Temperaturverhältnisse und Reaktionskinetik beim Ziehen und Wärmebehandeln von Draht

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Die Temperaturverhältnisse beim Ziehen und Wärmebehandeln von Draht werden mit mathematisch-analytischen Methoden auf der Grundlage der FOURIERschen Wärmeleitungsgleichung eingehend untersucht. Insbesondere wird unter den spezifischen Wärmeübergangsbedingungen zwischen Draht und Ziehdüse sowie zwischen Draht und Ziehtrommel deren thermische Wechselwirkung analysiert. Ein Näherungsverfahren zur Berechnung der Drahttemperaturen in Zugfolgen unter Berücksichtigung des Ziehdüseneinflusses wird angegeben und mit einem Beispiel zum Nassziehen stark verzinkten Stahldrahts illustriert; dabei wird u.a. gefragt, ob die Zinkschicht ggf. anschmelzen kann. Aus geschwindigkeitsabhängig gemessenen Änderungen des Drahtdurchmessers werden unter thermoelastischer Korrektur des Ziehringdurchmessers Schmierfilmdicken bestimmt. Ein neues reaktionskinetisches Werkstoffmodell, das insbesondere auch im Falle thermisch stärker instationärer Verhältnisse, also bei Kurzzeitwärmebehandlung anwendbar ist, wird vorgestellt. Dieses reaktionskinetische Modell eignet sich ausgezeichnet z.B. zur quantitativen Beschreibung von statischen Entfestigungs- und Ausscheidungsphänomenen, wie in verschiedenen Fallbeispielen der Vergleich mit Messwerten, nicht zuletzt auch im anisothermen Fall, deutlich zeigt.