DE680777C

DE680777C - Method and device for avoiding bending errors or stress distortions in the finishing of metal, especially low-carbon steel sheets

Info

Publication number: DE680777C
Application number: DEB163727D
Authority: DE
Original assignee: Bethlehem Steel Corp
Current assignee: Bethlehem Steel Corp
Priority date: 1933-12-30
Filing date: 1933-12-30
Publication date: 1939-09-07

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Biegungsfehlern oder Spannungsverzerrungen bei der Fertigverarbeitung von Metall-, insbesondere kohlenstoffarmen Stahlblechen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Metallblechen, insbesondere kohlenstoffarmen Stahlblechen., ohne Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern oder Spannungsverzerrungen, d. h. Verwerfungen infolge Auslösens von Spannungen bei darauffolgender Verarbeitung.Method and device for avoiding bending errors or Stress distortions in the finishing of metal, especially low-carbon Steel sheets The invention relates to a method for the production of metal sheets, especially low-carbon steel sheets., with no tendency to develop bending defects or voltage distortions, d. H. Distortions as a result of the release of tension with subsequent processing.

Man hat bisher verschiedene Verfahren angewendet, um die Neigung zur Bildung von Spannungsrissen und Biegungsfehlern aus einem weichen, geglühten Stahlblech zu entfernen. Es war beispielsweise üblich, das Blech nach dem Glühen einer leichten Kaltwalzung oder einem Richtvorgang zu unterwerfen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß das Kaltwalzen sehr sorgfältig durchgeführt werden muß, um ein Werfen oder übermäßiges Härten des Bleches zu vermeiden, und daß das Blech durch die Walzen eine neue Oberfläche erhält, was häufig nicht erwünscht ist, wenn das Blech beispielsweise vorher mit Zinn überzogen worden ist.So far, various methods have been used to reduce the tendency to Formation of stress cracks and bending defects from a soft, annealed steel sheet to remove. For example, it was common practice to lightly anneal the sheet metal To be subjected to cold rolling or a straightening process. This method has the disadvantage that cold rolling must be carried out very carefully to avoid throwing or excessive To avoid hardening of the sheet and that the sheet is given a new surface by the rollers receives, which is often not desirable if, for example, the sheet metal beforehand Tin has been plated.

Es ist andererseits versucht worden, bei der Behandlung weicher, geglühter Stahlbleche die Gefahr der Bildung von Biegungsfehlern und Spannungsrissen dadurch zu verringern, daß diese Bleche durch Walzenrichter hindurchgeführt werden, wobei die gewalzten Bleche einer mehrfachen entgegengesetzten Biegungsbeanspruchung unterworfen und durch das Hinundherbiegen beim Durchlaufen durch (las Walzenrichtwerk gespannt werden sowie geradegerichtet die Vorrichtung verlassen. Bei manchen Blechen mit sehr ans-_gesprochener Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern oder Runzeln, wird jedoch durch die bisherige Behandlung der Bleche in einem Richtwerk nicht der gewünschte Zweck erreicht. Auf anderen Blechen bilden sich in diesem Fall oft feine parallele Linien, welche die Oberfläche des Bleches verunstalten.On the other hand, attempts have been made to be softer, more annealed in the treatment Steel sheets run the risk of bending faults and stress cracks as a result to reduce that these sheets are passed through roll straighteners, with subjected the rolled sheets to multiple opposing bending stresses and by bending back and forth when passing through (read roller straightener tensioned will leave the device as well as straightened. With some sheets with very pronounced tendency to the formation of bending errors or wrinkles However, due to the previous treatment of the sheets in a straightening facility, this is not the desired one Purpose achieved. In this case, fine parallel sheets often form on other sheets Lines that deface the surface of the sheet.

Die Erfindung besteht darin, daß die gewalzten Bleche mit einer Geschwindigkeit von mindestens 300111 in der Minute in dem Walzenrichtwerk der mehrfachen entgegengesetzten Biegungsbeanspruchung unterworfen werden. Das Verfahren nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß das fertige Blech nicht nur flach und glatt, sondern auch praktisch frei von jeder Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern oder Spannungsverzerrungen, d. h. Verwerfungen infolge Auslösens von Spannungen bei der späteren Weiterverarbeitung ist.The invention consists in that the rolled sheets are subjected to multiple opposing bending stresses in the roll straightener at a speed of at least 300111 per minute. The method according to the invention offers the advantage that the finished sheet is not only flat and smooth, but also practically free from any tendency towards the formation of bending errors or stress distortions, ie warping due to the release of stresses during subsequent further processing.

Auf der Zeichnung ist ein Walzenrichtwerk zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht.The drawing shows a roller straightening unit for carrying out the process according to the invention illustrated in various embodiments.

Fig. i ist eine schematische Darstellung eines Walzenrichtwerks der üblichen Art, utn das Blech wellenförmig zu bewegen.Fig. I is a schematic representation of a roll straightener of the usual way to move the sheet in a wave shape.

Fig. a stellt schematisch ein Walzenrichtwerk besonderer Art dar, um das Blech wellenförmig zu bewegen; Fig. 3 stellt schematisch eine durch Trommeln gebildete Auf- und Abwickelvorrichtung für das Blech dar; Fig. 4 und 5 stellen schematisch die Vorgänge bei der Herstellung von Weißblech nach der Erfindung dar.Fig. A shows schematically a roller straightener of a special kind, to move the sheet in a wave shape; Fig. 3 shows schematically a winding and unwinding device for the sheet metal formed by drums; Fig. 4 and 5 show schematically the processes involved in the manufacture of tinplate of the invention.

Das Walzenrichtwerk nach Fig. i hat die in der Stahlindustrie gebräuchliche Bauart und ist mit mehreren in zwei parallelen Ebenen angeordneten Walzensätzen 25 versehen, von denen die Walzen der beiden Sätze gegeneinander versetzt sind. Jedem Blech 26, das durch das Walzenrichtwerk gezogen wird, wird abwechselnd in verschiedenen Richtungen eine wellenförmige Bewegung erteilt. Die Geschwindigkeit, mit der das Blech 26 durch die Walzensätze 25 bewegt wird, hängt von der Beschaffenheit und Dicke der behandelten Bleche ab. Bei einem Blech von Weißblechstärke, das durch Kaltwalzen hergestellt und .dann, geglüht ist, ist, wie festgestellt wurde, eine Geschwindigkeit von 300 m pro Minute sehr befriedigend. Erforderlichenfalls kann das Blech wiederholt durch die Walzensätze 25 hindurchgeführt werden.The roller straightening device according to FIG. 1 is of the type customary in the steel industry and is provided with a plurality of roller sets 25 arranged in two parallel planes, of which the rollers of the two sets are offset from one another. Each sheet 26 drawn through the roll straightener is given an alternating wave-like movement in different directions. The speed at which the sheet 26 is moved through the roller sets 25 depends on the nature and thickness of the sheets being treated. In the case of sheet metal of tinplate thickness, which is produced by cold rolling and then annealed, a speed of 300 m per minute is very satisfactory, as has been found. If necessary, the sheet metal can be passed repeatedly through the roller sets 25.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung läuft ein Paar endloser Riemen io und ii über Walzen von wechselndem Durchmesser, von denen einige durch Gegenwalzen abgestützt sind, um eine Abbiegung zu verhindern. Wenn ein Blech 12 zwischen die Riemen am linken Ende der Maschine eingeführt wird, wird es zwischen den Riemen zuerst über die Walze 13 geführt, die eine Größe von 76 mm im Durchmesser haben kann, sodann über Walzen 14, 15, 16 und 17 von abnehmendem Durchmesser und schließlich über Walzen 18, i9, 2o, 21, 22, 23 und 24 von zunehmendem Durchmesser bis zu der Stelle des Austritts aus dem Walzwerk. Die Verwendung der Riemen ermöglicht die Behandlung kurzer Bleche bis zu ihren Enden und verhindert ferner bei Weiß- und hochpolierten Blechen eine Beschädigung der Oberfläche. Die Riemen können fortfallen, wenn fortlaufende Bänder behandelt werden.In the device shown in Fig. 2, a pair of endless runs Belts io and ii over rollers of varying diameters, some of which through Counter rollers are supported to prevent bending. When a sheet 12 is inserted between the straps on the left end of the machine, it will be between the belt is first passed over the roller 13, which is 76 mm in diameter may have, then over rollers 14, 15, 16 and 17 of decreasing diameter and finally over rollers 18, 19, 20, 21, 22, 23 and 24 of increasing diameter up to the point of exit from the rolling mill. The use of the straps allows the treatment of short sheets up to their ends and also prevents white and highly polished sheet metal damage the surface. The straps can fall off when dealing with continuous ligaments.

Es hat sich herausgestellt, daß bei der bei Raumtemperatur ausgeführten Behandlung eines geglühten Bleches mit einem Kohlenstoffgehalt von o,i %, einem Mangangehalt von 0,45 °%, einem Phosphorgehalt von o,i5 °%o und einer Dicke von o,28 mm die Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern vollständig beseitigt wird, wenn das Blech durch das Walzenrichtwerk mit einer Geschwindigkeit von mindestens 300 m pro Minute hindurchgeführt wird.It has been found that when an annealed sheet is treated at room temperature with a carbon content of 0.1% , a manganese content of 0.45%, a phosphorus content of 0.15% and a thickness of 0.28 mm the tendency to form bending defects is completely eliminated if the sheet is passed through the roll straightener at a speed of at least 300 m per minute.

Es hat sich ferner gezeigt, daß es bei der Behandlung mancher Bleche: genügt, sie einfach von Haspeln mit hoher Geschwindigkeit abzuwickeln. Diese vereinfachte Behandlung kann beispielsweise in dem Falle genügen, in dem die Bleche bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur, d. h. 65o° C und höher geglüht sind, so ,daß sie keine sehr große Neigang zur Bildung von Biegungsfehlern haben. Ebenso kann die erwähnte vereinfachte Behandlung in dem Falle genügen, in dem die Bleche später nur mäßig bearbeitet werden sollen, so daß ein so hoher Grad der Behandlung der Bleche nicht erforderlich ist. Die geschilderte Arbeitsweise ist in Fig. 3 schematisch dargestellt, in der von einer Haspel 27 das Blech 2,9 auf eine Haspel 28 gewickelt wird: Das Verfahren nach der Erfindung ist all gemein zur Behandlung weicher, geglühter Stahlbleche verwendbar, jedoch kann dieses Verfahren besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Blechen benutzt werden, die durch Verzinnen oder Galvanisieren weiter behandelt werden sollen.It has also been shown that when treating some sheet metal: it is enough to simply unwind them from reels at high speed. This simplified Treatment can be sufficient, for example, in the case in which the sheets in a relatively high temperature, d. H. 65o ° C and higher are annealed so that they do not have a very high tendency towards the formation of bending defects. The mentioned simplified treatment in the case in which the sheets later should only be moderately edited, so that such a high degree of treatment of the Sheet metal is not required. The described mode of operation is shown schematically in FIG. 3 shown, in which the sheet 2.9 is wound onto a reel 28 from a reel 27 is: The method according to the invention is all common for the treatment of softer, annealed Steel sheets can be used, but this method can be particularly advantageous in the Manufacture of sheet metal used, which is continued by tinning or electroplating should be treated.

Es ist wahrscheinlich, daß das Blech bei der Wellenbewegung mit hoher Geschwindigkeit bi.s hinauf oder sogar über seine gewöhnliche Streckgrenze hinaus gestreckt wird, ohne Bitgungsfehler zu bilden, weil das Metall offenbar nicht genügend lange über irgendeiner Walze in seiner Biegung verharrt, um eine Überbeanspruchung oder ein scharfes Biegen des Metalls herbeizuführen.It is likely that the sheet will move with a high Speed up or even beyond its normal yield point is stretched without forming errors because the metal is apparently insufficient remains in its bend over any roller for a long time to avoid excessive stress or cause the metal to bend sharply.

Das Verfahren zur Herstellung von Weißblech kann die folgenden Stufen umfassen: i. Verringerung des Blechs auf die gewünschte Stärke durch Kaltwalzen, 2. Glühen, 3. Verzinnen und q.. Behandlung der verzinnten Bleche in oben beschriebener Weise, um das Metall frei von der Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern und Verwerfungen infolge Auslösens von Spannungen zu machen. Durch dieses Verfahren wird ein Blech mit hoch-. wertigen Eigenschaften hergestellt, und die geringe Anzahl der Behandlungsstufen gestaltet die Kosten des Verfahrens sehr niedrig.The process for manufacturing tinplate can include the following stages include: i. Reduction of the sheet metal to the required thickness by cold rolling, 2. Annealing, 3. Tinning and q .. Treatment of the tinned sheets in the above Way to keep the metal free from the tendency to form bending defects and warping to make as a result of the release of tension. This process creates a sheet metal with high-. quality properties, and the low number of treatment stages makes the cost of the process very low.

Die Fig.4 und 5 veranschaulichen schematisch die Herstellung von Weißblech unter Benutzung des Verfahrens nach der Erfindung. Bei der Behandlung nach Fig.4 werden die heiß gewalzten Werkstücke in einem oder mehreren Durchgängen durch Kaltwalzen 30 zu Bändern oder Tafeln 31 auf Fertigstärke ausgewalzt. Das Werkstück wird. darauf in dem Ofen 32 geglüht oder normalisiert, in dem Gefäß 33 gebeizt, in dem Zinntopf 34 verzinnt und in dem Walzenrichtwerk 35 der oben beschriebenen besonderen Behandlung unterworfen, um die Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern oder Verwerfungen infolge Auslösens von Spannungen zu beseitigen. Auf diese Weise wird die fertige Platte 36 erhalten. Die Behandlung nach Fig. 5 entspricht im wesentlichen der Behandlung nach Fig. q., und die Stufen sind ähnlich beziffert. Bei der Behandlung nach Fig.5 ist jedoch noch eine zusätzliche Stufe 37 vorgesehen, die durch einen besonderen Walzvorgang gebildet wird, durch den die Neigung zur Entstehung von Biegungsfehlern gänzlich oder zum Teil beseitigt wird, bevor das Werkstück in den Zinntopf 34 eintritt. Diese zusätzliche Arbeitsstufe kann erwünscht sein, Balls das Werkstück eine sehr starke Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern hat, so daß es in dem Zinntopf Runzeln bilden könnte. Eine solche zusätzliche Behandlung kann aus dem gewöhnlichen Preßdurchgang durch Kaltwalzen, einer oben beschriebenen wellenförmigen Bewegung oder einer anderen Behandlung bestehen, durch die das gewünschte Ergebnis erzielt wird.Figures 4 and 5 illustrate schematically the manufacture of tinplate using the method according to the invention. In the treatment according to FIG. 4, the hot-rolled workpieces are rolled out in one or more passes by cold rolling 30 into strips or sheets 31 to the finished thickness. The workpiece will. then annealed or normalized in the furnace 32 , pickled in the vessel 33, tinned in the tin pot 34 and subjected to the special treatment described above in the roller straightener 35 in order to eliminate the tendency to form bending defects or warping due to the release of stresses. In this way the finished panel 36 is obtained. The treatment according to FIG. 5 corresponds essentially to the treatment according to FIG. Q, and the steps are numbered similarly. In the treatment according to FIG. 5, however, an additional step 37 is provided, which is formed by a special rolling process, by means of which the tendency to develop bending defects is completely or partially eliminated before the workpiece enters the tin pot 34. This additional stage of work may be desirable because the workpiece has a very strong tendency to form flexure defects so that it could wrinkle in the tin pot. Such additional treatment may consist of the ordinary press pass by cold rolling, an undulating motion described above, or some other treatment by which the desired result is achieved.

Claims

PATENT CLAIM: i. A method for avoiding bending errors or stress distortions in the finishing of metal, in particular carbonarine steel sheets, the sheets being subjected to multiple opposing bending stresses in a straightening device, being tensioned and then straightened, characterized in that the sheets are at a minimum speed of 300 m in the minute are passed through the straightening device. a. .A method for avoiding bending errors or tension distortions in the finishing of metal, in particular carbon steel sheets, characterized in that the finish-rolled sheets are subjected to winding and unwinding at a minimum speed of 300m per minute. 3. Application of the method according to claim i to metal sheets which on the one hand are finish-rolled by strong cold deformation and on the other hand are recrystallized. 4 .. Application of the method according to claim i before your tin-plating of the sheets. 5. Apparatus for performing the method according to one of claims i and 3 with two groups of rollers which are arranged at two levels and offset from one another, characterized in that the diameter of the rollers acting successively on the sheets initially gradually decreases and then towards the discharge end gradually increase.