DE2916218A1

DE2916218A1 - Verfahren zur herstellung von walzstahlerzeugnissen mit mehrschichtigem gefuegeaufbau

Info

Publication number: DE2916218A1
Application number: DE19792916218
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Schmitt
Original assignee: FLORIN STAHL WALZWERK
Current assignee: FLORIN STAHL WALZWERK
Priority date: 1979-04-21
Filing date: 1979-04-21
Publication date: 1980-10-23

Description

Titel der BrSindung
Verfahren zur Herstellung von Walzstahlerzeugnissen mit mehrschichtigem Gefügeaufbau Anwendungsgebiet der Erfindung Die Brfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Walzstahlerzeugnissen mit mehrschichtigem Gefügeaufbau, wobei der Stahl mit Endwalztemperaturen )>A3 einer Intensivkühlung unterzogen wird.
Die anlagentechnischen Voraussetzungen zur Einführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden in den letzten Jahren im Zusammenhang mit der Anwendung von Intensivkühlverfahren, insbesondere filr Draht und Feinstahl, an einer Reihe von Wlzwerken geschaffen. Hiermit können bei gleichzeitig reduzierten ökonomischen Aufwendungen für den Betrieb dieser Einrichtungen gegenüber herkömmlichen Intensivkühlverfahren Walzstahlerzeugnisse mit verbesserten Eigenschaftskombinationen produziert werden.
Ein wichtige knwendungsgebiet sind die thermisch verfestigten Betonstähle, die sich beim Übergang zur erfindungsgemäßen Intensivkühlung infolge des mehrschichtigen Gefügeaufbaues u.a. durch eine erhöhte dynamische Belastbarkeit auszeichnen.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bs sind eine Reihe von Verfestigungsverfahren bekannt, die unter Ausnutzung von technologischen Gegebenheiten eine weitgehende Anpassung der Werkstoffeigenschaften an die in der Praxis vorherrschenden Belastungs- und Anwendungsfälle zum Ziel haben und zu einem heterogen, schichtweisen Gefügeaufbau über den Querschnitt führen.
Eine wesentliche Rolle spielen in diesem Zusammenhang Verfahren zur Produktion von Stählen mit verfestigter Randschicht und relativ unbeeinflußtem Kerngefüge. Sie werden insbesondere zur Herstellung von Betonstahlen angewendet, wobei sich nach einstufiger martensitischer Umwandlung ein selbstangelassenes martensitisuhes Randgefüge und ein kern bestehend aus-?errit-Perlit-Gefilge einst-ellt.
Sollen mit Hilfe dieses Verfahrens hohe Pestigkeiten erzielt werden, so müssen die Randschicht als Träger des Festigkeitsanstieges verbreitert und die Ausgleichstemperatur abgesenkt werden. Dies ist neben einer verringerten Plastizität mit einem Abfall der dynamischen Belastbarkeit des Stahles verbunden.
Desweiteren sind Verfahren bekannt, die eine Entfestigung des Randbereiches zum Ziel haben und somit hinsichtlich des Härteverlaufes Rand-ICern eine Umkehrung des vorstehend beschriebenen Verfahrens darstellen. Sie beziehen sich auf den Vergütungsprozeß und sind z. B. durch induktive Anlaßbehandlung der Randschichten bzw. einen mindestens zweistufigen Härtevorgang gekennzeichnet.
Verfahren zur intermittierenden Kühlung beschränken sich auf die Herstellung von Ziehereivormaterial, wobei der Abkuhlvorgang zur Vermeidung martensitischer Umwandlungsprodukte entsprechend dosiert wird.
Durch ein anderes Verfahren zum Kühlen von Stabstahl wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wärmeübergangsbedingungen in direkt zu @i nderfolgenden Kühlrohren derart eingestellt werden, daß die für die martensitbildung kritische Oberflächentemperatur nicht unterschritten werden kann.
Ziel der Erfindung Die erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannter Verfahren zu vermeiden und Walzstahl mit mehrschichtigem Gefügeaufbau zur Verbesserung der Werkstoffeigenschaften herzustellen.
Darlegung des Wesens der Erfindung Dewr Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Intensivkühlverfahren zur Herstellun g von Stählen, insbesonderen Ketenstabl, zu entwickeln, die einen mehrschichtigen, martensitischen Gefägeaufbau mit zum Kern hin fallenden Anlaßtemperaturniveau besitzen.
Erfindugnsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Walzstahl von Temperaturen >A3 einer mehrstufigen, intermitterenden Intensivkühlung mit schichtweiser, martensitischer Umwandlung unterzogen wird, wobei die einzelnen Kühlstufen durch definierte Ausgleichszieiten unterbrochen werden, um einen Temperaturausgleich zwischen dem Kern und der neu entstandenen Martensitschicht herbeizuführen.
Desweiteren sieht die Erfindung vor, daß die Ausgleichstemperatur der äußersten martensitischen Randsicht <A3 beträgt.
Die Erfindung ist außerdem dadurch gekennzeichnet, daß der Intensivabkühlungsvorgang bei Ausgleichtemperaturen >Ms, vorzugsweise im Bereich von 450 - 650°C, abgebrochen wird.
Ausführungsbeispiel Das erfindungsgemäße Intensivkühlverfajren soll am Beispiel einer zweistufigen, intermittierenden Kühlung von Betonstahl der Abmessung 14 mm # dargestellt werden.
Dabei wird deutlich, daß die äußere martensitische Randschicht im Zuge des Temperaturausgleich eine Selbstanlßbehandlung bei erhöhten, einstellbaren Temperaturen erfährt. Hieraus resultiert gegenüber der bisher bekannten einsteigen Intensivkühlung derartiger Sthle bei vergleichbarer statischen Festigkeiten eine relative Absenkung der Randhärtewerte verbunden mit einer verbesserten dynamischen Belastbarkeit. Außerdem kann hiermit die Entfestigungstendenz beim Schweißen derartig behandelter Stähle abgebaut werden.
Die beschriebene intermittierende Intensivkühlung ist gegeniiber der einstufigen Kühlung auf vergleichbare Ausgleichstemperaturen ohne eine Verlängerung der Gesamtkühlstrecke durchführbar.
Darüberhinaus kann hiermit Kühlwasser und damit Pumpenkapazität sowie Elektroenergie zum Betreiben der Pumpen eingespart werden.
Hinsichtlich der erforderlichen Kühlwassermenge sind Einsparungen bis zu 50 7' mcglich.
Figur 1 zeigt das ZTU-Schaubilf für eine zweistufige, schichtweise marteinstische Umwandlung eines Betonstahls.
L e e r s e i t e

Claims

Erfindungsanspruch 1. Verfahren zur Herstellung von Walzstahlerzeugnissen mit mehrschichtigem Gafügeaufbau, wobei der Stahl mit Endwalztemperaturen >A3 einer Intensivkühlung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Walzstahl von Temperaturen >A3 einer mehrstufogen, intermitterenden Intensivikühlung mit schichtweiser, martensitischer Umwandlung unterzogen wird, wobei die einzelnen Kühlstufen durch definierte Ausgleichszeiten ullterbrochen werden, um einen Temperaturausgleich zwischen dem Kern und der neu entstandenden Martensitschicht herbeizuführen.
2. Verfahren nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichstemperatur der äußersten martesitischen Randschicht <A3 beträgt.
3. Verfahren nach Pkt. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Intensivabkühlung bei Ausgleichtemperaturen >Ms, vorzugsweise im 3ereich von 450 - 65000 abgebrochen wird.