DE2353034A1

DE2353034A1 - Verfahren zur behandlung von walzprodukten aus stahl

Info

Publication number: DE2353034A1
Application number: DE19732353034
Authority: DE
Inventors: Paul Cosse; Mario Economopoulos; Yves Respen
Original assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Current assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Priority date: 1972-10-31
Filing date: 1973-10-23
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE2353034B2

Description

Verfahren zur Behandlung von Walzprodukten aus Stahl Die Erfindung betrifft eine Behandlung zur Verbesserung der Qualität von Walzprodukten aus Stahl, wie zum Beispiel mit Rund- oder Bewehrungsprofilen, die in ihrer Gesamtheit nachfolgend als "Rundatähle"bezeichnet sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist gleichermassen anwendbar auf beruhigte, halbberuhigte und unberuhigte Stähle, Es ist bekannt, dass die Haupteigenschaften, welche seitens der Verbraucher von Rundstählen verlangt werden, unter anderem eine möglichst hohe Streckgrenze für die jeweils verwendete Stahlqualität sowie eine für den jeweiligen Verwendungszweck des betreffenden Rundstahls ausreichende Schweissbarkeit, Dauerfestigkeit und Verformbarkeit mit umfassen.
Andererseits ist bekannt, dass zur Verbesserung der Schweiss- und Verformbarkeit eines Stahls-dessen Gehalt an Kohlenstoff und Mangan verringert werden muss, was wiederum eine Verringerung seiner Zugfestigkeit zur Folge hat. Um diesen Nachteil auszuschalten, kann der Stahl einer entsprechenden AbkUhlungsbehandlung unterzogen werden, und zwar möglichst direkt im Anschluss an seinen Austritt aus dem Walzwerk, wodurch sich in einem gewissen Masse die Streckfestigkeit des Rundstahls vergrössern lässt.
Wenn also die AbkWhlung von Rundstählen (speziell von BewehrungsstEhlen) durch Konvektion oder Strahlung erfolgt, hängt die Gesetzniflssigkeit der AbkUhlung des Walzprodukts quasi nur vom Durchmesser des Rundstahls ab, was zur Folge hat, dass zur Veränderung der Streckgrenze eines Rundstahls mit vorgegebenem Durahmesser Zuflucht genommen werden muss zu andersartigen Verfahren, um den Einfluss bzw. den Ablauf der reinen und eigentlichen Abkühlung zu ergänzen.
Hinsichtlich dieser Verfahren wäre die Zugabe von dispersen Elementen (Nb, V), die, zu einer Kornverfeinerung und und zu einer Ausscheidungshärtung des Ferrits fUhrenr zu nenner Dieses Verfahren ist sicherlich wirkungsvoll, birgt Jedoch den Nachteil in sich, dass die Kosten umso höher sind, Je Grösser die angestrebte Streckgrenze ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, mit dem sich der vorgenannte Nachteil ausschalten lässt, ohne dass sich Kohlenstoff~ und Mangangehalt in einer unter dem Aspekt der Schweissbarkeit unannehmbaren Weise vergrössert.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass an der Austrittsseite des Fertiggerosts eines Rundprofilwalzwerks aas Rundprofil mittels einer geeigneten Kühlflüssigkeit einer Oberflächenabschreckung unterzogen wird und die Bedingungen dieser Abkühlung so reguliert werden, dass am Auslaufende derJenigen Zone, in welcher die Abschreckung durch die FlUssigkeit stattfindet, der Kern des Rundprofils eine Temperatur von ca. 8500C aufweist, wobei hierdurch während der Verweilzeit des Rundprofils auf dem Kühlbett einerseits eine Vergtitung der abgeschreckten Randschicht bewirkt und andererseits eine Umwandlung des Austenits in Ferrit und Karbide in der Kernzone des Rundstahls gewährleistet wird.
Entsprechend den bei der Realisierung der Erfindung anstehenden Bedingungen besteht die durch das Abschrecken hergestellte Rand- oder Oberflächenschicht des Rundprofils aus Martensit oder Bainit.
Erfindungsgemäss kann die verwendete Kühlfliissigkeit beispielsweise Wasser sein, welches gegebenenfalls mineralische Salze bzw. spannungsaktive Elemente in Suspension oder Lösung enthält.
Was die Praxis anbetrifft, so erzielt man die Jeweils gewünschte Abschreckung des Rundprofils durch Auswahl entsprechender Einrichtungen sowie Einstellung und Anordnung derselben auf die Jeweils erforderlichelänge,Iwobei hier beispielsweise Kühlrampen benutzt werden können.
Wenngleich unter weluhen bei der Abschreckung des Rundprofils auch immer herrschenden Bedingungen die mechanischen Eigenschaften des Rundstahls gegenüber solchen Rundprofilen, die eine Behandlung der erfindungsgemässen Art nicht erfahren haben, verbessert sein mögen, wuSe ausserdem festgestellt, dass die Verbesserung m1t der Wärmeübergangszahl der benutzten Abschreckvorrichtung grösser wurde. So weist der Stahl bei einer Behandlungsdauer von 0.55 Sek. eine Streckfestigkeit von 45 kg/mm² auf, wenn die Wärmeüberga gszahl der Anlage niedrig, und eine solche von 65 kg/mm², wenn die Wärmeübergangszahl hoch ist, sofern man beispielsweise eine Kühlrampe benutzt, die eine zwar geringe Länge besitzt, aber eine sehr intensive Abkühlung des Rundprofils bewirkt.
Anhand des -nachstehenden Bs31 spiels ist die Verbesserung der erzielten Qualität von Rundprofilen bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens erkennbar. Die untersuchten Walzprodukte sind Bewehrungsstähle von 12 mm Durchmesser der folgenden Zusammensetzung : Kohlenstoff 0.24 % Mangan 1.38 ffi Silizium 0.08 % Aluminium 0.002 % Schwefel 0.020 % Im Walzzustand besitzen die infragestehenden Rundprofile die nachstehend aufgeführten Eigenschaften : Streckfestigkeit (Re) : 35+ 1 kg/mm² Bruchast (Rr) : 58+ 2 kg/mm² Dehnung (A) : 33+ 2 % Nach der erfindungsgemässen Behandlung durch Hindurchleiten durch eineWasserrampe mit hoher Wärmeübergangszahl dagegen weisen die Rundstähle folgende Eigenschaften auf : Verweilzeit auf der Rampe Re A Re/Rr kg/mm² % 0.45 Sek. 50 27 0.75 0.65 Sek. 75 19 0.85 Nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhält man Rundstähle von besonderer Art, die eine bainitische odermartensitische Oberflächenschicht und einen aus Ferrit und Karbiden gebildeten Kern aufweisen.
Die beigefügte Figur 1 zeigt den Härteverlauf des Stahls über den Radius eines Querschnitts eines erfindungsgemäss behandelten Rundprofils hinweg. Der Härtewert (deutsche Härte) ist auf der Ordinate wiedergegeben, während die Abszisse die Entfernungen (d) von der Oberfläche des Rundprofils zeigt.
Das Schliffbild- genläss Figur 2a stellt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäss behandeltes Rundprofil dar; die Figuren 2b und 2c zeigen die martensitische Zone sowie die Zone der Ferrite und Karbide innerhalb der Oberflächenschicht bzw. des Kerns dieses Rundprofils (Vergrösserung: 500-fach).
PATENTANS PRUCHE

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Verbesserung der Qualität von Walzprodukten aus Stahl, wie zum Beispiel Rund- oder Bewehrungsst'ählen, dadurch. gekennzeichnet, daß an der Austrittsseite des Fertiggerüsts eines Rundprofilwalzwerks das Rundprofil mittels einer Kühlflüssigkeit einer Oberflächenabschreckung unterzogen wird, und daß die Bedingungen dieser Abkühlung so reguliert werden, daß am Auslaufende derjenigen Zone, in welcher die Abschreckung durch die Flüssigkeit stattfindet, der Kern des Rundprofils eine Temperatur von ca. 8500C aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Kühlflüssigkeit Wasser ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in Suspension oder Lösung Stoffe wie z.B.

mineralische Salze oder spannungsaktive Elemente enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet> daß eine Abschreckeinrichtung mit hoher Wärmeübergangs,-zahl benutzt wird.
5. Walzstahlprodukt wie beispielsweise Rund-oder Bewehrungsstahl, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer bainitischen oder martensitischen Oberflächenschicht, die durch Abschreckung hergestellt wurde, und einer Kernzone aus Ferrit und Karbiden besteht.

L e e r s e i t e