EP0849369A2 - Verfahren zur Wärmebehandlung von Draht bzw. Stabstahl beim Wickeln von Bunden - Google Patents
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Classifications
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
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-
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- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
Definitions
- the invention is based on a method of winding or Coiling of steel bars or wire directed in turns, the rolling stock being coiled from the rolling heat in a basket or with the help of a winding layer in the form of turns a grant filed and at the end of that grant collected on a mandrel to form a bundle, thereby cooling and further cooled after the winding process or the bundling becomes.
- EP-A-0 058 324 describes a device for controlled Cooling of wire rod from the rolling heat described, consisting from a plurality of modules on a base frame, whereby the device adapted to different cooling conditions can be.
- the first part, where cooling is, is so short held that the laying of the turns already at about 850 ° C can be done. This is done by a coiler who forms the wire into turns in a screw shape and opens them the subsequent conveyor in the second part of the cooling device discards. Further cooling then takes place on this conveyor with the help of air blowers.
- a disadvantage of these known methods is that it is only possible with great effort is possible, the rolling stock as quickly and cool evenly across the entire turns to get a to achieve fine-grained, drawable material. Since the However, turns at the edge of the funding are much denser lying against each other than in the middle, it is only conditional and with great technical effort (e.g. through baffles, Sweeping devices etc.) possible to achieve this goal.
- the stated object is achieved with the characterizing measures of claim 1 in a method for winding or winding laying steel bars or wire, wherein bar steel or wire from the rolling heat is coiled in a basket or stored with the help of a winding layer in the form of turns on a conveyor and on End of this funding is collected via a mandrel to form a bundle, cooling and further cooling after the winding process or the bundle formation, in that the cooling of the bar steel or wire (rolling stock) from the rolling heat before winding or laying in turns up to the conversion area is guided, which is characterized by the Ar 3 or Ar 1 line of the ZTU diagram corresponding to the type of steel to be cooled (time-temperature conversion diagram), thereby ensuring that the rolling stock changes immediately after this cooling according to the type of steel before, during or after the winding process or the formation of the bundle converts its entire length and cross-section almost isothermally from the austenite phase to the ferrite or pearlite phase and, if necessary, to the bainite phase.
- the cooling is carried out into the conversion area of the Ar 3 or Ar 1 line, so that winding or laying in windings only occurs at a temperature of approx. 650 ° C, it is achieved that the transformation into the ferrite or pearlite phase and, if necessary, into the bainite phase takes place in a defined manner before or during winding or laying in turns or immediately afterwards. And from the further cooling, which inevitably takes place when winding or laying in windings, is no longer influenced, so that the position and packing density of individual windings no longer play a role.
- the cooling which leads to the conversion area, is in an adjustable cooling section, preferably one Water cooling section, regulated and controlled so that the Surface of the rolling stock is not supercooled and in the area
- the formation of martensite (MS line) gets to undesirable To avoid hard spots on the surface of the rolling stock.
- the cooling process was investigated up to the conversion area of the Ar 3 or Ar 1 line on three different turns.
- FIG. 2 shows an isothermal time-temperature conversion diagram according to the prior art. Determination method: Dilatometric and metallographic on hollow specimens with an outside diameter of 4 mm, an inside diameter of 3.2 mm and a length of 30 mm; metallographic on platelets 1.5 mm thick. All of the windings examined converted almost isothermally according to the same conditions; as the dashed line "b" in Fig. 2 shows. The strength achieved over the entire length of the rolled material was 930 N / mm 2 . The method of the invention thus achieves a uniform strength over the entire length of the rolling stock, which is also, in absolute terms, significantly higher than in the previously conventional methods.
- FIGS. 3 and 4 schematically illustrate the invention Cooling shown for the application examples mentioned.
- Figure 3 shows part of a rolling mill with a Garrett reel. Leaving the last roll stand (2) the rolling stock (1) enters a cooling section (3) in which the Rolled stock (1) according to the invention to the desired Conversion area is cooled. At the final wrapping in the Garrett reel (4) is then according to the invention Rolled stock (1) already completely converted, or the full conversion takes place during winding or else immediately after winding in the Garrett reel (4), so no uneven during wrapping Microstructure formation of individual turns is to be feared and after completion of the winding process, the bundle generated completely is converted and forced outside the Garrett reel can be cooled.
- FIG 4 is a part of a rolling mill with a Winding layer (6) shown.
- Rolld stock (1) in the cooling section (3) in front of the winding layer (6) cooled to the desired conversion range.
- the Conversion is then either complete when winding completed, or it takes place after laying the turns on the Transport device (7) on which the turns are deposited be, or only in the collecting device (8) instead.
- There by the cooling according to the invention almost all turns convert isothermally, the bundle generated (9) immediately after its discharge from the collecting device (8) forced to be cooled to binding temperature.
- the method of the invention is not based on those mentioned Embodiments limited, but generally to all Devices for winding or winding, applicable with regard to the type of cooling before winding or Winding other than the cooling devices mentioned can be used.
Abstract
Description
- eine inhomogene Spannungsverteilung über die Halzgutlänge aufweist,
- zur Ausprägung von Grobkorn neigt, das jedoch nicht gleichmäßig ist und damit
- einer Intensivkühlung erst ausgesetzt werden kann, wenn sicher gestellt ist, dass der gesamte Bund gefügemäßig umgewandelt ist, da sonst die Gefahr der Bildung von Härtegefüge besteht. Dies macht lange Transportwege und Transportzeiten erforderlich.
- Fig. 1
- ein ZTU-Schaubild (kontinuierlich) für ein Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik,
- Fig. 2
- ein ZTU-Schaubild (isothermisch) für ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,
- Fig. 3
- schematische Darstellung eines Teils einer Walzanlage mit einem Garrett-Haspel,
- Fig. 4
- schematische Darstellung eines Teils einer Walzanlage mit einem Windungsleger,
- Fig. 5
- ein Kf-Temperatur-Schaubild für einen legierten Werkzeugstahl (Werkstoff: 100 Cr 6, mittlere Umformgeschwindigkeit m=0,1/s, Kurvenschar =0,1 - 0,7),
- Fig. 6
- ein Kf-Temperatur-Schaubild für einen unlegierten Baustahl (Werkstoff: C15, mittlere Umformgeschwindigkeit m=0,1/s, Kurvenschar =0,1 - 0,7).
- a1-
- Erste Windung (Kontakt mit kaltem Wickelboden) Bei einer Abkühldauer (von 850 auf 630 °C) von 90 Sekunden betrug die erreichte Festigkeit 825 N/mm2.
- a2-
- Außenwindung bei halber Bundhöhe Bei einer Abkühldauer (von 850 auf 630 °C) von 200 Sekunden betrug die erreichte Festigkeit 765 N/mm2.
- a3-
- Innenwindung bei halber Bundhöhe Bei einer Abkühldauer (von 850 auf 630 °C) von 20 Minuten betrug die erreichte Festigkeit 695 N/mm2.
Claims (6)
- Verfahren zum Wickeln oder Windungslegen von Stabstahl oder Draht in Windungen, wobei das Walzgut aus der Walzhitze in einem Korb gehaspelt oder mit Hilfe eines Windungslegers in Form von Windungen auf ein Fördermittel abgelegt und am Ende dieses Fördermittels über einen Dorn zu einem Bund gesammelt wird, dabei abkühlt und nach dem Wickelprozess oder der Bundbildung weiter gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung des Walzgutes aus der Walzhitze vor dem Wickeln oder dem Windungslegen bis in den Umwandlungsbereich geführt wird, die durch die Ar3- bzw. Ar1-Linie des der abzukühlenden Stahlsorte entsprechenden ZTU-Schaubildes (Zeit-Temperatur-Umwandlung-Schaubild) gekennzeichnet ist, wodurch sichergestellt ist, dass das Walzgut sich unmittelbar nach dieser Kühlung je nach Stahlsorte vor, während oder nach dem Wickelprozess bzw. der Bundbildung gleichmäßig über seine gesamte Länge und seinem gesamten Querschnitt nahezu isothermisch aus der Austenitphase in die Ferrit- bzw. Perlit-Phase und bei Bedarf in die Bainitphase umwandelt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Stahlsorten, die sich erst nach dem Wickeln oder Windungslegen umwandeln, mit Hilfe von Abdeckplatten bzw. Warmhaltehauben eine weitere Auskühlung unterbunden wird, so dass die Umwandlung nahezu isotherm verläuft.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung des Walzgutes so durchgeführt wird, dass die Oberfläche des Walzgutes nicht unterkühlt und in den Bereich der Martensitbildung (MS-Linie) gelangt.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung des Walzgutes so durchgeführt wird, dass die Umwandlung in die Ferrit- bzw. Perlit-Phase vor dem nachfolgenden Wickelvorgang vollständig abgeschlossen ist, da hierdurch der geringere Umformwiderstand der Ferrit- bzw. Perlit-Phase, bedingt durch das kubisch-raumzentrierte Kristallgitter dieser Phasen, beim Wickelvorgang genutzt werden kann.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung des Walzgutes bis in den angestrebten Umwandlungsbereich in einer regelbaren Kühlstrecke, vorzugsweise in einer Wasserkühlstrecke durchgeführt wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach der erfolgten vollständigen Umwandlung und nach erfolgtem Wickelprozess bzw. Bundbildung der Stabstahl bzw. der Draht einer forcierten Kühlung bis auf Bindetemperatur unterworfen wird.
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