WO2008155317A1 - Verfahren zur herstellung eines blechs in einer walzstrasse - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines blechs in einer walzstrasse Download PDF

Info

Publication number
WO2008155317A1
WO2008155317A1 PCT/EP2008/057584 EP2008057584W WO2008155317A1 WO 2008155317 A1 WO2008155317 A1 WO 2008155317A1 EP 2008057584 W EP2008057584 W EP 2008057584W WO 2008155317 A1 WO2008155317 A1 WO 2008155317A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating
particles
surface roughness
roughness
volume
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/057584
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas SÖNTGEN
Robert Wagner
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2008155317A1 publication Critical patent/WO2008155317A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • B21B1/22—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 plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/227—Surface roughening or texturing
    • 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
    • B21B1/22—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 plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2261/00—Product parameters
    • B21B2261/14—Roughness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2265/00—Forming parameters
    • B21B2265/12—Rolling load or rolling pressure; roll force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/005—Rolls with a roughened or textured surface; Methods for making same
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02—Shape or construction of rolls
    • B21B27/021—Rolls for sheets or strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02—Shape or construction of rolls
    • B21B27/03—Sleeved rolls
    • B21B27/032—Rolls for sheets or strips

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a sheet in a rolling train.
  • the starting material for the production of sheet metal is usually called a slab metal block, which comes from a steel plant, such as a continuous casting plant.
  • Rolling of the metal block first by hot rolling and then usually by cold rolling plates are produced in a desired thickness.
  • the slab or the raw sheet is passed through a plurality of successive stands in a rolling mill in a continuous process.
  • the rolling stands each have work rolls, between which passes through the sheet to be rolled.
  • the work rolls are usually guided by means of support rollers against the sheet. Due to the high mechanical and, in the case of hot rolling, thermal stresses occurring during rolling, the work rolls are subject to high wear. They are therefore usually provided with a wear coating.
  • the surface finish of the rolled sheet is largely determined by the surface of the work rolls.
  • the surface of the rolls is, for example, processed by grinding or blasting to set a desired surface planarity (roughness) on the work rolls and thus the sheets. Due to the wear during the rolling process, however, there is the problem that a set roughness value on the surface of the work roll changes beyond an allowable degree of tolerance. As a result, the work roll must be changed and / or provided with a new coating or the coating must be worked up. This leads to production losses and thus costs in the operation of a rolling mill. In addition, changes due to the wear of the surface of the work roll and the nature of the surface of the sheet produced, so that undesirable quality variations occur.
  • the invention has the object to increase the availability of the rolls and to ensure a consistently high quality of the sheets produced.
  • the object is achieved according to the invention by the method according to claim 1.
  • the use of work rolls is provided, which are provided with a coating of a ductile metallic base material with incorporated therein hard material particles.
  • the size of the hard material particles used in the coating is suitably chosen, and a desired surface roughness of the work rolls and thus the desired surface roughness of the sheet is set via the size of the hard material particles.
  • Surface of the work roll with dimensions greater than individual hard particles are provided which adjust the surface roughness of the sheet, for example.
  • a variety of pyramids of desired dimensions It can thus be a surface roughness on the plate, for example. In different sizes possible.
  • the roughness value Ra is the so-called mean roughness, which indicates the average distance of a measuring point on the surface to a center line.
  • the center line cuts the surface profile within a reference path in such a way that the sum of the absolute profile deviations - relative to the center line - becomes minimal.
  • the average roughness Ra therefore corresponds to the aver- age mean of the deviation from the center line.
  • the values are given in microns.
  • Hard material particles preferably have a size in the nanometer range.
  • Ra 0.5 ⁇ m hard material particles are used which have a diameter of 6 mm. Accordingly, the largest of the embedded hard material particles have a size of 6 nm.
  • the proportion of hard material particles in the coating in the range between 1 Vo1% and 50% by volume. In particular, the proportion is between 15 and 30% by volume.
  • Boron carbide particles, tungsten carbide particles and / or diamond particles are preferably used as hard material particles.
  • ceramic particles, such as the boron carbide particles, are used, which are distinguished by their extremely high hardness.
  • Under ductile metallic base material is a relatively soft metal base material is generally understood that a Vickers hardness of at most about 180-230 HV 0 I having. The hardness determination according to Vickers can be found in the standard DIN EN ISO 6507. By contrast, the embedded hard material particles have a significantly higher hardness, for example a hardness that is more than a factor of 2 greater than that of the base material.
  • the work rolls are provided with a coating that can withstand extreme loads.
  • Ductility compared to a consistently hard and brittle chrome coating, significantly reduces the risk of damage to the coating and cracks or microcracks during operation, which would quickly lead to undesirable severe corrosion due to the strong corrosive environment. Also is the
  • nickel or a nickel alloy is used as the base material.
  • the particular advantage of the nickel coating for such components is to be seen in the very high density of the nickel coating, whereby the component is very effectively protected against corrosion.
  • nickel has a good thermal conductivity, so that a good controlled heat flow is also made possible by means of this coating.
  • the nickel content is preferably in the range between 65 and 95% by volume and is in particular in the range of about 75% by volume, based in each case on the total volume of the coating.
  • alloying components tungsten and / or iron and / or cobalt are preferably provided. Cobalt is particularly preferably used here.
  • a coating consisting of the components nickel, tungsten and iron has been found to be suitable.
  • the proportion of alloying components is in a range between about 10 and 20% by volume.
  • the proportion of the hard material particles is preferably in a range between 5 and 30% by volume.
  • the thickness of the coating is preferably in the range between about 0.7 to about 6 mm and is in particular in the range between about 2 and 3 mm. It has been shown that the coating with such a layer thickness particularly meets the high requirements.
  • the coating is preferably applied in a so-called horizontal rotation coating method known per se in roller coatings.
  • the coating is applied as a viscous mass to the rotating body successively using a job tool, wherein the application tool is moved continuously in the longitudinal direction of the rotating body.
  • the coating is applied electrolytically.
  • the component to be coated is immersed in one or more electroplating baths.
  • the electrode used is an electrode consisting of the base material, for example a nickel or a nickel alloy electrode.
  • the hard materials are added to the electroplating bath, so that they migrate with the metal ions of the nickel electrode to the component to be coated and deposit there together with the nickel ions forming the matrix.
  • FIG. 1 shows a rolling mill with several rolling stands
  • FIG. 2 shows a simplified partial sectional view through a work roll.
  • the greatly simplified illustrated rolling train 2 comprises a plurality of rolling stands 4, which are arranged one after the other in indicated by the arrow conveyor or transport direction 6.
  • Each of the rolling stands has two opposing work rolls 8, which are each supported by support rolls 10 and pressed against a blank sheet 12 to be rolled.
  • the raw sheet 12 is still the slab.
  • the sheet 12 is usually wound by means of a reel to form a coil.
  • the work rolls 8 are pressed against the sheet 12 at high pressure of up to 5 GPa, so that the surface structure of the sheets is significantly determined by the surface structure of the work rolls 8.
  • a special coating is now provided on the work roll 8. The structure of the coating will be explained with reference to FIG 2:
  • a nickel-based coating 38 is applied on a base body 37 of the work rolls 8.
  • the coating 38 comprises, besides the base material 39, ckelmatrix a proportion of hard material particles 40, in particular boron carbide particles.
  • the use of nickel as the matrix material in combination, in particular of boron carbide, for the hard material particles 40 produces a very gas-tight and therefore corrosion-resistant coating, as well as a very good thermal conductivity coating with at the same time very high surface hardness and low abrasion.
  • the high gas tightness is achieved by the nickel matrix already at a very small layer thickness of about 10 microns. Compared to a micro-cracked hard chrome coating, therefore, an improved corrosion resistance is given. Due to the good thermal conductivity of the nickel base material 39, the coating as a whole also has a high thermal conductivity, so that rapid heat dissipation is ensured.
  • the mechanical strength of the coating is achieved in particular by the embedded hard material particles 40, which project beyond the surface 44 formed by the nickel matrix 39.
  • a roughness of the surface of the work roll is defined.
  • the particle size is set to a desired roughness value Ra.
  • a roughness Ra 0.5 microns is achieved. If lower roughness values are to be achieved, particles 40 with a smaller size and higher roughness values are to be achieved, then particles 40 of larger size, for example up to 50 to 100 nm, are used.
  • roughness values Ra of up to 0.5 ⁇ m particle sizes of approximately up to 10 nm are preferred, for roughness values R a of 0.5 ⁇ m to l ⁇ m particle sizes of about 5nm to about 40nm and for roughness Ra from l ⁇ m to l, 5 ⁇ m particle sizes of about 30nm to 100 nm used.
  • the proportion of the hard material particles 40 is in the range between 1 and 50% by volume and preferably in the range between 50 and 30% by volume.
  • a coating based on a nickel-cobalt alloy in this case has a composition of about 63% by volume of nickel, 12% by volume of cobalt and 25% by volume of boron carbide particles 40.
  • the service life of the components is increased in comparison, for example, to a hard chrome coating by about 4 to 6 times.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

Zur Einstellung einer gewünschten Oberflächenrauheit eines gewalzten Bleches (12) werden Arbeitswalzen (8) mit einer Beschichtung (38) eingesetzt, die aus einem duktilen Grundwerkstoff (39) mit darin eingelagerten Hartstoffpartikeln besteht. Durch die Wahl der Größe der Hartstoffpartikel wird eine Oberflächenrauheit der Arbeitswalze (8) gezielt eingestellt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines Blechs in einer Walzstraße
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Blechs in einer Walzstraße.
Ausgangsprodukt für die Blechherstellung ist üblicherweise ein als Bramme bezeichneter Metallblock, der aus einem Stahl- werk, beispielsweise einer Stranggießanlage stammt. Durch
Auswalzen des Metallblocks zunächst durch Warmwalzen und anschließend üblicherweise durch Kaltwalzen werden Bleche in einer gewünschten Dicke hergestellt. Hierbei wird die Bramme oder das Rohblech in einer Walzstraße in einem kontinuierli- chen Vorgang durch mehrere, aufeinander folgende Walzgerüste hindurchgeführt. Die Walzgerüste weisen jeweils Arbeitswalzen auf, zwischen denen das zu walzende Blech durchläuft. Die Arbeitswalzen werden üblicherweise mit Hilfe von Stützwalzen gegen das Blech geführt. Aufgrund der beim Walzen auftreten- den hohen mechanischen und im Falle des Warmwalzens auch thermischen Beanspruchungen sind die Arbeitswalzen einem hohen Verschleiß ausgesetzt. Sie sind daher üblicherweise mit einer Verschleißbeschichtung versehen.
Aufgrund des Walzens durch die Arbeitswalzen wird die Oberflächenbeschaffenheit des gewalzten Bleches maßgebend durch die Oberfläche der Arbeitswalzen bestimmt. Üblicherweise wird die Oberfläche der Walzen beispielsweise durch Schleifen oder Strahlen bearbeitet, um eine gewünschte Oberflächenplanheit (Rauheit) an den Arbeitswalzen und damit der Bleche einzustellen. Aufgrund des Verschleißes beim Walzvorgang besteht jedoch das Problem, dass ein eingestellter Rauheitswert an der Oberfläche der Arbeitswalze sich über ein zulässiges Toleranzmaß hinaus verändert. Dies führt dazu, dass die Ar- beitswalze gewechselt und / oder mit einer neuen Beschichtung versehen werden muss bzw. dass die Beschichtung aufgearbeitet werden muss. Dies führt zu Produktionsausfällen und damit zu Kosten beim Betrieb einer Walzstraße. Zudem verändert sich infolge des Verschleißes der Oberfläche der Arbeitswalze auch die Beschaffenheit der Oberfläche des erzeugten Bleches, so dass unerwünschte Qualitätsschwankungen auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verfügbarkeit der Walzen zu erhöhen und eine gleich bleibend hohe Qualität der hergestellten Bleche zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch das Verfah- ren gemäß Anspruch 1. Danach ist zum Herstellen eines Blechs der Einsatz von Arbeitswalzen vorgesehen, die mit einer Be- schichtung aus einem duktilen metallischen Grundwerkstoff mit darin eingelagerten Hartstoffpartikeln versehen sind. Zur Einstellung einer gewünschten Oberflächenrauheit des Blechs ist nunmehr vorgesehen, dass die Größe der in der Beschich- tung eingesetzten Hartstoffpartikel geeignet gewählt wird und über die Größe der Hartstoffpartikel eine angestrebte Oberflächenrauheit der Arbeitswalzen und damit die gewünschte Oberflächenrauheit des Blechs eingestellt wird. Insbesondere können zusätzlich auch topographische Strukturen auf der
Oberfläche der Arbeitswalze mit Abmessungen größer als einzelne Hartstoffpartikel vorgesehen werden, welche die Oberflächenrauheit des Bleches einstellen, bspw. eine Vielzahl an Pyramiden mit gewünschten Abmessungen. Es kann somit eine Oberflächenrauheit auf dem Blech bspw. in verschiedenen Größenordnungen ermöglicht werden.
Der besondere Vorteil bei diesem Verfahren ist darin zu sehen, dass allein durch die Beschichtung die gewünschte Ober- flächenrauheit ohne weitere Nachbearbeitungsschritte, wie
Schleifen, Strahlen, Polieren, etc. eingestellt wird. Bereits das Erzeugen der Beschichtung auf der Arbeitswalze mit einer definierten Oberflächenrauheit ist daher aufgrund des einstufigen Vorgangs vereinfacht gegenüber dem bisherigen Vorgehen, bei dem ein separater Arbeitsschritt erfolgen musste. Ein weiterer entscheidender Vorteil ist darin zu sehen, dass nicht nur die Oberfläche der aufgebrachten Verschleißbe- schichtung die Oberflächenrauheit beeinflusst, sondern dass vielmehr die Beschichtung über ihre gesamte Schichtdicke unabhängig vom jeweiligen Verschleißzustand immer die gleiche, definierte Oberflächenrauheit aufweist. Selbst bei einem zunehmenden Verschleiß der Beschichtung bleibt daher die Ober- flächenrauheit, die ja durch die eingelagerten Hartstoffpartikel definiert ist, konstant. Dies führt insgesamt zu einer gleich bleibend guten und hohen Qualität bei den hergestellten Blechen.
Sollen Bleche unterschiedlicher Chargen mit unterschiedlichen Rauheitswerten hergestellt werden, so werden hierfür Arbeitswalzen mit unterschiedlichen Beschichtungen, insbesondere mit unterschiedlichen Größen der eingelagerten Hartstoffpartikel eingesetzt .
Maßgebend für die definierte Einstellung der Rauheit an der Arbeitswalze ist die Kombination aus dem duktilen, vergleichsweise weichen Grundwerkstoff mit den Hartstoffpartikeln. Aufgrund des vergleichsweise weichen Grundwerkstoffs wird die Rauheit nämlich durch die eingelagerten Hartstoffpartikel definiert, die aufgrund der mechanischen Belastung maßgebend für den Verschleißschutz sind und etwas über die Oberfläche der duktilen Matrix überstehen. Dieser Überstand definiert die Oberflächenrauheit.
Zweckdienlicherweise wird die Oberflächenrauheit auf einen Wert im Bereich zwischen Ra = 0,02μm bis Ra = l,5μm eingestellt. Bei dem Rauheitswert Ra handelt es sich um die so genannte mittlere Rauheit, die den mittleren Abstand eines Messpunkts auf der Oberfläche zu einer Mittellinie angibt.
Die Mittellinie schneidet hierbei innerhalb einer Bezugsstrecke das Oberflächenprofil derart, dass die Summe der betragsmäßigen Profilabweichungen - bezogen auf die Mittellinie - minimal wird. Die mittlere Rauheit Ra entspricht also dem a- rithmetischen Mittel der Abweichung von der Mittellinie. Die Werte werden jeweils in Mikrometern angegeben. Vorzugsweise wird für besonders hochwertige Blechoberflächen mit geringer Rauheit die Oberflächenrauheit der Arbeitswalzen auf einen Rauheitswert unter Ra = 0,5 μm eingestellt. Insbesondere bei derartig geringen Rauheitswerten lassen sich mit herkömmlichen Methoden der Oberflächenbehandlung durch
Schleifen oder Strahlen nur unzulängliche Ergebnisse erzielen. Dagegen ist bei dem hier vorgestellten Verfahren mit der Einstellung des Rauheitswertes über die eingelagerten Hart- stoffpartikel ein gleich bleibender Rauheitswert über die ge- samte Beschichtungsdicke in einem vorgegebenen Toleranzbereich ermöglicht, so dass hochwertige Bleche mit geringer Rauheit und geringen Toleranzschwankungen bei der Rauheit zuverlässig hergestellt werden können.
Zur Einstellung der gewünschten Rauheitswerte weisen die
Hartstoffpartikel vorzugsweise eine Größe im Nanometerbereich auf. Insbesondere weisen die Hartstoffpartikel eine Größe von kleiner 10 nm auf, für einen Rauheitswert der Oberflächenrauheit unter Ra = 0,5 μm. So werden beispielsweise für einen Rauheitswert Ra = 0,5 μm Hartstoffpartikel eingesetzt, die einen Durchmesser von 6mm aufweisen. Die größten der eingebetteten Hartstoffpartikel weisen demnach eine Größe von 6 nm auf .
Zweckdienlicherweise liegt hierbei der Anteil der Hartstoffpartikel an der Beschichtung im Bereich zwischen 1 Vo1% und 50 Vol%. Insbesondere liegt der Anteil zwischen 15 und 30 Vol%.
Als Hartstoffpartikel werden hierbei vorzugsweise Borcarbid- Partikel, Wolframcarbid-Partikel und/oder Diamant-Partikel verwendet. Es werden also insbesondere auch keramische Partikel, wie die Borcarbid-Partikel, eingesetzt, die sich durch ihre extrem hohe Härte auszeichnen.
Unter duktilem metallischen Grundwerkstoff wird allgemein ein vergleichsweise weicher metallischer Grundwerkstoff verstanden, der eine Vickers-Härte von maximal etwa 180-230 HV0I aufweist. Die Härtebestimmung nach Vickers ist der Norm DIN EN ISO 6507 zu entnehmen. Die eingelagerten Hartstoffpartikel weisen demgegenüber eine deutlich höhere Härte auf, beispielsweise eine um mehr als den Faktor 2 größere Härte als der Grundwerkstoff.
Durch die Kombination eines duktilen Werkstoffes mit darin eingelagerten Hartstoffpartikeln werden die Arbeitswalzen mit einer Beschichtung versehen, die den extremen Belastungen standhält. Durch die Duktilität besteht im Vergleich zu einer durchgehend harten und spröden Chrom-Beschichtung eine deutlich geringere Gefahr, dass im Laufe des Betriebs die Beschichtung beschädigt und Risse oder Mikrorisse auftreten, was aufgrund der starken korrosiven Umgebung schnell zu einer unerwünschten starken Korrosion führen würde. Auch ist die
Gefahr eines Abplatzens von Teilstücken der Beschichtung bei mechanischer Belastung aufgrund der hohen Duktilität deutlich geringer als bei einer spröden Beschichtung. Zugleich wird durch die eingelagerten Hartstoffpartikel eine sehr hohe Ab- riebfestigkeit und damit eine quasi sehr hohe Oberflächenhärte erhalten, so dass selbst bei hohen mechanischen Belastungen und hohen Abriebkräften eine lange Lebensdauer erreicht ist.
Eine derartige Beschichtung aus einem duktilen metallischen
Grundwerkstoff mit darin eingelagerten Hartstoffpartikeln ist in der unveröffentlichten deutschen Anmeldung DE 10 2005 061 134.6 beschrieben.
Zweckdienlicherweise wird als Grundwerkstoff Nickel oder eine Nickellegierung verwendet. Der besondere Vorteil der Nickelbeschichtung für derartige Bauteile ist in der sehr hohen Dichtheit der Nickelbeschichtung zu sehen, wodurch das Bauteil sehr effektiv vor Korrosion geschützt wird. Zugleich weist Nickel eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, so dass über diese Beschichtung auch ein guter gesteuerter Wärmefluss ermöglicht wird. Bei der Verwendung einer Nickellegierung für den Grundwerkstoff oder die Grundmatrix liegt der Nickelanteil vorzugsweise im Bereich zwischen 65 und 95 Vol% und liegt insbesondere im Bereich von etwa 75 Vol%, bezogen jeweils auf das Ge- samtvolumen der Beschichtung. Als Legierungsbestandteile sind vorzugsweise Wolfram und/oder Eisen und/oder Kobalt vorgesehen. Besonders bevorzugt wird hierbei Kobalt eingesetzt. Auch eine Beschichtung bestehend aus den Bestandteilen Nickel, Wolfram und Eisen hat sich als geeignet herausgestellt.
Zweckdienlicherweise liegt hierbei der Anteil der Legierungsbestandteile in einem Bereich zwischen etwa 10 und 20 Vol%. Weiterhin liegt vorzugsweise der Anteil der Hartstoffpartikel in einem Bereich zwischen 5 und 30 Vol%.
Die Dicke der Beschichtung liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 0,7 bis etwa 6 mm und liegt insbesondere im Bereich zwischen etwa 2 und 3 mm. Es hat sich gezeigt, dass die Beschichtung mit einer derartigen Schichtdicke den hohen An- forderungen besonders genügt.
Die Beschichtung wird bevorzugt in einem so genannten und bei Walzenbeschichtungen an sich bekannten horizontalen Rotati- ons-Beschichtungsverfahren aufgebracht. Bei diesem Verfahren wird die Beschichtung als zähflüssige Masse auf den rotierenden Grundkörper sukzessive mit Hilfe eines Auftragswerkzeugs aufgebracht, wobei das Auftragswerkzeug kontinuierlich in Längsrichtung des rotierenden Grundkörpers verfahren wird.
Alternativ wird die Beschichtung elektrolytisch aufgebracht. Zur Ausbildung der Beschichtung wird das zu beschichtende Bauteil in ein oder mehrere Galvanikbäder eingetaucht. Als Elektrode wird eine Elektrode bestehend aus dem Grundwerkstoff, beispielsweise eine Nickel- oder eine Nickellegierung- Elektrode verwendet. Die Hartstoffe werden hierbei dem Galvanikbad zugegeben, so dass sie mit den Metallionen der Nickelelektrode zu dem zu beschichtenden Bauteil wandern und sich dort gemeinsam mit den die Matrix bildenden Nickelionen ablagern .
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden an- hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen und stark vereinfachten Darstellungen:
FIG 1 eine Walzstraße mit mehreren Walzgerüsten und FIG 2 ein vereinfachtes Teil-Schnittbild durch eine Ar- beitswalze.
In den einzelnen Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die stark vereinfacht dargestellte Walzstraße 2 umfasst mehrere Walzgerüste 4, die in durch den Pfeil angedeutete Förder- oder Transportrichtung 6 nacheinander angeordnet sind. Jedes der Walzgerüste weist zwei einander gegenüberliegende Arbeitswalzen 8 auf, die jeweils von Stützwalzen 10 abge- stützt und gegen ein zu walzendes Rohblech 12 gepresst werden. Zu Beginn des Walzvorgangs ist das Rohblech 12 noch die Bramme. Beim Walzen erfolgt in hier nicht näher dargestellter Weise eine Dickenreduzierung des Rohblechs 12, bis dieses schließlich eine gewünschte Enddicke aufweist. Am Ende der Walzstraße 2 wird das Blech 12 üblicherweise mit Hilfe einer Haspel zu einem Coil aufgewickelt.
Beim Walzen werden die Arbeitswalzen 8 mit hohem Druck von bis zu 5 GPa gegen das Blech 12 gepresst, so dass die Ober- flächenstruktur der Bleche maßgeblich durch die Oberflächenstruktur der Arbeitswalzen 8 bestimmt wird. Zur Einstellung einer gewünschten Rauheit für das Blech 12 ist nunmehr eine spezielle Beschichtung auf der Arbeitswalze 8 vorgesehen. Der Aufbau der Beschichtung wird anhand von FIG 2 erläutert:
Auf einen Grundkörper 37 der Arbeitswalzen 8 wird eine Beschichtung 38 auf Nickelbasis aufgebracht. Die Beschichtung 38 umfasst neben der als Grundwerkstoff 39 bezeichneten Ni- ckelmatrix einen Anteil an Hartstoffpartikeln 40, insbesondere Borcarbid-Partikel . Durch die Verwendung von Nickel als Matrixwerkstoff in Kombination insbesondere von Borcarbid für die Hartstoffpartikel 40 wird eine sehr gasdichte und damit korrosionsbeständige sowie eine thermisch sehr gut leitende Beschichtung mit zugleich sehr hoher Oberflächenhärte und geringem Abrieb erzeugt.
Die hohe Gasdichtheit wird durch die Nickelmatrix bereits bei einer sehr geringen Schichtdicke von etwa lOμm erreicht. Ge- genüber einer mikrorissigen Hartchrombeschichtung ist daher eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit gegeben. Aufgrund der guten thermischen Leitfähigkeit des Nickel-Grundwerkstoffs 39 weist die Beschichtung insgesamt auch eine hohe thermische Leitfähigkeit auf, so dass ein schneller Wärmeab- transport gewährleistet ist.
Die mechanische Belastbarkeit der Beschichtung wird insbesondere durch die eingelagerten Hartstoffpartikel 40 erreicht, die über der durch die Nickelmatrix 39 gebildete Oberfläche 44 überstehen. Durch die überstehenden Partikel 40 wird eine Rauheit der Oberfläche der Arbeitswalze definiert. Durch die Wahl der Partikelgröße wird die Rauheit auf einen gewünschten Rauheitswert Ra eingestellt.
Da die Partikel teilweise über die Matrix 39 überstehen, wird die Oberflächenrauheit durch diesen Überstand definiert. Die Rauheit wird daher maßgebend durch die Größe der verwendeten Hartstoffpartikel 40 bestimmt. Untersuchungen haben nun gezeigt, dass bei dem hier beschriebenen System bei der Verwen- düng beispielsweise von Hartstoffpartikeln 40 mit einem
Durchmesser von etwa 6 nm ein Rauheitswert Ra = 0,5 μm erreicht wird. Sollen geringere Rauheitswerte erreicht werden, so werden Partikel 40 mit geringerer Größe und sollen höhere Rauheitswerte erreicht werden, so werden Partikel 40 mit grö- ßerer Größe beispielsweise bis zu 50 bis 100 nm herangezogen.
Bevorzugt werden daher für Rauheitswerte Ra von bis zu 0,5μm Partikelgrößen von etwa bis zu lOnm, für Rauheitswerte Ra von 0,5μm bis lμm Partikelgrößen von etwa 5nm bis etwa 40nm und für Rauheitswerte Ra von lμm bis l,5μm Partikelgrößen von etwa 30nm bis 100 nm herangezogen.
Aufgrund der homogenen Verteilung der Hartstoffpartikel 40 innerhalb der Matrix 39 ist unabhängig vom Verschleißzustand der Beschichtung 38 eine immer gleich bleibende Oberflächenrauheit gegeben, so dass eine gleich bleibende Blechqualität gewährleistet ist.
Der Anteil der Hartstoffpartikel 40 liegt im Bereich zwischen 1 und 50 Vo1% und vorzugsweise im Bereich zwischen 50 und 30 Vol%.
Eine Beschichtung auf Basis einer Nickel-Kobalt-Legierung weist hierbei beispielsweise eine Zusammensetzung von etwa 63 Vol% Nickel, 12 Vol% Kobalt und 25 Vol% Borcarbid-Partikel 40 auf.
Durch die hier beschriebene Beschichtung 38 wird insgesamt die Standzeit der Bauteile im Vergleich beispielsweise zu einer Hartchrombeschichtung um etwa das 4- bis 6-Fache erhöht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Blechs (12) mit einer gewünschten Oberflächenrauheit in einer Walzstraße (2) mit Hilfe von Arbeitswalzen (8), die mit einer Beschich- tung (38) aus einem duktilen metallischen Grundwerkstoff (39) mit darin eingelagerten Hartstoffpartikeln (40) versehen sind, wobei durch die Wahl der Größe der Hart- stoffpartikel (40) eine gewünschte Oberflächenrauheit der Arbeitswalzen (8) und damit die gewünschte Oberflächenrauheit des Blechs (12) eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zur Herstellung von Blechen (12) mit unterschiedlichen Oberflächenrauheiten Arbeitswalzen (8) mit verschiedenen Beschichtungen (38) eingesetzt werden, die sich im Hinblick auf die Größe der darin eingelagerten Hartstoffpartikel (40) unterscheiden .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Oberflächenrauheit auf einen Rauheitswert (Ra) im Bereich zwischen Ra = 0,02μm bis Ra = l,5μm eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem Oberflächenrauheit auf einen Rauheitswert (Ra) unter Ra = 0,5μm eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Hartstoffpartikel (40) eine Größe im Nanometer- bereich aufweisen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei zur Einstellung der O- berflächenrauheit auf einen Rauheitswert unter Ra = 0,5μm Hartstoffpartikel (40) mit einer Größe von unter 10 nm, verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Anteil der Hartstoffpartikel (40) an der Be- schichtung (38) im Bereich zwischen 1 Vol% und 50 Vol%, insbesondere zwischen 1 Vo1% und 30 Vol% liegt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Hartstoffpartikel (40) Borcarbid-Partikel WoIf- ramcarbidpartikel und/oder Diamantpartikel verwendet werden .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Grundwerkstoff (39) Nickel oder eine Nickellegierung ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Nickelanteil der Beschichtung (38) etwa zwischen 65 Vol% und 95 Vol% und insbesondere im Bereich von etwa 75 Vol% liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 bei dem als Legierungsbestandteile Wolfram und/oder Eisen und/oder Kobalt vorgesehen sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem der Anteil der Legierungsbestandteile an der Beschichtung (38) etwa zwischen 10 Vol% und 20 Vol% liegt
PCT/EP2008/057584 2007-06-20 2008-06-17 Verfahren zur herstellung eines blechs in einer walzstrasse WO2008155317A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007028823.0 2007-06-20
DE102007028823A DE102007028823A1 (de) 2007-06-20 2007-06-20 Verfahren zur Herstellung eines Blechs in einer Walzstraße

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008155317A1 true WO2008155317A1 (de) 2008-12-24

Family

ID=39671774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/057584 WO2008155317A1 (de) 2007-06-20 2008-06-17 Verfahren zur herstellung eines blechs in einer walzstrasse

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007028823A1 (de)
WO (1) WO2008155317A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105529467A (zh) * 2014-10-21 2016-04-27 加川清二 微多孔金属箔的制造方法及装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741438C1 (ru) * 2017-07-21 2021-01-26 Новелис Инк. Системы и способы управления текстурированием поверхности металлической подложки при прокатке с малым давлением

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE901055A (fr) * 1984-11-14 1985-05-14 Centre Rech Metallurgique Procede de traitement superficiel d'un cylindre de laminoir.
EP0753594A1 (de) * 1995-07-14 1997-01-15 Sandvik Aktiebolag Verbundwalze
EP0998988A1 (de) * 1998-03-24 2000-05-10 Kawasaki Steel Corporation Verfahren zur herstellung von nichtrostendem kaltgewalztem hochglanzstahlblech
DE102006011384A1 (de) * 2006-03-09 2007-09-13 Sms Demag Ag Rolle zur Metallbearbeitung, insbesondere Stranggießrolle, sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Rolle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE710146C (de) * 1939-04-04 1941-09-05 Edelstahlwerke Akt Ges Deutsch Verfahren zur Herstellung von Walzen mit Stahlkern und Mantel aus Hartmetall
US5537851A (en) * 1993-01-05 1996-07-23 Aluminum Company Of America Sheet product produced by massive reduction in last stand of cold rolling process
DE102005061134A1 (de) 2005-12-19 2007-06-21 Siemens Ag Bauteil eines Stahlwerks, wie Stranggussanlage oder Walzwerk, Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils sowie Anlage zur Erzeugung oder Verarbeitung von metallischen Halbzeugen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE901055A (fr) * 1984-11-14 1985-05-14 Centre Rech Metallurgique Procede de traitement superficiel d'un cylindre de laminoir.
EP0753594A1 (de) * 1995-07-14 1997-01-15 Sandvik Aktiebolag Verbundwalze
EP0998988A1 (de) * 1998-03-24 2000-05-10 Kawasaki Steel Corporation Verfahren zur herstellung von nichtrostendem kaltgewalztem hochglanzstahlblech
DE102006011384A1 (de) * 2006-03-09 2007-09-13 Sms Demag Ag Rolle zur Metallbearbeitung, insbesondere Stranggießrolle, sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Rolle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105529467A (zh) * 2014-10-21 2016-04-27 加川清二 微多孔金属箔的制造方法及装置
US9968975B2 (en) * 2014-10-21 2018-05-15 Seiji Kagawa Method and apparatus for producing microporous metal foil
CN105529467B (zh) * 2014-10-21 2020-06-23 加川清二 微多孔金属箔的制造方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007028823A1 (de) 2008-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1888798B1 (de) Aluminium-gleitlagerlegierung
DE102005061134A1 (de) Bauteil eines Stahlwerks, wie Stranggussanlage oder Walzwerk, Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils sowie Anlage zur Erzeugung oder Verarbeitung von metallischen Halbzeugen
DE3048691A1 (de) Lochdorn zur verwendung in stopfen- und streckwalzwerken
EP1769098A1 (de) Stahlband für streichmesser, auftragsmesser und kreppschaber und pulvermetallurgisches verfahren zu ihrer herstellung
WO2016055227A1 (de) Kaltgewalztes und rekristallisierend geglühtes stahlflachprodukt und verfahren zu seiner herstellung
DE19824310C1 (de) Gleitlager und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69729488T2 (de) Stopfen und dornstange zum walzen eines nahtlosen stahlrohres und verfahren zur herstellung eines nahtlosen stahlrohres
EP1743103A1 (de) Kugelelement für zweiteiligen kugelzapfen und herstellungsverfahren
CH647555A5 (de) Heterogene, durch thermisches spritzen auf ein substrat aufgebrachte schicht und spritzpulver zur herstellung derselben.
WO2007131743A2 (de) Verschleissschutzeinrichtung und verfahren zur herstellung einer solchen
WO2017042060A1 (de) Verfahren zum herstellen eines bauteils mit einem aus stahl bestehenden kernabschnitt
DE102016203839A1 (de) Stranggießanlagenwalze für eine Stranggießmaschine
DE102007028824B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Blechs in einer Walzstraße
EP3458616B1 (de) Verfahren zur herstellung von gleitlagerverbundwerkstoffen
DE102005061135A1 (de) Kokille für eine Stranggussanlage und Verfahren zur Herstellung einer Kokille
WO2008155317A1 (de) Verfahren zur herstellung eines blechs in einer walzstrasse
DE2810186C2 (de) Arbeitswalze zum Warmwalzen von Nichteisenmetallen und Verfahren zur Herstellung des Walzenmantels einer solchen Arbeitswalze
DE69018064T2 (de) Draht für Punktmatrixdrucker.
EP2455180A1 (de) Eisen-Chrom-Molybdän-Mangan Legierung, eine Verwendung dieser Legierung, ein Verfahren zur Erstellung dieser Legierung, eine Rolle für eine Walzanlage mit einer Oberfläche aus dieser Legierung sowie eine Rolle für eine Walzanlage mit einer Oberfläche, die mit einem Verfahren zur Erstellung dieser Legierung erstellt ist
DE69212054T2 (de) Verschleissfeste Verbundwalze
EP2145845A1 (de) Tauchbadrolle und Verfahren zum Herstellen einer Tauchbadrolle
DE102008034399A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen aus MMC und derartig beschichtete Bauteile
EP0378986A1 (de) Lager
DE102017003200A1 (de) Verfahren zur Herstellung plattierter Rundstäbe
DE102010004722A1 (de) Verschleißbeständiger, warmfester Werkstoff, sowie dessen Verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08774104

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08774104

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1