DE1558669A1 - Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahldraht - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahldraht

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DE1558669A1 DE1967U0013510 DEU0013510A DE1558669A1 DE 1558669 A1 DE1558669 A1 DE 1558669A1 DE 1967U0013510 DE1967U0013510 DE 1967U0013510 DE U0013510 A DEU0013510 A DE U0013510A DE 1558669 A1 DE1558669 A1 DE 1558669A1
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/003—Drawing materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special drawing methods or sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING 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
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    • C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C21D8/065—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires of ferrous alloys

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Description

PATENTANWÄLTE
PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN 8 MÖNCHEN 2 · THERESIENSTRASSE 33
Dipl.-lng. MARTIN LICHT Dr. REINHOLD SCHMIDT Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN
München, den 30 , J anu ar 1967
Ihr Zeichen Unser Zeichen
/UP
UNITED STATES STEEL CORPORATION Pittsburgh,Pennsylvanien William Fenn Place 525 V,St,A.
Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stall !draht..
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahldrahtf der insbesondere aus austenitischem rostfreien Stahl besteht und 17 ~ 20% Chrom, 7 bis )O% Nickel und 0,03 bis 0,7% Kohlenstoff enthält» Die rostfreien Stähle der Typen 302 und 304 fallen in diese Kategorie. Aus derartigen Stählen wird Draht ge-
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BAD ORiG!NAL.
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fertigt, der in vielen Fällen zur Drahtseilherstellung verwendet wird, Draht dieser Art, der in der normalen Weise hergestellt wird, kann nur gering auf Torsion beansprucht v/erden. Außerdem sollte ein Drahtseil eine hol'«e Zugfestigkeit und gute Verformbarkeit besitzen, Diese Eigenschaften sind aber nicht in einem hohen Maße anzutreffen, wenn die Stähle des oben genannten Typs in der gewöhnlichen Weise hergestellt und behandelt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zur Erzeugung von rostfreiem Stahldraht zu schaffen, der eine bessere Verformbarkeit, bessere Torsionseigenschaften und eine höhere Zugfestigkeit aufweist als der normalerweise hergestellte Draht.
Erfindungsgemäß wird deshalb ein Verfahren zur Herstellung von die oben genannten E.i gt-'iiS'-Vaften aufweisendem, rostfreien Stahldraht geschaffen, bei dem ein langgestreckter austenitischer, rostfreier Stahlkörper erzeugt wird, der 17 - 20?^ Chrom, 7 - 10/0 Nickel und 0,03 bis 0,7% Kohlenstoff enthält, zur Querschnittsreduzierung zwischen 30 und 7^°' kaltgezogen wird, darauf bei einer Temperatur zwischen 454 und S49°C zur Spannungsbeseiticung wärmebeliauuelt wird
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und der dann schließlich zur Querschnittsverringerung um mindestens 40/0, so daß die gesamte Querschnittsverringerunn de? anfäjiglichen Körpers wenigstens 85% beträgt, einem'"^aH "1"7.IfIiVOrgang unterworfen wird.
Weitere Vorteile und Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes sind in der folgenden Beschreibung angeführt,
Srfindungsgemäß"wird zu Beginn des Verfahrens von einem langgestreckten, austenitischen, rostfreien Stahlkörper ausgegangen, dessen. Zusammensetzung oben angeführt worden ist, und der in der üblichen Weise hergestellt worden ist. Dieser Körper kann eine warmgewalzte Stange sein, die nach dem Warmwalzen so abgekühlt v/orden ist, daß sie sich im wesentlichen in einem geglühten Zustand befindet, kann aber auch ein hergestellter Draht sein, der in der gewöhnlichen v/eise geglüht worden ist, Dieser Körper wird zunächst einem Kaltziehvorgang unterworfenj währenddessen seine Querschnittsfläche um 30 bis 75/0 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 des •Auftretens von Schwierigkeiten beim Ziehen 'und bei der Wärme-
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EAD ORIGINAL
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beliandlungzur Folge, ohne daß irgendeine v/eitere Verbesserung erreicht wird. Der gezogene Körper wird dann zur Beseitigung von Spannungen bei einer Temperatur zwischen 454 und 6490C wärmebehandelt. 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 Ursprungskörpers betragen.
Wenn der verbesserte Draht zu Drahtseil verarbeitet wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Seil in der gewöhnlichen Weise anzufertigen und darauf bei einer Temperatur zwischen 454 und 649 C einer Entspannung 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 O,135" Durchmesser, bestehend aus einem Stahl der Type 304, wurde um 75% auf 0,068" Durchmesser reduziert und dann 6 Stunden bei 496°C einer Entspannungsbehandlung unterworfen. Daraufhin wurde die Querschnitts-
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fläche des Drahtes noch einmal um 75/£ reduziert, so daß der Durchmesser 0,0 34" betrug und eine gesamte Flächenreduzierung von annähernd -93,7% vorhanden war. Der so hergestellte Draht hatte eine Zugfestigkeit von 242 kp/mm und brach bei 76 Umdrehungen innerhalb 8", Dieser Draht wurde dann in der üblichen VZeise zu einem 3/4" 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/mm , Ein gleiches Drahtseil, bei dem die abschließende Wärmebehandlung zur Spannungsbeseitigung nicht erfolgt war, wies eine Bruchfestigkeit von 38,7 kp/mm auf» Als Vergleich dient ein gleiches Drahtseil, das in gewöhnlicher Weise hergestellt wird und eine Bruchfestigkeit von 30,9 kp/mm .besitzt,
Der nach dem obigen Verfahren hergestellte Draht besaß nach einer abschließenden Wärmebehandlung bei 538 C zur Beseitigung von Spannungen eine Zugfestigkeit von 251 kp/mm und brach bei 93 Drehungen auf 8" Länge, Ein Draht gleicher Größe und Zusammensetzung, der nach einer konventionellen ■Art und Weise hergestellt wurde, besaß eine Zugfestigkeit von 204 kp/mm und brach zwischen 14 und 40 Drehungen innerhalb. 8". Der Begriff "Drehung" versteht sich als eine
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Umdrehung um 360° um die Drahtachse.
Es wurde gefunden, daß der erfindungsgemäß durch Ziehen um 85% reduzierte Draht eine minimale Zugfestigkeit von 211 kp/mm besitzt und bis zum Bruch mindestens 25 mal 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 erfindungsgemäß hergestellte rostfreie Stahldrähte der Type 304, die keiner abschließenden Entspannungsbehandlung unterworfen wurden, sind der folgenden Tabelle zu entnehmen,
Gesamt Tor dterungen
reduzierung a.qfestlgtolt ^Tt
0,020" 93,5% 262 kp/mm2 37
0,032" 93,5% 244 " 2 9
0,040" 92,5% 247 " 33
0,050" 92,5% 239 " 32
Das beschriebene Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich an jeweilige Verfahrensbedinguncjtvi noch weiter anpassen und abändern, ohne daß dadurch von den wesentlichen Verfahrensmerkmalen, für die Schutz beansprucht wird, abgewichen wird.
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Claims (5)

  1. Patentanmeldung: Verfahren zur Herstellung von
    rostfreiem Stahldraht,
    Patentansprüche
    1 . Verfahren zur Herstellung von rostfreiem· Stahldraht mit-guten Torsionseigenschaften, guter Verformbarkeit und hoher Zugfestigkeit, insbesondere zur Herstellung von Draht für Seile, dadurch gekennzeichnet, daß ein langr gestreckter, austenitischer, rostfreier Stahlkörper geschaffen wird, der 17 bis 20% Chrom, 7 bis 10% Nickel und 0,0 3 bis 0,7% Kohlenstoff enthält,daß dem Körper durch Kaltziehen eine Querschnittsverringerung zwischen 30 und 75% erteilt wird, daß der Körper zur Beseitigung von Spannungen
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    bei einer Temperatur zwischen 454 und 649°C wärmebehandelt wird und daß er schließlich durch Kaltziehen in seinem Querschnitt noch einmal um wenigstens 40% reduziert wird, so daß die gesamte Querschnittsreduzierung des Ausgangslcörpers wenigstens 85/£ beträgt,
  2. 2. Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahldraht nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Körper nach dem zweiten Ziehvorgang zur Beseitigung von Spannungen bei einer Temperatur zwischen 454 und 649°C wärmebehandelt wird,
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte nach dem zweiten Ziehvorgang zur Erzeugung eines Drahtseiles zusammen verdrillt werden»
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtseil zur Beseitigung von Spannungen bei einer Temperatur zwischen 454 und 649°C einer Wärmebehandlung unterworfen wird.
  5. 5. Rostfreier Stahldraht nach einem der Ansprüche
    1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht eine minimale Zugfestigkeit von 211 kp/mm aufweist und wenigstens 25
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    Verdrillungen innerhalb einer Strecke widersteht, die dem Hundertfachen des Drahtdurchmessers entspricht.
    6, Drahtseil, bestehend aus den rostfreien Stahldrähten nach Anspruch 5,
    ORIGINAL INSPECTED
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