EP0476467A2 - Verfahren zur Herstellung von blankem Rundstahl - Google Patents

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EP0476467A2
EP0476467A2 EP91115166A EP91115166A EP0476467A2 EP 0476467 A2 EP0476467 A2 EP 0476467A2 EP 91115166 A EP91115166 A EP 91115166A EP 91115166 A EP91115166 A EP 91115166A EP 0476467 A2 EP0476467 A2 EP 0476467A2
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rolled
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SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
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    • B21B45/04—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for de-scaling, e.g. by brushing
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    • Y10T29/49991—Combined with rolling

Definitions

  • the invention relates to a method for producing bright steel, in particular rod-shaped bright round steel produced from hot-rolled steel.
  • Bright steel, especially bright round steel, is a rolled or forged steel bar with a bright metallic surface.
  • the surface quality is usually divided into technical quality classes, for example in accordance with DIN 668.
  • the bright metallic surface of the steel is conventionally produced by peeling or bright drawing.
  • Bright drawing is a process for the production of drawn steel, in which the oxide layer is removed from the surface and cold cutting is carried out without cutting.
  • the stands suitable for this are drawing-rolling mills, in which a rolled-up rolling stock is drawn through the non-driven rolls of a rolling stand.
  • Drawing benches which are equipped with appropriately shaped drawing tools are also known as a suitable machine tool for producing bright steel.
  • the peeling of the round steel to produce a bare surface is a machining operation and takes place on so-called peeling machines, which are equipped with appropriately shaped peeling knives, as well as with guide and drive rollers.
  • the peeling of the round steel is a measure that is always associated with material loss is, even if it is steel grades that have not undergone edge decarburization and, viewed in this way, do not necessarily have to be treated with material removal.
  • the investment costs for a drawing roller mill, for a drawing bench or for a peeling machine are high, as are the running tool costs for peeling knives, guide and drive rollers, etc.
  • the discontinuous operation during drawing and the requirements of upstream and downstream equipment involve the integration of the above-mentioned processing machines in the layout of flow adjustment.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages of peeling or drawing, in particular, of rolled round steel to produce its bare metal surface, and to provide a method with which bright round steel can be produced directly from hot-rolled round steel, using equipment, which are already available in post-treatment lines for round steel production.
  • the inventive method is characterized in that the round steel from the rolling heat in a sizing mill is rounded to close tolerances, that the oxide layer of the round steel is largely removed, and that the round steel is then subjected to a directional polishing process. It was surprisingly found that with the proposed measures a round steel with a bright surface can be produced, the surface quality of which is comparable to the surface quality of bright drawn or peeled round steel. Bending tests of the bare round steel produced according to the invention also showed no deviations from peeled or drawn material. It can be emphasized as a significant economic advantage that the bright round steel produced with the proposed method corresponds to the relevant DIN regulations according to the individual quality classes.
  • the round steel is rolled in a high-precision rolling mill except for a roundness between 0.01% and 0.1%. It has proven to be an advantage if the rolling tolerance with regard to the out-of-roundness is within the proposed tolerance limits, ie that the rolled steel should already be as round as possible so that the final directional polishing process in a directional polishing machine is not impaired. If the tolerance limits for out-of-roundness are adhered to, then the straightening rollers of the straightening machine will not vibrate and thus prevent the surface from being adversely affected, for example by chatter marks.
  • the proposed method is advantageously further developed by descaling the surface of the round steel to a degree of descaling corresponding to class A Sa 2.5 according to SVENSK STANDARD SIS 05 59 00 - 1967.
  • the rolling material must also be as free from scale as possible, so that rust and foreign bodies are removed so completely that residues only appear as shades or stripes. This requirement can advantageously be met if the round steel is descaled in a centrifugal wheel descaling system.
  • a wire grain with a diameter of 0.4 to 0.8 mm, preferably 0.6 mm is used as the blasting agent for descaling the round steel in the centrifugal wheel descaling system.
  • an abrasive of the proposed selection an optimal descaling of the surface of the round steel is achieved without scarring it. It is within the scope of the invention if the round steel is treated on its surface by pickling, bright annealing or the like before the directional polishing process.
  • the surface roughness R Z of the round steel - defined as the mean value of the absolute values of the heights of the five highest profile crests and the absolute values of the depths of the five deepest profile valleys within the reference distance - in the directional polishing machine to values between 1 ⁇ ⁇ R Z ⁇ 8 ⁇ is set.
  • the contact forces and the straightening forces of the rollers of the straightening polishing machine can be adjusted to the extent that the proposed values for the surface roughness can be easily adhered to.
  • the values set with the directional polishing machine for the Surface roughness makes the round steel appear bright on the outside, making the surface of the round steel suitable for further processing. Tests have also shown that if the proposed out-of-roundness is not exceeded in the rolling process, this out-of-roundness is additionally reduced by the order of 20 to 30% in the subsequent directional polishing process.
  • a hot-rolled round steel bar with a diameter of 22 mm was rolled in a last pass in a high-precision rolling mill and an out-of-roundness was observed after the three-point measurement of 0.09 mm.
  • This round steel was then descaled to a descaling degree of A Sa 2.5 in accordance with the Swedish standard SIS 05 59 00 - 167 in a commercial centrifugal wheel descaling system using a wire grain of 0.6 mm as blasting media.
  • the descaled round steel was then subjected to a leveling process in a leveling machine.
  • the measured surface roughness R Z was 2.22 ⁇ .
  • the maximum profile depth R m ie the distance of the deepest point of the surface profile from the center line within the reference distance, was 3.52 ⁇ .
  • the arithmetic mean roughness Ra of the absolute values of the profile deviations within the reference distance was 0.24 ⁇ . All values were evaluated in accordance with DIN 47 62.
  • the bare round steel thus produced corresponded to the quality class DIN 668.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Blankstahl, insbesondere von stabförmigem aus warmgewalztem Stahl erzeugten blankem Rundstahl vorgeschlagen, wonach der Rundstahl aus der Walzhitze in einem Maßwalzwerk auf enge Toleranzen gerundet wird, die Oxidschicht des Rundstahles weitgehend entfernt wird und der Rundstahl anschließend einem Richtpoliervorgang unterzogen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Blankstahl, insbesondere von stabförmigen aus warmgewalztem Stahl erzeugten blankem Rundstahl.
  • Blankstahl, insbesondere blanker Rundstahl, ist ein gewalzter oder geschmiedeter Stabstahl mit einer metallisch blanken Oberfläche. Die Oberflächengüte ist zumeist in technische Güteklassen eingeteilt, bspw. gemäß DIN 668. Die metallisch blanke Oberfläche des Stahles wird herkömmlicherweise durch Schälen oder Blankziehen erzeugt. Blankziehen ist ein Verfahren zur Herstellung von gezogenem Stahl, bei dem die Oxidschicht der Oberfläche entfernt wird und eine spanlose Kaltumformung erfolgt. Die hierzu geeigneten Gerüste sind Zieh-Walzwerke, bei denen ein aufgehaspeltes Walzgut durch die nicht angetriebenen Walzen eines Walzgerüsts gezogen wird. Als geeignete Werkzeugmaschine zur Herstellung von Blankstahl sind auch Ziehbänke bekannt, die mit entsprechend geformten Ziehwerkzeugen ausgerüstet sind.
  • Das Schälen des Rundstahles zur Erzeugung einer blanken Oberfläche ist eine spanende Bearbeitung und erfolgt auf sogenannten Schälmaschinen, die mit entsprechend geformten Schälmessern, sowie mit Führungs- und Treibrollen ausgestattet sind. Das Schälen des Rundstahles ist eine Maßnahme, welche immer mit Materialverlust verbunden ist, auch wenn es sich um Stahlqualitäten handelt, die keine Randentkohlung erfahren haben und so gesehen nicht unbedingt mit einem Materialabtrag behandelt werden müßten.
  • Die Investitionskosten für ein Ziehwalzwerk, für eine Ziehbank oder auch für eine Schälmaschine sind hoch, ebenso die laufenden Werkzeugkosten für Schälmesser, Führungs- und Treibrollen etc. Hinzu kommt, daß der diskontinuierliche Betrieb beim Ziehen und die Erfordernisse von vor- und nachgeschalteten Einrichtungen das Einbinden der genannten Bearbeitungsmaschinen in das Layout von Fließadjustagen erschwert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Schälens oder Ziehens insbesondere von gewalztem Rundstahl zur Erzeugung seiner metallisch blanken Oberfläche zu vermeiden und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem blanker Rundstahl direkt aus warmgewalztem Rundstahl erzeugt werden kann und zwar unter Verwendung von Einrichtungen, die ohnehin in Nachbehandlungslinien der Rundstahlherstellung vorhanden sind.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Maßnahmen gelöst. Die Gegenstände der Unteransprüche 2 bis 7 stellen eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dar.
  • Nach Patentanspruch 1 ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der Rundstahl aus der Walzhitze in einem Maßwalzwerk auf enge Toleranzen gerundet wird, daß die Oxidschicht des Rundstahles weitgehend entfernt wird, und daß der Rundstahl anschließend einem Richtpoliervorgang unterzogen wird. Es zeigte sich überraschenderweise, daß mit den vorgeschlagenen Maßnahmen ein Rundstahl mit blanker Oberfläche erzeugt werden kann, dessen Oberflächengüte vergleichbar ist mit der Oberflächengüte von blankgezogenem oder geschältem Rundstahl. Auch Biegeversuche des erfindungsgemäß erzeugten blanken Rundstahls zeigten keine Abweichungen von geschältem oder gezogenem Material. Als wesentlicher wirtschaftlicher Vorteil kann also herausgestellt werden, daß der mit dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellte blanke Rundstahl den einschlägigen DIN-Vorschriften gemäß den einzelnen Güteklassen entspricht. Die hohen Investitions- und Wartungskosten für Spezialmaschinen zur diskontinuierlichen spanlosen Bearbeitung der Oberfläche des Rundstahls werden vermieden und die üblicherweise beim Schälen des Rundstahls in Kauf genommenen Abtragungsverluste von teurem Material werden verhindert. Unter Verwendung von ohnehin in Nachbehandlungslinien bei der Herstellung von Rundstahl vorhandenen Einrichtungen kann also ein blanker Rundstahl kontinuierlich und direkt aus der Walzhitze kommend ohne jeden Materialverlust hergestellt werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Rundstahl in einem Hochpräzisionswalzwerk bis auf eine Rundheit zwischen 0,01% bis 0,1% rundgewalzt wird. Es hat sich als Vorteil erwiesen, wenn die Walztoleranz in bezug auf die Unrundheit sich in den vorgeschlagenen Toleranzgrenzen bewegt, d.h., daß der gewalzte Stahl bereits möglichst rund sein soll, so daß der abschließende Richtpoliervorgang in einer Richtpoliermaschine nicht beeinträchtigt wird. Werden die Toleranzgrenzen für die Unrundheit eingehalten, so wird ein Schwingen der Richtrollen der Richtmaschine vermieden und damit eine negative Beeinflussung der Oberfläche bspw. durch Rattermarken unterbunden.
  • Das vorgeschlagene Verfahren wird vorteilhafterweise weitergebildet, indem die Entzunderung der Oberfläche des Rundstahles bis auf einen Entzunderungsgrad entsprechend der Klasse A Sa 2,5 gemäß SVENSK STANDARD SIS 05 59 00 - 1967 durchgeführt wird. Soll mit anderen Worten die Oberfläche des fertig hergestellten Rundstahles möglichst blank sein, so muß auch das Walzmaterial in dem Sinne möglichst frei von Zunder sein, daß auch Rost und Fremdkörper so vollständig entfernt werden, daß Reste lediglich als Schattierungen oder Streifen erscheinen. Diese Forderung läßt sich vorteilhafterweise dann erfüllen, wenn der Rundstahl in einer Schleuderrad-Entzunderungsanlage entzundert wird. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn zur Entzunderung des Rundstahles in der Schleuderrad-Entzunderungsanlage als Strahlmittel ein Drahtkorn mit einem Durchmesser von 0,4 bis 0,8 mm vorzugsweise 0,6 mm eingesetzt wird. Mit einem Strahlmittel der vorgeschlagenen Auswahl wird eine optimale Entzunderung der Oberfläche des Rundstahles erreicht, ohne diese zu vernarben. Es liegt im Rahmen der Erfindung, wenn der Rundstahl vor dem Richtpoliergang auf seiner Oberfläche durch Beizen, Blankglühen oder dergleichen behandelt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Oberflächenrauhheit RZ des Rundstahles - definiert als Mittelwert der Absolutwerte der Höhen der fünf höchsten Profilkuppen und der Absolutwerte der Tiefen der fünf tiefsten Profiltäler innerhalb der Bezugsstrecke - in der Richtpoliermaschine auf Werte zwischen 1µ≦ RZ ≦ 8 µ eingestellt wird. Versuche haben gezeigt, daß die Anstellkräfte und die Richtkräfte der Rollen der Richtpoliermaschine in dem Maße einstellbar sind, daß die vorgeschlagenen Werte für die Oberflächenrauhheit ohne weiteres eingehalten werden können. Die mit der Richtpoliermaschine eingestellten Werte für die Oberflächenrauhheit lassen den Rundstahl äußerlich blank erscheinen, die Oberfläche des Rundstahles ist damit für die Weiterverarbeitungsprozesse geeignet. Weiterhin hat sich bei Versuchen gezeigt, daß, wenn beim Walzprozeß die vorgeschlagenen Unrundheiten nicht überschritten werden, beim anschließenden Richtpoliervorgang diese Unrundheit in der Größenordnung von 20 bis 30% zusätzlich vermindert wird.
    • Beispiel:
  • Ein warmgewalzter Rundstahl mit 22 mm Durchmesser wurde in einem letzten Walzstich in einem Hochpräzisionswalzwerk gewalzt und dabei eine Unrundheit nach der Drei-Punkt-Messung von 0,09 mm eingehalten. Anschließend wurde dieser Rundstahl in einer handelsüblichen Schleuderrad-Entzunderungsanlage bei Einsatz eines Drahtkornes von 0,6 mm als Strahlmittel auf einen Entzunderungsgrad von A Sa 2,5 gemäß dem schwedischen Standard SIS 05 59 00 - 167 entzundert. Der entzunderte Rundstahl wurde dann einem Richtpoliergang in einer Richtpoliermaschine unterzogen. Die gemessene Oberflächenrauhigkeit RZ betrug 2,22 µ. Die maximale Profiltaltiefe Rm , d.h. der Abstand des tiefsten Punktes des Oberflächenprofils von der Mittellinie innerhalb der Bezugsstrecke, betrug 3,52µ. Der arithmetische Mittenrauhwert Ra der absoluten Werte der Profilabweichungen innerhalb der Bezugsstrecke betrug 0,24 µ. Alle Werte wurden gemäß DIN 47 62 ausgewertet. Der erzeugte blanke Rundstahl entsprach damit der Güteklasse DIN 668.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung von Blankstahl, insbesondere von stabförmigem aus warmgewalztem Stahl erzeugten blankem Rundstahl,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Rundstahl aus der Walzhitze in einem Maßwalzwerk auf enge Toleranzen gerundet wird, daß die Oxidschicht des Rundstahles weitgehend entfernt wird und daß der Rundstahl anschließend einem Richtpoliervorgang unterzogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Rundstahl in einem Hochpräzisionswalzwerk bis auf eine Unrundheit zwischen 0,01% bis 0,1% rundgewalzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Entzunderung der Oberfläche des Rundstahles bis auf einen Entzunderungsgrad entsprechend der Klasse A Sa 2,5 gemäß SVENSK STANDARD SIS 05 59 00 -167 durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Oberflächenrauhheit RZ des Rundstahles - definiert als Mittelwert der Absolutwerte der Höhen der fünf höchsten Profilkuppen und der Absolutwerte der Tiefen der fünf tiefsten Profiltäler innerhalb der Bezugsstrecke - in der Richtpoliermaschine auf Werte zwischen 1 ≦ RZ ≦ 8 µ eingestellt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Rundstahl in einer Schleuderrad-Entzunderungsanlage entzundert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Entzunderung des Rundstahles in der Schleuderrad-Entzunderungsanlage als Strahlmittel ein Drahtkorn mit einem Durchmesser von 0,4 bis 0,8 mmn, vorzugsweise 0,6 mm eingesetzt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Rundstahl durch Beizen, Blankglühen oder dergleichen oberflächlich behandelt wird.
EP91115166A 1990-09-20 1991-09-07 Verfahren zur Herstellung von blankem Rundstahl Expired - Lifetime EP0476467B1 (de)

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EP0476467B1 EP0476467B1 (de) 1994-12-07

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