Stahl und Eisen, Jg. 57, Heft 33

STAHL UND EISEN

Z E I T S C H R I F T F Ü R DAS D E U T S C H E E I S E N H Ü T T E N W E S E N

Herausgegeben vom Verein deutscher Eisenhüttenleute G eleitet von Dr.-Ing. Dr. mont. E. h. O. P e t e r s e n

unter Mitarbeit von D r. J. W. Reichert und Dr. W . Steinberg für den wirtschaftlichen Teil

H E F T 3 3 19. A U G U S T 1 9 3 7 57. J A H R G A N G

W arm w alzversuche an unlegierten und hochlegierten Stählen bei verschiedenen W alzbedingungen.

Von G e o rg W e d d ig e in Nachrodt (Westf.).

M itteilung aus dem In stitu t für E isen h ütten -, Gießerei- und Em aillierw esen an der Bergakadem ie Clausthal.

[Bericht N r. 140 des W alzw erksausschusses des Vereins deutscher E isen h ütten leu te1).]

(Frühere A rbeiten u n d Z ie l der U ntersuchungen. V ersu ch sein rich tu n g : W alzw erk, O fen, M eßeinrichtung. Untersuchte Stähle. V er Suchsdurchführung. Versuchsergebnisse.)

U eber den Einfluß der Stahlzusammensetzung auf den Formänderungswiderstand, den Walzdruck und den Arbeitsaufwand beim Warmwalzen von Kohlenstoffstählen, besonders aber von hochlegierten Stählen, besteht noch keine einheitliche, durch eine genügende Anzahl von einwandfreien Untersuchungen belegte Auffassung. Dieses is t wesentlich durch die Schwierig­

keiten bedingt, die genauen U ntersu­

chungen bei erhöh­

ten Temperaturen entgegenstehen.

H. H o ff und Th.

D a h l2) berichteten wiederholt über den

Arbeitsaufwand beim Blockwalzen.

Diese U ntersuchun­

gen bezogen sich aber ausschließlich auf die Bedingun­

gen beim Blockwal- zen. Es wurde bei nur e in e r Ofentem- peratur von 1180°

gewalzt, und die Walzgeschwindig­

keiten waren die beim Blockwalzen üblichen, d. h. bei

den ersten Stichen wurde langsam gewalzt, während bei den letzten Stichen die Walzgeschwindigkeit größer war. Bei diesen Untersuchungen wurde festgestellt, daß bei gleich­

artigem Auswmlzen ein Stahl m it 0,17 % C gegenüber einem Stahl mit 1,02 % C einen wesentlich höheren Arbeitsauf­

1) Vorgetragen in der 38. V ollsitzu n g d es W alzw erksaus­

schusses am 24. Februar 1937. -— Sonderabdrucke sin d vom V er­

lag Stahleisen m. b. H ., Düsseldorf, P ostsch ließ fach 664, zu be­

ziehen. — Auszug aus der gleichnam igen D r.-In g.-D issertation , genehm igt von der Bergakadem ie C lausthal. D ie vollstän d ige Arbeit ist in M itt. K ais.-W ilh .-In st. E isenforsch., D ü sseid ., 19 (1937) S. 65/86 erschienen.

2) Stahl u. Eisen 54 (1934) S. 277 /8 1 ; 55 (1935) S. 1182/88.

73 33.=,

A bbildung 1. W alzwerks- und M eßeinrichtung.

wand erforderte. Bei einem hochlegierten austenitischen Clirom-Nickel-Stahl lagen der Arbeitsaufwand und der Form ­ änderungswiderstand bis zu 60 % höher als bei dem weichen Kohlenstoffstahl.

In der Aussprache, die sich an den ersten Vortrag von Hoff und Dahl anschloß, wurde als möglicher Grund für

das angegebene Ver­

halten der verschie­

denen Stähle un- gleichmäßigeDurch- wärmung der Blöcke und vergrößerter

Flankendruck in den Kalibern in­

folge stärkerer Brei­

tung angeführt. Es wurde auch vorge­

bracht, daß nach H underten von an­

deren Versuchen im fraglichen Tempe- raturgebiet der Un­

terschied im Ar­

beitsbedarf selbst bei Legierungen un­

gewöhnlichster A rt sich in ganz gerin­

gen Grenzen bewe­

gen soll. Dieses würde sich auch mit der sonst üblichen Ansicht decken, daß der Unterschied im K raftbedarf, beim Verwalzen von niedrig- und hoch­

gekohlten, auch legierten Stählen nur dadurch bedingt sei, daß die härteren Stähle wegen der Gefahr des Verbrennens bei niedrigeren Tem peraturen verw alzt werden. Auch die Aussprache, die sich an den zweiten Vortrag von Hoff und Dahl anschloß, ergab in keiner Weise einheitliche Auffas­

sungen über diese Fragen.

Zweck der vorliegenden Arbeit war es nun, durch eine Anzahl von planm äßigen W alzversuchen die Frage des E in­

flusses der Stahlzusammensetzung auf den W armwalzvor- gang zu klären.

913

914 S ta h l u n d E ise n . G. Wedclige: W annw alzversuche an unlegierten u n d hochlegierten Stählen. 57. J a h r g . N r. 33.

V e r s u c h s e in r ic h tu n g .

Die Versuche wurden an einem Versuchswalzwerk durch­

geführt, einmal um sämtliche Fehlerquellen, die bei Betriebs­

versuchen unvermeidlich sind, weitestgehend auszuschalten oder aber zahlenmäßig erfassen zu können. Zum anderen würde es auf die größten Schwierigkeiten gestoßen sein, eine größere Zahl von Einzelwalzungen mit verschiedenen Stählen

A bbildung 2. Drehkraftm esser (geöffnet).

bei den verschiedensten W alztem peraturen und Stichab­

nahmen im Betrieb durchzuführen und den hochlegierten Stahl hierfür zur Verfügung gestellt zu bekommen. Bei den Versuchen wurden Flachstäbe auf glatter W alzbahn aus­

gewalzt.

A bbildung 3. D rehkraftm esser (eingebaut).

W a lz w e rk : Die Walzversuche wurden auf dem neu ein­

gerichteten Versuchswalzwerk des I n s t i t u t s f ü r E i s e n ­ h ü t t e n - , G ie ß e r e i- u n d E m a illie r w e s e n der B e r g ­ a k a d e m ie C l a u s t h a l ausgeführt. Das W a lz w e rk be­

steht aus einem Walzgerüst für Walzen von 180 mm Ballen­

durchmesser und 180 mm Ballenlänge, wie es in der Praxis für Bandwalzungen gebraucht wird. Die Walzen sind in Bronzeschalen mit selbsttätiger Fettpreßschm ierung ge­

lagert. Es wurden glatte Walzen aus legiertem H artguß mit geschliffener Oberfläche verwendet (Abb. 1).

O fe n : Die W alzstäbe wurden in einem Muffelofen der F irm a B. S c h ild e erhitzt, der in Abb. 1 zum Teil zu sehen ist. Der Ofen h a t 10 Hochleistungsbrenner, die gleichmäßig über und unter der Muffel verteilt sind und eine leicht regel­

bare, gleichmäßige Tem peraturverteilung im Ofen gewähr­

leisten. Die Tem peratur wurde durch drei Thermoelemente ge­

messen, die nach dem Einsetzen des W alzgutes bis auf die W alzstäbe heruntergelassen werden konnten. Der Ofen wurde bei den W alzungen bis unm ittelbar vor das W alzgerüst herangefahren, so daß die W alzstäbe durch den Ofen vor die Walze gestoßen werden konnten.. Durch Einleiten von Leuchtgas in die Muffel konnte reduzierende Atmosphäre hergestellt werden.

M e ß e i n r i c h t u n g 3): In Abb. 1 ist ebenfalls die voll­

ständige Meßeinrichtung sichtbar. Der W a lz d r u c k wurde

durch Flüssigkeitsdruck gemessen. Zwischen den oberen E in­

baustücken und den Druckspindeln sind Flüssigkeitsm eß­

dosen eingebaut. Diese bestehen aus einem m it Paraffinöl ge­

füllten Zylinder, in dem sich der m it einer Gummimanschette abgedichtete Druckkolben bewegt. Durch Kupferrohrlei­

tungen sind die Druckdosen an den Anzeigemanometer und an einen Zweifach-Druckschreiber angeschlossen. Der Schreiber h a t noch eine Zeitmarken-Schreibfeder, die durch einen Elektrom agneten betätig t wird. Die Druckmeßanlage wurde vor und nach den Versuchen m it Hilfe eines W azau- Eichbügels unter einer 60-t-Baustoffpresse geeicht.

Zur Bestimmung des von der Walze aufgenommenen Drehmomentes diente ein elektrischer Drehkraftm esser der Firm a S ie m e n s & H a ls k e , A .-G ., Berlin. Abb. 2 zeigt den geöffneten Drehkraftmesser und Abb. 3, wie er in das Walzwerk an Stelle der Kupplungsspindel zwischen Walz­

gerüst und Kammwalzgerüst eingebaut ist, Auf die beiden Enden einer Kupplungsspindel sind Ringe aufgeschrumpft, an denen K ondensatorenplatten befestigt sind, und zwar so, daß sich je zwei P latten in Richtung der Spindelachse gegenüberstehen. Das eine P latten p aar ist in Abb. 3 gut sicht­

bar. Durch Uebertragung einer K raft wird die Spindel federnd verdreht. Dadurch ändert sich der A bstand der beiden K ondensatorenplatten und dam it auch die K apazität des Kondensators. Die Größe der K apazitätsänderung ist ein genaues Maß für das übertragene Drehmoment. Um dieses ablesen zu können, muß die K apazitätsänderung in Gleichstromänderungen umgewandelt werden. Hierzu diente eine Gleichrichter-Verstärker-Meßbrücke der F irm a Siemens

& H alske, A.-G., Berlin, die von ihr als K r a f t v e r l a u f s ­ m e s s e r bezeichnet wird. Abb. 4 zeigt das Schaltbild. In der Mitte, m it A bezeichnet, ist die Wechselstrom-Meßbrücke zu erkennen, in die der Kondensator des Drehkraftmessers (als Geber bezeichnet) eingeschaltet ist. Der Röhrengene­

rator B erzeugt Wechselstrom von 5000 Hz, m it dem die Meßbrücke gespeist wird. Die Brücke wird zunächst ab ­ gestimm t, so daß an ihrem Ausgangspunkt die Spannung

3) D er H elm holtz-G esellsch aft, die einen T e il der M eßgeräte freundlicherweise zur Verfügung g e ste llt hat, sei auch hier bestens- gedankt.

19. A u g u s t 1937. O. W eddige: W arm w alzversuche a n unlegierten und. hochlegierten Stählen. S ta h l u n d E ise n . 915

gleich 0 ist. W ird nun gewalzt, also ein Drehmoment über­

tragen, so ändert sich die K apazität des Drehkraftmessers, und dadurch wird die Meßbrücke verstim m t, so daß an ihrem Ausgang nun eine Wechselspannung von 5000 Hz entsteht, deren Schwingweite der K apazitätsänderung ent­

spricht. Nach Verstärkung in dem Verstärker C wird der Wechselstrom in einem Trockengleichrichter D gleich­

gerichtet und in einer Drosselkette von Oberschwingungen befreit. Der Ausgangsstrom ist je tzt dem übertragenen Drehmoment verhältnisgleich und kann durch ein Zeiger­

gerät angezeigt oder durch einen Oszillographen aufge­

schrieben werden. Alle für das Gerät erforderlichen Heiz-,

änderungen in der Zuleitung unwirksam gem acht, so daß Zuleitung und Meßgerät kapazitätsunempfindlich sind. F er­

ner ist für die Meßgenauigkeit sehr wesentlich, daß zwischen den einzelnen Walzungen N ullpunkt und Eichung durch einfache Handgriffe nachgeprüft und, falls erforderlich, be­

richtigt werden können.

U n t e r s u c h t e S tä h le .

Untersucht wurden sechs Stähle4), deren Zusammen­

setzung und Festigkeitseigenschaften in Zahlentafel 1 und 2 wiedergegeben sind. Außerdem sind die durch therm ische Analyse bestimm ten Schmelzpunkte der Versuchsstähle angegeben. Es handelt sich um einen Stahl m it 0,11 % C

Dss B m

■ Z e it

886

A bbildung 5. E inrichtung zum A ufzeichnen der Zeit- und Um drehungsm arken.

Anoden- und Gitterspannungen liefert der Netzanschluß­

teil E. ist ein besonderer Eichwiderstand, durch den die gesamte D rehkraftm eßeinrichtung ständig, auch während der Versuche, nachgeeicht

werden kann. In Abb. 1 ist in dem Versuchstisch der K raft­

verlaufsmesser zu erkennen.

Zum Auf zeichnen des Dreh­

momentes sowie der Zeit- und Umdrehungsmarken diente ein tragbarer Siemens-Oszillo­

graph, der in Abb. 1 auf dem ersten Versuchstisch zu sehen ist. Um ein getreues Kraftweg­

schaubild zu erhalten, wurde der Filmvorschub des Oszillo­

graphen durch eine besondere Vorrichtung unm ittelbar mit der Unterwalze gekuppelt.

An den freien Zapfen der Unterwalze ist außerdem noch eine Unterbrecherscheibe befestigt, die einen Gleich­

strom m it überlagertem W echselstrom von 50 Hz steuert

schreibers sowie auf dem Oszillogramm Zeit- und Um­

drehungsmarken aufzuzeichnen gestattet. Ein Druck­

schaubild sowie das Oszillogramm einer W alzung zeigen die

Es sei hier erwähnt, daß sich bei den Versuchen die elektrische Drehkraftmessereinrichtung sowie der tragbare Oszillograph gut bew ährt haben. Die Eichkurve verlief fast geradlinig und m it äußerst geringer Hysteresis. Im Laufe der Walzversuche tr a t nicht die geringste Verschiebung der Eichkurve ein, so daß jede Eichung die gleichen W erte ergab. Auch ist das Arbeiten m it dieser D rehkraftm eß­

einrichtung nicht so schwierig, wie es nach den Ausfüh­

rungen vielleicht den Anschein haben könnte, im Gegenteil, es läßt sich dam it äußerst einfach und dabei sehr genau arbeiten. Die Ausbildung als N etzanschlußgerät verein­

facht die H andhabung und vermeidet Fehlerquellen. Durch die besondere Schaltung der Meßbrücke werden K apazitäts-

i i n m u tlllUII m a tu— Zeifm arke A bbildung 6. Druckaufzeichnung von vier W alzungen.

und einen Stahl m it 0,88 % C, sodann um einen zunder­

beständigen, ferritischen Silizium-Chrom-Aluminium- Stahl mit 1,19 % Si, 22,5 % Cr und 2,23 % Al, einen rostfreien,

Zeitmarken 500Hz Stab C3±

i . ■

.

Stab C66

SOHz _{U — 7} Walzenumdrehung— >j

nm ko k7mkg

jJvvV, «V« Z- , - .V v-u “WV . „ /

O Lin ie' Z e it-- >

1

A b b ild u n g 7. D re h m o m e n t-A u f Z e ic h n u n g v o n zw ei W a lz u n g e n .

Z a h len ta fe l 1. Z u s a m m e n s e t z u n g de r V e r s u c h s s t ä h l e .

Stahl C

% Si

% Mn

% p

% S

% Cr

% Ni

% W

% Al

% A 0,11 0 ,22 0 ,50 0 ,0 2 0 0 ,0 1 8

B 0 ,88 0 ,18 0 ,63 0 ,0 1 4 0 ,0 1 6

C 0 ,06 1,19 0 ,2 9 0 ,0 1 0 0 ,0 0 2 2 2,5 0 ,1 4 2 ,23 D 0,11 0,63 0 ,6 4 0 ,0 1 5 0 ,0 2 6 18,4 9,1

E 0 ,1 4 1,90 0 ,69 0 ,0 1 5 0 ,0 1 0 2 5,0 2 0 ,5 F 0,47 1,98 0 ,85 0 ,0 1 5 0 ,0 1 0 15,4 13,7 1,95 Z a h len ta fe l F e s t i g k e i t s w e r t e u n d S c h m e l z p u n k t e

d e r V e r s u c h s s t ä h l e .

Stahl Zugfestigkeit

kg/mm2

Dehnung ö10

%

Schmelzpunkt

"C

A 4 4,7 30,7 1492

B 106,6 9,5 1466

C 65,2 16,1 1475

D 83,6 3 0,7 1395

E 8 6,5 8,7 1384

F 92,1 19,6 1434

4) D ie V ersuchsstücke w urden vo n der F irm a Fried. K rupp, A .-G ., E ssen , der G utehoffnungshütte O berhausen, A .-G ., Ober­

hausen, und den D eu tsch en R öhrenw erken, A .-G ., D üsseldorf, zur V erfügung gestellt. D en Firm en sei auch an dieser Stelle b estens gedankt.

GedrückteF/ächein mnr

916 S ta h l u n d E ise n . G. W eddige: W arm w alzversuche a n unlegierten un d hochlegierten Stählen. 57. J a h r g . N r. 33.

austenitischen Chrom-Nickel-Stahl m it 18,4% Cr und 9,1 % Ni, einen zunderbeständigen, austenitischen Chrom- Nickel-Stahl m it 25 % Cr und 20,5 % Ni, sowie um einen warmfesten, karbidreichen Chrom-Nickel-Wolfram-Stahl m it 15,4 % Cr, 13,7 % Ni und 1,95 % W.

V e r s u c h s d u r c h f ü h r u n g .

Flachstäbe aus diesen Stählen wurden bei Tem peraturen von 685, 875, 1020 und 1185° m it einer Stichabnahm e von 10, 20, 30 und 40 % verwalzt. Nur bei Stahl F lag die höchste W alztem peratur um 35 0 niedriger als bei den übrigen Stählen, da dieser eine Ofentemperatur von 1300° nicht aushielt. Die W alzstäbe waren 600 mm lang und 20 mm breit. Sie wurden von einer Anfangsdicke vor dem Walzen von 5,6, 6,3, 7,1 und 8,3 mm auf 5 mm Endhöhe gewalzt, was den angegebenen Stichabnahm en und einem gleich­

bleibenden Dickenverhältnis von 2,75 % entspricht. Die

V e r s u c h s e r g e b n is s e .

Die wichtigsten Versuchsergebnisse, aus denen das Ver­

halten der Stähle beim Walzen am klarsten zu erkennen ist, sind in den A bi. 8 bis 19 und 21 bis 36 wiedergegeben.

In Abb. 8 bis 11 sind W a lz d r u c k und g e d r ü c k t e F lä c h e in Abhängigkeit von der Stichabnahm e, und zwar getrennt nach den vier verschiedenen W alztem peraturen, dargestellt. Durch die Einzelwerte sind Ausgleichskurven gelegt worden, um Versuchsfehler auszugleichen. Von oben nach unten ist die g e d r ü c k t e F lä c h e (Fd = bm • ld) auf­

getragen. Sie zeigt für alle Stähle den gleichen Verlauf mit Ausnahme des Stahles B, der bei 685° eine etwas größere Breitung hatte.

Von unten nach oben ist der W a lz d r u c k in t aufge­

tragen. Es ist hier zu beachten, daß der M aßstab bei der Darstellung am weitesten links doppelt so groß ist wie bei

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Abb. 8 Abb.

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Stichabnahm e in %

Abb. 10 Abb. 11

3 0 <tO

A bbildungen 8 bis 11. Gedrückte F läche und W alzdruck in A bhängigkeit vo n der Stichabnahm e bei verschiedenen W alztem peraturen.

Walzgeschwindigkeit war m it 0,17 m/s im'Verhältnis zu den in der Praxis, besonders an D raht- und Schnellstraßen, üblichen Walzgeschwindigkeiten sehr gering, h a tte aber den Vorteil, daß m it verhältnism äßig kurzen Versuchsstäben, die über ihre ganze Länge eine gleichmäßige Tem peratur hatten, ge­

arbeitet werden konnte, ohne daß die Meßzeiten für die An­

zeigegeräte zu gering wurden.

Die W alzstäbe wurden in reduzierender Ofenatmosphäre erwärmt, um ein Verzundern im Ofen, besonders bei den leicht zundernden unlegierten Stählen, möglichst gering zu halten und dadurch gleiche Oberflächen und somit ähnliche Reibungsverhältnisse zu erhalten. Die Versuche bei 685 und 1185° wurden außerdem noch bei Erwärm ung in oxydierender Ofenatmosphäre unter sonst gleichen Ver­

hältnissen durchgeführt. Reduzierende Ofenatmosphäre wurde durch Einleiten von Leuchtgas in die Muffel des Ofens hergestellt. Im anderen Falle stand die Muffel m it der L uft in Verbindung. Eindeutige Unterschiede durch die verschiedenen Ofenatmosphären konnten nicht fest­

gestellt werden. Das h at seinen Grund vor allem darin, daß es auch bei reduzierender Ofenatmosphäre nicht möglich war, das Verzundern, besonders der Stähle A und B, voll­

ständig zu verhindern, da auf dem Wege vom Ofen bis zum W alzspalt durch den Luftsauerstoff sofortiges Ver­

zundern eintrat. Nur die Stähle E und F, bei den niedrigen Tem peraturen auch die Stähle C und D, hatten entsprechend ihrer Zusammensetzung und bei der verhältnism äßig kurzen Erhitzungszeit von 15 min nach dem Walzen noch blanke Oberflächen.

den anderen Darstellungen. Außerdem lag, wie bereits er­

w ähnt, die höchste W alztem peratur für den Stahl F um 35° tiefer als bei allen übrigen Stählen, da dieser Stahl die höhere Erhitzungstem peratur nicht aushielt. Dieses gilt auch für alle folgenden Darstellungen. Der W a lz d r u c k steigt bei allen Stählen und W alztem peraturen mit der Stichabnahme geradlinig an. Bei 685° ist die Reihenfolge nach steigendem W alzdruck geordnet, Stahl A, C, B, D, E, F , wobei Stahl F einen etwa dreimal so großen W alzdruck auf­

weist wie Stahl A. Bei den höheren W alztem peraturen liegt der W alzdruck von Stahl B, bei den höchsten Tempera­

turen auch von Stahl C, unter den entsprechenden W erten von Stahl A. Das Verhältnis der Walzdrücke der Stähle D.

E und F untereinander und zu Stahl A bleibt bei allen Tem­

peraturen ziemlich gleich, nur bei 1185° sinken die W erte für Stahl E auf die von Stahl D herab. Stahl F liegt im Verhältnis etwas höher, was jedoch durch die tiefere Walz­

tem peratur bedingt wird. B und C fallen zusammen.

Die Abb. 12 bis 15 zeigen den m i t t l e r e n F o r m ­ ä n d e r u n g s w i d e r s t a n d und Abb. 16 bis 19 das D r e h ­ m o m e n t über der Stichabnahm e, und zwar getrennt nach den W alztem peraturen.

Zur Berechnung des m i t t l e r e n F o r m ä n d e r u n g s - P

W id e r s ta n d e s k Wm = — wurden die in den beiden vor-

hergehenden Abbildungen gezeigten Ausgleichskurven ver­

wendet. Der Anstieg des Form änderungswiderstandes wird

m it steigender Stichabnahme geringer, ebenso bei den höheren

Tem peraturen. Das Verhältnis der einzelnen Stähle zuein­

19. A u g u st 1937. G. W eddige: W arm w alzier suche a n unlegierten und hochlegierten Stählen. S ta h l u n d E ise n . 917

ander ist das gleiche wie beim Walzdruck, erscheint aber hier noch klarer. W ir sehen wieder bei 685° die Reihenfolge A, C, B, D, E, F ; bei 875° liegen die W erte von S tahl B schon u nter denen von C und A ; bei 1020° liegt auch C unter A. Bei 1185° liegt E nahe bei D, und B und C sind zusammengefallen.

Bei den Drehmomentskurven muß beachtet werden, daß der Maßstab in den einzelnen Abbildungen verschieden gew ählt werden m ußte, wodurch die Vergleichsmöglichkeit leider sehr beeinträchtigt wird. Das Drehmoment verhält sich ähnlich wie der W alzdruck, der Anstieg verläuft jedoch

W alztem peratur: S8S° BPS

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die bei 685° und 1020° eine etwas größere Breitenzunahme als die übrigen Stähle haben.

Am klarsten tr itt das unterschiedliche Verhalten des m i t t l e r e n F o r m ä n d e r u n g s w i d e r s t a n d e s der einzelnen Stähle bei steigender W alztem peratur auf Abb. 29 bis 36 hervor. H ier sind der m i t t l e r e F o r m ä n d e r u n g s w id e r ­ s t a n d und die V o re ilu n g getrennt nach der Stichabnahme über der W a l z t e m p e r a t u r aufgezeiehnet. Außerdem sind noch die S c h m e lz p u n k t e für einen m ittleren Form ände­

rungswiderstand = 0 eingezeichnet und die Kurven bis zu den Schmelzpunkten verlängert. Diese Verlängerung paßt

W alztem peratur : 10SO 0

---

1

>.— -— <

^ = 3

VBS°

(S fa hl F = ISO0)

___

: ____ 2

----

A b b . 1 3 A b b . 1 1 A b b . 1 5

A bbildungen 12 bis 15. M ittlerer Form änderungsw iderstand in A bhängigkeit vo n der Stichabnahm e.

7200

7000

% 800

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Stichabnahm e in °/o

A b b . 1 6 A b b . 1 7

70 SO 3 0 4 0 O 10 SO 3 0 4 0

Stichabnahme in °/o

A b b . 1 8 A b b . 1 9

A bbildungen 16 bis 19. D rehm om ent in A bhängigkeit vo n der Stichabnahm e.

parabelförmig, weil m it steigender Stichabnahm e außer dem W alzdruck auch die gedrückte Länge und dam it der Abstand des K raftangriffspunktes von dem W alzspalt­

austritt größer werden (Abb. 20).

Auch die V o r e ilu n g (Abb. 21 bis 24) steigt mit der Stichabnahme durchweg geradlinig1’ an. W ährend bei 685°

W alztem peratur der Unterschied in der Voreilung bei den verschiedenen Stählen nur sehr gering ist, wird dieser bei den höheren W alztem peraturen imm er größer. D er zunder- beständige Stahl E h a t bei 1185° die geringste Voreilung, während die Kohlenstoffstähle und besonders S tahl A m it dem niedrigsten Kohlenstoffgehalt die größte Voreilung zeigen. Der Grund hierfür ist in der durch den Zunder ver­

größerten Reibung zu suchen.

Die B r e i t e n z u n a h m e (Abb. 25 Iris 28) wird weder von der Stahlzusammensetzung noch von der T em peratur ein­

deutig beeinflußt. Eine Ausnahme machen Stahl B und C,

sich bei allen Stählen sehr gut dem sonstigen K urven­

verlauf an.

Bei dem weichen Kohlenstoffstahl A sieht m an ein stetiges Absinken des m ittleren Formänderungswiderstandes m it steigender W alztem peratur. Ganz anders verhält sich der hochkohlenstoffhaltige StahlB .

Hier sinkt zwischen 685 und 875° der Formänderungswider­

stand sehr stark ab. Bei 685°

und bei 3 0 % Stichabnahm e beträgt der Form änderungs­

widerstand von Stahl B rd.

60 kg/m m 2 und liegt um etwa die H älfte ü b e r dem W ert von Stahl A m it 37 kg/m m 2. Bei

875° dagegen liegt B um rd. 10 % und bei 1185° um etwa 30 % n i e d r i g e r als Stahl A. Entsprechend ist auch die

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4 £ * 1 A bbildung 20.

K raftangriff im W alzspalt.

918 f S t a h l u n d E ise n . G. W eddige: W arm w alzversuche a n unlegierten u n d hochlegierten Stählen. 57. J a h r g . N r. 33.

Lage bei den anderen Stichabnahmen. Aehnlich verhält sich der zunderbeständige ferritische Silizium-Chrom- Aluminium-Stahl C, nur daß hier der Kurvenverlauf stetiger ist und die Kurve von Stahl A erst bei etwa 1000° unter­

schritten wird. Die Reihenfolge der drei Stähle entspricht oberhalb dieser Tem peratur ihren Schmelzpunkten. Bei den hochlegierten Stählen D, E und F sieht man wieder einen zwar steilen, aber gleichmäßigen und stetigen Abfall des m ittleren Formänderungswiderstandes. Bei 1185° nähert sich die Kurve von Stahl E derjenigen von Stahl D, der einen höheren Schmelzpunkt als Stahl E hat.

Wenn in den dargestellten Yersuchsergebnissen als kennzeichnender M aßstab für das kräftem äßige Verhalten der Stähle der m ittlere Form änderungswiderstand gewählt wurde, so geschah dieses einmal aus dem Grunde, weil sich dieser am genauesten und einfachsten bestimm en läßt, zum anderen, um einen Vergleich m it anderen Formgebungs­

verfahren zu ermöglichen. Ebensogut h ä tte n auch Dreh­

m oment oder W alzarbeit gew ählt werden können. Diese stehen alle in einfacher Beziehung zum m ittleren Form ­ änderungswiderstand und können daraus errechnet werden.

Die Lage der Kurvenzüge für die einzelnen Stähle zuein-

Abb. 21 Abb. 22 Abb. 23

Abbildungen 21 bis 24. Voreilung in A bhängigkeit von der Stichabnahm e.

Abb. 24

W alzte mp e ra fü r : 6 8 5^°, 8 7 5 ° Stahl A

W alztem peratur': 1020° 7185°

•---- • o—-- —oSta h l A

« ß - C

" 0 - ©---- c - 5

s

! ,

$

^ 7

4 ¡1

h f i

/

s i /

»/ f /

, " V

70 2 0 3 0 00 0 10 20 3 0 00 t 10 20 30 00 0 10 20 30

S t i c h a b n a h m e i n °/o S t ic h a b n a h m e in °/o

Abb. 25 Abb. 26 Abb. 27 Abb. 28

A bbildungen 25 bis 28. B reitenzunahm e in A b h än gigkeit vo n der Stichabnahm e.

Als Vergleich für die Höhe des m ittleren Form änderungs­

widerstandes sei noch das Verhältnis zu der Zugfestigkeit der Stähle bei R aum tem peratur angegeben. Bei 30 % Stich­

abnahme und 685° W alztem peratur entspricht der Form ­ änderungswiderstand bei den Stählen D, E und F in etwa der Zugfestigkeit bei Raum tem peratur. F ü r Stahl A und C liegt der Formänderungswiderstand rd. ein Viertel und bei Stahl B sogar um rd. die H älfte tiefer.

Bei der V o r e ilu n g fällt wieder auf, daß diese bei den beiden Kohlenstoffstählen, vor allem aber bei dem niedrig­

gekohlten Stahl A m it steigender W alztem peratur nur wenig sinkt, wohingegen die Voreilung bei den hochlegierten Stählen bei der höchsten W alztem peratur auf ein Viertel und weniger der W erte bei 685° sinkt. Es wurde schon darauf hingewiesen, daß die sofortige Verzunderung der Kohlen­

stoffstähle an der L uft zwischen Ofen und W alzspalt höhere Reibung und dam it die größere Voreilung bei den Kohlen­

stoffstählen verursachen muß.

ander ist den hier gezeigten K urven ähnlich.

H. H e n n e c k e berichtete schon früher6) über um fang­

reiche W arm stauch versuche m it perlitischen, m artensiti- schen und austenitischen Stählen. Die von ihm gefundenen W erte für den Form änderungsw iderstand zeigen, soweit vergleichbar, eine gute Uebereinstimmung m it den hier be­

schriebenen Versuchsergebnissen. Ebenso die Ergebnisse der Untersuchungen von E. S ie b e i und E . F a n g m e i e r über den Form änderungswiderstand und Form änderungsverlauf beim Warmwalzen von kohlenstoffarmem F lußstahl im Tem peraturgebiet von 700 bis 9 0 0 °6) und die bereits oben­

erwähnten Untersuchungen von Hoff und D ahl über den Arbeitsaufwand beim Blockwalzen lassen sich in die ge­

6) Ber. W erkstoffaussch. Ver. dtsch . E isen h ü tten l. N r 94 (1926). — V gl. Stah l u. E isen 48 (1928) S. 31 5 /1 6 .

6) M itt. K ais.-W ilh .-In st. E isenforsch., D ü sseid ., 12 (1930) S. 2 2 5 /4 4 ; v g l. Stahl u. E isen 50 (1930) S. 1 7 6 9 /7 5 (W alzw .- A ussch. 81.)

19. A u g u s t 1937. G. W eddige: W arm w alzversuche a n unlegierten u n d hochlegierten Stählen. S ta h l u n d E ise n . 919

zeigten K urven einordnen und zeigen unter ähnlichen Walz­

bedingungen ähnliche Ergebnisse.

Umfangreichere Untersuchungen über den Einfluß der Stahlzusammensetzung auf die B r e i t u n g führte in letzter Zeit A. S p e n l e 7) an H and von Betriebsversuchen, aller­

dings bei nur e i n e r Ofentem peratur durch. Von den untersuchten 15 Stählen wurde für die Stähle m it wesent­

lich höherem Siliziumgehalt eine etwas größere Breitung gefunden.

Besonders auffallend ist die Tatsache, daß bei den reinen Kohlenstoff stählen ein hö h e r e r Kohlenstof fgehalt den Form ­

stimmten, meist verhältnism äßig niedrigen Tem peraturen gewalzt werden. Dabei sollen aber der K raftverbrauch und der Kaliberverschleiß, beide bedingt durch den Form ände­

rungswiderstand, gering und die Stundenleistung, bedingt durch die Höhe der Stichabnahme, groß sein. Bei den hochlegierten Stählen kommt hinzu, daß bei hohen Stich­

abnahmen die Formänderungsfestigkeit größer als die Trennfestigkeit sein kann, wodurch Rißbildung ein tritt.

Zwischen diesen einander entgegenlaufenden Forderungen den richtigen Mittelweg zu finden, dürfte auch für den Be­

trieb durch Untersuchungen in der vorliegenden A rt wesent-

S ta h l:

A

~o ß

®

c

Stichabnahme: 30 %

.Stahl A

Abb. 29 Abb. 30 Abb. 31 Abb. 32

A bbildungen 29 bis 32. M ittlerer Form änderungsw iderstand in A bhängigkeit von der W alztem peratur.

1

00

Watz tem peratur in °C W alztemperatur in °C

Abb. 33 Abb. 34 Abb. 35 Abb. 36

A bbildungen 33 bis 36. Voreilung in A bhängigkeit von der W alztem peratur.

änderungswiderstand nur bis zu Tem peraturen von etwas oberhalb des Ac3-Punktes erhöht, bei noch höheren Tempera­

turen aber nicht unwesentlich erniedrigt. Eine Erklärung hierfür sieht Hennecke in dem niedrigen Schmelzpunkt der höher kohlenstoffhaltigen Stähle. Durch die Lage des Schmelzpunktes kann jedoch die Höhe des Form änderungs­

widerstandes bei höheren Tem peraturen nur bei ähnlicher Stahlzusammensetzung und gleichem Gefügezustand bedingt sein. Bei den Stählen D, E und F liegt der Schmelzpunkt wesentlich tiefer als bei den reinen K ohlenstoffstählen, und sie haben bei 1185°, also einer W alztem peratur, wie sie praktisch kaum anwendbar ist, noch einen um das Mehrfache höheren Formänderungswiderstand. Hier spielt die S tahl­

zusammensetzung die wesentlichste Rolle.

Der W alzwerker sieht sich ständig vor folgenden Auf­

gaben. Mit Rücksicht auf die Güte des Stahles soll bei be-

lieh erleichtert werden. Wenn auch noch eine sehr große Anzahl von weiteren Untersuchungen notwendig ist, um alle Stahlsorten und -gruppen erfassen zu können, so dürfte durch vorliegende Untersuchungen ein weiterer S chritt auf diesem Wege getan worden sein.

Z u s a m m e n f a s s u n g .

F rühere Untersuchungen über den Einfluß der S tahl­

zusammensetzung auf das Verhalten der Stähle beim W armwalzen beschränkten sich auf unlegierte Stähle oder auf bestimm te Walzbedingungen. Eine einheitliche Auf­

fassung hierüber besteht noch nicht. Durch planmäßige Untersuchungen einer Anzahl von Kohlenstoff- und hoch­

legierten Stählen bei verschiedenen W alztem peraturen und Stichabnahm en sollte diese Frage der K lärung nähergebracht werden.

Das Versuchswalzwerk der Bergakademie Clausthal m it

der gesamten Meßeinrichtung wird beschrieben. Der Ver­

920 S ta h l u n d E isen . G. W eddige: W arm w alzversuche an unlegierten und hochlegierten Stählen. 57. J a h r g . N r. 33.

suchsplan um faßte zwei Kohlenstoffstähle m it niedrigem und hohem Kohlenstoffgehalt, einen zunderbeständigen ferritischen Silizium-Chrom-Aluminium-Stahl, einen nicht­

rostenden austenitischen Chrom-Nickel-Stahl, einen zunder­

beständigen austenitischen Chrom-Nickel-Stahl und einen warmfesten karbidreichen, austenitischen Chrom-Nickel- W olfram-Stahl, die bei 685, 875, 1020 und 1185° m it 10, 20, 30 und 40 % Stichabnahme verwalzt wurden.

Die Versuche ergaben, daß ein höherer Kohlenstoff­

gehalt den Formänderungswiderstand nur bis zu W alz­

tem peraturen von etwa 900° erhöht. Bei höheren Tempe­

raturen liegt der Formänderungswiderstand des hochkohlen­

stoffhaltigen Stahles unter dem des Stahles m it niedrigem Kohlenstoffgehalt. Aehnlich verhielt sich der Silizium-Chrom- Aluminium-Stahl. Die hochlegierten austenitischen Stähle haben auch noch bei den höchsten W alztem peraturen einen um das Mehrfache höheren Form änderungsw iderstand als die Kohlenstoffstähle. Die Voreilung fällt m it höherer W alztem peratur bei den Kohlenstoffstählen nur wenig, bei den hochlegierten Stählen dagegen stark ab. Die B reiten­

zunahme zeigte keine eindeutige Abhängigkeit, weder von der Stahlzusammensetzung, noch von der Tem peratur.

A n den Vortrag schloß sich folgende E r ö r t e r u n g an.

W . L u e g , D üsseldorf: Aus den A usführungen vo n Herrn W eddige ist zu ersehen, von w elchem Einfluß die Z usam m en­

setzung d es W alzgutes auf den W alzvorgang und den zu seiner Durchführung notw endigen K raftbedarf beim W arm walzen von Stählen verschiedenster Z usam m ensetzung ist. Für den W alz­

werker ist aber nun eine Frage ganz besonders w ichtig, n ä m lic h : W ie verh alten sich W alzdruck, Form änderungsw iderstand und W alzleistung der verschiedenen S täh le zueinander b ei den im B etrieb üblichen W alztem peraturen ?

U n ter diesem G esichtspunkt habe ich die E rgebnisse älterer und neuerer, zum T eil noch un veröffen tlich ter Versuche zu ­ sam m engestellt und für den m ittleren Form änderungsw iderstand bei einer Stichabnahm e von 30 % einen Vergleich m it den V er­

suchsergebnissen von Herrn W eddige durchgeführt.

B evor ich das Ergebnis d ieses Vergleichs m itteile, m öchte ich ein W ort über die Vergleichsgrundlage sagen. D er W alzendurch­

m esser betrug in allen F ällen 180 m m , genau w ie b ei Herrn W eddige. D ie B reite der W alzstäbe war te ils 30, te ils 20 m m , w as aber bei den W alzversuchen n ich t von besonderem E influß ist.

D as D ickenverhältnis zw ischen der E nddicke der S täb e und dem W alzendurchm esser war ebenfalls gleich, und zwar bei der einen Vergleichsreihe 2,8 %, bei einer anderen 7,8 %. D ie W alz­

geschw indigkeit betrug bei den V ersuchen von W eddige etw a 10 m /m in , bei allen übrigen etw a 21 m /m in , war also dort rd.

d oppelt so groß. D ie V ergleichsm öglichkeit wird hierdurch jedoch nicht besonders b eeinflußt, w ie V ersuche zeigten , die m it den von W eddige gew alzten S täh len bei 21 m /m in W alzgeschw indigkeit durchgeführt w urden. D ie V ersuche ließen näm lich erkennen, daß der Einfluß der W alzgeschw indigkeit bei den hier an sich geringen G eschw indigkeiten durch den Tem peraturabfall und die Zunderbildung zw ischen Ofen und W alze w eitgehend über­

d eck t wird. D ie Erwärmung der W alzstäbe war ebenfalls in allen F ällen gleich, sie erfolgte in gasbeheizten M uffelöfen, die u n ­ m ittelbar vor den W alzgerüsten standen und in die zur H erab­

setzung der Verzunderung Gas ein geleitet wurde. E s wäre noch zu erwähnen, daß auch die W alzdruckm essung s te ts in gleicher W eise, näm lich durch F lüssigkeitsm eßdosen unter den A n ste il­

spindeln erfolgte. E s kann also fe stg e ste llt werden, daß die B e ­ dingungen für zahlenm äßige Vergleiche zw ischen den verschie­

denen V ersuchsergebnissen gegeben sind.

S tah l 8 ist ein n ichtrostender Stah l auf Nickel-Chrom -G rundlage, Stahl 9 ist w iederum ein zunderbeständiger W erkstoff m it hohen Silizium -, N ick el- und C hrom gehalten, Stah l 10 ist ein w arm ­ fester Stahl m it Silizium -, N ickel-, Chrom- und W olfram zusätzen, Stahl 11 ein N ick elein sa tzsta h l m it 3,74 % N i, S ta h l 12 ein le-

Oic/ren- Stichabnahme 30 %

Verhältnis tii/ d = 2 ,8

%

%

I n

ULI I I I I

\ A V A V A \

O

S ta h l:

1

10

Z a h len ta fe l 3 Z u s a m m e n S e t z u n g v o n S t ä h l e n f ü r W a r m w a l z ve r s u c h e.

Bezeichnung

0

P s

W

der Stähle

% % % % % % % %

%

1 0 ,08 0 ,05 0 ,06 0,0 0 5 0 ,0 1 0 2 0,11 0,22 0 ,5 0 0,0 2 0 0 ,0 1 8

3 0 ,28 0 ,22 0 ,50 0,0 0 9 0,011

— —

— _ _

4 0,43 0 ,28 0 ,68 0,011 0 ,0 1 7

— —

_ _ _

5 0 ,88 0,1 8 0,63 0 ,0 1 4 0,0 1 6 6 0 ,88 0,32 0 ,4 4 0 ,0 1 2 0 ,0 6 9 0,11

7 0 ,06 1,19 0 ,29 0,0 1 0 0 ,0 0 2

—

—

_

8 0,11 0,63 0 ,64 0 ,0 1 5 0 ,0 2 6

—

_ _ _

9 0 ,1 4 1,90 0 ,69 0 ,0 1 5 0 ,0 1 0

—

_ _ _

10 0,47 1 ,98 0 ,85 0 ,0 1 5 0 ,0 1 0

—

_ _

11 0,13 0 ,26 0,51 0,021 0 ,0 1 4 0 ,13 3 ,74

— _ _ _

12 0,37 0,28 0 ,60 0,0 1 5 0 ,0 1 4 0,15

—

_ _

13 0,41 0,33 0 ,38 0,0 1 4 0,011 0 ,08 0 ,2 0 13 ,6 0 — — —

Zahlentafel 3 gibt die Zusam m ensetzung der w arm gew alzten Stäh le an. D ie Stähle 1 bis 6 sind K oh len stoffstäh le, nach dem steigen d en K oh lenstoffgehalt geordnet. D ie Stähle 7 bis 13 sind legierte Stähle. B ei S tah l 7 h andelt es sich um einen zunder­

b eständigen W erkstoff m it Silizium -Chrom -Alum inium -Zusätzen,

A bbildung 37. Form änderungsw iderstand vo n unlegierten und legierten S tählen bei betriebsm äßiger W alztem peratur.

gierter B au stah l m it rd. 1 % Cr und 17 % Mo und schließlich Stahl 13 ein rostfreier M esserstahl m it 13,6 % Cr. D ie S täh le 2, 5 und 7 bis 10 sind d ie von W eddige g ew alzten Stähle.

D ie E rgeb nisse d es Ver­

gleiches der verschiedenen Stähle sind in A bb. 37 schaubildlich aufgetragen, und zwar auf der linken S eite für das D ick en ver­

h ältn is von 2,8 %, auf der rechten S eite für 7,8 %. D ie obere H älfte gibt d ie üblichen W alztem p e­

raturen an, w ie sie etw a beim A n ­ stech en vorgeblockter K nüppel vorliegen, auf dem unteren Teil sind die Form änderungsw ider­

stä n d e aufgetragen, w ie sie sich aus den D ruckm essungen ergeben.

D er V ergleich w urde durchge­

führt für ein e S tichabnahm e von 30 ° 0 für die b ereits erw ähnten D ick en verh ältn isse von 2,8 und 7,8 "g. D ie legierten S täh le sind dabei besonders gek en n zeich n et.

A us früheren U ntersuchungen is t b ekannt, daß der F orm ­ änderungsw iderstand bei der gleichen W alztem peratur m it ste i­

gendem K oh lenstoffgehalt sin k t. B etrach ten wir zu n äch st die linke H ä lfte der A bbildung bei 2,8 % D ick en verh ältn is, so m üssen wir feststellen , daß der Form änderungsw iderstand m it steigen d em

19. A ugust 1937. G. W eddige: W arm w alzversuche a n unlegierten und ho:hlegierten Stahlen. S ta h l u n d E ise n . 921

K ohlenstoffgehalt bei d en S tählen 1 bis 5 vo n 0 ,08 bis 0 ,88 % C an steigt, da d ie W alztem peratur der höher k oh lenstoffhaltigen Stähle niedriger liegt.

B eim Vergleich der kohlenstoffhaltigen S täh le 1 bis 5 ist fe st­

zustellen, daß der Stah l 5 ein en um 75 % höheren F orm ände­

rungsw iderstand ergibt als der Stah l 1 m it 0 ,08 % C. Außer­

ordentlich gering ist der Form änderungsw iderstand d es zunder- beständigen S tah les 7, der die gleiche Größe aufw eist w ie der kohlenstoffhaltige Stahl 1. A uch der Stah l 8 lieg t unter dem Stahl m it 0,28 % C. E rst die S täh le 9 und 10 liegen höher als der K ohlenstoffstahl 5 m it rd. 0 ,9 % C.

Betrachtet man die legierten S täh le für sich, so ist fe st­

zustellen, daß hier ein außerordentlich großer Einfluß der Zu­

sam m ensetzung vorhanden ist, w ie er selbst bei d en reinen K o h len ­ stoffstählen nicht ein tritt. D as V erhältnis der Form änderungs­

widerstände von S tah l 7 und 10 ist etw a 1 : 3. B eim S ta h l 1 u nd 5 ist es w ie 1 : 1,7. D iese F eststellu n g ist desw egen besonders lehrreich, w eil sich die W alztem peratur der legierten S tä h le nur um 50° unterscheidet, während der U n tersch ied bei den K oh len ­ stoffstählen 200° betrug.

Es wäre noch zu sagen, daß der S tah l 9 etw a einen um 15

°'0

höheren Form änderungsw iderstand ergeben hat a ls S ta h l 5, und daß der Stahl 10 55 ° 0 höher liegt als S tah l 5.

E in ähnliches B ild ergibt sich aus der rech ten H ä lfte der Abbildung bei dem D icken Verhältnis von 7,8 % . Auch hier ist der Form änderungsw iderstand d es S tah les 6, der dem S ta h l 5 gleichgesetzt w erden kann, über 70

°0

Die W alztem peraturen sind ebenfalls w ieder 1200° bei Stah l 1 und 1000“ bei Stahl 6. V on den bei d iesen D ick en verh ältn issen auf- getragenen legierten S täh len 11 bis 13 liegen w ieder zw ei, näm lich 11 und 12, niedriger als der K oh len stoffstah l 6, und erst S tah l 13, der rostfreie M esserstahl, liegt um 20 % höher.

Wenn m an den S ta h l 1 und d ie S tä h le 5 und 6 als B ezu gs­

größen w ählt, lassen sich auch d ie W erte der S täh le 11, 12 und 13 zahlenmäßig m it d en übrigen S tä h len vergleichen. Ordnet m an dann alle S täh le ohne R ücksicht auf ihre W alztem peratur nach steigendem F orm änderungsw iderstand, so ergibt sich etw a die folgende R eihenfolge: S tah l 1 und 7 w eisen d ie n iedrigsten W erte auf und sind gleich groß, dann folgen m it jew eils geringem U n te r ­ schied die S täh le 2, 8, 3, 4 , 11, 12, 5 und 6 und schließlich in größeren A b stän d en d ie S täh le 9, 13 und 10. N ur beim A usw alzen der letztgenan n ten S täh le 9, 10 und 13 tr eten also Form änderungs­

widerstände auf, d ie w esen tlich höher liegen als der Form ände­

rungswiderstand der S täh le 5 u nd 6 m it rd. 0,9 % C, a lle übrigen untersuchten legierten S täh le liegen d agegen in dem vo n den K ohlenstoffstählen 1 und 5 bzw. 6 geb ild eten B ereich.

D iese F eststellu n g en gelten sinngem äß auch für den W alz­

druck und d ie erforderliche W alzleistu n g. Man kann also dam it rechnen, daß W alzdruck u nd W alzleistu n g beim W alzen von K ohlenstoff- u n d legierten S täh len b ei b etriebsm äßigen W alz­

temperaturen etw a im V erhältnis 1 : 2 — bezogen auf den k oh len ­ stoffärm sten Stahl — steh en und daß darüber hinaus beim W alzen einiger Sonderstähle ein A n stieg bis auf d en dreifachen W ert des weichsten K o h len sto ffsta h les zu erwarten ist.

D as Ergebnis dieser G egenüberstellung d ürfte d eu tlich genug zeigen, daß für den W alz betrieb brauchbare V ergleiche nur bei betriebsmäßigen W alztem peraturen a n g estellt w erden dürfen.

Vergleiche b ei einer w illkürlich gew äh lten , für a lle S täh le gleichen Walzt em peratur führen dagegen zu falschen A nschauungen über den Einfluß der W erk stoffzusam m en setzun g auf d en W alz­

betrieb beim W arm w alzen vo n Stah l.

A. R i s t o w , D üsseldorf: E s wird für den W alzw erksausschuß in diesem Zusam m enhang v ielleich t w issensw ert sein , P arallel­

versuche k en n en zu lem en. d ie d ie V ereinigten Stahlw erke über die V e r f o r m b a r k e i t verschiedener S tä h le beim G e s e n k ­ s c h m i e d e n durchgeführt haben u nd über d ie d em nächst a u s­

führlicher berichtet werden wird.

Wir sind bei unserer Versuchsanordnung den um gekehrten Weg gegangen w ie die beiden V orredner u n d haben die A rb eits­

leistung in allen F ä llen gleich gesetzt dadurch, daß wir einen schweren H am m er vo n 2,3 t au s v o ller H ubhöhe v o n 2,3 m zw ei­

mal auf jede Probe fallen ließen.

B e i verschiedenen T em peraturen wurden d ie h au p tsäch ­ lichsten u nlegierten u nd legierten S tahlsorten m it einer in V orver­

suchen besonders dazu au sgearbeiteten P robenform auf ihre

Gesenkschm iedbarkeit untersucht. D ab ei war es bem erkensw ert, zu sehen, daß die so erhaltene R eihenfolge der G esenkschm ied­

barkeit von S tählen bei einer Tem peraturgrenze von 850 bis 1280° — also Tem peraturen, die in der M itte derjenigen vo n W eddige liegen — praktisch d ie gleiche ist w ie bei W eddige, und zwar fanden wir am b esten verform bar die Chrom-Aluminium- S täh le. D iese waren tro tz ihrer geringen Z undem eigung und höheren W arm festigkeit entgegen der Erwartung bed eu tend besser gesenkschm iedbar, allerdings bezogen auf d ie gleich e Temperatur, z. B. v o n 1200°, und nicht, wie Herr Lueg em pfiehlt, bei den unter­

schiedlichen, im B etrieb üblichen Tem peraturen. N ach der B e ­ w ertung von Herrn Lueg w aren allerdings w eicher Siem ens- M artin-Stahl oder Thom as-Flußstahl etw as leichter gesenk- schm iedbar als die hitzebeständigen Chrom -Alum inium -Stähle.

N ach den C hrom -Alum inium -Stählen folgt dann das be­

k an n te W arm preßm uttem eisen m it 0,25 °0 P , das w egen der gu ten A usfüllung auch der fein sten G esenkform en von M u ttem - schm ieden bevorzugt wird.

D ann kam en d ie w eichen Siem ens-M artin-Stähle alum iniert, unberuhigt und schwach siliziert. J ed er w eitere Legierungs- hestan d tei], w ie Kupfer, M olybdän und N ickel, erhöhte die W ider­

stan d sfestigk eit gegen Schlag.

E s folgten bei einer Vergleichst em peratur vo n 1200° d ie silizierten Siem ens-M artin-Stähle m it m ittlerem K oh len stoff­

gehalt von 0,4 bis 0,5 %, darauf die Vergütungs-Chrom -Nickel- und Chrom -M olybdän-Stähle.

M erkwürdigerweise war der Stahl m it 0,8 % C genau w ie bei den V ersuchen von W eddige bis 1200° schVer, über 1250° leichter gesenkschm iedbar als z. B. der w eiche und m ittelh arte K o h len ­ stoffstah l, w as w ohl dam it zu erklären ist, daß d ie S ch m iede­

tem peratur bei diesem Stahl bei etw a 1250° nahe an den Schm elz­

punkt herankam.

V erhältnism äßig schwer im G esenk schm iedbar war dagegen in U ebereinstim m ung m it praktischen Erfahrungen der Silizium - M angan-Stahl, w ie er z. B. von der R eichsbahn für K u p plu n gs­

spindeln vorgeschrieben wird. A ls le tz te r in der V ersuchsreihe kom m t der hochzunderbeständige, a u sten itisch e S ta h l m it 23 % Cr und 20 % N i. D ieser Stahl war infolge seiner hohen W arm festigkeit um ein M ehrfaches schwerer gesenkschm iedbar als alle übrigen Stähle.

D ie Frage, w as vor allem die G esenkschm iedbarkeit b e­

einflußt, läßt sich aus der oben kurz a n ged eu teten R eihenfolge nicht klar beantw orten. E s ist offenbar ein Zusam m enwirken von W arm festigkeit, N ähe d es Schm elzpunktes und Stärke der V er­

zunderung der Stähle. B ei den w arm festen K esselbaustoffen und dem au stenitischen Chrom -N ickel-Stahl m it 23 % Cr u nd 20 % N i beeinflußt die W arm festigkeit d ie G esenkschm iedbarkeit u n ­ günstiger. Auf der anderen Seite sind aber bei Tem peraturen über 1000° d ie zunderbeständigen C hrom -A lum inium -Stähle über­

raschend gut schm iedbar. D ie E in flü sse überdecken sich also.

Man kann ferner auch nicht sagen: „je näher m an m it der Ver­

arbeitungstem peratur an den Schm elzpunkt eines S tah les heran­

k om m t, um so besser verform bar sind die S tä h le“, sonst m ü ß te der au sten itisch e Stahl m it 23 °0 Cr und 20 % N i, der bekanntlich einen sehr niedrigen Schm elzpunkt h a t, über 1200° sehr leich t verform bar sein, w as aber keinesw egs der F a ll ist.

H . S e d l a c z e k , A achen: W enn auch d ie W ärm dauer der einzelnen Stahlproben von den Vorrednern nicht besonders her­

vorgehoben w orden ist, so darf m an wohl annehm en, daß b ei so k leinen Q uerschnitten die vollkom m ene D urchw ärm ung der Proben erreicht sein wird. Schwieriger verhält es sich jedoch bei der U eberleitung dieser Versuche auf R ohblöcke.

E rstens ist d ie W ärm eleitfähigkeit einzelner Stahlsorten sehr unterschiedlich, und zw eitens geht die A uflösung der K arbide und d ie U m w andlung zum T eil so träge vor sich, daß m an nach E r­

reichen der g ü n stigsten W alztem peratur noch ein V ielfach es der W ärm dauer von gew öhnlichem F lu ß sta h l aufw enden m uß, um den B lock gut walzbar zu bekom m en.

Selbstverständlich gibt es ein e A nzahl S täh le, bei d en en die W ärm dauer von gew öhnlichem F lu ß stah l zum Erreichen der W arm Verformbarkeit genügt.

Jed och ist die Berücksichtigung der b esten W ärm zeiten bei einem Vergleich vo n Stählen, w ie sie der V ortragende für seine Versuche ausgew ählt h a t, beim V erw alzen vo n R oh b löck en u n ­ b ed in gt anzuraten.

922 S ta h l u n d E ise n . G u th m a n n : Elektrische G ichtgasreinigung des Hochofenwerkes in E a st M oors bei C a rd iff. 57. J a h r g . N r. 33.

D ie elek trisch e G ichtgasreinigung

des H o ch o fen w erk es in East M oors bei C ardiff.

Von Dr.-Ing. K u r t G u th m a n n in Düsseldorf.

(Zw eistufige G roß-Elektrofilteranlage fü r eine S tu n d en leistu n g von 227 000 N m

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T em peratur, D ruck, D ruckverlust, Energiebedarf, W asserw irtschaft.)

A uf dem im Dezember 1935 in Betrieb genommenen . H üttenw erk der Guest Keen Baldwin Iron & Steel Co., L td., in E ast Moors bei Cardiff (Wales)1) wird die gesamte, von drei Hochöfen anfallende Gichtgasmenge vor der Ver­

wendung in den W inderhitzern, Kesseln, Tieföfen und den anderen Walz­

werksöfen, der Kokerei und im Siemens-Martin- Stahlwerk in einer zweistufi­

gen elektrischen Gichtgasreini­

gung der B auart Lodge-Cottrell

feingereinigt.

Durch Entgegen­

kommen der Werksleitungwar es möglich, im April 1937 diese Anlage eingehend zu besichtigen.

Die Anlage ist die jüngste Groß- Elektrofilter- reinigung, bei der die Erfahrungen der unten ge­

nannten neueren Anlagen weitge­

hend berücksich­

tig t wurden. Die nachstehend m it­

geteilten Be­

triebszahlen sind Durchschnitts­

werte von Meß­

ergebnissen der je tz t eineinhalb

Jah re in Dauerbetrieb befindlichen Anlage, die im Ver­

fahren und Aufbau der 1928 auf dem Hochofenwerk Lübeck2) erbauten elektrischen zweistufigen Lurgi-Gichtgas­

reinigung für eine Stundenleistung von 40 000 Nm 3 gleicht.

Weitere nach dem gleichen Verfahren arbeitende Anlagen wurden errichtet 1932 in Sagunto (Spanien) für eine Stunden­

leistung von 70 000 Nm3 Gichtgas, 1932 in Saida (Ural), R uß­

land, für eine Stundenleistung von 60 000 Nm 3 Gichtgas, 1933 in Pretoria (Südafrika) für eine Stundenleistung von 120 000 N m 3 Gichtgas und 1933 in Jam shedpur (Indien) bei den T ata Iron Works für eine Stundenleistung von 400 000 N m3 Gichtgas.

Das Gichtgas in Cardiff wird beim Verlassen der Hochofen­

gicht in vier nach oben führenden Gasabzugsrohren auf­

U Siehe Stah l u. E isen 57 (1937) S. 817/19.

2) Stah l u. E isen 51 (1931) S. 577/87 (H ochofenaussch. 118).

genommen, so daß hier schon ein beträchtlicher Teil des groben Staubes zurückgehalten wird, der in die Oef en zurück­

fällt. Je zwei Gasabzugsrohre vereinigen sich zu einer Roh­

gas-Zuführungsleitung. Die G r o b e n t s t a u b u n g des Roh­

gases erfolgt in Vortex-W irblern. Das so vorgereinigte Gicht­

gas der Hoch­

ö fe n lu n d I I geht durch eine ge­

meinsame Roh­

gasleitung von 2,13 m Dmr. und vereinigt sich dann m it dem Gas aus den Staubsäcken des Ofens I I I in einer Leitung von

3,2 m Dmr. Diese

Leitung führt un­

m ittelbar zu der Elektrofilteran­

lage (Abb. 1), die von der Firm a Lodge-Cottrell (London und Birmingham) er­

b au t wurde. Die Elektrofilteran­

lage besteht aus einer e l e k t r i ­ s c h e n T ro k - k e n s t u f e ,i n d e r der Staub trok- ken anfällt, sowie aus einer nachge­

schalteten e le k ­ t r i s c h e n N a ß ­ s t u f e , die als

Feinreinigung w irkt und in der der Staub in Schlammform abgeschieden wird. Vor der Reinigungsanlage wird das Gas in zwei Leitungen zu je 2,43 m Dmr. aufgeteilt, von denen aus es unm ittelbar in die beiden Vorkühler geht, die m it Wasserverschlüssen versehen sind. Vor den Vorkühlern h a t das Gas einen Staubgehalt von durchschnittlich 3,8 g/N m3 und einen T aupunkt von etwa 45° ( = 84 g Feuchtigkeit je N m3 Gas). Das Gas tr itt oben in die Vorkühler ein und wird durch unm ittelbare Wassereinspritzung abgekiihlt. Die W asserzufuhr wird durch einen Tem peraturregler beeinflußt, so daß das Gas unten am A u stritt der Vorkühler eine gleichmäßige Tem­

peratu r von 92 bis 94° hat, bei einem T aupunkt von 54 ° entsprechend einem Feuchtigkeitsgehalt von 139 g/N m 3.

Von den zwei Vorkühlern (Abb. 2) geht das Gas weiter durch zwei Absperr-Wasserverschlüsse durch eine gemeinsame Leitung von 3,05 m Dmr., die zum Zweck der S taubentfer­

V Fent/iatoren

ßruckw asser fü r Forküü/er

> Sch/ammurasser über ü/ärdecken.

y reines Hüft/wasser im F r eis/a uf

A bbildung 1. Zw eistufige G ichtgas-E lektrofilteranlage in Cardiff für 227 000 N m 3/h .