Forschungsberichte Des Landes Nordrhein-Westfalen
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Book 2247
Eine moderne Massenproduktion ist heutzutage ohne die Herstellungsver- fahren der bildsamen Formgebung nicht denkbar. Grosse Mengen von Halb- zeug und Fertigprodukte werden durch Warm-Walzen erzeugt: Der Um- formvorgang bewirkt eine Verringerung des Querschnittes und erhoeht die mechanischen und technologischen Eigenschaften des Walzgutes gegenuber jenen des gegossenen Ausgangsmaterials. Langgestreckte Vollquerschnitte aus Stahl, wie Stabstahl und Draht, sowie die zugehoerigen Halbzeuge wer- den technisch-wirtschaftlich meist nur in Kalibern gewalzt. Neben Fertig- kalibern, die in Form und Groesse dem zu erzeugenden Walzgut entsprechen, werden sogenannte Streckkaliber verwendet. Diese Kaliber sind solche mit einfacher Geometrie, die eine grosse Streckwirkung auf das Walz gut aus- uben. Sie gestatten, einen grossen Ausgangsquerschnitt in relativ wenigen Arbeitsvorgangen (Stichen) auf einen kleinen Endquerschnitt zu reduzieren. Die Technologie des Kaliberwalzens beruht i. w. auf den in der Praxis gesammelten Erfahrungen; aufgrund dieser Erfahrungen sind allgemeine Kalibrierungsregeln aufgestellt worden. Danach kann qualitativ die Streck- wirkung in Abhangigkeit von der Kalibergeometrie, dem Walzendurchmes- ser und der Walzgeschwindigkeit abgeschatzt werden. Wissenschaftliche Untersuchungen uber das Walzen in Streckkalibern sind meist mit der Zielsetzung durchgefuhrt worden, die Gesamtformanderun- gen festzustellen und den Kraft- und Arbeitsbedarf zu ermitteln. Diese Daten dienen als Unterlage fur die Auslegung der Walzgeruste und Antriebe.
Entwicklung Einer Methode zur Walzkraftbestimmung fur das Kalt-Walzen mit und Ohne Langszug
by Max Vater
Published 1 January 1973
Die Vorgange beim Bandwalzen, insbesondere im Bereich kleiner Banddicken, sind durch zwei zunachst voneinander unabhangige Erscheinungen gekennzeichnet. Einmal verandert die Walzkraft den mittels der Walzenanstellung vorgegebenen Walzspalt infolge Gerustauffederung, Walzendurchbiegung und -abplattung (Abb. 1a), zurn anderen steht sie in funktionalem Zusammenhang mit der pla- stischen verformung des Walzgutes (Abb. 1b). Sims und Arthur [ 1] brachten erstmals eine Darstellung beider Erscheinungen in ei- nem Bild (Abb. 1c), als es ihnen darum ging, den Geschwindig- keitseinfluB auf Banddicken- und Walzkraftanderungen zu klaren. Die fur einen vorgegebenen Walzvorgang erforderliche Walzkraft ergibt sich nach Abb. 1c aus dem Schnittpunkt der elastischen Kennlinie des Walzgerustes mit der plastischen Kennlinie des Walzgutes. Nur mit der Kenntnis beider Abhangigkeiten ist es moglich, bei vorgegebener Ausgangsdicke ho des Walzgutes die Walzspalthohe hi einzustellen, die zu der geforderten Endhohe h1 des Walzgutes fuhrt. Eine moglichst aIle EinfluBgroBen einbe- ziehende, exakte Beschreibung der beiden in Abb. 1c dargestell- ten funktionalen Abhangigkeiten von der Walzkraft ist somit ei- ne Voraussetzung fur den optimalen Betrieb von Bandwalzwerken. Zu den Problemen bei der Ermittlung der in Abb. 1a dargestell- ten Federsteifigkeit der Walzgeruste solI hier nicht Stellung genommen werden. Funke und Jung [2] sowie Kuske u.a. [3] befaB- ten sich in jungster Zeit eingehend mit diesem Fragenkomplex.
Da der Bedarf an Werkstoffen hoherer Festigkeit stetig steigt, werden neben der Ausschopfung legierungstechnischer Moglich- keiten seit ungefahr 20 Jahren Versuche unternommen, die ge- wtinschten Eigenschaften bei Stahl durch eine thermomechanische Behandlung zu erreichen. Hierunter wird eine sinnvolle Verbin- dung einer Warmebehandlung mit einer Umformung des Werkstoffes verstanden. Das Umwandlungsverhalten der Stahle in Abhangig- keit von der Zeit, der Temperatur und der Abktihlgeschwindig- keit wird in Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubildern (ZTU Schaubildern) beschrieben, deren Kenntnis ftir die Durchftihrung derartiger Verfahren unbedingt erforderlich ist. Hierbei wer- den sowohl kontinuierliche als auch isotherme ZTU-Schaubilder herangezogen. So ist zu Anfang der Entwicklung eine Reihe von Veroffentli- chungen erschienen, die sich mit einem Verfahren befassen, das im angelsachsischen Raum als "Ausforming" und im deutschen Sprachraum meist als "Austenitformharten" bezeichnet wird. Die sich aus dem ZTU-Schaubild ergebende Vielzahl der Moglicbkei- ten einer thermomechanischen Behandlung ftihrte spater zu einer genaueren Bezeichnungsweise der einzelnen Verfahren. Hier sei jedoch angemerkt, daB bisher eine Vereinheitlichung der Kenn- zeichnung einzelner Fahrweisen nicht vorliegt, so daB es rat- sam erscheint, die jeweils gewahlte Art der Behandlung anhand eines ZTU-Schaubildes zu erlautern. Da die bisherigen Erkenntnisse hinsichtlich einer Xnderung der mechanischen Eigenschaften durch thermomechanische Behandlung im wesentlichen nur auf Laborversuchen vor allem bei legierten Stahlen beruhen, sollte im Rahmen der vorliegenden Arbeit eine kontinuierlich arbeitende Anlage erstellt werden, die eine thermomechanische Behandlung auch bei unlegierten Stahlen er- moglicht.