DE1558669C3 - Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahldraht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahldraht mit verbesserter Tordierbarkeit aus austenitischem Cr-Ni-Stahl mit 0,03 bis 0,7% Kohlenstoff, 17 bis 20% Chrom und 7 bis 10% Nickel.

Mit einem bekannten Verfahren dieser Art werden bereits Stähle hergestellt, die nach ihrer Verarbeitung zu Stahldraht diesem zwar eine gute Zugfestigkeit verleihen, jedoch eine nur relativ geringe Tordierbarkeit, weil die bekannten Drähte zwar stark kaltgezogen werden, so daß eine Querschnittsreduzierung von über 80% eintritt, jedoch nach einer solchen Kaltverformung· eine Warmbehandlung über der Rekristallisationstemperatur erfolgt, um ein feines Korngefüge zu erzeugen.

Andererseits ist seit langem bekannt (Werkstoff-Handbuch Stahl und Eisen, 4. Auflage, 1965, Blatt T2—7), bei Stählen, die durch vorangegangene Kaltverformungen entstandenen inneren Spannungen durch Spannungsfreiglühen abzubauen, ohne dadurch wesentliche Eigenschaftsänderungen zu bewirken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zur Erzeugung von rostfreiem Stahldraht zu schaffen, der eine bessere Verformbarkeit, bessere Tordierbarkeit und auch eine höhere Zugfestigkeit aufweist als die mit bekannten Verfahren hergestellten Stahldrähte.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Ausgangswerkstoff mit einer Querschnittsabnähme von 30 bis 75% kaltgezogen, anschließend im Temperaturbereich von 454 bis 649° C spannungsfrei geglüht und abschließend mit einer weiteren Querschnittsabnahme von wenigstens 40% kaltgezogen wird, wobei die Gesamtquerschnittsabnahme wenigstens 85% beträgt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Stahldraht nach dem zweiten Kaltziehen erneut bei einer Temperatur zwischen 454 und 649° C spannungsfreigeglüht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Bei dem Verfahren wird von einem langgestreckten, austenitischen, rostfreien Stahlkörper folgender Zusammensetzung ausgegangen: 17 bis 20% Chrom, 7 bis 10% Nickel, und 0,03 bis 0,7% Kohlenstoff. Dieser Körper kann eine warmgewalzte Stange sein, die nach dem Warmwalzen so abgekühlt worden ist, daß sie sich im wesentlichen in einem geglühten Zustand befindet, kann aber auch ein gezogener Draht sein, der in der gewöhnlichen Weise geglüht worden ist. Dieser Körper wird zunächst einem Kaltziehvorgang unterworfen, währenddessen seine Querschnittsfläche um 30 bis 75% verringert wird. Das Minimum der Reduzierung sollte nicht unter 30% liegen, damit das Produkt für den unten beschriebenen weiteren Ziehvorgang nicht zu brüchig wird. Wenn andererseits die Reduzierung 75% überschreitet, so hat dies einen Kostenanstieg aufgrund von beim Ziehen und bei der Wärmebehandlung auftretender Schwierigkeiten zur Folge, ohne daß irgendeine weitere Verbesserung erreicht wird. Der gezogene Körper wird dann zur Beseitigung von Spannungen bei einer Temperatur zwischen 454 und 649° C geglüht. Darauf wird er einem zweiten Kaltziehvorgang unterworfen, bei dem seine Querschnittsfläche um wenigstens 40% verringert wird. Die durch die beiden Ziehvorgänge erfolgte Gesamtquerschnittsabnahme muß mindestens 85% der Querschnittsfläche des Ursprungkörpers betragen.

Wenn der verbesserte Draht zu Drahtseil verarbeitet wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Seil in der gewöhnlichen Weise anzufertigen und dann einem Spannungsfreiglühen bei einer Temperatur zwischen 454 und 649°C zu unterwerfen. Für gewisse Verwendungszwecke des Drahtes sollen die im Draht vorhandenen Spannungen möglichst auch nach der zweiten Kaltverformung auf diese Weise beseitigt werden.

Ein Seil wurde beispielsweise wie folgt hergestellt. Ein geglühter Draht von 3,4 mm Durchmesser, bestehend aus einem Stahl der US-Type 304, wurde um 75% auf 1,73 mm Durchmesser reduziert und dann 6 Stunden bei 496° C spannungsfreigeglüht. Draufhin wurde die Querschnittsfläche des Drahtes noch einmal um 75% reduziert, so daß der Durchmesser 0,864 mm betrug und eine gesamte Flächenreduzierung von annähernd 93,7% vorhanden war. Der so hergestellte Draht hatte eine Zugfestigkeit von 242 kp/mm² und brach bei 76 Drehungen innerhalb 200 mm. Dieser Draht wurde dann in der üblichen Weise zu einem 19-mm-Drahtseil mit 6 χ 36 regulären Lagen und einem unabhängigen Drahtseilkern verarbeitet. Das so geformte Drahtseil wurde darauf durch Erwärmen auf eine Temperatur von 538° C entspannt. Das Drahtseil besaß eine Bruchfestigkeit von 47,1 kp/mm². Ein gleiches Drahtseil, bei dem die abschließende Wärmebehandlung zur Spannungsbeseitigung nicht erfolgt war, wies eine Bruchfestigkeit von 38,7 kp/mm² auf. Als Vergleich diente ein gleiches Drahtseil, das in gewöhnlicher Weise hergestellt war und eine Bruchfestigkeit von 30,9 kp/mm² aufwies.

Der nach dem obigen Verfahren hergestellte Draht besaß nach einer abschließenden Wärmebehandlung bei 538° C zur Beseitigung von Spannungen eine Zugfestigkeit von 251 kp/mm² und brach bei 93 Drehungen auf 200mm Länge. Ein. Draht gleicher Größe und Zusammensetzung, der nach einer konventionellen Art und Weise hergestellt wurde, besaß eine Zugfestigkeit von 204 kp/mm² und brach zwischen 14 und 40 Drehungen innerhalb 200 mm. Der Begriff »Drehung« versteht sich als eine Umdrehung von 360° um die Drahtachse.

Es wurde gefunden, daß der nach dem hier beschriebenen Verfahren durch Kaltziehen um 85% reduzierte Draht eine Zugfestigkeit von 211 kp/mm² besitzt und bis zum Bruch mindestens 25mal innerhalb einer Länge, die dem Hundertfachen des Drahtmessers

entspricht, gedreht oder verdrillt werden kann. Mit steigender Gesamtreduzierung nimmt die Zugfestigkeit zu. In allen Fällen sind die Torsionseigenschaften wenigstens so gut wie die im obigen genannten Minimalwerte. Andere Beispiele für auf die beschriebene Weise hergestellte rostfreie Stahldrähte der Type 304, die keiner abschließenden Entspannungsbehandlung unterworfen wurden, sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.

End	Gesamt	Zugfestig	Tordierung
größe	reduzierung	keit	innerhalb einer
			Strecke von
mm			100-Durchmesser

0,51	93,5%	262 kp/mm2	37
0,81	93,5%	244 kp/mm2	29
1,02	92,5%	247 kp/mm2	33
1,27	92,5%	239 kp/mm2	32

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahldraht mit verbesserter Tordierbarkeit aus austenitischem Cr-Ni-Stahl mit 0,03 bis 0,7% Kohlenstoff, 17 bis 20% Chrom und 7 bis 10% Nickel, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangswerkstoff mit einer Querschnittsabnahme von 30 bis 75% kaltgezogen, anschließend im Temperaturbereich von 454 bis 649°C spannungsfreigeglüht und abschließend mit einer weiteren Querschnittsabnahme von wenigstens 40% kaltgezogen wird, wobei die Gesamtquerschnittsabnahme wenigstens 85% beträgt. ι j

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahldraht nach dem zweiten Kaltziehvorgang bei einer Temperatur zwischen 454 und 649° C spannungsfreigeglüht wird.