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Procédé pour la fabrication d'aciers de qualité supérieure.
Il est connu d'étonner dans l'eau de l'acier à outils, directement à la suite du façonnage à chaud, à la sortie du laminoir. Ce procédé n'a été employé jusqu'à présent toute- fois que pour la production d'aciers à outils de qualité in- férieure et dans une mesure limitée. La raison pour laquelle on n'a pas produit de cette manière des aciers de qualité su- périeure est que l'on ne connaissait pas les conditions spéoia- les dont l'observation permet la fabrication d'aciers de qua- lités particulièrement élevées par un traitement de trompe et de recuit faisant suite immédiatement au façonnage à chaud.
Il manquait également jusqu'à présent les dispositifs qui sont nécessaires pour une réalisation économique en grand d'un semblable traitement thermique d'aciers. Il y avait sim- plement des dispositifs à l'aide desquels les champignons des rails étaient trempés dans l'eau à la sortie du laminoir.
La présente invention a pour objet un procédé et un dis-
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positif convenant pour la réalisation de celui-ci, par l'emploi desquels on peut fabriquer d'une manière extrêmement économique des produits laminés de qualité remarquable, non atteinte au- trement.
Le nouveau procédé consiste à régler et à accorder les u- nes par rapport aux autres de manière à obtenir la qualité dé- sirée les mesures constituant le procédé et influençant les propriétés du produit final, savoir : dans le cas de la trempe, la température finale du laminage, le degré de refroidissement, la vitesse de refroidissement, dans le cas du recuit, la tem- pérature de la matière lors de l'introduction dans le bain de recuit, la température du bain de reouit et le temps de traite- ment dans ce bain.
Il peut en outre être nécessaire ou siffisant, suivant la nature de la matière, de tremper simplement par refroidissement la pièce à la suite du façonnage final à partir de la tempéra- ture la plus favorable à cet effet ou de la recuire ensuite par un chauffage de recuit,ou de la tremper et de la recuire en une opération par refroidissement à température de recuit et traitement thermique subséquent.
Exemple :
Un acier à alliage de chrome et de vanadium ayant les teneurs suivantes :
EMI2.1
<tb> C <SEP> = <SEP> 0,25% <SEP> Va <SEP> = <SEP> 0 <SEP> t <SEP> 15 <SEP> %
<tb>
EMI2.2
or = 0,70 % Si = 0 2 laeïeo
EMI2.3
<tb> Mn <SEP> = <SEP> 1,2 <SEP> ci,'*-
<tb>
a été laminé à une température située au-dessus du point de transformation supérieur en tiges de 30 mm de diamètre, a été -découpé immédiatement à la sortie du laminoir en longueurs qui ont été conduites avec accélération de l'avancement à travers des anneaux d'arrosage à eau. Il se produit ainsi un refroi- dissement à 240 C.
Les tiges ont été introduites à cette tem-
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pérature dans un bain d'huile chauffé à 230 C hors duquel elles ont été enlevées après 10 minutes et refroidies lente- ment jusqu'à la température extérieure. L'essai de la matière a donné les valeurs suivantes :
EMI3.1
<tb> Limite <SEP> retirage <SEP> @ <SEP> 76 <SEP> kg/mm2
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> 102 <SEP> kg/mm2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> d <SEP> - <SEP> 5 <SEP> 13%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Contraction <SEP> 62%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> il <SEP> entaillage <SEP> 19,5 <SEP> mkg/cm2
<tb>
Ces valeurs sont particulièrement favorables.
L'ensemble du traitement de trempe et de recuit a pris 15 minutes tandis que jusqu'à présent pour un semblable traitement il faut des heures ou des jours sans que les qualités supérieures obtenues suivant le nouveau procédé aient pu être atteintes.
Le dispositif servant suivant la présente invention à la réalisation du procédé consista en un dispositif de transport qui prend les pièces sortant du laminoir, par exemple des tiges ou des tubes, les conduit en les faisant passer dans des an- neaux d'arrosage et éventuellement à travers une brosse de sé- chage montée à la suite de ceux-ci, vers un bain de recuit qui est porté au moyen de dispositifs de chauffage et de refroi- dissement appropriés à n'importe quelle température désirée et peut être maintenu à cette température, et dans lequel se trouve un autre agencement de transport qui conduit les pièces à travers le bain et les expulse finalement de celui-ci.
Tout le dispositif se caractérise en particulier par le fait que non-seulement la vitesse avec laquelle les pièces sont conduites à travers les anneaux d'arrosage, mais aussi la tem- pérature, la quantité et la pression des agents de refroidis- sement sortant des anneaux d'arrosage, la vitesse de circula- tion des pièces dans le bain de recuit et finalement la tempé- rature de celui-ci, sont réglées de la façon la plus précise
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et que de ce fait les propriétés de la matière sont adaptées le mieux en vue de la production de la qualité la plus élevée.
La constitution et le fonctionnement du dispositif faisant l'objet de l'invention résulteront du dessin annexé dans le- quel
La fige 1 est une vue de côté,
La fige 2 est une coupe transversale,
La fige 3 est une vue en plan du nouveau dispositif, le tout en représentation schématique.
La voie à rouleaux 1 prend les tiges 2 laminées à chaud et découpées, à la sortie du dispositif de découpage monté di- rectement à la suite du laminoir (et non représenté) et les conduit à l'appareil de poussée 3. qui les amène à travers les anneaux d'arrosage 9 et la brosse de séchage annulaire 4 sur la voie à rouleaux 5. Cette dernière est inclinée par rapport à l'horizontale, transversalement à la direction du déplacement de sorte que les tiges en glissent latéralement et parvien- nent dans le réservoir 12 qui contient le bain de recuit. Le bain de recuit consiste en de l'huile chauffée, en un sel fon- du ou en métal. Il peut être chauffé et refroidi par un dis- positif approprié 8.
Le maintien à température convenable peut se faire électriquement ou également à l'aide de gaz d'é- chappement, de vapeur, d'air chaud, d'air frais, d'eau, d'hui- le ou de matières analogues. Dans le bain circulent, avec une vitesse réglable progressivement, des bandes de transport sans fin 6 qui saisissent les pièces 3¯ glissant de la voie à rouleaux obliques 5, les déplacent dans le bain de recuit et les extraient finalement de celui-ci. La commande de l'appa- reil de poussée 3. est réglable. L'amenée du fluide de refroi- dissement aux anneaux d'arrosage se fait par l'intermédiaire de soupapes de réglage 11. Les tuyères des anneaux d'arrosage peuvent être remplacées par d'autres ayant une section de sor-
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tie différente.
Tout le dispositif peut circuler sur des voies ou sur le plancher, de sorte qu'on peut l'employer à la suite de plu- sieurs laminoirs.
Lorsqu'on emploie ce dispositif, la production de pièces de qualité supérieure est possible en fonctionnement continu sans interruptions.
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Process for the production of superior quality steels.
It is known to amaze in the water of tool steel, directly as a result of hot working, at the outlet of the rolling mill. This process has heretofore been used only for the production of lower quality tool steels and to a limited extent. The reason why steels of higher quality have not been produced in this way is that the special conditions, observation of which allow the manufacture of particularly high quality steels by a blowdown and annealing treatment immediately following the hot working.
Until now, there was also a lack of the devices which are necessary for a large economic realization of such a heat treatment of steels. There were simply devices with the help of which the rail mushrooms were soaked in water as they left the rolling mill.
The present invention relates to a method and a dis-
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positive suitable for the realization thereof, by the use of which one can manufacture in an extremely economical manner rolled products of remarkable quality, not otherwise achieved.
The new process consists in adjusting and tuning the ones in relation to the others so as to obtain the desired quality the measurements constituting the process and influencing the properties of the final product, namely: in the case of quenching, the temperature end of the rolling process, the degree of cooling, the rate of cooling, in the case of annealing, the temperature of the material when it is introduced into the annealing bath, the temperature of the rewetting bath and the processing time. lying in this bath.
Depending on the nature of the material, it may also be necessary or necessary to quench the part simply by cooling after the final shaping from the temperature most favorable for this purpose or to anneal it subsequently by heating. annealing, or quenching and annealing it in one operation by cooling to annealing temperature and subsequent heat treatment.
Example:
A chromium-vanadium alloy steel having the following contents:
EMI2.1
<tb> C <SEP> = <SEP> 0.25% <SEP> Va <SEP> = <SEP> 0 <SEP> t <SEP> 15 <SEP>%
<tb>
EMI2.2
gold = 0.70% Si = 0 2 laeïeo
EMI2.3
<tb> Mn <SEP> = <SEP> 1,2 <SEP> ci, '* -
<tb>
was rolled at a temperature above the upper processing point into rods of 30 mm in diameter, was cut immediately at the exit of the rolling mill into lengths which were driven with acceleration of the feed through rings of watering. This results in cooling to 240 C.
The stems were introduced at this tem-
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temperature in an oil bath heated to 230 C, from which they were removed after 10 minutes and cooled slowly to outside temperature. The test of the material gave the following values:
EMI3.1
<tb> Limit <SEP> reprocessing <SEP> @ <SEP> 76 <SEP> kg / mm2
<tb>
<tb>
<tb> Resistance <SEP> 102 <SEP> kg / mm2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Elongation <SEP> d <SEP> - <SEP> 5 <SEP> 13%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Contraction <SEP> 62%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> he <SEP> notching <SEP> 19.5 <SEP> mkg / cm2
<tb>
These values are particularly favorable.
The whole of the quenching and annealing treatment took 15 minutes while until now for such a treatment it takes hours or days without the superior qualities obtained by the new process having been achieved.
The device used according to the present invention for carrying out the process consisted of a transport device which takes the parts coming out of the rolling mill, for example rods or tubes, leads them by passing them through sprinkler rings and optionally. through a drying brush mounted after these, to an annealing bath which is brought by means of suitable heating and cooling devices to any desired temperature and can be maintained at this temperature, and in which there is another conveying arrangement which leads the parts through the bath and ultimately expels them therefrom.
The whole device is characterized in particular by the fact that not only the speed with which the parts are driven through the sprinkling rings, but also the temperature, the quantity and the pressure of the cooling agents coming out of the watering rings. sprinkling rings, the speed of circulation of the parts in the annealing bath and finally the temperature of the latter, are regulated in the most precise way
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and therefore the properties of the material are best suited for the production of the highest quality.
The constitution and operation of the device forming the subject of the invention will result from the appended drawing in which
Fig 1 is a side view,
Fig 2 is a cross section,
Figure 3 is a plan view of the new device, all in schematic representation.
The roller track 1 takes the hot-rolled and cut rods 2 at the outlet of the cutting device mounted directly after the rolling mill (and not shown) and leads them to the pushing device 3. which brings them through the sprinkler rings 9 and the annular drying brush 4 on the roller track 5. The latter is inclined to the horizontal, transversely to the direction of travel so that the rods slide sideways and reach it. nent in the tank 12 which contains the annealing bath. The annealing bath consists of heated oil, molten salt, or metal. It can be heated and cooled by a suitable device 8.
The maintenance at a suitable temperature can be done electrically or also with the aid of exhaust gas, steam, hot air, fresh air, water, oil or the like. In the bath circulate, with a gradually adjustable speed, endless conveyor belts 6 which grab the pieces 3¯ sliding from the oblique roller track 5, move them in the annealing bath and finally extract them therefrom. The control of the pushing device 3. is adjustable. The coolant is supplied to the sprinkling rings by means of adjustment valves 11. The nozzles of the sprinkling rings can be replaced by others having an outlet section.
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different tie.
The whole device can run on tracks or on the floor, so that it can be used after several rolling mills.
When this device is employed, the production of high quality parts is possible in continuous operation without interruptions.