CS196442B2 - Low-carbon steel resistant against aging - Google Patents

Low-carbon steel resistant against aging Download PDF

Info

Publication number
CS196442B2
CS196442B2 CS711543A CS154371A CS196442B2 CS 196442 B2 CS196442 B2 CS 196442B2 CS 711543 A CS711543 A CS 711543A CS 154371 A CS154371 A CS 154371A CS 196442 B2 CS196442 B2 CS 196442B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
steel
carbon
niobium
traces
Prior art date
Application number
CS711543A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
James A Elias
Rollin E Hook
Original Assignee
James A Elias
Rollin E Hook
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by James A Elias, Rollin E Hook filed Critical James A Elias
Publication of CS196442B2 publication Critical patent/CS196442B2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0436Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0447Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment
    • C21D8/0473Final recrystallisation annealing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Non-ageing steel contains (%) 0.0025-0.015 C, 0.02-0.3 Nb, 0.1-0.6 Mn, =0.035 S, =0.01 O2, =0.012 N, =0.045 Al. The Nb/C ratio is between 8:1 and 12:1, such taht all the Nb is present as NbC. The Mn/S ratio is 7:1 to reduce the number of harmful inclusions. N is stabilised either by Al or Ti prior to the addition of Nb to the melt. The steel has higher ductility and formability than current non-ageing steels, and is suitable for most deep drawing operations.

Description

Autor vynálezu ELIAS JAMES ANDREW, MIDDLETOWN a a současně HOOK ROLL-IN · EARL·,. DAYTON . (Sp. st. a.) ' majitel patentu . ' · (54) Nízkouhlíková ocel nepodléhající ·, stárnutíAuthor of the invention ELIAS JAMES ANDREW, MIDDLETOWN and at the same time HOOK ROLL-IN · EARL · ,. DAYTON. (Sp. St. A.) 'Patentee. (54) Non-aging low carbon steel

Vynález se . týká nízkouhlíkové nestárnoucí QQeli s . niobem, nevykazujícím . prodloužení na mezi kluzu v žíhaném stavu, která má. vynikající povrchové vlastnosti a je . v podstatě prostá nekovových.vměstků . při širokém' spektru mechanických vlastností, a ' způsobu výroby. této oceli./ ... .The invention is. concerns low carbon non - aging QQeli p. niobium, not showing. elongation at yield point in the annealed state it has. excellent surface properties and is. essentially free of non-metallic inclusions. with a wide range of mechanical properties, and a production method. of this steel.

.'.Ocel podle . vynálezu . je ve formě plechu zvlášť vhodná . k . hlubokému tažení a . protahování a . hodí se'pro. . způsoby pokovování a . pro . výrobu . s keramickými . smalty.Steel according to. invention. is particularly suitable in sheet form. k. deep drawing and. stretching and. hodí se'pro. . plating methods and. for. production. with ceramic. enamels.

V americkém patentovém spise č. ' . 3 183 C^7*8, vydaném . 11. května 1965, . původců T. 'Ohtake a . spol., . sé popisuje způsob . výroby nestárnoucí oceli určené ké smaltování s dobrou tažpostí. . Podle tohoto způsobu še vyrábí . tavená ocel obsahující . v % hmotnostních . méně . než . 0,04 % : uhlíku a . její . ostatní složení je jinak srovnatelné s běžnou ' -neuklidněnou ocelí, s výjimkou výhodného obsahu manganu maximálně . 0,5 °/o; roztavená . ocel se vakuuje ke snížení obsahu' . uhlíku na méně než. 0,02 %·, méně než 0,02Ó'%. síry a 0,002 až 0,007 % dusíku a přidává se do· ní hliník a titan . v množství postačující k vázání uhlíku, . dusíku a síry, přítomných v · oceli.U.S. Pat. No. 3,183, C, 7 * 8, issued. May 11, 1965,. of T. 'Ohtake and. spol.,. describes the method. production of non-aging steel for enamelling with good ductility. . According to this method it produces. molten steel containing. % by weight. less. than. 0.04%: carbon and. her . the other composition is otherwise comparable to conventional non-restrained steel, except for the preferred manganese content at most. 0.5%; molten. the steel is vacuumed to reduce the content. carbon to less than. 0.02%, less than 0.02%. sulfur and 0.002 to 0.007% nitrogen and aluminum and titanium are added. in an amount sufficient to bind carbon,. nitrogen and sulfur present in the steel.

Francouzský patentový . spis č. - 1,511.529, . z 18. . prosince . 1967 společnosti'. . Yawata . Iron and. Steél Co. Ltd., popisuje podobný způsob, jako uvedený patentový spis americký, výro198442French patent. No. 1,511,529,. of 18. December. 1967 companies'. . Yawata. Iron and. Steél Co. Ltd., describes a method similar to that of U.S. Pat

... 2 . . .-...,/ >... 2. . .-..., />

by za . studená . válcovaného, plechu . Š ' dobrou hlubokotažností . a s dobrými . tažhýmrvlastnostmi.·.. Podle tohoto francouského’. patentového spisu. se roztavená ocel vakuuje při současném přidávání hliníků jakožto desoxidačního. činidla, . čímž se získá odplyněná .ocel obsahující v % . hmot, méně .než 0,020 % uhlíku a méně než 0,015 % . kyslíku.. Titan še přidává ve hmotnostním . poměrů'.. 4:1 . vůči uhlíku a odplyněná . . ocel se pak. odlévá, válcuje se za tepla . při. dokončovací teplotě nad 780· °C'. (1053 K),. válcuje se za . studená při redukčním poměru vyšším než' .30 . % . a .. nakonec se žíhá při teplotě 650. až 1000°C (923 až 1273 K). .... ... ........ :by za. cold . rolled, sheet metal. Sh 'good deep drawing. and good. · .. According to this French ’. patent. the molten steel is evacuated with the addition of aluminum as a deoxidation. reagents,. to give a degassed steel containing in%. %, less than 0.020% carbon and less than 0.015%. Titanium is added in mass. 4: 1 ratios. to carbon and degassed. . the steel is then. cast, hot rolled. at. A finishing temperature exceeding 780 ° C. (1053 K). rolled for. cold at a reduction ratio greater than. %. and finally calcined at 650-1000 ° C (923-1273 K). .... ... ........

U. . nízkouhlíkové .oceli . podle . ' vynálezu; je průměrný poměr trvalého poměrného. . prodloužení . r normalizovaná veličina .vypočtená jako 'U.. low carbon steel. by. of the invention; is the average ratio of the permanent ratio. . extension. r normalized quantity, calculated as

r. == r/i. [r(podélné) -г-r (příčné) Ч-4,2r(.diagonální)]. .r = = r / i. [r (longitudinal) -г-r (transverse) Ч-4.2r (diagonal)]. .

Vzhledem. . k nevýhodám zvýšených nákladů Vyplývá jících z praktické. potřeby .přidávání až čtyřnásobného množství .. titanu, . než .je teoreticky . třeba, . nedosáhlý vakuově odplyněné, titanem zpracované oceli přijetí na trhu ve . srovnání s- neuklidněnými a uklidněnými ocelemi k hlubokému . tažení, protaho196442Considering. . disadvantages of increased costs resulting from practical. the addition of up to four times the amount of titanium. than theoretically. for example,. not reached vacuum degassed, titanium processed steel market acceptance in. a comparison with the restless and soothed steels to the deep. campaign, protaho196442

4 vání, · k použití · pro povlékání a smaltování.• for use · for coating and enamelling.

Již dříve uvedl Abrahamson · a· spol. v Transactions Metallurgical Society · of . ΑΙΜΕ, sv. 218,· prosinec 1960, str. 1101 a · ž 1104, že niob a zirkon · podstatně zpomalují rychlost rekrystalizace v · · průběhu · žíhání .materiálu válcovaného za studená · ve srovnání · s jinými přísadovými prvky,· jako je titan a chrom. Tyto poznatky se zakládaly na zkouškách s jednohodinovým žíháním se · zvyšujícími se . teplotami v průběhu každého · žíhání. Z tohoto poznatku nebyly dosud, však -vyvozený žádné praktické zisky · ani přednosti'.Abrahamson · a · spol. in the Transactions Metallurgical Society · of. ΑΙΜΕ, Vol. 218, December 1960, pp. 1101 to 1104, that niobium and zirconium substantially retard the rate of recrystallization during annealing of the cold-rolled material compared to other additive elements such as titanium and chromium. These findings were based on one-hour annealing tests increasing. temperatures during each annealing. No practical gains or advantages have yet been drawn from this knowledge.

Tento nedostatek odstraňuje nízkouhlíková ocel nepodléhající · stárnutí, bez prodloužení na mezi kluzu, s dobrými povrchovými vlastnostmi a prostá vměstků, ve tvaru za tepla nebo za studená válcovaných pásů netra· plechů, popřípadě pokovených, podle vynálezu, jehož · podstata spočívá v · tom, že · sestává „z.·. 0,002 a , 0,15 % hmotnostního uhlíku, z · 0,025 až 0,30 % hmotnostního niobu, z 0,05 až 0,60% hmotnostního · manganu, ze stopy až 0,035 % hmotnostního síry ve . formě sirníku manganu, ze stopy až 0,010 % hmotnostního kyslíku, ze stopy až 0,012 % · hmotnostního · dusíku, ze · stopy až 0,08 % . -hmotnostního hliníku, ze · stopy až 0,010 % hmotnostního fosforu a ze stopy až · 0,015 % hmotnostního křemíku, přičemž _ zbytek · tvoří Železo · a . při-., čemž alespoň 0,025 % · hmotnostního niobu je v nesloučené · formě, při stanovení množství · · nesloučeného · niobu přítomného ve· stavu válcování za tepla za teploty místnosti.This drawback is eliminated by non-aging low carbon steel, without yield strength, with good surface properties and free of inclusions, in the shape of hot or cold rolled strips of non-plating or metallized according to the invention, which consists in that it consists of. 0.002 and 0.15% by weight of carbon, from 0.025 to 0.30% by weight of niobium, from 0.05 to 0.60% by weight of manganese, from trace to 0.035% by weight of sulfur in. in the form of manganese sulphide, from traces up to 0.010% by weight of oxygen, from traces up to 0.012% by weight of nitrogen, from traces up to 0.08%. % by weight of aluminum, with a trace of up to 0.010% by weight of phosphorus and with a trace of up to · 0.015% by weight of silicon, the remainder being iron. wherein at least 0.025% by weight of the niobium is in an uncomplexed form when determining the amount of uncomplexed niobium present in the hot rolling condition at room temperature.

Výnález se také týká způsobu výroby nízkouhlíkaté oceli, při kterém · se · nataví oqel s _ maximáním obsahem 0,05% hmotnostního. uhlíku, · vakuově · se odplyní na ‘ maximální obsah 'uhlíku 0,015 ·'%, na maximální obsah kyslíku 0,010 %. a · na maximální obsah dusíku 0,012 · %, odléje se 'a · nechá 'se ztuhnout, válcuje · se· zá · · tepla na tloušťku pásu · plechu, navine ·· se' · do „svitků při teplotě nad; 817 OC',· který · je vyznačený tím, že se niob přisadí do odplyněné· · oceli · do kokily . · před jejím · ztuhnutím,. · ' ·The invention also relates to a process for producing low carbon steel, in which the steel with a maximum content of 0.05% by weight is melted. degassed to a 'maximum carbon content' of 0,015 · '%, to a maximum oxygen content of 0,010%. and to a maximum nitrogen content of 0,012%, cast and left to solidify, heat rolling to a strip thickness of the sheet, and rolled into coils at a temperature above; 817 O C '· · which is characterized in that the niobium additive to a degassed · · · steel into the mold. Before it solidifies. · '·

Způsobem ·' · podle vynálezu se · získá nízkouhlíkatá '· ocel· nepodléhající stárnutí, · nevykazující · téměř žádné prodloužení na mezi kluzu · a prostá ·' kritického hrubnutí ^rna jak ve· stavu * válcovaném · · za tepla, tak ve stavu válcovaném · za. · studená a žíhaňém, která nemá’· nevýhody · 'dřívějších titanových ocelí a nadto · vykazuje · do · značné míry krystalickou · oriéntaei ·' krychle' · . na· . hranu, a · dobré hodnoty poměrného prodloužení · r · a poměrně jemné zrno, které · je stabilní v širokém rozmezí teplot·'· Kromě · toho · je ' možno tento materiál vyrábět se širokým rozsahem vlastností jak ve stavu válcovaném. za tepla, tak za. studená. Způsob vynálezu zahrnuje způsoby přípravy tavené oceli s '· maximálním obsahem uhlíku · ' asi 0,05 ' % a s dostatečným množstvím- ··· manganu; · aby vázal · téměř veškerou · síru ' · přítomnou v oceli; vakuové ddplynění · oceli · až· na· · obsah · uhlíku · max.The process according to the invention yields a low-carbon, non-aging steel having almost no yield strength and free of critical roughing in both the hot-rolled state and the hot-rolled state. · Za. Cold and annealed, which does not have the disadvantages of earlier titanium steels and, moreover, it exhibits to a large extent crystalline oriéntaei cube. on· . edge and good elongation values and a relatively fine grain that is stable over a wide temperature range. In addition, this material can be produced with a wide range of properties as in the rolled state. hot and hot. cold. The process of the invention includes processes for preparing fused steel having a maximum carbon content of about 0.05% and a sufficient amount of manganese; To bind almost all the sulfur present in the steel; vacuum degassing · steel · up to · · carbon content · max.

0,015'. %', kyslíku max. asi 0,010 „ % a dusíku max. · asi 0,012 %; přísadu niobu · v množství, které alespoň postačí ke · snížení rekrys-, · talizační .rychlosti · oceli po jejím následném ztuhnutí; odlití · a ztuhnutí odplyněné oceli; válcování oceli za tepla až na tloušťku pásu, dokončovací · ' teplota · asi 815 až· 928 °C a navinutí · do svitků · při teplotě asi 815 °C nebo nižší. Výrobek · pro · válcování zá tepla je vysoce · žádoucí' pro některá použití ve svitcích nebo· v žíhaném stavu. Zpravidla se výrobek po válcování za tepla moří a za · studená se kalibruje na · konečný rozměr, po . čemž následuje konečné žíhání při teplotě a · prodlevě volené podle požadované pevnosti a. tažnosti dokončeného pásku nebo, plechu, ·0,015 '. %, oxygen max. about 0.010% and nitrogen max. about 0.012%; niobium additive · in an amount sufficient to at least reduce the recrystallization speed of the steel after its solidification; casting and solidification of degassed steel; hot-rolling steel up to strip thickness, finishing temperature of about 815 to 928 ° C, and coiling at coils at a temperature of about 815 ° C or less. The heat rolling product is highly desirable for some applications in coils or annealed. As a rule, after hot rolling the product is pickled and cold calibrated to the final dimension, po. followed by final annealing at a temperature and a dwell time selected according to the required strength and ductility of the finished strip or sheet,

Výrobek válcovaný · za tepla může být použit ve svitvích nebo může být podroben ko- * nečnému · žíhání v rozmezí teplot 732 až 928 stupňů Celsia. Výrobek válcovaný· za studená, se zpravidla, žíhá · při · teplotě 538 . až 871 stupňů Celsia. V· každém případě lze žíhání provést buď po · dávkách,· nebo kontinuálně nebo jako vedlejší, ale nutnou operaci pripokovování. ponorem a může · trvat od několíka sekund do asi 16'.' hodin. · K · dosažení ma.. ximálns tvrdosti a pevnosti ve výrobku válcovaném za tepla má být teplota · svitkování v rozmezí asi 505 až 705 °C · a pro výrobek válcovaný za studená má být teplota koneč..· ného. žíhánL v.jOzrnez.í asi ' 53.8 · až 760. °c.· Má-li naopak být dosaženo nejnižší tvrdosti a vysoké tažnosti výrobku, válcovaného za tep- . la, má · být · teplota · svitkování mezi 705 až 815 °C· a teplota · konečného žíhání, výrobku válcovaného za studená má být v rozmezí asi 760 · až 871 °C.The hot-rolled product may be used in rolls or subjected to final annealing in the temperature range of 732 to 928 degrees Celsius. The cold rolled product is generally annealed at a temperature of 538. up to 871 degrees Celsius. In any case, the annealing can be carried out either in batches, or continuously or as a secondary but necessary re-plating operation. immersion and may last from a few seconds to about 16 '. hours. To achieve maximum hardness and strength in the hot-rolled product, the coil temperature should be in the range of about 505 to 705 ° C, and for the cold-rolled product, the final temperature. annealing is in the range of about 53.8 ° to 760 ° C. If, on the contrary, the lowest hardness and high ductility of the hot-rolled product is to be achieved. 1a, the coil temperature should be between 705 to 815 ° C and the final annealing temperature of the cold-rolled product should be in the range of about 760 to 871 ° C.

Bylo · zjištěno, · že · niob má neočekávaně lepší vlastnosti · ·' než titan, · · a to jak pro· výrobu, tak · pro' výrobek, z Čstných významných důvodů. ’It has been found that niobium has unexpectedly better properties than titanium, both for production and for the product, for some important reasons. ’

Uživatelé například · zjistili, že uvedená, nízká · rekrystalizační rychlost · oceli, obsahující niob a válcované , za studená podle · vynálezu, · umožňuje dosáhnout široký, rozsah mechanických vlastností, dodrží-li · se některá opatření ve výrobě. Rekrystalizace za · studená · válcované struktury oceli podle vynálezu je úplně · odlišná , od jakékoliv jiné nízkouhlíkaté oceli. . ·For example, users have found that the low recrystallization rate of the niobium-containing and cold-rolled steels of the present invention makes it possible to achieve a wide range of mechanical properties if certain manufacturing precautions are observed. The recrystallization of the cold rolled steel structure of the invention is completely different from any other low carbon steel. . ·

Při · · výrobním pochodu · podle · vynálezu je síra, vázána · na mangan a ž toho · důvodu se obsah manganu s výhodou udržuje ve hmotnostním poměru 7:1 vůči · síře. K vázání ' kyslíku. a dusíku je možno přidat, hliník a v tom případě · · je výhodné, aby hmotnostní poměr hliníku ·· ke-kyslíku · byl 1,2:1, zatímco poměr hliníku k dusíku je s - výhodou · 2:1. Poněvadž je · přítomno dostatečné množství · hliníku a · manganu na účinné vázání síry, · kyslíku a · dusíku a protože niob má. menší afinitu ke kyslíku, síře a dusíku než titan za· daných teplot, pak· téměř veškerý · niob přidaný · při ddplynění · a po· přidání' hliníku · je k . dispozici pro ·reakci · s uhlíkem. Výsledkem je větší účinnost ,· a lze . dosáhnout výtěžnosti niobu 75 až 95 %, . . Hliník může být vypuštěn, ' neboť může . být nahrazen jiným nitridotvorným · prvkem, jako je titan. Jestliže se . vypustí nitridotvorný prvek, je dusík . . vázán na niob. Jestliže . se má · provádět žíhání těsných svitků v atmosféře dusíku · — vodíku, je třeba · přidat hlU ník, · protože ocel · přijímá · dusík z . žíhací atmosféry, · který by se vázal na niob, . kdyby · nebyl přítomen dostatečný přebytek .hliníku, čímž by vznikl výrobek, který by měl · v · žíhaném stavu prodloužení na mezi · kluzu, jestliže by došlo k takové nitridaci, že by . v oceli byl · přítomen volný · dusík. · · Má-li se provádět žíhání v otevřených svitcích, · není .nutno toto opatření dodržovat. .In the production process according to the invention, the sulfur is bound to manganese and therefore the manganese content is preferably kept in a weight ratio of 7: 1 to sulfur. To bind oxygen. and the nitrogen may be added, aluminum, in which case it is preferred that the weight ratio of aluminum to oxygen is 1.2: 1, while the ratio of aluminum to nitrogen is preferably 2: 1. Because there is a sufficient amount of aluminum and manganese to effectively bind sulfur, oxygen and nitrogen, and because it has niobium. less affinity for oxygen, sulfur and nitrogen than titanium at set temperatures, then almost all niobium added at degassing and after addition of aluminum is to. available for reaction with carbon. The result is greater efficiency, and can be. achieve a niobium recovery of 75 to 95%,. . Aluminum can be omitted because it can. be replaced by another nitride forming element such as titanium. If you. the nitride-forming element is nitrogen. . bound to niobium. If. to anneal tight coils in a nitrogen atmosphere · - hydrogen, add aluminum, because steel · receives · nitrogen from. an annealing atmosphere which is bound to niobium,. if there was no sufficient excess of aluminum to produce a product having an annealed yield strength in the annealed yield state if nitriding were to occur. free nitrogen was present in the steel. · If annealing in open coils is to be carried out, it is not necessary to observe this precaution. .

Použitím niobu . místo ‘ titanu . a přísadou dostatečného množství . . hliníku . k vázání . kyslíku a . dusíku . a . .přítomností, dostatečnéhomnožství . manganu ' . k . . vázání .přítomné . síry se získá . materiál . s . povrchovými vlastnostmi lepšími, než mají oceli . s titanem, a nekovové vměstký . se v . podstatě ’ vyloučí při . zpracování podle . . vynálezu, .tím, že.. přejdou do· strusky. Je dobře známo, že oceli s titanem obsahují obtížné. . množství vměstků a mají špatnou jakost . povrchu. ..Using niobium. instead of ‘titanium. and addition of a sufficient amount. . of aluminum. to bind. oxygen and. nitrogen. a. . presence, sufficient quantity. of manganese '. k. . binding. Sulfur is obtained. material. p. surface properties better than steel. with titanium, and non-metallic inclusions. se v. basically 'exclude when. processing according to. . of the invention by passing into slag. It is well known that titanium steels contain difficult steels. . many inclusions and poor quality. surface. ..

Ocel podle vynálezu . má . trvale vyšší· . poměr . trvalého! poměrného .prodloužení . . · než titanové oceli podobně zpracované/ : , ..Bylo zjištěno* že vysoké . poměry. trvalého poměrného' . prodloužení ' se· získají ·. tehdy, jestliže se niob . přidá v množství . větším, než jakého je potřeba k vázání uhlíku . a .volného .dusíku, .tj. když . je .niob ..přítomen v .plošině * válcované. za tepla ve volném stavu· ...Steel according to the invention. has. constantly higher. ratio. permanent! elongation. . Than titanium steels similarly treated. It was found to be high. ratios. permanent ratio. the extensions are obtained. if the niobium. add in quantity. larger than what is needed to bind carbon. and .free. nitrogen, .tj. when. is .niob .. present in the * platform rolled. hot in free state · ...

Ocel . podle vynálezu, . litá do kokil nebo kontinuálně může být válcována za tepla běžnými způsoby'na normálním zařízení azajišťuje pří tom nízké provozní náklady a snižuje výdaje za nové- zařízení.Steel. according to the invention,. molded or continuously rolled can be hot rolled by conventional methods in normal equipment, while ensuring low operating costs and reducing the cost of new equipment.

Atomová váha . niobu je 92,91 a teoretický stéchlometrický poměr pro úplnou reakci s uhlíkem o . atomové váze 12,01, přítomným v oceli,. je tudíž asi 7,75 : 1. Titan má. atomovou váhu 47,90 a teoretický stechiometrický poměr titanu k uhlíku je tudíž asi 4 : 1. Bylo zjištěno, že poměr niobu k uhlíku 10 : 1, nebo . s výhodou 12: 1, vytvoří materiál, který ' vůbec nepodléhá stárnutí a nevykazuje žádné prodloužení na mezi kluzu. Poměr niobu ’ k uhlíku 8 : 1 může vytvořit materiál s okrajovou . stabilitou, který . může vykazovat nějaké prodloužení na mezi kluzu za určitých podmínek žíhání. . Ocel vykazující určité prodloužení na mezi kluzu může však být podrobena standardnímu lehkému převálcování za studená, které eliminuje mez kluzu, . a materiál . nebude podléhat stárnutí vzhledem k nízkému obsahu uhlíku. .Jinak . by takový. .materiál· mohl být oduhličen po válcování za studená buď zvláštní operací nebo při konečném rekrystalizačním žíhání, aby se dosáhlo úplné stability. Ocel mající poměr niobu k uhlíku menší než 8:1 je . tudíž považována za materiál v rozsahu tohoto vynálezu, naprofi tomu, . zjišťujeme-li, že ve sku8 tečné praxi se požaduje poměr titanu k uhlíku 6:1 . vzhledem . k jeho slučivosti s ostatními prvky a vzhledem k jeho nízké výtěžnosti přesto, . že . teoretický stechiometrický poměr je 4':1, vyniká výrazná účinnost niobu nad . titanem. ;Atomic scale. The niobium is 92.91 and the theoretical stoichiometric ratio for complete reaction with carbon o. atomic weight 12.01, present in the steel. is therefore about 7.75: 1. Titanium has. atomic weight 47.90 and the theoretical stoichiometric ratio of titanium to carbon is therefore about 4: 1. The niobium to carbon ratio was found to be 10: 1, or. preferably 12: 1, produces a material that is not aging at all and exhibits no yield strength. Niobium to carbon ratio of 8: 1 can create a marginal material. stability, which. may exhibit some yield strength under certain annealing conditions. . However, steel showing a certain yield strength may be subjected to standard light cold rolling which eliminates the yield strength,. and material. it will not be aging due to its low carbon content. .Other. would be such. The material could be decarburized after cold rolling either by special operation or by final recrystallization annealing to achieve complete stability. Steel having a niobium to carbon ratio of less than 8: 1 is. therefore, it is considered to be within the scope of the invention, e.g. when we find that in practice, a titanium to carbon ratio of 6: 1 is required. considering to its compatibility with other elements and due to its low yield, nevertheless,. that. the theoretical stoichiometric ratio is 4 ': 1, with a significant niobium activity above. titanium. ;

Ačkoliv vysoká cena niobu . se bude na . první pohled jevit jako nevýhodné pro jeho použití v nízkouhlíkaté oceli pro aplikace,, . jako je . povlékání, smaltování apod., zjistili užívatelé, . že . použitím niobu se dosáhne . ' snížení . výrobních , nákladů, vypuštění ' některých operací, snížení zmetkovitosti a vyšších . výnosů, což náklady ·· za přísadu ..niobu a vakuové odplynění více než nahradí.Although the high cost of niobium. will be on. at first glance, it appears to be disadvantageous for its use in low carbon steel applications. as . coating, enamelling, etc., have been found by users,. that. the use of niobium is achieved. 'reduction. production, cost, deletion of some operations, reduced scrap and higher. yield, which costs ·· for the additive ..nobium and vacuum degassing more than replaces.

Podle .vynálezu se postupuje následujících způsobem: ocel . ’ se taví v martinské peci, v bazickém kyslíkovém konvertorů . nebo v · e- lektrické peci, přičemž složení tavby má . odpovídat typickému, avšak neomezujícímu složení . tavby určené pro . neuklidněnou nebo uklidněnou hlubokotažnou · . ocel . s 0,02 .. až 0,05 % uhlíku, 0,1 až . 0,35 % ..manganu, 0,01 ,až . 0,020 % síry, . 0,001 až 0,010 % dusíku. v °/o hmotnostních .a: zbytekv podstatě železo. . Tavená . ocel se podrobí oduhličení . vakuovým odplyněním· v . běžném, zařízení, s výhodou . probubláváním . argonem, x které .. napomáhá .. .k odstranění nečistot . a zabraňuje vrstevnatému rozložení teploty· S' . výhodou se . . přidává před odplyněním něco hliníku, abý sě zabránilo nadměrnému vývinu plynů. V malých množstvích je možno přidat jiná desoxidační činidla,, jako .například křemík,The invention is carried out as follows: steel. is melted in a Martin furnace, in basic oxygen converters. or in an electric furnace, the composition of the melt having. correspond to a typical but non-limiting composition. Melts for. restless or soothed deep - drawing. steel. with 0.02 to 0.05% carbon; 0.35% manganese; 0,020% of sulfur,. 0.001 to 0.010% nitrogen. % by weight and the remainder substantially iron. . Rendered. the steel is decarburized. vacuum degassing · v. a conventional device, preferably. bubbling. argon, x which helps to remove impurities. and prevents layered temperature distribution · S '. advantage is. . adds some aluminum before degassing to prevent excessive gas evolution. Other deoxidizing agents, such as silicon, may be added in small amounts.

Zbytek hliníku . se přidá s· výhodou . během vakuového odplynění, avšak po oduhličení,The rest of aluminum. is added preferably. during vacuum degassing but after decarburization,

Není žádoucí přidávat hliníku více. . než množství potřebné ke sloučení . s dusíkem . a kyslíkem, . protože by .se mohla nepříznivě ovlivnit . . jakost konečného výrobku. Přítomnost nadměrného množství hliníku . .ve výrobku . může bránit odstraňování lámavosti . za tepla, která se . může vyskytnout, ačkoliv lámavosti za tepla se čelí tím, . že se . zajišťuje dostatečné . množství . manganů, . které by v podstatě . úplně vázalo síru přítomnou v ocelí. . Z tohoto důvodu má být zachován poměr manganu k síře . 7 : 1, avšak . vyšší obsah manganu . může být tolerován a neovlivní . nepříznivě konečné vlastnosti. ’ ‘It is not desirable to add more aluminum. . than the amount needed to merge. with nitrogen. and oxygen,. because it could adversely affect. . quality of the finished product. Presence of excessive aluminum. .in the product. it may prevent the removal of brittleness. hot to hot. may occur although hot brittleness is faced by. that is. ensures sufficient. quantity. Manganese,. that would basically. completely bound the sulfur present in the steel. . For this reason, the manganese to sulfur ratio should be maintained. 7: 1, however. higher manganese content. can be tolerated and not affected. adverse end properties. ’‘

Niob se přidává . po hliníku s výhodou . v průběhu. odplynění nebo do pánve nebo do formy, jestliže . má být zaručeno jeho správné rozdělení. . ‘Niobium is added. preferably aluminum. during. degassing or pan or mold if:. its proper distribution should be guaranteed. . ‘

Poměr niobu k uhlíku se volí 12 : 1, aby . se . zaručilo^ úplné a trvalé odstranění uhlíku vytvořením karbidu niobu. Může .. se však používat vyšších poměrů niobu k . odpoření orientace zrn . a k získání . žádaných mechanických vlastností konečného výrobku.The niobium to carbon ratio is chosen to be 12: 1 to. se. guaranteed complete and permanent carbon removal by forming niobium carbide. However, higher ratios of niobium to potassium may be used. resistance of grain orientation. and to get. the desired mechanical properties of the finished product.

Křemík se s výhodou nepřidává, .. lze však tolerovat .jeho malá množství. Ostatní prvky v normálních zbytkových množstvích . lze .Silicon is preferably not added, but small amounts can be tolerated. Other elements in normal residual amounts. can.

rovněž tolerovat. .also tolerate. .

Odplyněná ocel má mít s výhodou toto chemické složení a složení v . %. hmotnost196442 . 7 nich konečného produktu bude v podstatě také totožné:The degassed steel should preferably have this chemical composition and the composition in. %. weight196442. The 7 of the final product will also be essentially the same:

uhlík 0,005 až 0,010 % niob 0,08 až 0,12 % mangan 0,10 až 0,35 % síra až do 0,02 % kyslík až do 0,004 % dusík až do 0,006 % hliník . 0,015 až 0,020 % fosfor až do 0,010 % křemík až do 0,015 %carbon 0.005 to 0.010% niobium 0.08 to 0.12% manganese 0.10 to 0.35% sulfur up to 0.02% oxygen up to 0.004% nitrogen up to 0.006% aluminum. 0.015 to 0.020% phosphorus up to 0.010% silicon up to 0.015%

Zbytek je v podstatě železo kromě počátečních nečistot.The remainder is essentially iron except for the initial impurities.

Odplyriěná a zpracovaná ocel pak může být odlita do ingotových kokil, anebo může být kontinuálně lita běžnými způsoby.The degassed and processed steel can then be cast into the ingot molds or continuously cast by conventional methods.

V případě, že je třeba ocel kontinuálně válcovat, jsou ingoty zeslabeny na tloušťku ploštin, ohřívají se znovu, jestliže je to pqtřeba, válcují se na tloušťku pásu a ňavíjejí se do svitků.If the steel needs to be continuously rolled, the ingots are attenuated to the thickness of the platforms, reheated if necessary, rolled to the strip thickness and wound into coils.

Běžná dokončovací teplota svitku je 815 až 928 °C a není při postupu podlé vynálezu rozhodující. Dokončovací teplota však pod asi 815 °C se projeví vyššími požadavky na výkon a je obtížnější dosáhnout požadované tloušťky. Dokončovací teplota vyšší než 928 stupňů Celsia vyžaduje vyšší rychlosti válcování a ďo dokončovacích stolic se dostane tlustší a teplejší polotovar.The normal finishing temperature of the coil is 815 to 928 ° C and is not critical to the process of the invention. However, the finishing temperature below about 815 ° C results in higher power requirements and is more difficult to achieve the desired thickness. Finishing temperatures above 928 degrees Celsius require higher rolling speeds, and thicker and warmer blanks get through the finishing mills.

S výhodou se používá rychlého ochlazení na teplotu svinování asi 594 až 705 °C, ačkoliv je možno pracovat s vyššími, anebo nižšími teplotami navíjení do svitků. Všeobecně navíjení při vyšší teplotě, to je do 815 °G způsobuje nižší tvrdost výrobku, zatímco navíjení při nižších teplotách pod 505 stupňů Celsia má za následek tvrdší výrobky. Ochlazení na tak nízké teploty navíjení se na existujících zařízení obtížně dosahuje. V souvislosti s navíjením nebo jako alternativa navíjení při poměrně vysoké teplotě je možno provést kontinuální žíhání ne8 bo žíhání po dávkách pásu vyválcovaněho ža tepla při teplotě do asi 955 °C, čímž se získá za tepla vyválcovaný výrobek s nejnižší tvrdostí a s ňejvyšší tažností.Preferably, rapid cooling to a coiling temperature of about 594 to 705 ° C is used, although higher or lower coiling temperatures can be used. Generally, winding at a higher temperature, i.e. up to 815 ° C, results in a lower hardness of the product, while winding at lower temperatures below 505 degrees Celsius results in harder products. Cooling to such low winding temperatures is difficult to achieve on existing plants. In connection with winding or as an alternative to winding at relatively high temperature, continuous annealing or batch annealing can be performed at a temperature of up to about 955 ° C to provide a hot-rolled product with the lowest hardness and ductility.

Navinutý materiál se potom moří a válcuje za studená na konečný, kalibr, bez mezlžíháním, stejně' jako jé tomu v běžné praxi. Redukce pří válcování za studená může činit řádově 60 až 70 %. Redukce za studená vyššího stupně až do 90'% sé projeví vyššími hodnotami trvalého poměrného prodloužení r. .··-·-·,The wound material is then pickled and cold rolled to a final caliber, without intermediate annealing, as in conventional practice. The reduction in cold rolling may be of the order of 60 to 70%. Higher degree of cold reduction up to 90% will result in higher permanent elongation ratios. ·· - · - ·,

Za studená vyválcovaný pásek se potom podrobí konečnému žíhání v ochranné atmosféře a toto žíhání může, být kontinuální, anebo pó dávkách.The cold rolled strip is then subjected to a final annealing in a protective atmosphere, and this annealing may be continuous or half-dosed.

Je zřejmé, že pás vyválcovaný za tépla nebo ploština může být obchodním polotovarem a jeho vlastnosti závisejí na složení oceli a na teplotě navíjení do svitků, to je na rychlosti ochlazování z dokončovací teploty na teplotu navíjení do svitků a na stupni žíhání, ke kterému do jde v kompaktním svítku při jeho pomalém chladnutí. Na rozdíl od běžných nízkouhlíkatých nebo titanem zpracovaných ocelí může být za tepla vyválcovaný výrobek připraven se širokým spektrem mechanických vlastností od vysoké pevnosti a. tvrdosti přes střední až nízkou pevnost doprovázenou vysokou tažností. Poměr trvalého poměrného prodloužení bude všem většinou 1,0, jako- ц. každé nízkouhlíkaté oceli válcované za teplá.Obviously, the hot-rolled or flat-rolled strip can be a commercial blank and its properties depend on the composition of the steel and the coiling temperature of the coils, i.e. the cooling rate from the finishing temperature to the coiling temperature of the coils and the degree of annealing. in a compact luminaire while cooling it slowly. Unlike conventional low carbon or titanium treated steels, a hot-rolled product can be prepared with a wide range of mechanical properties ranging from high strength and hardness to medium to low strength accompanied by high ductility. The ratio of permanent elongation to all will generally be 1.0, such as ц. hot rolled low carbon steel.

Způsob podle vynálezu uyažuje kalení za tepla válcovaného materiálu z dokončovací teploty v rozmezí 815 až 928 °C' na teplotu nižší, rychlostí dostatečnou й tomu,· aby způ- > sobila precipitaci karbidů v jemně dispergované formě. Výrobek z oceli podle vynálezu je plně stabilní vlivem přísady niobu a je obzvláště vhodný к hlubokému tažení nebo protahování, smaltování, pokovování a pro jiná použití, při kterých se požaduje dobrá tažnost, nevyskytující še hrubnutí zrna, stárnutí a prodloužení na mezi kluzu..The process of the invention comprises quenching the hot-rolled material from a finishing temperature of 815 to 928 ° C to a lower temperature at a rate sufficient to cause precipitation of the carbides in finely dispersed form. The steel product of the invention is fully stable due to the niobium additive and is particularly suitable for deep drawing or drawing, enameling, metallization and other applications where good ductility is required, with no grain coarsening, aging and yield strength.

199442199442

IQIQ

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims (3)

1. Nízkouhlíková ocel nepodléhajíc í stárnutí, bez prodloužení na mezi kluzu, s dobrými povrchovými vlastnostmi a prostá vměstků, ve tvaru za · tepla nebo za studená válcovaných pásů nebo plechů, popřípadě pokovených, vyznačená tlm, že sestává z 0,002 až 0,015 % hmotnostního uhlíku, z 0,025 až 0Л30 % hmotnostního niobu, z 0,05 až 0,60 · % hmotnostního manganu, zé stopy až 0,035 !% hmotnostního síry ve formě sirníku manganu, ze stopy až 0,010 % hmotnostního kyslíku, ze stopy až 0,012 % hmotnostního dusíku, ze stopy až 0,08 °/o hmotnostního hliníku, ze stopy až 0,010 % hmotnostního fosforu a ze stopy až 0,015 % hmotnostního křemíku, zbytek tvoří železo a přičemž alespoň 0,025 · %' hmotnostního niobu je v · nesloučené formě, při stanovení množství nesloučeného niooibu přítomného ve stavu válcování za tepla za teploty místnosti.1. Non-aging, low-carbon steel, non-yielding, with good surface properties and free of inclusions, in the form of hot or cold rolled strips or sheets, optionally metallised, characterized by a thickness of 0,002 to 0,015% by weight of carbon , from 0.025 to 0 Л 30% by weight of niobium, from 0.05 to 0.60% by weight of manganese, traces up to 0.035% by weight of sulfur in the form of manganese sulfide, traces up to 0.010% by weight of oxygen, traces up to 0.012% % by weight of nitrogen, traces of up to 0.08% by weight of aluminum, traces of up to 0.010% by weight of phosphorus, and traces of up to 0.015% by weight of silicon, the remainder being iron and wherein at least 0.025% by weight of niobium is determining the amount of uncomplexed niooib present in the hot rolling condition at room temperature. 2. NízkouhlíkoVá · ocel podle bodu 1, vyzna- čená tím, že všechen uhlík je ve formě karbidu niobu. -2. Low carbon steel as defined in item 1, characterized in that all carbon is in the form of niobium carbide. - 3. Způsob výroby nízkouhlíkové oceli podle bodů 1 a 2, při kterém se nataví ocel s maximálním obsahem 0,05 % hmotnostního uhlíku, vakuově se odplyní na maximální obsah uhlíku 0,015 °/o, na maxijnální obsah kyslíku 0,010 % a na maximální obsah dusíku 0,012 °/o, odleje se a nechá se ztuhnout, válcuje se za tepla na tloušťku pásu a · plechu, havine se do· svitků při · . teplotě nad 817 OC·, vyznačený tím, že se niob přisadí do odplyněné oceli do kokily před jejím ztuhnutím.3. The process for producing low carbon steel according to items 1 and 2, wherein the steel is fused with a maximum content of 0.05% by weight of carbon, degassed to a maximum carbon content of 0.015% / o, a maximum oxygen content of 0.010% and a maximum nitrogen content. It is poured and allowed to solidify, hot rolled to strip and sheet thickness, and rolled into coils at. For temperatures above 817 · C, wherein the niobium additive to a degassed steel into the mold prior to solidification.
CS711543A 1970-03-02 1971-03-02 Low-carbon steel resistant against aging CS196442B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1541570A 1970-03-02 1970-03-02
US10707771A 1971-01-18 1971-01-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS196442B2 true CS196442B2 (en) 1980-03-31

Family

ID=26687350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS711543A CS196442B2 (en) 1970-03-02 1971-03-02 Low-carbon steel resistant against aging

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS5335002B1 (en)
BE (1) BE763599A (en)
CA (1) CA967408A (en)
CS (1) CS196442B2 (en)
DE (1) DE2109431C2 (en)
FR (1) FR2081622A1 (en)
NL (1) NL7102585A (en)
PL (1) PL76349B2 (en)
RO (1) RO61831A (en)
ZA (1) ZA71834B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5849627B2 (en) * 1979-02-27 1983-11-05 川崎製鉄株式会社 Method for producing non-temporal cold-rolled steel sheet
TW215084B (en) * 1992-04-17 1993-10-21 Sumitomo Chemical Co Process for producing a high purity caprolactam

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2158651A (en) * 1936-06-24 1939-05-16 Electro Metallurg Co Steel
US3183078A (en) * 1961-09-29 1965-05-11 Yawata Iron & Steel Co Vacuum process for producing a steel for nonageing enameling iron sheets
US3262821A (en) * 1962-10-19 1966-07-26 Kawasaki Steel Co Method for producing cold rolled rimmed steel sheet or strip having non-aging property and superior deep drawability
FR1524958A (en) * 1963-10-11 1968-05-17 Kawasaki Steel Co Process for the production of a steel sheet having valuable properties from the point of view of aging and stretching
BE657667A (en) * 1964-01-17
GB1176863A (en) * 1966-02-17 1970-01-07 Yawata Iron & Steel Co Process for the production of Cold-Rolled Steel Sheets having Excellent Press Workability
JPS523885B1 (en) * 1966-09-10 1977-01-31

Also Published As

Publication number Publication date
BE763599A (en) 1971-08-02
FR2081622A1 (en) 1971-12-10
JPS5335002B1 (en) 1978-09-25
DE2109431A1 (en) 1971-09-16
PL76349B2 (en) 1975-02-28
ZA71834B (en) 1972-04-26
FR2081622B1 (en) 1974-02-15
CA967408A (en) 1975-05-13
NL7102585A (en) 1971-09-06
DE2109431C2 (en) 1984-09-20
RO61831A (en) 1977-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4067754A (en) Cold rolled, ductile, high strength steel strip and sheet and method therefor
US3765874A (en) Vacuum degassed, interstitial-free, low carbon steel and method for producing same
US4124412A (en) Columbium treated, non-aging, vacuum degassed low carbon steel and method for producing same
CN107326276B (en) A kind of 500~600MPa of tensile strength grades of hot rolling high-strength light dual phase steels and its manufacturing method
US5702539A (en) Method for producing silicon-chromium grain orieted electrical steel
EP0024437B1 (en) Process for producing non-aging cold-rolled steel sheets
US5868875A (en) Non-ridging ferritic chromium alloyed steel and method of making
JP3601721B2 (en) Bake-hardenable vanadium-containing steel
JP3314833B2 (en) Cold rolled steel sheet excellent in workability and method for producing the same
JPS5938337A (en) Manufacture of steel plate with burning hardenability for extremely deep drawing
JPS5849622B2 (en) Manufacturing method of cold-rolled steel sheet for ultra-deep drawing by continuous annealing
US4092179A (en) Method of producing high strength cold rolled steel sheet
CS196442B2 (en) Low-carbon steel resistant against aging
JPH0617541B2 (en) Non-aging low alloy hot rolled strip formable steel
US3876390A (en) Columbium treated, non-aging, vacuum degassed low carbon steel and method for producing same
JPH0570836A (en) Manufacture of high strength cold rolled steel sheet for deep drawing
USRE31221E (en) Cold rolled, ductile, high strength steel strip and sheet and method therefor
US4594114A (en) Process for producing strip of corrosion resistant alloy steel
JPS582248B2 (en) Manufacturing method for hot-dip galvanized steel sheet with excellent workability
USRE31306E (en) Cold rolled, ductile, high strength steel strip and sheet and method therefor
JPH0657337A (en) Production of high strength galvannealed steel sheet excellent in formability
JPS6230259B2 (en)
JPH021212B2 (en)
KR20010074992A (en) Method for producing cold-rolled bands or sheets
JPH05186829A (en) Production of grain-oriented silicon steel sheet having crystal orientation integrated in goss orientation