DE2916218A1

DE2916218A1 - Rolled steel prods. with multilayer microstructure - where prod. leaving hot rolling mill is quenched intermittently to obtain several layers of tempered martensite

Info

Publication number: DE2916218A1
Application number: DE19792916218
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Schmitt
Original assignee: FLORIN STAHL WALZWERK
Current assignee: FLORIN STAHL WALZWERK
Priority date: 1979-04-21
Filing date: 1979-04-21
Publication date: 1980-10-23

Abstract

Steel leaving a hot rolling mill at above the A3 point is subjected to multistage intermittent quenching so transformation to martensite occurs in layers; and a specific temp. equalisation time is used after each quenching period so the core of the steel and the martensite layer reach the same temp. Equalisation temp. for the outermost layer of martensite is pref. below A3; and quenching is pref. discontinued at equalisation temps. above Ms, esp. at 450-650 degrees C. Esp. used in treatment of hot rolled steel rod intended for reinforcing concrete, so the dynamic load carrying capacity of the rod is increased.

Description

Titel der BrSindungTitle of the bond

Verfahren zur Herstellung von Walzstahlerzeugnissen mit mehrschichtigem Gefügeaufbau Anwendungsgebiet der Erfindung Die Brfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Walzstahlerzeugnissen mit mehrschichtigem Gefügeaufbau, wobei der Stahl mit Endwalztemperaturen )>A3 einer Intensivkühlung unterzogen wird.Process for the production of rolled steel products with multilayer Structural structure Field of application of the invention The invention relates to a method for the production of rolled steel products with a multilayer structure, whereby the steel with final rolling temperatures)> A3 is subjected to intensive cooling.

Die anlagentechnischen Voraussetzungen zur Einführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden in den letzten Jahren im Zusammenhang mit der Anwendung von Intensivkühlverfahren, insbesondere filr Draht und Feinstahl, an einer Reihe von Wlzwerken geschaffen. Hiermit können bei gleichzeitig reduzierten ökonomischen Aufwendungen für den Betrieb dieser Einrichtungen gegenüber herkömmlichen Intensivkühlverfahren Walzstahlerzeugnisse mit verbesserten Eigenschaftskombinationen produziert werden.The technical requirements for the introduction of the inventive Process have been used in recent years in connection with the use of intensive cooling processes, especially for wire and fine steel, created on a number of rolling mills. With this, at the same time, the economic costs for the operation can be reduced these facilities compared to conventional intensive cooling processes rolled steel products can be produced with improved combinations of properties.

Ein wichtige knwendungsgebiet sind die thermisch verfestigten Betonstähle, die sich beim Übergang zur erfindungsgemäßen Intensivkühlung infolge des mehrschichtigen Gefügeaufbaues u.a. durch eine erhöhte dynamische Belastbarkeit auszeichnen.An important area of application are the thermally strengthened reinforcing steels, which during the transition to the intensive cooling according to the invention as a result of the multilayer The structure of the structure is characterized, among other things, by an increased dynamic load capacity.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bs sind eine Reihe von Verfestigungsverfahren bekannt, die unter Ausnutzung von technologischen Gegebenheiten eine weitgehende Anpassung der Werkstoffeigenschaften an die in der Praxis vorherrschenden Belastungs- und Anwendungsfälle zum Ziel haben und zu einem heterogen, schichtweisen Gefügeaufbau über den Querschnitt führen.Characteristic of the known technical solutions Bs are a number of solidification processes known that take advantage of technological conditions an extensive adaptation of the material properties to those prevailing in practice Aiming at load and use cases and at a heterogeneous, layer-by-layer basis Guide the structure build-up over the cross-section.

Eine wesentliche Rolle spielen in diesem Zusammenhang Verfahren zur Produktion von Stählen mit verfestigter Randschicht und relativ unbeeinflußtem Kerngefüge. Sie werden insbesondere zur Herstellung von Betonstahlen angewendet, wobei sich nach einstufiger martensitischer Umwandlung ein selbstangelassenes martensitisuhes Randgefüge und ein kern bestehend aus-?errit-Perlit-Gefilge einst-ellt.In this context, procedures for Production of steels with a hardened surface layer and a relatively unaffected core structure. They are used in particular for the production of reinforcing bars, with after a one-stage martensitic transformation, a martensitic uhes that was left on its own Edge structure and a core consisting of erite-perlite structure.

Sollen mit Hilfe dieses Verfahrens hohe Pestigkeiten erzielt werden, so müssen die Randschicht als Träger des Festigkeitsanstieges verbreitert und die Ausgleichstemperatur abgesenkt werden. Dies ist neben einer verringerten Plastizität mit einem Abfall der dynamischen Belastbarkeit des Stahles verbunden.If high potencies are to be achieved with the help of this process, so the edge layer as a carrier of the increase in strength must be broadened and the Compensation temperature can be lowered. This is in addition to a decreased plasticity associated with a decrease in the dynamic load-bearing capacity of the steel.

Desweiteren sind Verfahren bekannt, die eine Entfestigung des Randbereiches zum Ziel haben und somit hinsichtlich des Härteverlaufes Rand-ICern eine Umkehrung des vorstehend beschriebenen Verfahrens darstellen. Sie beziehen sich auf den Vergütungsprozeß und sind z. B. durch induktive Anlaßbehandlung der Randschichten bzw. einen mindestens zweistufigen Härtevorgang gekennzeichnet.Furthermore, methods are known that soften the edge area aim and thus a reversal in terms of the hardness profile of the edge ICern of the method described above. They relate to the compensation process and are z. B. by inductive tempering treatment of the surface layers or at least one marked two-stage hardening process.

Verfahren zur intermittierenden Kühlung beschränken sich auf die Herstellung von Ziehereivormaterial, wobei der Abkuhlvorgang zur Vermeidung martensitischer Umwandlungsprodukte entsprechend dosiert wird.Intermittent cooling methods are limited to manufacturing of drawing stock, the cooling process to avoid martensitic Conversion products is dosed accordingly.

Durch ein anderes Verfahren zum Kühlen von Stabstahl wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wärmeübergangsbedingungen in direkt zu @i nderfolgenden Kühlrohren derart eingestellt werden, daß die für die martensitbildung kritische Oberflächentemperatur nicht unterschritten werden kann.Another method of cooling steel bars accomplishes this task solved by the fact that the heat transfer conditions in directly to be followed Cooling tubes are adjusted so that the critical for martensite formation Surface temperature cannot be fallen below.

Ziel der Erfindung Die erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannter Verfahren zu vermeiden und Walzstahl mit mehrschichtigem Gefügeaufbau zur Verbesserung der Werkstoffeigenschaften herzustellen.Object of the invention The invention aims to address the disadvantages of the known Process to avoid and rolled steel with multilayer structure for improvement of the material properties.

Darlegung des Wesens der Erfindung Dewr Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Intensivkühlverfahren zur Herstellun g von Stählen, insbesonderen Ketenstabl, zu entwickeln, die einen mehrschichtigen, martensitischen Gefägeaufbau mit zum Kern hin fallenden Anlaßtemperaturniveau besitzen.Explain the essence of the invention Dewr invention is the task based on an intensive cooling process for the production of steels, in particular Ketenstabl, to develop a multilayer, martensitic structure with the core have falling tempering temperature level.

Erfindugnsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Walzstahl von Temperaturen >A3 einer mehrstufigen, intermitterenden Intensivkühlung mit schichtweiser, martensitischer Umwandlung unterzogen wird, wobei die einzelnen Kühlstufen durch definierte Ausgleichszieiten unterbrochen werden, um einen Temperaturausgleich zwischen dem Kern und der neu entstandenen Martensitschicht herbeizuführen.According to the invention, this object is achieved in that rolled steel of Temperatures> A3 of a multi-stage, intermittent intensive cooling with layer-by-layer, is subjected to martensitic transformation, the individual cooling stages through defined compensation times are interrupted in order to achieve a temperature compensation between to bring about the core and the newly created martensite layer.

Desweiteren sieht die Erfindung vor, daß die Ausgleichstemperatur der äußersten martensitischen Randsicht <A3 beträgt.Furthermore, the invention provides that the compensation temperature the outermost martensitic edge view is <A3.

Die Erfindung ist außerdem dadurch gekennzeichnet, daß der Intensivabkühlungsvorgang bei Ausgleichtemperaturen >Ms, vorzugsweise im Bereich von 450 - 650°C, abgebrochen wird.The invention is also characterized in that the intensive cooling process terminated at equilibrium temperatures> Ms, preferably in the range of 450 - 650 ° C will.

Ausführungsbeispiel Das erfindungsgemäße Intensivkühlverfajren soll am Beispiel einer zweistufigen, intermittierenden Kühlung von Betonstahl der Abmessung 14 mm # dargestellt werden.Exemplary embodiment The intensive cooling process according to the invention is intended using the example of a two-stage, intermittent cooling of reinforcing steel of the size 14 mm # can be displayed.

Dabei wird deutlich, daß die äußere martensitische Randschicht im Zuge des Temperaturausgleich eine Selbstanlßbehandlung bei erhöhten, einstellbaren Temperaturen erfährt. Hieraus resultiert gegenüber der bisher bekannten einsteigen Intensivkühlung derartiger Sthle bei vergleichbarer statischen Festigkeiten eine relative Absenkung der Randhärtewerte verbunden mit einer verbesserten dynamischen Belastbarkeit. Außerdem kann hiermit die Entfestigungstendenz beim Schweißen derartig behandelter Stähle abgebaut werden.It becomes clear that the outer martensitic surface layer in the In the course of the temperature equalization, a self-starting treatment at increased, adjustable Experiences temperatures. This results in entry compared to the previously known Intensive cooling of such steels with comparable static strengths is a relative lowering of the surface hardness values combined with an improved dynamic Resilience. In addition, the tendency to soften during welding can be reduced in this way treated steels are degraded.

Die beschriebene intermittierende Intensivkühlung ist gegeniiber der einstufigen Kühlung auf vergleichbare Ausgleichstemperaturen ohne eine Verlängerung der Gesamtkühlstrecke durchführbar.The intermittent intensive cooling described is in contrast to the single-stage cooling to comparable equilibrium temperatures without an extension the entire cooling section feasible.

Darüberhinaus kann hiermit Kühlwasser und damit Pumpenkapazität sowie Elektroenergie zum Betreiben der Pumpen eingespart werden.In addition, this can use cooling water and thus pump capacity as well Electric energy to operate the pumps can be saved.

Hinsichtlich der erforderlichen Kühlwassermenge sind Einsparungen bis zu 50 7' mcglich.There are savings in terms of the amount of cooling water required up to 50 7 'possible.

Figur 1 zeigt das ZTU-Schaubilf für eine zweistufige, schichtweise marteinstische Umwandlung eines Betonstahls.Figure 1 shows the ZTU diagram for a two-stage, layered martinistic transformation of a reinforcing steel.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Invention claim 1. A method for producing rolled steel products with multi-layer construction, whereby the steel with final rolling temperatures> A3 is subjected to intensive cooling, characterized in that rolled steel of Temperatures> A3 of multi-level, intermittent intensive cooling with layer-by-layer, is subjected to martensitic transformation, the individual cooling stages through defined equalization times are interrupted in order to achieve a temperature equalization between to bring about the core and the newly created martensite layer.

2. The method according to item 1, characterized in that the compensation temperature of the outermost martesitic surface layer is <A3.

3. The method according to items 1 and 2, characterized in that the intensive cooling terminated at equilibrium temperatures> Ms, preferably in the range of 450 - 65,000 will.