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Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Biegungsfehlern oder
Spannungsverzerrungen bei der Fertigverarbeitung von Metall-, insbesondere kohlenstoffarmen
Stahlblechen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Metallblechen,
insbesondere kohlenstoffarmen Stahlblechen., ohne Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern
oder Spannungsverzerrungen, d. h. Verwerfungen infolge Auslösens von Spannungen
bei darauffolgender Verarbeitung.
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Man hat bisher verschiedene Verfahren angewendet, um die Neigung zur
Bildung von Spannungsrissen und Biegungsfehlern aus einem weichen, geglühten Stahlblech
zu entfernen. Es war beispielsweise üblich, das Blech nach dem Glühen einer leichten
Kaltwalzung oder einem Richtvorgang zu unterwerfen. Dieses Verfahren hat den Nachteil,
daß das Kaltwalzen sehr sorgfältig durchgeführt werden muß, um ein Werfen oder übermäßiges
Härten des Bleches zu vermeiden, und daß das Blech durch die Walzen eine neue Oberfläche
erhält, was häufig nicht erwünscht ist, wenn das Blech beispielsweise vorher mit
Zinn überzogen worden ist.
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Es ist andererseits versucht worden, bei der Behandlung weicher, geglühter
Stahlbleche die Gefahr der Bildung von Biegungsfehlern und Spannungsrissen dadurch
zu verringern, daß diese Bleche durch Walzenrichter hindurchgeführt werden, wobei
die gewalzten Bleche einer mehrfachen entgegengesetzten Biegungsbeanspruchung unterworfen
und durch das Hinundherbiegen beim Durchlaufen durch (las Walzenrichtwerk gespannt
werden sowie geradegerichtet die Vorrichtung verlassen. Bei manchen Blechen mit
sehr ans-_gesprochener Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern oder Runzeln, wird
jedoch durch die bisherige Behandlung der Bleche in einem Richtwerk nicht der gewünschte
Zweck erreicht. Auf anderen Blechen bilden sich in diesem Fall oft feine parallele
Linien, welche die Oberfläche des Bleches verunstalten.
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Die Erfindung besteht darin, daß die gewalzten Bleche mit einer Geschwindigkeit
von mindestens 300111 in der Minute in dem Walzenrichtwerk der mehrfachen
entgegengesetzten Biegungsbeanspruchung unterworfen werden. Das Verfahren nach der
Erfindung bietet den Vorteil, daß das fertige Blech nicht nur flach und glatt, sondern
auch praktisch frei von jeder Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern oder Spannungsverzerrungen,
d. h. Verwerfungen infolge Auslösens von Spannungen bei der späteren Weiterverarbeitung
ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Walzenrichtwerk zur Ausübung des Verfahrens
nach der Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht.
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Fig. i ist eine schematische Darstellung eines Walzenrichtwerks der
üblichen Art, utn das Blech wellenförmig zu bewegen.
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Fig. a stellt schematisch ein Walzenrichtwerk besonderer Art dar,
um das Blech wellenförmig zu bewegen;
Fig. 3 stellt schematisch
eine durch Trommeln gebildete Auf- und Abwickelvorrichtung für das Blech dar; Fig.
4 und 5 stellen schematisch die Vorgänge bei der Herstellung von Weißblech nach
der Erfindung dar.
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Das Walzenrichtwerk nach Fig. i hat die in der Stahlindustrie gebräuchliche
Bauart und ist mit mehreren in zwei parallelen Ebenen angeordneten Walzensätzen
25 versehen, von denen die Walzen der beiden Sätze gegeneinander versetzt sind.
Jedem Blech 26, das durch das Walzenrichtwerk gezogen wird, wird abwechselnd in
verschiedenen Richtungen eine wellenförmige Bewegung erteilt. Die Geschwindigkeit,
mit der das Blech 26 durch die Walzensätze 25 bewegt wird, hängt von der Beschaffenheit
und Dicke der behandelten Bleche ab. Bei einem Blech von Weißblechstärke, das durch
Kaltwalzen hergestellt und .dann, geglüht ist, ist, wie festgestellt wurde, eine
Geschwindigkeit von 300 m pro Minute sehr befriedigend. Erforderlichenfalls
kann das Blech wiederholt durch die Walzensätze 25 hindurchgeführt werden.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung läuft ein Paar endloser
Riemen io und ii über Walzen von wechselndem Durchmesser, von denen einige durch
Gegenwalzen abgestützt sind, um eine Abbiegung zu verhindern. Wenn ein Blech 12
zwischen die Riemen am linken Ende der Maschine eingeführt wird, wird es zwischen
den Riemen zuerst über die Walze 13 geführt, die eine Größe von 76 mm im Durchmesser
haben kann, sodann über Walzen 14, 15, 16 und 17 von abnehmendem Durchmesser und
schließlich über Walzen 18, i9, 2o, 21, 22, 23 und 24 von zunehmendem Durchmesser
bis zu der Stelle des Austritts aus dem Walzwerk. Die Verwendung der Riemen ermöglicht
die Behandlung kurzer Bleche bis zu ihren Enden und verhindert ferner bei Weiß-
und hochpolierten Blechen eine Beschädigung der Oberfläche. Die Riemen können fortfallen,
wenn fortlaufende Bänder behandelt werden.
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Es hat sich herausgestellt, daß bei der bei Raumtemperatur ausgeführten
Behandlung eines geglühten Bleches mit einem Kohlenstoffgehalt von o,i
%, einem Mangangehalt von 0,45 °%, einem Phosphorgehalt von o,i5 °%o und
einer Dicke von o,28 mm die Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern vollständig
beseitigt wird, wenn das Blech durch das Walzenrichtwerk mit einer Geschwindigkeit
von mindestens 300 m pro Minute hindurchgeführt wird.
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Es hat sich ferner gezeigt, daß es bei der Behandlung mancher Bleche:
genügt, sie einfach von Haspeln mit hoher Geschwindigkeit abzuwickeln. Diese vereinfachte
Behandlung kann beispielsweise in dem Falle genügen, in dem die Bleche bei einer
verhältnismäßig hohen Temperatur, d. h. 65o° C und höher geglüht sind, so ,daß sie
keine sehr große Neigang zur Bildung von Biegungsfehlern haben. Ebenso kann die
erwähnte vereinfachte Behandlung in dem Falle genügen, in dem die Bleche später
nur mäßig bearbeitet werden sollen, so daß ein so hoher Grad der Behandlung der
Bleche nicht erforderlich ist. Die geschilderte Arbeitsweise ist in Fig. 3 schematisch
dargestellt, in der von einer Haspel 27 das Blech 2,9 auf eine Haspel 28 gewickelt
wird: Das Verfahren nach der Erfindung ist all gemein zur Behandlung weicher, geglühter
Stahlbleche verwendbar, jedoch kann dieses Verfahren besonders vorteilhaft bei der
Herstellung von Blechen benutzt werden, die durch Verzinnen oder Galvanisieren weiter
behandelt werden sollen.
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Es ist wahrscheinlich, daß das Blech bei der Wellenbewegung mit hoher
Geschwindigkeit bi.s hinauf oder sogar über seine gewöhnliche Streckgrenze hinaus
gestreckt wird, ohne Bitgungsfehler zu bilden, weil das Metall offenbar nicht genügend
lange über irgendeiner Walze in seiner Biegung verharrt, um eine Überbeanspruchung
oder ein scharfes Biegen des Metalls herbeizuführen.
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Das Verfahren zur Herstellung von Weißblech kann die folgenden Stufen
umfassen: i. Verringerung des Blechs auf die gewünschte Stärke durch Kaltwalzen,
2. Glühen, 3. Verzinnen und q.. Behandlung der verzinnten Bleche in oben beschriebener
Weise, um das Metall frei von der Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern und Verwerfungen
infolge Auslösens von Spannungen zu machen. Durch dieses Verfahren wird ein Blech
mit hoch-. wertigen Eigenschaften hergestellt, und die geringe Anzahl der Behandlungsstufen
gestaltet die Kosten des Verfahrens sehr niedrig.
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Die Fig.4 und 5 veranschaulichen schematisch die Herstellung von Weißblech
unter Benutzung des Verfahrens nach der Erfindung. Bei der Behandlung nach Fig.4
werden die heiß gewalzten Werkstücke in einem oder mehreren Durchgängen durch Kaltwalzen
30 zu Bändern oder Tafeln 31 auf Fertigstärke ausgewalzt. Das Werkstück wird. darauf
in dem Ofen 32 geglüht oder normalisiert, in dem Gefäß 33 gebeizt, in dem
Zinntopf 34 verzinnt und in dem Walzenrichtwerk 35 der oben beschriebenen besonderen
Behandlung unterworfen, um die Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern oder Verwerfungen
infolge Auslösens von Spannungen zu beseitigen. Auf diese Weise wird die fertige
Platte 36 erhalten. Die Behandlung nach Fig. 5 entspricht im wesentlichen der Behandlung
nach
Fig. q., und die Stufen sind ähnlich beziffert. Bei der Behandlung nach Fig.5 ist
jedoch noch eine zusätzliche Stufe 37 vorgesehen, die durch einen besonderen Walzvorgang
gebildet wird, durch den die Neigung zur Entstehung von Biegungsfehlern gänzlich
oder zum Teil beseitigt wird, bevor das Werkstück in den Zinntopf 34 eintritt. Diese
zusätzliche Arbeitsstufe kann erwünscht sein, Balls das Werkstück eine sehr starke
Neigung zur Bildung von Biegungsfehlern hat, so daß es in dem Zinntopf Runzeln bilden
könnte. Eine solche zusätzliche Behandlung kann aus dem gewöhnlichen Preßdurchgang
durch Kaltwalzen, einer oben beschriebenen wellenförmigen Bewegung oder einer anderen
Behandlung bestehen, durch die das gewünschte Ergebnis erzielt wird.