Mehrlagige Hohlkörper mit einer öder mehreren Lagen aus schraubenförmig
' gewickeltem Draht Es ist bekannt, Druckbehälter und Geschützrohre mit einer ioder
mehreren Wicklungen aus Draht zu versehen, um sie gegen die im Gebrauch auftretenden
Beanspruchungen widerstandsfähiger zu machen. Die Querschnittsform des Drahtes ist
dabei schon so gewählt worden, daß jede Windung die vorhergehende teilweise überdeckte,
wobei such beispielsweise eine Erhöhung m einer Vertiefung der vorhergehenden Windung
beste, um ,ein seitliches Bewegen der einzelnen, Windungen gegeneinander zu verhindern.
Bei diesen bekannten mehrlagiigen Druckbehältern und Geschützrohren erfolgte das
Wickeln des Drahtes im kalten Zustand.Multi-layer hollow body with one or more layers of helical shape
'Coiled wire It is known to use pressure vessels and gun barrels with an ioder
to provide several windings of wire in order to keep them against those occurring in use
To make stresses more resistant. The cross-sectional shape of the wire is
has already been chosen so that each turn partially covered the previous one,
such as an increase m of a depression of the previous turn
best to prevent sideways movement of the individual turns against each other.
This was done with these known multi-layer pressure vessels and gun barrels
Winding the wire when it is cold.
Den Gegenstand der Erfindung bilden mehrlagige Hohlkörper, z. B. Geschützrohre
und Druckbehälter, die ;ebne oder mehrere Lagen aus im erhitzten Zustand schraubenförmig
gewickeltem Draht aufweisen, der aus zähem, lufthärtendem Stahl besteht und infolge
der auf das Warmwickeln folgenden Abkühlung eine hohe Streckgrenze aufweist.The subject of the invention is formed by multi-layer hollow bodies, e.g. B. Gun barrels
and pressure vessels which, when heated, planar or multiple layers of helical shape
have wound wire, which consists of tough, air-hardening steel and as a result
the cooling following hot winding has a high yield strength.
Ein solcher Hohlkörper, der hohem innerem Druck ausgesetzt ist, weist
nicht nur den Vorteil auf, daß in,den gewickelten: Lagen die-auftretenden gefährlichen
Spannungen in der Richtung der Werkstoffaser wirken, sondern daß auch der lufthärtende
Stahl beim Abkühlen gute Festigkeitseigenschaften annimmt, ohne daß eine nachträgliche,
Vergütungsbehandlung erforderlich wäre. Das Wickeln soll bei einer Temperatur oberhalb
desUmwandlinzgsbereiches erfolgen,:damit bei der Abkühlung für die Streckgrenze
Werte von etwa 6o kg/mm2 und mehr erreicht werden. Als lufthärtende Stähle können
z. B. solche mit etwa bis zu z % Kohlenstoff, o.5 % bis zu 3,50/0 Chrom und
0,5010 bis zu 5010
Nickel verwendet werden, die gegebenenfalls
noch
:bis I,#'o Molybdän, bis I% Wolfram und bis zu 0,5% Vanadin einzeln oder zu .mehreren
enthalten können. Geeignet sind z. B. Stähle etwa folgender Zusammensetzung 0,2
0, ; 5 bis 40 olo C, I,5 210 % Cr, 4,5 2,o % Ni, 0,5 - % W, - o,4. % Mo. Bei diesen
Stählen ist es wegen der kleinen Vergütti,i)gsquerschnitte der zu wickelnden Profile
möglich, Streckgrenzen von ioo kb,'mtn° und mehr bei guter Gleichmäßigkeit des Gefüges
und Vergütungszustandes durch die Abkühlung von der Wickeltemperatur zu erzielen.Such a hollow body, which is exposed to high internal pressure, not only has the advantage that, in the wound layers, the dangerous stresses that occur act in the direction of the material fibers, but that the air-hardening steel also assumes good strength properties when it cools down without that a subsequent, remuneration treatment would be necessary. The winding should take place at a temperature above the Umwandlinzgsbereiches, so that values of about 60 kg / mm2 and more are achieved for the yield point during cooling. As air-hardening steels z. B. those with about up to z% carbon, o.5% up to 3.50 / 0 chromium and 0.5010 up to 5010 nickel can be used, which optionally also: up to 1, # 'o molybdenum, up to 1% tungsten and can contain up to 0.5% vanadium individually or in groups. Suitable are e.g. B. Steels approximately of the following composition 0.2 0,; 5 to 40 olo C, I, 5 210% Cr, 4.5 2, o% Ni, 0.5 -% W, - o, 4. % Mo. With these steels, due to the small tempered cross-sections of the profiles to be wound, it is possible to achieve yield strengths of 100 kb, 'mtn ° and more with good uniformity of the structure and tempered condition by cooling down from the winding temperature.
Gleichzeitig mit der Abkühlung von der Wickeltemperatur schrumpft
die bewickelte Lage und bewirkt dadurch, daß in der darunter befindlichen Lage eine
Druckspannung entsteht, die diese besonders widerstandsfähig gegen die im Gebrauch
auftretenden. Beanspruchungen macht. Diese Wirkung wird noch verstärkt, wenn man
eine ioder mehrere der äußeren Lagen aus einem Stahl mit besonders hohem Ausdehnungskoeffizienten
herstellt. Als solche kommen insbesondere austenitische Stahllegferungen in Betracht,
die beispielsn-eise etwa die nachstehenden Zusammensetzunen haben können: 0,30 0,55
o,IOO'o C, - 1210 S.o q%o Ni, 18,0 5.o - oro Mn, I,0 3.5 18,0 0/0 Cr. Der
zur Herstellung der gewickelten Lagen verwendete Draht kann rechteckige, kreisförmige
oder ähnliche Querschnittsform haben. Vorteilhaft ist es jedoch, dem Draht, «#i2
an sich bekannt ist, eine Form zu geben, die es ermöglicht, daß jede Windung die
vorhergehende teilweise überdeckt und sich z. B. mit einer Erhöhung m eine Vertiefung
der vorhergehenden Windung legt, um seitliche Be«-egung der einzelnen Windungen
gegeneinander unmöglich zu machen. Dadurch wird eine große Steifigkeit der Hohlkörper
nach der Erfindung erzielt, was insbesondere für Güschützrohre von Bedeutung ist.At the same time as it cools down from the winding temperature, the wound layer shrinks and this causes a compressive stress to arise in the layer underneath, which makes it particularly resistant to that which occurs during use. Makes demands. This effect is reinforced if one or more of the outer layers is made from a steel with a particularly high coefficient of expansion. Austenitic steel alloys, for example, may have the following compositions: 0.30 0.55 o, 100 o C, - 1210 So q% o Ni, 18.0 5. o - oro Mn , I, 0 3.5 18.0 0/0 Cr. The wire used to produce the wound layers can have a rectangular, circular or similar cross-sectional shape. It is advantageous, however, to give the wire, which is known per se, a shape which enables each turn to partially cover the previous one and, e.g. B. creates a depression of the previous turn with an increase m in order to make lateral movement of the individual turns against each other impossible. This achieves great rigidity of the hollow body according to the invention, which is particularly important for Güschütz tubes.