EP1812609B1 - Method and device for shaping wire-shaped and rod-shaped starting materials close to finishing wire gauge - Google Patents
Method and device for shaping wire-shaped and rod-shaped starting materials close to finishing wire gauge Download PDFInfo
- Publication number
- EP1812609B1 EP1812609B1 EP05789611.0A EP05789611A EP1812609B1 EP 1812609 B1 EP1812609 B1 EP 1812609B1 EP 05789611 A EP05789611 A EP 05789611A EP 1812609 B1 EP1812609 B1 EP 1812609B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- rolling
- cooling
- semi
- temperature
- finished material
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 82
- 239000007858 starting material Substances 0.000 title description 93
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 title 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 137
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 106
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 84
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 82
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 28
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 19
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 14
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 7
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 claims 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 4
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 2
- 101100165177 Caenorhabditis elegans bath-15 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- 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
- C21D8/065—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires of ferrous alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
- B21B1/166—Rolling wire into sections or flat ribbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/004—Heating the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B45/0224—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for wire, rods, rounds, bars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B45/023—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes by immersion in a bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- 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
- C21D9/525—Heat 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- 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
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
- C21D9/5732—Continuous furnaces for strip or wire with cooling of wires; of rods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
- B21B1/18—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/004—Heating the product
- B21B2045/006—Heating the product in vacuum or in inert atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- 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
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/62—Continuous furnaces for strip or wire with direct resistance heating
Definitions
- flat profiles can be done in various ways, depending on the required material properties, the dimensions of the flat profiles to be produced and the intended use of the flat profiles.
- flat profiles are usually understood profile shapes in which the width of the cross section is not greater than 10-20 times the thickness.
- Such flat profiles are used for functional components and often wear parts in technical equipment, e.g. used for springs or the like. Components in the automotive, aircraft and space industry, in equipment construction and agricultural machinery.
- flat profiles are used as starting material e.g. used for the production of saws, saw blades, bushing chains for motorcycles and bicycles, rollers, rolling bearings, ski edges or also for piston rings.
- these flat profiles are mechanically highly stressed components whose strength properties, in addition to compliance with required cross-sectional shapes and dimensions, are of central importance.
- a channel-like and possibly flooded with inert gas channel 12 is provided as a compensation zone, within which the starting material 17 is evenly heated by balancing processes in the interior and thus before entering the rolling device 7 a uniform temperature profile within 17 of the starting material.
- the temperature of the starting material 17 drops from the resulting, for example, in the heating between the contact rollers 16 end temperature of z. B. 1020 ° Celsius to a lower temperature, so that within the compensation zone 12, a cooling of the starting material 17 to a temperature eg just above the A 3 temperature occurs.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur endmaßnahen Verformung von draht- und stabförmigem Vormaterial gemäß Oberbegriff des Anspruches 1, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß Anspruch 26.The present invention relates to a method for near net deformation of wire and rod-shaped starting material according to the preamble of
Die Herstellung von relativ schmalen und flachen Bändern aus Stahlmaterialien, im weiteren als Flachprofile bezeichnet, kann auf verschiedene Arten erfolgen, abhängig von den geforderten Werkstoffeigenschaften, den herzustellenden Abmessungen der Flachprofile und dem Einsatzzweck der Flachprofile. Unter Flachprofilen versteht man üblicherweise Profilformen, bei denen die Breite des Querschnittes nicht größer als 10-20 mal der Dicke ist. Derartige Flachprofile werden für funktionale Bauteile und vielfach auch Verschleißteile in technischen Einrichtungen, z.B. für Federn oder dgl. Bauteile in der Automobil-, Luftfahrzeug- und Raumfahrtindustrie, im Gerätebau und dem Landmaschinenbau verwendet. Auch werden derartige Flachprofile als Ausgangsmaterial z.B. für die Herstellung von Sägen, Sägeblättern, Buchsenketten für Motor- und Fahrräder, Rollen, Wälzlager, Skikanten oder auch für Kolbenringe verwendet. Häufig sind diese Flachprofile mechanisch hoch belastete Bauteile, deren Festigkeitseigenschaften neben der Einhaltung geforderter Querschnittsformen und -abmessungen von zentraler Bedeutung sind.The production of relatively narrow and flat bands of steel materials, hereinafter referred to as flat profiles, can be done in various ways, depending on the required material properties, the dimensions of the flat profiles to be produced and the intended use of the flat profiles. Under flat profiles are usually understood profile shapes in which the width of the cross section is not greater than 10-20 times the thickness. Such flat profiles are used for functional components and often wear parts in technical equipment, e.g. used for springs or the like. Components in the automotive, aircraft and space industry, in equipment construction and agricultural machinery. Also, such flat profiles are used as starting material e.g. used for the production of saws, saw blades, bushing chains for motorcycles and bicycles, rollers, rolling bearings, ski edges or also for piston rings. Frequently, these flat profiles are mechanically highly stressed components whose strength properties, in addition to compliance with required cross-sectional shapes and dimensions, are of central importance.
Bei üblicherweise geforderten Eigenschaften werden derartige Flachprofile häufig aus breiteren Stahlbändern durch Längsteilung herausgeschnitten, wodurch handelsübliche Stahlbänder als Ausgangsmaterial herangezogen werden können, die durch bekannte Warm- und/oder Kaltwalzvorgänge auf die entsprechenden Abmessungen gebracht werden können. Auch das Einstellen der Werkstoffeigenschaften ist bei derartigen Stahlbändern in der Regel unproblematisch, verändert sich doch bei der Längsteilung der Werkstoff der Flachprofile nicht mehr im Vergleich zu demjenigen der Stahlbänder. Derartig hergestellte Flachprofile haben jedoch den Nachteil, bestimmte aufgrund der späteren Verwendungen der Flachprofile benötigte oder vorteilhafte Gestaltungen der Kanten der Flachprofile nicht aufzuweisen, die für die Gebrauchstüchtigkeit bzw. Lebensdauer daraus hergestellter Bauteile durchaus gewichtige Vorteile haben. So muß nach der Längsteilung von Stahlbändern aus breiten Stahlbändern eine Kantenformung durch zusätzliche Bearbeitungsverfahren nach dem Längsteilen extra angearbeitet werden, wodurch zusätzliche Kosten entstehen.In commonly required properties of such flat profiles are often cut out of wider steel strips by longitudinal division, which commercially available steel strips can be used as starting material, which can be brought by known hot and / or cold rolling operations to the appropriate dimensions. The setting of the material properties is usually unproblematic in such steel bands, but changes in the longitudinal division of the material of the flat profiles no longer compared to that of the steel strips. However, flat profiles produced in this manner have the disadvantage of not having certain or advantageous configurations of the edges of the flat profiles required or required due to the later uses of the flat profiles, which have quite important advantages for the serviceability or service life of components produced therefrom. Thus, after the longitudinal division of steel strips made of wide steel strips, edge forming must be worked on by additional machining processes after longitudinal slitting, resulting in additional costs.
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung derartiger Flachprofile besteht im Ziehen der Werkstoffe als Draht durch entsprechend geformte Ziehmatrizen, die die benötigten Profilquerschnitte und deren Feingeometrie wie auch die Kantenausgestaltung automatisch herstellen. Problematisch am für die Drahtherstellung ansonsten weit verbreiteten Ziehen entsprechender Flachprofile sind zum Einen die relativ geringen erreichbaren Ziehgeschwindigkeiten aufgrund des sonst übermäßig ansteigenden Verschleißes der Ziehformen, zum anderen die beim Ziehen entsprechender Werkstoffe auftretende Kaltverfestigung der Werkstoffe aufgrund der Umformung, die nur durch aufwendige Zwischen-Wärmebehandlungen der gezogenen Drähte wieder rückgängig gemacht werden kann. Dadurch ist eine derartige Herstellung von Flachprofilen aufwendig und technisch nicht ohne Probleme.Another way to produce such flat profiles is to pull the materials as a wire by appropriately shaped drawing dies that automatically produce the required profile cross-sections and their fine geometry as well as the edge design. The problem with the drawing of corresponding flat profiles, which are otherwise widespread for wire production, is, on the one hand, the relatively low pull rates that can be achieved due to the otherwise excessively high wear on the drawing molds, and, on the other hand, the strain hardening of the materials due to the forming which occurs when drawing appropriate materials, which can only be achieved by expensive intermediate heat treatments the drawn wires can be reversed. As a result, such a production of flat profiles consuming and technically not without problems.
Es ist weiterhin bekannt, entsprechende Flachprofile durch Kaltwalzen herzustellen, indem durch relativ geringe Querschnittsabnahmen ein z.B. als Runddraht ausgeführtes Ausgangsmaterial nach und nach und abhängig von der jeweiligen Verformung durch Kaltwalzen in ein Flachprofil umgeformt wird. Hierbei ist es auch möglich, durch entsprechende Technologieführung die Abmessungen und die geforderten Kantengestaltungen zu gewährleisten. Nachteilig ist hierbei aber wie bei allen Kaltwalzverfahren, daß die kalt gewalzten Materialien ähnlich wie beim Ziehen einer entsprechenden Kaltverfestigung unterliegen und daher analog zur notwendigen Wärmebehandlung beim Ziehen ebenfalls zwischenbehandelt werden müssen. Gerade bei starken Querschnittsveränderungen ist aber dadurch eine häufige Zwischenglühung der Werkstoffe im Verlauf des Kaltwalzens erforderlich.It is also known to produce corresponding flat profiles by cold rolling by a relatively small cross-sectional decreases, for example, as a round wire running starting material gradually and depending on the deformation by cold rolling is formed into a flat profile. It is also possible to ensure the dimensions and the required edge shapes by appropriate technology management. The disadvantage here, however, as in all cold rolling, that the cold-rolled materials similar to pulling a corresponding strain hardening subject and therefore must be treated in the same way analogous to the necessary heat treatment during drawing. Especially with strong cross-sectional changes but this is a frequent intermediate annealing of the materials in the course of cold rolling required.
Es ist daher ein Ansatz zur Weiterentwicklung des Walzens von Flachprofilen aus drahtartigem Ausgangsmaterial bekannt geworden, bei dem nach der
In der
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich des Verfahrens zur Durchlaufvergütung von Bandstahl aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1, hinsichtlich der zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 26.The solution of the object according to the invention results with regard to the method for continuous running of strip steel from the characterizing features of
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung gemäß Anspruch 1 geht aus von einem Verfahren zur walztechnischen Verformung von draht- und stabförmigem Vormaterial, insbesondere zum Walzen von Flachprofilen aus Walzdraht, bei dem in einer Aufheizstation die Erwärmung des Vormaterials auf eine gewünschte Temperatur erfolgt, das Vormaterial in mindestens einem Walzvorgang verformt und anschließend abgekühlt wird. Ein derartiges gattungsgemäßes Verfahren wird dadurch weiter entwickelt, daß nach der Erwärmung des unverformten Vormaterials in der Aufheizstation das Vormaterial anschließend in einer Kühlstation aufweisend ein temperiertes Metallbad zur Einstellung einer Walztemperatur auf eine vorgebbare Temperatur zur Einstellung eines vorgebbaren Gefüges über eine Einwirkzeit abgekühlt, bei dieser Temperatur endmaßnah walztechnisch in ein Flachprofil verformt und anschließend entsprechend einzustellender Gefügeeigenschaften abgekühlt und/oder nachbehandelt wird. Durch die gezielte Abkühlung des Werkstoffes auf die gewünschte Walztemperatur vor der Durchführung des Walzvorganges kann trotz der vorherigen Erhitzung des Werkstoffes auf eine zur Auslösung der gewünschten Gefügeumwandlungen benötigte, in der Regel höhere Temperatur erreicht werden, daß vor dem Walzen des Vormaterials genau das Ausgangsgefüge eingestellt werden kann, das zusammen mit der Veränderung des Werkstoffes aufgrund des Walzens und einer dem Walzen ggf. nachgeschalteten Nachbehandlung des Flachprofiles die gewünschten Gefügeeigenschaften des Flachprofiles gewährleistet. Hierbei ist durch die Erhitzung des Vormaterials auf z.B. eine Temperatur, die eine sichere Austenitiserung oberhalb der A3-Temperatur gewährleistet, eine entsprechende Gefügeumwandlung sicher gestellt, die dann durch die gezielte Abkühlung des Vormaterials auf die zum Walzen benötigte Temperatur einen Gefügezustand einstellt, der im wesentlichen die Ausgangsbasis zur Veränderung des Gefüges des Flachprofils hin zum fertigen, endmaßnahen Querschnitt erlaubt. Hier können sich noch weitere Nachbehandlungen wie Abkühlungen und Vergütungen anschließen, die eine weitere Veränderung der Gefügeeigenschaften erlauben. Damit ist eine Möglichkeit gefunden worden, eine endmaßnahe Verformung von aus Stahlwerkstoffen hergestellten Flachprofilen im warmen Zustand mit einer gezielten Gefügeeinstellung im Hinblick auf einzustellende Werkstoffkennwerte zu kombinieren, die die Nachbehandlung derart erzeugter Flachprofile minimiert.The invention according to
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Erwärmung des Vormaterials in der Aufheizstation auf eine Temperatur oberhalb der A3-Temperatur des γ-Mischkristalls (Austenit) erfolgt. Hierdurch können aus einem austenitisierten Gefüge als Ausgangsgefüge vor dem Walzen des Vormaterials verschiedenste Gefüge erzeugt werden, die den verschiedenen für die typischen Anwendungen der Flachprofile benötigten Eigenschaften des Stahlwerkstoffes entsprechen und damit ein weites Einsatzgebiet entsprechend hergestellter Flachprofile ermöglichen.It is particularly advantageous if the heating of the starting material in the heating station is at a temperature above the A 3 temperature of the γ mixed crystal (austenite). As a result, a variety of microstructures can be produced from an austenitized structure as a starting structure before rolling the starting material, which correspond to the various properties of the steel material required for the typical applications of the flat profiles and thus enable a wide field of application of correspondingly produced flat profiles.
Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die Erwärmung des Vormaterials in der Aufheizstation auf eine Temperatur im Bereich des α/γ-Mischkristalls (Ferrit/Austenit) erfolgt. Hierdurch kann gezielt insbesondere für kohlenstoffärmere Stähle ein vorteilhaftes Ausgangsgefüge für das anschließende Walzen eingestellt werden.Another embodiment of the method according to the invention provides that the heating of the starting material in the heating station to a temperature in the region of the α / γ mixed crystal (ferrite / austenite) takes place. As a result, it is possible in particular to set an advantageous starting structure for the subsequent rolling, in particular for steels of lower carbon content.
Denkbar ist es in einer anderen Ausgestaltung auch, daß die Erwärmung des Vormaterials in der Aufheizstation auf eine Temperatur dicht unter den A1-Punkt erfolgt. Hierdurch können wieder andere Prozesse der Gefügeumwandlung bei der Walzung des Vormaterials ausgelöst werden, die zu einem weiteren Spektrum der Gefügeausbildung des gewalzten und ggf. nachbehandelten Flachprofils führt.It is also conceivable in another embodiment that the heating of the starting material takes place in the heating station to a temperature close to the A 1 point. As a result, other processes of structural transformation during the rolling of the starting material can be triggered again, which leads to a further spectrum of structural formation of the rolled and possibly post-treated flat profile.
Von wesentlichem Vorteil für die Durchführung des Verfahrens ist es, wenn als Vormaterial Runddraht oder Ovaldraht verwendet wird. Unter Runddraht sei in diesem Zusammenhang nicht nur Draht mit einem kreisrunden Querschnitt verstanden, der z.B. walztechnisch oder ziehtechnisch hergestellt werden kann, sondern allgemein Draht jeglichen Querschnittes, der zur Verformung durch walztechnische Mittel hin zu einem Flachprofil geeignet ist. Entsprechende Ovaldrähte weisen hierbei einen ovalen Querschnitt auf. Hierbei wird in der Regel die freie Breitung des Runddrahtes oder Ovaldrahtes bei einer Walzbearbeitung ausgenutzt, um einerseits geforderte Eigenschaftsänderungen hinsichtlich der Geometrie des Flachprofiles hervorzurufen und andererseits die geforderten Gefügeeigenschaften und damit die Werkstoffeigenschaften des fertigen Flachprofiles hervorzurufen. Derartiger Runddraht oder Ovaldraht ist ein handelsübliches Vormaterial und kann in vielfältigen Zusammensetzungen und Legierungen handelsüblich bezogen werden, wodurch die Kosten für derartigen Runddraht oder Ovaldraht relativ günstig sind.Of significant advantage for carrying out the method is when used as a starting material round or oval wire. Under round wire in this context, not only wire with a circular cross-section understood, for example, can be made by rolling or drawing technology, but generally wire any cross-section, which is suitable for deformation by rolling technical means towards a flat profile. Corresponding Ovaldrähte here have an oval cross-section. In this case, the free expansion of the round wire or oval wire is usually utilized in a rolling process, on the one hand to cause required property changes in terms of the geometry of the flat profile and on the other hand to cause the required microstructural properties and thus the material properties of the finished flat profile. Such round wire or Oval wire is a commercially available starting material and can be obtained commercially in a wide variety of compositions and alloys, whereby the costs for such round wire or oval wire are relatively favorable.
Denkbar ist es hierbei, daß der Runddraht oder Ovaldraht als aufwickelbares Vormaterial das Verfahren durchläuft. Hierdurch ist eine quasi kontinuierliche Verarbeitung des üblicherweise auf Ringen angelieferten Runddrahtes oder Ovaldrahtes möglich, der als aufgewickeltes Coil des fertigen Flachprofils ebenfalls als aufwickelbares Fertigmaterial wieder weiter verarbeitet werden kann. Es ist in einer anderen Ausgestaltung aber auch denkbar, daß der Runddraht oder Ovaldraht als stangenartiges Vormaterial das Verfahren durchläuft, wobei das stangenartige Vormaterial entsprechend ebenfalls stangenartige Flachprofile ergibt.It is conceivable here that the round wire or oval wire runs through the process as windable starting material. As a result, a quasi-continuous processing of the usually supplied on rings round wire or Ovaldrahtes is possible, which can also be further processed as a wound coil of the finished flat profile as windable finished material. It is also conceivable in another embodiment that the round wire or oval wire as a rod-like starting material passes through the process, wherein the rod-like starting material accordingly also rod-like flat profiles results.
Von Vorteil ist es, wenn als Vormaterial unlegierte oder niedriglegierte Kohlenstoffstähle verwendet werden. Derartige unlegierte oder niedriglegierte Kohlenstoffstähle bilden das Ausgangsmaterial zur Herstellung vieler verschiedener Bauteile und Komponenten und bieten für den Einsatz erfindungsgemäß hergestellter Flachprofile eine breite Palette von Anwendungsbereichen.It is advantageous if unalloyed or low-alloyed carbon steels are used as the starting material. Such unalloyed or low-alloyed carbon steels form the starting material for the production of many different components and components and offer a wide range of application areas for the use of flat profiles produced according to the invention.
Denkbar ist es hierbei, daß die Erwärmung des Vormaterials in der Aufheizstation auf eine Temperatur oberhalb des A3-Punktes erfolgt. Eine derartige Temperatur des Vormaterials liegt für die üblicherweise hierbei benutzten Stähle deutlich im Bereich des Austenits, so daß die bei der Austenitisierung ablaufenden Gefügeveränderungen die Basis für eine Reihe von üblichen Änderungen der Werkstoffeigenschaften im Hinblick auf die zu erzielenden Werkstoffeigenschaften der Flachprofile bilden.It is conceivable here that the heating of the starting material takes place in the heating station to a temperature above the A 3 point. Such a temperature of the starting material is clearly in the range of austenite for the steels usually used in this case, so that the austenitizing occurring structural changes form the basis for a number of conventional changes in material properties with respect to the material properties of the flat profiles to be achieved.
Eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin gesehen werden, wenn die Abkühlung in der Kühlstation das Vormaterial vor dem Walzen auf eine Temperatur zur Einstellung eines Austenitgefüges nur wenig oberhalb der A3-Temperatur von etwa 800°C abkühlt. Hierdurch wird der Walzvorgang selbst noch in der Ausprägung des Gefüges des Vormaterials als Austenitgefüge vorgenommen, wodurch noch entsprechend einfach Diffusionsvorgänge ablaufen können und die Beeinflussung der beabsichtigten Gefügeänderungen kontrolliert vorgenommen werden kann.A first embodiment of the method according to the invention can be seen therein, when the cooling in the cooling station cools the starting material before rolling to a temperature for setting an austenite microstructure only slightly above the A 3 temperature of about 800 ° C. As a result, the rolling process itself is made in the form of austenite microstructure even in the expression of the microstructure of the starting material, which can still proceed correspondingly simple diffusion processes and the influence of the intended microstructural changes can be made controlled.
Hierzu wird in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung dieser Ausprägung des Verfahrens nach dem Walzen des Flachprofiles im Temperaturbereich des Austenitgefüges direkt anschließend eine Abkühlung des Austenitgefüges zur Umwandlung in ein Sorbitgefüge durchgeführt. Dieses Sorbitgefüge ist sehr feinlamellar ausgebildet und bietet die besten Voraussetzungen für bestimmte Einsatzbereiche derartiger Flachprofile.For this purpose, in a further advantageous embodiment of this embodiment of the method, after the rolling of the flat profile in the temperature range of the austenite microstructure, a cooling of the austenite microstructure for conversion into a sorbitol structure is then carried out directly afterwards. This sorbitol structure is very fine-lamellar and offers the best conditions for certain applications of such flat profiles.
Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin gesehen werden, wenn die Abkühlung in der Kühlstation das Vormaterial vor dem Walzen auf eine Temperatur zur Einstellung eines Patentiergefüges, z.B. für einen Stahl C75 zwischen 400-550°C abkühlt. Ein derartiges Patentiergefüge wird gebildet aus einem feinstreifigen Perlit und eignet sich besonders gut z.B. zum weiteren Kaltziehen entsprechender Flachprofile oder auch für Einsatzbereiche der Flachprofile, bei denen hohe Zugfestigkeiten mit guter Zähigkeit der Werkstoffe kombiniert werden müssen. Eine entsprechend langsame Abkühlung des Patentiergefüges aus der Perlitstufe schließt sich dabei üblicherweise dem Walzen an. Die Ausbildung eines Patentiergefüges (entsprechendes gilt auch für die nachfolgend angeführten Bainitgefüge und Austenitgefüge) erfolgt bei jedem hier relevanten Werkstoff aufgrund seiner Zusammensetzung bei einer anderen Temperatur, diese ist jedoch für jeden Werkstoff bekannt und charakteristisch. Die Zusammenhänge zwischen den Gefügeausprägungen und den jeweiligen Temperaturen und Prozeßführungen der unterschiedlichen Werkstoffe lassen sich dabei aus sog. Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubildern ablesen (sog. ZTU-Schaubilder). Daher wird im folgenden unter der Temperatur zur Einstellung eines Patentiergefüges (respektive eines Bainitgefüges oder eines Austenitgefüges) eine zwar für jeden hier relevanten Werkstoff unterschiedliche, bei Vorgabe eines entsprechenden Werkstoffes aber eindeutige Temperatur verstanden, für die nur rein beispielhaft für einen Stahl C75 auch konkrete Werte angegeben sind. Ansonsten weiß der Fachmann für jeden hier relevanten Werkstoff, welche Temperaturen er für die Einstellung eines Patentiergefüges respektive eines Bainitgefüges oder eines Austenitgefüges einstellen muß.Another embodiment of the method according to the invention can be seen in that the cooling in the cooling station, the pre-material before rolling to a temperature for setting a Patentiergefüges, e.g. for a steel C75 between 400-550 ° C cools. Such a patenting structure is formed from a fine-grained pearlite and is particularly well suited e.g. for further cold drawing corresponding flat profiles or for applications of flat profiles, where high tensile strengths must be combined with good toughness of the materials. A correspondingly slow cooling of the patenting structure from the pearlite stage usually follows the rolling process. The formation of a Patentiergefüges (the same applies to the below-mentioned bainite and austenite) takes place in each material relevant here due to its composition at a different temperature, but this is known and characteristic of each material. The relationships between the structure characteristics and the respective temperatures and process control of the different materials can be read off from so-called time-temperature conversion diagrams (so-called ZTU diagrams). Therefore, below the temperature for setting a Patentiergefüges (respectively a bainite or austenite) a although for each relevant material different, but with specification of a corresponding material but unique temperature understood for the purely exemplary of a steel C75 also concrete values are indicated. Otherwise, the person skilled in the art knows for each material relevant here which temperatures he has to set for setting a patenting structure or a bainite structure or an austenitic structure.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin gesehen werden, wenn die Abkühlung in der Kühlstation das Vormaterial vor dem Walzen auf eine Temperatur zur Einstellung eines Bainitgefüges, z.B. für einen Stahl C75 zwischen 275-370°C abkühlt. Hierbei wird das Vormaterial im Gegensatz zur Einstellung eines Patentiergefüges noch weiter abgekühlt, bis das Walzen des Vormaterials in einem Gefügezustand des Zwischenstufengefüges Bainit ausgeführt wird, in dem aufgrund der niedrigen Temperatur Diffusionsvorgänge weitgehend unterbunden sind und sich durch das Umklappen von Austenitbereichen im Werkstoff α-Gitterbereiche bilden. Hieran scheidet sich dann feinkörniger Zementit mit den vorteilhaften Wirkungen für die Gefügeeigenschaften aus.A further embodiment of the method according to the invention can be seen therein, when the cooling in the cooling station, the starting material before rolling to a temperature for setting a Bainitgefüges, eg for a steel C75 between 275-370 ° C cools. Here, the starting material is still cooled in contrast to the setting of a Patentiergefüges until the rolling of the starting material is carried out in a structural state of the intermediate bainite in which due to the low temperature diffusion processes are largely prevented and by folding over austenite in the material α-grid areas form. This then separates fine-grained cementite with the beneficial effects on the microstructural properties.
Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin gesehen werden, wenn die Abkühlung in der Kühlstation das Vormaterial vor dem Walzen auf eine Temperatur zur Einstellung eines unterkühlten Austenitgefüges, z.B. für einen Stahl C75 zwischen 220-280°C abkühlt. Durch entsprechend schnelle Abkühlung des Gefüges aus dem Austenit werden sonst ablaufende Umwandlungsvorgänge verzögert oder können erst gar nicht oder nicht wesentlich auftreten, so daß das Walzen eines derart schnell abgekühlten, unterkühlten Austenitgefüges die Möglichkeit bietet, die Umwandlung weitgehend oder ausschließlich zu einem Martensitgefüge mit dem bekannten nadeligen Härtungsgefüge vorzunehmen, wodurch entsprechend hochfeste Werkstoffe erzeugt werden, können, mit denen in weiterer Ausgestaltung z.B. auch direkt anschließend eine Anlaßbehandlung mit einer Abkühlung des Flachprofiles vor dem Aufwickeln durchgeführt werden kann. Durch die Anlaßbehandlung wird der Werkstoff hinsichtlich Härte und Zähigkeit noch einmal verändert und erreicht damit hohe Härte bei gleichwohl guten mechanischen Festigkeitseigenschaften.An alternative embodiment of the method according to the invention can be seen in that the cooling in the cooling station, the pre-material before rolling to a temperature for adjusting a supercooled austenite microstructure, e.g. for a steel C75 between 220-280 ° C cools. By correspondingly rapid cooling of the structure of the austenite otherwise running conversion processes are delayed or can not or not significantly occur, so that the rolling of such a rapidly cooled, supercooled Austenitgefüges offers the possibility largely or exclusively to a martensite with the known To make needle-like hardened structure, whereby correspondingly high-strength materials are produced, with which in another embodiment, for example also directly afterwards a tempering treatment can be performed with a cooling of the flat profile before winding. By tempering the material is changed again in terms of hardness and toughness and thus achieves high hardness with good mechanical strength properties.
Denkbar ist jedoch bei einem Walzen des Vormaterials als unterkühlter Austenit, daß nach dem Walzen des Flachprofiles direkt anschließend eine Vergütungsbehandlung ohne Abschreckung des unterkühlten Austenitgefüges, aber mit einer Anlaßbehandlung möglicherweise zur Bildung eines Bainitgefüges und eine Anlaßbehandlung mit einer Abkühlung des Flachprofils vor dem Aufwickeln durchgeführt wird. Hierbei wird statt der vorstehend beschriebenen Martensitbildung das Zwischenstufengefüge Bainit erzeugt, das die ebenfalls schon vorstehend vorteilhaften Eigenschaften aufweist.However, it is conceivable in a rolling of the starting material as supercooled austenite, that after the rolling of Flachprofiles directly followed by a tempering without quenching the supercooled Austenitgefüges, but with a tempering treatment possibly to form a bainite and a tempering treatment with a cooling of the flat profile before winding is performed , In this case, instead of the above-described martensite formation, the intermediate-layer structure bainite is produced which also has the properties already advantageous above.
Weiterhin wäre es auch denkbar, ohne Erzeugung von unterkühltem Austenit direkt wie schon vorstehend beschrieben in der Austenitphase zu walzen, nach dem Walzen des Flachprofiles im Temperaturbereich des Austenitgefüges zur Martensitbildung abzuschrecken, aber direkt anschließend eine Anlaßbehandlung und eine Abkühlung des Flachprofiles vor dem Aufwickeln durchzuführen. Hiermit wird ein angelassenes Martensitgefüge hergestellt, das ebenfalls die schon genannten Vorteile aufweist.Furthermore, it would also be conceivable, without generating undercooled austenite directly to roll as described above in the austenite phase, deter after the rolling of the flat profile in the temperature range of the austenite microstructure for martensite, but then immediately perform a tempering treatment and cooling of the flat profile before winding. Hereby a tempered Martensitgefüge is produced, which also has the advantages already mentioned.
Von Vorteil bei allen diesen unterschiedlichen Verfahrensführungen ist es, wenn das Vormaterial während des Walzvorganges zumindest auf der nach dem Abkühlen des Vormaterials in der Kühlstation eingestellten Temperatur gehalten wird. Hierdurch verändert sich das Gefüge während des Walzens nicht oder nicht zu stark, so daß das Walzen allein keine Gefügeänderungen auslöst. Hierfür muß ggf. je nach Ausgestaltung des Walzvorganges im Hinblick auf die in das Vormaterial dabei eingebrachte Umformungsarbeit und die dadurch auftretende Temperaturveränderung des Vormaterials entweder Wärme aus der Walzzone abgeführt werden, z.B. bei hohe Umformungsgraden, oder z.B. bei geringen Umformungen das Vormaterial z.B. durch Temperieren der Walzen auf der gewünschten Temperatur durch Wärmezufuhr gehalten werden.An advantage of all these different process guides is when the starting material is held during the rolling process at least on the set after cooling of the starting material in the cooling station temperature. As a result, the structure does not change during rolling or not too strong, so that the rolling alone causes no structural changes. For this purpose, depending on the configuration of the rolling process, heat may have to be removed from the rolling zone, for example in view of the deformation work introduced into the starting material and the resulting temperature change of the starting material, e.g. at high degrees of transformation, or e.g. at low conversions, the starting material e.g. be maintained by heating the rollers at the desired temperature by supplying heat.
Weiterhin ist es denkbar, daß abhängig von der Wahl der durchzuführenden Verfahrensführung das Vormaterial nach dem walztechnischen Umformen zum endmaßnahen Flachprofil einer weiteren Kühlung, insbesondere einer Schnellkühlung unterworfen wird. Hierzu kann der dann schon als Flachprofil vorliegende Werkstoff z.B. einer Wasserkühlung oder dgl. bekannten Kühlverfahren unterworfen werden.Furthermore, it is conceivable that depending on the choice of process to be carried out, the starting material is subjected to the near-net edge flat profile of further cooling, in particular a rapid cooling after the rolling technical forming. For this purpose, the material which is already present as a flat profile may be e.g. a water cooling or the like. Well-known cooling methods are subjected.
Sinnvoll kann es weiterhin sein, wenn die Schnellkühlung das gewalzte Flachprofil zumindest unter die Temperaturgrenze für das Ablaufen von Oxidationsvorgängen an der Oberfläche des Flachprofile abkühlt und damit dafür sorgt, daß Verzunderungsvorgänge oder dgl. nicht mehr oder nicht mehr in unzulässigem Maße ablaufen können.It can also be useful if the rapid cooling cools the rolled flat profile at least below the temperature limit for the course of oxidation processes on the surface of the flat profiles and thus ensures that Verzunderungsvorgänge or the like. No longer or no longer can proceed to an inadmissible extent.
Von Vorteil ist es, wenn die Abkühlung des Vormaterials nach dem Durchlaufen der Aufheizstation und vor dem Walzen in einem temperierten Metallbad erfolgt. Derartige temperierte Metallbäder sind grundsätzlich bekannt und erprobt und bieten die Möglichkeit, durchlaufende Metallbänder gezielt und genau zu temperieren und auch auf einer einmal vorgegebenen Temperatur zu halten, um entsprechende Ausgleichsvorgänge ablaufen zu lassen, ohne daß die Oberflächen der Metallbänder einer unzulässigen Oxidation ausgesetzt werden.It is advantageous if the cooling of the starting material takes place after passing through the heating station and before rolling in a tempered metal bath. Such tempered metal baths are basically known and tested and provide the Possibility of tempering continuous metal strips precisely and precisely and also to maintain them at a predetermined temperature in order to allow corresponding compensating processes to take place without exposing the surfaces of the metal strips to unacceptable oxidation.
Hier kann in weiterer Ausgestaltung auch daran gedacht werden, daß das Vormaterial zur Abkühlung des Vormaterials nach dem Durchlaufen der Aufheizstation eine vorgebbare Zeit in dem temperierten Metallbad verbleibt, insbesondere das temperierte Metallbad eine vorgebbare Zeit durchläuft, um die schon angesprochenen Ausgleichsvorgänge zur Temperierung des ganzen Querschnittes des Vormaterials ablaufen zu lassen.Here, in a further embodiment, it can also be thought that the starting material for cooling the starting material after passing through the heating station remains a predetermined time in the tempered metal bath, in particular the tempered metal bath passes through a predetermined time to the already mentioned compensating processes for controlling the temperature of the entire cross section of the starting material.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Aufheizung des Vormaterials mittels induktiver Erwärmung und/oder konduktiver Erwärmung und/oder mittels flüssiger Metallbäder erfolgt. Selbstverständlich sind auch andere, hier nicht näher angesprochene Aufheizungsmethoden denkbar, die in der Metallurgie bekannt und üblich sind.It is furthermore advantageous if the heating of the primary material takes place by means of inductive heating and / or conductive heating and / or by means of liquid metal baths. Of course, other, not discussed in detail heating methods are conceivable, which are known and customary in metallurgy.
Eine Verbesserung der Oberfläche des Flachprofiles läßt sich erreichen, wenn die Aufheizung des Vormaterials unter Schutzgaseinfluß durchgeführt wird. Hierdurch werden schon bei der Aufheizung des Vormaterials auftretende Oxidationsvorgänge unterbunden, die sich dann natürlich auch nicht durch die ganze Prozeßführung fortpflanzen und damit auch keine späteren Maßabweichungen oder Oberflächendefekte hervorrufen können.An improvement in the surface of the flat profile can be achieved if the heating of the starting material is carried out under inert gas. As a result, occurring during the heating of the starting material oxidation processes are prevented, which then of course not propagate through the whole process control and thus can cause any later deviations or surface defects.
Denkbar ist es weiterhin, daß zwischen Aufheizstation und Kühlstation eine Vergleichmäßigungseinrichtung für einen Temperaturausgleich innerhalb des aufgeheizten Vormaterials durchlaufen wird, wobei in weiterer Ausgestaltung die Vergleichmäßigung der Temperatur innerhalb des aufgeheizten Vormaterials nach dem Durchlaufen der Aufheizstation unter Schutzgaseinfluß durchgeführt werden kann.It is also conceivable that a homogenizing device for temperature compensation within the heated starting material is passed through between heating station and cooling station, wherein in a further embodiment, the homogenization of the temperature within the heated starting material after passing through the heating station under protective gas influence can be performed.
Die Erfindung betrifft gemäß Anspruch 26 weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß Anspruch 1, bei der die Vorrichtung in Durchlaufrichtung des Vormaterials eine Wickel-/Abzugseinrichtung für das Abwickeln des aufwickelbaren Vormaterials oder eine Zuführeinrichtung für das stangenförmige Vormaterial, eine Aufheizstation, eine Kühlstation zur Einstellung einer Walztemperatur, eine, Walzstation, eine Kühlstrecke und eine Wickel-/Abzugseinrichtung zum Aufwickeln des aufwickelbaren Flachprofils oder eine Abführeinrichtung für das stangenförmige Flachprofil aufweist. Diese Grundkonfiguration der Vorrichtung ermöglicht die Durchführung der grundlegenden Verfahrensvarianten, bei denen nach dem Aufheizen eine gezielte Abkühlung des Vormaterials auf eine Temperatur vorgenommen wird, die ein Walzen des Vormaterials mit einem Gefüge entweder als Austenitgefüge, als Patentiergefüge, als Bainitgefüge oder als unterkühlter Austenit zuläßt. Hierbei kann abhängig von dem Gradienten der Abkühlung und der Abkühlzeit das entsprechende Gefüge eingestellt werden. Weitere Nachbehandlungen oder auch Zwischenvorgänge können sich durch Zwischenschaltung oder Nachschaltung entsprechender zusätzlicher Vorrichtungskomponenten durchgeführt werden wie z.B. dem Walzen nachfolgende Wärmebehandlungsvorgänge wie etwa beim Vergüten oder auch Temperiervorgänge wie etwa das Halten des Vormaterials bei bestimmter Temperatur über eine definierte Zeitspanne, um Ausgleichsvorgänge innerhalb des Materials ablaufen lassen zu können.The invention further relates to a device for carrying out a method according to
Von Vorteil ist es, wenn die Walzstation mindestens eine Walzeinrichtung, vorzugsweise mehrere hintereinander geschaltete Walzeinrichtungen aufweist. Hierdurch kann durch gezielte Gestaltung und auch Hintereinanderordnung mehrerer Walzeinrichtungen eine schonende Umformung des Vormaterials beim Walzen erzielt werden.It is advantageous if the rolling station has at least one rolling device, preferably a plurality of rolling devices connected in series. As a result, a careful transformation of the starting material during rolling can be achieved by targeted design and also sequential arrangement of several rolling devices.
Denkbar ist es weiterhin, daß im Bereich der mindestens einen Walzeinrichtung eine Temperaturüberwachung zur Erfassung der Temperatur des Vormaterials vor/und oder nach dem Walzen angeordnet ist, mit der z.B. in Bezug auf die Gefügeausbildung unzulässige Temperaturveränderungen während des Walzens erkannt und z.B. durch gezielte Wärmeeinbringung in die Walzen etwa durch Temperieren der Walzen abgestellt werden können.It is also conceivable that in the region of the at least one rolling device, a temperature monitoring for detecting the temperature of the starting material before / and / or after rolling is arranged, with the e.g. in terms of microstructure, detected impermissible temperature changes during rolling and e.g. can be turned off by targeted heat input into the rollers, for example by tempering the rollers.
Für die gezielte Erwärmung des Vormaterials ist es von Vorteil, wenn zur Aufheizung des Vormaterials mittels konduktiver Erwärmung stromdurchflossene Kontaktrollen im Einlaufbereich der Vorrichtung für das Vormaterial angeordnet sind. Eine derartige, grundsätzlich bekannte konduktive Erwärmung des Vormaterials erlaubt eine gut steuerbare Erwärmung und damit Gefügeumwandlung des Vormaterials.For the targeted heating of the starting material, it is advantageous if, for the heating of the starting material by means of conductive heating current-carrying contact rollers are arranged in the inlet region of the device for the starting material. Such, basically known conductive heating of the starting material allows a well controllable heating and thus structural transformation of the starting material.
Eine besonders günstige Abkühlung des Vormaterials läßt sich realisieren, wenn die Kühlstation zur Einstellung einer Walztemperatur ein temperiertes Metallbad aufweist. Ein derartiges temperiertes, etwa ein Metallbad aus einer Blei-Wismut-Legierung, wird schon vielfach benutzt und ist daher hinsichtlich seines Verhaltens bekannt und erprobt. Damit läßt sich aber auch bei relativ längeren Durchlaufzeiten des Vormaterials durch ein derartiges Metallbad eine sichere Temperierung des Vormaterials bei gleichzeitiger Verhinderung von Oxidationsvorgängen auf der Oberfläche des Vormaterials gewährleisten.A particularly favorable cooling of the starting material can be realized if the cooling station has a tempered metal bath for setting a rolling temperature. Such a tempered, such as a metal bath of a lead-bismuth alloy, is already widely used and is therefore known and tested in terms of its behavior. However, it is also possible to ensure a reliable temperature control of the primary material while simultaneously preventing oxidation processes on the surface of the primary material even with relatively longer throughput times of the primary material through such a metal bath.
Denkbar ist es hierbei, daß das temperierte Metallbad vor und nach der Walzstation angeordnet ist. Je nach Verfahrensführung kann bei entsprechender Abstimmung der Aufheiztemperatur in der Aufheizstation direkt aus der Austenitphase heraus gewalzt werden, so daß das Metallbad dann die Temperierung des gewalzten Flachprofils für die Bildung von bainitischem Zwischenstufengefüge übernimmt. In anderen Fällen wird das Metallbad zur gezielten Abkühlung des Vormaterials auf die Walztemperatur genutzt und muß naturgemäß dann vor der Walzstation angeordnet werden. Hierbei kann in weiterer Ausgestaltung das temperierte Metallbad eine Wickel- und/oder Umlenkeinrichtung aufweisen, über die das Vormaterial während der Verweildauer im temperierten Metallbad geführt wird. Die Wickel- bzw. Umlenkeinrichtung kann dabei auch Pufferfunktion für nachgelagerte Vorrichtungsstationen übernehmen.It is conceivable here that the tempered metal bath is arranged before and after the rolling station. Depending on the process, the heating temperature in the heating station can be rolled directly out of the austenite phase with appropriate tuning, so that the metal bath then takes the tempering of the rolled flat profile for the formation of bainitic interstitial structure. In other cases, the metal bath is used for targeted cooling of the starting material to the rolling temperature and must of course then be placed in front of the rolling station. In this case, in a further embodiment, the tempered metal bath having a winding and / or deflection, over which the starting material is guided during the residence time in the temperature-controlled metal bath. The winding or deflection can also take over buffer function for downstream device stations.
Für bestimmte Varianten der Verfahrensführung ist es von Vorteil, wenn in der Kühlstrecke eine Wasserkühlung das Flachprofil mit hohem Temperaturgradienten abkühlt. Hierdurch werden nach dem Walzen erzielte Gefügestrukturen durch die schnelle Abkühlung quasi eingefroren und bleiben auch bei tieferen Temperaturen erhalten.For certain variants of the process control, it is advantageous if, in the cooling section, water cooling cools the flat profile with a high temperature gradient. As a result, microstructures achieved after rolling are virtually frozen by the rapid cooling and are retained even at lower temperatures.
Im Rahmen der Nachbehandlung von gewalzten Flachprofilen ist es von Vorteil, wenn zur Erwärmung des Flachprofiles für ein nach dem Walzen sich anschließendes Vergüten eine weitere konduktive Aufheizstation vorgesehen ist, in der dann z.B. die Erwärmung wieder unter Schutzgaseinfluß erfolgen kann. Auch kann beispielsweise zur Abkühlung des Flachprofiles im Rahmen eines nach dem Walzen sich anschließendes Vergüten eine weitere Kühlstrecke vorgesehen werden.In the context of the aftertreatment of rolled flat profiles, it is advantageous if a further conductive heating station is provided for heating the flat profile for a subsequent rolling subsequent annealing, in which then, for example, the heating can be done again under inert gas. Also, for example, for cooling the flat profile in the context of a subsequent rolling subsequent annealing a further cooling section can be provided.
Ein derartige Flachprofil weist vorteilhaft im wesentlichen einen Rechteckquerschnitt oder einen rechtecknahen Querschnitt auf, wobei unterschiedlichste Ausgestaltungen des Kantenbereiches je nach späterer Verwendung des Flachprofils eingestellt werden können.Such a flat profile advantageously has essentially a rectangular cross-section or a cross-section close to the rectangular, wherein very different configurations of the edge region can be adjusted depending on the later use of the flat profile.
Vorteilhaft ist es, wenn als Vormaterial typische Kohlenstoffstähle, insbesondere Kohlenstoffstähle mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,10 und 1,35 %, insbesondere auch C 10 bis Ck 101/125 Cr1, verarbeitbar sind. Derartige Flachprofil sind dabei vorzugsweise in Abmessungen zwischen einer Dicke von 0,5 - 5 mm und einer Breite von 4 - 25 mm verarbeitbar.It is advantageous if typical carbon steels, in particular carbon steels having a carbon content of between 0.10 and 1.35%, in particular also
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer entsprechenden Vorrichtung zeigt die Zeichnung.A particularly preferred embodiment of a corresponding device is shown in the drawing.
Es zeigen:
- Figur 1 -
- eine schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Warmwalzen von Walzdrähten mit den wichtigsten Vorrichtungsbestandteilen,
- Figur 2 -
- ein kontinuierliches Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild für die Durchführung des Verfahrens gemäß
Figur 1 , - Figur 3 -
- eine schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus einer Vorrichtung gemäß Anspruch 26 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Abkühlung des Vormaterials vor dem walzen zur Herstellung von Patentiergefüge, Bainitgefüge oder einem unterkühlten Austenitgefüge,
- Figur 4 -
- ein isothermes Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild für die Durchführung des Verfahrens gemäß
Figur 3 mit der Angabe der jeweiligen Verfahrensführung zur Herstellung von Patentiergefüge, Bainitgefüge oder einem unterkühlten Austenitgefüge, - Figur 5 -
- eine modifizierte Vorrichtung gemäß
Figur 3 zur nach dem Walzen durchgeführten Wärmebehandlung eines unterkühlten Austenitgefüges, - Figur 6 -
- eine modifizierte Vorrichtung gemäß
Figur 3 zur nach dem Walzen durchgeführten Wärmebehandlung eines Austenitgefüges ohne Kühleinrichtung vor dem Walzen, - Figur 7 -
- eine modifizierte Vorrichtung gemäß
Figur 3 mit Kühleinrichtung vor der Walzstation und Einrichtungen zur nach dem Walzen durchgeführten Wärmebehandlung, - Figur 8 -
- eine modifizierte Vorrichtung gemäß
Figur 7 mit Kühleinrichtung nach der Walzstation und Einrichtungen zur nach dem Walzen durchgeführten Wärmebehandlung.
- FIG. 1 -
- a schematic representation of the basic structure of an apparatus for carrying out a method for hot rolling of wire rods with the main device components,
- FIG. 2 -
- a continuous time-temperature conversion diagram for carrying out the method according to
FIG. 1 . - FIG. 3 -
- a schematic representation of the basic structure of a device according to claim 26 for carrying out the method according to the invention with a cooling of the starting material before rolling for the production of Patentiergefüge, bainite or a supercooled austenite microstructure,
- FIG. 4 -
- an isothermal time-temperature conversion diagram for carrying out the method according to
FIG. 3 indicating the respective procedure for the production of patented structure, bainite structure or a supercooled austenitic structure, - FIG. 5 -
- a modified device according to
FIG. 3 for the heat treatment of a supercooled austenite structure after rolling, - FIG. 6 -
- a modified device according to
FIG. 3 for the heat treatment of an austenitic structure without a cooling device before rolling, after rolling, - FIG. 7 -
- a modified device according to
FIG. 3 with cooling equipment in front of the rolling mill and means for post-rolling heat treatment, - FIG. 8 -
- a modified device according to
FIG. 7 with cooling device after the rolling station and means for after-rolling heat treatment.
In der
Unter einem Flachprofil 18 soll hierbei Stahlmaterial verstanden werden, dessen Breite maximal 10 bis 20 mal seiner Dicke entspricht und das üblicherweise als konstruktive Basis für hauptsächlich mechanisch belastete Bauteile wie etwa Federn, Kolbenringe oder dergleichen sowie etwa auch Sägeblätter oder sonstige hochbelastete Werkstücke Verwendung findet. Die Abmessungen derartiger Flachprofile sind im Gegensatz zu sonst hergestelltem Walzband eher gering und liegt typischerweise im Bereich von bis zu 30 Millimetern in der Breite und 5 Millimetern in der Dicke. Das Vormaterial 17 wird üblicherweise als runder Walzdraht der Anlage 1 zugeführt, kann aber natürlich auch andere Querschnitte als Ausgangsmaterial für das Walzen in einer Walzeinrichtung 7 aufweisen.A
Das Vormaterial 17 wird bei Anlage 1 von einem Haspel mit einem Spulenablauf 2 über einen Raupenabzug 3 und eine Richteinrichtung 4 in eine Einrichtung 5 zur konduktiven Erwärmung des Vormaterials 17 eingefördert, wobei die konduktive Einrichtung 5 stromdurchflossene Kontaktrollen 16 aufweist, die über die Einkopplung des Stromes in das Vormaterial 17 entlang der konduktiven Einrichtung 5 eine Erwärmung des Vormaterials 17 bewirken. Diese Erwärmung erfolgt überwiegend in einem Schutzgaskanal 6, der verhindert, daß bei der Erwärmung Oxidationsprodukte auf der Oberfläche des Vormaterials 17 entstehen. Im Anschluß an das zweite Paar Kontaktrollen 16 ist ein ebenfalls kanalartiger und möglicherweise mit Schutzgas gefluteter Kanal 12 als Ausgleichszone vorgesehen, innerhalb dessen sich das Vormaterial 17 durch Ausgleichsvorgänge gleichmäßig auch im Innenbereich erwärmt und sich damit vor dem Eintreten in die Walzeinrichtung 7 eine gleichmäßiger Temperaturverlauf innerhalb des Vormaterials 17 eingestellt hat. Innerhalb dieser Ausgleichszone 12 fällt die Temperatur des Vormaterials 17 von der beispielsweise bei der Erhitzung zwischen den Kontaktrollen 16 anfallenden Endtemperatur von z. B. 1020° Celsius auf eine niedrigere Temperatur, so daß innerhalb der Ausgleichszone 12 eine Abkühlung des Vormaterials 17 auf eine Temperatur z.B. knapp oberhalb der A3-Temperatur eintritt. Mit dieser Temperatur, die beispielsweise vor bzw. nach der Walzeinrichtung 7 durch eine etwa per Strahlungspyrometer realisierte Temperaturmessung 8 überwacht wird, tritt das Vormaterial 17 in die Walzeinrichtung 7 ein und wird dort in einem oder mehreren Stichen (dargestellt ist vereinfacht nur eine Walzeinrichtung 7, es können aber auch mehrere derartige Walzeinrichtungen 7 hintereinander geschaltet werden) zu dem Flachprofil 18 gewalzt, das dann mittels einer Kühlstrecke 9 mit hier z.B. zwei Schnellkühlern 10 abgekühlt und über einen Raupenabzug 3 einer Aufhaspel 11 aufgegeben und dort zu einem Coil gewickelt wird. Das Vormaterial 17 durchläuft somit die Anlage 1 in Durchlaufrichtung 19 und wird der Anlage 1 als aufgewickeltes Coil zum Beispiel eines runden Walzdrahtes zugeführt und als Coil eines Flachprofils 18 aufgewickelt fertiggestellt.The starting
Eine derartige Walzlinie 1 führt ein Verfahren aus, daß gemäß der
Es wird daher eine Weiterentwicklung der in der
Die Erwärmung in der konduktiven Einrichtung 5 kann hierbei zwei- oder mehrstufig erfolgen, wobei eine Anzahl von Kontaktrollen 16 hintereinander angeordnet sind, so daß die Erwärmung mehrstufig, möglicherweise sogar unter Anwendung verschiedener Stromstärken und damit unterschiedlicher Temperaturgradienten bei der Erwärmung vorgenommen werden kann. Dies bewirkt in aller Regel eine wesentlich besser steuerbare Erwärmung des Vormaterials 17, darüber hinaus treten schon während des Durchlaufes durch die konduktive Einrichtung 5 entsprechende Ausgleichsvorgänge auf, so daß das Vormaterial 17 am Ende des Durchlaufes durch die konduktive Einrichtung 5 sehr gleichmäßig etwa auf der angegebenen Temperatur von 1020° Celsius vorliegt.The heating in the
Das Metallbad 14 weist für den Durchlauf des Vormaterials 17 eine Wickelvorrichtung 15 in Form von Rollen von z. B. einem Meter Durchmesser auf, auf die das Vormaterial 17 mehrfach umwickelt wird und damit über eine vorgebbare Zeit innerhalb des Metallbades 14 beim Durchlauf durch das Metallbad 14 verbleibt. Das Metallbad 14 ist dabei so temperiert, daß die gewünschte Ausgangstemperatur für das Walzen des Vormaterials 17 in der Walzeinrichtung 7 sich innerhalb des Vormaterials 17 einstellt und damit sich innerhalb des Vormaterials 17 genau das Gefüge ausbilden kann, daß zum Walzen innerhalb der Walzeinrichtung 7 für die Erzielung des späteren Endgefüges benötigt wird. Um unzulässige Oberflächenveränderungen des Vormaterials 17 nach dem Austritt aus der konduktiven Einrichtung 5 und beim Durchtritt durch das Metallbad 14 zu verhindern, sind vor und nach dem Metallbad ebenfalls Schutzgaskanäle 6 angeordnet, so daß das Vormaterial 17 nahezu vollständig unter Schutzgasatmosphäre erwärmt und temperiert wird.The
Nach dem Walzen in der Walzeinrichtung 7 wird das Flachprofil 18 über einen Schnellkühler 10 mittels einer Wasserkühlung oder dergleichen abgekühlt und wie schon zur
In der
Somit ist durch die Einschaltung einer Kühleinrichtung 14 vor dem Walzen in der Walzeinrichtung 7 die Möglichkeit geschaffen, auf einer Anlage 1 eine sehr unterschiedliche Art von Werkstoffen zu Flachprofilen 18 zu verarbeiten und dabei jeweils die optimale Verfahrensführung gemäß den Linien 13', 13", 13'" in der
Eine Modifikation der für die
In der
Gemäß den
- 11
- - Walzlinie/Anlage- rolling line / plant
- 22
- - Spulenablauf- Coil drain
- 33
- - Raupenabzug- Caterpillar take-off
- 44
- - Richteinrichtung- straightening device
- 5, 5'5, 5 '
- - konduktive Erwärmung- conductive heating
- 66
- - Schutzgaskanal- Protective gas channel
- 77
- - Walzeinrichtung- rolling device
- 88th
- - Temperaturmessung- Temperature measurement
- 99
- - Kühlstrecke- Cooling section
- 1010
- - Wasserkühlung- Water cooling
- 1111
- - Aufhaspel- coiler
- 1212
- - Ausgleichszone- equalization zone
- 13-13'"13-13 ' "
- - Temperaturführung für Verfahrensvarianten- Temperature control for process variants
- 1414
- - Kühlstation/Metallbad- cooling station / metal bath
- 1515
- - Wickelvorrichtung- Winding device
- 1616
- - Kontaktrollen- contact roles
- 1717
- - Vormaterial- starting material
- 1818
- - Flachprofil- flat profile
- 1919
- - Durchlaufrichtung Vormaterial- Continuous feedstock
- 2020
- - Kühleinrichtung- Cooling device
Claims (37)
- Method for deformation of semi-finished material (17) in wire or rod form, by means of rolling technology, particularly for rolling of flat profiles (18) from rolled wire, in which heating of the semi-finished material (17) to a desired temperature takes place in a heating station (5), the semi-finished material (17) is deformed in at least one rolling process (7), and subsequently cooled,
characterized in that
after heating of the semi-finished material (17) by means of inductive heating and/or by means of conductive heating and/or by means of liquid metal baths in the heating station (5), the semi-finished material (17) is cooled to a rolling temperature that can be pre-determined, in a cooling station (14) for setting of a predetermined microstructure, deformed by a rolling process into a flat profile (18) at this rolling temperature, close to the final dimensions, and subsequently is cooled and/or post-treated in accordance with the microstructure properties that are to be set. - Method according to claim 1, characterized in that the heating of the semi-finished material (17) takes place, in the heating station (5), to a temperature above the A3 temperature of the γ mixed crystal (austenite).
- Method according to claim 1, characterized in that the heating of the semi-finished material (17) takes place, in the heating station (5), to a temperature in the range of the α/γ mixed crystal (ferrite/austenite).
- Method according to claim 1, characterized in that the heating of the semi-finished material (17) takes place in the heating station (5), to a temperature in the range just below the A1 point.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that round wire or oval wire is used as the semi-finished material (17).
- Method according to claim 5, characterized in that the round wire or oval wire runs through the process as a semi-finished material (17) that can be wound up.
- Method according to claim 5, characterized in that the round wire or oval wire runs through the process as a rod-like semi-finished material (17).
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that unalloyed or low-alloyed carbon steels are used as the semi-finished material (17).
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that cooling in the cooling zone or in the cooling station (14) cools the semi-finished material (17), before rolling (7), to a temperature for setting an austenite microstructure, of only slightly above the A3 temperature, for C 75 to a temperature of about 800 °C.
- Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that cooling in the cooling zone or in the cooling station (14) cools the semi-finished material (17), before rolling (7), to a temperature for setting a patenting microstructure, for C 75 to a temperature between 400-550 °C.
- Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that cooling in the cooling zone or in the cooling station (14) cools the semi-finished material (17), before rolling (7), to a temperature for setting a bainite microstructure, for C 75 to a temperature between 275-370 °C.
- Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that cooling in the cooling zone or in the cooling station (14) cools the semi-finished material (17), before rolling (7), to a temperature for setting an undercooled austenite microstructure, for C 75 to a temperature between 220-280 °C.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the semi-finished material (17) is held at least at the temperature set in the cooling zone or in the cooling station (14), after cooling of the semi-finished material (17), during the rolling process (7).
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the semi-finished material (17) is subjected to further cooling (9, 10), particularly rapid cooling (10), after the deformation (7) by means of roller technology to produce a flat profile (18) close to the final dimensions.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the rapid cooling (10) cools the rolled flat profile (18) at least below the temperature limit for the occurrence of oxidation processes at the surface of the flat profile (18).
- Method according to claim 9, characterized in that after rolling (7) of the flat profile (17) in the temperature range of the austenite microstructure, immediately afterward, cooling of the austenite microstructure for conversion to a sorbite microstructure is carried out.
- Method according to claim 12, characterized in that after rolling (7) of the flat profile (17) in the temperature range of the undercooled austenite microstructure, and after cooling in a cooling segment (9, 10) with quenching of the undercooled austenite microstructure for conversion into a martensite microstructure, immediately afterward, an annealing treatment with cooling of the flat profile (18) before it is wound up is carried out.
- Method according to claim 12, characterized in that after rolling (7) of the flat profile (18) in the temperature range of the undercooled austenite microstructure, immediately afterward, a tempering treatment without quenching of the undercooled austenite microstructure, but with an annealing treatment for forming a bainite microstructure, and an annealing treatment with cooling of the flat profile (18) before it is wound up (11) is carried out.
- Method according to claim 12, characterized in that after rolling (7) of the flat profile (18) in the temperature range of the austenite microstructure, quenching of the austenite microstructure for conversion into a martensite microstructure is carried out, and afterward, an annealing treatment with cooling of the flat profile (18) before it is wound up (11) is carried out.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that he cooling of the semi-finished material (17) takes place after it has passed through the heating station (5) and before rolling (7), in a tempered metal bath (14).
- Method according to claim 20, characterized in that for cooling of the semi-finished material (17) after it has passed through the heating station (5), the semi-finished material (17) remains in the tempered metal bath (14) for a period of time that can be pre-determined, in particular, it passes through the tempered metal bath (14) during a period of time that can be pre-determined.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heating (5) of the semi-finished material (15) takes place by means of inductive heating and/or conductive heating (16) and/or by means of liquid metal baths.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heating (5) of the semi-finished material (1) is carried out under the influence of inert gas (6).
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that a uniformization device (12) for temperature equalization within the heated semi-finished material (17) is run through between heating station (5) and cooling zone or cooling station (14).
- Method according to claim 24, characterized in that the uniformization of the temperature within the heated semi-finished material (17) is carried out after it has passed through the heating station (5), under the influence of inert gas (12).
- Device (1) for carrying out a method according to claim 1, characterized in that the device (1) has, in the pass-through direction of the semi-finished material (17), a winding/take-off device (2, 3) for unwinding the semi-finished material (17), which can be wound up, or a feed device for the semi-finished material in rod form, a heating station (5), a cooling zone or cooling station (14) for setting a rolling temperature, a rolling station (7), a cooling segment (9, 10), and a winding/take-off device (11) for winding up the flat profile (18) that can be wound up, or a removal device for the flat profile in rod form.
- Device (1) according to claim 26, characterized in that the rolling station (7) has at least one rolling device, preferably several rolling devices switched one behind the other.
- Device (1) according to one of claims 26 or 27, characterized in that a temperature monitoring device (8) for detecting the temperature of the semi-finished material (17) before and/or after rolling is disposed in the region of the at least one rolling device (7).
- Device (1) according to one of claims 26 to 28, characterized in that contact rollers (16) through which current flows are disposed in the intake region of the device (1) for the semi-finished material (17), for heating the semi-finished material (17) by means of conductive heating.
- Device (1) according to one of claims 26 to 29, characterized in that the tempered metal bath (14) is a metal bath of a lead/bismuth alloy.
- Device (1) according to claim 30, characterized in that the tempered metal bath (14) is disposed ahead of the rolling station (7).
- Device (1) according to one of claims 30 to 31, characterized in that the tempered metal bath (14) has a winding device and/or deflection device (15), over which the semi-finished material (17) can be guided during the dwell time in the tempered metal bath (14).
- Device (1) according to claim 30, characterized in that a tempered metal bath (20) is disposed behind the rolling station (7).
- Device (1) according to one of claims 27 to 33, characterized in that water cooling (10) cools the flat profile (18) in the cooling segment (9, 10), at high temperature gradients.
- Device (1) according to one of claims 27 to 34, characterized in that another conductive heating station (5') can be provided, for heating the flat profile (18), for tempering that takes place after rolling (7).
- Device (1) according to claim 35, characterized in that the heating (5') of the flat profite (18) takes place for tempering under the influence of inert gas (6).
- Device (1) according to one of claims 27 to 36, characterized in that another cooling segment (10) can be provided, for cooling the flat profile (18) within the framework of tempering that takes place after rolling (7).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004048443A DE102004048443B3 (en) | 2004-10-02 | 2004-10-02 | 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 |
PCT/DE2005/001599 WO2006050680A1 (en) | 2004-10-02 | 2005-09-13 | Method and device for shaping wire-shaped and rod-shaped starting materials close to the gauge block, and correspondingly produced flat profiled element |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1812609A1 EP1812609A1 (en) | 2007-08-01 |
EP1812609B1 true EP1812609B1 (en) | 2017-03-01 |
Family
ID=35267631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP05789611.0A Active EP1812609B1 (en) | 2004-10-02 | 2005-09-13 | Method and device for shaping wire-shaped and rod-shaped starting materials close to finishing wire gauge |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20080006350A1 (en) |
EP (1) | EP1812609B1 (en) |
BR (1) | BRPI0516301A (en) |
CA (1) | CA2582731A1 (en) |
DE (2) | DE102004048443B3 (en) |
MX (1) | MX2007003830A (en) |
WO (1) | WO2006050680A1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008010062A1 (en) * | 2007-06-22 | 2008-12-24 | Sms Demag Ag | Process for hot rolling and heat treatment of a strip of steel |
PT2271779T (en) * | 2008-04-30 | 2018-05-23 | Bekaert Sa Nv | Steel filament patented in bismuth |
IT1391760B1 (en) * | 2008-11-11 | 2012-01-27 | Danieli Off Mecc | THERMAL TREATMENT PROCESS OF LAMINATES |
JP6405577B2 (en) * | 2013-03-26 | 2018-10-17 | 株式会社八尾金網製作所 | Flat wire and wire mesh for wire mesh |
DE102013005734B4 (en) * | 2013-04-05 | 2016-05-04 | Sms Group Gmbh | Plant and method for producing metallic elongated semi-finished products |
DE102013012118A1 (en) | 2013-07-18 | 2015-01-22 | C.D. Wälzholz GmbH | Cold-rolled narrow strip in the form of flat wire or profiles made of a high-strength steel for use in flexible pipes, in particular in flexible pipes for offshore applications and method for producing such cold-rolled narrow strips |
CN112725608B (en) * | 2020-12-28 | 2022-04-12 | 合肥市远大轴承锻造有限公司 | Bearing ring heat treatment device |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT256006B (en) * | 1961-11-25 | 1967-08-10 | Moossche Eisenwerke Ag | Process for rolling out profiles by means of caliber rollers |
DE2602656C2 (en) * | 1975-01-29 | 1986-09-11 | Centre de Recherches Métallurgiques - Centrum voor Research in de Metallurgie - Association sans but lucratif - Vereniging zonder winstoogmerk, Brüssel/Bruxelles | Process for the production of rolled steel for reinforcement purposes |
JPS5792137A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-08 | Daido Steel Co Ltd | Heat treatment of steel wire rod |
DE3518925A1 (en) * | 1985-05-25 | 1986-11-27 | Kocks Technik Gmbh & Co, 4010 Hilden | METHOD FOR THE CONTROLLED ROD AND WIRE ROLLING OF ALLOY STEELS |
GB8600533D0 (en) * | 1986-01-10 | 1986-02-19 | Bekaert Sa Nv | Manufacturing pearlitic steel wire |
AT393361B (en) * | 1987-10-29 | 1991-10-10 | Boehler Gmbh | Method and device for producing thin wires, rods, tubes and profiles from steels and alloys with low dimensional change, in particular from hardenable steels. |
DE4207298A1 (en) * | 1992-03-07 | 1993-09-09 | Schloemann Siemag Ag | METHOD AND ROLLING MILL FOR PRECISION ROLLING OF WIRE OR FROM ROLLING GOODS WITH A ROUND SECTION |
EP0925494B1 (en) * | 1996-09-04 | 2001-12-19 | Scandinavian Micro Biodevices A/S | A micro flow system for particle separation and analysis |
DE19962801A1 (en) * | 1999-12-23 | 2001-06-28 | Sms Demag Ag | Process for heat treating wire |
DE10031028B4 (en) * | 2000-06-26 | 2008-09-04 | Gnothis Holding Sa | Method for the selection of particles |
-
2004
- 2004-10-02 DE DE102004048443A patent/DE102004048443B3/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-09-13 BR BRPI0516301-3A patent/BRPI0516301A/en active IP Right Grant
- 2005-09-13 US US11/664,442 patent/US20080006350A1/en not_active Abandoned
- 2005-09-13 DE DE112005003068T patent/DE112005003068A5/en not_active Withdrawn
- 2005-09-13 EP EP05789611.0A patent/EP1812609B1/en active Active
- 2005-09-13 MX MX2007003830A patent/MX2007003830A/en not_active Application Discontinuation
- 2005-09-13 WO PCT/DE2005/001599 patent/WO2006050680A1/en active Application Filing
- 2005-09-13 CA CA002582731A patent/CA2582731A1/en not_active Abandoned
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
None * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BRPI0516301A (en) | 2008-09-02 |
CA2582731A1 (en) | 2006-05-18 |
MX2007003830A (en) | 2007-04-20 |
WO2006050680A1 (en) | 2006-05-18 |
DE102004048443B3 (en) | 2005-12-01 |
DE112005003068A5 (en) | 2007-09-13 |
US20080006350A1 (en) | 2008-01-10 |
EP1812609A1 (en) | 2007-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69710159T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING SEAMLESS STEEL TUBES | |
EP1812609B1 (en) | Method and device for shaping wire-shaped and rod-shaped starting materials close to finishing wire gauge | |
DE1508416B2 (en) | Process for the production of steel parts such as bolts, screws, pins and the like | |
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 | |
EP0820529B1 (en) | Method of manufacturing hot-worked elongated products, in particular bar or pipe, from high-alloy or hypereutectoid steel | |
DE102014005662A1 (en) | Material concept for a malleable lightweight steel | |
DE3033501C2 (en) | ||
DE102006032617B4 (en) | Process for the production of a sheet-metal semi-finished product suitable for molding | |
EP3206808B1 (en) | Installation and method for producing heavy plate | |
DE1602371A1 (en) | Process for the manufacture of a long product, such as a wire, a cable or a rod, made of carbon steel, with high breaking and tensile strength, as well as products manufactured according to this process | |
EP0314667B2 (en) | Process and apparatus for manufacturing thin wires, rods, pipes or sections made of steels or alloys with a low deformability, particularly of hardenable steels | |
EP1530649B1 (en) | Method and device for continuously hardening and tempering a strip of steel and use of the method | |
EP4122613A1 (en) | Method for producing a metallic strip | |
EP2279277A1 (en) | Method for heat treating a rolling stock made of a heat-treatable aluminum alloy | |
WO2007079876A1 (en) | Method and device adjusting targeted combinations of properties of polyphase steel | |
EP0442864B1 (en) | Method and arrangement for rolling of rods and wires | |
DE102015209660B4 (en) | Process for producing a sheet metal forming part | |
EP0496726A2 (en) | Method and installation for continuous manufacture of coiled wire | |
DE19860472A1 (en) | Process for tempering steel strips | |
AT396073B (en) | Method for hot rolling and heat-treating bar stock | |
DE4233462C2 (en) | Process for increasing the tensile strength and toughness of martensitic steel wires and device for carrying out the process | |
AT398714B (en) | Method and plant for the continuous production of wire wound to form rings | |
DD160457A1 (en) | METHOD FOR THE THERMOMECHANICAL TREATMENT OF ROLLING STEEL | |
DE4327724C2 (en) | Device and method for producing a thin strip of metal, preferably steel strip | |
DE112019005194T5 (en) | HOT FORMING PROCESS AND HOT FORMING PRODUCT |
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: 20070405 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20071015 |
|
RTI1 | Title (correction) |
Free format text: METHOD AND DEVICE FOR SHAPING WIRE-SHAPED AND ROD-SHAPED STARTING MATERIALS CLOSE TO THE GAUGE BLOCK |
|
DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: C.D. WAELZHOLZ GMBH |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
INTG | Intention to grant announced |
Effective date: 20161005 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP Ref country code: AT Ref legal event code: REF Ref document number: 871426 Country of ref document: AT Kind code of ref document: T Effective date: 20170315 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FG4D Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R096 Ref document number: 502005015527 Country of ref document: DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: NV Representative=s name: PATENTANWALT DIPL.-ING. (UNI.) WOLFGANG HEISEL, CH |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: NL Ref legal event code: MP Effective date: 20170301 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: LT Ref legal event code: MG4D |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 Ref country code: GR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170602 Ref country code: FI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 13 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LV Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 Ref country code: BG Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170601 Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 Ref country code: ES Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: EE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 Ref country code: RO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 Ref country code: SK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: PT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170703 Ref country code: PL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 Ref country code: IS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170701 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R097 Ref document number: 502005015527 Country of ref document: DE |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20171204 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: MM4A |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: BE Ref legal event code: MM Effective date: 20170930 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20170913 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20170913 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 14 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20170930 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: HU Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO Effective date: 20050913 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CY Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20170301 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: TR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20170301 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Payment date: 20230717 Year of fee payment: 19 Ref country code: CZ Payment date: 20230817 Year of fee payment: 19 Ref country code: AT Payment date: 20230911 Year of fee payment: 19 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Payment date: 20231001 Year of fee payment: 19 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20240621 Year of fee payment: 20 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20240624 Year of fee payment: 20 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20240916 Year of fee payment: 20 |