EP1812609A1 - Verfahren und vorrichtung zur endmassnahen verformung von draht- und stabförmigem vormaterial sowie entsprechend hergestelltes flachprofil - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur endmassnahen verformung von draht- und stabförmigem vormaterial sowie entsprechend hergestelltes flachprofil

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EP1812609A1
EP1812609A1 EP05789611A EP05789611A EP1812609A1 EP 1812609 A1 EP1812609 A1 EP 1812609A1 EP 05789611 A EP05789611 A EP 05789611A EP 05789611 A EP05789611 A EP 05789611A EP 1812609 A1 EP1812609 A1 EP 1812609A1
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EP
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rolling
starting material
temperature
cooling
heating
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Hans-Toni Junius
Heinz HÖFINGHOFF
Norbert BRACHTHÄUSER
Victor Blinov
Rudolf Kawalla
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CD Waelzholz Brockhaus GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a method for near-end deformation of wire and rod-shaped starting material according to the preamble of claim 1, a device suitable for carrying out the method according to claim 26 and to a flat profile produced according to the method according to claim 38.
  • flat profiles can be carried out in various ways, depending on the required material properties, the dimensions of the flat profiles to be produced and the intended use of the flat profiles.
  • flat profiles are usually understood profile shapes in which the width of the cross section is not greater than 10-20 times the thickness.
  • Such flat profiles are used for functional components and often wear parts in technical equipment, e.g. used for springs or the like. Components in the automotive, aircraft and space industry, in equipment construction and agricultural machinery.
  • flat profiles are used as starting material e.g. used for the production of saws, saw blades, bushing chains for motorcycles and bicycles, rollers, rolling bearings, ski edges or also for piston rings.
  • these flat profiles are mechanically highly loaded components, whose strength properties are of key importance in addition to compliance with required cross-sectional shapes and dimensions.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method for near net deformation of wire and rod-shaped starting material, which combines the advantages of thermoforming of wire and rod-shaped starting material with compliance with the process parameters relevant to the material characteristics process, thereby producing a variety of different, but nevertheless allows very consistent ein ⁇ adjustable material and workpieces properties.
  • the invention according to claim 1 is based on a process for the rolling technical deformation of wire and rod-shaped starting material, in particular for rolling flat profiles made of wire rod, in which the heating of the starting material takes place in a heating station to a desired temperature, the starting material in - A -
  • a der ⁇ like generic method is further developed in that after the heating of the starting material in the heating station, the starting material cooled in adesta ⁇ tion to a rolling temperature, at this rolling temperature near-net-formed into a flat profile and then cooled according foundedstel ⁇ lender structural properties and / or after-treatment.
  • the heating of the primary material in the heating station is at a temperature above the A 3 temperature of the ⁇ mixed crystal (austenite).
  • a 3 temperature of the ⁇ mixed crystal austenite
  • an extremely different microstructure can be produced from an austenitized microstructure as initial structure prior to the rolling of the primary material, which structures can be used to produce the various materials required for the typical applications of the flat profiles. correspond to properties of the steel material and thus enable a wide field of application according to manufactured Flachprofiie.
  • Another embodiment of the method according to the invention provides that the heating of the starting material in the heating station to a temperature in the region of the ⁇ / ⁇ mixed crystal (ferrite / austenite) takes place.
  • a temperature in the region of the ⁇ / ⁇ mixed crystal ferrite / austenite
  • round wire or oval wire is used as the preliminary material.
  • round wire is meant in this context not only wire with a circular cross-section, e.g. can be made by rolling or drawing technology, but generally wire any cross-section, which is suitable for deformation by rolling technical means towards a flat profile.
  • Corresponding Ovaldrähte here have an oval cross-section.
  • the free expansion of the round wire or oval wire is generally utilized in a rolling process in order to cause on the one hand demanded property changes with regard to the geometry of the flat profile and on the other hand to produce the required microstructural properties and thus the material properties of the finished flat profile.
  • Such round wire or oval wire is a commercially available starting material and can be obtained commercially in a variety of compositions and alloys, whereby the costs for such round wire or oval wire are relatively low.
  • the round wire or oval wire runs through the process as a windable prematerial.
  • a quasi-continuous processing of the round wire or oval wire usually supplied on rings is possible, which can also be further processed as a wound-up coil of the finished flat profile as a windable finishing material.
  • the round wire or oval wire as rod-like Vor ⁇ material passes through the process, the bar-like starting material accordingly also rod-like flat profiles results.
  • unalloyed or low-alloyed carbon steels are used as the starting material.
  • Such unalloyed or low-alloyed carbon steels form the starting material for the production of many different components and components and offer a wide range of application areas for the use of flat profiles produced according to the invention.
  • the heating of the starting material takes place in the heating station to a temperature above the A 3 point.
  • a temperature of the starting material is clearly in the range of austenite for the steels usually used in this case, so that the austenitizing processes occurring in the structure form the basis for a number of customary changes in the material properties with regard to the material properties of the flat profiles to be achieved.
  • a first embodiment of the method according to the invention can be seen therein, when the cooling in the cooling station cools the starting material before rolling to a temperature for setting an austenite microstructure only slightly above the A 3 temperature of about 800 ° C.
  • the rolling process itself is still carried out in the form of the austenite of the microstructure of the starting material as austenitic structure, whereby correspondingly simple diffusion processes can take place and the influencing of the intended microstructural changes can be carried out in a controlled manner.
  • a further embodiment of the method according to the invention can be seen therein when the cooling in the cooling station cools the starting material before rolling to a temperature for setting a bainite structure, eg for a steel C75 between 275-37O 0 C.
  • the starting material is still cooled in contrast to the setting of a PatentiergeHoges until the rolling of the starting material is carried out in a structural state of the intermediate bainite in which due to the low temperature diffusion processes are largely prevented and by folding over austenite in the material ⁇ - grid areas form. This is then precipitated by fine-grained cementite with the advantageous effects for the microstructural properties.
  • heat may have to be removed from the rolling zone with regard to the forming work introduced into the starting material and the resulting temperature change of the starting material, for example at high degrees of deformation or, for example, at low deformations of the starting material
  • heat may have to be removed from the rolling zone with regard to the forming work introduced into the starting material and the resulting temperature change of the starting material, for example at high degrees of deformation or, for example, at low deformations of the starting material
  • by tempering the rollers at the desired temperature by hillszu ⁇ be kept.
  • the starting material after the forming by means of rolling, is subjected to the end-dimensional flat profile of further cooling, in particular rapid cooling.
  • the material which is already present as a flat profile may be e.g. a water cooling or the like.
  • Well-known cooling methods are subjected.
  • the rapid cooling cools the rolled flat profile at least below the temperature limit for the course of oxidation processes on the surface of the flat profile and thus ensures that Verzond- rungsvor réelle or the like. No more or no longer can proceed to an improper extent.
  • Derarti ⁇ ge tempered metal baths are basically known and tested and offer the ability to target and accurately tempering continuous metal bands and also to keep at a predetermined temperature to run appropriate Aus ⁇ equal operations without the surfaces of the metal bands of unacceptable oxidation get abandoned.
  • the material for cooling the pre-material after passing through the heating station remains in the temperature-controlled metal bath for a predeterminable time, in particular the temperature. Run through metal bath a predetermined time to run the already mentioned compensating processes for controlling the temperature of the entire cross section of the starting material.
  • An improvement in the surface of the flat profile can be achieved if the heating of the starting material is carried out under inert gas. As a result, oxidation processes occurring during the heating of the primary material are prevented, which of course then do not propagate through the entire process control and thus can not cause any later dimensional deviations or surface defects.
  • a comparison device for temperature compensation within the heated starting material is passed through between the heating station and the cooling station, wherein in a further embodiment the comparison of the temperature within the heated starting material is carried out after passing through the heating station under protective gas influence can be.
  • the invention further relates to a device for carrying out a method according to claim 1, in which the device in the direction of passage of the starting material, a winding / withdrawal device for unwinding the aufwi ⁇ ckelbaren starting material or a feed device for the rod-shaped Vormate ⁇ Rial, a heating station, a cooling station for setting a rolling temperature, a rolling station, a cooling section and a winding / withdrawal device for winding the windable flat profile or a discharge device for the rod-shaped flat profile.
  • This basic configuration of the device makes it possible to carry out the basic process variants in which, after heating, a targeted cooling of the starting material to a temperature is carried out, which comprises rolling the starting material with a structure either as an austenitic structure, as a patented structure, as a bainite structure or as a supercooled austenite allows.
  • a targeted cooling of the starting material to a temperature which comprises rolling the starting material with a structure either as an austenitic structure, as a patented structure, as a bainite structure or as a supercooled austenite allows.
  • the corresponding Microstructure can be adjusted depending on the gradient of the cooling and the cooling time.
  • Further aftertreatments or intermediate operations can be carried out by interposing or connecting additional accessory device components such as, for example, heat treatment processes such as tempering or tempering processes such as holding the starting material at a specific temperature over a defined period of time To be able to run off compensation processes within the material.
  • the rolling station has at least one rolling device, preferably several rolling devices connected in series. As a result, careful shaping of the starting material during rolling can be achieved by targeted design and even sequential arrangement of several rolling devices.
  • a temperature monitoring for detecting the temperature of the starting material before / and / or after rolling is arranged, with the e.g. with respect to the microstructure, detected impermissible temperature changes during rolling, and e.g. can be turned off zen by tempering the Wal ⁇ by targeted heat input into the rollers.
  • conductive heating of the primary material permits well controllable heating and thus structural transformation of the primary material.
  • a particularly favorable cooling of the starting material can be realized if the cooling station has a tempered metal bath to set a rolling temperature.
  • a tempered such as a metal bath of a lead-bismuth alloy
  • the tempered metal bath is arranged before and / or after the rolling station.
  • the heating temperature in the heating station can be rolled out directly from the austenite phase, with appropriate tuning of the heating temperature, so that the metal bath can then be tempered
  • the metal bath is used for targeted cooling of the starting material to the rolling temperature and must of course then be placed in front of the rolling station.
  • the temperature-controlled metal bath can have a wiper and / or deflection device, via which the starting material is guided in the tempered metal bath during the dwell time.
  • the winding or Umlenkein ⁇ direction can also take over buffer function for downstream device stations.
  • a further conductive heating station is provided for heating the flat profile for post-rolling annealing, in which e.g. the heating can take place again under inert gas influence. It is also possible, for example, to provide a further cooling section for cooling the flat profile within the scope of a tempering subsequent to rolling.
  • the invention further beschreiebt according to claim 38, a flat profile, produced 5 by the method according to claim 1.
  • a flat profile advantageously has a substantially rectangular cross-section or a rectangular cross-section, a variety of configurations of the edge region can be adjusted depending on the subsequent use of the flat profile.
  • typical carbon steels in particular o carbon steels having a carbon content of between 0.10 and 1.35%, in particular also C 10 to Ck 101/125 Cr1, are processable as starting material.
  • Such flat profiles are preferably in dimensions between a thickness of 0.5 - 5 mm and a width of 4 - 25 mm processable.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the basic structure of a device for carrying out a method for hot rolling of rolled wires with the most important device components
  • FIG. 2 shows a continuous time-temperature conversion diagram for carrying out the method according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the basic structure of a device according to claim 26 for carrying out the method according to the invention with a cooling of the starting material before rolling for the production of patented structure, bainite structure or a supercooled austenite structure, FIG.
  • FIG. 4 shows an isothermal time-temperature conversion diagram for carrying out the method according to FIG. 3 with the indication of the respective process control for the production of patented structure, bainite structure or a supercooled austenite structure,
  • FIG. 5 shows a modified device according to FIG. 3 for the heat treatment of a supercooled austenite microstructure after rolling
  • FIG. 6 shows a modified device according to FIG. 3 for the post-rolling heat treatment of an austenitic structure without a cooling device before rolling
  • FIG. 7 shows a modified device according to FIG. 3 with a cooling device in front of the rolling station and devices for heat treatment carried out after rolling
  • FIG. 6 shows a modified device according to FIG. 7 with a cooling device downstream of the rolling station and devices for heat treatment carried out after rolling.
  • FIG. 1 shows, in a very schematic representation, the structure of a device for carrying out a method for hot rolling of wire rod into flat sections. This is a device for carrying out a process without special means for cooling the starting material before rolling.
  • a flat profile 18 is to be understood as meaning steel material whose width corresponds to a maximum of 10 to 20 times its thickness and which usually serves as a constructive basis for mainly mechanically loaded components such as springs, piston rings or the like as well as saw blades or other highly stressed components Workpieces use.
  • the dimensions of such flat profiles in contrast to otherwise produced rolled strip rather low and is typically 5 in the range of up to 30 millimeters in width and 5 millimeters in thickness.
  • the starting material 17 is usually supplied as a round wire rod of the system 1, but may of course have other cross sections as a starting material for rolling in a rolling device 7.
  • the pre-material 17 is conveyed in Appendix 1 by a reel with a coil outlet 2 o via a caterpillar take-off 3 and a straightening device 4 in a device 5 for conductive heating of the starting material 17, wherein the conductive Ein ⁇ direction 5 current-carrying contact rollers 16 which over the Coupling of the current in the starting material 17 along the conductive device 5 cause an Er ⁇ heating of the starting material 17.
  • This heating takes place predominantly in a protective gas channel 6, which prevents the formation of oxidation products on the surface of the primary material 17 during the heating.
  • a duct-like duct 12 which may also be flooded with protective gas, is provided as a compensation zone, within which the prematerial 17 uniformly heats up in the interior area by means of balancing processes and thus prevents it from entering the rolling device 7 has set a uniform temperature curve within the preliminary material 17.
  • the temperature of the starting material 17 drops from the final temperature of, for example, during the heat treatment between the contact rollers 16. B. 1020 ° Celsius to a lower temperature, so that within the compensation zone 12, a cooling of the starting material 17 to a temperature eg just above the Aß temperature occurs.
  • the starting material 17 enters the rolling device 7 and is shown there in one or more passes (simplified is only one roll ⁇ device 7, but it can also be several such rolling devices 7 are connected in series) rolled to the flat profile 18, which then cooled by means of a cooling section 9 with here, for example, two blast chillers 10 and via a Rau ⁇ penabzug 3 a reel 11 and abandoned there is wound into a coil.
  • the starting material 17 thus passes through the installation 1 in the direction of passage 19 and is supplied to the installation 1 as a wound coil, for example a round wire rod, and wound up as a coil of a flat profile 18.
  • Such a rolling line 1 carries out a method that according to the figure 2 in a representation in a continuous time-temperature conversion diagram for a steel C 75 illustrated for the production of bainite according to the Temperatur ⁇ leadership along the line 13 runs.
  • the starting material 17 is rolled at a temperature of just below 800 ° C and then cooled along the line 13.
  • the resulting sorbitol structure provides the corresponding properties of the flat profile 18 produced in this way.
  • a disadvantage of this method is that the temperature of the preliminary material 17 can be controlled relatively costly by cooling only in the compensation zone 12; in addition, the temperature can be controlled Do not reduce to values that would be useful for other procedures.
  • the heating in the conductive device 5 can be carried out in two or more stages, with a number of contact rollers 16 are arranged one behind the other, so o that the heating multi-stage, possibly even using under Kunststoffe ⁇ ner currents and thus different temperature gradients in the Ermér ⁇ determination made can be.
  • the metal bath 14 has for the passage of the starting material 17 a Wickelvorrich ⁇ device 15 in the form of rolls of z. B. a meter diameter, on the o Vormaterial 17 is wrapped several times and thus remains within a predetermined time within the metal bath 14 while passing through the metal bath 14.
  • the metal bath 14 is tempered in such a way that the desired starting temperature for the rolling of the primary material 17 in the rolling device 7 is set within the material 17 and thus precisely within the primary material 17 the structure can form Rolling is required within the rolling device 7 for achieving the subsequent final structure.
  • protective gas channels 6 are arranged before and after the metal bath, so that the starting material 17 is almost completely heated and tempered under a protective gas atmosphere becomes.
  • the flat profile 18 is cooled by a water cooler or the like via a high-speed cooler 10 and wound up as already described for FIG.
  • FIG. 4 shows various conceivable processes along the line 13 ' , 13 ", 13 '" in an isothermal time-temperature conversion diagram for a steel C 75, which shows the different final structures of the flat profile 18 to be set after rolling in the rolling device 7 specify. If, for example, the temperature of the primary material within the cooling device 14 is reduced to about 500 ° C. and then rolled, then a so-called patenting structure can be set for this steel according to line 13 ' , which results in a particularly high toughness high tensile strength values possible.
  • cooling in the cooling device 14 is continued in the cooling device 14 to values of approximately 350 ° C.
  • a so-called interstep structure in the form of a bainite structure according to line 13 " results during rolling
  • a particularly interesting option for producing flat profiles 18 is cooling in the cooling device 14 to be carried out so fast that according to the line 13 '" comes in the range below 300 degrees Celsius of the supercooled austenite for rolling in the rolling device 7 and then can perform a martensite hardening of this supercooled Austenites by appropriate treatment.
  • FIG. 5 A modification of the system described in FIG. 3 for the rolling of undercooled austenite as the structure of the starting material 18 is shown in FIG. 5, in which, as far as rolling in the rolling device 7, what was stated for FIG. 3 applies as above.
  • a further conductive device 5 ' is arranged, which serves to re-heat the flat profile 18 for a compensation of the microstructure of the flat profile 18, likewise being heated conductively again and in a subsequent Quick cooling 10 cooled becomes. This makes it possible to achieve a broad control of the properties of the precursor material 17 rolled as a supercooled austenite.
  • FIG. 6 shows a further modification of the system 1 in which, according to line 3 in FIG. 4, rolling takes place without a separate cooling device and only after a certain cooling in the compensation zone 12 and thus rolling in the rolling device 7 in the austenite region of the structure of the starting material 17 originally ⁇ leads.
  • This Flach ⁇ profile 18 thus rolled and cooled in the cooling device 10 is then tempered by Vergüteope ⁇ rations in a conductive device 5 ' as described above for Figure 5 and thus changed once again in its properties.
  • FIGS. 7 and 8 two variants of the system 1 according to FIG. 5 are shown once again, in which the cooling device 14 is arranged once before and once after the roller device 7, so that the temperature control of the material 17 in the area of the roller device 7 specifically, for example, after Wai- zen in the rolling device 7 by tempering the resulting flat profile 18 can be further changed.
  • the cooling device 14 according to FIG. 8 can serve, for example, for correspondingly slow or targeted tempering of the flat profile 18 after rolling in order to supply the structure of the flat profile 18 after rolling to a targeted change, without directly performing too rapid cooling of the flat profile 18.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur walztechnischen Verformung von draht- und stabförmigem Vormateriai (17), insbesondere zum Walzen von Flachprofilen (18) aus Walzdraht, bei dem in einer Aufheizstation (5) die Erwärmung des Vormaterials (17) auf eine gewünschte Temperatur erfolgt, das Vormaterial (17) in mindestens einem Walzvorgang (7) verformt und anschließend abgekühlt wird. Hierbei wird vorgeschlagen, daß nach der Erwärmung des Vormaterials (17) in der Aufheizstation (5) das Vormaterial (17) in einer Kühlstation (14) auf eine vorgebbare Walztemperatur abgekühlt, bei dieser Walztemperatur endmaßnah walztechnisch in ein Flachprofil (18) verformt und anschließend entsprechend einzustellender Gefügeeigenschaften abgekühlt und/oder nachbehandelt wird. Hierdurch ist mit einer Anlage eine Reihe von unterschiedlichen Verfahrensführungen zum Walzen von Vormaterial mit einem Patentiergefüge, einen Austenitgefüge, einem Bainitgefüge oder einem unterkühlten Austenitgefüge möglich.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur endmaßnahen
Verformung von draht- und stabförmigem Vormaterial sowie entsprechend hergestelltes Flachprofil
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur endmaßnahen Verfor¬ mung von draht- und stabförmigem Vormaterial gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 , eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß Anspruch 26 sowie auf ein verfahrensgemäß hergestelltes Flachprofil gemäß Anspruch 38.
Die Herstellung von relativ schmalen und flachen Bändern aus Stahlmaterialien, im weiteren als Flachprofile bezeichnet, kann auf verschiedene Arten erfolgen, abhän¬ gig von den geforderten Werkstoffeigenschaften, den herzustellenden Abmessungen der Flachprofile und dem Einsatzzweck der Flachprofile. Unter Flachprofilen versteht man üblicherweise Profilformen, bei denen die Breite des Querschnittes nicht größer als 10-20 mal der Dicke ist. Derartige Flachprofile werden für funktionale Bauteile und vielfach auch Verschleißteile in technischen Einrichtungen, z.B. für Federn oder dgl. Bauteile in der Automobil-, Luftfahrzeug- und Raumfahrtindustrie, im Gerätebau und dem Landmaschinenbau verwendet. Auch werden derartige Flachprofile als Ausgangsmaterial z.B. für die Herstellung von Sägen, Sägeblättern, Buchsenketten für Motor- und Fahrräder, Rollen, Wälzlager, Skikanten oder auch für Kolbenringe verwendet. Häufig sind diese Flachprofile mechanisch hoch belastete Bauteile, de¬ ren Festigkeitseigenschaften neben der Einhaltung geforderter Querschnittsformen und -abmessungen von zentraler Bedeutung sind.
Bei üblicherweise geforderten Eigenschaften werden derartige Flachprofile häufig aus breiteren Stahlbändern durch Längsteilung herausgeschnitten, wodurch han- delsübliche Stahlbänder als Ausgangsmaterial herangezogen werden können, die durch bekannte Warm- und/oder Kaltwalzvorgänge auf die entsprechenden Abmes¬ sungen gebracht werden können. Auch das Einstellen der Werkstoffeigenschaften ist bei derartigen Stahlbändern in der Regel unproblematisch, verändert sich doch bei der Längsteilung der Werkstoff der Flachprofile nicht mehr im Vergleich zu dem¬ jenigen der Stahlbänder. Derartig hergestellte Flachprofile haben jedoch den Nach¬ teil, bestimmte aufgrund der späteren Verwendungen der Flachprofile benötigte oder vorteilhafte Gestaltungen der Kanten der Flachprofile nicht aufzuweisen, die für die Gebrauchstüchtigkeit bzw. Lebensdauer daraus hergestellter Bauteile durchaus ge¬ wichtige Vorteile haben. So muß nach der Längsteilung von Stahlbändern aus brei¬ ten Stahlbändern eine Kantenformung durch zusätzliche Bearbeitungsverfahren nach dem Längsteilen extra angearbeitet werden, wodurch zusätzliche Kosten ent¬ stehen.
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung derartiger Flachprofile besteht im Ziehen der Werkstoffe als Draht durch entsprechend geformte Ziehmatrizen, die die benötigten Profilquerschnitte und deren Feingeometrie wie auch die Kantenausgestaltung au¬ tomatisch herstellen. Problematisch am für die Drahtherstellung ansonsten weit ver¬ breiteten Ziehen entsprechender Flachprofile sind zum Einen die relativ geringen erreichbaren Ziehgeschwindigkeiten aufgrund des sonst übermäßig ansteigenden Verschleißes der Ziehformen, zum anderen die beim Ziehen entsprechender Werk¬ stoffe auftretende Kaltverfestigung der Werkstoffe aufgrund der Umformung, die nur durch aufwendige Zwischen-Wärmebehandlungen der gezogenen Drähte wieder rückgängig gemacht werden kann. Dadurch ist eine derartige Herstellung von Flach- profilen aufwendig und technisch nicht ohne Probleme.
Es ist weiterhin bekannt, entsprechende Flachprofile durch Kaltwalzen herzustellen, indem durch relativ geringe Querschnittsabnahmen ein z.B. als Runddraht ausge¬ führtes Ausgangsmaterial nach und nach und abhängig von der jeweiligen Verfor¬ mung durch Kaltwalzen in ein Flachprofil umgeformt wird. Hierbei ist es auch mög- lieh, durch entsprechende Technologieführung die Abmessungen und die geforder¬ ten Kantengestaltungen zu gewährleisten. Nachteilig ist hierbei aber wie bei allen Kaltwalzverfahren, daß die kalt gewalzten Materialien ähnlich wie beim Ziehen einer entsprechenden Kaltverfestigung unterliegen und daher analog zur notwendigen Wärmebehandlung beim Ziehen ebenfalls zwischenbehandelt werden müssen. Ge- rade bei starken Querschnittsveränderungen ist aber dadurch eine häufige Zwi- schenglühung der Werkstoffe im Verlauf des Kaltwalzens erforderlich. Es ist daher ein Ansatz zur Weiterentwicklung des Walzens von Flachprofilen aus drahtartigem Ausgangsmaterial bekannt geworden, bei dem nach der EP 0 314 667 B2 statt des Kaltwalzens ein Warmwalzen ausgeführt wird, um die wesentlichen Querschnittsveränderung bei der Umformung des drahtartigen Ausgangsmaterials im wesentlich einfacher verformbaren warmen Zustand des Werkstoffes auszuführen. Hierzu wird das drahtartige Ausgangsmaterial durch konduktive Erhitzung auf eine Temperatur von höchstens Ai oder auf die Umwandlungstemperatur in das γ-Gebiet der Legierung erwärmt und dann in einem Mehrfachgerüst gewalzt. Anschließend kann das gewalzte Flachprofil dann abgekühlt werden. Nachteilig an dieser Vorge- hensweise ist, daß die Umformung zwar relativ endmaßhaltig ausführbar ist, die Kon¬ trolle der Werkstoffeigenschaften des Werkstoffes bei einer derartige Prozeßführung aber alles andere als einfach ist. Auch ist die Verarbeitung von Stahlmaterialien nur auf bestimmte Werkstoffklassen beschränkt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur endmaßnahen Verformung von draht- und stabförmigem Vormaterial anzugeben, das die Vorteile der Warmformung von draht- und stabförmigem Vormaterial mit der Einhaltung der für die Werkstoffkennwerte relevanten Prozeßführung verbindet und dadurch eine Herstellung einer Vielzahl unterschiedlicher, gleichwohl aber sehr gleichbleibend ein¬ stellbarer Werkstoff- und Werkstückeigenschaften ermöglicht.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich des Verfahrens zur Durchlaufvergütung von Bandstahl aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 , hinsichtlich der zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrich¬ tung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 26 sowie hinsichtlich eines derart hergestellten Flachprofiles aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 38 jeweils in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung gemäß Anspruch 1 geht aus von einem Verfahren zur walztechni¬ schen Verformung von draht- und stabförmigem Vormaterial, insbesondere zum Walzen von Flachprofilen aus Walzdraht, bei dem in einer Aufheizstation die Erwär¬ mung des Vormaterials auf eine gewünschte Temperatur erfolgt, das Vormaterial in - A -
mindestens einem Walzvorgang verformt und anschließend abgekühlt wird. Ein der¬ artiges gattungsgemäßes Verfahren wird dadurch weiter entwickelt, daß nach der Erwärmung des Vormaterials in der Aufheizstation das Vormaterial in einer Kühlsta¬ tion auf eine Walztemperatur abgekühlt, bei dieser Walztemperatur endmaßnah walztechnisch in ein Flachprofil verformt und anschließend entsprechend einzustel¬ lender Gefügeeigenschaften abgekühlt und/oder nachbehandelt wird. Durch die ge¬ zielte Abkühlung des Werkstoffes auf die gewünschte Walztemperatur vor der Durchführung des Walzvorganges kann trotz der vorherigen Erhitzung des Werkstof¬ fes auf eine zur Auslösung der gewünschten Gefügeumwandlungen benötigte, in der Regel höhere Temperatur erreicht werden, daß vor dem Walzen des Vormaterials genau das Ausgangsgefüge eingestellt werden kann, das zusammen mit der Verän¬ derung des Werkstoffes aufgrund des Walzens und einer dem Walzen ggf. nachge¬ schalteten Nachbehandlung des Flachprofiles die gewünschten Gefügeeigenschaf¬ ten des Flachprofiles gewährleistet. Hierbei ist durch die Erhitzung des Vormaterials auf z.B. eine Temperatur, die eine sichere Austenitiserung oberhalb der As- Temperatur gewährleistet, eine entsprechende Gefügeumwandlung sicher gestellt, die dann durch die gezielte Abkühlung des Vormaterials auf die zum Walzen benö¬ tigte Temperatur einen Gefügezustand einstellt, der im wesentlichen die Ausgangs¬ basis zur Veränderung des Gefüges des Flachprofils hin zum fertigen, endmaßna- hen Querschnitt erlaubt. Hier können sich noch weitere Nachbehandlungen wie Ab¬ kühlungen und Vergütungen anschließen, die eine weitere Veränderung der Gefü¬ geeigenschaften erlauben. Damit ist eine Möglichkeit gefunden worden, eine end¬ maßnahe Verformung von aus Stahlwerkstoffen hergestellten Flachprofilen im war¬ men Zustand mit einer gezielten Gefügeeinstellung im Hinblick auf einzustellende Werkstoffkennwerte zu kombinieren, die die Nachbehandlung derart erzeugter Flachprofile minimiert.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Erwärmung des Vormaterials in der Aufheiz¬ station auf eine Temperatur oberhalb der A3-Temperatur des γ-Mischkristalls (Auste- nit) erfolgt. Hierdurch können aus einem austenitisierten Gefüge als Ausgangsgefü- ge vor dem Walzen des Vormaterials verschiedenste Gefüge erzeugt werden, die den verschiedenen für die typischen Anwendungen der Flachprofile benötigten Ei- genschaften des Stahlwerkstoffes entsprechen und damit ein weites Einsatzgebiet entsprechend hergestellter Flachprofiie ermöglichen.
Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die Erwärmung des Vormaterials in der Aufheizstation auf eine Temperatur im Bereich des α/γ-Mischkristalls (Ferrit/Austenit) erfolgt. Hierdurch kann gezielt insbesondere für kohlenstoffärmere Stähle ein vorteilhaftes Ausgangsgefüge für das anschließen¬ de Walzen eingestellt werden.
Denkbar ist es in einer anderen Ausgestaltung auch, daß die Erwärmung des Vor¬ materials in der Aufheizstation auf eine Temperatur dicht unter den A-i-Punkt erfolgt. Hierdurch können wieder andere Prozesse der Gefügeumwandlung bei der Walzung des Vormaterials ausgelöst werden, die zu einem weiteren Spektrum der Gefüge¬ ausbildung des gewalzten und ggf. nachbehandelten Flachprofils führt.
Von wesentlichem Vorteil für die Durchführung des Verfahrens ist es, wenn als Vor¬ material Runddraht oder Ovaldraht verwendet wird. Unter Runddraht sei in diesem Zusammenhang nicht nur Draht mit einem kreisrunden Querschnitt verstanden, der z.B. walztechnisch oder ziehtechnisch hergestellt werden kann, sondern allgemein Draht jeglichen Querschnittes, der zur Verformung durch walztechnische Mittel hin zu einem Flachprofil geeignet ist. Entsprechende Ovaldrähte weisen hierbei einen ovalen Querschnitt auf. Hierbei wird in der Regel die freie Breitung des Runddrahtes oder Ovaldrahtes bei einer Walzbearbeitung ausgenutzt, um einerseits geforderte Eigenschaftsänderungen hinsichtlich der Geometrie des Flachprofiles hervorzurufen und andererseits die geforderten Gefügeeigenschaften und damit die Werkstoffei¬ genschaften des fertigen Flachprofiles hervorzurufen. Derartiger Runddraht oder Ovaldraht ist ein handelsübliches Vormaterial und kann in vielfältigen Zusammenset- zungen und Legierungen handelsüblich bezogen werden, wodurch die Kosten für derartigen Runddraht oder Ovaldraht relativ günstig sind.
Denkbar ist es hierbei, daß der Runddraht oder Ovaldraht als aufwickelbares Vorma¬ terial das Verfahren durchläuft. Hierdurch ist eine quasi kontinuierliche Verarbeitung des üblicherweise auf Ringen angelieferten Runddrahtes oder Ovaldrahtes möglich, der als aufgewickeltes Coil des fertigen Flachprofils ebenfalls als aufwickelbares Fer¬ tigmaterial wieder weiter verarbeitet werden kann. Es ist in einer anderen Ausgestal- tung aber auch denkbar, daß der Runddraht oder Ovaldraht als stangenartiges Vor¬ material das Verfahren durchläuft, wobei das stangenartige Vormaterial entspre¬ chend ebenfalls stangenartige Flachprofile ergibt.
Von Vorteil ist es, wenn als Vormaterial unlegierte oder niedriglegierte Kohlenstoff- stähle verwendet werden. Derartige unlegierte oder niedriglegierte Kohlenstoffstähle bilden das Ausgangsmaterial zur Herstellung vieler verschiedener Bauteile und Komponenten und bieten für den Einsatz erfindungsgemäß hergestellter Flachprofile eine breite Palette von Anwendungsbereichen.
Denkbar ist es hierbei, daß die Erwärmung des Vormaterials in der Aufheizstation auf eine Temperatur oberhalb des A3-Punktes erfolgt. Eine derartige Temperatur des Vormaterials liegt für die üblicherweise hierbei benutzten Stähle deutlich im Bereich des Austenits, so daß die bei der Austenitisierung ablaufenden Gefügeveränderun¬ gen die Basis für eine Reihe von üblichen Änderungen der Werkstoffeigenschaften im Hinblick auf die zu erzielenden Werkstoffeigenschaften der Flachprofile bilden.
Eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin gesehen werden, wenn die Abkühlung in der Kühlstation das Vormaterial vor dem Walzen auf eine Temperatur zur Einstellung eines Austenitgefüges nur wenig oberhalb der A3- Temperatur von etwa 8000C abkühlt. Hierdurch wird der Walzvorgang selbst noch in der Ausprägung des Gefüges des Vormaterials als Austenitgefüge vorgenommen, wodurch noch entsprechend einfach Diffusionsvorgänge ablaufen können und die Beeinflussung der beabsichtigten Gefügeänderungen kontrolliert vorgenommen wer¬ den kann.
Hierzu wird in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung dieser Ausprägung des Verfah¬ rens nach dem Walzen des Flachprofiles im Temperaturbereich des Austenitgefüges direkt anschließend eine Abkühlung des Austenitgefüges zur Umwandlung in ein Sorbitgefüge durchgeführt. Dieses Sorbitgefüge ist sehr feinlamellar ausgebildet und bietet die besten Voraussetzungen für bestimmte Einsatzbereiche derartiger Flach¬ profile.
Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin gesehen werden, wenn die Abkühlung in der Kühlstation das Vormaterial vor dem Walzen auf eine Temperatur zur Einstellung eines Patentiergefüges, z.B. für einen Stahl C75 zwischen 400-5500C abkühlt. Ein derartiges Patentiergefüge wird gebildet aus einem feinstreifigen Perlit und eignet sich besonders gut z.B. zum weiteren Kaltziehen ent¬ sprechender Flachprofile oder auch für Einsatzbereiche der Flachprofile, bei denen hohe Zugfestigkeiten mit guter Zähigkeit der Werkstoffe kombiniert werden müssen. Eine entsprechend langsame Abkühlung des Patentiergefüges aus der Perlitstufe schließt sich dabei üblicherweise dem Walzen an. Die Ausbildung eines Patentierge¬ füges (entsprechendes gilt auch für die nachfolgend angeführten Bainitgefüge und Austenitgefüge) erfolgt bei jedem hier relevanten Werkstoff aufgrund seiner Zusam- mensetzung bei einer anderen Temperatur, diese ist jedoch für jeden Werkstoff be¬ kannt und charakteristisch. Die Zusammenhänge zwischen den Gefügeausprägun¬ gen und den jeweiligen Temperaturen und Prozeßführungen der unterschiedlichen Werkstoffe lassen sich dabei aus sog. Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubildern ablesen (sog. ZTU-Schaubilder). Daher wird im folgenden unter der Temperatur zur Einstellung eines Patentiergefüges (respektive eines Bainitgefüges oder eines Au- stenitgefüges) eine zwar für jeden hier relevanten Werkstoff unterschiedliche, bei Vorgabe eines entsprechenden Werkstoffes aber eindeutige Temperatur verstanden, für die nur rein beispielhaft für einen Stahl C75 auch konkrete Werte angegeben sind. Ansonsten weiß der Fachmann für jeden hier relevanten Werkstoff, welche Temperaturen er für die Einstellung eines Patentiergefüges respektive eines Bainit¬ gefüges oder eines Austenitgefüges einstellen muß.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin gesehen werden, wenn die Abkühlung in der Kühlstation das Vormaterial vor dem Walzen auf eine Temperatur zur Einstellung eines Bainitgefüges, z.B. für einen Stahl C75 zwi- sehen 275-37O0C abkühlt. Hierbei wird das Vormaterial im Gegensatz zur Einstellung eines Patentiergefüges noch weiter abgekühlt, bis das Walzen des Vormaterials in einem Gefügezustand des Zwischenstufengefüges Bainit ausgeführt wird, in dem aufgrund der niedrigen Temperatur Diffusionsvorgänge weitgehend unterbunden sind und sich durch das Umklappen von Austenitbereichen im Werkstoff α- Gitterbereiche bilden. Hieran scheidet sich dann feinkörniger Zementit mit den vor¬ teilhaften Wirkungen für die Gefügeeigenschaften aus. Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin ge¬ sehen werden, wenn die Abkühlung in der Kühlstation das Vormaterial vor dem Wal¬ zen auf eine Temperatur zur Einstellung eines unterkühlten Austenitgefüges, z.B. für einen Stahl C75 zwischen 220-2800C abkühlt. Durch entsprechend schnelle Abküh- lung des Gefüges aus dem Austenit werden sonst ablaufende Umwandlungsvorgän¬ ge verzögert oder können erst gar nicht oder nicht wesentlich auftreten, so daß das Walzen eines derart schnell abgekühlten, unterkühlten Austenitgefüges die Möglich¬ keit bietet, die Umwandlung weitgehend oder ausschließlich zu einem Martensitge- füge mit dem bekannten nadeligen Härtungsgefüge vorzunehmen, wodurch entspre- chend hochfeste Werkstoffe erzeugt werden, können, mit denen in weiterer Ausges¬ taltung z.B. auch direkt anschließend eine Anlaßbehandlung mit einer Abkühlung des Flachprofiles vor dem Aufwickeln durchgeführt werden kann. Durch die Anla߬ behandlung wird der Werkstoff hinsichtlich Härte und Zähigkeit noch einmal verän¬ dert und erreicht damit hohe Härte bei gleichwohl guten mechanischen Festigkeitsei- genschaften.
Denkbar ist jedoch bei einem Walzen des Vormaterials als unterkühlter Austenit, daß nach dem Walzen des Flachprofiles direkt anschließend eine Vergütungsbehandlung ohne Abschreckung des unterkühlten Austenitgefüges, aber mit einer Anlaßbehand¬ lung möglicherweise zur Bildung eines Bainitgefüges und eine Anlaßbehandlung mit einer Abkühlung des Flachprofils vor dem Aufwickeln durchgeführt wird. Hierbei wird statt der vorstehend beschriebenen Martensitbildung das Zwischenstufengefüge Bainit erzeugt, das die ebenfalls schon vorstehend vorteilhaften Eigenschaften auf¬ weist.
Weiterhin wäre es auch denkbar, ohne Erzeugung von unterkühltem Austenit direkt wie schon vorstehend beschrieben in 'der Austenitphase zu walzen, nach dem Wal¬ zen des Flachprofiles im Temperatürbereich des Austenitgefüges zur Martensitbil¬ dung abzuschrecken, aber direkt anschließend eine Anlaßbehandlung und eine Ab¬ kühlung des Fiachprofiles vor dem Aufwickeln durchzuführen. Hiermit wird ein ange¬ lassenes Martensitgefüge hergestellt, das ebenfalls die schon genannten Vorteile aufweist. Von Vorteil bei allen diesen unterschiedlichen Verfahrensführungen ist es, wenn das Vormaterial während des Walzvorganges zumindest auf der nach dem Abkühlen des Vormaterials in der Kühlstation eingestellten Temperatur gehalten wird. Hierdurch verändert sich das Gefüge während des Walzens nicht oder nicht zu stark, so daß das Walzen allein keine Gefügeänderungen auslöst. Hierfür muß ggf. je nach Aus¬ gestaltung des Walzvorganges im Hinblick auf die in das Vormaterial dabei einge¬ brachte Umformungsarbeit und die dadurch auftretende Temperaturveränderung des Vormaterials entweder Wärme aus der Walzzone abgeführt werden, z.B. bei hohe Umformungsgraden, oder z.B. bei geringen Umformungen das Vormaterial z.B. durch Temperieren der Walzen auf der gewünschten Temperatur durch Wärmezu¬ fuhr gehalten werden.
Weiterhin ist es denkbar, daß abhängig von der Wahl der durchzuführenden Verfah¬ rensführung das Vormaterial nach dem walztechnischen Umformen zum endmaßna¬ hen Flachprofil einer weiteren Kühlung, insbesondere einer Schnellkühlung unterwor- fen wird. Hierzu kann der dann schon als Flachprofil vorliegende Werkstoff z.B. einer Wasserkühlung oder dgl. bekannten Kühlverfahren unterworfen werden.
Sinnvoll kann es weiterhin sein, wenn die Schnellkühlung das gewalzte Flachprofil zumindest unter die Temperaturgrenze für das Ablaufen von Oxidationsvorgängen an der Oberfläche des Flachprofile abkühlt und damit dafür sorgt, daß Verzunde- rungsvorgänge oder dgl. nicht mehr oder nicht mehr in unzulässigem Maße ablaufen können.
Von Vorteil ist es, wenn die Abkühlung des Vormaterials nach dem Durchlaufen der Aufheizstation und vor dem Walzen in einem temperierten Metallbad erfolgt. Derarti¬ ge temperierte Metallbäder sind grundsätzlich bekannt und erprobt und bieten die Möglichkeit, durchlaufende Metallbänder gezielt und genau zu temperieren und auch auf einer einmal vorgegebenen Temperatur zu halten, um entsprechende Aus¬ gleichsvorgänge ablaufen zu lassen, ohne daß die Oberflächen der Metallbänder einer unzulässigen Oxidation ausgesetzt werden.
Hier kann in weiterer Ausgestaltung auch daran gedacht werden, daß das Vormate- rial zur Abkühlung des Vormaterials nach dem Durchlaufen der Aufheizstation eine vorgebbare Zeit in dem temperierten Metallbad verbleibt, insbesondere das tempe- rierte Metallbad eine vorgebbare Zeit durchläuft, um die schon angesprochenen Ausgleichsvorgänge zur Temperierung des ganzen Querschnittes des Vormaterials ablaufen zu lassen.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Aufheizung des Vormaterials mittels induktiver Erwärmung und/oder konduktiver Erwärmung und/oder mittels flüssiger Metallbäder erfolgt. Selbstverständlich sind auch andere, hier nicht näher angesprochene Aufhei¬ zungsmethoden denkbar, die in der Metallurgie bekannt und üblich sind.
Eine Verbesserung der Oberfläche des Flachprofiles läßt sich erreichen, wenn die Aufheizung des Vormaterials unter Schutzgaseinfluß durchgeführt wird. Hierdurch werden schon bei der Aufheizung des Vormaterials auftretende Oxidationsvorgänge unterbunden, die sich dann natürlich auch nicht durch die ganze Prozeßführung fort¬ pflanzen und damit auch keine späteren Maßabweichungen oder Oberflächendefek¬ te hervorrufen können.
Denkbar ist es weiterhin, daß zwischen Aufheizstation und Kühlstation eine Ver- gleichmäßigungseinrichtung für einen Temperaturausgleich innerhalb des aufgeheiz¬ ten Vormaterials durchlaufen wird, wobei in weiterer Ausgestaltung die Vergleichmä¬ ßigung der Temperatur innerhalb des aufgeheizten Vormaterials nach dem Durch¬ laufen der Aufheizstation unter Schutzgaseinfluß durchgeführt werden kann.
Die Erfindung betrifft gemäß Anspruch 26 weiterhin eine Vorrichtung zur Durchfüh- rung eines Verfahrens gemäß Anspruch 1 , bei der die Vorrichtung in Durchlaufrich¬ tung des Vormaterials eine Wickel-/Abzugseinrichtung für das Abwickeln des aufwi¬ ckelbaren Vormaterials oder eine Zuführeinrichtung für das stangenförmige Vormate¬ rial, eine Aufheizstation, eine Kühlstation zur Einstellung einer Walztemperatur, eine Walzstation, eine Kühlstrecke und eine Wickel-/Abzugseinrichtung zum Aufwickeln des aufwickelbaren Flachprofils oder eine Abführeinrichtung für das stangenförmige Flachprofil aufweist. Diese Grundkonfiguration der Vorrichtung ermöglicht die Durch¬ führung der grundlegenden Verfahrensvarianten, bei denen nach dem Aufheizen eine gezielte Abkühlung des Vormaterials auf eine Temperatur vorgenommen wird, die ein Walzen des Vormaterials mit einem Gefüge entweder als Austenitgefüge, als Patentiergefüge, als Bainitgefüge oder als unterkühlter Austenit zuläßt. Hierbei kann abhängig von dem Gradienten der Abkühlung und der Abkühlzeit das entsprechende Gefüge eingestellt werden. Weitere Nachbehandlungen oder auch Zwischenvorgän¬ ge können sich durch Zwischenschaltung oder Nachschaltung entsprechender zu¬ sätzlicher Vorrichtungskomponenten durchgeführt werden wie z.B. dem Walzen nachfolgende Wärmebehandlungsvorgänge wie etwa beim Vergüten oder auch Temperiervorgänge wie etwa das Halten des Vormaterials bei bestimmter Tempera¬ tur über eine definierte Zeitspanne, um Ausgleichsvorgänge innerhalb des Materials ablaufen lassen zu können.
Von Vorteil ist es, wenn die Walzstation mindestens eine Walzeinrichtung, vorzugs¬ weise mehrere hintereinander geschaltete Walzeinrichtungen aufweist. Hierdurch kann durch gezielte Gestaltung und auch Hintereinanderordnung mehrerer Walzein¬ richtungen eine schonende Umformung des Vormaterials beim Walzen erzielt wer¬ den.
Denkbar ist es weiterhin, daß im Bereich der mindestens einen Walzeinrichtung eine Temperaturüberwachung zur Erfassung der Temperatur des Vormaterials vor/und oder nach dem Walzen angeordnet ist, mit der z.B. in Bezug auf die Gefügeausbil¬ dung unzulässige Temperaturveränderungen während des Walzens erkannt und z.B. durch gezielte Wärmeeinbringung in die Walzen etwa durch Temperieren der Wal¬ zen abgestellt werden können.
Für die gezielte Erwärmung des Vormaterials ist es von Vorteil, wenn zur Aufheizung des Vormaterials mittels konduktiver Erwärmung stromdurchflossene Kontaktrollen im Einlaufbereich der Vorrichtung für das Vormaterial angeordnet sind. Eine derarti¬ ge, grundsätzlich bekannte konduktive Erwärmung des Vormaterials erlaubt eine gut steuerbare Erwärmung und damit Gefügeumwandlung des Vormaterials.
Eine besonders günstige Abkühlung des Vormaterials läßt sich realisieren, wenn die Kühlstation zur Einstellung einer Walztemperatur ein temperiertes Metallbad auf¬ weist. Ein derartiges temperiertes, etwa ein Metallbad aus einer Blei-Wismut- Legierung, wird schon vielfach benutzt und ist daher hinsichtlich seines Verhaltens bekannt und erprobt. Damit läßt sich aber auch bei relativ längeren Durchlaufzeiten des Vormaterials durch ein derartiges Metallbad eine sichere Temperierung des Vormaterials bei gleichzeitiger Verhinderung von Oxidationsvorgängen auf der Ober¬ fläche des Vormaterials gewährleisten. Denkbar ist es hierbei, daß das temperierte Metallbad vor und/oder nach der Walz¬ station angeordnet ist. Je nach Verfahrensführung kann bei entsprechender Ab¬ stimmung der Aufheiztemperatur in der Aufheizstation direkt aus der Austenitphase heraus gewalzt werden, so daß das Metallbad dann die Temperierung des gewalzten
5 Flachprofils für die Bildung von bainitischem Zwischenstufengefüge übernimmt. In anderen Fällen wird das Metallbad zur gezielten Abkühlung des Vormaterials auf die Walztemperatur genutzt und muß naturgemäß dann vor der Walzstation angeordnet werden. Hierbei kann in weiterer Ausgestaltung das temperierte Metallbad eine Wi¬ ckel- und/oder Umlenkeinrichtung aufweisen, über die das Vormaterial während der o Verweildauer im temperierten Metallbad geführt wird. Die Wickel- bzw. Umlenkein¬ richtung kann dabei auch Pufferfunktion für nachgelagerte Vorrichtungsstationen übernehmen.
Für bestimmte Varianten der Verfahrensführung ist es von Vorteil, wenn in der Kühl¬ strecke eine Wasserkühlung das Flachprofil mit hohem Temperaturgradienten ab- 5 kühlt. Hierdurch werden nach dem Walzen erzielte Gefügestrukturen durch die schnelle Abkühlung quasi eingefroren und bleiben auch bei tieferen Temperaturen erhalten.
Im Rahmen der Nachbehandlung von gewalzten Flachprofilen ist es von Vorteil, wenn zur Erwärmung des Flachprofiles für ein nach dem Walzen sich anschließen- o des Vergüten eine weitere konduktive Aufheizstation vorgesehen ist, in der dann z.B. die Erwärmung wieder unter Schutzgaseinfluß erfolgen kann. Auch kann beispiels¬ weise zur Abkühlung des Flachprofiles im Rahmen eines nach dem Walzen sich an¬ schließendes Vergüten eine weitere Kühlstrecke vorgesehen werden.
Die Erfindung beschriebt weiterhin gemäß Anspruch 38 ein Flachprofil, hergestellt 5 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1. Ein derartige Flachprofil weist vorteilhaft im wesentlichen einen Rechteckquerschnitt oder einen rechtecknahen Querschnitt auf, wobei unterschiedlichste Ausgestaltungen des Kantenbereiches je nach späterer Verwendung des Flachprofils eingestellt werden können.
Vorteilhaft ist es, wenn als Vormaterial typische Kohlenstoffstähle, insbesondere o Kohlenstoffstähle mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,10 und 1 ,35 %, insbeson¬ dere auch C 10 bis Ck 101/125 Cr1 , verarbeitbar sind. Derartige Flachprofil sind da- bei vorzugsweise in Abmessungen zwischen einer Dicke von 0,5 - 5 mm und einer Breite von 4 - 25 mm verarbeitbar.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 zeigt die Zeichnung.
Es zeigen:
Figur 1 - eine schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus einer Vor¬ richtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Warmwalzen von Walzdrähten mit den wichtigsten Vorrichtungsbestandteilen,
Figur 2 - ein kontinuierliches Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild für die Durchführung des Verfahrens gemäß Figur 1 ,
Figur 3 - eine schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus einer Vor¬ richtung gemäß Anspruch 26 zur Durchführung des erfindungsge¬ mäßen Verfahrens mit einer Abkühlung des Vormaterials vor dem walzen zur Herstellung von Patentiergefüge, Bainitgefüge oder ei- nem unterkühlten Austenitgefüge,
Figur 4 - ein isothermes Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild für die Durchführung des Verfahrens gemäß Figur 3 mit der Angabe der je¬ weiligen Verfahrensführung zur Herstellung von Patentiergefüge, Bainitgefüge oder einem unterkühlten Austenitgefüge,
Figur 5 - eine modifizierte Vorrichtung gemäß Figur 3 zur nach dem Walzen durchgeführten Wärmebehandlung eines unterkühlten Austenitgefü- ges,
Figur 6 - eine modifizierte Vorrichtung gemäß Figur 3 zur nach dem Walzen durchgeführten Wärmebehandlung eines Austenitgefüges ohne Kühleinrichtung vor dem Walzen,
Figur 7 - eine modifizierte Vorrichtung gemäß Figur 3 mit Kühleinrichtung vor der Walzstation und Einrichtungen zur nach dem Walzen durchge¬ führten Wärmebehandlung, Figur δ - eine modifizierte Vorrichtung gemäß Figur 7 mit Kühleinrichtung nach der Walzstation und Einrichtungen zur nach dem Walzen durchgeführten Wärmebehandlung.
In der Figur 1 ist in einer sehr schematischen Darstellung der Aufbau einer Vorrich- 5 tung zur Durchführung eines Verfahrens zum Warmwalzen von Walzdraht zu Flach¬ profilen dargestellt. Hierbei handelt es sich um eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens ohne spezielle Einrichtung zur Abkühlung des Vormaterials vor dem Walzen.
Unter einem Flachprofil 18 soll hierbei Stahlmaterial verstanden werden, dessen o Breite maximal 10 bis 20 mal seiner Dicke entspricht und das üblicherweise als kon¬ struktive Basis für hauptsächlich mechanisch belastete Bauteile wie etwa Federn, Kolbenringe oder dergleichen sowie etwa auch Sägeblätter oder sonstige hochbelas¬ tete Werkstücke Verwendung findet. Die Abmessungen derartiger Flachprofile sind im Gegensatz zu sonst hergestelltem Walzband eher gering und liegt typischerweise 5 im Bereich von bis zu 30 Millimetern in der Breite und 5 Millimetern in der Dicke. Das Vormaterial 17 wird üblicherweise als runder Walzdraht der Anlage 1 zugeführt, kann aber natürlich auch andere Querschnitte als Ausgangsmaterial für das Walzen in einer Walzeinrichtung 7 aufweisen.
Das Vormaterial 17 wird bei Anlage 1 von einem Haspel mit einem Spulenablauf 2 o über einen Raupenabzug 3 und eine Richteinrichtung 4 in eine Einrichtung 5 zur konduktiven Erwärmung des Vormaterials 17 eingefördert, wobei die konduktive Ein¬ richtung 5 stromdurchflossene Kontaktrollen 16 aufweist, die über die Einkopplung des Stromes in das Vormaterial 17 entlang der konduktiven Einrichtung 5 eine Er¬ wärmung des Vormaterials 17 bewirken. Diese Erwärmung erfolgt überwiegend in 5 einem Schutzgaskanal 6, der verhindert, daß bei der Erwärmung Oxidationsprodukte auf der Oberfläche des Vormaterials 17 entstehen. Im Anschluß an das zweite Paar Kontaktrollen 16 ist ein ebenfalls kanalartiger und möglicherweise mit Schutzgas ge¬ fluteter Kanal 12 als Ausgleichszone vorgesehen, innerhalb dessen sich das Vorma¬ terial 17 durch Ausgleichsvorgänge gleichmäßig auch im Innenbereich erwärmt und o sich damit vor dem Eintreten in die Walzeinrichtung 7 eine gleichmäßiger Tempera¬ turverlauf innerhalb des Vormaterials 17 eingestellt hat. Innerhalb dieser Ausgleichs- zone 12 fällt die Temperatur des Vormaterials 17 von der beispielsweise bei der Er¬ hitzung zwischen den Kontaktrollen 16 anfallenden Endtemperatur von z. B. 1020° Celsius auf eine niedrigere Temperatur, so daß innerhalb der Ausgleichszone 12 eine Abkühlung des Vormaterials 17 auf eine Temperatur z.B. knapp oberhalb der Aß-Temperatur eintritt. Mit dieser Temperatur, die beispielsweise vor bzw. nach der Walzeinrichtung 7 durch eine etwa per Strahlungspyrometer realisierte Temperatur¬ messung 8 überwacht wird, tritt das Vormaterial 17 in die Walzeinrichtung 7 ein und wird dort in einem oder mehreren Stichen (dargestellt ist vereinfacht nur eine Walz¬ einrichtung 7, es können aber auch mehrere derartige Walzeinrichtungen 7 hinter- einander geschaltet werden) zu dem Flachprofil 18 gewalzt, das dann mittels einer Kühlstrecke 9 mit hier z.B. zwei Schnellkühlern 10 abgekühlt und über einen Rau¬ penabzug 3 einer Aufhaspel 11 aufgegeben und dort zu einem Coil gewickelt wird. Das Vormaterial 17 durchläuft somit die Anlage 1 in Durchlaufrichtung 19 und wird der Anlage 1 als aufgewickeltes Coil zum Beispiel eines runden Walzdrahtes zuge- führt und als Coil eines Flachprofils 18 aufgewickelt fertiggestellt.
Eine derartige Walzlinie 1 führt ein Verfahren aus, daß gemäß der Figur 2 in einer Darstellung in einem kontinuierlichen Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild für einen Stahl C 75 veranschaulicht zur Herstellung von Bainit gemäß der Temperatur¬ führung entlang der Linie 13 verläuft. Hierbei wird bei einer Temperatur von knapp unterhalb von 800° Celsius das Vormaterial 17 gewalzt und dann entlang der Linie 13 abgekühlt. Das hierbei entstehende Sorbitgefüge sorgt für die entsprechenden Eigenschaften des derart hergestellten Flachprofils 18. Nachteilig an dieser Vorge¬ hensweise ist es, daß durch die Abkühlung nur in der Ausgleichszone 12 die Tempe¬ ratur des Vormaterials 17 relativ aufwendig einzuregeln ist, zudem läßt sich die Temperatur nicht auf Werte reduzieren, die für andere Verfahrensführungen sinnvoll wären.
Es wird daher eine Weiterentwicklung der in der Figur 1 aufgezeigten Anlage 1 inso¬ fern vorgeschlagen, daß gemäß Figur 3 die Anlage 1 insofern modifiziert wird, daß vor der Walzeinrichtung 7 eine Kühleinrichtung 14 z. B. bestehend aus einem Me- tallbad, etwa einem Blei-Wismut-Metallbad, vorgeschaltet wird, in dem eine gezielte Abkühlung des Vormaterials 17 vor dem Eintreten in die Walzeinrichtung 7 vorge¬ nommen wird, so daß das Gefüge des Vormaterials 17 beim Eintreten in die Walz- einrichtung 7 genau definierten Bedingungen entspricht und daher die Verformung des Vormaterials 17 zum Flachprofil 18, ggf. in Verbindung mit noch später weiter beschriebenen nachfolgenden Behandlungsvorgängen, das gewünschte Gefüge des Flachprofils 18 sowie die erforderlichen Querschnittsabmessungen und Quer- 5 schnittsformen ergibt. Ansonsten entspricht die Anlage 1 der Figur 3 im wesentlichen der Anlage 1 der Figur 1 , so daß im weiteren nur auf die bestehenden Unterschiede näher eingegangen werden soll.
Die Erwärmung in der konduktiven Einrichtung 5 kann hierbei zwei- oder mehrstufig erfolgen, wobei eine Anzahl von Kontaktrollen 16 hintereinander angeordnet sind, so o daß die Erwärmung mehrstufig, möglicherweise sogar unter Anwendung verschiede¬ ner Stromstärken und damit unterschiedlicher Temperaturgradienten bei der Erwär¬ mung vorgenommen werden kann. Dies bewirkt in aller Regel eine wesentlich besser steuerbare Erwärmung des Vormaterials 17, darüber hinaus treten schon während des Durchlaufes durch die konduktive Einrichtung 5 entsprechende Ausgleichsvor- 5 gänge auf, so daß das Vormaterial 17 am Ende des Durchlaufes durch die kondukti¬ ve Einrichtung 5 sehr gleichmäßig etwa auf der angegebenen Temperatur von 1020° Celsius vorliegt.
Das Metallbad 14 weist für den Durchlauf des Vormaterials 17 eine Wickelvorrich¬ tung 15 in Form von Rollen von z. B. einem Meter Durchmesser auf, auf die das o Vormaterial 17 mehrfach umwickelt wird und damit über eine vorgebbare Zeit inner¬ halb des Metallbades 14 beim Durchlauf durch das Metallbad 14 verbleibt. Das Me¬ tallbad 14 ist dabei so temperiert, daß die gewünschte Ausgangstemperatur für das Walzen des Vormaterials 17 in der Walzeinrichtung 7 sich innerhalb des Vormateri¬ als 17 einstellt und damit sich innerhalb des Vormaterials 17 genau das Gefüge aus- 5 bilden kann, daß zum Walzen innerhalb der Walzeinrichtung 7 für die Erzielung des späteren Endgefüges benötigt wird. Um unzulässige Oberflächenveränderungen des Vormaterials 17 nach dem Austritt aus der konduktiven Einrichtung 5 und beim Durchtritt durch das Metallbad 14 zu verhindern, sind vor und nach dem Metallbad ebenfalls Schutzgaskanäle 6 angeordnet, so daß das Vormaterial 17 nahezu voll- o ständig unter Schutzgasatmosphäre erwärmt und temperiert wird. Nach dem Walzen in der Walzeinrichtung 7 wird das Flachprofil 18 über einen Schnellkühler 10 mittels einer Wasserkühlung oder dergleichen abgekühlt und wie schon zur Figur 1 beschrieben aufgewickelt.
In der Figur 4 sind verschiedene denkbare Verfahrensabläufe entlang der Linie 13', 13",13'" in einem isothermen Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild für einen Stahl C 75 aufgezeichnet, die die unterschiedlichen einzustellenden Endgefüge des Flachprofils 18 nach dem Walzen in der Walzeinrichtung 7 angeben. Wird beispiels¬ weise innerhalb der Kühleinrichtung 14 die Temperatur des Vormaterials auf einen Wert um etwa 500° Celsius reduziert und dann gewalzt, so läßt sich bei diesem Stahl gemäß der Linie 13' ein sogenanntes Patentiergefüge einstellen, das eine beson¬ ders hohe Zähigkeit bei sehr hohen Zugfestigkeitswerten ermöglicht. Wird in der Kühleinrichtung 14 hingegen noch weiter auf Werte um ca. 350° Celsius abgekühlt, so ergibt sich beim Walzen ein sogenanntes Zwischenstufengefüge in Form eines Bainitgefüges gemäß der Linie 13". Eine besonders interessante Möglichkeit zur Herstellung von Flachprofilen 18 besteht darin, die Abkühlung in der Kühleinrichtung 14 derart schnell auszuführen, daß man gemäß der Linie 13'" in den Bereich unter 300 Grad Celsius des unterkühlten Austenits für das Walzen in der Walzeinrichtung 7 kommt und dann durch entsprechende Nachbehandlung eine Martensithärtung dieses unterkühlten Austenites durchführen kann.
Somit ist durch die Einschaltung einer Kühleinrichtung 14 vor dem Walzen in der Walzeinrichtung 7 die Möglichkeit geschaffen, auf einer Anlage 1 eine sehr unter¬ schiedliche Art von Werkstoffen zu Flachprofilen 18 zu verarbeiten und dabei jeweils die optimale Verfahrensführung gemäß den Linien 13', 13",13'" in der Figur 4 fah¬ ren zu können.
Eine Modifikation der für die Figur 3 beschriebenen Anlage zum Walzen von unter- kühltem Austenit als Gefüge des Vormaterials 18 zeigt die Figur 5, bei der bis zum Walzen in der Walzeinrichtung 7 das für die Figur 3 Ausgesagte wie vorstehend gilt. Nach der Schnellkühlung 10 nach dem Walzen in der Walzeinrichtung 7 ist eine wei¬ tere konduktive Einrichtung 5' angeordnet, die zum erneuten Erhitzen des Flachpro- fils 18 für eine Vergütung des Gefüges des Flachprofils 18 dient, wobei ebenfalls wieder konduktiv erwärmt und in einer nachfolgenden Schnellkühlung 10 abgekühlt wird. Hierdurch läßt sich eine weite Steuerung der Eigenschaften des als unterkühl- ter Austenit gewalzten Vormaterials 17 erzielen.
In der Figur 6 ist eine weitere Modifikation der Anlage 1 dargestellt, bei der gemäß Linie 3 in der Figur 4 das Walzen ohne gesonderte Kühleinrichtung und nur nach einer gewissen Abkühlung in der Ausgleichszone 12 erfolgt und damit das Walzen in der Walzeinrichtung 7 im Austenitbereich des Gefüges des Vormaterial 17 ausge¬ führt wird. Dieses derart gewalzte und in der Kühleinrichtung 10 abgekühlte Flach¬ profil 18 wird dann wie schon vorstehend zur Figur 5 beschrieben durch Vergüteope¬ rationen in einer konduktiven Einrichtung 5' angelassen und damit noch einmal in seinen Eigenschaften geändert.
Gemäß den Figuren 7 und 8 sind noch einmal zwei Varianten der Anlage 1 gemäß der Figur 5 dargestellt, bei denen die Kühleinrichtung 14 einmal vor und einmal nach der Walzeinrichtung 7 angeordnet ist, so daß die Temperaturführung des Vormateri¬ als 17 im Bereich der Walzeinrichtung 7 gezielt auch beispielsweise nach dem WaI- zen in der Walzeinrichtung 7 durch Temperieren des entstanden Flachprofiles 18 weiter verändert werden kann. Die Kühleinrichtung 14 gemäß der Figur 8 kann dabei etwa zum entsprechend langsamen oder gezielten Temperieren des Flachprofiles 18 nach dem Walzen dienen, um die nach dem Walzen vorliegenden Gefüge des Flachprofils 18 einer gezielten Veränderung zuzuführen, ohne direkt eine zu schnelle Kühlung des Flachprofils 18 durchzuführen.
Sachnummernliste
1 Walzlinie/Anlage
2 Spulenablauf
3 Raupenabzug 4 Richteinrichtung
5, 5' - konduktive Erwärmung
6 Schutzgaskanal
7 Walzeinrichtung
8 Temperaturmessung 9 Kühlstrecke
10 Wasserkühlung
11 Aufhaspel
12 Ausgleichszone
13-13'"- Temperaturführung für Verfahrensvarianten 14 Kühlstation/Metallbad
15 Wickelvorrichtung
16 Kontaktrollen
17 Vormaterial
18 Flachprofil 19 Durchlaufrichtung Vormaterial

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur walztechnischen Verformung von draht- und stabförmigem Vor¬ material (17), insbesondere zum Walzen von Flachprofilen (18) aus Walzdraht, bei dem in einer Aufheizstation (5) die Erwärmung des Vormaterials (17) auf ei- ne gewünschte Temperatur erfolgt, das Vormaterial (17) in mindestens einem
Walzvorgang (7) verformt und anschließend abgekühlt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
nach der Erwärmung des Vormaterials (17) in der Aufheizstation (5) das Vor¬ material (17) in einer Kühlstation (14) auf eine vorgebbare Walztemperatur ab- gekühlt, bei dieser Walztemperatur endmaßnah walztechnisch in ein Flachprofil
(18) verformt und anschließend entsprechend einzustellender Gefügeeigen¬ schaften abgekühlt und/oder nachbehandelt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Vormaterials (17) in der Aufheizstation (5) auf eine Temperatur oberhalb der Aß-Temperatur des γ-Mischkristalls (Austenit) erfolgt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Vormaterials (17) in der Aufheizstation (5) auf eine Temperatur im Bereich des α/γ-Mischkristalls (Ferrit/Austenit) erfolgt.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Vormaterials (17) in der Aufheizstation (5) auf eine Temperatur im Bereich dicht unter den ArPunkt erfolgt.
5. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß als Vormaterial (17) Runddraht oder Ovaldraht verwendet wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Runddraht oder Ovaldraht als aufwickelbares Vormaterial (17) das Verfahren durchläuft.
7. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Runddraht a oder Ovaldraht Is stangenartiges Vormaterial (17) das Verfahren durchläuft.
8. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß als Vormaterial (17) unlegierte oder niedriglegierte Kohlenstoffstähle verwendet werden.
9. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- 5 net, daß die Abkühlung in der Kühlstation (14) das Vormaterial (17) vor dem
Walzen (7) auf eine Temperatur zur Einstellung eines Austenitgefüges nur we¬ nig oberhalb der A3-Temperatur, für C 75 auf eine Temperatur von etwa 8000C abkühlt.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, o daß die Abkühlung in der Kühlstation (14) das Vormaterial (17) vor dem Wal¬ zen (7) auf eine Temperatur zur Einstellung eines Patentiergefüges, für C 75 auf eine Temperatur zwischen 400-5500C abkühlt.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung in der Kühlstation (14) das Vormaterial (17) vor dem WaI- 5 zen (7) auf eine Temperatur zur Einstellung eines Bainitgefüges, für C 75 auf eine Temperatur zwischen 275-37O0C abkühlt.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung in der Kühlstation (14) das Vormaterial (17) vor dem Wal¬ zen (7) auf eine Temperatur zur Einstellung eines unterkühlten Austenitgefü- o ges, für C 75 auf eine Temperatur zwischen 220-2800C abkühlt.
13. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Vormaterial (17) während des Walzvorganges (7) zumindest auf der nach dem Abkühlen des Vormaterials (17) in der Kühlstation (14) eingestell¬ ten Temperatur gehalten wird.
5 14. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Vormaterial (17) nach dem walztechnischen Umformen (7) zum endmaßnahen Flachprofil (18) einer weiteren Kühlung (9, 10), insbesondere ei¬ ner Schnellkühlung (10) unterworfen wird.
15. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Schnellkühlung (10) das gewalzte Flachprofil (18) zumindest unter die Temperaturgrenze für das Ablaufen von Oxidationsvorgängen an der Ober¬ fläche des Flachprofile (18) abkühlt.
5 16. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Wal¬ zen (7) des Flachprofiles (17) im Temperaturbereich des Austenitgefüges direkt anschließend eine Abkühlung des Austenitgefüges zur Umwandlung in ein Sor- bitgefüge durchgeführt wird.
17. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem o Walzen (7) des Flachprofiles (17) im Temperaturbereich des unterkühlten
Austenitgefüges und dem Abkühlen in einer Kühlstrecke (9, 10) mit einer Ab¬ schreckung des unterkühlten Austenitgefüges zur Umwandlung in ein Marten- sitgefüge direkt anschließend eine Anlaßbehandlung mit einer Abkühlung des Flachprofiles (18) vor dem Aufwickeln durchgeführt wird.
5 18. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Walzen (7) des Flachprofiles (18) im Temperaturbereich des unterkühlten Au¬ stenitgefüges direkt anschließend eine Vergütungsbehandlung ohne Abschre¬ ckung des unterkühlten Austenitgefüges, aber mit einer Anlaßbehandlung zur Bildung eines Bainitgefüges und eine Anlaßbehandlung mit einer Abkühlung o des Flachprofils (18) vor dem Aufwickeln (11 ) durchgeführt wird.
19. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Walzen (7) des Flachprofiles (18) im Temperaturbereich des Austenitgefüges eine Abschreckung des Austenitgefüges zur Umwandlung in ein Martensitgefü- ge durchgeführt und anschließend eine Anlaßbehandlung mit einer Abkühlung 5 des Flachprofiles (18) vor dem Aufwickeln (11 ) durchgeführt wird.
20. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Abkühlung des Vormaterials (17) nach dem Durchlaufen der Auf¬ heizstation (5) und vor dem Walzen (7) in einem temperierten Metallbad (14) erfolgt.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abkühlung des Vormaterials (17) nach dem Durchlaufen der Aufheizstation (5) das Vorma¬ terial (17) eine vorgebbare Zeit in dem temperierten Metallbad (14) verbleibt, insbesondere das temperierte Metallbad (14) eine vorgebbare Zeit durchläuft.
22. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Aufheizung (5) des Vormaterials (15) mittels induktiver Erwärmung und/oder konduktiver Erwärmung (16) und/oder mittels flüssiger Metallbäder er¬ folgt.
23. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, daß die Aufheizung (5) des Vormaterials (1 ) unter Schutzgaseinfluß (6) durchgeführt wird.
24. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß zwischen Aufheizstation (5) und Kühlstation (14) eine Vergleichmäßi- gungserinrichtung (12) für einen Temperaturausgleich innerhalb des aufgeheiz- ten Vormaterials (17) durchlaufen wird.
25. Verfahren gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleich¬ mäßigung der Temperatur innerhalb des aufgeheizten Vormaterials (17) nach dem Durchlaufen der Aufheizstation (5) unter Schutzgaseinfluß (12) durchge¬ führt wird.
26. Vorrichtung (1 ) zur Durchführung eines Verfahrens gemäß Anspruch 1 , da¬ durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1 ) in Durchlaufrichtung des Vor¬ materials (17) eine Wickel-/Abzugseinrichtung (2, 3) für das Abwickeln des aufwickelbaren Vormaterials (17) oder eine Zuführeinrichtung für das stangen- förmige Vormaterial, eine Aufheizstation (5), eine Kühlstation (14) zur Einstel- lung einer Walztemperatur, eine Walzstation (7), eine Kühlstrecke (9, 10) und eine Wickel-/Abzugseinrichtung (11) zum Aufwickeln des aufwickelbaren Flach¬ profils (18) oder eine Abführeinrichtung für das stangenförmige Flachprofil auf¬ weist.
27. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Walz¬ station (7) mindestens eine Walzeinrichtung, vorzugsweise mehrere hinterein¬ ander geschaltete Walzeinrichtungen aufweist.
28. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekenn- zeichnet, daß im Bereich der mindestens einen Walzeinrichtung (7) eine Tem¬ peraturüberwachung (8) zur Erfassung der Temperatur des Vormaterials (17) vor/und oder nach dem Walzen angeordnet ist.
29. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zur Aufheizung des Vormaterials (17) mittels konduktiver Er- wärmung stromdurchflossene Kontaktrollen (16) im Einlaufbereich der Vorrich¬ tung (1 ) für das Vormaterial (17) angeordnet sind.
30. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Kühlstation (14) zur Einstellung einer Walztemperatur ein temperiertes Metallbad aufweist.
31. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das tem¬ perierte Metallbad (14) ein Metallbad aus einer Blei-Wismut-Legierung ist.
32. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 30 oder 31 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das temperierte Metallbad (14) vor und/oder nach der Walzstati¬ on (7) angeordnet ist.
33. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das temperierte Metallbad (14) eine Wickel- und/oder Umlenk¬ einrichtung (15) aufweist, über die das Vormaterial (17) während der Verweil¬ dauer im temperierten Metallbad (14) führbar ist.
34. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 27 bis 33, dadurch gekenn- zeichnet, daß in der Kühlstrecke (9, 10) eine Wasserkühlung (10) das Flach¬ profil (18) mit hohem Temperaturgradienten abkühlt.
35. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 27 bis 34, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zur Erwärmung des Flachprofiles (18) für ein nach dem Walzen (7) sich anschließendes Vergüten eine weitere konduktive Aufheizstation (5') vorsehbar ist.
36. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Er¬ wärmung (5') des Flachprofiles (18) für das Vergüten unter Schutzgaseinfluß (6) erfolgt.
37. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 27 bis 36, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß zur Abkühlung des Flachprofiles (18) im Rahmen eines nach dem Walzen (7) sich anschließendes Vergüten eine weitere Kühlstrecke (10) vorsehbar ist.
38. Flachprofil (18), hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1.
39. Flachprofil (18) gemäß Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß das
Flachprofil (18) einen Rechteckquerschnitt oder einen rechtecknahen Quer¬ schnitt aufweist.
40. Flachprofil (18) gemäß einem der Ansprüche 38 oder 39, dadurch gekenn- zeichnet, daß als Vormaterial (17) typische Kohlenstoffstähle, insbesondere
Kohlenstoffstähle mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,10 und 1 ,35 %, ins¬ besondere auch C 10 bis Ck 101/125 Cr1 , verarbeitbar sind.
41. Flachprofil (18) gemäß einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Flachprofil (18) in Abmessungen zwischen 0,5 - 5 mm Dicke und 4 - 25 mm Breite verarbeitbar ist.
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