sich für Stahlmantelwalzen., deren Mantel beim Aufziehen auf den Kern nur auf etwa zSo° C erhitzt wird. Diese Temperatur entspricht häufig näherungsweise der Betriebstemperatur, die bei der späteren Verwendung der WalzeYi- in der Metallverarbeitung erreicht wird. Durch diese Arbeitswärme tritt dann eine Dehnung des Mantels ein, der seinen Schrumpfsitz verliert und locker wird.
Das Verfahren nach der Erfindung ist auf die Herstellung von Stahlmantelwalzen gerichtet, die bei großer Härte an der Außenfläche zugleich :auch eine sehr feste u:nd dauerhafte Verbindung zwischen dem Mantel und ,dem Kern aufweisen. Es kennzeichnet sich ,dadurch, daß für den Mantel ein "durch Abschrecken mit Wasser härtbarex, dabei. ei'' starkes Schrumpfen ergebender Stahl benutzt wird, -der vor der Härtung rotglühesd"@W,' ,den kalten Kern geschoben und danü durch' plötzliches Abschrecken mit Wasser gehärtet und aufgeschrumpft wird. Ein wasserhärtender Stahl ergibt bei seiner Erhitzung auf die Härtetemperatur von etwa 8,2o' C eine stärkere Aufweitung als lufthärtender Stahl. Bei dem nachfolgenden Abschrecken mit Wasser tritt dann nur an der wasserberührten Außenfläche eine Umwandlung des Gefüges in Martensit ein, während die weniger schnell auskühlende Sitzfläche des Mantels bis zu gewisser Tiefe ein Trostitgefüge besitzt. Da das spezifische Volumen des,Trostitgefüges kleiner ist als das Volumen des. Martensitgefüges, tritt beim Erkalten des Mantels bis zu einem gewissen Grade ein Ausgleich der Härtespannungen ein, da sich die nach außen gerichteten Zugspannungen im Bereiche des M:artensitgefüges und die nach innen gerichteten Druckspannungen im Bereiche des Trostitgefüges aufheben. Die durch die martensitische Gefügestruktur bei der Abkühlung in den unteren Temperaturbereichen bedingte Dehnung des Mantels ist in Zusammenhang damit bei wasserhärtendem Stahl erheblich geringer als bei luftlhärtendem Stahl. Es ergibt sich somit ein erheblich größeres Schrumpfmaß für den Stahlmantel, so daß die Bemessung des Kerndurchmessers geringeren Beschränkungen unterliegt. Man kann daher ohne die Gefahr eines Reißens des Mantels den Kerndurchmesser bis auf das höchst zulässige Maß abstufen und ihn so auswählen., d,aß eine sehr große Schrumpfspannung erzielt wird. Dabei läßt sich durch geeignete Auswahl der Durchmesser und der Mantelstärke Vorsorge dafür treffen, daß kein unerwünschter Ausschuß beim Härten eintritt.
Um beim Schrumpfen des Mantels auch eine möglichst fest verbleibende mechanische Verbindung zwischen dem Mantel und dem Walzenkern zu erzielen, wird zweckmäßig der Walzenmantel @an seiner Innenfläche mit einer Aufrauhung -versehen, die Außenfläche des Walzenkernes dagegen besonders glatt gehalten, vorzugsweise sogar geschliffen. Es ist an sich bekannt, beim Plattieren von Metall die miteinander zu verbindenden Oberflächen mit einer Aufrauhung zu versehen. Im Sinne dieses bekannten Vorschlages würde es' eigentlich naheliegen, bei der Herstellung derb V@?Llzen die einander zugekehrten Verbin-@°-c@uif'g#flächen beider Teile aufzurauhen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß dann die Aufrauhung an der Oberfläche des aus weicherem Werkstoff bestehenden Walzenkernes unter Einwirkung der hohen Walzdrücke geglättet wird. Nach einiger Zeit kann dann eine unerwünschte Lockerung des Walzenmantels eintreten.
Um diese Lockerung zu verhindern, empfiehlt es sich, den Walzenkern an seiner Oberfläche vor dem Aufschrumpfen des Walzenmantels besonders ,glatt auszuführen. Beim Aufschrumpfendes Mantels drücken sich dann die an seiner Innenfläche befindlichen Erhebungen in die weichere Oberfläche .des Walzenkernes ein, so daß der Mantel mit seiner ganzen Innenfläche satt in die Oberfläche des Kernes eingreift. Der Walzdruck wird dann auf der ganzen Länge der Walze gleichmäßig von dem Mantel auf den Kern übertragen, so daß keine mechanische Lösung der Verbindung eintreten kann.

Claims

PATENT ANSPRÜCIIE: t. Verfahren zur Herstellung von Stahlmantelwalzen, bei dem auf einen Kern von weniger hartem Metall ein auf Härtetemperatur erhitzter Mantel aufgezogen wird, der bei seiner Abkühlung zugleich seine Härtung erhält und auf den Kern aufschrumpft, dadurch gekennzeichnet, daß für den Mantel ein durch Abschrecken mit Wasser hartbarer, dabei ein starkes Schrumpfen ergebender Stahl benutzt wird, der vor der Härtung rotglühend auf den kalten Kern geschoben und dann durch plötzliches Abschrecken mit Wasser gehärtet und aufgeschrumpft wird. z. Verfahren nach Anspruch r, bei dem einer der zu verbindenden Teile an seiner .dem .anderen Teil zugekehrten Fläche vor .dem Aufziehen eine Aufrauhung erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrauhung an der Innenfläche des Mantels vorgesehen, die Außenfläche des Walzenkernes dagegen besonders glatt gehalten, vorzugsweise sogar geschliffen ist.