DE851816C - Schweisseisen-Walzerzeugnisse und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Schweisseisen-Walzerzeugnisse und Verfahren zu deren Herstellung

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DE851816C
DE851816C DEB12481A DEB0012481A DE851816C DE 851816 C DE851816 C DE 851816C DE B12481 A DEB12481 A DE B12481A DE B0012481 A DEB0012481 A DE B0012481A DE 851816 C DE851816 C DE 851816C
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C3/00Manufacture of wrought-iron or wrought-steel

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Description

  • Schweißeisen-Walzerzeugnisse und Verfahren zu deren Herstellung Vorstehende Erfindung bezieht :ich auf warm ausgewalzte Schweißeisenerzeugnisse und deren Herstellung. Insbesondere handelt es sich dabei um die Gewinnuni; eines qualitativ hochwertigen Schweißeisenerzeugnisses sowie um ein neuartiges Walzverfahren zur fertigungsmäßigen Herstellung desselben.
  • Im Verlauf der geschichtlichen Entwicklung der Herstellung von Schweißeisen hat sich für dessen Verformung durch `#% armwalzeii in der Praxis das Verfahren eingebürgert, das Schweißeisen nahezu gänzlich bei Temperaturen auszuwalzen, die oberhalb derjenigen "Temperatur liegen, bei der die in dem Schweißeisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre l3ildsanikeitverlieren; dieseT.emperatur liegt bei etwa 1038 ` C. Man hielt dies für die Erzeugung eines qualitativ hochwertigen Schweißeisens für notwendig, in derMeinung, die Schlackenrückstände zusammen mit dem umgebenden Metall in feine Fäden ausziehen zu müssen, um dadurch dem Walzerzeugnis die gewünschte Gefügestruktur zu geben.
  • Dadurch, daß der Warmwalzverformung von Schweißeisen bislang eine bestimmte Temperaturgrenze gesetzt war, waren natürlich auch der Auswalzlänge der hergestelltenWalzerzeugnisse, soweit dieselben ohne Wiedererwärmung gewalzt werden, bestimmte Grenzen gezogen. Darüber hinaus ergibt sich bei gleichläufiger, d. h. bei gleichgerichteter Bewegung des Walzgutes erfolgender Auswalzung von Schweißeisen, wie eine solche normalerweise bislang üblich war, eine beachtliche Verschlechterung der in derQuerrichtung auftretenden Materialeigenschaften, so daß. dies eine weitere Einschränkung der Auswalzlänge bedingt.
  • Man ging alsdann dazu über, Grob- und Feinbleche durch Schrägwalztlng herzustellen, wobei das Auswalzen dieser Bleche quer zur Durchwalz, richtung der Platinen oder Brammen erfolgt; hierdurch wurde angestrebt, die Materialeigenschaften des Walzgutes (Zugfestigkeit und Kaltstreckbarkeit) möglichst gleichförmig zu gestalten. Jedoch ist auch nach diesem Verfahren die Länge der dabei gefertigten Grob- und Feinbleche äußerst begrenzt, da wirklich ausgeglichene Materialeigenschaften der Bleche nur dann erreicht werden, wenn die Platinen oder Brammen stärkemäßig auf etwa den zwölften Teil ihrer ursprünglichen Dicke reduziert werden. Bei weiterem Schrägwalzen verschlechtern sich die Materialeigenschaften wieder im Sinne einer erneut auftretenden uneinheitlichen Materialbeschaffenheit.
  • Durch vorstehende Erfindung wird ein Verfahren aufgezeigt, nach dem Schweißeisen gleichläufig, d. h. bei gleichgerichteter Auswalzbewegung des Walzgutes in jeder beliebigen Länge unter Verhältnissen ausgewalzt wird, bei denen die in der Querrichtung sich zeigende Kaltstreckbarkeit erheblich größer ist, als dies bei dem bisher üblichen Gleichlaufwalzverfahren für Schweißeisen der Fall war, während andererseits die in der Längsrichtung erzielte Kaltstreckbarkeit etwa derjenigen von Schweißeisen entspricht, das nach dem bisher üblichen Gleichlaufverfahren gewalzt ist. Die der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen haben gezeigt, daß sich überraschende und unerwartete Ergebnisse erzielen lassen, wenn Schweißeisen bei Temperaturen gewalzt wird., die unterhalb der Temperatur liegen, bei der die in dem Eisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre Bildsamkeit oder Plastizität verlieren. Wenn Schweißeisen bei derart niedrigen Temperaturen gewalzt wird, dann brechen die Schlackenfäden auseinander, und das Muttereisen des Schweißeisens füllt die zwischen den aufbrechenden Schlackenfragmenten sich bildenden Lücken aus, wodurch die in der Querrichtung vorhandene Festigkeit und Kaltstreckbarkeit des Schweißeisens beträchtlich erhöht wird. Dies läuft allerdings allen bisherigen fachlichen Begriffsvorstellungen zuwider.
  • Gemäß vorstehendem Verfahren kann ein Schweißeisen-Walzerzeugnis von hochwertiger Qualität dadurch erhalten werden, daß das Schweißeisen gleichläufig bei Temperaturen ausgewalzt wird, die unterhalb der Temperatur liegen, bei der die in dem Schweißeisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre Plastizität verlieren. Hierbei wird vorzugsweise ein vorgewalzter Schweißeisenknüppel oder eine Platine aus Schweißeisen auf die übliche Warmwalztemperatur von 1315 bis 1371° C erhitzt und dann gleichläufig durchgewalzt, wobei der Walzvorgang auch dann noch fortgesetzt wird, nachdem die Temperatur des Schweißeisens unter diejenige Temperatur abgefallen ist, bei der die in dem Eisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre Plastizität verlieren. Wie bereits im vorausgehenden festgestellt, ist letzteres immer dann der Fall, wenn die Temperatur des Schweißeisens unterhalb etwa 10380'C absinkt. Wenn unterhalb dieser Temperatur die Walzverformung fortgesetzt wird, dann ist das die Schlackenrückstände umgebende Metall noch relativ bildsam, während dagegen die Schlackenfäden aufbrechen oder sich in Fragmente zerteilen, wobei dann das Muttereisen sich ausfüllend in die zwischen diesen Schlackenfragmenten entstehenden Lücken hineinarbeitet und dadurch quer verlaufende Materialgefügebrücken bildet, die die in der Querrichtung auftretenden Materialeigenschaften des Schweißeisens beträchtlich verbessern. Es ließ sich feststellen, daß der Grad des Aufbrechens der Schlackenfäden jeweils von dem Grad der unterhalb der Temperatur von 1o38° C stattfindenden Auswalzung abhängt; weiterhin konnte festgestellt werden, daß die Schlackenfäden in einem beträchtlichen Ausmaße aufgebrochen werden, wenn die Dicke des Schweißeisens am Ende des Durchwalzprozesses nicht größer ist als etwa die Hälfte der Schweißeisendicke, wie sie im Beginn des unterhalb 1038° C stattfindenden Durchwalzvorganges vorhanden ist. Die auf diese Weise gebildeten relativkleinen Schlackenmassen besitzen mindestens ebenso wirksame Korrosionsbeständigkeitseigenschaften, wie solche die Schlackenfäden in den nach dem bisher üblichen Verfahren hergestellten Schweißeisenerzeugnissen aufweisen. Gleichzeitig beeinflussen die relativ kleinen Schlackenmasseteilchen die in der Querrichtung sich zeigenden physikalischen Eigenschaften des Schweißeisens viel weniger in schädlicher Weise, als dies die relativ langen faserigen Schlacken-' fäden tun, welch letztere für das nach den bisherigen Verfahren gewalzte Schweißeisen charakteristisch sind.
  • Entsprechend der gemäß Erfindung entwickelten Verfahrensweise, wie sie im vorausgehenden erläutert ist, kann jeweils ein Schweißeisenerzeugnis zur Herstellung gelangen, bei dem in dem Eisen Schlackenmasseteilchen in fluchtlinienartiger Ausrichtung eingebettet sind, wobei dieselben in der Fluchtlinienrichtung eine Abmessung aufweisen, die jeweils einem kleineren Bruchteil der Länge der relativ langen faserigen Schlackenfäden gleichkommt, welch letztere Schlackenfäden für Schweißeisen, das nach dem bisher üblichen Verfahren gewalzt ist, typisch sind. Die Schlackenmasseteilchen sind dabei nichts anderes, als Fragmente von ursprünglich langen Schlackenfäden. Die Schläckenmasseteilchen liegen parallel zur Walzrichtung in Fluchtlinie, jedoch tritt jeweils dort, wo vor dem Aufbrechen der Schlackenfäden ein einzelner, langer, faseriger Schlackenfaden vorhanden war, nunmehr eineAnzahl relativ kurzer Schlackenmasseteilchen von im allgemeinen klotzartigem Querschnitt in Erscheinung, wenn dieser Querschnitt parallel zur Walzrichtung genommen ist.
  • Weiterhin haben die der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen gezeigt, daß beim Auswalzen von Schweißeisen nach vorstehendem Verfahren, wenn das Schweißeisen nach dem Walzvorgang bei einer Temperatur ausgeglüht wird, bei der die in dem Schweißeisen eingebetteten Sehlackenmasseteilchen ihre. Plastizität verlieren, jeweils diese Masseteilchen in sich verschmelzen und dabei mehr oder weniger große körnige oder kugelige Formen bilden. Dieses Insichverschmelzen der Schlackenmasseteilchen erhöht weiterhin die günstigen _l-Iaterialeigenschaften des Schweißeisens, da die in sich verschmolzenen Schlackenmasseteilchen hinsichtlich ihrer Korrosionsbeständigkeit noch voll wirksam sind, während andererseits deren schädliche Auswirkung auf die Materialbeschaffenheit des Herstellungserzeugnisses verringert ist.
  • Durch das Auswalzen bei den vorerwähnten niedrigen Temperaturen wird das Schweißeisen bis zu einem gewissen Grade gehärtet, und um diesem Härteprozeß entgegen zu arbeiten, ist es zweckmäßig, das in der beschriebenen Weise gewalzte Schweißeisen auszuglühen. Durch Ausglühen bei Temperaturen unter 1o38° C wird das Eisen, abgesehen von den darin eingebetteten Schlackenrückständen, in wünschenswerter Weise weichgeglüht, und in einigen Fällen reicht ein derartiges Weichglühen bei niedrigen Temperaturen, d. h. bei Temperaturen von wenigstens 593° C, praktisch aus. Wenn jedoch das Ausglühen bei 1o38° C oder darüber durchgeführt wird, dann wird nicht nur das Eisen in wünschenswerter Weise weichgeglüht, sondern es verschmelzen dann auch die in dem Eisen eingebetteten Schlackenmasseteilchen in der im vorausgehenden beschriebenen Weise, wobei die erwähnten Vorteile in Erscheinung treten.
  • Es ist bekannt, daß auf breiter Grundlage Anregungen für ein Fertigbearbeitungsverfahren gemacht worden sind, das unter Mitheranziehung von Kaltwalzvorgängen auf Schweißeisen und Stahl anwendbar sein soll; keines dieser Verfahren ist jedoch im Hinblick auf Schweißeisen jemals praktisch in Gebrauch gekommen, und die Auswirkung von Kaltwalzvorgängen auf die in Schweißeisen eingebetteten Schlackenrückstände sowie die für den Walzvorgang selbst und für die Warmbehandlung gesetzten Temperaturgrenzen, wie sie hierin angegeben sind, konnten vor dieser Erfindung nicht beherrscht werden.
  • Die Zeichnungen sind mikrophotographischeAufnahmen von ausgewalzten Schweißeisen, das nach dem bisher üblichen Verfahren hergestellt ist, und weiterhin von solchem, das nach dem hierin beschriebenen verbesserten Verfahren zur Herstellung gelangte. Hierbei ist Fig. 1 eine in hundertfacher Vergrößerung wiedergegebene mikrophotographische Aufnahme eines Schnittes von in bisher üblicher Weise ausgewalztem Schweißeisen, wobei dieser Schnitt parallel zur Walzrichtung genommen ist, Fig.2 eine in tausendfacher Vergrößerung wiedergegebene mikrophotographische Aufnahme eines Schnittes von in bisher üblicher Weise ausgewalztem Schweißeisen, wobei dieser Schnitt parallel zur Walzrichtung genommen ist, Fig. 3 eine in hundertfacher Vergrößerung wiedergegebene mikrophotographische Aufnahm° eines Schnittes von Schweißeisen, das in Übereinstimmung mit dem hierin angegebenen verbesserten Verfahren durch Auswalzen verarbeitet ist, wobei das Schweißeisen bei einer Temperatur ausgeglüht wurde, die oberhalb der Temperatur liegt, bei der die in dem Schweißeisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre Plastizität verlieren; der Schnitt ist dabei parallel zur Walzrichtung genommen, Fig. q. eine in tausendfacher Vergrößerung wiedergegebene mikrophotographische Aufnahme eines Querschnittes von Schweißeisen, das in Übereinstimmung mit dem hierin angegebenen verbesserten Verfahren durch Auswalzen verarbeitet ist, wobei das Schweißeisen bei einer Temperatur ausgeglüht wurde, die oberhalb der Temperatur liegt, bei der die in dem Schweißeisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre Plastizität verlieren; der Schnitt ist dabei parallel zur Walzrichtung genommen, Fig. 5 eine in tausendfacher Vergrößerung wiedergegebene mikrophotographische Aufnahme eines Schnittes von Schweißeisen., das in Übereinstimmung mit dem hierin angegebenen verbesserten Verfahren durch Auswalzen verarbeitet ist, wobei jedoch die Ausnahme besteht, daß das hierin gezeigte Schweißeisen nicht bei einer Temperatur ausgeglüht wurde, die oberhalb derjenigen liegt, bei der die in dem Eisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre Plastizität verlieren; der Querschnitt ist dabei parallel zur Walzrichtung genommen.
  • Fig. 1 ist, wie bereits gesagt, eine in hundertfacher Vergrößerung wiedergegebene mikrophotographische Aufnahme eines Schnittes von in bisher üblicher Weise ausgewalztem Schweißeisen, wobei der Schnitt parallel zur Walzrichtung genommen ist. Es handelt sich dabei um einen typischen Schnitt von stark gewalztem Schweißeisen, das nach dem bisher üblichen Walzverfahren walztechnisch verarbeitet wurde, d. h. von Schweißeisen, das fast gänzlich gleichläufig bei Temperaturen gewalzt ist, die oberhalb der Temperatur liegen, bei der die in dem Eisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre Plastizität verlieren. Diese Temperatur liegt, wie bereits festgestellt, bei ungefähr 1o38° C. Als bisher üblich wird für die vorstehende Erläuterung ein Walzvorgang angesehen, bei dem mindestens 9o% der Stärkeverringerung bei einer Temperatur oberhalb 1o38° C herbeigeführt werden. Zuweilen mag auch bei Walzvorgängen nach dem bisher üblichen Verfahren für die letzten roo/o oder weniger der Stärkereduzierung des Schweißeisens die Temperatur leicht unterhalb 1o38° C abfallen, jedoch werden durch diese geringe Auswalzung unterhalb einer Temperatur von 1o38° C die durch die Erfindung erzielten Resultate keinesfalls erreicht.
  • Ein Ausschnitt von Fig. 1 ist in dem unter dem Titel: »Fertigung, Verformung und Behandlung von Stahl«, 5. Ausgabe, herausgegebenen Handbuch der Amerikanischen Stahlvereinigung (U. S. Steel Corporation: »The Making, Shaping and Treating of Steel«) auf S. 327 unter Abschnitt d gezeigt. Das in vorstehendem Handbuch unter dem Kapitel »Schweißeisen« gebrachte Material ist von dem Erfinder vorstehender Erfindung beigebracht. In Fig. r der hierin vergrößert beigefügten mikrophotographischen Aufnahmen ist dagegen eine größere Flächenzone des betreffenden Prüfgegenstandes gezeigt, als dies in dem erwähnten Handbuch der Fall ist, wodurch einige relativ lange Schlackenfäden, die in Nähe des unteren Randes von Fig. r zu sehen sind, mit in Erscheinung treten. Die in Fig. r besonders markant erkennbaren Schlackenfäden sind dort mit der Bezugsziffer 2 bezeichnet. Es sind dies relativ lange faserige Schlackenmassen, deren Formgebung jeweils im Zuge der Warmwalzverformung des Schweißeisens zustande kommt. Die in Fig. r zu sehenden Schlackenmassen sind nicht aufgebrochen; in einigen Fällen sind dieselben durch den Warmwalzvorgang abgehalst, d. h. dieselben sind so dünn ausgewalzt, daß sie praktisch getrennt sind, während sie sich jedoch noch plastisch in einzelne lange faserige Fäden ausziehen., die fluchtlinienartig ausgerichtet sind.
  • Um die Strukturbeschaffenheit der bei herkömmlich gewalztem Schweißeisen auftretenden Schlackenfäden noch deutlicher zu_ zeigen, ist die Fig.2 mit beigefügt; dieselbe ist, wie bereits erwähnt, eine in tausendfacher Vergrößerung wiedergegebene mikrophotographische Aufnahme eines Schnittes von in herkömmlicher Weise ausgewalztem Schweißeisen, wobei dieser Schnitt parallel zur Walzrichtung genommen ist. Die in Fig.2 gezeigten Schlackenfäden sind wieder mit der Bezugsziffer 2 bezeichnet. Dieselben stellen lange faserige Schlackenmassen dar, die im allgemeinen parallel zur Walzrichtung verlaufen. Diese langen faserigen Schlackenfäden setzen die in der Querrichtung vorhandene Materialfestigkeit und Kaltstreckbarkeit des Schweißeisens beträchtlich herab. Schweißeisen, das nach der bisher üblichen Weise im Gleichlaufverfahren gewalzt ist, zeigt bei einer in der Querrichtung angesetzten Zerreißprobe eine Kaltstreckbarkeit oder Bruchdehnung von etwa 5 %. Der dabei erreichbare Bestwert für herkömmlicherweise im Gleichlaufve.rfahren gewalztes Schweißeisen liegt unterhalb 70/0.
  • Fig.3 ist eine in hundertfacher Vergrößerung wiedergegebene mikrophotographische Aufnahme eines Schnittes von Schweißeisen, das in Übereinstimmung mit dem gemäß Erfindung verbesserten Verfahren walztechnisch verarbeitet ist, wobei das Schweißeisen bei einer Temperatur ausgeglüht wurde, die oberhalb der Temperatur liegt, bei der die in dem Eisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre Plastizität verlieren; der Schnitt ist dabei parallel zur Walzrichtung genommen. Die Stärkereduzierung des in Fig. 3 gezeigten Schweißeisens wurde in weitem Ausmaß bei Temperaturen herbeigeführt, die unterhalb der Temperatur liegen, bei der die Schlackenfäden ihre Plastizität verlieren, d. h. bei Temperaturen weit unter 1o38° C. Um die durch die Erfindung bezweckten Resultate zu erhalten, müssen mehr als ro% der stärkemäßigen Reduzierung des Schweißeisens bei einer Temperatur herbeigeführt werden, die unterhalb der Temperatur liegt, bei der die Schlackenfäden ihre Plastizität verlieren. Vorzugsweise wird bei dem Verfahren nach vorstehender Erfindung die Hälfte der Reduzierung des Schweißeisens oder noch mehr als die Hälfte bei Temperaturen unter 1o38° herbeigeführt.
  • Wenn Schweißeisen hei einer Temperatur unterhalb 1o38° C derart ausgewalzt wird, daß dasselbe dadurch in seiner Dicke wenigstens um ro% und vorzugsweise wenigstens um 5o% reduziert wird, dann brechen die Schlackenfäden, die bei Temperaturen unterhalb 1o38° C nicht länger bildsam bleiben, auf und zerteilen sich in eine Reihe von Schlackenmasseteilchen, die in Richtung des Walzganges fluchtlinienartig in Ausrichtung liegen. Ein einzelner bei 1038' C noch zusammenhängend bestehender Schlackenfaden bricht dabei, wenn der Walzvorgang bei einer Temperatur unterhalb 1o38 °C fortgesetzt wird, in eine beträchtliche Anzahl kleiner, in Ausrichtung liegender Masseteilchen auf.
  • Fig.4 ist eine in tausendfacher Vergrößerung wiedergegebene mikrophotographische Aufnahme eines Schnittes von Schweißeisen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, nur daß hierin die durch das Aufbrechen der langen faserigen, nicht länger plastisch bleibenden Schlackenfäden gebildeten Schlackenmasseteilchen in ihrem Trennungs- und Ausrichtungszustand noch deutlicher dargestellt sind. Das in den Fig.3 und ,4 gezeigte Schweißeisen wurde einer Warmbehandlung bei einer Temperatur unterzogen, die oberhalb der Temperatur liegt, bei der die in dem Eisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre Plastizität verlieren; diese Temperatur liegt nach dem vorausgehenden oberhalb 1o38° C und kann beispielsweise 1o93° C betragen. Durch das Warmbehandeln schmelzen die durch das Aufbrechen der ursprünglich langen faserigen Schlackenfäden entstehenden Schlackenmasseteilchen einzeln in sich zusammen oder bilden Masseteilchenknoten. Derartige Knoten nehmen im allgemeinen eine runde oder kugelige Form an, wie dies in Fig. 3 und 4 und besonders in der letzteren Figur zu sehen ist. Diese Schlackenknoten sind in Fig. 3 und 4 mit der Bezugsziffer 3 bezeichnet.
  • Fig.5 ist eine in tausendfacher Vergrößerung wiedergegebene mikrophotographische Aufnahme eines Querschnittes von Schweißeisen, das in Übereinstimmung mit dem hierin angegebenen verbesserten Verfahren walztechnisch verarbeitet ist, wobei jedoch die Ausnahme besteht, daß das hierin gezeigte Schweißeisen nicht bei einer Temperatur ausgeglüht ist, die oberhalb derjenigen liegt, bei der die. in dem Eisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre Plastizität verlieren; der Querschnitt ist dabei parallel zur Walzrichtung genommen. Die aufgebrochenen Schlackenmasseteilchen sind deutlich in Fig.5 zu sehen, jedoch nehmen dieselben im vorstehenden Fall eine Form an, die im Querschnitt mehr rechteckig oder klotzartig als kugelig ist. Diese Schlackenmasseteilchen sind in F ig. 5 mit der Bezugsziffer 3 bezeichnet. Wenn das in Fig. .3 gezeigte Schweißeisen bei einer Temperatur von mehr als 1o38° C ausgeglüht worden wäre, dann hätte dasselbe das Aussehen des in Fig. .4 gezeigten Schweißeisens angenommen.
  • Während bei dein Verfahren gemäß vorstehender Erfindung das Schweißeisen vorzugsweise 1>e1 einer Temperatur oberhalb 1o38° C warmbehandelt oder ausgeglüht wird, wodurch die aufgebrochenen Schlackenmasseteilchen in der vorausgehend l;eschriebenen Weise in sich zusammenschmelzen oder Knoten bilden. ist es keineswegs immer erforderlich, daß das Schweißeisen in dieser Weise durch Nachglühen behandelt wird, und es lassen sich auch ohne diese Warmbehandlung erheblich verbesserte Dehnungs- und Festigkeitseigelischaften des -.Materials in der Ouerrichtung derselben erzielen. So kann beispielsweise, falls gewünscht, das Schweißeisen auch bei eileer Temperatur unterhalb 1o38° C warmbehandelt werden, wodurch die körnige Struktur des Metalls verfeinert wird, ohne daß es dabei zu einer Knotenbildung der Schlackenmasseteilchen kommt: es wird hierbei ein %-erbessertes Schweißeisenerzeugnis erhalten, obgleich dessen Quermaterialeigenschaften nicht in demselben Maße verbessert werden, wie dies bei einer Knotenbildung der Schlackenmasseteilchen der Fall ist.
  • Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen hat sich gezeigt, daß überhaupt keine Warmbehandlung nötig ist, wenn der Walzvorgang 1>e1 einer Temperatur abgestoppt wird, die nicht wesentlich unterhalb 871° C liegt. Wenn das Schweißeisen beim Auswalzen zwischen Temperaturen von 1038 und 87i° C um mehr als loo/o und vorzugsweise um nahezu 5o% oder mehr stärkemäßig reduziert wird, dann brechen die langen faserigen Schlackenfäden auf oder zerteilen sich, wie vorausgehend beschrieben, in fluchtlinienartig ausgerichtete Massenteilchen, während die körnige Struktur des Metalls dabei nicht so weit beeinflußt wird, daß dadurch die Materialbeschaffenheit des Schweißeisens ernsthaft gefährdet wird: in diesem letzteren Fall ist kein Ausglühen erforderlich. Andererseits kann jedoch auch, falls gewünscht, .ein Ausglühen des Schweißeisens stattfinden. Ein Ausglühen bei einer Temperatur unterhalb 1039 C, beispielsweise 1>e1 927 bis 982 C. verfeinert in wünschenswerter Weise die körnige Struktur des Eisens, bedingt jedoch keine Knotenbildung der Schlackenmasseteilchen, während dagegen eine Warmbehandlung 1>e1 einer Temperatur oberhalb 1o38° C, beispielsweise hei 1093 C. sowohl die körnige Struktur des Eisens verbessert als auch eine Knotenbildung der Schlackenmasseteilchen herbeiführt.
  • Wenn das Warmwalzen des Schweißeisens bei einer Temperatur unterhalb 871° C zu Ende geführt wird, dann muß in den meisten Fällen das Schweißeisen ausgeglüht werden. Das Ausglühen kann dann entweder bei Temperaturen unterhalb 103K C durchgeführt werden, wodurch die körnige Struktur des Eisens ohne Knotenbildung der Schlackenfäden in wünschenswerter Weise verbessert wird, oder das Ausglühen kann auch bei Temperaturen oberhalb 1o38° C erfolgen, wodurch sowohl die körnige Struktur des Eisens in @: ;;iischenswerter Weise verbessert, als auch eine Knotenbildung der Schlackenfäden herbeigeführt wird.
  • 1>1e in der Querrichtung .erzielte Kaltstreckbarkeit des nach vorstehendem, verbessertem Verfahren walztechnisch bearbeiteten Schweißeisens ist erheblich größer als diejenige von Schweißeisen, das nach dem bisher üblichen Verfahren gleichläufig gewalzt ist, wobei die Kaltstreckbarkeit im ersteren Fall mehrmals größer als bei den früheren Verfahren ist. Ein typisches Probestück Schweißeisen, wie es in Fig.3 dargestellt ist, zeigt in der Querrichtung eine Bruchdehnung von etwa 170/0. was etwa dem Dreifachen der in der Querrichtung erzielbaren Bruchdehnung von sehr gutem Schweißeisen entspricht, welch letzteres nach dem bisher üblichen Verfahren gleichläufig gewalzt ist. Das gemäß vorstehender Erfindung verbesserte Schweißeisen zeigt in der Querrichtung eine Bruchdehnung, die im Minimum etwa 7% beträgt und damit besser ist als die beste Querrichtungsbruchdehnung von Schweißeisen, das nach dem bisherigen Verfahren gleichläufig gewalzt ist. Die Kaltverformungsänderungen sind durch die prozentuale Bruchdehnung eines Probestückes in einem normalen Zerreißversuch gemessen, wobei dem Versuch die Benutzung eines Probestückes von normalem Querschnitt und etwa 20 cm Meßlänge zugrunde gelegt ist und der Zerreißversuch in der Querrichtung des Probestückes erfolgt. Die Querschnittsabmessungen des Probestückes können beispielsweise die Größenanordnung von 38 X 25,4mm aufweisen.
  • `Während bei vorstehendem Verfahren die in der Querrichtung erzielbare Materialbeschaffenheit des Schweißeisens erheblich verbessert wird, bleiben die in der Längsrichtung vorhandenen Materialeigenschaften angenähert die gleichen, wie sie sich bei Schweißeisen zeigen, das nach dem bisherigen Verfahren gleichläufig gewalzt ist. Die Materialbeschaffenheit wird dabei in der Querrichtung um das Dreifache verbessert.
  • Bei dem hierin bevorzugten Verfahrensvorgang wird jeweils ein Schweißeisenknüppel auf etwa l71° C erhitzt und dann so lange durchgewalzt, bis die Temperatur des Schweißeisens wesentlich unter 1038°'C abgefallen ist. Sobald sich das Schweißeisen bis unterhalb dieser letzteren Temperatur abgekühlt hat, verlieren die in dem Eisen eingebetteten Schlackenrückstände ihre Plastizität und werden bei weiterem Durchwalzen aufgebrochen oder, wie vorausgehend beschrieben, in Masseteilchen auseinandergesprengt, von denen jedes in der Fluchtrichtungslinie dieser Masseteilchen eine Abmessung aufweist, die einem kleineren Bruchteil der ursprünglichen Schlackenfadenlänge entspricht. Die Schlackenmasseteilchen liegen in der Walzrichtung in Fluchtlinie und behalten durchlaufend die Richtung der ursprünglichen Schlackenfadenlänge bei. Die Schlackenmasseteilchen haben im Querschnitt gesehen eine im allgemeinen klotzartige Form, wenn der Schnitt parallel zur Walzrichtung gelegt ist, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Der Walzvorgang wird zweckmäßigerweise so lange fortgesetzt, bis die Dicke des Schweißeisens nicht mehr viel größer als die Hälfte der Dicke ist, die das Schweißeisen im Beginn desjenigen Abschnittes des Walzvorganges aufweist, der auf die Abkühlung des Schweißeisens bis auf 1038"C folgt. Hierdurch wird das Aufbrechen einer möglichst großen Anzahl von Schlackenfäden sichergestellt. Das auf diese Weise ausgewalzte Schweißeisen wird vorzugsweise durch Erhitzen auf 1o38° C oder eine etwas höhere Temperatur ausgeglüht, wodurch die Schlackenbruchteilchen unter Herbeiführung der ,zuvor erwähnten Vorteile in sich verschmelzen.
  • hach dem Verfahren gemäß vorstehender Erfindung wird durch gleichläufiges Auswalzen ohne Wiedererwärmung ein Schweißeisen erhalten, dessen Kaltstreckbarkeit in der Querrichtung bei weitem größer ist als die in der Querrichtung erreichte Kaltstreckbarkeit von Schweißeisen, das nach den bisher üblichen Verfahren gleichläufig gewalzt ist; im Verhältnis zu schräg gewalztem Schweißeisen, dessen Kaltstreckbarkeit in beiden gegenseitig unter einem rechten Winkel erfolgenden Abwalzrichtungen ungefähr die gleiche ist, entspricht die nach dem hierin erläuterten Verfahren erzielte .Querrichtungskaltstreckbarkeit mindestens derjenigen, wie sie in jeder dieser Schrägwalzrichtungen erreicht wird. Die in der Längsrichtung erzielte Kaltstreckbarkeit des gemäß Erfindung verbesserten Schweißeisens ist dagegen um sehr viel größer als diejenige von schräg gewalztem Schweißeisen in den entsprechenden Schrägwalzrichtungen, -und dieselbe ist mindestens ebenso groß wie die in der Längsrichtung erzielte Kaltstreckbarkeit der meisten nach dem bisherigen Verfahren gleichläufig ausgewalzten Schweißeisensorten. Das Walzerzeugnis kann dabei jede beliebige gewünschte Länge haben, wobei der Wahl der Länge keine anderen Grenzen gesetzt sind, als sich solche durch die natürliche Größe der herstellbaren und auswalzbaren Schweißeisenknüppel ergeben.
  • Die gemäß vorstehendem Verfahren hergestellten Schweißeisen-Walzerzeugnisse zeigen eine vielseitige Verwendbarkeit und Brauchbarkeit. Beispielsweise eignen sich dieselben geradezu ideal für dünnwandige Wärmeaustauschrohre, deren Enden durch in. Rohrblechen vorgesehene Bohrungen hindurchgehen und dann gegen die Bleche zurückgewalzt werden. Bei Anwendung des hierin beschriebenen verbesserten Verfahrens können Wärmeaustauschrohre von beliebiger Länge hergestellt und ohne die Gefahr eines Aufsplitterns über dem Rohrblech aufgewalzt werden.
  • Während im vorstehenden eine bevorzugte Anwendungsart der Erfindung und ein bevorzugtes Verfahren zur Durchführung desselben aufgezeigt und beschrieben wurden, mag noch erwähnt werden, daß die Erfindung keineswegs hierauf beschränkt ist, sondern daß im Rahmen des Erfindungsgedankens auch noch andere Anwendungsarten einschließlich des Verfahrens zur Durchführung derselben möglich sind.

Claims (13)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schweißeisen-L%'alz_erzeugnis, bei dem in dem Eisen Schlackenmassen in langen dünnen Fäden eingebettet sind, die im allgemeinen zueinander parallel verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schlackenfäden in der Querrichtung aufgebrochen sind, so daß jeweils, wenn das Walzerzeugnis einer quer zur Richtung der Schlackenfäden auftretenden Beanspruchung ausgesetzt ist, die aufgebrochenen Masseteilchen der Schlackenfäden einzeln für sich wirksam werden.
  2. 2. Schweißeisen-Walzerzeugnis nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlackenfäden dadurch quer aufgebrochen sind, daß das Walzerzeugnis bei einer Temperatur ausgewalzt ist, die unterhalb der Temperatur liegt, bei der die Schlackenmasse dieser Fäden ihre Plastizität verliert.
  3. 3. Schweißeisen-Walzerzeugnis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder aufgebrochene Teil der Schlackenfäden einzeln in sich verschmolzen ist.
  4. 4. Schweißeisen-Walzerzeugnis nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe in sich verschmolzene Schlackenmasseteilchen aufweist, die im allgemeinen eine körnige oder kugelige Form annehmen und fluchtlinienartig in Ausrichtung liegen, wobei diese Schlackenmasseteilchen Fragmente ursprünglich langer faseriger Schlackenfäden sind.
  5. 5. Schweißeisen-Walzerzeugnis nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe Schlackenmasseteilchen aufweist, die in einem parallel zur Walzrichtung genommenen Schnitt im wesentlichen fluchtlinienartig ausgerichtet sind und dabei ein im allgemeinen klotzartiges Aussehen haben.
  6. 6. Schweißeisen-Walzerzeugnis nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe gleichläufig gewalzt ist und dabei eine in der Querrichtung vorhandene Kaltstreckbarkeit annimmt, die bei einer Meßlänge von etwa 2o cm eine meßbare Bruchdehnung von wenigstens. 7% aufweist.
  7. 7. Verfahren zur Herstellung eines Schweißeisen-Walzerzeugnisses nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißeisen zuerst normal gewalzt wird, wodurch die in dem Eisen eingebetteten Schlackenfäden in die Länge gezogen werden, daß dann der Walzvorgang fortgesetzt wird, nachdem die Temperatur des Schweißeisens unter diejenige Temperatur abgesunken ist. bei der die Schlackenmasse der Schlackenfäden ihre Plastizität verliert und bei der ein Zerteilen oder Aufbrechen einer wesentlichen Anzahl von Schlackenfäden statthii<let, und claß schließlich der Walzvorgang abgestoppt wird, wenn die Temperatur des Schweißeisens nicht wesentlich unter 871° C abgesunken ist. B.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auswalzen des Schweißeisens 1>e1 Temperaturen unterhalb derjenigen Temperatur, 1>e1 der die Schlackenfäden i '1i re Plastizität verlieren. eine stärkemäßige Reduzierung des Schweißeisens in einem Ausmaße von mehr als io°/o herbeigeführt wird.
  9. 9. Verfahren nach den .@#,nsprüchen 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißeisen bei einer Temperatur unterhalb derjenigen, bei der die Schlackenmasse der in dem Schweißeisen eitig.elaetteten Schlackenfäden ihre Plastizität verliert, in der Hauptsache parallel zur Achse des Walzrohlings ausgewalzt wird und daß der `Falzvorgang so lange fortgesetzt wird, bis die Dicke des Schweißeisens nicht nennenswert größer als die Hälfte der Dicke desselben ist, wie sie zu Beginn des Walzvorganges vorhanden war. 1o.
  10. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißeisen bei einer Temperatur, die unterhalb 1o38° C, aber nicht viel unter 871° C liegt, so lange gewalzt wird, bis eine wesentliche Anzahl der in dem Eisen eingebetteten Schlackenfäden aufbrechen oder zerteilend auseinanderspringen. 1 t.
  11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das gewalzte Schweißeisen bei einer Temperatur von initidestens etwa 593° C ausgeglüht wird.
  12. 12. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das gewalzte Schweißeisen 1>e1 einer Temperatur warmbehandelt wird, die oberhalb derjenigen T emperatur liegt, bei der die Schlackenfäden ihre Plastizität verlieren.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißeisen bei einer Temperatur von mindestens 1o38° C ausgeglüht wird.
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