Kirjahaku

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.

Das Verhalten metallischer Werkstoffe bei der bildsamen Form- gebung kann durch Spannungs- und FormanderungsgroBen beschrie- ben werden. Durch die SpannungsgroBen Formanderungsfestigkeit oder Formanderungswiderstand ist der FlieBbeginn, durch die Anderung dieser GroBen mit der Formanderung ist der FlieBver- lauf und durch die FormanderungsgroBen Formanderungsvermogen bzw. Grenzformanderung ist die bis zum Auftreten von Werkstoff- trennungen erreichbare Formanderung gekennzeichnet. Wahrend uber die Hohe der Spannungen, die aufgebracht werden mussen, urn ein plastisches FlieBen einzuleiten und aufrecht zu erhalten, schon zahlreiche Untersuchungsergebnisse vorliegen, hat man sich mit der Ermittlung des Formanderungsvermogen- insbesondere bei Warmformgebungstemperaturen - erst in neuerer Zeit intensiver befaBt. Grundlegende Kenntnisse uber die GroBe der Formanderung, die ein Material bis zum Auftreten von Fehlern ertragen kann, sind von Interesse, da auf modernen Umformanlagen die Werkstoffe immer hoher beansprucht werden und insbesondere hochlegierte Werkstoffe nur unter bestimmten Bedingungen riBfrei umgeformt werden konnen. Aus diesem Grunde sind zahlreiche Untersuchungen bisher vorwiegend mit dem Ziel durchgefuhrt worden, optimale Umformtemperaturen und -geschwindigkeiten zu ermitteln oder den EinfluB verschiedener Legierungselemente auf das Formande- rungsvermogen zu erfassen. Aufgrund von Erfahrungen in Umformbetrieben und durch Unter- suchungen bei Raumtemperatur ist inzwischen bekannt, daB ne- ben Temperatur und Formanderungsgeschwindigkeit der bei der Umformung vorliegende Spannungszustand fur die GroBe der Form- anderung bis zurn Bruch mitbestimmend ist. Ziel dieser Arbeit ist es, die Abhangigkeit des Formanderungs- vermogens metallischer Werkstoffe vom Spannungszustand bei ver- schiedenen Temperaturen und Formanderungsgeschwindigkeiten grundsatzlich zu untersuchen.

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.

Walzdraht ist normalerweise mit einer Zunderschicht behaftet, die vor einer Weiterverarbeitung (meistens durch Ziehen) entfernt werden muss. Neben der Entzunderung durch das ublicherweise angewandte Beizen sind in den letzten Jahren Methoden entwickelt und eingefuhrt worden, mit deren Hilfe der Zunder mechanisch entfernt wird. In der Praxis ist eine vollige Entzunderung nicht immer erzielt worden, weder chemisch noch mechanisch. Es gibt einerseits eine Art von Zunder, zu dessen vollstandiger Entfernung sehr lange gebeizt werden muss. Bei mechanisch ent zundertem Material kann andererseits die Restzundermenge stark schwanken, und zwar nicht nur von Bund zu Bund, sondern auch innerhalb eines solchen. Eine Voraussetzung fur eine wirkungsvolle Entzunderung ist die Kenntnis der Ausbildungsbedingungen des Zunders und seines Verhaltens gegenuber mecha nischen oder chemischen Einwirkungen. Die vorliegende Arbeit ist ein Beitrag zur mechanischen Entzunderung von Draht, wobei der Einfluss des Strahlens auf das Strahlgut (beispielsweise an Hand der Oberflachengute) sowie der einer nachfolgenden Kalt-Verformung durch Ziehen berucksichtigt wird. 7 2. Vorbedingungen fur die mechanische Entzunderung Die Vorbedingungen fur eine gute mechanische Entzunderung mit Strahlmitteln sind: a) vollkommene Trockenheit des Strahlmittels; b) eine auf die Harte des zu entzundernden Walzdrahtes abgestimmte Harte des Strahlmittels; c) vollige Fettfreiheit der Strahlgut-Oberflache; d) geeignete Strahlbedingungen."

Herkömmlicherweise werden die Oberflächen warm gewalzter Stahlbleche, -bänder, -stäbe, -rohre und anderer Profile zum großen Teil durch Beizen ent­ zundert bzw. gereinigt. In den vergangenen Jahrzehnten ist man in zunehmendem Umfang dazu übergegangen, die Reinigung der Oberflächen auf mechanische Weise auszuführen. Man erkannte dabei sehr bald, daß dazu die sogenannten Strahlverfahren besonders geeignet und wirtschaftlich sind. Bei den genannten Verfahren handelt es sich um solche, bei denen ein geeignetes Strahlmittel (z. B. Stahldrahtkorn oder Stahlkies u. a.) auf die Oberfläche z. B. eines Bandes, Bleches oder Rohres geschleudert wird, um diese von Schmutz, Rost oder Zunder zu befreien. Neben dem Strahlen zur Reinigung von Oberflächen wird das Strahl­ verfahren weiterhin zur Veredlung und Umformung von Oberflächen eingesetzt. In jedem Falle muß das zur wirtschaftlichen Durchführung eines Strahlverfahrens nötige Strahl mittel bestimmte Eigenschaften aufweisen. Lieferanten wie Ver­ braucher haben ein großes Interesse daran, durch eine zweckmäßige Prüfung die Eigenschaften eines Strahlmittels festzustellen. Die vorliegende Arbeit will dazu beitragen, nicht nur die gewünschten oder ge­ forderten Eigenschaften eines Strahlmittels festzustellen, sondern auch das zweck­ mäßigste und zuverlässigste Prüfverfahren zu erforschen bzw. aufzuzeigen, also die technisch und wirtschaftlich günstigste Durchführung der Strahlrnittelprüfung anzugeben und insbesondere festzustellen, wie lange ein Strahlmittel verwendbar, d. h., wie groß seine Standzeit ist. In vorwiegendem Maße war es das Ziel zu klären, welche Einflüsse bei der Prüfung das Endergebnis bedingen, um letztlich zu einer genügend sicheren Beurteilung der Strahlmittel, desStrahlmittelprüf­ verfahrens und damit des Strahlverfahrens überhaupt zu gelangen.