[go: up one dir, main page]

DE2353034B2 - Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Festigkeitswerte von Walzprodukten aus Stahl - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Festigkeitswerte von Walzprodukten aus Stahl

Info

Publication number
DE2353034B2
DE2353034B2 DE19732353034 DE2353034A DE2353034B2 DE 2353034 B2 DE2353034 B2 DE 2353034B2 DE 19732353034 DE19732353034 DE 19732353034 DE 2353034 A DE2353034 A DE 2353034A DE 2353034 B2 DE2353034 B2 DE 2353034B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
quenching
cooling
improving
water
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE19732353034
Other languages
English (en)
Other versions
DE2353034A1 (de
Inventor
Paul Bellaire Cosse
Mario Luettich Economopoulos
Yves Herstal Respen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Original Assignee
Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
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 Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL filed Critical Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Publication of DE2353034A1 publication Critical patent/DE2353034A1/de
Publication of DE2353034B2 publication Critical patent/DE2353034B2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/60Aqueous agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002Bainite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008Martensite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2221/00Treating localised areas of an article
    • C21D2221/10Differential treatment of inner with respect to outer regions, e.g. core and periphery, respectively

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Gattung.
Ein Verfahren dieser Art ist nach der DE-OS 21 08 314 bekannt. Danach sollen im unmittelbaren Anschluß an das letzte Gerüst eines Walzwerkes eine Wasserabschreckung bis auf eine oberflächliche Temperatur von ca. 1500C und eine sich daran anschließende Abkühlung an ruhender Luft vorgenommen werden, wobei die Abkühlung von einer Temperatur von einer über dem A3-Punkt liegenden Temperatur, beispielsweise von 10000C, ausgeht und sich die Kerntemperatur auf 8000C vermindert. Bei der Wasserabschreckung entsteht zunächst ein ungleichmäßiges Gefüge, welches durch die sich anschließende langsame Abkühlung und damit verbundene Homogenisierung der Temperatur auf etwa 6500C eine über dem Querschnitt relativ gleichmäßige Ausbildung erfährt. Von der ausgeglichenen Temperatur ausgehend wird die Abkühlung an ruhender Luft so lange fortgesetzt, bis das Walzgut etwa 5000C angenommen hat, woran sich eine verstärkte Abkühlung in einem Wasserbad anschließt, bis eine Temperatur von etwa 100°C erreicht ist. Insgesamt kommt es zur Bildung eines homogenen perlitischen, feinstreifigen Gefüges.
Weiterhin ist nach »Stahl und Eisen« 1965, Seiten 1452/53, bekannt, Stabstahl aus der Walzhitze heraus zum Zwecke der Steigerung der Festigkeit zu härten, wobei Wasser für die Abschreckung verwendet wird. Beim Fertigwalzen beträgt die Temperatur des Stabstahls 950° C, während man für die Abschreckung von 88O0C ausgeht. Die Kernzone erreicht bei einem 70 mm dicken Rundprofil bei der Abschreckhärtung mit Sicherheit eine Temperatur unter derjenigen der Martensit-Umwandlung, also unter 50O0C, weil es in der Kernzone zur Martensitbildung kommt Letztere beträgt 15% des Gesamtgefüges, während 10% des Gefüges Ferrit und der Rest Zwischenstufengefüge sind. Aus entsprechenden Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubildern läßt sich folgern, daß somit eine durchgreifende Härtung erfolgt ist
Die Steigerung der Abschreckwirkung von Wasser durch Zusätze von Natronlauge oder Kochsalz ist nach den Mitt aus dem Kaiser-Wilhelm-Institut für Eisenforschung in Düsseldorf, Band XXI, 1939, Seite 187, bekannt Auch werden Salze, zum Beispiel Natriumtetraborat oder Natrium-Wasserglas, nach der DE-OS 22 05 395 als Zusätze für die: Kühlflüssigkeit beim Abschrecken von Stahl vorgeschlagen; die Abkühlung soll dabei in zwei Stufen erfolgen, wobei innerhalb der ersten Stufe eine Temperatur von 7500C nicht unterschritten wird, um die Austenitkorngröße zu beeinflussen, woraufhin dann die zweite Abkühlung erfolgt
Vom einleitend bezeichneten Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Festigkeit des warmgewalzten Stabstahls zu erhöhen und seine Verformbarkeit zu steigern. Er soll dadurch vor allem den an Rund- oder Bewehrungsprofile gestellten Haupteigenschaftsanforderungen nach hoher Streckgrenze bei hinreichender, verwendungsbe-
jo dingter Schweißbarkeit und Dauerfestigkeit entsprechen
Die Bildsamkeit und Schweißbarkeit eines Stahles lassen sich durch Herabsetzung seiner Gehalte an Kohlenstoff und Mangan verringern, doch gehen dabei
r> die Zugfestigkeit und die nach dem Walzen durch Abschreckbehandlung erreichbare Streckgrenze zurück. Die Streckgrenze läßt sich zwar durch Zugabe von Mikrolegierungselementen, wie Nb und V, steigern, jedoch ist dies mit erheblichen Kosten verbunden.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung dient der im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 gemachte Vorschlag, der durch die Vorschläge der Unteransprüche 2 bis 4 weiterentwickelt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entsteht über
4r> dem gesamten Querschnitt im Gegensatz zum gattungsgemäßen Stand der Technik kein einheitliches Gefüge mehr, sondern es werden bezüglich Kernzonen und Randzonen differenziert gestaltete Gefügebereiche erzeugt.
51) Nach dem Abschrecken besteht das Gefüge der Randzone aus Martensit oder Bainit, wohingegen die Kernzone noch eine Temperatur von etwa 8500C aufweist. Unter der Einwirkung des durch diese genannte Temperatur gegebenen Wärmeinhaltes der Kernzone erfährt sodann die Randzone ein Selbstanlassen, wobei deren Gefüge in angelassenen Martensit bzw. angelassenen Bainit übergeht. Während die Randzone in dieser Form angelassen wird, kommt es für die Kernzone zu einer solchen Abkühlung, daß ihr
w) ursprüngliches, austenitisches Gefüge, in Ferrite und Carbide umgewandelt wird. Die Temperatur im Werkstückkern ist für das Selbstanlassen so begrenzt, daß in der Randzone Martensit oder äußerstenfalls Bainit besteht; damit ist mit Sicherheit ausgeschlossen, daß die Randzone perlitisch wird.
Um auf anderem Wege vergleichbare Werte der Zugfestigkeit, Bildsamkeit und nicht zuletzt Schweißbarkeit zu erreichen, müßte man die Gehalte an
Kohlenstoff oder Mangan erhöhen, was an der Forderung einer guten Schweißbarkeit scheitern würde, so daß zusätzliche Nb und V eingebracht werden müßten. Auch müßte man sonst bei Verwendung der Stähle in kaltverformtem Zustand eiren Kaltverformungsvorgang vorsehen. Demgegenüber lassen sich die erfindungsgemäß behandelten Stähle unmittelbar verwenden.
Als Kühlflüssigkeit kommen neben Wasser die wäßrigen Suspensionen oder Lösungen von Stoffen, wie mineralischen Salzen oder spannungsaktiven Elementen, in Betracht Bevorzugt finden für die Abschreckung Kühlflüssigkeiten mit einer sehr hohen Wärmeübergangszahl gegenüber Stahl Verwendung, weil deren Einfluß auf die Streckgrenze beträchtlich ist. So weist ein Stahl, bei welchem die Behandlung in 0,55 see durchgeführt wird, bei einer niedrigen Wärmeübergangszahl eine Streckgrenze von 55 Kg/mm2, während sie bei hoher Wärmeübergangszah! 65 Kg/mm2 beträgt, wobei die Kühlstrecke von nur geringer Länge zu sein braucht.
Anhand des nachstehenden Beispiels 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%
Silizium 0,08%
Aluminium 0,002%
Schwefel 0,020%
Eisen Rest
Im Walzzustand besitzen die in Frage stehenden Rundprofile die nachstehend aufgeführten Eigenschaften:
Streckgrenz. (Rcy. 35 ± 1 Kg/mm2
Zugfestigkeit (Rn,): 58 ± 2 Kg/mm2
Dehnung (A): 33 ± 2%.
Nach der erfindungsgemäßen Behandlung durch Hindurchleiten durch eine Wasserkühlstrecke mit hoher Wärmeübergangszahl dagegen weisen die Rundstähle folgende Eigenschaften auf:
Verweilzeit auf der
Kühlstrecke
KG/mm?
50
75
27
19
0,75
0,85
Das Gefüge hat die beschriebene differenzierte Ausbildung.
Die F i g. 1 zeigt den Härteverlauf des Stahles über den Radius eines Querschnittes eines erfindungsgemäß behandelten Rundprofils hinweg. Der Härtewert ist auf der Ordinate wiedergegeben, während die Abszisse die Entfernungen (d) von der Oberfläche des Rundprofils zeigt.
Das Schliffbild gemäß F i g. 2a stellt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäß behandeltes Rundprofil dar; die F i g. 2b und 2c zeigen die martensitische Zone sowie die Zone der Ferrite und Karbide innerhalb der Oberflächenschicht bzw. des Kerns dieses Rundprofils (Vergrößerung: 500fach).
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit und Verbesserung der Verformbarkeit von warmgewalzten Stäben aus beruhigtem, halbberuhigtem oder unberuhigtem Stahl, bei dem die Stäbe aus der Walzhitze an der Austrittsseite des Fertiggerüsts mittels einer Kühlflüssigkeit einer Oberflächenabschreckung unterzogen und danach weiter abgekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschreckung derart schroff erfolgt, daß in dem Stab unmittelbar nach der Abschreckung eine Randzone aus Martensit oder Bainit vorliegt, während die Temperatur im Kern noch ca. 8500C beträgt, und daß der im Stabkern verbliebene Wärmeinhalt während des nachfolgenden Abkühlens ein Anlassen der Randzone nicht über die Bainitstuf e bewirkt.
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 Kühlflüssigkeiten mit hoher Wärmeübergangszahl gegenüber Stahl benutzt werden.
DE19732353034 1972-10-31 1973-10-23 Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Festigkeitswerte von Walzprodukten aus Stahl Granted DE2353034B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE6043891 1972-10-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2353034A1 DE2353034A1 (de) 1974-05-09
DE2353034B2 true DE2353034B2 (de) 1980-03-13

Family

ID=3874400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732353034 Granted DE2353034B2 (de) 1972-10-31 1973-10-23 Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Festigkeitswerte von Walzprodukten aus Stahl

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2353034B2 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2439784A1 (de) * 1973-09-24 1975-04-03 Qualitaets Und Edelstahl Kom V Verfahren zur herstellung von geripptem betonstahl, insbesondere fuer bewehrungsmatten und nach diesem verfahren hergestellter betonstahl
EP0151194A1 (de) * 1984-01-28 1985-08-14 VEB Stahl- und Walzwerk "Wilhelm Florin" Hennigsdorf Verfahren zur Verbesserung der Geradheit von Walzstahl
DE3431008A1 (de) * 1984-08-23 1986-03-06 Dyckerhoff & Widmann AG, 8000 München Verfahren zum herstellen von walzstahlerzeugnissen, insbesondere von schraubbaren spannstaehlen oder dergleichen
DE3729177C1 (de) * 1987-09-01 1989-01-05 Aicher Max Verfahren zum Behandeln von Walzstahl zur Erhoehung der Korrosionsbestaendigkeit
AT389125B (de) * 1982-10-18 1989-10-25 Moos Stahl Ag Verfahren zur verguetung von walzprodukten, vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens und bewehrungsstab hergestellt nach dem verfahren
DE4211892A1 (de) * 1992-04-09 1993-10-14 Dyckerhoff & Widmann Ag Schraubteil zur Verankerung oder Verbindung von Stahlstäben und Verfahren zum Herstellen derselben

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2602656C2 (de) * 1975-01-29 1986-09-11 Centre de Recherches Métallurgiques - Centrum voor Research in de Metallurgie - Association sans but lucratif - Vereniging zonder winstoogmerk, Brüssel/Bruxelles Verfahren zur Herstellung von Walzstahl für Bewehrungszwecke
NL7610472A (nl) * 1975-09-30 1977-04-01 Arbed Werkwijze voor de behandeling van gewalst staal.
CH658074A5 (de) * 1982-10-18 1986-10-15 Moos Stahl Ag Verfahren zur verguetung von walzprodukten, vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens und bewehrungsstab hergestellt nach dem verfahren.
DD234281B1 (de) * 1984-12-21 1989-06-21 Florin Stahl Walzwerk Verfahren zur druckwasserabschreckung von walzstahlerzeugnissen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2108314A1 (en) * 1970-08-05 1972-02-10 VEB Schwermaschinenbau-Kombinat Ernst Thallmann Magdeburg, χ 3011 Magdeburg Rapid cooling rolled rod - of structural steel by a controlled - water quench method
BE762838A (fr) * 1971-02-11 1971-08-11 Centre Rech Metallurgique Procede et dispositif pour la fabrication de ronds a beton,

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2439784A1 (de) * 1973-09-24 1975-04-03 Qualitaets Und Edelstahl Kom V Verfahren zur herstellung von geripptem betonstahl, insbesondere fuer bewehrungsmatten und nach diesem verfahren hergestellter betonstahl
AT389125B (de) * 1982-10-18 1989-10-25 Moos Stahl Ag Verfahren zur verguetung von walzprodukten, vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens und bewehrungsstab hergestellt nach dem verfahren
EP0151194A1 (de) * 1984-01-28 1985-08-14 VEB Stahl- und Walzwerk "Wilhelm Florin" Hennigsdorf Verfahren zur Verbesserung der Geradheit von Walzstahl
DE3431008A1 (de) * 1984-08-23 1986-03-06 Dyckerhoff & Widmann AG, 8000 München Verfahren zum herstellen von walzstahlerzeugnissen, insbesondere von schraubbaren spannstaehlen oder dergleichen
DE3729177C1 (de) * 1987-09-01 1989-01-05 Aicher Max Verfahren zum Behandeln von Walzstahl zur Erhoehung der Korrosionsbestaendigkeit
DE4211892A1 (de) * 1992-04-09 1993-10-14 Dyckerhoff & Widmann Ag Schraubteil zur Verankerung oder Verbindung von Stahlstäben und Verfahren zum Herstellen derselben

Also Published As

Publication number Publication date
DE2353034A1 (de) 1974-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69516336T2 (de) Verfahren zur herstellung eines stahlbleches mit hoher korrosionsbeständigkeit
DE60130755T2 (de) Warmgewalzter draht oder stahlblock, die wärmebandelbar und verwendbar im maschinenbau sind und herstellungsverfahren dafür
DE60319534T2 (de) Hochfestes kaltgewalztes stahlblech und herstellunsgverfahren dafür
DE3541620C2 (de)
DE69224562T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Stabstahl zum Kaltbearbeiten
EP2690184B1 (de) Kaltgewalztes Stahlflachprodukt und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69724023T2 (de) Herstellungsverfahren eines dicken Stahlgegenstandes mit hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit und hervorragender Schweissbarkeit und minimaler Variation der strukturellen und physikalischen Eigenschaften
EP0172544A2 (de) Verfahren zur Wärmebehandlung von warmgewalzten Spannstählen in Form von Stäben oder Drähten
DE2353034B2 (de) Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Festigkeitswerte von Walzprodukten aus Stahl
EP1319725B1 (de) Verfahren zum Herstellen von Warmband
DE2245520A1 (de) Verfahren zur behandlung von eisenhaltigen gefuegen
DE2459654B2 (de) Herstellung eines Stahldrahtes mit guter Ziehfähigkeit und einer Zugfestigkeit von über 115kp/mm2
DE3127373C2 (de) Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Stahlrohren für die Erdölindustrie
DE60011666T2 (de) Verfahren zur herstellung von ultrafeiner kornstruktur für unlegierte oder niedriglegierte stähle
EP0160616A2 (de) Verwendung eines Stahls in schwefelwasserstoffhaltiger Atmosphäre
DE3832014A1 (de) Verfahren zur herstellung hochfester nahtloser stahlrohre
DE2313015B2 (de) Wärmebehandlungsverfahren zur Erhöhung der Zähigkeit und der Streckgrenze eines Stahls
DD149380A5 (de) Verfahren zur herstellung von walzstahlerzeugnissen mit erhoehter streckgrenze
DE1958548A1 (de) Warmverformungsverfahren zur Herstellung eines ferritisch-perlitischen Stahls
EP4206337A1 (de) Grobblech und thermomechanisches behandlungsverfahren eines vormaterials zur herstellung eines grobblechs
DE2602656C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Walzstahl für Bewehrungszwecke
DE69214421T2 (de) Rohfabrikate grosser Länge für Herstellungsverfahren durch Kaltumformen, insbesondere für Kaltstauchen von formgebend bearbeitete Erzeugnisse wie Bolzen, und Verfahren zur Herstellung dieser kaltgeformten Gegenstände
EP0067374B2 (de) Verfahren zur thermomechanischen Behandlung beim kontinuierlichen Warmwalzen von Walzstahl
DE2818215C2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von Walzblech
DE1583394B2 (de) Verfahren zur verbesserung der mechanischen eigenschaften von staehlen durch warmwalzen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)