SE448742B - Sett att vermebehandla varmvalsad staltrad - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 448 742 2 med den som uppnås genom LP-behandling, icke uppnås vid användning av den konventionella DP-processen eme- dan mikrostrukturen hos stàltråden efter den reglerade kylningen icke är jämn på grund av temperaturskillna- der- Sådan skillnad, som skall förklaras i det följande, förekommer både i ståltrådens sektions- och längdrikt- ningar före den reglerade kylningen.

För att eliminera strukturskillnad i ståltråden efter den reglerade kylningen är det nödvändigt att temperaturen i ståltråden är jämn i ståltrådens hela längd eftersom den reglerade kylningen börjar vid en temperatur över Arl. I var och en av de japanska pa- tentskrifterna SHO45-23215 (1970), SH046-19767 (1971) och SHO59-149811 (1978) beskrives sätt att bibehålla temperaturen i stältrådens längd över Ar. I japanska patentskriften SHO45-23215 (l970) föreslås sätt att hålla ståltrådtemperaturen så jämn som möjligt genom att utsätta den varmvalsade stàltrâden, som efter varm- valsning löper till en haspel, för sprutkylning i flera steg. Emellertid är temperaturskillnaden i stål- tråden före upphasplingen eller -rullningen så stor, att den kan uppgå till så mycket som 10%, och det är svårt att upprätthålla jämn temperatur, speciellt vid de moderna, mycket snabba valsningslinjerna. Även om jämn stàltrâdstemperatur kan uppnås före upphasplingen av ståltråden till ringen kan man befara att temperaturskillnad kan uppträda, när reg- lerad kylning påbörjas efter upphasplingen. I de ja- panska patentskrifterna SHO46-19767 (1971) och SHO53-149811 (1978) beskrives försök att forcera grod- den av austenitkristallkorn genom att hålla ståltràden i austenitzonen eller uppvärma ståltråden till denna zon; det är nödvändigt att uppvärma ståltràden till en högre temperatur än Arl, och speciellt till en tempera- tur över A3+50°C enligt japanska patentskriften SHO46-19767 (1971), vilket följaktligen medför alltför stor glödskalbildning och även olägenheten av ett av- »LI 'Qi 10 15 20 25 30 35 448 742 3 skalningssteg, och dessutom försämras ytan. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett förfaringssätt för direkt värmebehandling av varmvalsad ståltråd enligt ovan beskrivna DP-metod, genom vilken ståltråden erhåller en kvalitet, som är ekvivalent med den som kan erhållas genom LP-metoden (blypatentering).

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstad- komma en direkt värmebehandlingsmetod, vid vilken varm- valsad ståltråd vid en hög temperatur utträde: ur varmvalsverkets färdigvalsningsstolpar och utsättes för en reglerad kylning, varunder utnyttjas “restvärmet" hos ståltråden i syfte att uppnå en god kvalitet, som är ekvivalent med den kvalitet som uppnås genom LP, dvs blypatentering.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för direkt värmebehandling av varmvalsad ståltråd, vid vilket stàltráden, medan den fortfarande har en hög temperatur vid utträdet från varmvalsverket, utsättes för en reglerad kylning under utnyttjande av dess restvärme (kvarvarande värme), var- efter stáltråden uppvärmes på nytt, varigenom det är möjligt att framställa ståltråd med en kvalitet, som är ekvivalent med den som kan uppnås genom LP-behand- ling.

Slutligen har uppfinningen även till ändamål att åstadkomma ett direkt värmebehandlingsförfarande under en värmecykel, vid vilket förfarande en varmvalsad stål- tråd, som har en hög temperatur efter valsningen, bi- behålles vid en temperatur omedelbart över Arl genom utnyttjande av dess restvärme (kvarstående värme) och därefter utsättes för reglerad kylning, varefter stål- tråden âteruppvärmes, varigenom ernâs en stâltràdkva- litet, som är ekvivalent med den kvalitet som kan upp- nås genom LP.

Uppfinningen beskrives närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig l i form av ett diagram åskådliggör en omvandlande kylningsj 10 15 20 25 30 35 448 742 4 process enligt uppfinningen, fig 2 visar schematiskt en anordning enligt uppfinningen för utövning av värme- behandlingsmetoden enligt uppfinningen, fig 3 är ett diagram, i vilket jämföras kylningshastigheten vid värmebehandlingsförfarandet enli gt uppfinningen och vid blypatentering (LP) och fig 4 visar i form av ett dia- gram en värmecykel vid ett utförande av värmebehand- lingsmetoden enligt uppfinningen.

Såsom redan nämnts är uppfinningen inriktad på direkt värmebehandling av en varmvalsad ståltråd, som fortfarande har en hög temperatur och utträder ur ett varmvalsverk, varvid ståltråden utsättas för reglerad kylning vid en viss kylningshastighet till en tempera- tur, som icke ligger under Ms, för uppnående av sorbit- struktur; efter återuppvärmning till en temperatur, som är lika med den s k nostemperaturen i TTT-diagrammet (tid-temperatur-omvandlingsdiagranunefl för ståltråden för att hålla denna vid en tillräcklig temperatur under tillräckligt lång tid för fullständig omvandling av den icke omvandlade austenitstrulcturen till en sorbitstruk- tur.

I fig l visas omvandlingsdiagrammet för SVIRH (ståltråds- hårdhet) 828 med kylningskurvor, varvid Ps och Pf i detta omvand- lingsdiagram betecknar start resp avslutning av omvandling av austenit till perlit. För att ernå en ståltråd av samma kvalitet san ernås vid LP är det mycket viktigt att ståltråden utsättes för reglerad kylning till en temperatur, som är lägre än Arl. Det är exempelvis nödvändigt att kylningen för ståltråden sker längs linjen L och att "nosen" hos CCT-diagrammet (temperatur- tiddiagram, som anger vilka faser och strukturer scm erhålles vid omvandling genom kontinuerlig kylning) skäres av linjen.

Om det förekommer någon fluktuation eller variation under kylningen upp till Arl, får man emellertid en väsentlig tids- skillnad, innan "nosen" hos CCT-diagrammet skäres i vissa partier av stâltråden. Om man försöker att tvinga varje del av ståltråden att skära "nosen" får man som resultat ett “superkylningsproblem" vid detta låga temperaturom- 10 15 20 25 30 35 448 742 5 råde för 5tå1tråden_ Följaktligen kan icke ernås en ståltrådkvalitet av samma kvalitet som vid LP från "superkylning“.

Vid försök att undvika sådan "superkylning" kommer den del av Ståltrååen, som har hög temperatur, exempel- vis och såsom markerats vid punkten C, icke att passera genom "nosen", och resultatet är bildning av grov per- litstruktur genom omvandling vid hög temperatur; Samma styrka som vid LP kan man därför icke förvänta.

Genom förfaringssättet enligt uppfinningen kan lätt framställas ståltråd av lika bra kvalitet som vid LP-behandling och närmare bestämt genom en process, som omfattar omvandling av icke-omvandlad austenit till en fin sorbitstruktur vid den "nostemperatur" i TTT- diagrammet, som indikeras i kurvan A, på en relativt kort tid, ehuru ståltråden icke utsättes för en rela- tivt kraftig reglerad kylning under det föregående stadiet vid den praktiska processlinjen.

Genom reglerad kylning under förstadiet (fig l) i diagrammet för SWRH 82B - trots att kylningen av stål- tråden kan utföras mycket varsamt och kylningen kan avbrytas ovanför Ms - kan man icke vänta sig att nå lika bra ståltrådskvalitet som vid LP (bildning av martensit).Om exempelvis kylningen avbrytas vid B-punk- ten (400°C), kan kylningen av ståltråden icke passera Pf-linjen i TTT-diagrammet vare sig genom luftkylning (C) eller temperaturhållning (B). Om kylningen upphör vid punkten "(a)“ (500°C) och ståltràden hålles Pf i TTT-diagrammet passeras, och luftkylnings (-svalning) vid denna temperatur, måste ca 20 s efter Arl är icke förenlig med Pf.

Av det ovanstående följer att direkt värmebehand- ling enligt uppfinningen innefattar stegen att värme- behandla stàltràden på sådant sätt, att den passerar "nosen" av CCT-diagrammet i hela sin sektion och hela sin längd, varefter stáltrâden återuppvärmes för passage av Pf-kurvan i TTT-diagrammet och hålles vid en tempera- 10 15 20 25 30 35 448 742 6 tur (570°C i fig l), som svarar mot "nostemperaturen" i TTT-diagrammet, för att uppnå fullständig pmvandling av icke-omvandlad austenit till sorbit.

När den del av ståltråden, som har högsta tempera- tur, passerar "nosen" i CCT-diagrammet för att nå punk- ten " (aï", upphör den reglerade kylningen, och även om vid denna tidpunkt den del av ståltråden, som har lägsta temperaturen, utsättes för "superkylning" för att nå punkten "(b)", passerar båda dessa delar TTT- diagramkurvan Pf genom återuppvärmning enligt kurvan "(A)“, varigenom åstadkommas fullständig omvandling till sorbit.

Den reglerade kylningshastigheten är beroende av stâlkvalitet och diameter för ståltråden, men som rikt- märke kan nämnas en föredragen kylningshastighet av 45°C per sekund för en ståltråd med en diameter av 5,5 mm, 30°C per sekund för diametern 9 mm och 20°C per sekund för diametern 13 mm vid stålsorten SWRH 82 B.

Den reglerade kylningen kan bringas att upphöra inom en tidsperiod, som är längre än den tid, under vilken den varmaste delen av ståltråden passerar "nosen" i CCT-diagrammet, och som är kortare än den tid, under vilken den minst varma delen av tråden når Ms. Detta kan bestämmas i förväg med hänsyn till ståltrådens kemiska sammansättning och grovlek. Vid stålsorten SWRH 82B är tiden efter Arl 5-l2 s vid diametern 5,5 mm, 7-19 s vid diametern 19 mm och 9-29 s vid diametern 13 mm. Emellertid bör tiden vara kortare på grund av att det åtgår längre tid för återuppvärmning, om stål- tråden är överkyld ("superkylning"). En hålltid för ståltråden vid en temperatur lika med nostemperaturen i TTT-diagrammet beror på ståltrådens diameter, och mer än 10 s räcker.

Såsom framgår av det ovanstående är det möjligt att ernå samma sorbitstruktur som ernås genom LP genom återuppvärmning av ståltråden till en temperatur mot- svarande "nostemperaturen" i TTT-diagranunet. När den »CM 10 15 20 25 30 35 448 742 7 varmaste delen av tråden passerar "nostemperaturen" i CCT-diagrammet kan det ibland hända att den minst varma delen sjunker under Ms beroende på kvaliteten och den kemiska sammansättningen av ståltràden och även be- roende på dess grovlek eller på graden av nedvalsning.

Ett sådant fall förekommer exempelvis vid uppnåen- det av Arl att variation eller fluktuation i stàltrâden är stor eller att CCT-diagrammets "nos" är mycket bred.

Det har visat sig vid experiment utförda enligt upp- finningen att man för att nå Arl, om temperaturvaria- tionen i Ståltråden uppgår till mera än 200°C, måste hålla Ståltråden vid en temperatur strax över Arl. I praktiken är det i detta fall bäst att åstadkomma ut- jämning av ståltrådtemperaturen både med avseende på sektion och längd genom att hålla ståltråden vid en temperatur strax över Arl, men det är icke nödvändigt att hålla ståltråden vid denna temperatur, om tempera- turvariationen i ståltråden är lägre än 200°C eller företrädesvis lägre än lOO°C, när ståltrådtemperaturen nått Arl.

Ovan beskrivna temperaturhållningsbehandling ut- föres företrädesvis på följande sätt. En temperaturhåll- ningszon anordnas längs en transportör, på vilken en ringlad kontinuerlig tråd med icke-koncentriskt över- lappande trâdvarv transporteras, varvid trâdringarna i temperaturhållningszonen upprätthålles vid en reglerad temperatur. Om hålltemperaturen sänkes under Arl, sker omvandling av austenit till ferrit+perlit och följaktligen ernås icke den eftersträvade sorbitstruk- turen. Om hålltemperaturen ökas mycket över Arl, ökar temperaturskillnaden i ståltråden och är stor, när Arl uppnås, och på grund därav kan ändamålet med före- liggande uppfinning icke uppnås. Arl+50°C föredrages därför som den övre gränsen.

Hålltiden beror på värmeöverföringen eller stål- trâdens värmeledningsförmåga, och beroende på trâddia- metern bestämmes hålltiden enligt följande: mer än 3 s 10 15 20 25 30 35 448 742 8 för tråddiametern 5,5 mm, mer än 5 s för trâddiametern 9 mm och mer än 7 s för trâddiametern lß mm etc.

Förfaringssättet enligt uppfinningen beskrives fortsättningsvis under hänvisning till fig 2, som sche- matiskt visar en behandlingslinje.

Ståltråden, som är betecknad med 12 och har en tem- peratur av ca l000°C vid utträdet från slutvalsnings- stolparet ll i ett varmvalsverk, vattenkyles till en temperatur över Arl under åtskilliga sekunder i ett styr- och kylrör 13. Ståltråden avlämnas på en transpor- tör 16 i form av en serie icke-koncentriskt överlappan- de lösa, cirkulärt ringformiga varv l7 via klämvalsar 14 och en läggningshaspel eller -kon 15. Vid denna tid- punkt har kylningen av stáltråden 12 utförts under så kort tid, att temperaturvariationen eller -fluktua- tionen i tvärsektionsriktningen och längdriktningen .är så stor, att temperaturskillnaden kan uppgå till ca 1000-300°C. På grund av att det förekommer överlappande och icke-överlappande partier av de icke-koncentriska trâdringarna på transportören kan temperaturskillnad även uppstå mellan ringarna.

Ovan beskrivna temperaturskillnad på transportören uppstår även om tråden icke vattenkyles i styr- och kyl- röret. Om den reglerade kylningen skulle igångsättas under ovan beskrivna förhållanden vid temperaturskill- nad, i ändamål att uppnå lika god stàltrådkvalitet som den som kan uppnås genom LP, kan detta mål ändock icke nås på grund av att avvikelser av omvandlingsprocessen i viss del eller vissa delar av ståltråden medför struk- turvariationer. _ De lösa, icke-koncentriska trâdringarna 17, som transporteras på transportören 16, förflyttas därför genom en hålltemperaturugn 18 och bringas i denna att antaga jämn temperatur, som ligger omedelbart över Arl i hela tråden med avseende både på sektion och längd.

Som hâllugn 18 kan användas vilken lämplig ugn som helst, exempelvis en ugn bestående av en huv och uppvärmnings- 10 15 20 25 30 35 448 742 9 element placerad på transportören 16 eller en saltbad- apparat, etc. Vilken ugn eller annan apparat som helst kan sålunda användas under förutsättning att en viss temperatur kan upprättas. Här bör emellertid observeras, att om hålltemperaturen är lägre än Arl, sker omvand- ling av austenit till ferrit+perlit och kan man följ- aktligen icke vänta sig uppnå sorbitstruktur.

För övrigt understrykes att om temperaturen höjes mycket över Arl, uppträder under den efterföljande reg- lerade kylningsprocessen sådan temperaturskillnad intill dess att ståltråden passerar Arl att på grund därav ej heller i detta fall ändamålet med uppfinningen uppnås, och dessutom blir glödskalbildningen betydlig, vilken inverkar på avskalningsprocessen i ett nästföljande steg och kan försämra trådytan. Det är därför önskvärt att hålla ståltråden vid en temperatur inom området Arl-Arl+50°C. Den föredragna hâlltiden framgår av det ovanstående.

Efter avpassning av ståltrâdtemperaturen till en temperatur strax över Arl nedsänkes träden i ett salt- bad 19, som håller låg temperatur, för att utsätta stål- trâden för reglerad kylningshastighet, vilken bestämmes av stâlsorten och trådgrovleken.

Varför saltbad användes framgår av det följande.

Genom att saltbadtemperaturen hålles högre än Ms utvecklas aldrig martensit genom passage av Ms även om kylningstiden utdrages för länge, och en kylnings- hastighet lika med kylningshastigheten vid LP kan uppnås genom nedsänkning i ett bad vid en högre temperatur än Ms.

Vid vattenbesprutningskylning eller tryckluft- och vattenbesprutningskylning för åstadkommande av en kylningshastighet lika med hastigheten vid LP är det så svårt att stoppa kylningen över Ms, där martensit~ bildning uppträder.

Kylningshastigheten för att uppnå sorbitstruktur, som motsvarar den som uppnås vid LP, beror på stålsort 10 15 20 25 448 742 lO och trâdgrovlek, vilket har påpekats i det ovanstående.

För att ernå ovan angivna kylningshastighet i saltbadet 19 bör man använda ett salt med stor värmeledningsför- måga, såsom ett nitratsalt, och ståltråden doppas i ett saltbad, som har mycket lägre temperatur än blybadet enligt känd LP-behandling. Det föredrages att saltbadets temperatur är högre än Ms men lägre än 550°C. Om Stål- tråden nedsänkes i ett saltbad med lägre temperatur än Ms, kan man befara att martensit bildas. Om å andra sidan en högre temperatur än 550°C användes, kan den eftersträvade sorbitstrukturen icke uppnås på grund av att kylningshastigheten blir för låg för den stålsort och stâltrådgrovlek, som här avses. Om ett saltbad vid låg temperatur hålles i omröring, kan den åsyftade kylningshastigheten mycket lättare uppnås.

Som exempel visas i fig 3 ett kyldiagram för en ståltråd med en diameter av 5,5 mm och av stålsorten SWRH 62 B från 750°C vid nedsänkningen i ett bad av smält natriumnitrat i jämförelse med kylning i ett V) blybad. Kurvan "a" i fig 3 avser saltbad med en tem- peratur av 550°C, "b" blybad (Pb) med en temperatur av 550°C, "c" saltbad med en temperatur av 450°C, "a" 4oo°c och "e" 350%.

I efterföljande tabell 1 visas den genomsnittliga kylningshastigheten omedelbart före igângsättningen av perlitomvandlingen vid stàltråddiametrarna 5,5 mm och 13 mm och vid samma stålsort. 15 20 25 30 35 448 742 ll EBEE-.Irl Kylningshastighet (°C/s) Trâddiameter Badtemperatur 5,5 mm 1,3 mm Salt 550 46 16 Salt 450 60 22 *Salt 400 73 25 Salt 350 80 32 Pb 550 80 28 Av tabell l och fig 3 framgår att kylningshastig- heten likaväl som vid LP kan ernås genom doppning av ståltråden i ett saltbad. Efter neddoppning av ståltrå- den i saltbadet 19, som har relativt låg temperatur, doppas ståltråden på nytt i ett saltbad 20, som har relativt hög temperatur. Såsom redan nämnts återstår fortfarande oomvandlad austenit vid det skede, vid vil- ket sorbitstrukturen utvecklas genom doppning av stål- tråden i saltbadet 19, som har relativt låg temperatur och i vilket kylning med önskad kylningshastighet åstadkommes. Neddoppningen av stàltråden i saltbadet 19 kan utföras under en relativt lång tidsperiod för att säkerställa fullständig omvandling utan att någon marten- sit utvecklas, men då kan i stället bildas bainitstruk- tur partiellt, i vilket fall ståltråd med en mot LP-be- handlad ståltråd jämförbar kvalitet icke uppnås.

Det är visserligen möjligt att ernå en ståltråd- kvalitet, som ligger nära den genom LP-behandling möj- liga kvaliteten, men på grund av den nödvändiga tids- perioden för nedsänkningen kommer i detta fall den to- tala längden av produktionslinjen att öka i sådan grad, att därigenom ekonomiska olägenheter uppstår. Följakt- ligen nedsänkes stàltráden i saltbadet 19 för kylning med en önskad kylningshastighet, så att CCT-diagrammets nostemperatur passeras, och därefter utföres neddoppning 10 15 20 25 30 35 448 742 12 i saltbadet 20, som har relativt hög temperatur, för âtervärmning till en temperatur lika med TTT-diagram- mets nosparti för att därigenom åstadkomma fullständig omvandling av icke-omvandlad austenit under en kort tidsperiod, vilket resulterar i att fullständig sorbit- struktur ernås. För saltbadet 20 av relativt hög tem- peratur föredrages en temperatur, som är lika med TTT-diagrammets nostemperatur, dvs en temperatur, som ligger inom området 500-600°C och väljes i beroende av den kemiska analysen för stålet. Hålltiden beror på 9.! stáltrâdens värmeledningsförmåga och ståltrådens dia- meter men bör företrädesvis vara längre än l0 s. Det är lämpligt att för denna sistnämnda behandling doppa stàltråden i ett smält saltbad för uppvärmning av Stål- tråden till en relativt hög temperatur under en mycket kort tid för korsning av Pf i TTT-diagrammet, men stål- tråden får icke överhettas. Om man i stället använder exempelvis en gaseldad ugn, en ugn med motståndsupp- värmning eller dylikt, åtgår relativt lång tid för höj- ning av temperaturen och kan stàltråden överhettas, så att därigenom den eftersträvade strukturen icke er- nås. Ugnsuppvärmning är därför icke lämplig.

När ståltråden har lämnat saltbadet 20 doppas trå- den ned i en sköljningstank 21 för bortsköljning av vidhäftande salt. När fullständig omvandling är säker- ställd i saltbadet 20 av relativt hög temperatur, kan ståltràden kylas fritt eftersom någon möjlighet till martensitbildning icke föreligger. Vidhäftande salt kan emellertid ge upphov till korrosion. Pâ grund därav och för saltåtervinning sköljes ståltråden. Sköljningen och rengöringen kan även utföras genom besprutning av stàltråden med vatten i riktning uppåt eller nedåt på transportrullar eller genom en kombination av doppning och sköljning i sköljtanken 21 i fig 2 och vattenba- sprutning. Efter sköljningen uppsamlas stältràden i en uppsamlingstub 22.

I det följande beskrives utföringsexempel i anslut- m 448 742 13 ning till tabellerna 2 - 5.

I tabell 4 och tabell 5 redovisas resultat av olika värmebehandlingar av ståltråd av hårt stål med en dia- meter av 5,5-12,7 mm och av stålsorterna SWRH62B, 72B 5 och 82B med kemisk sammansättning enligt tabell 2. Ett värmebehandlingsschema D enligt uppfinningen åskådlig- göres i diagrammet i fig 4, där den skuggade delen an- ger Variations- eller fluktuationsområdet mellan lokala partier av ståltråden och där siffran l betecknar håll- l0 tid (eller hålltemperatur) omedelbart över Arl, 2 be- tecknar reglerad kylning och 3 betecknar hålltid i TTT-diagrammets nos.

TABELL 2 (Sammansättning i vikt%) Stålsort C Si Mn P S SWRHGZB 0,63 0,25 0,48 0,015 0,009 SWRH72B 0,72 0,28 0,81 0,018 0,012 SWRHSZB ' 0,81 0,29 0,79 0,013 0,008 TABELL 3 Värmebehand- Hålltempera- Reglerad Isotermisk omvand- lingsmodell tur över Arl kylning lina A (DP enligt Ej genomförd Genomförd Ej genomförd känd teknik) B (jämförel- Genomförd Genomförd Ej genomförd seexempel) .i n _ Ej genomförd C (Jamf°ï§l (temperatur- Genomförd Genomförd seexempe skinnaa 2oo°c . Ej genomförd D ~šÉn1%gt ) temperatur- Genomförd Genomförd “PP lmmge” skillnad 1oo°c D2 (enligt Genomförd Genomförd Genomförd uppfinningen) 448 742 14 TABELL 4 Isotermísk Slutlig Kylning omvandling drag- Area- Stål- Dia- (OC) Tem Tid hållfast- minsk- Anmärk- E sort meter lägsta (ocg. (S) het 2 ning ning E (m) gräns (kv/rum ) (Z) 5,5 4øo sso 15 1o7~11s so~s9 + swR nezn 400 - - 1oo~117 35-50 +1 LP (jämförelse) 1os~113 s1~5s 5,5 400 sso 15 126~134 42~47§ + swa ï ; Hszß 400 - - 1oo~129 o~43 g +1 i soo - - 12a~1ss 3s~41 +z 3 , i š š š .j LP g 12s~133 42~1+9 g 13 400 sso 20 1zo~127 se-wsä + _ swR ¿ 3 “f Hem å 400 š _ - 11s~13o zs~4oí +z f, . g é _ š , g LP (Jämförelse) 119~12s 37~45 i Anmärkning: + Sørbitstruktur enligt uppfinningen +l Närvaro av blandad martensitstruktur +2 Närvaro av något blandad martensitstruktur w, (n 15 448 742 EQBELL 5 Mekaniska egenskaper och struktur Slutlig drag- Sfål- ffåd- *åïlïfâåšhet âïïïšnin sort dia- Mo- __? __ 5- Struktur (SWR) meter dell X R X R variation för varje A 105 33 30 35 prov, såsom perlit, sorbit och martensit huvudsakligen sorbit B 113 12 54 15 blandad med mikro- martensit och bainit variation för varje H62A 5,5 C 109 14 50 18 prov, såsom anlöpt martensit, perlit och sorbit DI 111 9 52 10 huvudsakligen sorbit, viss variation D2 lll 7 54 6 huvudsakligen sorbit LP 109 5 55 7 huvudsakligen sorbit § variation, såsom per- A 109 32 § 31 45 lit, sorbit och mar- ë tensít huvudsakligen sorbit B 118 15 50 20 med stor mängd mikro- martensit variation, såsom per- H72B 5,5 C 121 15 48 17 lit, Sorbit och an- löpt martensít DI 122 8 51 ll huvudsakligen sorbit, viss variation m2 123 s' ss 7 huvuasakugen sol-bit LP 122 e 52 7 huvudsakugen sørbic T variation, såsom per- § A 103 - 38 25 40 lit, sorbít och mar- “ _ tensit Q § ; huvudsakligen sorbit f B 124 5 21 ¿ 35 28 ' med innehåll av É E ; mikromartensit § E L 3 variation, såsom per- uszß än c 120 23 å 34 22 = 11:, sorbi: och an- g § ' löpt martensít f huvudsakligen sorbit, DI 122 9 å 39 10 viss variation D2 123 7 É 41 9 huvudsakligen sorbit l LP 122 6 I 39 7 huvudsakligen sorbi: 10 15 448 742 16 Såsom klart framgår av tabellerna 4 och 5 kan stål- tråd, som kvalitetsmässigt motsvarar konventionellt LP-behandlad stàltràd,ernås genom uppfinningen enligt exemplen Dl och D2 i tabell 3. Vid exemplet B i ta- bell 3, vid vilket temperaturhâllning vid TTT-diagram- mets nostemperatur ej genomförts, kan samma trådkvali- tet som vid LP-behandling icke ernås. Vid utförings- exemplet enligt A i tabell 3, dvs när temperaturhåll- ning vid TTT-diagrammets nostemperatur icke utföres, erhålles en struktur bestående av en varierande bland- ning av perlit, sorbit och martensit och dessutom med stor variation i många delar av ståltråden.

Det är underförstått att ovan beskrivna och på ritningarna schematiskt åskådliggjorda utföringsexem- pel kan modifieras på flera sätt inom ramen för den i efterföljande patentkrav definierade uppfinningen. w W

Claims (6)

lO 15 20 25 30 448 742 17 PATENTKRAV

1. Sätt att värmebehandla varmvalsad ståltråd i direkt anslutning till det sista färdigvalsningsstolparet i ett varmvalsverk, k ä n n e t e c k n a t därav, att under utnyttjande av det kvarstående värmet i ståltrâden efter varmvalsningen hålles ståltråden efter utmatningen från det sista färdigvalsningsstolparet vid en temperatur över Arl under tillräcklig tid för utjämning av tempera- turojämnheter i tråden, vilken befinner sig i ett icke- koncentriskt ringtillstånd, och i efteranslutning därtill underkastas tråden först en reglerad kylning till en tem- peratur, som icke ligger under Ms, med en sådan kylninge- hastighet att sorbitstruktur bildas i stáltråden återvärmes därefter till en temperatur, som är i och huvudsak lika med nostemperaturen hos TTT-diagrammet, dvs tid- temperatur-omvandlingsdiagrammet för ståltråden, samt tids- period för att säkerställa i huvudsak fullständig om- hålles vid denna temperatur under en tillräcklig vandling av icke-omvandlad austenit till sorbitstruktur.

2. Sätt enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k - n a t därav, att ståltrådstemperaturen genom nämnda reglerade kylning sänkes till omrâdet Ms-550°C och att tråden återvärmes till en temperatur inom området 500-600°C.

3. Sätt enligt patentkravet l eller 2, t e c k n a t därav, att den reglerade kylningen utföres k ä n n e - .under en tidsperiod, som är större än en tidsperiod, under vilken temperaturen hos den del av den varmvalsade ståltråden, som har den högsta temperaturen, passerar hostemperaturen hos CCT-diagrammet, dvs det temperatur- tiddiagram, som anger vilka faser och strukturer som erhålles vid omvandling av ståltrådsmaterialet genom kontinuerlig kylning (svalning), och under kortare tid än en tidsperiod, under vilken temperaturen hos den del av ståltràden, som har den lägsta temperaturen, när Ms. 10 15 448 742 18

4. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att skillnaden mellan högsta och lägsta temperaturen hos ståltråden vid nämnda reglerade kyl- ning är mindre än 200°C.

5. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att ståltråden för temperaturutjämning hålles vid en temperatur inom området Arl-Arl+50°C.

6. Sätt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att stâltråden för temperaturutjämningen ledes in i och genom en hållugn, i vilken ståltrådstem- peraturen hålles inom området Arl-Arl+50°C, och att ståltråden för den reglerade kylningen ledes in i ett saltbad, som hålles vid en temperatur inom området Ms-550°C, och därefter för återuppvärmningen ledes in i ett saltbad, som har en temperatur inom området 500-600°C, varefter tråden företrädesvis tvättas. W» w.