Saar-Hartmetall und Werkzeuge GmbH

Moderne SARAMANT-Hartmetalle für die Heißumformung in Walzwerken.
SAAR-Hartmetall und Werkzeuge hat in den letzten 30 Jahren durch geschickte Anpassung des WC-Hartstoffvolumens, der WC-Kornstruktur und der Bindemittel- zusammensetzung Hartmetalllegierungen für das Heißwalzen von Stahl entwickelt. 

Diese hochverschleißfesten Legierungen ermöglichen es im Geschwindigkeitsbereich von 2-120 m/sek die Heißumformung in Zwischengerüsten, in Stabstahl-Fertig-gerüsten, in schnelllaufenden Draht- sowie in Kalibrierblöcken und in Rohrwalzwerken wirtschaftlich durchzuführen.

Hartmetallsorten
Die speziellen Hartmetalle für den Walz-werksbereich sind eingeteilt in die klassischen WC-Co Legierungen (Sorten VG) für den normalen Anwendungsfall, sowie in die Gruppe der korrosions-beständigen Sorten VN, mit Ni-Co-Cr Mischbinder, die bei ungünstigen klimatischen Bedingungen und bei aggressivem Kühlwasser eingesetzt werden können.

Je nach den Anforderungen im Walzwerk können in den langsam laufenden Zwischengerüsten (2-15 m/sek; große Kaliber) zähe Sorten mit 25-30% Bindemittelanteil und in den Gerüsten mit 10-50 m/sek Walzgeschwindigkeit Legierungen mit 17-25% Bindemittelanteil eingesetzt werden.

Für die schnelllaufenden Walzringe im Drahtblock und in Kalibrierungsgerüsten (30-120 m/sek; kleine Kaliber) kommen sehr verschleißfeste Sorten mit 7-17% Bindemittelanteil zum Einsatz.

Einen Sonderfall stellen die gerippten Walzen für Betonstahl im letzten Gerüst der Draht- oder Stabstahlstraßen dar. Wegen der Kerbwirkung der Nuten und der besseren mechanischen Bearbeitbarkeit der Ringe werden die Legierungen VG 627 und VN 77 mit 30% Bindemittelphase verwendet.

Fertigung
Die verschiedenen Hartmetallrohstoffe werden als feine Pulver gemischt, gemahlen, granuliert, zu endformnahen Ringen verpreßt und vakuumgesintert. Anschließend werden alle SARAMANT-Walzringe zur Qualitätsverbesserung heißisostatisch nachverdichtet (HIP). Danach erfolgt die Maß- und Qualitätskontrolle.

Die Hartmetall-Rohringe werden entweder mit CBN-Platten vorgedreht (möglich bei einer Härte von 600 - 800 HV30) oder mit Diamantschleifscheiben vorgeschliffen und mit feinkörnigen Diamantscheiben auf die Zeichnungsmaße fertiggeschliffen.

Einsatz 
Die Vorauswahl der Hartmetallsorte für die einzelnen Gerüste erfolgt entsprechend den oben aufgeführten Richtlinien. Nach Vorlage von Walzergebnissen kann ein Wechsel zu verschleißfesteren oder zäheren Qualitäten in Abstimmung mit den Walzwerkern durchgeführt werden.

Sowohl beim Transport, der Lagerung, der Montage, dem Befestigungsverfahren und dem Walzen sollte stets daran gedacht werden, dass hochverschleißfeste Walzringe nur eine begrenzte Zähigkeit besitzen.

Kühlung
Wegen der hohen Härte der HM-Walzringe und der Thermoschockempfindlichkeit ist eine intensive Kühlung notwendig. Diese sollte unmittelbar nach dem Heißkontakt einsetzen und in den genannten Walzwerksbereichen mit den unten aufgeführten Parameter erfolgen.

Durch eine geeignete Werkstoffkombination und mit Hilfe des heißisostatischen Preß- verfahrens steht ein neuer Verbundwerkstoff für das Heißwalzen zur Verfügung. Diese SARACOM-Verbundringe enthalten das verschleißfeste Hartmetall nur noch dort, wo es benötigt wird mit folgenden Vorteilen:

• Im Arbeitsbereich bestehen die SARACOM- Ringe aus hoch-verschleißfesten Hartmetall-legierungen mit 17- 30% Bindemittel-anteil. Die Hartmetallsorte kann entsprechend dem Verwendungs-zweck im Walzwerk ausgewählt werden.

• Der mechanischen Befestigung der Walzringe und somit der Übertragung des Drehmomentes sind kaum Grenzen gesetzt. Je nach Aufgabenstellung können problemlos Bohrungs- und Stirnseitennuten, Gewinde sowie scharfkantige Konturen im Stahlbereich angebracht werden. Es ist auch möglich, Walzringe zusätzlich auf der Welle mit hoher Kraft aufzuschrumpfen.

• Das Verbundsystem Hartmetall-Stahl ist durch das Herstellungsverfahren und die Werkstoffkombination spannungsarm, was SARACOM von ähnlichen Verbundwerkstoffen unterscheidet und den Einsatz- bereich für verschleißfeste 12"-16"-Ringe wesentlich erweitert.

Fertigung
Die feste Diffusionsverbindung der Hartmetallringe mit den Stahlträgerkörpern erfolgt durch heißisostatisches Verdichten bei 1100-1200°C. Anschließend werden die Ringe vorgedreht, fertigbearbeitet und geprüft.

Einsatz
Für den Einsatz, die Kühlung und das Nacharbeiten der Kaliber gelten die Richtlinien der vergleichbaren Voll-hartmetallringe.

Die pulvermetallurgisch gefertigte Schnellstahlwalzen SARAMET bieten eine Alternative für die mit 0,2 - 20 m/sek laufenden Zwischengerüste sowie für kritische Anwendungen wie Slit-, Winkel- und Spezialprofilwalzungen.

Für den erfolgreichen Einsatz ist ausschlaggebend, daß ein homogenes Mikrogefüge mit 1-5 mm großen kugeligen Karbiden hoher Härte vorliegt. Auf das Mikrogefüge kommt es also an, damit gleichzeitig eine relativ hohe Verschleiß- festigkeit und Zähigkeit möglich sind.

Fertigung
Gasverdüstes Pulver der unten aufgeführten Legierungen wird durch heißisostatisches Pressen (HIP-en) bei Temperaturen von 1100 - 1200° C und 1000 - 1200 bar Druck zu porenfreien Festkörpern mit idealer Karbidverteilung verdichtet.

Anschließend werden die Stahlformen abgedreht, die SARAMET Walzringe auf 50-62 HRC vergütet und die Fertigkonturen gedreht bzw.geschliffen.

Einsatz 
Der hohe Karbidvolumenanteil der SARAMET-Walzringe ist bei Einsatzhärten von 50-62 HRC ein Garant für die hohe Verschleißfestigkeit.

Durch die kugelige Form und die homogene Verteilung der 1-5 mm großen Karbide hat der Werkstoff auch eine relativ hohe Zähigkeit. Dies sind die Gründe für die Erfolge beim Heißwalzen im Geschwindigkeitsbereich von 0,2 - 20 m/sek. in Zwischengerüsten und Gerüsten mit Spezialprofilen.

Kühlung 
Aufgrund der Einsatzhärte von 50-62 HRC und der thermischen Belastung der Walzen ist eine effektive Kühlung erforderlich. Diese sollte kurz nach dem Walzkontakt der Ringe einsetzen und nach den bekannten Richtlinien der Kühlung von Hartmetall-Walzringen aufgebaut sein.

Nachbearbeitung
Die Nacharbeit der SARAMET-Walzen kann über Kopierdrehen mit Keramik- bzw. CBN-Wendeschneidplatten oder durch Schleifen mit CBN-Schleifscheiben erfolgen. Je nach Walzprogramm und Walzmenge sind Durchmesserabnahmen von 0,5 - 1,5 mm üblich.

SARAMAX ist ein mechanisches Klemmsystem, mit dessen Hilfe hochverschleißfeste Kompositwalzen für die konventionellen Zwischengerüste der Draht- und Stabstahlstraßen sowie die Fertig-gerüste der Stabstahlstraßen hergestellt werden können. 

Die Spannkraft setzt hierbei die SARAMANT-, SARACOM- oder SARAMET-Walzringe unter achsiale Druckspannungen. Falls dieser Reibschluß zur Übertragung des Walzdrehmomentes nicht ausreicht, werden die Ringe mit Stirnseitenkeilen, Bohrungskeilen oder durch Aufschrumpfen zusätzlich fixiert.

Fertigung
Das SARAMAX Klemmsystem besteht aus einer zähen Aufnahmewelle und Spann-elementen, mit denen die verschleißfesten Walzringe befestigt werden.

Unter Berücksichtigung der Gerüst-abmessungen, der Walzkräfte, der Walz-geschwindigkeit, des Walzgutes und der Kalibergröße unterbreiten wir gerne- in Abstimmung mit den Walzwerkern - einen Vorschlag bezüglich:

• Des Trägerwellen-Werkstoffes;  für einadrige Gerüste mit Walzkräften unter 20t Sphäro- oder Stahlguß- walzen, für mehradrige Gerüste und bei Walzkräften über 20t geschmiedete Stahlwellen.

• Der Drehmomentübertragung; Kaliber bis 20mm rund bzw. 32mm oval axiale Verspannung mit Reibschluß, 20-30mm Rund- bzw. 32-44 Ovalkaliber Reibschluß und Rund- oder 10-15mm tiefe Flachkeile, bei noch größeren Kalibern Reibschluß und zwei schwere Keile im Stahlbereich der SARACOM oder SARAMET Ringe.

• Des Walzringwerkstoffes; SARAMET bei 0,2-15m/sek, SARAMANT bzw. SARACOM Ringe mit einer Härte 600-700 HV30 bei2-15 m/sek und SARAMANT bzw. SARACOM mit einer Härte von 700-800 HV30 bei 4-30 m/sek Walzgeschwindigkeit.

Die Trägerwelle wird entweder vom Kunden oder von SHW vorgedreht bereitgestellt. Dann erfolgt das Schleifen der Walz-ringsitze, die Fertigung der Walzringe sowie der Spann- und Befestigungselemente und die Montage des SARAMAX Systems.

Die Walzkaliber können bei SHW oder beim Kunden auf Dreh- oder Schleifmaschinen eingearbeitet werden.

Einsatz

• Je nach Kalibergröße und Walzgut werden mit den SARAMAX Kompositwalzen 2000-15000 t/Kaliber bei 1-2mm Nacharbeit (durchmesserbezogen), gewalzt.
• Eine intensive Kühlung, die kurz nach dem Walzkontakt einsetzen soll, sowie eine korrekte Nacharbeit der Walzen sind für solche Walzleistungen erforderlich.

Vorteile des SARAMAX-Systems

• sehr einfache Montage und Demontage
• Möglichkeit der Verwendung von gebrauchten Stahl- oder Gußwalzen
• Übertragung des Walzmomentes durch Reibschluß; eine zusätzliche Sicherung mit Stirnseiten- oder Bohrungskeilen ist möglich
• Kantenschutz der empfindlichen Walzringe

Mit der Konzentration der Produktion nahtloser Rohre auf wenige Hersteller sind die Einzellose so groß geworden, daß der Einsatz hochverschleißfester Walzen auf der Basis pulvermetallurgischer Schnellarbeitsstähle und Hartmetalle immer interessanter wurde.

Fertigung
Wir bieten Rohrwalzen in pulver-metallurgisch erzeugtem SARAMET 9 und 10 sowie in den Hartmetallgüten SARAMANT VG 627, VG 61, VN 77 und VN 76 an.

Da oft nur ein kleines Volumen als Verschleißbereich genutzt wird und ein großer Teilbereich der Walzen zur konstruktiven Aufnahme und Befestigung der Ringe dient, ist der Einsatz der genannten Hartmetalle als SARACOM-Version von besonderem Interesse.

Einsatz
Unsere verschleißfesten Rohrwalzen sind für Walzgeschwindigkeiten von 1-50m/sek geeignet und können mit Keramik oder CBN-Wendeschneidplatten nachgedreht werden. 
Die Kühlung der Kaliberoberfläche sollte kurz nach dem Heißkontakt einsetzen und nach den Erfahrungswerten mit vergleichbaren Hartmetallwalzen ausgelegt sein.

Wir komplettieren unser Angebot für Warmwalzwerke durch Lieferung von:

• Führungsrollen jeglicher Bauart aus Hartmetall ( 13,5 - 30,0 % Co ); auf Wunsch auch in Titan-Legierungen
• Drall - und Treiberrollen aus Hartmetall oder PM-Stählen
• Fräßmesser aus Hartmetall ab Durchmesser 2,0 mm zur Rippenbearbeitung der Kaliber
• Spindel und Hartmetall-Gegenlager für Rippenfräsmaschinen
• Einstechwerkzeuge zum Kaliberdrehen
• Hartmetall-Wendeschneidplatten zur Bearbeitung von Walzen in Vor- und Zwischengerüsten
• Profilierwerkzeuge in Hartmetall für Gerüste der Bauart Kocks
• Hochwarmfeste Scherenmesser
• Beratung über Kühlung, Bearbeitung, Einsatz und Optimierung der Walzsysteme