EP1111075A1 - Wire heat treating process - Google Patents

Wire heat treating process Download PDF

Info

Publication number
EP1111075A1
EP1111075A1 EP00126743A EP00126743A EP1111075A1 EP 1111075 A1 EP1111075 A1 EP 1111075A1 EP 00126743 A EP00126743 A EP 00126743A EP 00126743 A EP00126743 A EP 00126743A EP 1111075 A1 EP1111075 A1 EP 1111075A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolling
cooling
winding
rolling stock
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00126743A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rainer Kohlmann
Klaus Küppers
Uwe Plociennik
Meiner Meyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Demag AG filed Critical SMS Demag AG
Publication of EP1111075A1 publication Critical patent/EP1111075A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/525Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/02Hardening articles or materials formed by forging or rolling, with no further heating beyond that required for the formation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/19Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching

Definitions

  • the invention relates to a method for the heat treatment of wire, wherein the Rolled material rolled into coils or coiled or by means of a winding device in Winding shape is brought.
  • the invention relates to a system for Execution of the procedure.
  • EP 0 849 369 A2 discloses a method for the heat treatment of wire or bar steel, in which the rolling stock coming from the rolling heat is coiled in a basket or deposited in turns on a conveyor belt by means of a winding layer and at the end of this conveying means via a mandrel to one Bund is collected, whereby in order to avoid fluctuations in cooling in the reel or as a winding and associated inhomogeneous mechanical properties, it is proposed to lead the cooling from the rolling heat to the conversion area, which is caused by the Ar 3 or Ar 1 line is marked. This cooling is controlled in such a way that the surface of the rolling stock is not supercooled and thus reaches the area of martensite formation in order to avoid undesirable hard spots on the rolling stock surface. According to the process known from EP 0 849 369 A2, the rolling stock from the austenite phase is to be converted almost isothermally into the ferrite / pearlite phase.
  • the invention has for its object a method for heat treatment of wire and a system for performing the method of the generic type Provide ways to further develop known processes and systems, the wire is tempered before further processing to the end product and overall an uneven structure over the length of the roll and thus uneven mechanical properties can be avoided.
  • the invention is based on the idea that to temper the wire already the still long format, i.e. not yet wound, rolling stock directly from the Rolling heat coming cooled to a temperature below the martensite start temperature becomes.
  • the martensite start temperature is the temperature at which the martensite transformation starts. It is due to increasing carbon contents and alloy additives noticeably influenced and is therefore from the special alloy composition dependent. Only after the quenching step is discouraged the rolling stock is then coiled, wound or laid in turns. Subsequently the tempering process takes place.
  • a remuneration process is known to consist of three sub-steps, austenitizing a material, i.e. the warming up and warming up of the Workpiece and homogenization of the structure, quenching for adjustment a hardness structure as well as tempering to improve the toughness properties.
  • austenitizing a material i.e. the warming up and warming up of the Workpiece and homogenization of the structure
  • quenching for adjustment a hardness structure as well as tempering to improve the toughness properties.
  • austenitizing because the wire is cooled directly from the rolling heat. It has been recognized that it is it is also possible to lay the wire in turns, even when hardened and then start.
  • the effect is preferably exploited that that in the cooling in the surface layer of the long-format rolled material formed by the residual heat is already started in the core.
  • the remaining austenite changes later in the federal government to martensite.
  • the beneficial properties, in particular the reduced risk of cracking, the less stressed hardness structure has already been pointed out.
  • the cooling to a temperature below the martensite start temperature - i.e. quenching - after the finish stitch in the roll stand and before static recrystallization of the roll structure begins.
  • the resultant during the rolling process and during cooling also quenched secondary scale by cracking at Winding or winding already mechanically before a subsequent one Pickling process is removed.
  • the problem of scale formation in the federal government is eliminated as the material is cooled to temperatures ⁇ 400 ° C during the quenching process becomes. No scale forms at these temperatures. This eliminates the Disadvantage described above that when pickling for safe descaling inner turns for pickling the outer turns.
  • edge decarburization of the wire material is avoided, which at a reheating to austenitizing temperature and thus the necessary high Oven temperatures occur and have a negative impact on the end product.
  • the method proposed according to the invention also has an environmentally friendly method Aspects on. Steels for cold massive forming - alloyed with boron usually isothermally converted to a cold formable in a salt bath To create structures. In addition to occurring fluctuations in strength the wire length is very harmful to the environment in the salt bath.
  • proposed method can be dispensed with the salt bath treatment because the steel grades coming from the rolling heat are below the martensite start temperature be cooled and then converted into a bunch.
  • a system for implementing the method is proposed with a Roll stand and downstream device for reeling the rolling stock or device for laying turns next to conveyor device for the turns and collecting station to form a bundle by means of a mandrel and a cooling section, which is immediately downstream of the roll stand online for defined cooling of the long-sized rolling stock below the martensite start temperature, and one Tempering furnace, which is arranged downstream of the reel device or winding laying device is.
  • This tempering furnace can because of the fine-grained structure and the residual heat in the bundle is considerably shorter than that of the conventional ones Compensation process required.
  • the method according to the invention is preferably used for heat treatment the 50 Cr V4 and temperable steels with pre-eutectoid carbide precipitation, like 90 MnCr V8 or X 36 CrMo 17, or boron-containing steels with subsequent Cold forming for springs, screws, molded parts etc.
  • pre-eutectoid carbide precipitation like 90 MnCr V8 or X 36 CrMo 17, or boron-containing steels with subsequent Cold forming for springs, screws, molded parts etc.
  • Boron-containing steels for cold massive forming can now be obtained from the rolling heat be compensated. They show after cold forming without additional tempering the desired strength.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Abstract

The wire in its extended form, hot from the rolls, is cooled directly to a temperature below the martensitic initiation temperature. An Independent claim is included for corresponding plant, including a section for defined cooling and a tempering furnace.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wärmebehandeln von Draht, wobei das Walzgut zu Bunden gehaspelt oder gespult oder mittels eines Windungslegers in Windungsform gebracht wird. Zudem betrifft die Erfindung eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the heat treatment of wire, wherein the Rolled material rolled into coils or coiled or by means of a winding device in Winding shape is brought. In addition, the invention relates to a system for Execution of the procedure.

Zur Herstellung von Draht in Abmessungsbereichen von 5 bis 60 mm Durchmesser wird üblicherweise das langformatiges Walzprodukt nach dem Walzen zu einem Bund gehaspelt - sogenanntes Garret-Haspeln -, zu Bunden aufgespult oder mit Hilfe eines Windungslegers in Windungsform überführt, die Windungen auf Transportrollen oder -ketten abgelegt und am Ende dieser Transporteinrichtung zu einem Bund gesammelt.For the production of wire in dimensions from 5 to 60 mm in diameter is usually the long format rolled product after rolling into one Bundle coiled - so-called Garret reel -, wound into bundles or with the help of a winding layer in the form of turns, the turns Transport rollers or chains stored and at the end of this transport device collected a bundle.

Aufgrund der im Haspel oder in der Spule stattfindenden Abkühlung des Materials treten wegen der unterschiedlichen Abkühlbedingungen innerhalb des Bundes Festigkeitsunterschiede über die Stablänge auf. Diese Festigkeitsunterschiede werden nach bekannten Verfahren entweder in einer nachfolgenden Wärmebehandlung im Bund kompensiert oder nach der Weiterverarbeitung durch ein Vergüten des Endproduktes beseitigt.Due to the cooling of the material taking place in the reel or in the coil occur due to the different cooling conditions within the federal government Differences in strength over the bar length. These differences in strength are either known in a subsequent heat treatment compensated in the federal government or after processing by remuneration of the end product eliminated.

In der DE 28 30 153 A1 ist ein Verfahren zum Wärmebehandeln von zu Ringen gehaspeltem Draht oder Band beschrieben. Das Walzprodukt wird hierzu gehaspelt und in Haspelform abgekühlt. Vor dem Wärmebehandeln wird der Draht oder das Band dann auf die vorgesehene Temperatur, in der Regel (bei Stahl) die Austenitisierungstemperatur, gebracht. Die austenitisierten Ringe werden schließlich unter Erregung zu Resonanzschwingungen gehärtet und anschließend angelassen.DE 28 30 153 A1 describes a process for the heat treatment of rings described coiled wire or ribbon. For this purpose, the rolled product is coiled and cooled in reel form. Before the heat treatment, the wire or the strip then to the intended temperature, usually (for steel) the Austenitizing temperature. The austenitized rings will eventually hardened under excitation to resonance vibrations and then tempered.

Insgesamt besteht aber bei derartigen Verfahren nach wie vor das Problem, daß die Abkühlung ungleichmäßig erfolgt und der Draht in der Bundmitte erheblich langsamer abkühlt als am Rand. Dadurch bilden sich an den Drahtwindungen im Inneren des Bundes oder der Wicklung dickere Zunderschichten als an den Randwindungen. Bei dem vor einer Weiterverarbeitung der Drahtprodukte notwendig werdenden Beizprozeß müssen auch die inneren Windungen von den Zunderschichten befreit werden, was mit der Gefahr verbunden ist, daß die äußeren, zunderärmeren Drahtwindungen von der Beizsäure zu stark angegriffen und beschädigt werden.Overall, however, there is still the problem with such methods that the cooling takes place unevenly and the wire in the middle of the collar considerably cools more slowly than at the edge. This will form on the wire windings in the Thicker layers of scale on the inside of the bundle or the winding than on the Edge turns. This is necessary before further processing the wire products pickling process must also the inner turns of the Scale layers are freed, which is associated with the risk that the outer, wire millings that are poorer in scaling are too strongly attacked and to be damaged.

Aus der EP 0 849 369 A2 ist ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Draht oder Stabstahl bekannt, bei dem das Walzgut aus der Walzhitze kommend in einem Korb gehaspelt oder mittels eines Windungslegers in Windungen auf ein Förderband abgelegt und am Ende dieses Fördermittels über einen Dorn zu einem Bund gesammelt wird, wobei zur Vermeidung von Schwankungen beim Abkühlen im Haspel oder als Windung und damit verbundenen inhomogenen mechanischen Eigenschaften vorgeschlagen wird, bereits vor dem Wickeln oder Windungslegen die Kühlung aus der Walzhitze bis in den Umwandlungsbereich zu führen, der durch die Ar3- bzw. Ar1-Linie gekennzeichnet ist. Diese Kühlung wird so geregelt, daß die Oberfläche des Walzgutes nicht unterkühlt und somit in den Bereich der Martensitbildung gelangt, um unerwünschte Härteflecken auf der Walzgutoberfläche zu vermeiden. Nach dem aus der EP 0 849 369 A2 bekannten Verfahren soll das Walzgut aus der Austenit-Phase nahezu isothermisch in die Ferrit/Perlit-Phase umwandeln. EP 0 849 369 A2 discloses a method for the heat treatment of wire or bar steel, in which the rolling stock coming from the rolling heat is coiled in a basket or deposited in turns on a conveyor belt by means of a winding layer and at the end of this conveying means via a mandrel to one Bund is collected, whereby in order to avoid fluctuations in cooling in the reel or as a winding and associated inhomogeneous mechanical properties, it is proposed to lead the cooling from the rolling heat to the conversion area, which is caused by the Ar 3 or Ar 1 line is marked. This cooling is controlled in such a way that the surface of the rolling stock is not supercooled and thus reaches the area of martensite formation in order to avoid undesirable hard spots on the rolling stock surface. According to the process known from EP 0 849 369 A2, the rolling stock from the austenite phase is to be converted almost isothermally into the ferrite / pearlite phase.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Draht sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens der gattungsgemäßen Art bereitzustellen zur Weiterentwicklung bekannter Verfahren und Anlagen, wobei der Draht bereits vor der Weiterverarbeitung zum Endprodukt vergütet wird und insgesamt eine ungleichmäßige Gefügeausbildung über die Walzlänge und damit ungleichmäßige mechanische Eigenschaften vermieden werden.The invention has for its object a method for heat treatment of wire and a system for performing the method of the generic type Provide ways to further develop known processes and systems, the wire is tempered before further processing to the end product and overall an uneven structure over the length of the roll and thus uneven mechanical properties can be avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung offenbart.To solve this problem, a method with the features of the claim 1 and a system with the features of claim 10 proposed. Beneficial Further developments are in the subclaims and in the following Description disclosed.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß zum Vergüten des Drahtes bereits das noch langformatige, d.h. noch nicht gewickelte, Walzgut unmittelbar aus der Walzhitze kommend auf eine Temperatur unterhalb Martensitstarttemperatur abgekühlt wird. Die Martensitstarttemperatur ist die Temperatur, bei der die Martensitumwandlung einsetzt. Sie wird durch steigende Kohlenstoffgehalte und Legierungszusätze merklich beeinflußt und ist somit von der speziellen Legierungszusammensetzung abhängig. Erst nach dem Vergütungsschritt Abschrecken wird das Walzgut dann gehaspelt, gespult oder in Windungen gelegt. Anschließend erfolgt der Anlaßvorgang des Vergütens.The invention is based on the idea that to temper the wire already the still long format, i.e. not yet wound, rolling stock directly from the Rolling heat coming cooled to a temperature below the martensite start temperature becomes. The martensite start temperature is the temperature at which the martensite transformation starts. It is due to increasing carbon contents and alloy additives noticeably influenced and is therefore from the special alloy composition dependent. Only after the quenching step is discouraged the rolling stock is then coiled, wound or laid in turns. Subsequently the tempering process takes place.

Ein Vergütungsprozeß setzt sich bekanntermaßen aus drei Teilschritten zusammen, dem Austenitisieren eines Werkstoffs, d.h. das Auf- und Durchwärmen des Werkstücks und Homogenisierung des Gefüges, dem Abschrecken zur Einstellung eines Härtegefüges sowie dem Anlassen zur Verbesserung der Zähigkeitseigenschaften. Im vorgeschlagenen Verfahren entfällt ein Austenitisieren, da der Draht direkt aus der Walzhitze kommend abgekühlt wird. Es ist erkannt worden, daß es auch möglich ist, den Draht selbst im gehärteten Zustand in Windungen zu legen und dann anzulassen. A remuneration process is known to consist of three sub-steps, austenitizing a material, i.e. the warming up and warming up of the Workpiece and homogenization of the structure, quenching for adjustment a hardness structure as well as tempering to improve the toughness properties. In the proposed method, there is no austenitizing because the wire is cooled directly from the rolling heat. It has been recognized that it is it is also possible to lay the wire in turns, even when hardened and then start.

Dies wird insbesondere durch solche Abkühlbedingungen erreicht, daß das Walzgut auf eine Temperatur unterhalb der Martensitstarttemperatur, aber oberhalb Martensitfinishtemperatur gekühlt wird und daß Gefüge noch Restaustenit aufweist. Dann schließt sich der Wickelvorgang an bei oder mit anschließendem isothermischen Halten, vorzugsweise unter Hauben. In Abhängigkeit von der Haltezeit wird der verbleibende Restaustenit diffusiongesteuert oder bei erneutem beschleunigten Abkühlen in Martensit umwandeln. Durch das Halten kommt es im anfänglich gebildeten Martensit zu Gefügeentspannungen. Wird der Draht nur bis kurz unter die Martensitstarttemperatur gekühlt und dann gewickelt oder in Windungen gelegt, so kann die Umwandlung des Restaustenits in Martensit im Bund erfolgen. Das so gebildete Martensitgefüge ist nicht tetragonal verspannt, wie es bei beschleunigter Abkühlung unter die Martensitfinishtemperatur der Fall wäre. Durch die verzögerte Abkühlung nach dem Erreichen der Martensitstarttemperatur kann der Restkohlenstoff diffundieren und der entstehende Martensit eigenspannungsarm in kubischen Martensit umwandeln. Hierdurch werden Mikroanrisse im Gefüge vermieden, was vor allem die Dauerwechselfestigkeit des Werkstoffs erheblich verbessert, beispielsweise bei dem 50 CrV4.This is achieved in particular by cooling conditions such that the rolling stock to a temperature below the martensite start temperature, but above Martensite finishing temperature is cooled and that the structure still has residual austenite. Then the winding process follows with or with subsequent isothermal Hold, preferably under hoods. Depending on the holding time the remaining austenite is diffusion-controlled or if it is accelerated again Convert cooling to martensite. By holding it comes in initially formed martensite to structural relaxation. The wire will only go up cooled just below the martensite start temperature and then wrapped or twisted the transformation of the remaining austenite into martensite in the bund respectively. The martensite structure thus formed is not tetragonally braced like it is accelerated cooling below the martensite finish temperature would be the case. Due to the delayed cooling after reaching the martensite start temperature the residual carbon can diffuse and the resulting martensite has low residual stress convert to cubic martensite. This will micro-cracks in Structures avoided, which significantly increases the fatigue strength of the material improved, for example with the 50 CrV4.

Zudem ist es von Vorteil, daß bei Stählen mit voreutektoider Karbidausscheidung - beispielsweise dem 90 MnCrV8 oder X36Mo17 - aufgrund der hohen Abkühlgeschwindigkeit diese Karbidausscheidungen an den Korngrenzen unterdrückt werden. Dadurch wird die Zähigkeit des Werkstoffs deutlich gesteigert. Sollte es dennoch aufgrund eines sehr hohen Ausscheidungspotentials zu Ausscheidungen kommen - beispielsweise bei hohem C-Gehalt -, sind diese Ausscheidungen extrem fein und damit im wesentlichen unschädlich. Grund ist das extrem feine Austenitausgangskorn, das gegenüber dem konventionellen Vergütungsverfahren eine etwa 10-fach größere Kornoberfläche aufweist. It is also an advantage that for steels with pre-eutectoid carbide precipitation - for example the 90 MnCrV8 or X36Mo17 - due to the high cooling rate these carbide deposits at the grain boundaries are suppressed. This significantly increases the toughness of the material. Should it still be due to a very high potential for elimination come - for example with a high C content - these excretions are extreme fine and therefore essentially harmless. The reason is the extremely fine Austenite starting grain compared to the conventional tempering process has an approximately 10 times larger grain surface.

Vorzugsweise wird der Effekt ausgenutzt, daß der bei der Abkühlung in der Randschicht des langformatigen Walzgutes gebildete Martensit durch die Restwärme im Kern bereits selbstangelassen wird. Der verbleibende Restaustenit wandelt später im Bund zu Martensit um. Auf die vorteilhaften Eigenschaften, insbesondere die reduzierte Gefahr einer Rißbildung, des geringer verspannten Härtegefüges wurde bereits hingewiesen.The effect is preferably exploited that that in the cooling in the surface layer of the long-format rolled material formed by the residual heat is already started in the core. The remaining austenite changes later in the federal government to martensite. On the beneficial properties, in particular the reduced risk of cracking, the less stressed hardness structure has already been pointed out.

Vorteilhafterweise wird die Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb der Martensitstarttemperatur - d.h. das Abschrecken - nach dem Fertigstich im Walzgerüst und vor Beginn der statischen Rekristallisation des Walzgefüges durchgeführt. Hierbei wirkt sich das extrem feine Austenitkom nach dem Fertigstich, wobei die letzten Walzstiche vorzugsweise bei abgesenkten Endwalztemperaturen stattfinden, bereits vorteilhaft auf die Zähigkeitseigenschaften aus.Advantageously, the cooling to a temperature below the martensite start temperature - i.e. quenching - after the finish stitch in the roll stand and before static recrystallization of the roll structure begins. This affects the extremely fine austenite after the finish stitch, whereby the last passes are preferably carried out at reduced final rolling temperatures, already advantageous on the toughness properties.

Zudem wird vorgeschlagen, daß der beim Walzprozeß entstandene und beim Abkühlen ebenfalls abgeschreckte Sekundärzunder durch erfolgtes Anbrechen beim Wickeln oder Windungslegen bereits mechanisch vor einem sich ggfs. anschließenden Beizvorgang entfernt wird. Das Problem der Zunderbildung im Bund entfällt, da bei dem Abschreckvorgang das Material auf Temperaturen < 400°C gekühlt wird. Bei diesen Temperaturen bildet sich kein Zunder. Damit entfällt der oben beschriebene Nachteil, daß es beim Beizen zum sicheren Entzundern der inneren Windungen zum Überbeizen der Außenwindungen kommen kann.In addition, it is proposed that the resultant during the rolling process and during cooling also quenched secondary scale by cracking at Winding or winding already mechanically before a subsequent one Pickling process is removed. The problem of scale formation in the federal government is eliminated as the material is cooled to temperatures <400 ° C during the quenching process becomes. No scale forms at these temperatures. This eliminates the Disadvantage described above that when pickling for safe descaling inner turns for pickling the outer turns.

Da nach dem vorgeschlagenen Verfahren aus der Walzhitze kommend direkt abgeschreckt wird, werden Randentkohlungen des Drahtmaterials vermieden, die bei einem Wiedererwärmen auf Austenitisiertemperatur und damit notwendigen hohen Ofentemperaturen auftreten und sich negativ auf das Endprodukt auswirken.As directly quenched from the rolling heat according to the proposed method edge decarburization of the wire material is avoided, which at a reheating to austenitizing temperature and thus the necessary high Oven temperatures occur and have a negative impact on the end product.

Zudem wird einer mit einem Austenitisieren verbundenen Grobkornbildung entgegengewirkt. Da die Abkühlung bzw. der Abschreckvorgang das Drahtes unmittelbar aus der Walzhitze erfolgt, vorzugsweise vor der statischen Rekristallisation, ist das Austenitkom erheblich kleiner als bei einem Abschrecken nach einem Abkühlen aus der Walzhitze mit Wiedererwärmen auf Austenitisiertemperatur. Die Unterschiede liegen ungefähr zwischen 9-10 ASTM zu 6-7 ASTM jeweiliger Korngröße. Durch das Gefüge mit feinerer Korngröße werden neben den Festigkeitseigenschaften des Werkstoffs auch die Zähigkeitseigenschaften erheblich verbessert.In addition, coarse grain formation associated with austenitizing is counteracted. Since the cooling or quenching process the wire immediately from the rolling heat, preferably before static recrystallization the austenite is considerably smaller than when quenching after cooling from the rolling heat with reheating to the austenitizing temperature. The differences are approximately between 9-10 ASTM to 6-7 ASTM each grain size. Due to the structure with finer grain size, in addition to the strength properties of the material also significantly improved the toughness properties.

Schließlich weist das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren auch umweltschonende Aspekte auf. Stähle für Kaltmassivumformung - mit Bor legiert - werden üblicherweise im Salzbad isotherm umgewandelt, um ein kaltumformbares Gefüge zu erzeugen. Neben dabei auftretenden Festigkeitsschwankungen über die Drahtlänge ist das Salzbad sehr umweltschädlich. Bei Anwendung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens kann auf die Salzbad-Behandlung verzichtet werden, weil die Stahlsorten aus der Walzhitze kommend unter die Martensitstarttemperatur gekühlt werden und anschließend im Bund umwandeln.Finally, the method proposed according to the invention also has an environmentally friendly method Aspects on. Steels for cold massive forming - alloyed with boron usually isothermally converted to a cold formable in a salt bath To create structures. In addition to occurring fluctuations in strength the wire length is very harmful to the environment in the salt bath. When using the invention proposed method can be dispensed with the salt bath treatment because the steel grades coming from the rolling heat are below the martensite start temperature be cooled and then converted into a bunch.

Zudem wird eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen mit einem Walzgerüst sowie nachgeordneter Einrichtung zum Haspeln des Walzgutes oder Einrichtung zum Windungslegen neben Fördereinrichtung der Windungen und Sammelstation zu einem Bund mittels eines Dorns, sowie einer Kühlstrecke, die dem Walzgerüst unmittelbar online nachgeordnet ist, zum definierten Abkühlen des langformatigen Walzgutes unterhalb die Martensitstarttemperatur, und einem Anlaßofen, der der Haspeleinrichtung oder Windungslegereinrichtung nachgeordnet ist. Dieser Anlaßofen kann aufgrund des feinkörnigen Gefüges und der noch im Bund vorhandenen Restwärme erheblich kürzer ausfallen als der bei den herkömmlichen Vergütungsverfahren erforderliche.In addition, a system for implementing the method is proposed with a Roll stand and downstream device for reeling the rolling stock or device for laying turns next to conveyor device for the turns and collecting station to form a bundle by means of a mandrel and a cooling section, which is immediately downstream of the roll stand online for defined cooling of the long-sized rolling stock below the martensite start temperature, and one Tempering furnace, which is arranged downstream of the reel device or winding laying device is. This tempering furnace can because of the fine-grained structure and the residual heat in the bundle is considerably shorter than that of the conventional ones Compensation process required.

Das erfindungsgemäße Verfahren findet bevorzugt Anwendung zur Wärmebehandlung des 50 Cr V4 sowie vergütbarer Stähle mit voreutektoider Karbidausscheidung, wie 90 MnCr V8 oder X 36 CrMo 17, oder borhaltiger Stähle mit anschließender Kaltumformung für Federn, Schrauben, Formteilen etc. Gerade die borhaltigen Stähle für die Kaltmassivumformung können nun aus der Walzhitze vergütet werden. Sie weisen nach dem Kaltumformen ohne ein zusätzliches Vergüten die gewünschte Festigkeit auf.The method according to the invention is preferably used for heat treatment the 50 Cr V4 and temperable steels with pre-eutectoid carbide precipitation, like 90 MnCr V8 or X 36 CrMo 17, or boron-containing steels with subsequent Cold forming for springs, screws, molded parts etc. Just that Boron-containing steels for cold massive forming can now be obtained from the rolling heat be compensated. They show after cold forming without additional tempering the desired strength.

Claims (12)

Verfahren zum Wärmebehandeln von Draht, wobei das Walzgut zu Bunden gehaspelt oder gespult oder mittels eines Windungslegers in Windungsform gebracht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Vergüten des Drahtes bereits das noch langformatige Walzgut unmittelbar aus der Walzhitze kommend auf eine Temperatur unterhalb der Martensitstarttemperatur abgekühlt wird.
Process for the heat treatment of wire, the rolled material being coiled or wound into coils or brought into a winding shape by means of a winding layer,
characterized,
that, to temper the wire, the long-format rolling stock coming directly from the rolling heat is cooled to a temperature below the martensite start temperature.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Walzgut nach dem Abkühlvorgang gehaspelt, gespult oder in Windungen gelegt wird und nachfolgend angelassen wird.
Method according to claim 1,
characterized,
that the rolling stock is coiled, coiled or laid after the cooling process and then tempered.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Walzgut auf eine Temperatur kurz unterhalb der Martensitstarttemperatur und oberhalb der Martensitfinish-Temperatur gekühlt wird, so daß das Gefüge noch Restaustenit aufweist, und sich dann der Wickelprozeß anschließt.
Method according to claims 1 and 2,
characterized,
that the rolling stock is cooled to a temperature just below the martensite start temperature and above the martensite finish temperature, so that the structure still has residual austenite, and then the winding process follows.
Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Walzgut nach Abkühlen auf eine Temperatur unterhalb der Martensitstarttemperatur unter Hauben geführt wird.
Method according to claim 3,
characterized,
that the rolling stock is guided under hoods after cooling to a temperature below the martensite start temperature.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der bei der Abkühlung in der Randschicht des langformatigen Walzgutes gebildete Martensit durch die Restwärme im Kern bereits selbstangelassen wird.
Method according to claim 1,
characterized,
that the martensite formed during cooling in the surface layer of the long-size rolling stock is already tempered by the residual heat in the core.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb der Martensitstarttemperatur nach dem Fertigstich im Walzgerüst und vor Beginn der statischen Rekristallisation des Walzgefüges durchgeführt wird.
Method according to claim 1,
characterized,
that the cooling to a temperature below the martensite start temperature is carried out after the finish pass in the roll stand and before the static recrystallization of the roll structure begins.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die letzten Walzstiche bzw. der Fertigstich im Walzgerüst zur Einstellung eines feinkörnigen Walzgefüges bei im Verhältnis niedrigen Endwalztemperaturen stattfinden.
Method according to claim 5,
characterized,
that the last rolling passes or the finishing pass in the roll stand for setting a fine-grained rolling structure take place at relatively low final rolling temperatures.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abkühlung des Walzgutes aus der Walzhitze mittels einer Wasserkühlung vorgenommen wird.
Method according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that the cooling of the rolling stock from the rolling heat is carried out by means of water cooling.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der beim Walzprozeß entstandene und beim Abkühlen ebenfalls abgeschreckte Sekundärzunder durch erfolgtes Anbrechen beim Wickeln oder Windungslegen bereits mechanisch vor einem sich ggfs. anschließenden Beizvorgang entfernt wird.
Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the secondary scale formed during the rolling process and also quenched during cooling is already mechanically removed by cracking during winding or winding before a subsequent pickling process, if applicable.
Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Walzgerüst sowie nachgeordneter Einrichtung zum Haspeln des Walzgutes oder Einrichtung zum Windungslegen neben Fördereinrichtung der Windungen und Sammelstation zu einem Bund mittels eines Dorns,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anlage weiterhin umfaßt: eine Kühlstrecke, die dem Walzgerüst unmittelbar nachgeordnet ist, zum definierten Abkühlen des langformatigen Walzgutes unterhalb die Martensitstarttemperatur, einen Anlaßofen, der der Haspeleinrichtung oder Windungslegereinrichtung nachgeordnet ist.
System for carrying out the method according to claim 1 with a rolling stand and a downstream device for reeling the rolling stock or device for laying turns in addition to the winding device and collecting station to form a bundle by means of a mandrel,
characterized,
that the system also includes: a cooling section, which is immediately downstream of the rolling stand, for the defined cooling of the long-sized rolling stock below the martensite start temperature, a tempering furnace, which is arranged downstream of the reel device or winding laying device.
Anlage nach Anspruch 10,
weiterhin umfassend einen sich an die Kühlstrecke anschließenden Haubenofen.
System according to claim 10,
furthermore includes a hood furnace adjoining the cooling section.
Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung von Drahtprodukten aus vergütbaren Stählen mit voreutektoider Karbidausscheidung, wie 90 MnCr V8 oder X 35 CrMo 17, oder aus borhaltigen Stählen mit anschließender Kaltumformung.Use of the method according to one of claims 1 to 9 for production of wire products made of temperable steels with pre-eutectoid Carbide precipitation, such as 90 MnCr V8 or X 35 CrMo 17, or from boron-containing Steel with subsequent cold forming.
EP00126743A 1999-12-23 2000-12-06 Wire heat treating process Withdrawn EP1111075A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19962801A DE19962801A1 (en) 1999-12-23 1999-12-23 Process for heat treating wire
DE19962801 1999-12-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1111075A1 true EP1111075A1 (en) 2001-06-27

Family

ID=7934343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00126743A Withdrawn EP1111075A1 (en) 1999-12-23 2000-12-06 Wire heat treating process

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6682612B2 (en)
EP (1) EP1111075A1 (en)
JP (1) JP2001220624A (en)
KR (1) KR20010062528A (en)
CN (1) CN1300648A (en)
CZ (1) CZ20004844A3 (en)
DE (1) DE19962801A1 (en)
MX (1) MXPA00012712A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7055244B2 (en) * 2002-03-14 2006-06-06 Anand Waman Bhagwat Method of manufacturing flat wire coil springs to improve fatigue life and avoid blue brittleness
DE102004048443B3 (en) * 2004-10-02 2005-12-01 C.D. Wälzholz-Brockhaus GmbH Method for rolling technical deformation of wire and rod-shaped starting material, apparatus for carrying out the method and produced by the method flat profile
CN104511477A (en) * 2013-09-27 2015-04-15 贝卡尔特公司 Thermal mechanical process

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1508443A1 (en) * 1966-05-07 1969-10-23 Schloemann Ag Device for the production of patented steel wire from the rolling heat
DE2345738B1 (en) * 1973-09-11 1974-07-11 Salzgitter Peine Stahlwerke Steel wire and process for its manufacture
BE840896A (en) * 1976-04-16 1976-10-18 Centre Rech Metallurgique PROCESS FOR MANUFACTURING LAMINATED STEEL PRODUCTS
DE2612918A1 (en) * 1975-04-02 1976-10-21 Florin Stahl Walzwerk Rolled steel prodn. with softened edge - and strong core by two-step cooling heat-treatable steel
FR2445858A1 (en) * 1979-01-05 1980-08-01 Salzgitter Peine Stahlwerke WELDABLE CONCRETE STEEL AND PROCESS FOR OBTAINING SAME
JPS56119728A (en) * 1980-02-25 1981-09-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Manufacture of high tensile wire rod
DE3427557A1 (en) * 1983-09-09 1985-03-28 VEB Stahl- und Walzwerk "Wilhelm Florin", DDR 1422 Hennigsdorf Process for producing high-strength standard components for cold-upsetting steel
EP0496726A2 (en) * 1991-01-25 1992-07-29 EVG Entwicklungs- u. Verwertungs- Gesellschaft m.b.H. Method and installation for continuous manufacture of coiled wire

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4180418A (en) * 1973-09-11 1979-12-25 Stahlwerke Peine-Salzgitter A.G. Method of making a steel wire adapted for cold drawing
DE2830153C2 (en) 1978-07-08 1984-02-09 ARBED Saarstahl GmbH, 6620 Völklingen Method and device for the heat treatment of wire or strip coiled into rings
JPS57126913A (en) * 1981-01-27 1982-08-06 Kobe Steel Ltd Production of high-toughness high-strength wire or rod steel
JPH04311529A (en) * 1991-04-10 1992-11-04 Sugita Seisen Kojo:Kk Continuous heat treating method for oil tempered steel wire for spring having high strength and high toughness
DE19653062A1 (en) 1996-12-19 1998-06-25 Schloemann Siemag Ag Ferritic winding of wire or bar steel

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1508443A1 (en) * 1966-05-07 1969-10-23 Schloemann Ag Device for the production of patented steel wire from the rolling heat
DE2345738B1 (en) * 1973-09-11 1974-07-11 Salzgitter Peine Stahlwerke Steel wire and process for its manufacture
DE2612918A1 (en) * 1975-04-02 1976-10-21 Florin Stahl Walzwerk Rolled steel prodn. with softened edge - and strong core by two-step cooling heat-treatable steel
BE840896A (en) * 1976-04-16 1976-10-18 Centre Rech Metallurgique PROCESS FOR MANUFACTURING LAMINATED STEEL PRODUCTS
FR2445858A1 (en) * 1979-01-05 1980-08-01 Salzgitter Peine Stahlwerke WELDABLE CONCRETE STEEL AND PROCESS FOR OBTAINING SAME
JPS56119728A (en) * 1980-02-25 1981-09-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Manufacture of high tensile wire rod
DE3427557A1 (en) * 1983-09-09 1985-03-28 VEB Stahl- und Walzwerk "Wilhelm Florin", DDR 1422 Hennigsdorf Process for producing high-strength standard components for cold-upsetting steel
EP0496726A2 (en) * 1991-01-25 1992-07-29 EVG Entwicklungs- u. Verwertungs- Gesellschaft m.b.H. Method and installation for continuous manufacture of coiled wire

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 005, no. 195 (C - 083) 11 December 1981 (1981-12-11) *

Also Published As

Publication number Publication date
CZ20004844A3 (en) 2001-08-15
US20010011566A1 (en) 2001-08-09
MXPA00012712A (en) 2003-06-24
US6682612B2 (en) 2004-01-27
JP2001220624A (en) 2001-08-14
KR20010062528A (en) 2001-07-07
DE19962801A1 (en) 2001-06-28
CN1300648A (en) 2001-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10315418B3 (en) Thermomechanical treatment of round steel bars heated above the recrystallization temperature useful in the thermomechanical and heat treatment of steel
EP2663411A1 (en) Method for producing a hot-rolled flat steel product
DE2649019A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING SEAMLESS TUBES
DE102008010062A1 (en) Process for hot rolling and heat treatment of a strip of steel
EP2690184B1 (en) Produit plat en acier laminé à froid et son procédé de fabrication
EP2516075A2 (en) Thermomechanical treatment method
DE2454163A1 (en) METHOD OF CONTROLLING THE TEMPERATURE OF STEEL DURING HOT ROLLING ON A CONTINUOUS HOT ROLLING DEVICE
DE10315419B3 (en) Production of screw springs or stabilizers made from steel comprises comparing the heating temperature over the rod lengths and maintaining between the rollers
DE102007039013B3 (en) Production process for surface-decarbonized hot-rolled strip involves making strip, heating to decarbonizing heat, retaining in carbon-free atmosphere and cooling
DE3832014C2 (en) Process for the production of high-strength seamless steel tubes
DE102018132908A1 (en) Process for the production of thermo-mechanically produced hot strip products
DE3127373C2 (en) Process for the manufacture of seamless steel tubes for the petroleum industry
EP1111075A1 (en) Wire heat treating process
DE19612818C2 (en) Process for cooling warm-rolled steel profiles
DE4340568C2 (en) Process for the continuous tempering of steel wire
DE102020214427A1 (en) Method for producing a hot strip by means of a casting and rolling plant
DE2602656C2 (en) Process for the production of rolled steel for reinforcement purposes
DE3033500A1 (en) METHOD FOR THE DIRECT HEAT TREATMENT OF HOT ROLLED STEEL WIRE
DE3006695A1 (en) Induction heat treatment of railway rail head - produces fine sorbite in mushroom while simultaneously tempering web and foot of rail
DE102018132816A1 (en) Process for the production of thermo-mechanically produced profiled hot-rolled products
EP2543744A1 (en) Method and device for treating a steel product and steel product
DE2746961A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR TENDERING OF HOT-ROLLED STEEL BARS
AT396073B (en) Method for hot rolling and heat-treating bar stock
DE3926459A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF THERMOMECHANICALLY TREATED ROLLED STEEL
DD224871A1 (en) METHOD FOR PRODUCING PULL-HARDENER MATERIAL

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20001215

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

AKX Designation fees paid

Free format text: AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20030429

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20040615