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Verfahren zum Vorbereiten warmgewalzten Kohlenstoffbandstahls für
anschließende Kaltverformung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten
warmgewalzten Kohlenstoffbandstahls für anschließende Kaltverformung durch Entzundern
in einem aus mindestens zwei Arbeitsgängen bestehenden Strahlprozeß unter Verwendung
eines groben Stahlschrots für den ersten und eines feinen Stahlkieses für den zweiten
Arbeitsgang als Strahlmittel.
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Es ist bekannt, daß beim Warmwalzen von Stahl eine Zunderschicht entsteht,
welche vor dem Beginn von Kaltwalzoperationen entfernt werden muß. Zu diesem Zweck
ist es bekanntlich möglich, die Entfernung der Hauptzunderschicht und die anschließende
Nachreinigung des warmgewalzten Stahles mittels zweier nacheinander vorgenommener
Sandstrahlbehandlungen durchzuführen.
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Zum Entfernen von Rost, eingewalztem Zunder und sonstigen Verschmutzungen
ist es auch schon bekannt, Schrot gröberer Körnung, wo härtere Oberflächenschichten
abzuschlagen sind, sowie auch für sich getrennt, von scharfkantigem und meist auch
feinkörnigem Kies zu verwenden.
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Ebenso ist über die Wahl des Strahlmittels beim Entzundern von Profilstäben
bekannt, für die Grobreinigung geschnittenes Drahtkorn mit einer Körnung von 0,6
mm bis höchstens 1,2 mm zu verwenden. Hierbei sind für das Glätten der Oberfläche
Drahtkorn von gleicher Festigkeit, jedoch mit einer Körnung von 0,4 mm benutzt.
Jedoch ist bei einer solchen Wahl der Strahlmittel eine gewisse Vorsicht geboten,
weil bei der Verwendung eines zu harten und groben Kornes tiefe Einschläge auf der
Oberfläche des Stabes entstehen, die beim Ziehen nicht verschwinden. Bekanntlich
wurde deshalb auch empfohlen, das Korn des Strahlrnittels zylindrisch und scharfkantig
zu halten, da eine runde Form des Kornes wie ein Kugelhammer gerade das Gegenteil
bewirken würde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das an sich bekannte Entzunderungsverfahren
unter Benutzung zweier verschiedener Strahlmittel in aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen
zum Vorbereiten warmgewalzten Kohlenstoffbandstahls für anschließende Kaltverformung
derart anwendbar zu machen, daß bei einer anschließenden Verformung des Kohlenstoffbandstahls
durch Kaltwalzen die schädlichen Einwirkungen der Schmutzschicht auf dem Walzgut
vermieden werden.
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Diese Aufgabe ist bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren dadurch gelöst,
daß erfindungsgemäß Stahlschrotteilchen mit einer Härte zwischen 45 und 55 Rockwell
C und einem Durchmesser zwischen 0,43 und 0,99 mm und Stahlkiesteilchen mit einer
Härte zwischen 55 und 65 Rockweh C und größten Abmessungen zwischen 0,18 und 0,43mm
verwendet werden. Durch diese hier vorgeschlagenen Maßnahmen wird das an sich bekannte
Entzunderungsverfahren für diese spezielle Anwendung überhaupt erst möglich und
wirksam gemacht. Erst ein so weitgehendes Entzundern, wie dies das Verfahren gemäß
der Erfindung ermöglicht, führt dazu, die so behandelten Bandstähle ohne eine nachfolgende
Säurebehandlung sofort kaltverformen zu können. Ein derart weitgehendes Entzundern
durch Strahlmittel war bei einem vertretbaren Zeitaufwand bislang kaum möglich,
da es Strahlmittel mit den hier vorgeschlagenen Härten bisher nicht gab. Erst mit
der Erfindung ist es möglich, die Reinigung des Walzprodukts 100°/aig auf mechanischem
Wege zu bewerkstelligen. So werden mit den ausgewählten Strahlmitteln bei zweimaligem
Bestrahlen von warmgewalztem Kohlenstoffbandstahl unerwünschte Oberflächen-Verunreinigungen,
welche die Bildung einer Schmutzschicht während des Kaltwalzvorganges auf der Oberfläche
verursachen könnten, in technischer Vervollkommnung und außerordentlicher Wirtschaftlichkeit
entfernt.
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Die erste Behandlung durch Schrot als Strahlmittel wird bei dem Verfahren
gemäß der Erfindung vorgenommen, um insbesondere den Walzzunder durch die Energie
des Aufschlages zu zertrümmern und von
der Oberfläche des gewalzten
Stahles zu entfernen. Die zweite Behandlung mittels Kies als Strahlmittel dient
durch die schneidende Wirkung der scharfen Kanten des Strahlmittels der Entfernung
des eingewalzten, tiefer liegenden Walzzunders, sowie der mechanisch gehärteten
Eisenteile und des amorphen Eisens. Die kombinierte Wirkung der beiden Behandlungen
durch Strahlmittel genügt zum Entzundern des Walzgutes, so daß man auf das Beizen,
d. h. auf die Behandlung mit Säuren, verzichten kann. Die kombinierte Behandlung
durch zwei verschiedene Strahlmittel für die Entzunderung reicht aus, um bei einer
anschließenden Verformung durch Kaltwalzen die schädlichen Einwirkungen der Schmutzschicht
auf dem Walzgut zu vermeiden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann für Walzbänder beispielsweise
mittels einer Schleuderstrahlmaschine bekannter Bauart durchgeführt werden, bei
welcher das Walzband von oben und von unten gleichzeitig durch Schleuderräder bestrahlt
wird. Dabei ist es notwendig, zwei Schleuderstrahlmaschinen der vorgenannten Bauart
zum Entzundern eines Walzbandes anzuwenden. Die erste Schleuderstrahlmaschine arbeitet
mit Stahlschrot als Strahlmittel, die zweite Maschine arbeitet mit Stahlkies, wobei
die Maschinen in Tandcm-Anordnung aufgestellt sind. Diese Maschinenanordnung ist
nicht Gegenstand der Erfindung.
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Die praktische Anordnung hat gezeigt, daß 95 % des Walzzunders durch
die erste Behandlung mit Schrot als Strahlmittel entfernt wird, während die zweite
Behandlung die Reste des eine Schmutzschicht bildenden Materials entfernt.
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Die zweite Behandlung mit Kies als Strahlmittel wird mit einem Kies
durchgeführt, welcher härter ist als das Stahlschrot, welches für die erste Behandlung
verwendet wird. Hierbei wird Schrot von einer Größe verwendet, welcher die größten
Abmessungen der Kiesteilchen übersteigt. Unter dem Ausdruck »Stahlkies« oder »Kies«
versteht man Strahlmittel, das sich deutlich unterscheidet von Stahlschrot, dessen
einzelne Körner eine abgerundete Oberfläche aufweisen. Die einzelnen Teilchen von
Stahlkies haben eine unregelmäßige Oberfläche mit verhältnismäßig scharfen Kanten.
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Die kleinste Größe von Stahlschrot, welche den Walzzunder durch Aufschlag
noch zu brechen vermag, ist größeren Abmessungen von Strahlschrot vorzuziehen. Auf
diese Weise kann man eine intensivere Behandlung der Oberfläche pro Gewichtseinheit
des Strahlmittels erreichen und bewirkt gleichzeitig weniger mechanische Verfestigung
der Metalloberfläche sowie weniger tiefe Eindrücke, die durch den anschließenden
Walzvorgang wieder geglättet werden müssen.
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Es ist auch noch zu berücksichtigen, daß zu große Härte der Stahlkiesteilchen
die Wirtschaftlichkeit des Prozesses herabsetzt, weil solcher Stahlkies wegen seiner
Härte und Sprödigkeit vorzeitig bricht und als unbrauchbarer Anteil von Kleinstte:ilchen
ausgeschieden werden muß. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Härte der Strahlschrotteilchen
vorzugsweise zwischen 48 und 55 Rockwell C betragen sollte. Der für das Verfahren
gleichzeitig eingesetzte Stahlkies wird in seiner Härte vorzugsweise zwischen 58
und 64 Rockweh C gewählt. Die Verwendung von Stahlkies mit den niedrigeren Werten
der zuvor angegebenen Härte gewährleistet eine besonders wirtschaftliche Anwendung
des Verfahrens.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung wurde beispielsweise zur Entzunderung
von einem Stahlband von 0,3 mm Dicke und '460 mm Breite, welches nacheinander durch
zwei Schleuderstrahlmaschinen geführt wurde. Die Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes
durch die Schleuderstrahlmaschinen wurde zwischen 24 und 30 m/Min. gewählt. In der
ersten Maschine wurden 900 kg/Min. Stahlschrot auf jede Seite des Bandes, geschleudert.
Das Stahlschrot wies eine Härte von 50 Rockwell C auf. Der Durchmesser des Stahlschrots
betrug 0,43 bis 0,99 mm. Das gleiche Stahlband wurde unmittelbar darauf in eine
zweite Schleuderstrahlmaschine geführt, in welcher Stahlkies, dessen Teilchen zwischen
0,18 und 0,43 mm groß waren und eine Härte von 60 Rockweh C aufwiesen, aufgeschleudert.
Die Durchlaufgeschwindigkeit durch die zweite Schleuderstrahlmaschine betrug ebenfalls
zwischen 24 und 30 m/ Min. Das so behandelte Stahlband wies nach dem Kaltwalzen
keine schwarzen Flecken mehr auf.
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Zweckmäßigerweise wird das Verfahren im Hinblick auf de Einfachheit
und die Wirtschaftlichkeit mit trockenen Strahlmitteln durchgeführt. Man kann jedoch
beispielsweise die zweite Behandlung mit Stahlkies vermischt mit Flüssigkeit durchführen.
An Stelle von Stahlkies ist auch Kies aus hartem, nichtmetallischem Werkstoff, beispielsweise
Sand oder Aluminiumoxyd, anwendbar, was aber nicht beansprucht ist.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung hat bei dessen Anwendung gezeigt,
daß die Kombination von zwei Behandlungen mit Stahlschrot und Stahlkies die schädlichen
Schmutzteile auf Walzgut entfernen kann, die bei der Behandlung mit Stahlschrot
allein noch vorhanden sein können.