DE2408388A1

DE2408388A1 - Unter verdrehen gezogener draht sowie verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2408388A1
Application number: DE19742408388
Authority: DE
Inventors: Arthur L Geary
Original assignee: Brunswick Corp
Current assignee: Brunswick Corp
Priority date: 1973-02-21
Filing date: 1974-02-21
Publication date: 1974-09-05
Also published as: BE811396A; FR2218399B3; CA1020373A; US3883371A; FR2218399A1; JPS5024150A; GB1466342A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Verbesserung der Torsionseigenschaften von Metallen sowie auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfestigung von Metallen, wobei sich die Erfindung insbesondere auf Metalldrähte bezieht, die überlegene Torsionsfestigkeiten oder Torsionsfließgrenzen besitzen, und ferner auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steigerung der Torsionsfestigkeit bzw. der Torsionsfließgrenze von Metallen.

Das Verdrehen von Drähten zur Ausbildung eines Seiles ist eine in der Draht- bzw. Seilherstellung gebräuchliche Arbeitsweise, wobei es auch bekannt ist. eine Vielzahl von "verdrehten Drähten durch ein Ziehwerkzeug zu ziehen. In der US-Patentschrift 2 250 610 ist bereits vorgeschlagen vjorden, einen einzelnen Draht durch ein Ziehwerkzeug oder eine Vielzahl von Ziehwerkzeugen hindurchzuziehen und dabei

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den Draht unter Aufbringung einer Gegenspannung zu verdrehen. Außerdem wird eine Verbesserung" der Korrosionsbeständigkeit von Federwerkstoffen aus rostfreiem Stahl in der QiB-PS 722 427 beschrieben. Die Ausscheidung von Karbiden in rostfreiem Stahl ist der US-PS 2 549 468 zu entnehmen, während ein Verfahren zur Steigerung der Zugfestigkeit bei einer Sonderausführung eines rostfreien 18-8-Stahles der US-PS 2 795 519 zu entnehmen ist. Dem Problem hochfester rostfreier Draht- und Banderzeugnisse aus Legierungen auf Eisen-, Chrom-, Nickelbasis ist ein Aufsatz von M.N. Reavskaya gewidmet, der in der Zeitschrift "Steel in the U.S.S.H." erschienen ist. Ein Verfahren zur Wärmebehandlung eines modifizierten Werkzeugstahls mit 5% Chrom ist auf den Seiten 420 bis 428 in der Zeitschrift ¹¹TEANSACiPIONS OF THE ASM" (1962) erörtert. Spezielle Ziehwerkzeuge, Walzen und Vorrichtungen zur Veränderung der Festigkeitseigenschaften von Metallen sind den US-Patentschriften 300 741 j 1 525 730; 1 749 671; 1 967 487; 367 733; 3 038 592 und 3 158 258 zu entnehmen. Somit sind in der Tat unter Einschluß der obengenannten eine Vielzahl verschiedener Vorschläge unterbreitet worden, um Bandmaterialien oder Drähte aus Metall mechanisch mit der Zielsetzung zu bearbeiten, die Zugfestigkeitseigenschaften dieser Erzeugnisse zu verbessern. Die Fähigkeit von Metalldraht, Drehmomente zu übertragen (Torsionsfestigkeit), wie diese bei Federn erforderlich ist, ist jedoch von großer Bedeutung. Obgleich ein lebhaftes Interesse daran besteht, die Torsionsfestigkeit von für solche Erzeugnisse verwendeten Drähten zu steigern, ist dieses Problem im Stand der Technik noch nicht gelöst worden.

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Verbesserung der Torsionsfestigkeit von Metallen und ferner mit einer neuartigen und vorteilhaften Verwendung eines zweiphasig aufgebauten Metalls mit verbesserten Torsionseigenschaften, die

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mit Hilfe eines an einer neuartigen Vorrichtung entwickelten Verfahrens erzielt werden. Die Erfindung beschäftigt sich nicht lediglich mit dem Problem gesteigerter Torsionsfestigkeiten sondern löst dieses Problem, so daß Metalldrähte mit . verbesserter Torsionsfestigkeit erzielbar sind, die zur Herstellung von Federn, Drehmomentübertragungseinrichtungen usw. mit überlegenen Gebrauchseigenschaften verwendet werden können.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Werkstoff sowie ein aus diesem Werkstoff hergestelltes Erzeugnis zu schaffen, welches eine gesteigerte Torsionsfestigkeit oder Torsionsfließgrenze besitzt, ohne daß dabei die Zugfestigkeit spürbar beeinflußt wird. Dabei besteht ein Teil der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Torsionsfestigkeit oder Torsiossfließgrense von Metallen und insbesondere von Drähten verbesserbar ist.

Diese Aufgabe wird im Hinblick auf einen anisotropisch aufgebauten zweiphasigen Metallwerkstoff mit einem kaltverformten metallographischen Feingefüge mit einer gleichmäßigen Faserstruktur in schraubenförmiger Anordnung gegenüber der Längsachse des Werkstoffes und einem Anteil an einer der beiden Hiasen. von wenigstens 15% erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer gegebenen Querschnittsverminderung die Torsionsfestigkeit oder Torsionsfließgrenze des einer Einschnürung und einer Torsionsbeanspruchung unterworfenen Werkstoffe^ größer ist als die Torsionsfestigkeit oder Torsionsfließgrensse des lediglich einer Einschnürung unterworfenen Werkstoffes und daß die Zugfestigkeit oder Streckgrenze des lediglich siner Einschnürung unterworfenen Werkstoffes gleich oder größer ist als die,Zugfestigkeit oder Streckgrenze des einer Einschnürung und einer Torsionsbeanspruchung unterworfenen Werkstoffes.

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Erfindungsgemäß kann dieser Werkstoff definiert sein durch die Beziehungen: T-^T und S^ > S . , in welchen ^Tct Ckg/mm ) für die Torsionsfestigkeit oder Torsionsfließgrenze des in der Kälte auf eine x-prozentige Querschnittsverminderung durch Einschnürung und Torsionsbeanspruchung verformten Werkstoffes steht und dieser Werkstoff mit et bezeichnet ist: und T (kg/mm ) für die Torsionsfestigkeit oder Torsionsfließgrenze des gleichen Materials steht, das in der Kälte auf eine x-prozentige Querschnittsverminderung allein durch Einschnürung verformt ist und dieser Werkstoff mit c bezeichnet ist; und in welcher S^ (kg/mm ) für die Zugfestigkeit oder Streckgrenze des Werkstoffes et

und S_ (kg/mm ) für die Zugfestigkeit oder Streckgrenze des Werkstoffes c steht, wobei in dem Werkstoff ein Anteil von wenigstens 15% an der härteren der beiden Phasen vorliegt.

Im Hinblick auf die angestrebte Schaffung eines Verfahrens zur Steigerung der Torsionsfestigkeit von Metalldraht wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß der Draht in der Kälte bis zu einer wenigstens 75%iC©n Querschnittsverminderung gezogen wird und daß der Draht im wesentlichen innerhalb des reduzierenden Bereiches des Ziehwerkzeuges verdreht wird, während er sich im plastisch deformierbaren Zustand befindet.

Im Hinblick auf eine Schraubenfeder aus Metalldraht, bei welcher wenigstens ein Teil des Feingefüges schraubenförmig gegenüber der Drahtachse ausgerichtete längliche oder gestreckte lasern besitzt und die schraubenförmige Ausrichtung den gleichen Richtungssinn aufweist wie die schraubenförmige Federwindung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß die von der Feder bei Belastung in Richtung ihre:? maximalen Widerstandskraft gespeicherte mechanische Energie wenigstens

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um 2y/o größer ist als bei einer Feder aus einem vergleichbaren, jedoch keine länglichen oder gestreckten schraubenförmigen fasern aufweisenden Metall.

Zur Herstellung eines länglichen Metallstabes mit verbesserten Torsionsfestigkeitseigenschaften in einer vorbestimmten Richtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Stab so weit in der Kälte reduziert wird, daß ein Teil des Feingefüges längliche oder gestreckte Fasern aufweist und daß die gestreckten Fasern plastisch im reduzierende! Bereich des Ziehwerkzeuges durch gleichzeitiges Verdrehen und Reduzieren des Stabes derart verformt werden, daß die gestreckten Fasern gedehnt und die gedehnten Fasern schraubenförmig im Hinblick auf die Längsachse des Stabes ausgerichtet werden.

Im Hinblick auf die angestrebte Vorrichtung zum Steigern der Torsionsfestigkeit oder Torsionsfließgrenze von Metalldraht wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch ein um eine Längsachse drehbares Joch, eine im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des Joches drehbare, in dem Joch gehaltene Haspel, von welcher ein aufgewickelter Draht abspulbar ist, ein Ziehwerkzeug, dessen reduzierender Bereich parallel mit der Drehachse ausgerichtet ist, Einrichtungen, mit deren Hilfe das Joch drehbar ist, während von der Haspel abgespulter Draht durch das Ziehwerkzeug läuft und durch eine Einrichtung, mit deren Hilfe ein plastisches Verdrehen des Drahtes nach dem Austritt aus dem Ziehwerkzeug verhinderbar ist.

Gegenstand der Erfindung ist somit die durch Tordierung hervorgerufene Verfestigung eines zweiphasigen Metallwerkstoffes. Ein Anwendungsgebiet für das durch Tordierung verfestigte Material liegt auf dem Gebiet der Federherstellung, da die erfindungsgemäß hergestsllten Federn eine gesteigerte Fähig-

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keit zur Speicherung mechanischer Arbeit besitzen. Die Erfindung schlägt Verfahren und Arbeitsweisen zur Steigerung der Torsionsfestigkeit von zweiphasigen Metallwerkstoffen vor. Außerdem offenbart sie eine Vorrichtung, mit deren Hilfe die Steigerung der Torsionsfestigkeit mittels einer neuartigen Anordnung von Maschinenteilen erzielbar ist.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß mit ihrer Hilfe die Dauerfestigkeit von extrem hochfesten rostfreien Stählen, wie diese der US-PS 3 698 963 zu entnehmen sind, verbesserbar ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. Ί eine Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Draht und die bei der in Pig. 1 gezeigten Ausfuhrungsform verwendete Zieheinrichtung.

Die Erfindung betrifft in bevorzugter V/eise einen zweiphasigen Metalldraht, der entweder kaltverformt, geglüht und kaltverformt oder geglüht worden ist, um wenigstens eine der beiden Phasen in länglicher, fasernartiger Gestalt zu erhalten. Der Draht wird rodann zusätzlich gezogen und gleichzeitig in dem Reduzierabschnitt eines Ziehwerkzeuges verdreht, wodurch der Draht im Vergleich mit einem Draht gleichartiger Zusammensetzung und Verformung, der nicht im Ziehwerkzeug gedreht wurde, eine gesteigerte Verdrehfestigkeit aufweist.

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Zusätzlich ist gefunden worden, daß die Zugfestigkeit eines derartigen, im Ziehwerkzeug verdrehten Materiales im wesentlichen die gleiche oder eine geringfügig niedrigere ist, wenn zum Vergleich ein ähnlicher, aber nicht im Ziehwerkzeug verdrehter Draht herangezogen wird.

Vor dem Verdrehen kann dem Metalldraht durch Ziehen, Ausschmieden im Gesenk, Walzen, Glühen, Gießen uaw.eine faserartige Struktur erteilt werden, in welcher das kristalline Feingefüge eine längliche faserartige Ausrichtung erhält, die der Richtung der Drahtachse parallel ist. Diese primäre Faserbildung kann entweder in einer oder in beiden Phasen eines zweiphasigen Materials auftreten. Während des Verdrehvorganges im Ziehwerkzeug wird der Draht durch einen Ziehstein gezogen, welcher den Durchmesser des Drahtes lediglich im Be&uzierhereieh des Ziehsteines verringert oder durch plastische Verformung einschnürt. Zur gleichen Zeit wird der Draht vor seinem Eintritt in das Ziehwerkzeug derart verdreht, daß lediglich demjenigen Drahtabschnitt, der in dem Reduzierbereich, des Ziehwerkzeuges plastisch verformt wird, beim Verlassen des Ziehwerkzeuges eine bleibende Verdrehung erteilt wird. Mit anderen Worten hat sich überraschender Weise herausgestellt, daß die Gesamtverdrehung des Drahtes im wesentlichen in dem plastischen Bereich innerhalb des Reduzierbereiches des Ziehwerkzeuges erfolgen muß, da andernfalls der Draht über seine Länge unstabile, zu viel und zu wenig verdrehte Abschnitte aufweist. Es wird angenommen, daß der durch Verdrehung im Ziehwerkzeug auftretende Effekt eine Folge davon ist, daß sich der Drahtwerkstoff in dieser definierten Fläche im Zustand plastischer Verformung oder Einschnürung befindet.

Außerdem beschäftigt sich die Erfindung mit einem Verfahren zur Verbesserung der Verdrehfestigkeit und insbesondere der

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der Torsions-Bruchfestigkeit eines zweiphasigen Metalldrahtes. Nachdem einem Metalldraht eine faserartige Struktur erteilt worden ist, wird der Draht auf einer Spule angeordnet, die innerhalb eines sich drehenden Joches angeordnet ist, welches dem Draht eine Verdrehung erteilt, während dieser abgespult oder abgehaspelt wird. In dem Maße, wie der Draht abgehaspelt wird, läuft er durch ein Ziehwerkzeug, welches den Querschnitt des Drahtes vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 his 25% reduziert, wobei ein bevorzugter Reduzierungsbereich zwischen 10 und 20% liegt. Der Querschnitt des Drahtes wird in dem reduzierenden Bereich des Ziehwerkzeuges reduziert, wobei der Draht gleichzeitig verdreht wird. Der schraubenförmige Verdrehungsoder Steigungswinkel liegt zwischen etwa 5 und 60° und liegt vorzugsweise zwischen etwa 40 und 50°. Die Verdrehung wird in dem Draht gleichfalls in dem reduzierenden Bereich des Ziehwerkzeuges hervorgerufen, während der Drahtwerkstoff plastisch fließt. Wenn der Draht aus dem Ziehwerkzeug austritt, so verhindern eigens dafür vorgesehene Feststellwalzen eine zu große oder zu kleine Verdrehung, so daß der Draht gleichförmig verdreht ist und über seine Länge keine instabilen Abschnitte ausgebildet sind, wurden instabile Bereiche auftreten, so wäre örtlicher Bruch die Folge. Der Vorgang des Ausbildens der Faserstruktur hängt von der Art des verwendeten Materials ab und kann bei Metallen auftreten, welche eine diffusionslose Umwandlung erfahren. Diese kann durch Kaltverformung oder durch Umwandlung bei kontrollierter Diffusion erfolgen, die durch eine Wärmebehandlung hervorgerufen wird. Als Beispiele für Werkstoffe mit zwei Phasen, wobei die eine Phase härter ist als die andere und diese durch eine diffusionslose Umwandlung hervorgerufen worden ist, seien die folgenden genannt»

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—Q—

1· ß-Titan mit einer weichen ß-Phase und einer härteren ω-Phase;

2. ß-Zirkon mit einer weichen ß-Phase und einer härteren «-Phase;

3. rostfreie 18-8-Stähle mit einer weichen Austenit-Phase und einer härteren Hartensit-Phase; und

4·) ^Uran mit einer weichen ^"-Phase und einer harten ^Strich-Phase.

Als Beispiele von Diffusionsumwandlungen, wobei zwei Phasen existieren, seien die folgenden genannti 1. mittlere und 2. hochgekohlte Stähle mit einer weichen Ferrit-Phase und einer härteren Perlit-Phase;3· Silber-Kupferlegierungen mit einer weichen Silber-Phase und einer härteren Kupfer-Phase; 4. Silber-Nickel-Legierungen mit einer weichen Silber-Phase und einer härteren Nickelphasej und 5· Aluminium-Beryllium-Legierungen mit einer weichen Aluminium-Phase und einer härteren Beryllium-Phase.

Alternativ wird auch davon ausgegangen, daß andere Wege zum Hervorrufen einer faserartigen Struktur in Drahtwerkstoffen herangezogen werden können, die nicht auf Kaltverformung und Wärmebehandlung beruhen. So kann auch mit einer richtungsmäßig gesteuerten Erstarrung gearbeitet werden. Diese Arbeitsweise kann benutzt werden, um eine schraubenförmige IP.aserstruktur zu erzeugen.

Es ist gefunden worden, daß ein rostfreier 18-8-Stahl wie nach der US-PS 3 698 963» der nicht nur kaitverformt wurde, sondern während des letzten Stiches im Ziehwerkzeug unter Verdrehung gezogen worden ist oder unter Verdrehung gezogen und dann endgültig in einem Pertigstich reduziert worden ist, infolge der schraubenförmigen Ausbildung der faserartigen Martensit-Phase eine verbesserte Ziehbarkeit, eine verbesserte Dauerfestigkeit und eine verbesserte Bruchfestigkeit besaß,

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Mit anderen Worten kann somit durch Kombination der erfindungsgemäßen Lehre mit der Lehre der US-PS 3 698 963 nicht nur die Zugfestigkeit des rostfreien 18-8-Stahls auf mehr

als 281,2 kg/mm gesteigert werden, sondern es können sein Ziehvermögen* seine Dauerfestigkeit und seine Bruchfestigkeit beträchtlich erhöht werden, wodurch dieser hochfeste rostfreie Stahl einen verbesserten Feder-Werkstoff darstellt.

Beim Arbeiten mit dem rostfreien 18-8-Stahl hat sich herausgestellt, daß bei Yolumenanteilen von Martensit von weniger als 50% die bleibenden Spannungen und die auf der Torsions-Vorspannung beruhende Verfestigung in erster Linie das Verfestigungsverhalten steuern, welches eine Folge der Verdrehung ist. Es hat sich auch herausgestellt, daß bei Volumenanteilen an Martensit von mehr als 50% die Orientierung der härteren Phase einen starken Einfluß auf das Veifestigungsverhalten ausübt, welches eine Folge der Verdrehung ist. Eine auf der Orientierung beruhende Verfestigung ist nicht nur am rostfreien 18-8-Stahl zu beobachten, sondern tritt bei allen zweiphasigen Metallen auf. Bei Metallen nach Art des rostfreien 18-8-Stahles und in der Tat bei allen zweiphasigen Metallen ist folgendes zu beobachten: Ist erst einmal eine geeignete Festigkeit oder ein Basisbereich an Festigkeit erzielt, was entweder durch thermo-mechanische Behandlung, Kaltverformung oder durch Wärmebehandlung erreicht sein kann, so führt das Verdrehen des Drahtes oder des Stabmaterials zu einer Steigerung der ursprünglichen Verdrehungsfestigkeiten. Dieses ist eine Folge davon, daß der faserartigen in et al Io graphischen Feinstruktur des Metalldrahtes eine schraubenförmige Ausrichtung im Hin- blick auf die Drahtachse erteilt wird. Es ist gefunden worden, daß wenigstens 15% der härteren der beiden Phasen notwendigerweise in dem Draht vorliegen müssen, da andernfalls

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nur eine geringe Verdrehungsverfestigung auftritt. Soll ein rostfreier 18-8-Stahl durch Torsion verfestigt werden, so hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß der Draht wenigstens 20% Martensit enthält. Palis strikt in der Kälte gezogen werden soll, so hat es sich bei den diffusionslos umwandelnden Materialien, wie einem rostfreien Stahl, als vorteilhaft herausgestellt, wenigstens eine 75%ige Kaltverjbrmung oder eine 75%ige Querschnittsreduktion durch Kaltverformung hervorzurufen, die dem Material vor der Ausführund des Verdrehungsvorganges zu erteilen ist· Der Vorgang des Verdrehens im Ziehwerkzeug kann einen einzelnen oder eine Vielzahl von Reduktionsstichen von 5 bis 30% umschließen, wobei die Reduktion vorzugsweise mit 10 bis 20% je Stich ausgeführt wird, während der Draht dabei gleichzeitig verdreht wird.

Pern er kann im Anschluß an die Verdrehung ein abschließender Pormgebungsstich vorgenommen werden, bei welchem der Querschnitt des Drahtes um etwa 10% oder weniger und vorzugsweise um 5% oder weniger reduziert'wird. Obgleich das Ziehen im Ziehwerkzeug das bevorzugte Kaltverformungsverfahren für den Draht darstellt, können andere Verfahren oder Kombinationen der vorstehend erwähnten Verfahren mit Nutzen angewendet werden.

Außer in Gestalt eines Drahtes kann das durch Torsion zu verfestigende Material auch in Gestalt eines Stabes , eines Bandes, eines dünnen Plachbandes, eines Halbflachbandes, eines Rohres oder in jeder regelmäßigen oder unregelmäßigen Gestalt vorliegen. Als Beispiele für regelmäßige Gestalten seien die quadratische, die kreisförmige, die hexagonale, die I-förmige und die H-förmige Gestalt genannt, während als Beispiele unregelmäßiger Gestaltungen die C-förmige, die winkelförmige und eine Gestalt genannt seien, in welcher eine Symmetrieachse vorliegt. Die obenangegebenen Bei-

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spiele beziehen sich auf die Gestalt des Querschnittes. Es können alle dem Fachmann bekannten Verfahren angewendet werden, bei denen im Verformungsbereich gleichzeitig eine Einschnürung und eine Verdrehung auftreten.

In allen Fällen hat es. sich als erforderlich herausgestellt, daß ein längliches, faserartiges Feingefüge vorliegt, so daß die Fasern während des Verdrehungsvorganges in ihrer Länge durch den Ziehvorgang sowohl als durch den Verdrehvorgang vergrößert werden. Somit besitzt die faserartige Feinstruktur des im Ziehwerkzeug verdrehten Drahtes eine Ausrichtung, in welcher die Fasern schraubenartig im Hinblick auf die Drahtachse gewickelt sind und wobei die Fasern eine größere länge besitzen ' als vor der Verdrehung.

Es hat sich herausgestellt, daß es mit Hilfe einer Veränderung der Glühtemperaturen beim rostfreien 18-8-Stahl vor der Kaltverformung möglich ist, die Stabilität des rostfreien Stahls im Hinblick auf die Martensit-Austenit-Umwandlung zu steuern und die Verdrehungsfestigkeits-Eigenschaften zu beeinflussen, die mit Hilfe des Verdrehens im Ziehwerkzeug erzielt werden. Es ist möglich, die Härte der abschließend ausgebildeten Martensit-Phase des roßtfreien i8-8-Stahles zu beeinflussen, welche bei der Kaltverformung und der Verdrehung ausgebildet ist. Es ist auch gefunden worden, daß der Kohlenstoffgehalt einen Einfluß auf die Härte des Martensits ausübt, wenn das Material derart im Ziehwerkzeug verdreht wird, daß die Torsionsfestigkeit mit dem Kohlenstoffgehalt des rostfreien 18-8-Stahls zunimmt.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Ein Joch 52 mit einer hinteren Stabilisierungswelle .51 und einer vor-

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deren rohrförmigen Welle 55 ist mit Hilfe von Lagerungen 53 gehalten. Eine Antriebsmaschine ^O, bei welcher es sich um einen Motor mit veränderbarer Drehzahl handeln kann, ist mit der hinteren Welle 51 des Joches 52 mit Hilfe einer Welle 50a gekoppelt und erzeugt eine Drehbewegung des Joches 52. Das Joch 52 enthält eine Abwiekelspule oder Haspel 54-» die einen Kern 56 und Seitenflansche 58 besitzt. Die Haspel 54· ist schwenkbar in den Flanschplatten 59 "befestigt, welche einen Teil des Joches 52 bilden. Die Haspel 54- ist mit aufgewickeltem Metalldraht 40 umwickelt. An einem Ende der Haspel 54- ist eine einstellbare Rutschkupplung 62 vorgesehen, die für eine geeignete Gegenspannung im Draht 4-0 sorgt. Das vordere Jochteil 55 dient gleichfalls als Drahtführung. Die Haspel 54· ist angenähert senkrecht zur Drehachse des Joches 52 angeordnet, welche durch die Mittellinie der Wellen 51 und 55 definiert wird, so daß der Draht 40 von der Haspelspule 54- in axialer Ausrichtung mit der Achse des Ziehwerkzeuges 70 abwickelbar ist. Eine Verdrehungssperre 80 ist so dicht wie möglich am Ausgangsende 71 des Ziehwerkzeuges 70 angeordnet. Diese Verdrehungssperre dient dazu, jegliche Verdrehung in dem Draht zu unterbinden, nachdem der Draht durch das Ziehwerkzeug 70 hindurchgetreten ist. Die Sperre 80 enthält wenigstens ein Paar federbelasteter Räder 82, die den Draht während des Zieh- und Verdrehungsvorganges fest eingespannt halten.Viele Werkstoffe, wie Gummi, Kunststoff und Metall können mit Erfolg verwendet werden, wobei jedoch der Werkstoff für die Räder und die darauf einwirkende Federkraft von der Art des zu ziehenden Drahtes und seiner·Härte abhängig ist. Nachdem der Draht 40 durch die Verdrehungssperreinrichtung 80 hindurchgetreten ist, wird er auf herkömmliche Weise auf einer Aufwickelhaspel 84 aufge\vickelt. Die Rollen oder Walzen 82 der Verdrehungs-Gperreinrichtung 80 dienen dazu, den Draht 40 an einer weiteren Verdrehung nach dem Verlassen des Ziehwerkzeuges 70 zu hin-

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dem, wodurch die Verdrehung auf die Reduktionszone des Werkzeuges 70 "beschränkt wird und dienen gleichzeitig dazu, das Auftreten einer unstabilen Zone zwischen dem Ausgangsende 71 des Ziehwerkzeuges 70 und der Aufwickelhaspel 84 zu verhindern. Beim Drahtzug muß das Ziehwerkzeug geschmiert werden und demzufolge leistet es keinen hinreichenden Widerstand im Hinblick auf die Verhinderung von Verdrehungen in dem Bereich zwischen dem Ziehwerkzeug 70 und der Aufwickelhaspel 84·. Selbst wenn die Aufwickelhaspel dielt an das Austrittsende des Ziehwerkzeuges 70 gebracht wird, tritt das Problem des Verdrehens noch immer auf, da sich unstabile Bereiche teilweise rund um die Aufwickelhaspel 84- ausbilden können, in welchen dann ein weiteres Verdrehen stattfinden kann. Ohne die Rollen oder Walzen 82 der Verdrehungs-Sperreinriehtung tritt eine ungleichförmige Verdrehung im Draht auf, die zu einem unbefriedigenden Erzeugnis führt.

In Fig. 2 ist ein Teilbereich des Drahtes 40 gezeigt, der gerade durch einen im Schnitt teilweise gezeigten Bereich des Ziehwerkzeuges 70 hindurchtritt. Das Ziehwerkzeug 70 enthält einen Einführungsabschnitt 74-, einen reduzierenden Bereich 72,in welchem der Draht in seinem Durchmesser verringert und gleichfalls verdreht wird, und einen Austrittsabschnitt 76. Am einlaufenden Drahtabschnitt 4-1 sind schematisch dargestellte Fasern 42 gezeigt, die parallel zur Achse des Drahtes 40 verlaufen. Wenn der reduzierte und verdrehte Abschnitt 43 aus dem Ziehwerkzeug 70 austritt, so erscheinen die verdrehten und gedehnten Fasern, die ursprünglich mit dem Bezugszeichen 42 bezeichnet waren, als Fasern 44, die schraubenförmig im Hinblick auf die Achse des Drahtes 40 ausgebildet sind. In dem reduzierenden Bereich 72 des Ziehwerkzeuges 70 sind diese gedehnten Fasern 42 verdreht worden, was durch die Faser-Zwischenform 45 zum Ausdruck gebracht wird. Somit ergibt sich, daß zur gleichen Zeit parallele Fasern

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in schraubenförmig angeordnete Fasern umgewandelt werden, wenn der Draht 40 durch da3 Ziehwerkzeug gezogen wird, in welchem die plastische Verformung sowohl die Querschnitts« Verminderung und die Verdrehung oder Torsion gestattet. Obgleich die Verdrehung durch das senkrecht zur Spule 54 rotierende Joch 52 aufgebracht wird, ist zu beachten, daß die Faserlinien auf dem Draht nicht verdreht oder schraubenförmig gewickelt werden, bis der Draht in den reduzierenden Bereich 72 des Ziehwerkzeuges ^O eintritt und in demselben plastisch verformt wird. Somit treten die Verringerung des Durchmessers und die Verdrehung zur gleichen Zeit innerhalb des reduzierenden Bereiches des Ziehwerkzeuges auf.

Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Abwickelhaspel, die lineare Abzugsgeschwindigkeit des gezogenen Drahtes vom Ausgangsende des Ziehwerkzeuges und der äußere Verdrehungs- oder Steigungswinkel des Drahtes sind voneinander abhängige Größen des Zieh-Verdrehungsverfahrens. Zum Erzielen einer spezifischen Anzahl von Wicklungen je 25»4 mm (Wicklungen je Zoll) ist eine Vielzahl von Kombinationen von Umdrehungsgeschwindigkeiten der Abwickelspule sowie der Ziehgeschwindigkeit möglich.

Bei dem beschriebenen einstufigen Verfahren zur Verdrehung von Draht sind alle Verdrehungen des Drahtes dahingehend zu verstehen, daß eine einheitliche Verdrehung in dem Draht hervorgerufen wird, die im wesentlichen innerhalb des reduzierenden Bereiches des Ziehwerkzeuges erfolgt. Die Verdrehung wird in Wicklungen je Längeneinheit angegeben, wobei als Längeneinheit von 25,4 mm, d.h. von 1 Zoll, ausgegangen ist. Die Größe "Wicklungen je Zoll" wird im folgenden als WPZ bezeichnet und wird bestimmt, nachdem der gezogene und verdrehte Draht aus dem Ziehwerkzeug ausgetreten ist. Beim Ziehen von Draht besteht die zur Bestimmung der dem Draht erteilten Verdrehung gebräuchliche Arbeitsweise darin, daß die Drehzahl je Minute des die Spule verdrehenden Kopfes oder Joches 52 und die Drehzahl Je Minute der Aufwickelhaspel 84

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bestimmt v/erden. Der Durchmesser der Haspel 84 ist leicht zu ermitteln, so daß die lineare Geschwindigkeit des das Ziehwerkzeug verlassenden Drahtes leicht berechnet werden kann. Die aufgebrachte Verdrehung stellt den Quotienten aus der Drehzahl je Minute und der linearen Geschwindigkeit (Soll je Minute) des austretenden Drahtes dar. Dabei ist davon ausgegangen, daß die gesamte, dem Draht erteilte Verdrehung im wesentlichen innerhalb des Ziehwerkzeuges aufgebracht worden ist und daß kein Schlupf in dem Ziehwerkzeug auftritt.

Bei Verdrehungsvorgängen, die in mehreren Schritten oder Stufen ablaufen, wird dem Draht zunächst mit Hilfe des Ziehwerkzeuges eine anfängliche Verdrehung erteilt, welcher dann ein oder mehrere Einzel-Verdrehungsschritte folgen, die nach Wunsch wiederholt werden können.

Das obenerwähnte mehrfache oder stufenweise Verdrehen gestattet ein Verdrehen im Ziehwerkzeug mit größeren Steigungswinkeln bei großen Drahtgeschwindigkeiten, da je Stich oder Schritt eine kleinere Rotation und eine kleinere Verdrehung möglich sind. Der während des Verdrehungsvorgängeß erzielte Verdrehungswinkel kann entweder durch WPZ (Wicklungen je Zoll) oder durch den Steigungswinkel^i angegeben werden. Diese beiden Parameter stehen untereinander in folgender Beziehung:

Tan (f- = 2 TTr χ (WPZ) .

In dieser Formel bedeutet r den Drahtdurchmesser und O^ den Steigungswinkel an der Drahtoberfläche gegenüber der Drahtachse und WPZ die Anzahl von Wicklungen je Zoll (25,4 mm).

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Bei einem Steigungswinkel von 4-5° ist WPZ dem Draht-oder Stabdurchmesser d'umgekehrt proportional, d.h.

WPZ = _2

-Tf d

Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen lediglich zur Erläuterung der Erfindung, die keinesfalls auf die gegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.

Beispiel I

Ein rostfreier 18-8-Stahldraht mit einem Durchmesser von 6,5278 mm,bestehend aus 0,08% Kohlenstoff, 1,58% Mangan, 0,67 % Silicium, 8,9% Nickel, 18,02% Chrom, Rest Eisen wurde bei 1038 C mit einer Geschwindigkeit von 2 Sekunden je 25»4yU , d.h. je tausendstel Zoll geglüht. Der Draht wurde auf einen Durchmesser von 1,6256 mm in der Kälte verformt, was einer 93»8%igen Reduktion der Querschnittsfläche, bezogen auf den ursprünglichen Durchmesser von 6,5278 mm entsprach. Es wurden die folgenden physikalischen Eigenschaften gemessen:

WPZ Verdrehfestig- Zugfestigkeit

(Wicklungen keit _P P

je Zoll) (kg/mm ) (kg/mm )

0 93,51(c)* 182,81 (c)*

2,5 102,65(ct)** 177,16 (et)**

5 I27,97(ct)** 176,07 (et)**

* (c) Werkstoffreduktion allein durch Einschnürung **(ct) Werkstoffreduktion durch Einschnürung und Verdrehung.

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Beispiel II

Ein. rostfreier 18-8-Stahldraht mit einem Durchmesser von 6,5278 mm und der chemischen Zusammensetzung nach Beispiel I wurde bei 982⁰C mit einer Geschwindigkeit von 2 Sekunden je 25,4-/U geglüht. Der Draht wurde in der Kälte verformt auf Durchmesser von 2,8956 mm, 2,3114· mm, 1,6256 mm und 1,5240 mm, was Querschnittsverminderungen gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser von 6,5278 mm um 80%, 87,3%, 93,8% und 94,5% entsprach. Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden bei den jeweiligen Durchmessern ermittelt.

Durch- WPZ Kaltver- Verdreh- Zugfestigmesser formung festigkeit keit

^(mm) W (kg/mm²) (kg/mm²)

2,8956 O 80 85,07 Cc) 175,03 (c)

2,8956 3 93,8 96,32 (et) 170,11 (et)

2,3114- O 87,3 78,04 (c) 204-,6O (c)

2,3114 3,5 95,4 100,54 (et) 184,91 (et)

1,6256 O 93,8 97,73 (c) 218,63 (c)

1,6256 5 97,8 108,98 (et) 210,9 (et)

1,5240 0 94,5 104,76 (c) 208,12 (c)

1,5240 4,5 97,1 118,83 (et) 196,9 (et)

Beispiel III

Ein rostfreier 18-8-Stahldraht mit einem Durchmesser von 6,5278 mm und einer chemischen Zusammensetzung nach Beispiel I wurde bei 1066°C mit einer Geschwindigkeit von 2 Sekunden je 25,4/u geglüht. Der Draht wurde in der Kälte auf 2,3114 mm und 1,6256 mm verformt, was Querschnittsverminderungen in Besug auf den ursprünglichen Durchmesser von 6,5278 mm von

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87,6% und 93,8% entsprach. Bei den einzelnen Durchmessern wurden die folgenden physikalischen Eigenschaften gemessen!

Durch	WPZ	Kaltver	Verdreh-	Zugfestig
messer		formung	festigkeit	keit ο
(mm)		(%)	(kg/mrn^)	(kg/mm )
2,5114	O	87,6	78,75 (c)	196,15 (c)
25114	1,8	92,6	98,45 (et)	180,72 (et)
25114	5,5	95,4	106,16 (et)	181,42 (et)
1,6256	O	95,8	100,54 (c)	198,51 (c)
Λ,6256	5	97,8	120,23 (et)	194,02 (et)
Beispiel	17

Ein hochgekohlter und warmebehandelter Stahldraht, enthaltend 0,88% Kohlenstoff, 0,57% Mangan, 0,008% Phosphor, 0,012% Schwefel, 0,210% Silicium, Rest Eisen wurde in der Kälte auf einen Durchmesser von 2,8956 inm verformt. Die folgenden physikalischen Eigenschaften wurden ermittelt:

WPZ Steigungs- Verdrehfestig- Zugfestigkeit

winkel keit _{P P}

(Grad) (kg/mni ) (kg/nroi )

0 0 84,57 (c) 151,85 (c)

2 56 87,89 (et) 145,52 (et)

2,5 42 94,21 (et) 109,68 (et)

Die in "den Beispielen I, Il und III wiedergegebenen physikalischen Eigenschaften des rostfreien 18-8-Stahles zeigen deutlich, daß die Verdrehfestigkeit erheblich gesteigert wird, wenn der lediglich eingeschnürte Draht der Verdrehung im Ziehwerkzeug unterworfen wirde, während die nichtverdrehten

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Proben eine beträchtlich niedrigere Verdrehfestigkeit erhielten. Die Zugfestigkeit der verdrehten Proben wurde im Vergleich mit den nichtverdrehten Proben herabgesetzt, was zu erwarten war. Diese Beispiele zeigen auch, daß das Ausmaß der Verdrehung nicht sehr groß sein muß, um eine beträchtliche Steigerung der Verdrehungsfestigkeit hervorzurufen. Somit ergibt sich, daß die Verdrehung des Drahtes im Ziehwerkzeug offensichtlich zu einer Verbesserung der physikalischen Eigenschaften dieser Drähte führt, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn diese Drähte später einer Torsionsueanspruchung ausgesetzt werden.

Soweit in den vorstehenden Tafeln Angaben über die Kaltverformung (%) enthalten sind, schließen diese eine Kaltverformung der Oberfläche ein, die auf die Verdrehung im Ziehwerkzeug zurückgehen.

■Bei diesen Beispielen zeigte sich, daß die Verdrehfestigkeit der Drähte bis zu 50% größere Werte erbrachte als bei Versuchen, bei denen in einer Richtung geprüft wurde, die der Torsions-Vorspannung oder der Verdrehung entgegengerichtet war. Bei jedem Beispiel wurde bestimmt, daß der Volumenanteil an Martensit mehr als ^>0% ausmachte und daß das Material mehr als 0,06 Gew.-% an Kohlenstoff enthielt. Demzufolge besaß die Orientierung der härteren Phase, nämlich des Martensits, einen starken Einfluß auf das Verfestigungsverhalten des Materials. Dieses konnte erwartet werden,da es sich bei allen zweiphasigen Materialien als charakteristisch herausgestellt hatte, daß die härtere der beiden Phasen einen starken Einfluß auf das Verfeetigungsverhalten des Metalls ausübte, wenn diese in Volumenanteilen von 50$ oder mehr vorhanden war. Die wärmebehandelten und kaltgezogenen hochgekohlten Proben des Beispiels IV bestätigen, daß das Merkmal der Steigerung der Verdrehfestigkeit bei allen zweiphasigen Metallen vorliegt und daß der Mechanismus, Kaltver-

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formung und/oder Wärmebehandlung nur von der Art des su verwendenden Metalls abhängt.

Wird ein Draht mit gesteigerter Verdrehfestigkeit zu Federn verarbeitet, so hat sich herausgestellt, daß die Feder eine gesteigerte Fähigkeit zur Energiespeicherung besitzt. Diese vergrößerte Fähigkeit zur Energiespeicherung in den Federn konnte erwartet werden und ergibt sich aus dem im folgenden beschriebenen Beispiel V.

Beispiel V

Ein rostfreier 18-8-Stahldraht, enthaltend 0,077% Kohlenstoff, 0,82% Mangan, 0,023% Phosphor, 0,025% Schwefel, 0,54% Silicium, 18,32% Chrom, 9,34% Nickel, 0,23% Molybdän, 0,11% Kobalt, Rest Eisen, wurde zu einer Anzahl von Federn verarbeitet. Einige der gemessenen physikalischen und mechanischen Eigenschaften dieser Federn sind im folgenden zusammengestellt:

Federbe- Draht- Kaltver- WPZ Federdurch- wirksame zeichnung größe formung messer Windungen (mm) (%) (mm)

A 0,8229 85 0 10,92 6

B 0,8229 85 1 10,92 6

C 0,8229 85 4,5 10,92 6

D 0,8229 85 9 10,92 6

Die aufgespeicherte Energie oder der Arbeitsinhalt einer jedwn Feder wurde gemessen und der prozentuale Anstieg des Arbeitsinhaltes ergab sich wie folgt:

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a) Feder B zeigte einen 3Λ%±£βη Anstieg über Feder A

b) Feder C zeigte einen 38%igen Anstieg über Feder A

c) Feder D zeigte einen 66%igen Anstieg über Feder A·

Aus Beispiel V ist deutlich zu erkennen, daß die Verdreheigenschaften unter Einschluß der Standfestigkeiten erheblich gesteigert werden können, wenn das Verdrehen im Ziehwerkzeug auf alle hier angesprochenen zweiphasigen Metalle angewandt wird, zu denen die extrem hochfesten rostfreien 18-8-Stähle zählen, die Festigkeiten von 281,2 kg/mm und mehr besitzen.

Das hat zur Folge, daß die herkömmliche Federfertigungstechnologie auf die vorstehend genannten Federn nicht angewandt werden kann, da die Biegefestigkeit in einem großen Ausmaße die Festigkeitsverhältnisse' herkömmlichen Federmaterials übersteigt.

Wenngleich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung vorstehend beschrieben worden sind, sind dem Fachmann im Rahmen des Erfindungsgedankens mannigfaltige Abwandlungen und Veränderungen im Hinblick auf die Zusammensetzung der Metalle möglich. So kann das Verfahren des Verdrehens im Ziehwerkzeug dahingehend geändert werden, daß die Walz-, Schmiede- oder Gießvorgänge ersetzt werden und kann ferner die beschriebene Maschineneinrichtung im Rahmen des Erf-indungsgedankens abgewandelt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Anisotropisch aufgebauter zweiphasiger Metallwerkstoff mit

a) einem kaltverformten metallographischen Feingefüge mit einer gleichmäßigen Faserstruktur in schraubenförmiger Anordnung gegenüber der Längsachse des Werkstoffes und

b) einem Anteil an einer der beiden Phasen von wenigstens

dadurch gekennzeichnet , daß bei einer gegebenen Querschnittsverminderung

1 · dis Torrdonsfestigkeit oder Torsionsfließgrenze des einer Einschnürung und einer Torsionsbeanspruchung unterworfenen Werkstoffes größer ist als die Torsionsfestigkeit oder Torsionsfließgrenze des lediglich einer Einschnürung unterworfenen Werkstoffes, und

2. die Zuggrenze des lediglich einer Einschnürung unterworfenen Werkstoffes gleich oder größer ist als die Zugfestigkeit oder Streckgrenze des einer Einschnürung und einer Torsionsbeanspruchung unterworfenen Werkstoffes.

2. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei ihm um ein Metall handelt, in welchem eine diffueionslose gesteuerte Umwandlung auftritt.

3. Werkstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall einer oder mehrerer der folgenden Gruppen

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a) rostfreier 18-8-Stahl,

b) ß -Titan

c) ß-Zirkonlegierungen, und

d) ^-Uranlegierungen

angehört.

4. Werkstoff nach Anspruch Λ, dadurch gekennzeichnet , daß als Material ein Metall dient, in welchem eine Umwandlung unter gesteuerter Diffusion erfolgt.

5· Werkstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Metall einer oder mehrerer der folgenden Gruppen

a) mittlerer Kohlenstoffstahl,

b) hochgekohlter Stahl,

c) Silber-Eupfer-Legierungen,

d) Silber-Nickel-Legierungen, und

e) Aluminium-Beryllium-Legierungen

entstammt.

6. Werkstoff nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß der Steigungswinkel des faserartigen Feingefüges zwischen 5 und 60° liegt.

7· Werkstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß der Steigungswinkel des faserartigen Peingefüges zwischen 40 und 50° liegt.

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8. Werkstoff nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Torsionsfestigkeit oder Torsionsfließgrenze des eingeschnürten und verdrehten Materials, gemessen in Richtung des Steigungswinkels, größer ist als die Torsionsfestigke.it oder Torsionsfließgrenze des Materials, gemessen in einer dem Steigungswinkel entgegengesetzten Richtung.

9· Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß seine Zusammensetzung derjenigen des rostfreien 18-8-Stahls entspricht und daß wenigstens 20% Martensit im Gefüge vorhanden sind.

10. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Material die Gestalt eines Drahtes besitzt.

11. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Material die Gestalt eines Rohres besitzt.

12. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Material die Gestalt eines Bandes besitzt.

13· Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Material eine regelmäßige Querschnittsgestalt besitzt.

14·. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Material eine unregelmäßige Querschnittsgestalt besitzt.

15· Verfahren zur Steigerung der Torsionsfestigkeit von Metalldraht, dadurch gekennzeichnet , daß

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1. der Draht in der Kälte bis zu einer wenigstens 75%ißen Querschnittsverminderung gezogen wird, und

2. der Draht im wesentlichen innerhalb des reduzierenden Bereiches des Ziehwerkzeuges verdreht wird, während sich der Draht im plastisch deformierbaren Zustand befindet.

16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine Wicklung je Zoll Längen, inheit des Dralites vorgenommen wird.

17· Verfahren nach Anspruch 15» dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Verdrehungs- oder Steigungswinkel zwischen 1 und 4-5° liegt.

18. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet , daß ein Draht aus einem rostfreien 18-8-Stahl bearbeitet vrird.

19· Anisotropisch aufgebauter sweiphasiger Metallwerkstoff, gekennzeichnet durch die Beziehungen

a) T . ^ T ;

^c — et
in welchen

*0 ^S~ ^k "„4-J

1. T^ (kg/mm ) für die Torsionsfestigkeit oder Torsionsfließgrenze des in der Kälte auf eine x-prozentige Querschnittsverminderung durch Einschnürung und Torsionsbeanspruchung verformten Werkstoffes steht und dieser werkstoff mit et bezeichnet ist;

2. T (kg/mm"") für die Torsionsfestigkeit oder Torsionsfließgrenze des gleichen Materials steht, welches in der Kälte auf eine x-prozentige Querschnittsverminderung allein durch Einschnürung νerformt ist und

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dieser Werkstoff mit c bezeichnet istj

3. S_C£ (kg/mm ) für die Zugfestigkeit oder Streckgrenze des Werkstoffes et und

4·. S„ (kg/mm ) für die Zugfestigkeit oder Streckgrenze des Werkstoffes c steht,

und durch einen Anteil von wenigstens 15% der härteren der beiden Phasen im Werkstoff.

20. Werkstoff nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß als Material ein rostfreier 18-8~Stahl dient und daß die härtere Phase aus Martensit besteht.

21. Schraubenfeder aus Metalldraht, bei welcher wenigstens ein Teil des Feingefüges schraubenförmig gegenüber der Drahtachse ausgerichtete, längliche Fasern besitzt und die schraubenförmige Ausrichtung den gleichen Richtungssinn besitzt wie die schraubenförmige Federwindung, dadurch gekennzeichnet , daß die von der Feder bei Belastung in Richtung ihrer maximalen Widerstandskraft gespeicherte mechanische Energie wenigstens um 25% größer ist als bei einer Feder aus einem vergleichbaren, jedoch keine länglichen oder gestreckten schraubenförmige Fasern aufweisenden Metall.

22. Feder nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Federwerkstoff ein rostfreier 18-8-Stahl dient.

23- Verfahren zum Herstellen eines länglichen Metallstabes mit verbesserten Torsionsfestigkeitseigenschaften in einer vorbestimmten Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß

1. der Stab so weit in der Kälte reduziert wird, daß ein Teil des Feingefüges längliche oder gestreckte Fasern aufweist, und daß

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2. die gestreckten Pasern plastisch im reduzierenden Bereich des Ziehwerkzeuges durch gleichzeitiges Verdrehen und Reduzieren des Stabes derart verformt werden, daß die gestreckten Fasern gedehnt und die gedehnten Fasern schraubenförmig im Hinblick auf die Längsachse des Stabes ausgerichtet werden.

24-. Vorrichtung zum Steigern der Qbrsionsfestigkeit oder Torsionsfließgrenze von Metalldraht, gekennzeich net durch

a) ein um eine Längsachse drehbares Joch (52),

b) eine im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des Joches (52) in dem Joch gehaltene Haspel (54-), von welcher ein aufgewickelter Draht (40) abspulbar ist,

c) ein Ziehwerkzeug (70)» dessen reduzierender Bereich (72) parallel mit der Jochachse ausgerichtet ist,

d) Einrichtungen (50,51), mit deren Hilfe das Joch (52) drehbar ist, während von der Haspel (54) abgespulter Draht (4-0) durch das Ziehwerkzeug (70) führbar ist, und durch

e) eine Einrichtung (80,82), mit deren Hilfe ein plastisches Verdrehen des Drahtes (40) nach dem Austritt aus /lern Ziehwerkzeug (70) verhinderbar ist.

25· Vorrichtung nach Anspruch 24-, dadurch g e k e η η ζ e i -c h η e t , daß die Einrichtungen, mit deren Hilfe das Joch drehbar ist, eine Antriebsmaschine (50) enthalten.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24-, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einrichtung (80,82) dicht

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an der ausgangsendigen Seite (71) des Ziehwerkzeuges (70) Hollen (82) angeordnet sind, mit deren Hilfe ein weiteres Verdrehen des Drahtes (40) verhinderbar ist.

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