DE869644C

DE869644C - Festigkeitserhoehung von unlegierten und legierten gezogenen Rohren

Info

Publication number: DE869644C
Application number: DESCH6036A
Authority: DE
Inventors: Johannes Schwarz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-03-02
Filing date: 1951-03-02
Publication date: 1953-03-05

Description

Festigkeitserhöhung von unlegierten und legierten gezogenen Rohren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von unlegierten oder legierten gezogenen Rohren, und das Wesentliche besteht darin, daß' handelsübliches gezogenes Rohr zunächst geglüht und dann durch Hämmern, Pressen oder Querwalzen in kaltem Zustand verdichtet und darauf außen und innen gezogen oder einem Prägepolieren unterworfen wird. Dies hat den Vorteil, daß. die beim gezogenen Rohr vorhandene gleichmäßige, aber nicht tiefgehende Oberflächenhärtung -durch das Glühen entfernt und durch das darauffolgende Hämmern, Pressen oder Querwalzen durch ein mehr in die Tiefe wirkendes Kaltverdichten ersetzt wird, so da3 die Rohrwandung im gesamten Querschnitt härter und fester wird. Da bei dem Kaltverdichten durch Hämmern, Pressen oder Querwalzen die innere Rohrwandung stärker zusammengedrückt wird als die äußere Rohrwandung, entstehen nach der inneren Rohrwandung zu ringförmige Druckspannungen, denen ringförmige Zugspannungen der äußeren Rohrwandung das Gleichgewicht halten. Das nachfolgende Ziehen oder Prägepolieren bewirkt dann im wesentlichen eine Vergleichmäßigung der äußeren Form und eine Härtung der Oberflächen der Innen- und Außenrvandung. Werden solche Rohre durch inneren Flüssigkeits- oder Gasdruck beansprucht, so müssen erst die inneren ringförmigen Druckspannungen überwunden: werden, ehe Zugspannungen entstehen können. Da durch solche innere Drücke die Rohre auf der Innenseite verhältnismäßig stärker gedehnt werden als auf der Außenseite, so werden die sich ergebenden endgültigen Ringspannungen über den ganzen Querschnitt der Rohrwandung Solche Rohre reißen also nicht so leicht von innen her wie nicht nach der Erfindung behandelte Rohre.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn die aus Glühen, Kaltverdichten und Ziehen oder Prägepolieren bestehende Behandlung mehrere Mäle; z. B. ein- bis zweimal, wiederholt wird. Hierdurch wird die Festigkeit des Werkstoffes bzw. des Rohres weiter erhöht.
Die Behandlung wird zweckmäßig so, oft wiederholt, bis keine Festigkeifserhbhung mehr erzielt wird.
-- Nach einer anderen Ausführungsform kann bei wiederholten Behandlungen das Rohr nur von außen gezogen werden und die Behandlung so lange wiederholt werden, bis das Rohr annähernd oder ganz zu einem vollen Stahlstab umgeformt ist. Bei einer derart weitgehenden Kaltverdichtung wird der Werkstoff in der Hauptsache unter guter Längsfaserbildung in Längsrichtung gereckt und verfestigt. Da der Werkstoff hiefbei anfänglich auch von innen durch Kaltverdichten und Ziehen gut vergleichmäßigt ist, werden Poren und -Lunker mit großer Sicherheit beseitigt. Solche Rohre oder Stäbe sind als Zugglieder besonders gut verwendbar.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich für solche Rohre oder Stäbe, wenn sie nach der letzten Behandlung geglüht werden, und zwar vorzugsweise im wesentlichen nur in ihren äußeren Querschnittsbereichen. Solche Rohre oder Stäbe lassen sich ohne Einreißgefahr besonders gut biegen, sind also für Betoneisen u. dgl. gut verwendbar.
Das Verfahren wird beispielsweise folgendermaßen durchgeführt: Handelsübliches gezogenes Rohr wird zunächst bei etwa 5oo bis fioo° geglüht und dann nach Einsetzen eines mit etwas Spiel hineinpassenden Dornes oder Stahlstabes in kaltem Zustande in Hämmermaschinen mittels der äußeren Form des Rohres angepaßter Formhämmer von zwei bis sechs Seiten gleichzeitig gehämmert oder gepreßt, wobei das Rohr langsam durch -die Hämmermaschine oder Presse hindurchgeschoben und der Dorn festgehalten wird. Das Rohr kann statt dessen auch zwischen zwei Walzen absatzweise in Querrichtung gewalzt werden, wobei es auf einem in der Lücke zwischen den Walzen angeordneten Stahllineal gleitet, indem es sich um seine Längsachse dreht und wobei der Dorn sich gegebenenfalls mit dem Rohr dreht, jedoch in Längsrichtung festgehalten wird. Darauf wird das Rohr über einen Dorn von innen und außen kalt gezogen.
Das Glühen, Kaltverdichten und Ziehen wird gegebenenfalls ein- bis dreimal wiederholt, bis die gewünschte Festigkeit oder Härte und Dichte erreicht ist, die bei jeder Behandlung bis zu einem gewissen Grade stufenweise zunimmt.
Durch das Kaltverdichten ergeben sich innere Druck-Ring-Spannungen, denen äußere Zugspannungen das Gleichgewicht halten. Solche Rohre sind besonders gegenüber inneren Flüssigkeits- oder Gasdrücken widerstandsfähig.
Bei den wiederholten Behandlungen kann der Dorn beim Kaltverdichten und Ziehen weggelassen werden und das Rohr allmählich bis zu einem Vollstab kalt verdichtet werden, der dann eine sehr gute Längsfaserbildung und Poren- und Lunkerfreiheit aufweist. :Solche-Rohre mit sehr engem inneren Kanal und dicker Wandung oder Vollstäbe werden dann zweckmäßig nochmals besonders an der äußeren Oberfläche geglüht, z. B. durch Wärmestrahlung, so daß. sie außen weich und dadurch gut biegsam werden. Derartige Rohre oder Stäbe sind als Betoneisen besonders gut brauchbar.
Sowohl die nach dem Verfahren hergestellten Rohre als auch Vollstäbe sind auch für andere Zwecke, wie z. B. Wellen oder sonstige Bauteile von hochwertigen Maschinen u. dgl., brauchbar.
Statt des Ziehens kann auch ein Prägepolieren mittels Formwerkzeugen in Pressen durchgeführt werden.
Die Festigkeit unlegidrter gezogener Rohre läßt sich durch das Verfahren nach der Erfindung auf annähernd das Doppelte der ursprünglichen Festigkeit steigern.
Durch Hämmern lassen sich aus runden gezogenen Rohren auch kantige, verdichtete, dickwandige Rohre herstellen.
Das Verfahren ist nicht nur auf Stahlrohre, sondern auch auf Rohre von anderen Metallen, z. B. Messing oder Bronze, anwendbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von unlegierten oder legierten gezogenen Rohren., dadurch gekennzeichnet, daß handelsübliches gezogenes Rohr zunächst geglüht und dann durch Hämmern, Pressen oder Ouerwalzen in kaltem Zustand verdichtet und darauf außen und innen gezogen oder einem Prägepolieren unterworfen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Glühen, Kaltverdichten und Ziehen oder Prägepolieren bestehende Behandlung mehrere Male, z. B. ein- bis zweimal, wiederholt wird.
3. Verfahren nach Anspruch z oder 2, dadurch gekennzeichnet, daßi die Behandlung so oft wiederholt wird, bis keine Festigkeitserhöhung mehr erzielt wird. q..
Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei wiederholten Behandlungen das Rohr nur von außen gezogen und die Behandlung so lange wiederholt wird, bis das Rohr annähernd oder ganz zu einem vollen Stahlstab umgeformt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr oder der Stahlstab nach der letzten Behandlung vorzugsweise im wesentlichen nur in ihren äußeren Querschnittsb@ereichen geglüht wird.