<Desc/Clms Page number 1>
Kaltgewalztes Blech oder Band aus unberuhigtem Stahl und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf ein kaltgewalztes Blech oder Band aus unberuhigtem Stahl sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bleches oder Bandes. Sie befasst sich mit der Aufgabe, einem kaltgewalzten Blech oder Band aus unberuhigtem Stahl besonders gute Nichtalterungs- und Tiefzieheigen- schaften zu verleihen.
Bisher ist für kaltgewalztes Stahlblech mit guten Tiefzieh- und Nichtalterungseigenschaften ein mit
Aluminium stabilisiertes Stahlblech verwendet worden. Mit Aluminium stabilisiertes Stahlblech ist jedoch weniger gut streckbar als ein Blech aus normalem unberuhigtem Stahl, wodurch sich die Verarbeitungskosten erhöhen.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein kaltgewalztes Blech oder Band aus unberuhigtem Stahl zu schaffen, das besonders gute Tiefzieheigenschaften und eine hohe Beständigkeit gegen Alterung aufweist. Zu diesem Zwecke sieht die Erfindung eine bestimmte Zusammensetzung des kaltgewalzten Stahlbleches sowie ein besonderes Herstellungsverfahren vor, bei welchem einem als Ausgangsmaterial verwendeten, verhältnismässig billigen unberuhigtenStahl kleine Mengen bestimmter Elemente zugesetzt werden und das aus diesem Stahl erzeugte Blech oder Band nach dem Kaltwalzen einer besonderen Wärmebehandlung unterworfen wird, wobei durch diese Zusätze und die Wärmebehandlung ein unerwarteter Kombinationseffekt erzielt wird.
Es wurden eingehende Untersuchungen vorgenommen, um die günstige Wirkung kleiner Mengen der Zusätze in Kombination mit der Wärmebehandlung in bezug auf das Tiefziehvermögen und die Nichtalterungseigenschaften von kaltgewalztem Blech oder Band aus unberuhigtem Stahl zu ergründen.
Ein kaltgewalztes Blech oder Band aus unberuhigtem Stahl gemäss der Erfindung mit Nichtalterungseigenschaft und überlegener Tiefziehbarkeit ist im wesentlichen gekennzeichnet durch einen Gehalt von weniger als 0, 020go Kohlenstoff, von 0, 15 bis 0, 6rP Mangan, von 0,010 bis 0, 04calo Phosphor. von 0, 003 bis 0, 050% mindestens eines der Elemente Antimon, Wismut, Niob und Blei, und von weniger als 0, 00251o Stickstoff, wobei der Rest im wesentlichen Eisen ist. Hiebei kann der Gehalt an Kohlenstoff vorzugsweise weniger als 0, 01ífl/o und bzw. oder der Gehalt an Stickstoff vorzugsweise weniger als 0. 0010"/0 betragen.
Zur Herstellung eines solchen Bleches oder Bandes schlägt die Erfindung ein Verfahren vor, das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Stahlschmelze mit einem Gehalt von 0,020 bis 0, 150go Kohlenstoff, 0,15 bis 0, 601o Mangan, weniger als 0, 010% Phosphor, Rest Eisen, hergestellt wird, dass dieser Schmelze Phosphor und mindestens eines der Elemente Antimon, Wismut, Niob und Blei zugesetzt werden, um einen unberuhigten Stahl mit 0, 010 - 0,040go Phosphor und mindestens einem der Elemente Antimon, Wismut, Niob und Blei in einer Menge von 0, 003 bis 0, 05010 zu erhalten,
dass aus diesem unberuhigtenStahl durch das bekannte Warm- und Kaltwalzen ein Blech oder Band geformt wird und dass dieses kaltgewalzte Stahlblech oder Stahlband einem Dekarburierungs- und Denitrierungsglühen in einer Atmosphäre unterworfen wird, die eine Herabsetzung des Kohlenstoffgehaltes auf weniger als 0, 020%, vorzugsweise auf weniger
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
des Stahlbleches ungünstig beeinflussen, entfernt und gleichzeitig wird die für die Tiefziehbarkeit günstige kristallographische Orientierung im Gefüge des Stahlblechs entwickelt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger nicht beschränkender Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Beispiel l : Dieses Beispiel entspricht dem in der Tabelle 1 mit Nr. 6 bezeichneten Stahlblech.
Ein Einsatz, der hauptsächlich aus Schrott und Roheisen besteht, wird in bekannter Weise in einem Siemens-Martin-Ofen unter besonderer Bedachtnahme auf die Entphosphorung raffiniert, wobei man einen Stahl. von folgender Zusammensetzung erhält :
EMI3.1
<tb>
<tb> Chemische <SEP> Analyse
<tb> Gehalt <SEP> in <SEP> ja <SEP>
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S
<tb> 0,06 <SEP> Spuren <SEP> 0,08 <SEP> 0,008 <SEP> 0,013
<tb>
Nun wird dem geschmolzenen Stahl Ferrophosphor (mit 2Cf1/o Phosphorgehalt), metallisches Antimon undFerromangan zugesetzt und die Stahlschmelze in eine Form gegossen, wodurch man einen unberuhigten Stahlblock der nachstehend angegebenen Zusammensetzung erhält :
EMI3.2
<tb>
<tb> Chemische <SEP> Analyse
<tb> Gehalt <SEP> in <SEP> %
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> Sb
<tb> 0, <SEP> 08 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 32 <SEP> 0, <SEP> 032 <SEP> 0, <SEP> 013 <SEP> 0, <SEP> 018 <SEP>
<tb>
Dieser Stahlblock wird nach an sich bekannten Methoden durch Warm- und Kaltwalzen zu einem kaltgewalzten Stahlband mit 0, 8 mm Dicke verformt und zu einem Bund gewickelt. Der Stahlbandbund
EMI3.3
undenthält. Der Stahlbandbund wird hiebei in einem Glühofen für offene Bunde bei einer Temperatur von 7000C 40 h lang geglüht. Schliesslich wird das Stahlband einem Entzunderungswalzen unterworfen, wodurch man ein kaltgewalztes Stahlband aus unberuhigtem Stahl erhält, das ausgezeichnete Tiefzieh- und Nichtalterungseigenschaften hat, für die in Tabelle 1 unter Nr. 6 die entsprechenden Zahlenwerte angegeben sind.
Beispiel 2 : Dieses Beispiel entspricht dem in der Tabelle 1 mit Nr. 16 bezeichneten Stahlblech.
Es wird in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ein geschmolzener Stahl mit der nachstehend angeführten Zusammensetzung hergestellt :
EMI3.4
<tb>
<tb> Chemische <SEP> Analyse
<tb> Gehalt <SEP> in <SEP> %
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S
<tb> 0, <SEP> 07 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 0, <SEP> 008 <SEP> 0, <SEP> 015 <SEP>
<tb>
Diesem geschmolzenen Stahl wird Ferrophosphor (mit 20% Phosphorgehalt), metallisches Blei und Ferromangen zugesetzt, wobei man einenunberuhigtenStahlblock der folgenden Zusammensetzung erhält :
EMI3.5
<tb>
<tb> Chemische <SEP> Analyse
<tb> Gehalt <SEP> in%
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> Pb
<tb> 0, <SEP> 08 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 34 <SEP> 0,030 <SEP> 0, <SEP> 014 <SEP> 0, <SEP> 035
<tb>
Aus diesem Block wird nach der gleichen Verfahrensweise wie in Beispiel 1 ein kaltgewalztes Stahlblech mit ausgezeichneten Nichtalterungs-und Tiefzieheigenschaften hergestellt, für die in Tabelle 1
<Desc/Clms Page number 4>
die zugehörigen Zahlenwerte unter Nr. 16 angegeben sind.
In der Tabelle 1 sind die chemischen Zusammensetzungen und die mechanischen Eigenschaften von verschiedenen bekannten und von erfindungsgemäss hergestellten Stahlblechen zahlenmässig angegeben.
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
<tb>
<tb>
Tabelle <SEP> 1
<tb> Stahiblech <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9 <SEP> 10 <SEP> 11 <SEP> 12 <SEP> 13 <SEP> 14 <SEP> 15 <SEP> 16
<tb> Stahl- <SEP> normal, <SEP> normal <SEP> mit <SEP> Alu- <SEP> unberuhigt <SEP> unberuhigt <SEP> unberubigt <SEP> unberuhigt
<tb> art <SEP> unberuhigt <SEP> unberuhigt <SEP> minium <SEP> mit <SEP> Zusatz <SEP> von <SEP> mit <SEP> Zusatz <SEP> von <SEP> mit <SEP> Zusatz <SEP> von <SEP> mit <SEP> Zusatz <SEP> von
<tb> und <SEP> stabilisiert <SEP> Phosphor <SEP> und <SEP> Antimon <SEP> Phosphor <SEP> und <SEP> Wismmt <SEP> Phosphor <SEP> und <SEP> Niob <SEP> Phosphor <SEP> und <SEP> Biei
<tb> Zusäure <SEP> (gemäss <SEP> der <SEP> Erfindung) <SEP> (gemäss <SEP> der <SEP> Erfindung) <SEP> (gemäss <SEP> der <SEP> Erfindung) <SEP> ()gemäss <SEP> der <SEP> Erfindung)
<tb> Glühungs- <SEP> gewöhnlich <SEP> geglüht, <SEP> gewöhnlich <SEP> Geglüht
<tb> Behand- <SEP> geglüht <SEP> dekarb. <SEP> geglübt <SEP> Dekarburiert
<tb> lung <SEP> denitriert <SEP> Denitriert
<tb> Chemische <SEP> Zusammensetzung <SEP> C <SEP> 0,055 <SEP> 0,006 <SEP> 0,043 <SEP> 0,013 <SEP> 0,005 <SEP> 0,006 <SEP> 0,007 <SEP> 0,006 <SEP> 0,006 <SEP> 0,008 <SEP> 0,006 <SEP> 0,012 <SEP> 0,005 <SEP> 0,006 <SEP> 0,006 <SEP> 0,006
<tb> Gehalt <SEP> in <SEP> % <SEP> Mn <SEP> 0,32 <SEP> 0,33 <SEP> 0,30 <SEP> 0,33 <SEP> 0,35 <SEP> 0,32 <SEP> 0,33 <SEP> 0,33 <SEP> 0,33 <SEP> 0,34 <SEP> 0,35 <SEP> 0,31 <SEP> 0,32 <SEP> 0,32 <SEP> 0,31 <SEP> 0,34
<tb> P <SEP> 0,010 <SEP> 0,010 <SEP> 0,008 <SEP> 0,015 <SEP> 0,017 <SEP> 0,032 <SEP> 0,031 <SEP> 0,015 <SEP> 0,018 <SEP> 0,034 <SEP> 0,031 <SEP> 0,015 <SEP> 0,018 <SEP> 0,035 <SEP> 0,028 <SEP> 0,030
<tb> Al <SEP> Spuren <SEP> 0,
060 <SEP> Suren
<tb> Sb <SEP> Spuren <SEP> 0,015 <SEP> 0,030 <SEP> 0,018 <SEP> 0,015 <SEP> Spuren
<tb> Bi <SEP> Spuren <SEP> Spuren <SEP> 0,018 <SEP> 0,025 <SEP> 0,010 <SEP> 0,015 <SEP> Spuren
<tb> Nb <SEP> Spuren <SEP> Spuren <SEP> 0,010 <SEP> 0,015 <SEP> 0,009 <SEP> Spuren
<tb> Pb <SEP> Spuren <SEP> Spuren <SEP> 0,026 <SEP> 0,035
<tb> N <SEP> 0,0025 <SEP> 0,0008 <SEP> 0,0058 <SEP> 0,0014 <SEP> 0,0007 <SEP> 0,0010 <SEP> 0,0008 <SEP> 0,0009 <SEP> 0,0006 <SEP> 0,0006 <SEP> 0,0007 <SEP> 0,0013 <SEP> 0,0006 <SEP> 0,0006 <SEP> 0,0006 <SEP> 0,0006
<tb> Mechanische <SEP> Eigeschaften <SEP> R <SEP> 1,07 <SEP> 1,40 <SEP> 1,55 <SEP> 1,65 <SEP> 1,64 <SEP> 1,76 <SEP> 1,73 <SEP> 1,69 <SEP> 1,71 <SEP> 1,70 <SEP> 1,68 <SEP> 1,61 <SEP> 1,66 <SEP> 1,70 <SEP> 1,65 <SEP> 1,71
<tb> C. <SEP> C.V.
<SEP> durch- <SEP> durch- <SEP> durch- <SEP> durch- <SEP> durch-
<tb> 38,20 <SEP> 37,25 <SEP> 37,30 <SEP> 36,28 <SEP> 36,00 <SEP> ge- <SEP> ge- <SEP> 36,18 <SEP> 35,31 <SEP> ge- <SEP> ge- <SEP> 36,70 <SEP> 36,60 <SEP> 35,50 <SEP> 36,10 <SEP> gemm <SEP> zogen <SEP> zogen <SEP> zogen <SEP> zogen <SEP> zogen
<tb> El. <SEP> 45 <SEP> 51 <SEP> 47 <SEP> 49 <SEP> 48 <SEP> 47 <SEP> 46 <SEP> 48 <SEP> 47 <SEP> 46 <SEP> 46 <SEP> 49 <SEP> 46 <SEP> 47 <SEP> 49 <SEP> 47
<tb> %
<tb> Er. <SEP>
<tb>
10,20mm
<tb> T. <SEP> S. <SEP> 32,8 <SEP> 28,3 <SEP> 30,5 <SEP> 31,2 <SEP> 30,5 <SEP> 30,2 <SEP> 30,5 <SEP> 32,0 <SEP> 30,5 <SEP> 33,1 <SEP> 31,0 <SEP> 31,5 <SEP> 31,5 <SEP> 32,0 <SEP> 30,2 <SEP> 31,2
<tb> kg/mm2
<tb> Y. <SEP> P. <SEP> 26,5 <SEP> 18,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 15,7 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 16,5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 16,5 <SEP> kg/mm2
<tb> Y. <SEP> E. <SEP> 1,2 <SEP> 0,1 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,1 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,1 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,0 <SEP> 0,1 <SEP> 0,0
<tb> %
<tb> Y. <SEP> E.6 <SEP> 3,0 <SEP> 1,0 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,3 <SEP> 0,2 <SEP> 0,3 <SEP> 0,2 <SEP> 0,3 <SEP> 0,0 <SEP> 0,1 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,0 <SEP> 0,1 <SEP> 0,0
<tb> %
<tb> #Y.
<SEP> E./6 <SEP> 1,8 <SEP> 0,9 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,3 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,3 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> %
<tb> Intensität <SEP> der <SEP> 3,5 <SEP> 8,0 <SEP> 9,0 <SEP> 9,7 <SEP> 9,2 <SEP> 11,8 <SEP> 11,5 <SEP> 9,8 <SEP> 10,2 <SEP> 11,8 <SEP> 11,2 <SEP> 9,0 <SEP> 9,5 <SEP> 10,2 <SEP> 10,5 <SEP> 12,0
<tb> Röntgenatrahlen
<tb> Diffraktion
<tb> in <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 6>
In Tabelle 1 bezieht sich Nr. 1 auf ein normales unberuhigtes Stahlblech handelsüblicher Qualität, Nr. 2 bezieht sich auf ein normales unberuhigtes Stahlblech, das einer Dekarburierungs- und Denitrie- rungsglühung unterworfen worden ist, und Nr.
3 betrifft ein mit Aluminium stabilisiertes Stahlblech, wie es in grossem Ausmass zur Tiefziehverarbeitung verwendet wird. Die Nr. 4-16 beziehen sich auf kaltgewalzte unberuhigte Stahlbleche, die gemäss der Erfindung hergestellt worden sind.
Für die mechanischen Eigenschaften sind in der Tabelle 1 Zahlenangaben zusammengestellt, von denen die Symbole
EMI6.1
<tb>
<tb> R <SEP> die <SEP> plastische <SEP> Verformungsspannung,
<tb> C. <SEP> C. <SEP> V. <SEP> einen <SEP> als <SEP> Konusbecherzahl <SEP> bezeichneten, <SEP> später <SEP> näher <SEP> erläuterten <SEP> Kennwert,
<tb> El. <SEP> die <SEP> Dehnung <SEP> in <SEP> lo,
<tb> Er. <SEP> den <SEP> Tiefziehwert <SEP> nach <SEP> Erichson <SEP> in <SEP> mm,
<tb> T. <SEP> S. <SEP> die <SEP> Zugfestigkeit <SEP> in <SEP> kg/mm2,
<tb> Y. <SEP> P. <SEP> die <SEP> Streckgrenze <SEP> in <SEP> kg/mm2.
<tb>
Y. <SEP> E. <SEP> die <SEP> Streckgrenzendehnung <SEP> in <SEP> 0/0, <SEP>
<tb> Y. <SEP> E. <SEP> 6 <SEP> die <SEP> Streckgrenzendehnung <SEP> in <SEP> % <SEP> sechs <SEP> Monate <SEP> nach <SEP> der <SEP> Herstellung,
<tb> AY. <SEP> E./6 <SEP> die <SEP> Zunahme <SEP> der <SEP> Streckgrenzendehnung <SEP> im <SEP> Verlauf <SEP> von <SEP> sechs <SEP> Monaten
<tb>
angeben, während die letzte Zahl die Intensität des Spitzenwertes der Röntgenstrahlenbeugung in der
EMI6.2
-Ebeneziehbarkeit des Stahlbleches geeignete bevorzugte Orientierung angibt.
Dieser Wert R kann aus der Formel
EMI6.3
erhalten werden, in der für das Prüfstück einer Zugfestigkeitsprobe Wo die Breite vor der Spannungsbeanspruchung,
W die Breite nach der Spannungsbeanspruchung, to die Dicke vor der Spannungsbeanspruchung, t die Dicke dieses Prüfstückes nach der Spannungsbeanspruchung angeben.
Je grösser der Wert R ist, desto kleiner ist die Verringerung der Dickenabmessung bei der Verformung und desto grösser die Verformung in Breitenrichtung.
Daraus folgt, dass Stahlblech mit einem grossen R-Wert ausgezeichnete Tiefzieheigenschaften hat. weil normalerweise beim Tiefziehen der Bruch infolge einer Halsbildung bzw. Einschnürung durch Verringerung der Dicke des Bleches auftritt. Bei der Ermittlung des R-Wertes ist es schwierig, eine genaue Bestimmung der Verkleinerung der Abmessung eines Prüfstückes in Dickenrichtung durchzuführen. Es wurde daher die Vergrösserung der Messlänge des Zugfestigkeitsprobekörpers mittels eines elektronischen Zugspannungsmessers gemessen und die mittlere Breite des Prüfstückes festgestellt.
Unter der Voraussetzung, dass sich das Volumen des Prüfstückes bei der Verformung nicht ändert, kann der Wert Rnachder Formel
EMI6.4
worin 10 die Länge des Prüfstückes vor der Zugbeanspruchung und 1 die Länge des Prüfstückes nach der Zugbeanspruchung bedeuten, aus
EMI6.5
errechnet werden.
Bei Ausführung der Messung nach der vorstehend erläuterten Methode können nur kleine Bestimmungsfehler auftreten. Für die Messungen werdenprüfstücke (Nennlänge 50 mm) nach japanischer Industrienorm (JIS Nr. 5) verwendet, und der R-Wert wird bei 155o Dehnung bestimmt. Da der R-Wert von der Richtung, in welcher dasPrüfstück auf Zug belastet wird, abhängt, wird die Messung in drei Richtungen, nämlich in
<Desc/Clms Page number 7>
der Walzrichtung (Messwert RL)'unter 450 schräg zur Walzrichtung (MesswertR) und unter 900 (quer) zur Walzrichtung (Messwert Rc) vorgenommen und aus diesen drei Messwerten der Mittelwert R nach der Formel
EMI7.1
errechnet.
Die japanische Industrienorm (Japanese Industrial Standard, abgekürzt Jais) Z-2249, die sich auf die sogenannte Konusbecherprobe bezieht, ist kürzlich veröffentlicht worden. Bei diesem Konusbechertestist es möglich, einStahlblech ohneFaltenbildung und ohne Anwendung eines Druckes auf einen Prüfstückhalter zu ziehen, vorausgesetzt, dass der genaue Durchmesser des Prüfstückes ausschliesslich unter Bezugnahme auf die Blechdicke gewählt worden ist. Die Wirkung des Biegens und Gegenbiegens, die einen wesentlichen Faktor beim Ziehen eines zylindrischen Bechers darstellt, ist beim Konusbechertest von geringer Bedeutung. Bei diesem Test wird ein Stempel mit halbkugelförmigem Ende verwendet, dessen Profilradius etwa 5-10mal so gross wie die Dicke des verwendeten Probebleches ist.
Die Bewertung der Ziehfähigkeit wird aus dem Durchschnittsmass des Durchmessers des Randes des Konusbechers beim Auftreten des Reissens abgeleitet. Da der Durchmesser des Probestückes ausschliesslich durch die Bleckdicke festgelegt ist, kann der Test einfach und rasch ausgeführt werden.
Das Prinzip der Prüfung ist in Fig. 1 der Zeichnungen erläutert. Ein kreisförmiges Probestück wird waagrecht in eine konische Matrize eingelegt und mit einem geeigneten Stempel tiefgezogen, bis der Boden des Bechers reisst. Zu den in Fig. 1 bezeichneten Massen sind in Tabelle 2 besondere Werte angegeben.
Die Lochdurchmesser werden so gewählt, dass beim Eindringen des Bechers in die Matrizenöffnung kein Plätten des Bleches erfolgt. Die Probestücke sollen vorher gereinigt und geschmiert werden. Die Ziehgeschwindigkeit ist dann tatsächlich ohne Bedeutung.
Die Konusbecherprüfung nach der japanischen Industrienorm Z-2249 wird mit einem in den Zeichnungen dargestellten Werkzeugsatz für eine Konusbecherprüfung ausgeführt. In den Zeichnungen zeigt Fig. l die Anordnung eines Werkzeugsatzes für die Konusbecherprüfung im Axialschnitt, die Fig. 2 und 3 stellen zwei verschiedene Probestücke dar, die bei der Konusbecherprüfung aufgerissen sind, und Fig. 4 zeigt ein Probestück, das ohne Bruch vollkommen zu einem Becher gezogen worden ist.
Der Konusbecherwert (C. C. V.) ist durch den Zahlenwert (in mm) des Durchmessers des Randes des
EMI7.2
Stahlblech hat. Die Form des in Fig. 4 dargestellten, ohne Aufreissen vollständig tiefgezogenen Bechers ist mit einem Stahlblech mit sehr hoher Tiefziehbarkeit erhalten worden. In diesem Fall wird kein Konusbecherwert erhalten. In Tabelle 1 ist hiefür bei den betreffenden Proben die Angabe"durchgezogen" eingesetzt.
Um Konusbecherwerte für Stahlbleche mit bestimmten Dickenabmessungen zu erhalten, müssen besondere Werkzeuge verwendet werden, deren Abmessungen in der japanischen Industrienorm Z-2249 angegeben sind. In Tabelle 2 sind eine Reihe solcher Abmessungen zusammengestellt. Die in Tabelle 1 zusammengestellten C. C. V.-Werte sind bei Messungen ermittelt worden, die beim Prüfen von Stahlblech mit 0, 8 mm Dicke bei Verwendung des Werkzeugsatzes der Type 17 nach Tabelle 2 durchgeführt worden sind. In Tabelle 3 sind die Mindeststandardwerte zur Angabe der Ziehbarkeit von nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Stahlblechen verschiedener Dicke zusammengestellt.
<Desc/Clms Page number 8>
Tabelle 2
EMI8.1
<tb>
<tb> Dicke <SEP> der <SEP> Prüfscheibe <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> exkl. <SEP> 0,8 <SEP> - <SEP> exkl. <SEP> 1,0 <SEP> - <SEP> exk. <SEP> 1,3 <SEP> - <SEP> ink.
<tb> mm <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> 1,0 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> 1,6
<tb> Werkzeug-Type <SEP> 13 <SEP> 17 <SEP> 21 <SEP> 27
<tb> Scheibendurchmesser
<tb> d <SEP> mm <SEP> 36 <SEP> 50 <SEP> 60 <SEP> 78
<tb> Scheitel-Kegelwinkel
<tb> des <SEP> Werkzeuges <SEP> eo <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 60
<tb> Durchmesser <SEP> der <SEP> Mattizenöffnung <SEP> d <SEP> mm <SEP> 14,60 <SEP> 19, <SEP> 95 <SEP> 24,40 <SEP> 32, <SEP> 0
<tb> Abrundungsradius <SEP> der
<tb> Matrize <SEP> r <SEP> d <SEP> mm <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP> 4,0 <SEP> 6,0 <SEP> 8,0
<tb> Kugelradius <SEP> dl <SEP> d1 <SEP> d.
<SEP> dl
<tb> rp <SEP> mm <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP>
<tb> Stempeldurchmesser
<tb> du <SEP> mu <SEP> 12,70 <SEP> 17, <SEP> 46 <SEP> 20,64 <SEP> 26,99
<tb>
EMI8.2
8, d, r., r undd,Tabelle 3
EMI8.3
<tb>
<tb> Blechdicke <SEP> Werkzeugtype <SEP> C. <SEP> C. <SEP> V.-Wert <SEP> für <SEP>
<tb> mm <SEP> nach <SEP> JIS <SEP> erfindungsgemässe <SEP> Bleche
<tb> 0,6 <SEP> 13 <SEP> 26, <SEP> 40 <SEP> oder <SEP> weniger
<tb> 0,7 <SEP> 13 <SEP> 26, <SEP> 40 <SEP> oder <SEP> weniger
<tb> 0, <SEP> 8 <SEP> 17 <SEP> 37, <SEP> 30 <SEP> oder <SEP> weniger
<tb> 0,9 <SEP> 17 <SEP> 37, <SEP> 42 <SEP> oder <SEP> weniger
<tb> l, <SEP> 0 <SEP> 21 <SEP> 44, <SEP> 82 <SEP> oder <SEP> weniger
<tb> 1,2 <SEP> 21 <SEP> 45, <SEP> 12 <SEP> oder <SEP> weniger
<tb>
Eine Reihe von Festigkeitsprüfungen, wie Dehnung, Zugfestigkeit,
Streckgrenze und Streckgrenzendehnung, sind an Prüfstücken Nr. 5 mit einer Nennlänge von 50 mm gemäss der Definition nach JIS durchgeführt worden. Ein Erichson-Bechertest wurde unter Verwendung eines Druckstempels mit einem Radius von 10 mm ausgeführt.
Wie aus den in Tabelle 1 angegebenen Werten für R und für die Spitzenwerte der Röntgenstrahlendiffraktion in der (111)-Ebene ersichtlich ist, ist die kristallographische Orientierung in den Blechen aus unberuhigtem Stahl gemäss der Erfindung, die in der Tabelle mit den Nr. 4-16 bezeichnet sind, von der Orientierung in einem Blech aus einem normalen unberuhigten Stahl verschieden.
So ist bei dem bekannten unberuhigten Stahl der Spitzenwert der Röntgenstrahlenbeugung in der (111) -Ebene klein, und dieser Spitzenwert ist auch bei einem Blech, das aus einem normalen unberuhigten Stahl hergestellt worden ist, der durch Glühen dekarburiert und denitriert worden ist, relativ klein. Im Vergleich damit ist die Häufung der kristallographischen Hauptorientierung in der (111)-Ebene bei einem Blech aus unberuhigtem Stahl gemäss der Erfindung grösser.
Die Intensität des Spitzenwertes der Röntgenstrahlenbeugung in der (111)-Ebene bei mit Aluminium stabilisiertem Stahl ist grösser als bei einem bekannten unberuhigten Stahl, aber kleiner als bei einem Stahlblech nach der Erfindung. Die oben erwähnten Beziehungen gehen noch deutlicher aus den in der Tabelle 1 zusammengestellten R-Werten hervor. Aus dieser Tabelle ist erkennbar, dass handelsüblicher unberuhigter Stahl von allen Beispielen den kleinsten R-Wert hat, dass der R-Wert von dekarburiertem und denitriertem unberuhigtem Stahl grösser ist und dass mit Aluminium stabilisierter Stahl den grösstenR-Wert
<Desc/Clms Page number 9>
von bekannten Stählen hat.
Aus der Tabelle 1 ist aber auch ersichtlich, dass der R-Wert von erfindungsgemässen Blechen mindestens gleich gross wie oder grösser als der R-Wert von Blech aus mit Aluminium stabilisiertem Stahl ist.
Für den Fall, dass die (lll)-Ebene mit der Walzoberfläche zusammenfällt, kann die Tatsache, dass
EMI9.1
verschiebung nur in der (ll1) -Ebene erfolgt und wenn diese (lll)-Ebene parallel mit der Walzoberfläche liegt, so ergibt sich durch mathematische Untersuchung, dass die Zugspannung in Richtung der Blechebene grösser wird als in der Dickenrichtung.
Aus der Tabelle 1 ist ersichtlich, dass alle erfindungsgemässen Stahlbleche gute Konusbecherzahlenwerte aufweisen und insbesondere Probestücke der mit den Nr. 6,7, 10,11 und 1-6 bezeichneten Stahlbleche ohne Aufreissen zu einem Becher durchgezogen werden können.
Aus den vorstehenden Erläuterungen geht hervor, dass Phosphor und Antimon, Wismut, Niob oder Blei die Tiefzieheigenschaften von Stahlblech günstig beeinflussen. In der Praxis müssen jedoch so häufig Gegenstände mit verschiedenen kompiiziertenformen durch Pressen hergestellt werden, dass dem Stahlblech nicht nur eine hochgradige Tiefziehbarkeit, sondern auch eine grosse Streckverformbarkeit (stretch formability) verliehen werden muss. Als charakteristische Werte für die Angabe der Streckverformbarkeit werden allgemein die Dehnung (El.) und der Erichson-Wert (Er.) angeführt.
EMI9.2
Als Prüfwert zur Definition der Alterungseigenschaft ist die Zunahme der Dehnung bei der Streckgrenze nach einer sechs Monate langen Lagerdauer angegeben worden. Wie aus Tabelle 1 deutlich ersichtlich ist, kann bei den erfindungsgemässenStahlblechen eine Zunahme der Dehnung entweder kaum beobachtet werden oder sie ist so klein wie bei einem mit Aluminium stabilisierten Stahlblech, das für eine gute Nichtalterung bekannt ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und kann in Einzelheiten noch verschiedenartig abgewandelt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kaltgewalztes Blech oder Band aus unberuhigtem Stahl mit Nichtalterungseigenschaft und hervorragender Tiefziehbarkeit, gekennzeichnet durch einen Gehalt von weniger als 0, 020go Kohlenstoff, von 0, 15 bis 0, 6eo Mangan, von 0,010 bis 0, 040go Phosphor, von 0,003 bis 0, 050go mindestens eines der Elemente Antimon, Wismut, Niob und Blei, und von weniger als 0, 0025calo Stickstoff, wobei der Rest im wesentlichen Eisen ist.
EMI9.3