<Desc/Clms Page number 1>
Tiefziehstahlblech und Verfahren zu seiner Herstellung
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
und(111)-Ebene des Eisenkristalls parallel zur Walzebene orientiert ist, zur Erzielung der Tiefziehbarkeit bei Stahlblechen am besten geeignet ist.
Ein unberuhigtes Stahlblech mit einem Kristallaggregatgefüge dieser Art konnte jedoch bisher mit den üblichenHerstellungsmethoden für kaltgewalzte Stahlbleche niemals zufriedenstellend erzeugt werden, und infolgedessen konnte auch bei solchen Blechen eine gute Tiefziehbarkeit nicht erzielt werden.
Es wurde nun gefunden, dass beim Kaltwalzen und Entkohlungsglühen der für die Tiefziehbarkeit des Stahlbleches nachteilige Kohlenstoffgehalt auf einen Mindestwert herabgesetzt werden kann, wobei das (lll)-Eisenkristallgefüge durch das Wachstum der Kristallkörner während der Dekarburierung entwickelt wird. Dieses (lll)-Eisenkristallgefüge stellt dann die Hauptorientierung des Kristallgefüges des kaltgewalzten und ausgeglühten Stahlbleches dar und ergibt eine Verformungsanisotropie, die für die Tiefziehverarbeitung günstig ist. Auf diese Weise kann einem unberuhigten Stahl eine gute Tiefziehqualität verliehen werden.
Bei dem beschriebenen Entkohlungsglühen tritt jedoch die Neigung zu einem ausserordentlichen Kristallkornwachstum auf, und ein Stahlblech mit grobem Kristallkorn neigt beim Verarbeiten durch Pressen zur Ausbildung von Oberflächenfehlern. Wenn Oberflächenschäden vermieden werden sollen, soll die Kristallkorngrössenzahl nach A. S. T. M. im Bereich von 8,0 bis 10,0 liegen.
Um das Wachstum der Kristallkörner zu regeln, wurde zuerst in Betracht gezogen, die Glühdauer so zu überwachen, dass das Entkohlungsglühen beim Auftreten eines ausserordentlichen Kristallkornwachs- tums unterbrochen werden kann ; es wurde aber festgestellt, dass diese Verfahrensweise in der Praxis nicht durchführbar war, weil hiebei der Kohlenstoffgehalt eines Stahlblecherzeugnisses auf einem relativ hohen Wert verbleibt, was eine beträchtliche Ungleichmässigkeit der Qualität des Produktes zur Folge hat.
Es wurde dann zweitens versucht, beim Glühen eine relativ niedrige Temperatur (600-800 C) einzustellen und das Stahlerzeugnis längere Zeit dieser Temperatur auszusetzen, doch konnte bei dieser Verfahrensweise, obwohl das ausserordentliche Kristallkornwachstum bis zu einem bestimmten Grad wirksam verhindert werden konnte, die Entkohlung nicht in so zufriedenstellender Weise vor sich gehen, um eine verstärkte Tiefziehbarkeit zu erreichen. Es wurde dann in Betracht gezogen, dass die Reaktion, bei der ein unerwünschtes ausserordentliches Kristallkornwachstum stattfindet, durch das Entfernen des Kohlenstoffs und damit aber auch seiner Verbindungen bewirkt wird, die ein Wandern der Korngrenzen verhindern ; es wurde deshalb, drittens, entschieden, ein anderes Element zuzusetzen, das ein Wandern der Korngrenzen verhindert.
Sauerstoff, Selen und Schwefel aus der Gruppe Vlb des Periodensystems sind als solche Elemente bekannt, die die vorgenannte erwünschte Wirkung ausüben können. Von diesen Elementen bewirkt Sauerstoff das Entstehen nichtmetallischer Einschlüsse, welche die Dehnbarkeit beeinträchtigen, und Schwefel bildet ein für die Metallverarbeitung ungünstiges Sulfid. Hingegen erleichtert Selen die Regelung des Kornwachstums während des Entkohlen, es beeinträchtigt die Verarbeitung nicht und ergibt eine ausgezeichnete Tiefziehbarkeit. Ferner ergibt Selen im Vergleich zu dem in mit Aluminium beruhigtem Stahl enthaltenen Aluminium, das eine verschlechternde Wirkung auf die Dehnungsverarbeitbarkeit aus- übt, eine gute Dehnbarkeit.
Bei umfangreichen Untersuchungen wurde festgestellt, dass der Kohlenstoffgehalt des bei der Stahlerzeugung zuerst hergestellten Stahlblockes im Bereich von 0,02 bis 0, 100/0 liegen muss, um die gewünschte Qualität des Endproduktes zu erhalten. Wenn der Kohlenstoffgehalt niedriger als der untere Grenzwert des vorstehend angegebenen Bereiches ist, dann nimmt der Sauerstoffgehalt so stark zu, dass die Stahlqualität durch das Vorhandensein nichtmetallischer Einschlüsse stark verschlechtert wird. Wenn anderseits der Kohlenstoffgehalt höher als der obere Grenzwert ist, so wird zur Ausführung des später beschriebenen Entkohlungsglühens eine unwirtschaftlich lange Zeitdauer benötigt.
Mangan kann in einer Menge von 0, 20 bis 0, 60% enthalten sein, was die Normalmenge in handels- üblichem unberuhigtem Stahl darstellt. Ferner kann, wie bereits erwähnt, dem Stahl zugleich mit Selen Phosphor zugefügt werden, doch soll, wenn Phosphor zugesetzt wird, der geschmolzene Stahl vorher bei seiner Herstellung fast vollständig bis auf weniger als 0, 010% Phosphor entphosphorisiert werden. Wenn ein Phosphorzusatz erfolgt, soll das fertige Stahlprodukt zwischen 0,010 und 0, 040% dieses Elementes enthalten.
Der vorstehend angegebene Phosphorgehalt ist nicht nur von Einfluss auf die Entwicklung des (111) -Kristallgefüges im Stahlblech, sondern er verhindert auch eine Verminderung der Zugfestigkeit.
Ausserdem verleiht er dem Stahlblech eine überlegene Tiefziehbarkeit.
Wenn der Phosphorgehalt unter der unteren Grenze liegt, ist seine Wirkung kaum feststellbar, während bei einem höheren Gehalt als dem oberen Grenzwert die Dehnbarkeit des Blechmaterials herabgesetzt wird.
<Desc/Clms Page number 3>
Wie später noch näher erläutert wird, hat ein Stahlblech, das die beiden Elemente Phosphor und Selen enthält, eine bessere Tiefziehbarkeit als ein Blech, dem nur Selen zugesetzt worden ist.
Es wurde ferner festgestellt, dass eine günstige Wirkung des Phosphors auf die Tiefziehbarkeit von Stahlblech nur dann deutlich feststellbar wird, wenn der Phosphor dem geschmolzenen Stahl erst zugesetzt wird, nachdem dieser bei seiner Herstellung zunächst erst entphosphorisiert worden ist. Phosphor, der bereits ursprünglich im Ausgangsmaterial vorhanden war, wirkt nicht in der angegebenen Weise.
Eine theoretische Erklärung für diese Erscheinung ist bisher nicht bekannt, doch ist aus den später folgenden Tabellen klar erkennbar, dass hinsichtlich der Tiefziehbarkeit zwischen Stahl mit Selenzusatz
EMI3.1
hergestellt, sodann wird dem Inhalt jeder Giesspfanne oder Giessform Selen oder Selen und Phosphor zugesetzt, um einen Block aus unberuhigtem Stahl zu erhalten. Hiebei wird keine wie immer geartete Desoxydationsbehandlung angewendet.
Bei der Erfindung sollen die Verunreinigungen, ausser den bereits besonders angeführten Elementen, auf so kleine Mengen wie möglich herabgesetzt werden.
Der so hergestellte Stahlblock wird nun einer Reihe von üblichen Arbeitsvorgängen, wie Verformen zu Brammen, Heisswalzen, Beizen und Kaltwalzen unterworfen. Dann wird das kaltgewalzte Stahlblech einem Entkohlungsglühen unterworfen, um den Kohlenstoffgehalt des Stahlbleches auf weniger als 0, 02%, vorzugsweise auf weniger als 0, 010/0. herabzusetzen. Bei einer beträchtlichen Verminderung des Kohlenstoffs entwickelt sich allmählich das (111)-Kristallgefüge, wodurch die Tiefziehbarkeit und die Verformungsanisotropie verbessert werden. Der Typ des verwendeten Glühofens ist nicht besonders kritisch, jedoch erweist sich ein Ofen zum Glühen offener Bunde sowohl hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit als auch hinsichtlich der Qualität des Erzeugnisses als am günstigsten.
Die Glühtemperatur soll vorzugsweise im Bereich von 600 bis 8000C liegen. Wenn die Glühtemperatur zu niedrig ist, so beeinflusst die zur Entkohlung erforderliche lange Glühdauer die Tiefziehbarkeit in ungünstiger Weise. Wenn die Glühtemperatur zu hoch ist, dann tritt ein ausserordentliches Wachstum der Kristallkörner auf, so dass es schwierig ist, ein Erzeugnis mit gleichmässiger Qualität zu erhalten. Vorzugsweise soll die Glühtemperatur im Bereich von 650 bis 7500C liegen, um bei entsprechender Regelung der Kristallkorngrösse eine besonders gute Tiefziehbarkeit zu erzielen.
Die Zusammensetzung der Gasatmosphäre beim Glühen kann eine beliebige entsprechend den bekannten Dekarburierungszusammensetzungen sein. Weiters kann auch eine Kombinationsatmosphäre angewendet werden. Eine befriedigende Entkohlungsatmosphäre kann aus Wasserstoff mit einer kleinen Menge von Wasser bestehen. Die Glühatmosphäre kann auch Stickstoff enthalten, was vom wirtschaft-
EMI3.2
EMI3.3
stens 0, 0015"/0 verringert wird.
Beispiel : Einzelheiten der Herstellung des erfindungsgemässen verbesserten Stahlbleches werden später näher erläutert. Diese Einzelheiten beziehen sich speziell auf die Zusammensetzung des in der Tabelle 1 mit Nr. 10 bezeichneten Stahlbleches.
Als Behälter zur Herstellung des Stahles wurde ein Konverter mit Einblasung von Reinsauerstoff von oben her verwendet, der einen Fassungsraum von 150 t hatte. Die aus Schrott und Roheisen bestehenden hauptsächlichen Rohmaterialien wurden in der bei der Herstellung von unberuhigtem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt gebräuchlichen Verfahrensweise niedergeschmolzen.
Die Zusammensetzung des ge-
EMI3.4
EMI3.5
<tb>
<tb> :C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S
<tb> 0, <SEP> 0600/0 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 07% <SEP> 0, <SEP> 008% <SEP> 0, <SEP> 016% <SEP>
<tb>
EMI3.6
Giesspfanne abgelassen worden war, zugesetzt, wodurch ein Stahl mit der folgenden Zusammensetzung entstand :
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
<tb>
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S
<tb> 0, <SEP> 08% <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 34,,/0 <SEP> 0, <SEP> 020% <SEP> 0, <SEP> 014%
<tb>
Hierauf wurde der geschmolzene Stahl in eine Kokille gegossen, und gleichzeitig wurden 670 g metallisches Selen zugesetzt, wobei ein 101-Block aus unberuhigtem Stahl erhalten wurde. Dieser Stahlblock wurde in einem Tiefofen gleichmässig auf 13000C erhitzt und anschliessend einem Auswalzen unterworfen, um eine Bramme mit 160 mm Dicke zu erhalten.
Diese Bramme wurde in einem Bandheisswalzwerk heissgewalzt, um einen heissen Bandwickel mit 2,8 mm Dicke herzustellen. Dieser wurde gebeizt und in einem Bandkaltwalzwerk zu einem kalten Bandwickel mit 0,8 mm Dicke kaltgewalzt, der hierauf einem Entkohlungsglühen unterworfen wurde. Der Glühofen war ein Ofen für offene Bunde, in welchem ein aus einem Gemisch von Wasserstoff, Stickstoff und Dampf (Ha: Na = 3: l) bestehendes Gas verwendet wurde. Der kaltgewalzte Bandwickel wurde dem Entkohlungsglühen 20 h lang bei einer Temperatur von 7100C unterworfen. Abschliessend wurde das kalte Band einem Dressieren mit einer kleinen Dickenreduktion (1, 00/0) unterworfen, um an dem Band eine glatte Oberfläche zu erzeugen.
Die folgenden Tabellen geben die chemischen Analysen (Tabelle 1) und die physikalischen Eigenschaften (Tabelle 2) von Stahlerzeugnissen an, wobei verschiedene Mengen von zugesetztem Selen und Phosphor und verschiedene Glühtemperaturen berücksichtigt wurden. Die in den Tabellen 1 und 2 mit einem Kreuz (+) bezeichneten Stahlbleche fallen in den Rahmen der Erfindung, wobei die Proben Nr. 5-9 Stahl mit Selenzusatz allein und die Proben Nr. 10-13 Stahl mit Selen- und Phosphorzusatz betreffen.
Zum Vergleich sind in den Tabellen auch die Eigenschaften von typischen Produkten aus unberuhigtem Stahl und aus mit Aluminium beruhigtem Stahl angegeben.
<Desc/Clms Page number 5>
Tabelle 1
EMI5.1
<tb>
<tb> Chemische <SEP> Analysen <SEP> der <SEP> Stahlproben
<tb> Nr. <SEP> Stahl <SEP> Zusammensetzung <SEP> (0/0) <SEP>
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> Al <SEP> N <SEP> Se
<tb> 1 <SEP> Handelsüblicher, <SEP> unberuhigter <SEP> Stahl <SEP> 0, <SEP> 043 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 34 <SEP> 0, <SEP> 011 <SEP> 0, <SEP> 020 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 0018 <SEP>
<tb> 2 <SEP> Mit <SEP> Aluminium <SEP> beruhigter <SEP> Stahl <SEP> 0,040 <SEP> Spuren <SEP> 0,35 <SEP> 0,008 <SEP> 0,016 <SEP> 0,035 <SEP> 0,0065
<tb> 3 <SEP> Entkohlter <SEP> und <SEP> denitrierter, <SEP> 0, <SEP> 006 <SEP> Spuren <SEP> 0,34 <SEP> 0,008 <SEP> 0,016 <SEP> Spuren <SEP> 0,0008
<tb> 4 <SEP> unberuhigter <SEP> Stahl <SEP> 0,015 <SEP> Spuren <SEP> 0,33 <SEP> 0,007 <SEP> 0,018 <SEP> Spuren <SEP> 0,0010
<tb> 5+) <SEP> 0, <SEP> 006 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 36 <SEP> 0,
<SEP> 009 <SEP> 0, <SEP> 020 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 0006 <SEP> 0, <SEP> 005 <SEP>
<tb> 6+) <SEP> Selenhaltiger, <SEP> entkohlter <SEP> und <SEP> 0, <SEP> 008 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 36 <SEP> 0, <SEP> 009 <SEP> 0,015 <SEP> Spuren <SEP> 0,0008 <SEP> 0,010
<tb> 7+) <SEP> denitrierter, <SEP> unberuhigter <SEP> Stahl <SEP> 0, <SEP> 006 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 34 <SEP> 0, <SEP> 010 <SEP> 0, <SEP> 016 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 0009 <SEP> 0, <SEP> 030 <SEP>
<tb> 8+) <SEP> 0, <SEP> 007 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> 0, <SEP> 008 <SEP> 0, <SEP> 017 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 0009 <SEP> 0, <SEP> 003 <SEP>
<tb> 9+) <SEP> 0, <SEP> 006 <SEP> Spuren <SEP> 0,38 <SEP> 0,010 <SEP> 0,018 <SEP> Spuren <SEP> 0,0009 <SEP> 0,028
<tb> 10+) <SEP> Phosphor- <SEP> und <SEP> selenhaltiger, <SEP> 0,006 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 34 <SEP> 0, <SEP> 020 <SEP> 0,
<SEP> 019 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 0007 <SEP> 0, <SEP> 005 <SEP>
<tb> 11+) <SEP> entkohlter <SEP> und <SEP> denitrierter, <SEP> 0, <SEP> 007 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 36 <SEP> 0, <SEP> 020 <SEP> 0, <SEP> 018 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 0006 <SEP> 0, <SEP> 005 <SEP>
<tb> 12+) <SEP> unberuhigter <SEP> Stahl <SEP> 0,007 <SEP> Spuren <SEP> 0,33 <SEP> 0,015 <SEP> 0,020 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 0009 <SEP> 0, <SEP> 025 <SEP>
<tb> 13+) <SEP> 0. <SEP> 006 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP> 0, <SEP> 018 <SEP> 0, <SEP> 017 <SEP> Spuren <SEP> 0, <SEP> 0008 <SEP> 0, <SEP> 003 <SEP>
<tb>
4) ErfindungsgemässerStahl
<Desc/Clms Page number 6>
Tabelle 2
EMI6.1
<tb>
<tb> Physikalische <SEP> Eigenschaften <SEP> der <SEP> Stahlerzeugnisse
<tb> Nr.
<SEP> Korngrössenzahl <SEP> Streckgrenze <SEP> Zugfestigkeit <SEP> Dehnung <SEP> Dehnung <SEP> bei <SEP> Konusbecherwert <SEP> Erichsenwert <SEP> R-Wert
<tb> n. <SEP> A.S.T.M <SEP> kg/mm2 <SEP> kg/mm2 <SEP> % <SEP> der <SEP> Streckgrenze <SEP> (C. <SEP> C. <SEP> V.) <SEP> mm
<tb> % <SEP> mm
<tb> 1 <SEP> 9, <SEP> 8 <SEP> 22, <SEP> 5 <SEP> 33, <SEP> 5 <SEP> 42 <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> 38, <SEP> 48 <SEP> 10, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 14 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 8, <SEP> 3-31, <SEP> 0 <SEP> 44-37, <SEP> 04 <SEP> 10, <SEP> 6 <SEP> 1, <SEP> 57 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 6,8 <SEP> - <SEP> 28,7 <SEP> 49 <SEP> 0,2 <SEP> 36,65 <SEP> 10,8 <SEP> 1,42
<tb> 4 <SEP> 7, <SEP> 3 <SEP> 18, <SEP> 2 <SEP> 28,5 <SEP> 47 <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 38, <SEP> 02 <SEP> 10, <SEP> 7 <SEP> 1, <SEP> 20 <SEP>
<tb> 5+) <SEP> 8, <SEP> 2 <SEP> 15, <SEP> 2 <SEP> 29, <SEP> 7 <SEP> 48-36, <SEP> 87 <SEP> 10,7 <SEP> 1,
<SEP> 60 <SEP>
<tb> 6+) <SEP> 8, <SEP> 4 <SEP> 18, <SEP> 5 <SEP> 30, <SEP> 1 <SEP> 48 <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 37, <SEP> 01 <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP> 1, <SEP> 55 <SEP>
<tb> 7+) <SEP> 9, <SEP> 2 <SEP> 20, <SEP> 2 <SEP> 30, <SEP> 5 <SEP> 46 <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 37, <SEP> 16 <SEP> 11, <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 50 <SEP>
<tb> 8+) <SEP> 8, <SEP> 6 <SEP> 20, <SEP> 0 <SEP> 30, <SEP> 2 <SEP> 48 <SEP> 0,2 <SEP> 37,05 <SEP> 11,0 <SEP> 1,59
<tb> 9+) <SEP> 8, <SEP> 3 <SEP> 19, <SEP> 5 <SEP> 30, <SEP> 0 <SEP> 49 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 35, <SEP> 51 <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP> 1, <SEP> 79 <SEP>
<tb> 10+) <SEP> 8, <SEP> 4-31, <SEP> 9 <SEP> 47-durchgezogen <SEP> 10,4 <SEP> 1, <SEP> 82 <SEP>
<tb> 11+) <SEP> 8, <SEP> 8 <SEP> 19, <SEP> 8 <SEP> 31, <SEP> 5 <SEP> 45 <SEP> 0,1 <SEP> 35,83 <SEP> 10,5 <SEP> 1,78
<tb> 12+) <SEP> 9, <SEP> 1 <SEP> 18, <SEP> 7 <SEP> 32, <SEP> 3 <SEP> 46 <SEP> 0,2 <SEP> 36,
40 <SEP> 10,2 <SEP> 1,68
<tb> 13+) <SEP> 8, <SEP> 6 <SEP> 20, <SEP> 1 <SEP> 31, <SEP> 5 <SEP> 46 <SEP> 0,3 <SEP> 36,87 <SEP> 10,3 <SEP> 1,60
<tb>
<Desc/Clms Page number 7>
Die in Tabelle 2 angegebene Korngrössenzahl nach A. S. T. M. wird durch Zusammenzählen der auf einer mit 100facher Vergrösserung aufgenommenen Mikrophotographie in einem Feld von 6,45 cmz abgebildeten Kristallkörner ermittelt.
Die Zugfestigkeit wurde unter Verwendung von Probestücken entsprechend den Vorschriften der japanischen Industrienorm (J. I. S. Japanese Industriel Standard) ermittelt.
Die Prüfung nach Erichsen ist eine Becherprobe, bei der ein Werkzeug mit einem kugeligen Ende mit 20 mm Durchmesser verwendet wird, um das Probestück zu verformen, das hiebei zwischen zwei ringförmigen Backen mit 27 mm Innendurchmesser gehalten wird. Die Blechprobe, die 22,6 cm gross ist, wird zuerst zwischen den beiden Backen eingeklemmt, um die Blechdicke zu messen, wonach die Backen um 0, 05 mm voneinander entfernt und in dieser Lage festgeklemmt werden, damit das Metall bei fortschreitender Prüfung in den Becher hineingezogen werden kann. Hiebei wird das Werkzeug in das Metall hineingedrückt, bis an dem verformten Becher ein Riss entsteht ; die Tiefe des Bechers beim Auftreten dieses Risses wird als Mass für die Dehnbarkeit des Metalles angegeben.
Als direkte Messmethode für die Tiefziehbarkeit von Stahlblech wurde die Konusbecherprobe vorgenommen.
Diese, auch als"Fukui's Cup Test"bezeichnete Prüfmethode und die Einzelheiten ihrer Durchführung sind in der japanischen Industrienorm J. I. S. Z-2249 angegeben. Wenn diese Konusprüfung an einem Stahlblech mit 0, 8 mm Dicke durchgeführt wird, so wird als Probestück eine kreisförmige Scheibe tiefgezogen bis sie reisst, wobei ein konischer Stempel mit einem Öffnungswinkel von 600 verwendet wird und der Mittelwert des grössten und kleinsten Randdurchmessers des gerissenen Probestückes als Konusbecherwert C. C. V. bezeichnet wird. Daraus folgt, dass die Tiefziehbarkeit umso besser ist, je kleiner der Konusbecherwert ist.
Als Mass für eine geeignete Tiefziehbarkeit wurde ermittelt, dass der Konusbecherwert von Stahlblech gemäss der Erfindung bei einer Blechdicke von 0,8 mm 37, 30 oder weniger betragen soll, wobei aber zu beachten ist, dass der Konusbecherwert von der Blechdicke, dem Durchmesser des Probestückes und der Grösse des Prüfstempels abhängt. So haben Stahlbleche gemäss der Erfindung, wenn die Konusbecherprüfung in der in der japanischen Industrienorm J. I. S. Z-2249 beschriebenen Weise durchgeführt wird, die nachstehend angeführten Konusbecherwerte für die jeweils angegebenen Blechdicken.
EMI7.1
<tb>
<tb>
Blechdicke <SEP> : <SEP> Konusbecherwert <SEP> des
<tb> Bleches <SEP> nach <SEP> der <SEP> Erfindung <SEP> : <SEP>
<tb> 0, <SEP> 6 <SEP> mm <SEP> weniger <SEP> als <SEP> 26, <SEP> 40
<tb> 0,7 <SEP> mm <SEP> weniger <SEP> als <SEP> 26, <SEP> 40
<tb> 0,8 <SEP> mm <SEP> weniger <SEP> als <SEP> 37, <SEP> 30
<tb> 0,9 <SEP> mm <SEP> weniger <SEP> als <SEP> 37,42
<tb> 1, <SEP> 0 <SEP> mm <SEP> weniger <SEP> als <SEP> 44,82
<tb> 1, <SEP> 2 <SEP> mm <SEP> weniger <SEP> als <SEP> 45, <SEP> 12 <SEP>
<tb>
Der R-Wert zeigt an, ob die Tiefziehbarkeit gut ist oder nicht. Dieser Wert kann erhalten werden, indem man einer Zugfestigkeitsprobe die Verformung in Dickenrichtung und an dem gleichen Stück in
EMI7.2
In den Tabellen 1 und 2 bezieht sich Nr. l auf einen bekannten, unberuhigten Stahl, bei dem die Kristallkörner sehr fein sind, aber der Konusbecherwert 38,48 beträgt und der R- Wert 1, 14 ist, was eine schlechte Tiefziehbarkeit anzeigt.
Probe Nr. 2 bezieht sich auf einen handelsüblichen, mit Aluminium beruhigten Stahl, der infolge seiner kleinen Kristallkorngrösse eine gute Tiefziehbarkeit und ausserdem eine gute Nichtalterungseigenschaft hat, der aber eine niedrigere Dehnbarkeit und auch ein schlechteres Aussehen als der unberuhigte Stahl nach Nr. l hat.
Stahl Nr. 3 bezieht sich auf einen handelsüblichen, unberuhigten Stahl, der einem Dekarburierungsglühen unterworfen worden war. Die Tiefziehbarkeit dieses Stahles ist gegenüber dem Stahl Nr. l besser, doch ist sein Kristallkorn merklich vergröbert. Die Probe Nr. 4 betrifft den gleichen Stahl wie Nr. 3, der aber einer niedrigeren Glühtemperatur bis zu 6800C unterworfen wurde, um eine Kristallkornvergröberung zu verhindern, wobei sich jedoch infolge ungenügenden Ausglühens eine unzureichende Tiefziehbarkeit ergab.
Die Proben Nr. 5,6 und 7 beziehen sich auf Bleche aus unberuhigtem Stahl mit einem Selengehalt
<Desc/Clms Page number 8>
von 0,003 bis 0, 050%. Das Blech wurde einem Entkohlungsglühen bei einer Temperatur von 7100C unterworfen, bei der die Kristallkorngrösse genügend fein und die Tiefziehbarkeit ziemlich gut ist sowie ein Konusbecherwert von etwa 37 erzielt wird.
Probe Nr. 8 betrifft ein bei 6900C geglühtes Stahlblech, in welchem durchzusatz von 0, 003% Selen eine geeignete Kristallkorngrösse entwickelt wurde. Probe Nr. 9 bezieht sich auf ein erfindungsgemässes Stahlblech, bei dem die Glühtemperatur 7400C betrug, was hoch ist, wobei aber eine Vergröberung des Kristallkornes durch Zusatz von 0, 028% Selen verhindert wurde, was ebenfalls eine relativ hohe Menge ist.
Die Proben Nr. 10, 11 und 12 beziehen sich auf unberuhigten Stahl, der ausser Selen noch 0, 010 bis 0, 040% Phosphor enthält und einem Entkohlungsglühen bei einer Temperatur von 7100C unterworfen worden war, bei der das Kristallkorn genügend fein bleibt ; dabei wurde eine bessere Tiefziehbarkeit als bei den nur Selen enthaltenden Proben Nr. 5. 6 und 7 erzielt und ausserdem eine Herabsetzung der Zugfestigkeit. verhindert. Probe Nr. 13 betrifft ein Stahlblech mit einem Gehalt von 0, 003% Selen und 0, 018% Phosphor, das bei einer Temperatur von 6900C geglüht worden war, wobei infolge des etwas geringeren Selengehaltes eine Kristallkorngrössenzahl 8,6 nach A. S. T. M. erhalten wurde.
Die Werte für die Dehnung und für die Dehnbarkeit (Tiefziehwert nach Erichson) des erfindungsgemässen Stahlbleches sind gleich gut wie oder besser als jene von mit Aluminium beruhigtem Stahl.
Die bei den Untersuchungen ermittelten Y. E.-Werte für die Dehnung bei der Streckgrenze, die eines der Kriterien für die Nichtalterung darstellen, zeigen, dass das erfindungsgemässe Stahlblech einen ausreichend niedrigen Y. E.-Wert (Dehnung bei der Streckgrenze) hat, was durch eine ausgezeichnete Nichtalterungseigenschaft bestätigt wird. Es wird angenommen, dass dies durch das Entfernen des Stickstoffes aus dem Stahlblech unter der Wirkung von Wasserstoff während des Verlaufes des Entkohlungsglühens verursacht wird. Demgemäss ist das Entfernen sowohl von Kohlenstoff als auch von Stickstoff aus dem erfindungsgemässen Stahlblech vorteilhaft, um dem Stahlblech Nichtalterungsvermögen zu verleihen.
Zu diesem Zweck ist es erwünscht, in der Glühatmosphäre den Wasserstoffpartialdruck zu erhöhen und den Stickstoffpartialdruck herabzusetzen.
Bei dem mit unter Verwendung einer Gasatmosphäre mit einem Mischungsverhältnis H : N = 3 : 1
EMI8.1
PATENTANSPRÜCHE :
1. Tiefziehblech aus unberuhigtem Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 0, 02% Kohlenstoff, 0, 20- 0, 60% Mangan, 0, 003- 0, 050% Selen, Rest Eisen und Verunreinigungen, enthält, eine Kristallkorngrössenzahl von 8,0 bis 10, 0 nach A. S. T. M., einen Konusbecherwert (C. C. V.) von weniger als 37,3 für 0, 8 mm Dicke und vorwiegend ein (111)-Kristallgefüge hat.