Verfahren zur verfeinernden Weiterverarbeitung von warmgewalztem Stahl Das Warmwalzen von in Form von zum Beispiel Knüppeln oder Platinen vorliegendem Halbzeug auf kleinere Querschnitte, nämlich auf Walzstahl in Ringen oder Stäben, ist im Laufe der letzten Jahre zur gütemässigen Verbesserung dieses Erzeugnisses durch die Ausnutzung des in der Fliessscheide des Walzkalibers bestehenden sehr hohen spezifischen Druckes (Druckhärtung) sowie der beim Walzen vor handenen Stahltemperatur ergänzt worden.
Es hat sich hierbei gezeigt, dass das wesentliche neuartige Element dieser Gütesteigerung im Abfangen des unter dem Einfluss des hohen spezifischen Druckes in der Kaliberfliessscheide auf eine Korngrösse kleinsten Ausmasses gebrachten Gefügezustandes durch Ab schrecken besteht, während dem Bestehen oder der Änderung bestimmter Temperaturzustände an sich mehr die Bedeutung einer günstigen Voraussetzung für diesen Vorgang zukommt.
Es ist ferner bekannt, Stahl hoher Gütewerte durch unmittelbares Härten aus der Endverformungs- temperatur herzustellen, wobei die Endverformungs- temperatur möglichst niedrig, d. h. bei Temperaturen beim oder kurz oberhalb des obern Umwandlungs- punktes A r3 der Abkühlungskurve gehalten und der Stahl unmittelbar von dieser Temperatur aus gehärtet wird.
Dieses Verfahren wurde noch durch eine weitere Massnahme ergänzt: Dem Walzgut wird durch un mittelbar zugeführten elektrischen Strom während des Walzens oder während eines Teils des Walzvorganges Wärme zugeführt, und zwar soll die Anwendung ab gestufter Stromstösse, die möglichst kontinuierlich geändert werden, ein unerwünschtes Absinken der Endwalztemperatur unter den A" -Punkt verhindern und dem Walzgut über seine ganze Länge eine gleich mässige, für die Härtung günstige Temperatur erteilen.
Für die Wirksamkeit dieser bekannten Härtever fahren gilt also die unbedingte Voraussetzung, dass der Stahl vor dem Abschrecken aus der Walzhitze eine ständige Temperaturerniedrigung erfährt und dabei eine Temperatur unterhalb Ara nicht erreicht wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur ver feinernden Weiterverarbeitung von warmgewalztem, darauf ohne Härtung abgekühltem, gegebenenfalls bereits kaltverformtem Stahl, wie er beispielsweise nach der Warmverformung von Knüppeln oder Pla- tinen in Form von Ringen oder Stäben vorliegt. Solcher Stahl wird gemäss dem Verfahren nach der Erfindung bei einer Temperatur wenig unterhalb A " verformt, wobei mindestens ein Teil der Erwärmung mittels elektrischen Stromes erzielt wird, welcher dem Werkstück über eine Verformungswalze bzw. -rolle zugeführt wird.
Die Erwärmung mittels des elek trischen Stromes erfolgt vorteilhafterweise durch un mittelbare elektrische Widerstandserhitzung und während eines Bruchteils einer Sekunde, vorzugs weise während lho Sekunde und kürzerer Zeit, an der Verformungsstelle, wieder auf Temperaturen von etwa 250 C bis kurz unterhalb A,3 der Aufheiz- kurve und wird bei diesen Temperaturen verformt.
Bei austentischen Stählen liegt diese Temperatur un terhalb der beginnenden Verzunderung. Es kann an genommen werden, dass die gütesteigende Wirkung auf der Vereinigung der Wirksamkeit des hohen spe zifischen Druckes im Walzspalt mit der durchgehenden Erhitzung des zu verformenden Stahls gleichzeitig über seinen ganzen Querschnitt beruht. Dass diese Wirkung des hohen spezifischen Druckes bei Stahl, der sich auf der aufsteigenden Temperaturkurve noch unterhalb A"3 befindet, wirksam ist, erscheint neu und überraschend.
Das Verfahren hat unter anderem folgende Vor teile: Der Stahl kann unter wesentlich grösserer Quer schnittsverminderung als bei der sonst üblichen Kalt- verarbeitung verformt werden. Diese seine Verarbei tung erfolgt ohne schädliche Verzunderung (seiner zum Beispiel entzunderten Oberfläche). Es kann eine verhältnismässig hohe Walztemperatur gewählt werden, ohne dass ein aus einer vorherigen Vergüte behandlung zum Beispiel aus der Halbzeugverwal- zungshitze stammendes und für eine Kaltweiterver arbeitung vorteilhaftes, zum Beispiel sorbitisches, Gefüge beeinträchtigt wird.
Dieses bereits vorhandene vorteilhafte Gefüge kann vielmehr durch eine an die Weiterverarbeitung sich anschliessende Warmbehandlung, wie Ab schrecken an Luft oder mittels einer Härteflüssig keit bzw. eine entweder sogleich durch Abfangen erzielte oder später erfolgende besondere Anlass- oder Glühbehandlung noch weiter verbessert, insbesondere vergleichmässigt werden.
Der auf praktisch gleiche Innen- und Aussen temperatur gebrachte Stahl kann nach dem Walzen einer Warmbehandlung unterworfen werden, die auch in der Wirkung den üblichen Warmbehandlungen durch Härten, Vergüten oder Normalisieren von Temperaturen über Ara ähnlich ist; dies offenbar des halb, weil die Verarbeitung der Stähle unmittelbar aus dem gegebenen Zustand eines hohen spezifischen Druckes in der Kaliberfliessscheide erfolgt und weil ausserdem durch die Erhitzung der jeweilige A"-Punkt bei verhältnismässig hoher Temperatur liegt.
Ein auf diese Weise erhaltener Stahl mit ver bessertem bzw. vergleichmässigtem sorbitischem Ge füge kann durch Kaltverarbeitung auf einen Zustand besonders hoher Festigkeit gebracht werden, wie sie zum Beispiel für Federn benötigt wird. Er weist bessere Eigenschaften auf als ein lediglich in üblicher Weise kaltverformter Stahl vergleichbarer Zusammen- setzung.
Die Zu- und Abfuhr des elektrischen Stromes niedriger Spannung, zum Beispiel 10 Volt, erfolgt zum Beispiel über Ober- zur Unterwalze (-rolle) bzw. um gekehrt, oder über die Walzen bzw. Rollen des Arbeitsgerüstes und die zugehörige Haspel oder über die Walzen bzw. Rollen eines ersten und zweiten Arbeitsgerüstes oder über die Walzen bzw. Rollen eines .Arbeitsgerüstes und eine Ziehzange usw.
Das einlaufende Walzgutende kann vorher auf Verfor- mungstemperatur gebracht und eine gegebenenfalls streckenweise nötige Unnachgiebigkeit des Walz stahls, sowie unter Umständen eine Verzunderungs- beschränkung kann durch sinngemäss angewandtes Abschrecken erzielt werden.
Die vorherige Erhitzung des einlaufenden Walzgutendes kann zum Beispiel so erfolgen, dass es zuerst durch den lediglich von Ober- zur Unterwalze (-rolle) oder umgekehrt fliessen den Strom im Verformungsraum des Walzspaltes, ge gebenenfalls bei verlangsamter Walzengeschwindig keit, auf die gewünschte Temperatur gebracht wird, während nach Umschalten erst anschliessend - so bald das Walzgutende eine vorgesehene zweite Kon taktstelle erreicht hat - der Strom von Ober- und/oder Unterwalze zu dieser zweiten Kontaktstelle fliesst.
Eine besonders wirtschaftliche Gestaltung kann dieses Verfahren darüber hinaus dadurch erhalten, dass dieses vorerwärmte Walzgut entweder mehrmals unmittelbar hintereinander an mehreren zum Beispiel Walzgerüsten (Tandemstrasse) oder unter ununter brochenem Hin- und Herwalzen auf einem oder zum Beispiel auch zwei Einzelgerüsten (Reversier- gerüsten) wieder derart elektrisch aufgeheizt und verformt wird. Auf diese Weise ist es möglich, den nötigen Gesamtstromaufwand auf ein geringstes Aus mass zu beschränken und somit eine weitgehende Wirtschaftlichkeit zu erreichen.
Das Problem der bei Verwendung von elek trischem Strom niedriger Spannung und hoher Stärke schwierigen Kontaktgebung an rotierenden Körpern ist bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durch führung des Verfahrens dadurch gelöst, dass mit den sich drehenden Teilen wie Walzen oder Rollen fest verbundene, sich ebenfalls drehende Scheiben vor gesehen sind, welche in einem Metallbad - zum Beispiel in einem ständig auf übliche Weise auf Tem peratur gehaltenen Bleibad - laufen bzw. einge taucht sind. über dieses Bleibad erfolgt dann die Zu- bzw. Ableitung des zum Erhitzen des Stahls nötigen Stromes.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine beispiels weise Ausführungsform einer Vorrichtung gemäss der Erfindung schematisch dargestellt.
Nach'" der Zeichnung sind bei einem Walzwerk üblichen Aufbaues mit Oberwalze W1 und Unter walze W2 und den Zapfen Z1 und Z2 bzw. den Klee blatteilen K1 und K2, an den letzteren Kontaktschei ben S1 bzw. S2 aus Metall befestigt. Diese Scheiben laufen teilweise in einem Bad aus flüssig gehaltenem Blei, die in einem Behälter Bi bzw. B, enthalten sind.
Der elektrische Kreis einer nicht dargestellten Stromquelle ist über einen Leiter Al zum Badbehäl- ter Bi, von dort über die Scheibe S1, den Teil K1, den Zapfen Z1, die Walze W1, das Werkstück G, die Walze W" den Zapfen Z., den Teil K., die Scheibe S2, den Badbehälter Bz und den Leiter A.V geschlossen.