DD247130A3

DD247130A3 - Verfahren zur herstellung metallischer ueberzuege auf strangfoermigem gut, vorzugsweise aus stahl

Info

Publication number: DD247130A3
Application number: DD27990885A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Fessel; Diethard Kiessling; Karl Dietrich; Bernd Foelber; Margarete Ruehlicke; Xaver Neubert; Joachim Schlegel
Original assignee: Draht U Seilwerk Rothenburg Au
Priority date: 1985-08-23
Filing date: 1985-08-23
Publication date: 1987-07-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung metallischer Ueberzuege auf strangfoermigem Gut, vorzugsweise aus Stahl und ist anwendbar auf dem Gebiet der Metallurgie. Die Anwendung der Erfindung ist moeglich und zweckmaessig bei der Herstellung metallischer Ueberzuege, vorzugsweise aus Aluminium, Zink oder deren Legierungen auf strangfoermige Gueter, wie Draehte, Baender, Rohre und Profile. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das einen Ueberzug ausbildet, der gleichzeitig eine hohe Korrosionsbestaendigkeit und eine gute Umformbarkeit besitzt. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dass das strangfoermige Gut in ansich bekannter Weise durch Schmelztauchen mit dem metallischen Ueberzugswerkstoff versehen wird. Das strangfoermige Gut wird nachfolgend nach Abkuehlung bei Raumtemperatur oder unmittelbar nach dem Beschichtungsvorgang im Halbwarmformbereich in nur einer Umformstufe einer Zug-Druck-Umformung mit einer hohen Querschnittsabnahme unterzogen. Die Einzelquerschnittsabnahme betraegt dabei mindestens 25%, vorzugsweise 30-50%.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung metallischer Überzüge auf strangförmigem Gut, vorzugsweise aus Stahl und ist anwendbar auf dem Gebiet der Metallurgie.

Objekte, bei denen die Anwendung der Erfindung möglich und zweckmäßig ist, sind die Herstellung metallischer Überzüge, vorzugsweise als Aluminium, Zink oder deren Legierungen auf strangförmige Güter, wie Drähte, Bänder, Rohre und Profile.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Erzielung einer hohen Korrosionsbeständigkeit der z. B. aus Stahl erzeugten Fertigprodukte werden nach dem Stand der Technik diese Erzeugnisse mit metallischen Überzügen versehen. Dazu kommen verschiedene Metalle und deren Legierungen,

z. B. aus Aluminium oder Zink zum Einsatz.

Von den bekannten Verfahren zur Aufbringung der metallischen Überzüge besitzt das Schmelztauchverfahren für den großtechnischen Einsatz entscheidende Bedeutung.

Dieses Verfahren weist, wie alle anderen Beschichtungsverfahren, verfahrensbedingte Grenzen hinsichtlich der Erzielung definierter Eigenschaften des Überzuges (Schichtdicke, Schichtaufbau, Oberflächenglätte usw.) auf. Bei der Beschichtung von Stahldraht mit Aluminium oder Zink ist z. B. bekannt, daß die Forderungen nach hoher Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitiger Sicherung einer hohen Duktilität des Überzuges und somit hohe Bildsamkeit des beschichteten Drahtes schwer zu realisieren

Korrosionsbeständige Überzüge müssen hinreichend dick und dicht sein. Mit zunehmender Schichtdicke, insbesondere unter Beachtung sich ausbildender spröder Zwischenschichten verringert sich die Duktilität. Davon ausgehend sind zur Verbesserung der Überzugsqualität biem Schmelztauchverfahren anlagentechnische und technologische Maßnahmen, insbesondere auch zu Vorbehandlung des Stahles, bekannt (z.B. US-PS 2935420 Kl. 117-51, US-PS 3027268 Kl. 117-51, DE-AS 1916772).

Alle diese Maßnahmen bedingen einen sehr hohen technischen Aufwand und garantieren nicht die Erreichung einer hohen Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitig guter Umformbarkeit der beschichteten Werkstoffe.

Weiterhin ist bekannt, daß durch Zusatz von Legierungselementen in das Schmelzbad die Ausbildung spröder Zwischenschichten im metallischen Überzug eingeschränkt werden können (z.B. GB-PS 876032, DE-OS 2308281, DE-OS 2347206, GB-PS 1 445693).

Der legierungstechnische Aufwand ist bei Anwendung dieser Maßnahmen hoch und das Einsatzgebiet in bezug auf die erzielbare Korrosionsbeständigkeit des beschichteten Werkstoffes sowie seiner Umformbarkeit eingeschränkt.

Es ist auch bekannt, daß zum Zweck der Erreichung hoher Festigkeiten vorzugsweise feuerverzinkte Stahldrähte nach der Beschichtung in mehreren Umformschritten mit Einzelquerschnittsabnahmen von ca. 20% durch Kaltziehen umgeformt werden.

Die Anwendung kleiner Einzelquerschnittsabnahmen bedingt einen erhöhten Aufwand an Arbeitszeit und Anlagentechnik.

Außerdem wird durch diese Umformtechnologie die Korrosionsbeständigkeit nicht verbessert. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist, daß dieses Verfahren nicht anwendbar ist, wenn die sich zwischen dem Grundmetall und dem Überzugsmetall ausbildende Zwischenschicht die Umformbarkeit erschwert, wie dies z. B. bei der Beschichtung von Stahl mit Aluminium der Fall

Bei der nachfolgenden Kaltumformung metallisch beschichteter Werkstoffe, bei denen sich zwischen dem Grundmetall und dem Überzugsmetall spröde Zwischenschichten ausbilden, wird bei Anwendung der bekannten Umformtechnologien bewirkt, daß durch die spröden Kristalle dieser Zwischenschicht sowohl der Grundwirkstoff als auch die Überzugsschicht an derjweiligen Oberfläche zerstört werden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist die Herstellung metallischer Überzüge auf strangförmigem Gut zur Sicherung einer hohen Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitig guter Umformbarkeit.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das mit geringem Aufwand an Zeit und Energie, insbesondere ohne zusätzlichen legierungstechnischen und anlagentechnischen Aufwand für den Beschichtungsvorgang, einen Überzug ausbildet, der gleichzeitig eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eine gute Umformbarkeit besitzt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das strangförmige Gut in an sich bekannter Weise durch Schmelztauchen mit dem metallischen Überzugswerkstoff versehen wird. Das strangförmige Gut wird nachfolgend nach Abkühlung bei Raumtemperatur oder unmittelbar nach dem Beschichtungsvorgang im Halbwarmformbereich in nur einer Umformstufe einer Zug-Druck-Umformung mit einer hohen Querschnittsabnahme unterzogen. Die Einzelquerschnittsabnahme beträgt dabei mindestens 25%, vorzugsweise 30-50%.

Nur bei Anwendung dieses Verfahrens hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die bei Verfahren nach dem bekannten Stand der Technik auftretende Zerstörung der Oberfläche des Grundwerkstoffes und der Deckschicht durch spröde Kristalle der Zwischenschicht nicht auftritt.

Es hat sich weiterhin überraschenderweise gezeigt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren eine bedeutende Verbesserung der Überzugsqualität eintritt, womit die Korrosionsbeständigkeit erhöht und gleichzeitig die Umformbarkeit des beschichteten Gutes entscheidend verbessert wird.

Ausführungsbeispiel

1. Zur Erstellung von korrosionsbeständigem Drahtgeflecht z. B. Maschendraht für Umzäunungen, soll unlegierter Stahldraht mit einem korrosionsschützendem Überzug aus Aluminium beschichtet werden. Es wird unlegierter Stahldraht mit 0,35%C eingesetzt. Der Ausgangsdurchmesser beträgt 2,85 mm. Dieser Stahldraht wird im ersten Verfahrensschritt durch Schmelztauchen mit Rein-Aluminium versehen, wobei ein Überzug von ca. 28μπι Dicke entsteht. Nachfolgend wird die qualitätsgerechte Schicht ausgebildet, indem der vorbehandelte Stahldraht nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur einer Zug-Druck-Umformung bei Raumtemperatur unterzogen wird. Diese wird in Form des Drahtziehens mit nur einem Zug unter folgenden Bedingungen ausgeführt:

Einzelquerschnittsabnahme: = 38% Fertigdurchmesser: 2,29 mm.

Der nach diesem Verfahren behandelte Draht läßt sich mit hoher Produktivität auf bekannten Automaten zu Drahtgeflecht verarbeiten, wobei die notwendigen weiteren Umformungen durch starkes Biegen des Drahtes ohne Schwierigkeiten realisiert werden können. Die Korrosionsbeständigkeit dieses Erzeugnisses ist um über 50% höher als die des nur mit Aluminium beschichteten Drahtes.

2. Ein unlegierter Stahldraht mit 0,75% Kohlenstoff soll mit einer korrosionsschützenden Schicht aus Aluminium versehen und anschließend zu einem Seildraht von 0,5 mm Durchmesser mit einer Festigkeit von über 1960MPa verarbeitet werden.

Dazu wird der vorgezogene Draht mit einem Durchmesser von 1,6mm im kontinuierlichen Verfahren durch ein Schmelzbad aus im wesentlichen Aluminium mit einer Temperatur von 71O⁰C geleitet. Nach dem Austritt aus dem Schmelzbad erfolgt im gleichen Arbeitsgang eine Zug-Druck-Umformung bei einer Temperatur von 400°C mit einer Einzelquerschnittsabnahme von ca.

3,5% an 1,3 mm Durchmesser. Durch Einstellung der Entfernung der Umformzone vom Austrittspunkt des Drahtes aus dem Schmelzbad kann die erforderliche Umformtemperatur eingehalten werden.

Nach Abkühlung des Drahtes auf Raumtemperatur erfolgt die weitere Kaltumformung auf einer Mehrfachziehmaschine in 9 gleichmäßig großen Einzelquerschnittsabnahmen von weniger als je 20% an 0,5mm Fertigdurchmesser.

Der nach diesem Verfahren hergestellte Draht läßt sich zu hochfesten Seilen verarbeiten und besitzt einen sehr guten Korrosionswiderstand.

Claims

-1- Z4/13U Erfindungsanspruch:

Verfahren zur Herstellung metallischer Überzüge auf strangförmigem Gut, vorzugsweise aus Stahl, gekennzeichnet dadurch, daß das strangförmige Gut in an sich bekannter Weise durch Schmelztauchen mit dem metallischen Überzugswerkstoff versehen und nachfolgend nach Abkühlung bei Raumtemperatur oder unmittelbar nach dem Beschichtungsvorgang im Halbwarmumformbereich in nur einer Umformstufe einer Zug-Druck-Umformung mit einer hohen Einzelquerschnittsabnahme von mindestens 25%, vorzugsweise 30-50% unterzogen wird.