SE467055B - Foerfarande foer kontinuerlig rekristallisationsgloedning av ett staalband, varvid staalbandet utsaetts foer en dragspaenning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 467 D55 andra stålkvalitêer, såväl rostfria som andra legerade stål, liksom även kolstål. Uppfinningens principer kan även i och för sig utnyttjas vid framställning av metallband, som icke utgörs av stål, i synnerhet metaller som kallhärdar vid kallbearbetning, såsom exempelvis koppar och kopparlegeringar. Ytterligare kännetecken och aspekter på uppfin- ningen kommer att framgå av den följande beskrivningen av en föredra- gen utföringsform.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM En föredragen utföringsform av uppfinningen, olika aspekter på upp- finningen samt utförda experiment kommer i det följande att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningsfigur, som illustrerar en produk- tionsanläggning där utrustningar för att utföra sättet enligt uppfin- ningen är integrerade.

I ritningsfiguren har en rulle för en haspel med varmvalsade stålband allmänt betecknats 1. Alternativt kan utgångsmaterialet - stålbandet 1 - utgöras av ett kallvalsat, glödgat band. En sax har betecknats 2, och en svets för sammansvetsning av bandlängder har betecknats 3. Det hopsvetsade stålbandet som skall behandlas enligt uppfinningen har betecknats 4. Den visade anläggningen består i övrigt att följande delar, nämligen ett bandmagasin 5, ett första bromsverk 6, ett kall- valsverk 16, ett andra bromsverk 13, en glödgningsugn 7, en luftkyl- ningskammare för forcerad luftkylning 8, ett aggregat 9 för Vattenkyl- ning av bandet, ett dragverk 10, ett slungrensningsaggregat 11, ett betbad 12 och ett magasin för färdiga band 14 samt en haspel innehål- lande slutprodukten 15. Mätdon för uppmätning av bandbredd och band- tjocklek har betecknats 17 respektive 18.

Vid det integrerade förfarande som innefattar sättet enligt uppfin- ningen avhasplas band från haspeln 1, ändkapas i saxen 2, skarvas i svetsen 3 och förs in i bandmagasinet 5, som bildar en buffert av stålband 4, så att det fortsatta förfarandet kan ske helt kontinuer- ligt. Det varmvalsade bandet 4 har, då det går in i magasinet 5 en tjocklek mellan l och 12 mm, företrädesvis en tjocklek mellan 1 och 6 Ulm. 10 15 20 25 30 35 467 055 Från bandmagasinet 5 matas stålbandet 4 genom det första bromsverket 6 och därefter in i kallvalsverket 16. Enligt en föredragen utförings- form av sättet enligt uppfinningen utsätts bandet 4 för en tjockleks- minskning i kallvalsverket 16, väsentligen utan breddförändring. Hur stor denna tjockleksminskning skall vara enligt en föredragen utfö- ringsform, kommer att förklaras i det följande. Enligt en aspekt på uppfinningen kan kallvalsningen emellertid i vissa fall elimineras.

Efter att ha passerat det andra bromsverket 13 dras det företrädesvis kallvalsade bandet 4A därefter genom en glödgningsugn 7, vidare genom kylkammaren 8 i vilken det glödgade bandet 4B utsätts för forcerad luftkylning, och därefter genom vattenkylningsaggregatet 9 med hjälp av dragverket 10. I glödgningsugnen 7 värms det kallvalsade bandet 4A från cirka 20°C till en temperatur över stålets rekristallisations- temperatur. En lämplig temperatur för de flesta stålkvalitêer ligger mellan lOOO°C och 1250°C. Företrädesvis bör stålbandet värmas till en temperatur mellan lO80°C och l200°C. Genom att välja en temperatur inom temperaturområdet lOOO°C och l250°C, och företrädesvis inom områ- det lO80°C till l200°C kan hålltiden i glödgningsugnen 7 göras så kort att kravet på hålltid inte blir begränsande för produktionen i anlägg- ningen.

Metalliska materials hållfasthetsegenskaper är starkt temperaturbero- ende. Vid höga temperaturer gäller inte Hooke's lag, åtminstone inte för mer än för mycket små spänningar. Redan vid måttliga spänningar, som kan vara lägre än vad som motsvarar sträckgränsen vid rumstempera- tur för samma material, kryper materialet. Dessa förhållanden utnytt- jas vid sättet enligt uppfinningen. Genom att bandet 4A utsätts för en dragspänning överstigande materialets krypgräns, det vill säga inom materialets krypområde, i glödgningsugnen 7 vid en temperatur över materialets rekristallisationstemperatur erhålls en bestående töjning av bandet i bandets längsriktning motsvarande skillnaden mellan å ena sidan det glödgade och därefter kylda bandets 4B inmatningshastighet till dragverket lO och å andra sidan bandets 4 inmatningshastighet till bromsverket 13. Denna permanenta töjning eller förlängning inträffar helt inom det område av bandet som är uppvärmt till hög 10 15 20 25 30 35 467 055 temperatur, det vill säga i glödgningsugnen 7. Sträckningen av bandet kan alltså liknas vid sträckning av ett orörligt band en viss begrän- sad sträcka, exempelvis till ett anhåll, vid hög temperatur.

Efter dragverket 10 passerar det sträckta och avkylda bandet 4B slung rensningsaggregatet 11 och betbadet 12 och matas in i bandmagasinet 14. Slutligen klipps bandet i saxen 20 och rullas upp på haspeln 15.

Genom sträckningen i glödgningsugnen 7 och den därav erhållna, perma- nenta förlängningen av bandet, reduceras bandets tvärsektion i en mot förlängningen motsvarande grad. Tvärsnittsreduktionen tar sig uttryck dels i en minskning av bandtjockleken, dels i en minskning av band- bredden.

På någon punkt efter glödgningsugnen, lämpligen före dragverket 10, mäts bredden och tjockleken hos det sträckta och kylda bandet 4B medelst mätdonen 19, 18. Enligt en föredragen utföringsform av uppfin- ningen regleras dragverkets 10 och det andra bromsverkets 13 hastig- heter så att hastighetsskillnaden ger så stor förlängning att band- bredden minskas till en viss bandbredd. Tjockleken på detta band med önskad bredd uppmäts med mätdonet 18. Därefter inställs kallvalsverket 16 så att det reducerar bandets 4 tjocklek så mycket att den samman- lagda tjockleksreduktionen i kallvalsverket 16 på grund av valsningen i kallvalskverket 16 och tjockleksreduktionen i glödgningsugnen 7 på grund av den bestående töjningen av materialet i denna ugn ger en tjocklek hos bandet 4B som motsvarar den önskade sluttjockleken vid den önskade bandbredden. Genom denna föredragna utföringsform kan man alltså uppnå såväl önskad bandbredd som bandtjocklek, vilket ger en rad betydande fördelar. Det inses att ändringen av kallvalsverkets 16 inställning kan påverka de relativa förhållandena mellan tjockleks- minskning och breddminskning i glödgningsugnen 7, och att inställ- ningen av dragverkets 10 och bromsverkets 13 hastighetsskillnad och kallvalsverkets 16 valstryck kan kräva upprepade mätningar och inställningar, det vill säga att man måste räkna med en viss inkör- ningsfas innan man uppnått stabila förhållanden. Dessa saker kan dock 10 15 20 25 30 35 467 055 lösas genom konventionell reglerteknik. Även kunskaper som erhålls empiriskt kan givetvis utnyttjas för detta reglerarbete.

I tabell 1 redovisas resultat från tio tester, vilka avsåg kontinuer- lig sträckning av stålband i glödgningsugn. De band som testades var samtliga austenitiskt rostfritt stål av typ Avesta 18-9 (SIS 2333) med nominella sammansättningen 18 krom, 9 nickel, 0.04 kol, 0.5 mangan, 0.7 kisel, rest järn och oundvikliga föroreningar. Stålbanden hade först varmvalsats till en tjocklek av cirka 2.75 mm och en bredd av cirka 1050 mm. I glödgningsugnen uppvärmdes banden till en temperatur av ll70°C utom i ett fall, där temperaturen var ll30°C. Två olika för- längningar tillämpades vid försöken, nämligen 8% och 14%. Vid förläng-' ningen 8% var inmatningshastigheten 5 m/min till ugnen 7, medan inmat- ningshastigheten vid förlängningen 14% varierades mellan 5 och 15 m/min. Vid det sista provet med förlängningen 14% och inmatnings- hastigheten 15 m/min sänktes även glödgningstemperaturen från ll70°C till ll30°C. Bredd- och tjockleksvärden före och efter förlängningen mättes upp, och erforderligt banddrag registrerades.

Av resultaten dras följande slutsatser, vilka kan bedömas vara giltiga åtminstone för austenitiska rostfria stål, nämligen - att vid konstant förlängning, breddreduktionen är nära konstant, även om matningshastigheten varieras, - att vid konstant förlängning, tjockleksreduktionen är nära konstant, även om matningshastigheten varieras, och - att bandspänningen räknad på reducerad area ökar med större förläng- ningsvärden. 467 055 .xï _ w.mw _ @.oN _ om _ H@.ß _ @>.N _ @H.< _>ooH\ HmoH_ mH _omHH_ wH _ w _ _ N.wN _ m.H~ _ Nm _ w@.w _ wß.N _ mN.< _>ooH\m.HmoH_ mH _o>HH_ wH _ ß _ _ m.wN _ m.HN _ mm _ mw.m _ w>.m _ wN.w _@ooH\m.omoH_ mH _oßHH_ wH _ w _ _ m.wN _ m.Hw _ Nm _ w@.ß _ m>.~ _ mm.w _mooH\m.omoH_ HH _o>HH_ vH _ m _ _ N.wN _ m.HN _ Nm _ w@.ß _ ß>.N _ wm.w _mooH\ HmoH_ m _o>HH_ QH _ w _ _ ß.NN _ @.mH _ mm _ mw.w _ wß.N _ @N.< _moøH\ omoH_ ß _oßHH_ wH _ m _ _ m.HN _ @.wH _ mm _ om.w _ ß>.N _ mH.w _mooH\ mwoH_ m _o>HH_ wH _ N _ _ m.wH _ @.@H _ mw _ w>.m _ >ß.N _ Hw.H _wNoH\ >woH_ m _o>HH_ w _ _ H _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _, _ _ "EEE _ Nešz _ _ a _ _ _ _ _ _ a _ _ ïwmnm wmuwfi fiwfimw _ _ :owv _ EE _ _ EE _ :Éis _ _ Awflfifl _ _ _ lßvwn wmC_ |mwGwQvmE_ ZM _Ix:Uwh_ xwfixoowv _ % _ flømun _ vøflwwvmmn _ _ lwcmfi _ _ _ Ixmn MGwS_|Gfi H w=wG_ Cwfiwfl H _ |mx®H_ Imwcficvmä _=0«vx:¶wh_ lmwnfiivmë _lmw=wCvmEGw_ Oo _ lhmhv _ _ _ |GmQwU:mm_ lflmnmuflmm_ummAxwwnQ_|xoohH_lQ§ 500 lGH_ luflmhm _|v= :oc |flH_ mvvvflmm _QEwH_wGw=fimH_h: #wmH_ H Hfiwnmfi

Claims (5)

10 l5 20 25 30 35 467 055 PATENTKRAV

1. Sätt vid framställning av stålband, innefattande kontinuerlig behandling av stålbandet i en glödgningsugn (7) vid en temperatur över stålets rekristallísationstemperatur, k ä n n e t e c k n a t av att stålbandet (4A) matas in i glödgningsugnen med en viss inmatningshas- tighet och dras ut ur ugnen med en annan, högre utmatningshastighet, varvid stålbandet i glödgningsugnen utsätts för en dragspänning vid nämnda temperatur överstigande stålets krypgräns vid nämnda tempera- tur, resulterande i en permanent töjning (förlängning) av stålbandet svarande mot skillnaden mellan utmatnings- och inmatningshastigheterna och i en av förlängningen svarande minskning av bandets tvärsnitts- area, innefattande en minskning av såväl bandtjockleken som band- bredden.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att stålbandet utsätts för nämnda dragspänning vid en temperatur mellan 1000° och l250°C.

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att stålbandet utsätts för nämnda dragspänning vid en temperatur mellan lO80° och l200°C.

4. Sätt enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att bandet efter varmvalsning utsätts för åtminstone en kallvalsníngs- operation som medför en första bandtjockleksreduktion, innan bandet utsätts för nämnda kontinuerliga glödgning och sträckning i glödg- ningsugnen resulterande i en andra tjockleksreduktion.

5. Sätt enligt krav 4 för framställning av band med viss önskad bredd och tjocklek, k ä n n e t e c k n a t av att bandet i glödgningsugnen kontinuerligt sträcks så mycket att bandets bredd reduceras till en viss slutbredd, samtidigt som man uppnår nämnda andra tjockleksreduk- tion, och att bandet i den föregående kallvalsningsoperationen bearbe- tas i en grad beroende av den avslutande andra tjockleksreduktionen, så att den totala tjockleksreduktionen genom kallvalsningen och genom sträckningen i glödgningsugnen ger en tjocklek efter glödgning som motsvarar den önskade bandtjockleken hos slutprodukten.