AT406941B

AT406941B - Verfahren zur herstellung von stranggegossenen bruchfreien brammen bzw. warmgewalzten platten bzw. blechen aus rostfreiem stahl

Info

Publication number: AT406941B
Application number: AT0055298A
Authority: AT
Original assignee: Steel Authority Of India Ltd R
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2000-10-25
Also published as: ATA55298A

Description

AT 406 941 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von stranggegossenen, bruchfreien Brammen bzw. warmgewalzten Platten bzw. Blechen aus rostfreiem Stahl der Qualität AISI-310.

Der bekannte rostfreie Stahl der Qualität AISI-310 ist voll austenitisch mit starker Monophasentendenz, was zur Folge hat, daß solcher Stahl sehr bruchempfindlich ist und daher als ungeeignet zum Stranggießen in bruchfreie Brammen bzw. für heißgewalzte Platten angesehen wird.

Der bekannte rostfreie Stahl der Qualität AISI-310 enthält in Gew.%: c 0,04 0,06 N 0,01 0,03 Cr 24 25 Ni 19 20 Mn 1,6 1,8 S max 0,015 P max 0,030 Si 0,4 0,6 Bor 0,0025 - 0,0035 Fe Rest

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zur Herstellung von stranggegossenen Brammen und heißgewalzten Platten aus rostfreiem Stahl der Qualität AISI-310 zu schaffen, welche frei von Brüchen sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines rostfreien Stahles der vorstehend beschriebenen Qualität kennzeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte: a) Schmelzen einer Charge einer Zusammensetzung von Ausgangsmaterialien, die zur Herstellung von Brammen bzw. Blechen folgender chemischer Zusammensetzung (in Gew.%) geeignet sind: C 0,03 bis 0,04 N 0,01 bis 0,03 Cr 25,5 bis 26,0 Ni 19,0 bis 19,2 Mn 1.3 bis 1,4 S max 0,01 P max 0,03 Si 0,06 bis 1.2 Bor 0,0023 bis 0,0035 Fe Rest wobei das Verhältnis CrNi**, zwischen 1,3 und 1,4 liegt, in einem Ofen und einer Vakuum-Sauerstoff-Entkohlungs-Einheit, b) Überführen des flüssigen Stahles aus der Vakuum-Sauerstoff-Entkohlungs-Einheit in eine Pfanne, c) Gießen des flüssigen Stahles aus der Pfanne in den Zwischenbehälter einer Stranggußmaschine bei einer Temperatur von 1435 bis 1445T, d) Gießen des flüssigen Stahles aus dem Zwischenbehälter in die Form einer Stranggußmaschine für Brammen des gewünschten Querschnittes (z.B. 170 x 1050 bis 1280 mm), wobei dieses Gießen in eine Form mit einer Verjüngung von 1,0% erfolgt, e) Abkühlung der Brammen in Luft auf Umgebungstemperatur, f) Heißwalzen der Brammen zunächst auf ein Zwischendickenmaß von 80 bis 90 mm in einem ersten Walzgerüst und sodann auf eine Enddicke von 6 bis 15 mm in einem Endwalzgerüst eines Stahlwerkes. Für die Herstellung eines Stahles anderer Qualität (AISI 200 bzw. AISI 300 bzw. AISI 316/316L) ist es bekannt (EP 207 508 A2), beim Strangguß folgende Zusammensetzung einzusetzen: Mindestens 15% Cr, mindestens 5% Ni, höchstens 5% Mo, höchstens 0,02% S, Rest Eisen und für die Stahlerzeugung übliche Zusätze. 2

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Weiters ist es zur Herstellung austenitischer, rostfreier Stähle bekannt (japanischer Abstract JP 08-103802 A), folgende Zusammensetzung einzusetzen: Höchstens 0,15% C, höchstens 3,0% Si, höchstens 5,0% Mn, höchstens 0,007% S, 7,0 bis 20,0% Ni, 16,0 bis 25,0% Cr, 0,02 bis 0,30% N.

Beide bekannte Verfahren beziehen sich jedoch auf die Herstellung vom Erfindungsgegenstand abweichender Stahlsorten, sodaß die dort angegebenen Zusammensetzungen keinen Hinweis auf das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere das Verhältnis Creq/Nieq geben.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren gewählten Verfahrensparameter für das Stranggießen flüssigen rostfreien Stahles in Brammen sind in Tabelle I sowohl für das erfindungsgemäße Verfahren als auch für ein weiteres bekanntes Verfahren angegeben, woraus die folgenden Unterschiede zwischen dem erfindungsgemäßen Verfahren und diesem bekannten Verfahren hervorgehen: a) Die Verjüngung der Form, d.h. der Unterschied zwischen der Größe der Form am Formeingang und der Formgröße am Formboden, ausgedrückt in Prozent der Formweite am Formeingang, ist beim erfindungsgemäßen Verfahren um 43 % größer als beim bekannten Verfahren; b) Die Überhitzung, d.i. der Unterschied zwischen der tatsächlichen Temperatur des flüssigen rostfreien Stahles und der Verflüssigungstemperatur, empirisch bestimmt aus der chemischen Zusammensetzung des rostfreien Stahles, ist beim erfindungsgemäßen Verfahren um 18 % größer als beim bekannten Verfahren; c) Die primäre Kühlintensität in der Form, d.i. die verwendete Kühlwassermenge in Liter/min, in der primären Kühlzone der Stranggußmaschine ist beim erfindungsgemäßen Verfahren um 23 % geringer als beim bekannten Verfahren; d) Die sekundäre Kühlintensität, d.h. die verwendete Kühlwassermenge in Liter/kg hergestellten Stahles, in der sekundären Kühlzone der Stranggußmaschine ist beim erfindungsgemäßen Verfahren um 14 % größer als beim bekannten Verfahren; und e) die Gießgeschwindigkeit, d.i. die Länge der gegossenen Bramme in Meter/min, ist beim erfindungsgemäßen Verfahren um 10 % höher als beim bekannten Verfahren.

Die Durchwärmtemperaturen (soaking) und die finishing-Temperaturen, welche beim Warmwalzen der Brammen in Platten bzw. Bleche im ersten Walzwerk und im Fertigwalzwerk beim erfindungsgemäßen bzw. beim bekannten Verfahren verwendet werden, sind in Tabelle II angegeben, woraus die folgenden Unterschiede zwischen dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem bekannten Verfahren ersichtlich sind: I. Die Warmhaltetemperatur (soaking temperature) im ersten Walzgerüst ist beim erfindungsgemäßen Verfahren um zumindest 2 % höher; II. Die finishing-Temperatur im ersten Walzgerüst ist beim erfindungsgemäßen

Verfahren um zumindest 9,5 % höher; III. Die Warmhaltetemperatur im Fertig-Walzgerüst ist beim erfindungsgemäßen

Verfahren um zumindest 4 % höher; und IV. Die finishing-Temperatur im Fertig-Walzgerüst ist beim erfindungsgemäßen

Verfahren um zumindest 10 % höher.

Die in erfindungsgemäßer Weise hergestellten Brammen haben insbesondere einen Querschnitt von 170 x 1050 bis 1280 mm. Die Brammen waren vollkommen frei von Brüchen. Dem gegenüber hat es sich erwiesen, daß in mehr als 30 % der nach dem bekannten Verfahren hergestellten Brammen Brüche auftraten, sodaß der entsprechende Anteil der Brammen während des Warmwalzens in Zwischenprodukte bzw. Endprodukte (Platten bzw. Bleche) ausgesondert werden mußte.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung beträgt das Verhältnis von Chrom-Äquivalent (Cre<,) zum Nickel-Äquivalent (Nieq) 1,3 bis 1,4, im Vergleich dazu beträgt dieses Verhältnis beim Stand der Technik 0,9 bis 1,0.

Tabelle I

Weitere bevorzugte Parameter für das Stranggießen von Brammen beim erfindungsgemäßen Verfahren und beim bekannten Verfahren 3

Claims

AT 406 941 B S1 Nr. Parameter erfindungsgem. Verfahren bekanntes Verfahren 1. Formverjüngung 1 ,0 % 0,70% 2. Überhitzung 30 - 35°C 25 -30°C 3. Primäre Kühlintensität in der Form (l/min) 4400 5700 4. Sekundäre Kühlintensität (l/kg) Oberseite der Brammen, Düsenkühlung 0,8 0,7 5. Gießgeschwindigkeit m/min 0,8 - 0,85 0,75 Tabelle II Bevorzugte Temperaturen für das Heißwalzen der Brammen in Platten bzw. Bleche im Primär-und Endwalzgerüst erfindungsgem. Verfahren (°C) bekanntes Verfahren (°C) 1. Primär-Stahlwalzwerk a) Warmhaltetemperatur min. 1250 1200-1250 (soaking temperature) b) Finishing-Temeratur min. 1150 1000-1100 2. Endwalzgerüst des Stahlwerkes a) Warmhaltetemperatur min. 1250 1200 (soaking temperature) b) Finishing-Temeratur min. 1100 1000 PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von stranggegossenen bruchfreien Brammen bzw. warmgewalzten Platten bzw. Blechen aus rostfreiem Stahl der Qualität AISI-310, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: a) Schmelzen einer Charge einer Zusammensetzung von Ausgangsmaterialien, die zur Herstellung von Brammen bzw. Platten bzw. Blechen folgender chemischer Zusammensetzung (in Gew.%) geeignet sind: c 0,03 bis 0,04 N 0,01 bis 0,03 Cr 25,5 bis 26,0 Ni 19,0 bis 19,2 Mn 1,3 bis 1,4 S max 0,01 P max 0,03 Si 0,06 bis 1,2 Bor 0,002 bis 0,0035 Fe Rest 4 AT 406 941 B wobei das Verhältnis Creq/ Nieq zwischen 1,3 und 1,4 liegt, in einem Ofen und einer Vakuum-Sauerstoff-Entkohlungs-Einheit, b) Überführen des flüssigen Stahles aus der Vakuum-Sauerstoff-Entkohlungs-Einheit in eine Pfanne, c) Gießen des flüssigen Stahles aus der Pfanne in den Zwischenbehälter einer Stranggußmaschine bei einer Temperatur von 1435 bis 1445°C, d) Gießen des flüssigen Stahles aus dem Zwischenbehälter in die Form einer Stranggußmaschine für Brammen des gewünschten Querschnittes (z.B. 170 x 1050 bis 1280 mm), wobei dieses Gießen in eine Form mit einer Verjüngung von 1,0% erfolgt, e) Abkühlung der Brammen in Luft auf Umgebungstemperatur, f) Heißwalzen der Brammen zunächst auf ein Zwischendickenmaß von 80 bis 90 mm in einem ersten Walzgerüst und sodann auf eine Enddicke von 6 bis 15 mm in einem Endwalzgerüst eines Stahlwerkes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießen beim Verfahrensschritt (d) bei einer Überhitzung von 30 bis 35°C durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießen beim Verfahrensschritt (d) bei einer primären Kühlintensität von 4400 I Kühlwasser/min durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießen beim Verfahrensschritt (d) bei einer sekundären Kühlintensität von 0,8 l/kg hergestellten Stahles durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießen beim Verfahrensschritt (d) mit einer Geschwindigkeit von 0,8 bis 0,85 m/min durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmwalzen der Brammen im Verfahrensschritt (f) in einem ersten Walzgerüst bei einer Warmhaltetemperatur (soaking temperature) von zumindest 1250°C und einer finishing-Temperatur von zumindest 11 50°C zur Herstellung von Zwischenprodukten durchgeführt wird, und daß zur Herstellung von Platten bzw. Blechen im Endwalzgerüst Warmhaltetemperaturen (soaking temperature) von zumindest 1250X und finishing-Temperaturen von zumindest 1100°C angewendet werden. KEINE ZEICHNUNG 5