CZ165898A3 - Způsob výroby tenkého pásku z feritické nekorodující oceli a tenký pásek takto získaný - Google Patents

Description

Způsob výroby tenkého pásku z oceli a tenký pásek takto získaný.

feritické nekorodující

Oblast techniky

Vynález se týká metalurgie nekorodujících ocelí. Zejména se vynález týká odlévání feritických nekorodujících ocelí do podoby pásku několik mm tenkého, přímo z tekutého kovu.

Dosavadní stav techniky

Po dobu několika let byl prováděn výzkum odlévání kovových pásků tenkých několik mm (méně než 10 mm) , přímo z tekutého kovu na tak zvaných dvouválcových zařízeních pro kontinuální odlévání. Tato zařízení v podstatě obsahují dva válce s osami v horizontálním směru, umístěné vedle sebe, z nichž každý má vnější povrch, který je dobře tepelné vodivý a intenzivně vnitřně chlazený. Mezi válci je vytvořen licí prostor, jehož minimální šířka odpovídá tloušťce pásku, který má být odlit. Tento licí prostor je následně uzavírán dvěma řáruvzdornými válci působícími proti koncům válců. Válce jsou poháněny proti sobě a licí prostor je zaplňován tekutou ocelí. Ocelové okuje tuhnou na povrchu válců a uzavírají styčnou linku mezi válci, to jest v místě, kde je vzdálenost mezi válci minimální a dále vytváří tuhý pásek, který plynule vystupuje ze zařízení. Tento pásek je poté ochlazován pozvolna nebo je prudce chlazen a poté je svinován. Podstatou tohoto výzkumu je možnost využití tohoto postupu při výrobě pásku z ocelí různých tříd, zejména

nekorodujících ocelí.

většiny běžných zařízení jsou podmínky za kterých že pásek je ochlazován pozvolna poté obvykle svinován při v závislosti na jeho tloušťce teplota je samozřejmě rovněž válci a svinovacím ochlazen

U pásek opouští válce takové, na otevřeném vzduchu, pásek je teplotě od okolo 700 do 900°C, a stupni závislá Svinutý metalurgickému zpracování srovnatelnému obvykle využíván při výrobě pásků za kontinuálně litých desek.

tekutosti. Svinovací na vzdálenosti mezi pásek je postupně než je s tím,· tepla z strojem, podroben který je běžných

Využití tohoto licího postupu u feritických nekorodujících ocelí typu podle AISI standardu, které obvykle obsahují 17% chrómu ukázaly, že takto získaný pásek má nízkou tažnost. V důsledku toho, je nejužší pásek (jehož tloušťka je okolo 2 až 3,5 mm) značně křehký a nemá odolnost při následných operacích při změně teploty okolí, jako je navívíjení a odřezávání konců, během těchto činností se objevují trhliny na hranách pásku nebo se dokonce pásek přetrhl během ochlazování.

Tato nízká tažnost se obvykle zjistí pomocí několika faktorů:

- takto odlitý pásek má v podstatě sloupkovou strukturu sestávající z hrubých feritických zrn (průměrná velikost zrn je větší než 300 μιη v tloušfce pásku), která směřuje v důsledku posloupných rychlých tuhnutí na válcích a zbývajícího pásku při vysoké teplotě po opuštění válců, když není vystaven prudkému ochlazování, ·· ·

- feritická zrna mají vysokou tvrdost díky jejich přesycení intersticiálními prvky jako jsou uhlík a dusík, přítomností martenzitu vznikajícího z tuhnoucího austenitu za vysokých teplot.

opatření je třeba počítat s tím, ochlazení svinován a žíhán na feritu na austenit během do teploty přibližně je vysrážení karbidů martenzitu na

Při dalším bude po jeho pro transformaci toto žíhání provádí alespoň 4 hodin. Cílem matrice při transformaci a spojení karbidů chrómu tak, zlepšuje mechanické vlastnosti zachování sloupcové struktury feritických zrn. Avšak, pokusy výrobě ukázaly, že tato metoda je s vhodnou tažností.

že pásek teplotu pod Acl ohřevu. Běžně se 800°C po dobu z feritické ferit a karbidy Toto zpracování a tažnost nehledě na sestávající z hrubých prováděné při průmyslové nevhodná pro získání pásku že kov změkne

Tato stávající křehkost pásku po žíhání je vysvětlována tou skutečností, že takto litý pásek, jednou svinutý, je podroben velmi pomalému ochlazováni dokud jsou jeho obě strany v kontaktu s horkým kovem a pouze jeho hrany jsou v kontaktu s okolním vzduchem a volným sáláním. Toto velmi pomalé ochlazováni vede k hojné precipitaci karbidů z feritu ‘ a k transformaci části austenitu na ferit a karbidy, přičemž zbývající austenit se při ochlazování přetváří v martenzit. Žíhání umožňuje komletní přeměnu martenzitu na ferit a karbidy, ale především přispívá k slučování hrubých karbidů do podoby souvislých vrstev. Křehkost kovu je specifická pro tyto hrubé karbidy, jejichž velikost je okolo 1 až 5 μιη. Tyto vytvářejí vznik míst pro zlom, které se šíří napříč okolní feritickou matricí: jejich nežádoucí’ účinek je navíc zvýšen hrubozrnnou sloupcovou strukturou.

V důsledku toho bylo provedeno mnoho pokusů pro vytvoření dvouválcového licího procesu pro feritické nekorodující ocelové pásky, mající požadovanou tažnost. Pokusy jsou směřovány k modifikaci podmínek precipitace v době ochlazování pásku nebo k rozbití takto lité struktury sestávající z hrubých feritických zrn.

S ohledem na tuto skutečnost, je možné uvést spis JP-A-62247029, který popisuje in-line ochlazování rychlostí větší nebo rovnou 300°C/s, mezi 1200 a 1000°C následující po svinování, které je prováděno při teplotách mezi 1000 a 700°C.

Spis JP-A-5293595 doporučuje svinování na teplotě 700 až 200 °C, přičemž je použita ocel s nízkým obsahem uhlíku a dusíku (0,030% nebo méně) a obsahem niobu od 0,1 do 1,0%, niob působí jako stabilizátor.

Další spisy navrhují přenést horké in-line válcování, které je dodáno do výše uvedených poměrů uhlíku a dusíku a může být rovněž kombinováno se stabilizátorem niobu nebo stabilizátorem dusíku (viz spisy JP-A-2232317, JP-A-6220545, JP-A-8283845, JP-A-8295943).

Zmíněn může být rovněž spis EP-A-0638653, který popisuje u oceli obsahující 13 až 25% chrómu, maximální celkový obsah niobu, titanu, hliníku a vanadu od 0,05 do 1,0%, celkový obsah uhlíku a dusíku od maximálně 0,030% a obsah molybdenu od 0,3 do 3,0%. Hmotnostní složení oceli musí dále odpovídat podmínce gama p < 0%. Gama p je kritérium představující množství austenitu ve formě • · · · φ φ · • · · φ ΦΦΦ ΦΦΦ sraženin. Matematický vzorec je následující:

Gama p = 420x%C + 470x%N + 23x%Ni +9x%Cu + 7x%Mn - 11.5x%Si

- 12x%Mo - 23x%V - 47x%Nb - 49x%TÍ - 52x%Al + 189.

Pásek musí být dále válcován za tepla při teplotě v rozsahu 1150 až 900°C s poměrem redukce od 5 do 50%, poté ochlazován rychlostí nižší nebo rovnou 20°C/s nebo být udržován na teplotě 1150 až 950°C po dobu alespoň 5 s a nakonec svinován při teplotě nižší nebo rovné 700°C.

Pro další realizování všech těchto postupů je potřeba kombinovat následující:

drahé a obtížné míchání tekutého materiálu zamýšleného pro odlévání pásku, když je potřebné získat nízký obsah uhlíku a dusíku nebo je potřeba získat požadovaný obsah stabilizačních prvků, termomechanické a tepelné zpracování mimo licí linie pomocí drahých zařízení (in-line válcovací stolice za tepla), a

- použití komplexních tepelných cyklů rovněž vyžaduje zařízení, která jsou speciálně přizpůsobena pro získání vysoké rychlosti ochlazování nebo udržování na vysoké teplotě po dlouhou dobu.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je navržení ekonomického způsobu výroby tenkého pásku z feritické nekorodující oceli standardu AISI 430 a obdobných typů na dvojválcové licí stolici, kterým se získává uvedený pásek s dostatečnou tažností, umožňující navíjecí, odstřihování hran a zpracování za studená (moření, válcování a tak dále) bez výskytu nehod jako je přetržení pásku nebo vznik trhlin na hranách. Dále pro dosažení ekonomičnosti, tento způsob nevyžaduje další složité zařízení k standardnímu dvojválcovému odlévacímu stroji. Rovněž není požadováno odvádění tekuté kovové taveniny pro získání požadovaného velmi nízkého obsahu prvků jako jsou uhlík a dusík a nejsou potřeba další drahé legující prvky.

Předmětem vynálezu je způsob výroby feritického nekorodujícího ocelového pásku, u kterého je pásek z feritické nekorodující oceli, typu obsahujícího maximálně

0,12% uhlíku, maximálně 1% manganu, maximálně 1% křemíku, maximálně 0,040% fosforu, maximálně 0,030% síry a mezi 16 až 18% chrómu, ochlazen přímo z tekutého kovu mezi dvěma vnitřně chlazenými proti sobě se otáčejícími válci s horizontálními osami umístěnými u sebe, vyznačující se tím, že uvedený pásek je poté ochlazován nebo odvádět k chlazení pro odstranění zbytkového austenitu jeho transformací na ferit a karbidy, při kterém je uvedený pásek navíjen při transformace s maximální teplotě mezi 600°C a teplotou martenzitické Ms, poté je navíjený pásek ochlazován rychlostí 300°C/h na. teplotu mezi 200°C a teplotu okolí a poté je uvedený pásek žíhán.

Předmětem vynálezu je rovněž pásek z feritické korozivzdorné oceli, typu obsahujícího, maximálně 0,12% uhlíku, maximálně 1% manganu, maximálně 1% křemíku, maximálně 0,040% fosforu, maximálně 0,030% síry a mezi 16 až 18% chrómu, vyznačující se tím, že ho je možné získat výše uvedeným způsobem výroby.

Jak je zřejmé, vynález spočívá z počátečního lití mezi dvěma válci pásku z feritické nekorodující oceli se standardním složením, ochlazování a navíjení uvedeného pásku za specifických podmínek, který je poté podroben žíhání. Cílem tohoto zpracování je podstatně omezit, jak je to jen možné, tvorbu hrubých karbidů způsobujících zkřehnutí. Za tímto účelem je nutné omezit precipitaci karbidů a podpořit transformaci austenitu na martenzit v tavenině a zároveň zabránit transformaci tohoto martenzitu, která může nastat do operace navíjení pásku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude jasněji pochopitelný z následujícího popisu využívajícího přiložené obr.

Na obr. 1 je znázorněn diagram ukazující transformační křivky ochlazování standardu AISI 430, pro čtyři příklady A, B, C, D tepelného zpracování následujícího poté co pásek opustí licí válce, zahrnující dva příklady, C a D u kterých je tepelné zpracování provedeno podle tohoto vynálezu.

Na obr. 2 je znázorněna fotografie, provedená z elektronového mikroskopu, tenké fólie odebrané z pásku, který byl podroben tepelnému zpracování A z obr. 1 a poté byl žíhán.

Na obr. 3 je znázorněna fotografie, provedená z elektronového mikroskopu, tenké fólie odebrané z pásku, který byl zhotoven podle tohoto vynálezu a poté podroben • · · · · · · · · • · · · φφφφ • · · * ♦ · ······ • · · φ · · φφφ φφφ ·· φφφφ «φ ·· tepelnému zpracování mezi C a D z obr. 1 a poté byl žíhán.

Příklady provedení vynálezu

Dále budou popsány ocele, jejichž složení odpovídá obvyklým kritériím standardu AISI 430, odpovídajícím standardním feritickým korozivzdorným ocelím. Tyto obsahují maximálně 0,12% uhlíku, maximálně 1% manganu, maximálně 1% křemíku, maximálně 0,040% fosforu, maximálně 0,030% síry a mezi 16 až 18% chrómu. Avšak bez dalšího zdůrazňování je zřejmé, že rozsah vynálezu se může týkat i ocelí obsahujících další legující prvky, které nejsou nutně požadovány u obvyklých standardů (například stabilizátory jako je titan, niob, vanad, hliník, molybden), pokud jejich obsah nepřesahuje bod, který by působil proti metalurgickým procesům, které budou popsány a které spadají do rozsahu tohoto vynálezu. Zejména přítomnost těchto legujících prvků nesmí mít vliv na transformační křivky příkladně z obr. 1 do bodu teplotních křivek, které musí pásek podstoupit podle tohoto vynálezu tak, aby nebyly delší než je možné provést v licím dvouválcovém zařízení.

Oceli, které byly podrobeny zkouškám, jejichž výsledky budou popsány a vysvětleny s pomocí obr. 1 až obr. 3 měly následující složení, uvedené v hmotnostních procentech:

uhlík	0,043%
-	křemík	0,240%
-	síra	0,001%
-	fosfor	0,023%
-	mangan	0,410%
-	chróm	16,360%

nikl	0,220%
-	molybden	0,043%
-	titan	0,002%
-	niob	0,004%
-	měď	0,042%
-	hliník	0,002%
-	vanad	0,064%
-	dusík	0,033%
-	kyslík	0,0057%
—	bór	méně než

to jest uhlík + dusík dohromady 0,076% (toto je normální pro takovouto jakost), gama p kritérium, vyčíslené z běžného vzorce, zmíněného výše, je rovno 37,6% (které není podstatně nízké, zejména proto, že je relativně nízký obsah vanadu, molybdenu, titanu a niobu a teplota Acl pro transformaci feritu na austenit během ohřevu je 851°C. Další teplota je vypočtena pomocí obvyklého vzorce:

Acl = 35x%Cr + 60x%Mo + 73x%si + 170x%Nb + 290x%V + 620x%Ti + 750x%Al + 1400x%B - 250x%C - 280x%N - 115x%NÍ - 66x%Mn - 18x%Cu + 310.

Jak bylo uvedeno výše, když je takto odlitý pásek navíjen při teplotě okolo 700 až 900°C bez nuceného ochlazování a poté odváděn k chlazení na vzduchu v navinutém stavu než je podroben žíhání, tažnost pásku po takovémto žíhání není dostačující. Výsledkem je to, že pomalé ochlazování při navíjení předpokládá průchod kovu do oblasti pro precipitaci karbidů chrómu typu Cr₂₃C₆ z feritu (jejichž precipitace probíhá na hranicích zrn feritu a na rozhraní ferit/austenit) a navíc v oblasti pro rozklad austenitu na ferit a karbidů chrómu typu ^Cr23^c6* Tento mechanizmus • ·· · · · · · • · · · ♦ · · •φ · φ · ······ • · · φ · φφ · · ·· ·· φ· přispívá růstu hrubých křehkých karbidů a žíhání, které umožňuje zvýrazněnou koalescenci křehkých karbidů ve formě rovnoměrných vrstev. Transformační křivky na obr. 1 platné pro standard AISI 430 znázorňují tento úkaz.

Na obr. 1 je zejména znázorněna teplota Ac5 představující konec transformace alfa feritu na gama austenit během ohřevu, teplota Acl počátku této transformace a teploty Ms a Mf počátku a konce transformace gama austenitu na alfa'martensit během ochlazování. Rovněž je znázorněna křivka 1, která představuje teplotní rozsah ve kterém precipitující karbidy chrómu typu Cr₂3C₆ obsazují místa na hranách feritových zrn a na rozhraní ferit/austenit a křivka 2 představující oblast počátku transformace z austenitu na ferit a karbidy chrómu. Rovněž jsou znázorněny čtyři příklady A, B, C, D tepelného zpracování litého pásku po opuštění válců, včetně dvou (C a D), které odpovídají řešení podle vynálezu.

Tepelné zpracování A podle dosavadního stavu, techniky, popsaného výše, využívá chlazení pásku volně na otevřeném vzduchu po jeho opuštění licích válců a jeho navíjení na přibližně 800°C, přičemž oblast pro precipitaci karbidů chrómu na hranicích zrn feritu a rozhraní feritu/austenitu. Jak je uvedeno toto navíjení značně snižuje ochlazování pásku, který je poté prokazatelně zbytkový pro delší dobu v oblasti pro transformaci austenitu na ferit a karbidy chrómu, před návratem na okolní teplotu.

Tepelné zpracování B využívá chlazení pásku volně na otevřeném vzduchu do dosažení okolní teploty .*bez jeho navíjení. Pásek nezůstává v oblasti transformace austenitu na ferit a karbidy chrómu, ale přechází především do oblasti • · • · • 9

martenzitické transformace mezi Ms a Mf teplotami. Je evidentní proč takovéto tepelné zpracování nemůže být předmětem vynálezu.

Tepelné zpracování C podle vynálezu spočívá zaprvé v ochlazování pásku na vzduchu, předtím než je navíjen čímž je chráněn před zbývající oblastí pro transformaci austenitu na ferit a karbidy chrómu, a poté je odváděn k navíjecí operaci probíhající při teplotě pouze 600°C. Při ochlazování svinutého pásku probíhá zpracování více čí méně znovu podle konečné tepelné cesty tepelného zpracování A.

Tepelné zpracování D rovněž odpovídá vynálezu, je částečně ve svém principu shodné z tepelným zpracováním C, ale navíjení pásku probíhá pouze při teplotě přibližně 300°C. Avšak tato teplota se nemusí nacházet nad teplotou Ms (která závisí na chemickém složení oceli) a když je svitek ochlazován pásek je udržován mimo zbývající oblasti kde martenzitická transformace může zaujímat velmi široký rozsah. Závěrečné tepelné zpracování probíhá podle tepelného zpracování A a C.

Fotografie na obr. příkladného pásku, který z obr. 1 (s následným dále ochlazen při teplotě znázorňuje byl podroben navinováním při část vzorku tepelné teplotě okolí v navinuté podobě cestě 800°C) a poté a

žíhán při standardních podmínkách, zejména při základní době 6 hodin na přibližně 800°C. Pásek tlouštku 3 mm. Na na přibližně popsané výše a pozorovat, feritických vzniklá z že má chemické fotografii' složena z složení je možné hrubých malá feritická zrna většina vzorku je

3. Oblast 4 mající transformace alfa martenzitu během žíhání zrn představuje pouze malou část vzorku. Především je důležité

- 12 upozornit na přítomnost souvislých vrstev 5 karbidů chrómu nacházejících se ve struktůře. Tyto vrstvy karbidů chrómu vznikají z toho důvodu, že původně pomalé ochlazování svinutého pásku v oblasti transformace austenitu na ferit a karbidy způsobuje zvýšenou precipitaci karbidů a poté pozdější žíhání zvýrazní koalescenci těchto karbidů. Jak je patrné, přítomnost těchto souvislých vrstev karbidů je jedním z důvodů zhoršené tažnosti kovu.

Na fotografii na obr. 3 je znázorněna část vzorku odebraného z pásku podle tohoto vynálezu (se stejným chemickým složením a tlouštkou jako je na obr. 2), který byl podroben střednímu tepelnému zpracování mezi C a D na obr. 1 do ochlazení na okolní teplotu (pásek byl svinut za teploty 500°C) a poté podroben žíháni shodnému s žíháním na referenčním vzorku z obr. 2. Je patrné, že hrubá feritická zrna 3 jsou stále přítomna, ale oblast 6 obsahující malé feritická zrna vzniklá při transformaci alfa martenzitu zaujímá větší část. Vzhledem k získání pásku rychlým průchodem a vyhnutí a karbidy přes oblast precipitace karbidu a nitridu se oblasti precipitace austenitu na ferit dochází nejdříve k omezené precipitaci jemných karbidů ve feritu (toto je nevyhnutelné při jejich, zrychlené precipitaci). Dále, velké oblasti austenitu bohatší na uhlík a dusík než ferit, takto zůstávají a jsou v podstatě transformovány na martenzit. Během žíhání, které následuje, jemné karbidy precipitují uvnitř feritu á martenzit se rozkládá na ferit a jemné karbidy, které jsou mnohem homogenněji rozmístěny než v příkladném vzorku z obr. 2. Takto nejsou plynulé vrstvy spojených karbidů dále pozorovány, spíše velmi často vznikají přerušovaná vlákna 7 z malých karbidů (menších než 0.5 um) na hranicích mezi hrubými feritickými zrny a oblastmi obsahujícími malá ·· ·· • » · · • · · • · · · • · · ·· *··· feritická zrna s rozptýlenými karbidy. Tyto malé karbidy jsou značně méně citlivé na vznik zlomu než plynulé vrstvy u příkladného vzorku. Uvedený vznik oblastí obsahujících malá feritická zrna během žíhání je vzhledem k uvolnění napětí vzniklého během tvorby martenzitu vhodný pro zvýšení regeneračních schopností. Tyto oblasti malých feritických zrn jsou mnohem kujnější než matrice sestávající z hrubých feritických zrn a vytváří tak možnost omezení zkřehnutí kovu, zejména při snížení šíření trhlin při praskáni.

Tažnost pásku získaného příkladným postupem a pásku získaného způsobem podle tohoto vynálezu byla porovnána vrubovou houževnatostí pomocí zkoušky rázem Charpyho zkouškou na zkušebních vzorcích, během které byla jejich houževnatost posouzena měřením energie absorbované vzorky při 20°C. Zkoušky byly prováděny na vzorcích pásku před a po žíhání. Výsledky jsou uvedeny v následující Tabulce 1:

	Energie absorbovaná při 20°C před žíháním	Energie absorbovaná při 20°C po žíhání
Pásek svinován při 800°C (příklad)	5 J/cm2	5 J/cm2
Pásek svinován při 500°C (vynález)	5 J/cm2	60 J/cm2

Tabulka 1: Tažnost vzorků pásku v závislosti na teplotě svinování.

Je možné sledovat, že teplota svinování nemá vliv na tažnost při 20°C takto vyráběného pásku, který nebyl ještě podroben žíhání. Tato tažnost je velmi malá a není zvýšena žíháním v případě příkladného pásku svinovaného za tepla. Jak je patrné z fotografie na obr. 2, žíhání bylo v tomto příkladném provedení, neschopné zvýšit strukturu kovové ·· ♦ · • · · · • · · · ··♦ • · ·· ·· • · · · .

• · · · » .

• · · · · ··· ... ·· .,,.

matrice a rozložení karbidů, které jsou podstatné pro dobrou tažnost. Na druhou stranu, tažnost pásku svinovaného za podmínek doporučených vynálezem byla značně zvýšena žíháním a byla tak velmi zvednuta na vyhovující úroveň. To je důvod proč příklady znázorňují, že tažnost je dále od 30 do 40 J/cm2 pro zpracování za studená (zejména nesvinované a bez ostřihování) schopné dosáhnout bez poškození pásku.

Skutečnost, že výsledkem je svinovaný pásek, který se vyhne průchodu přes oblast transformace austenitu na ferit a karbidy, během ochlazování pásku při tvorbě jemných karbidů uvnitř feritu jsou morfologie a rozmístění je v podstatě více vhodné pro tvorbu, po žíhání jsou jemné a rovnoměrně rozmístěné karbidy. Toto je mnohem méně škodlivé pro tažnost pásku než plynulé vrstvy karbidů pozorovatelné v příkladném vzorku. Matrice kovu získaná po ochlazení svinutého pásku při nižší teplotě, která je bohatší na martenzit, je rovněž mnohem výhodnější pro dobrou tažnost konečného pásku do žíhací operace působící na martenzit a působící na rozložení na malozrnný ferit.

Další test představuje tažnost stejných pásků po provedení žíhání. Test využívá vzorků jejichž hrany byly střihány nebo podrobeny střídavému ohýbání pod úhlem 90°. Jeden ohýbací cyklus představuje ohnutí vzorku o 90° a jeho následné ohnutí zpět do původního rovinného tvaru. Počet ohýbacích cyklů, které jsou možné dokud nedojde k porušení vzorku nebo objevení trhliny v ohýbané oblasti je rozhodný. Tabulka 2 uvedená dále uvádí hodnoty tohoto příkladu.

	Opracované hrany	Odstřižené hrany
Pásek svinovaný při 800°C (příklad)	2	0
Pásek svinovaný při 500°C (vynález)	6	4

Tabulka 2: Průměrný počet ohýbacích cyklů před prasknutím nebo objevením trhlin v závislosti na teplotě svinování.

Počet ohýbacích cyklů rovný 0 znamená, že pásek není schopen přečkat ani jedno ohnutí bez objevení prvních prasklin nebo přímo prasknutí vzorku. Opět je nápadné, že pásek, který byl získán způsobem podle vynálezu vykazuje mnohem lepší vlastnosti než příkladný pásek z důvodů, které byly uvedeny výše.

V souhrnu, první základní myšlenkou řešení podle vynálezu je podrobení pásku ukládaného do rolí ochlazování, které umožňuje omezit precipitaci karbidů, především jejímu vyhnutí se, což může omezit rozklad austenitu a což umožňuje koalescenci do plynulých hrubých vrstev během žíhání. Druhou myšlenkou je zvýšení tohoto výrobního stupně transformací austenitu na martenzit tak, že je získán co nejrychleji jemnozrnný ferit, během žíhání. Tyto podmínky jsou dosaženy když je čas potřebný pro lití pásku v oblasti precipitace karbidů a nitridů z feritu omezen a především když je pásek ochráněn před oblastí transformace zbytkového austenitu na ferit a karbidy. Prakticky jsou dosaženy uvedené podmínky na standardu AISI 430, přičemž je požadovaný pásek svinován při 600°C nebo při nižší teplotě při vyhnutí se oblasti transformace zbytkového austenitu na ferit a karbidy, když je ochlazován. Zejména v závislosti na podmínkách lití, jako je tloušťka pásku, rychlost lití a vzdálenost rolí od

svinování, mohou být tyto podmínky splněny zcela jednoduchým ochlazováním pásku volně na vzduchu nebo může být potřeba užít zařízení u kterého je pásek ochlazován prudce, například pomocí stříkání chladícího média jako je voda nebo směs vody se vzduchem. Toto závisí na požadovaných výsledcích, které jsou obecně dosaženy pomocí nuceného ochlazování pásku rychlostí větší nebo rovnou 10°C/s v době mezi přenášením rolí a dosažením teploty 600°c nebo nižší při svinování.

Ačkoli tvorba martenzitu během svinování pásku musí být kontrolována, nepředstavuje větší problémy. V první řadě je nutné zabránit tvorbě martenzitu před svinováním protože představuje vysoké riziko porušení pásku během svinování. Z tohoto důvodu je nutné při svinování udržovat teplotu nad teplotou Ms transformace austenitu na martenzit, to jest přibližně 300°C. Dále, pokud je cívka ochlazována příliš rychle (rychleji než 300°C/h), může docházet ke zvýšené tvorbě velmi tvrdého martenzitu. Později může být pásek příliš křehký pro umožnění manipulace bez poškození cívky před žíháním. Příklad B tepelného zpracování na obr. 1 představuje nedostatky, které mohou být způsobeny příliš rychlým ochlazováním pásku při absenci výsledků svinování při průměrné rychlosti ochlazování přibližně 1000°C/h. Po tomto ochlazení má pásek tvrdost 192 HV, která, je příliš vysoká, zatímco příkladný pásek, který byl podroben tepelnému zpracování A měl tvrdost 155 HV. Pásky podle vynálezu, které byly podrobeny tepelnému zpracování mezi C a D mají tvrdost okolo 180 HV. Je možné konstatovat, že svinovaný pásek nesmí být ochlazován rychlostí větší než 300°C/h. V praxi jsou tyto podmínky obecně dosaženy na průmyslových zařízeních bez potřeby speciálních měření zajišťujících rychlost ochlazování cívek (obvyklá rychlost • · · · · · « • · · ··« ·· ···« «· ·· ochlazování na vzduchu okolo 100°C/h je běžně dosahována).

Navíc pro další získání dobrých výsledků, jé nutné provést žíhání pásku dokud není svinutý pásek zcela ochlazen po určitou dobu pro zabránění případné transformace, zejména austenitu na martenzit. V praxi musí být žíhání provedeno když je počáteční teplota cívky mezi teplotou okolí a 200°C. Obvykle je prováděno při teplotě 800 až 850°c po dobu alespoň 4 hodin.

V porovnání s dalšími známými způsoby umožňujícími zlepšeni tažnosti feritických korozivzdorných ocelových pásků obsahujících přibližně 17% chrómu, způsob podle vynálezu má výhodu v tom, že nevyžaduje speciální a drahé modifikace jakosti jako je doplnění stabilizátorů a/nebo rudukce obsahu uhlíku a dusíku dolů na potřebnou nízkou úroveň. Může být využito dvouválcových plynulých strojů, které nevyžadují doplnění podávacím válcovacím zařízením pro válcování pásků za tepla. Není potřeba speciálních doplňků po navíjecím kroku ve výrobním cyklu (žíhací box, ostřihávání okrajů, moření a podobně). Jedinou modifikací standardních dvouválcových licích zařízení je instalace vhodných doplňků pro požadovanou možnost chlazení pásku pod válci. Takovéto, zařízení, které může mít velmi jednoduchou konstrukci, může zajistit, že pásek nikdy neprochází oblastí transformace austenitu na ferit a karbidy a že ochlazování vždy probíhá při teplotě 600°C nebo nižší, přičemž rozsah lití a tloušťka pásku a i navíjecí zařízení může být umístěno v blízkosti válců (toto může být podle požadavků vyměňováno podle různých typů ocelí).

Zbývající podstatou vynálezu je vlastní aplikace způsobu popsaného výše na pásku válcovaném mezi dvěma válci, který je tažen za tepla pod válce kde je ’ prováděno požadované ochlazování pásku a navíjení pásku. Může být žádoucí podrobit takovéto válcování dalšímu zdokonalení vnitřní struktury pásku, uzavřením všech vnitřních pórezit a zlepšení kvality jeho povrchu. Dále, válcování za tepla prováděné za teplot mezi 900 až 1150°C s redukčním poměrem alespoň 5% má významný vliv na tažnost pásku. Zkušenosti ukázaly, že tažnost se zvyšuje s účinkem způsobu podle vynálezu bez nutnosti splnění velmi striktních analytických podmínek popsaných v již zmíněném spisu EP-A-0,638,653. Takto je možné získat pásek s větší tažností než u jediné aplikace válcování za tepla nebo jediné aplikace základní verze způsobu podle vynálezu .

Pro názornost byl proveden příklad odlití pásku na dvouválcovém zařízení majícím tloušťku 2,7 mm a chemické složení (uvedené v procentech hmotnostních):

-	uhlík	0,040%
-	křemík	0,230%
-	síra	0,001%
-	fosfor	0,024%
-	mangan	0,400%
-	chróm	16,500%
-	nikl	0,570%
-	molybden	0,030%
-	titan	0,002%
-	niob	0,001%
-	měd’	0,060%
-	hliník	0,003%
-	vanad	0,060%
-	dusík	0,042%
-	kyslík	0,0090%
-	bór	méně než 0,001

• · · · • 4 4 4

4 4

Toto složeni odpovídá kritériu gama p pro 46,5% a teplotu Acl 826°C.

Při absenci válcování za tepla, když je pásek svinován při 800°C (podle tepelného zpracování A na obr. 1) před žíháním, pásek neodolá jednomu ohýbacímu cyklu na svých odstřižených hranách, ke zlomu dochází okamžitě, v případě svinování při teplotě 670°C, pásek odolá pouze jednomu ohýbacím cyklu na svých odstřižených hranách. Ale když je svinování prováděno při 500°C způsobem podle vynálezu může pásek odolat čtyřem ohýbacím cyklům na svých odstřižených hranách. Tyto testy odpovídají příkladům znázorněným na obr. 1 až obr. 3.

Dále, když je uvedený pásek podroben válcování za tepla při teplotě 1000°C s poměrem redukce tloušťky 30%, svinování je prováděno při teplotě 500°C podle vynálezu, pásek absorbuje energii při 20°C (po žíhání) rovnou 160 J/cm², při podmínkách testu, které jsou shodné s testy ve výše uvedené Tabulce 1. Pro srovnáni, když je svinování prováděno při 800°C, absorbovaná energie při 20°C je pouze 100 J/cm².

Pásek schopný výroby způsobem podle vynálezu se odlišuje od pásku zhotoveného podle stávajícího stavu techniky především v tom, že slučuje:

sloupkovou strukturu obsahující hrubá feritická zrna zároveň s oblastmi obsahujícími malá feritická zrna s rozptýlenými karbidy, absenci plynulých vrstev hrubých karbidů, tyto jsou nahrazeny řetězci malých nespojitých karbidů na hranicích • <

- 20 mezi hrubými feritickými zrny a oblastmi obsahujícími malá feritická zrna, když, podle základní verze vynálezu, není pásek válcován před svinováním, absenci struktury, která obvykle indikuje, že pásek nebyl válcován, a obecně, absenci značného množství stabilizačních prvků jaké jsou niob, vanad, titan, hliník a molybden, jak je uvedeno tyto prvky mohou být případně přítomny z různých důvodů, ale nejsou potřebné pro tažnost pásku.

Uvedená dobrá tažnost vytváří pásek schopný následného zpracování, bez jakéhokoli poškození, obvyklými metalurgickými operacemi, které budou použity při dokončovacích operacích prováděných uživateli, zejména válcování za studená.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby feritického nekorodujícího ocelového pásku, u kterého má pásek z feritické nekorodující oceli tloušůku menší než 10 mm, vyznačující se tím, že pásek z korozivzdorné oceli je typu obsahujícího maximálně 0,12% uhlíku, maximálně 1% manganu, maximálně 1% křemíku, maximálně 0,040% fosforu, maximálně 0,030% síry a mezi 16 až 18% chrómu, ochlazen přímo z tekutého kovu mezi dvěma vnitřně chlazenými proti sobě se otáčejícími válci s horizontálními osami umístěnými u sebe, přičemž uvedený pásek je poté ochlazován nebo odvádět k chlazení pro odstranění zbývajícího austenitu na ferit a transformaci karbidů, při kterém je uvedený pásek navíjen při teplotě mezi 600°C a teplotou martenzitické transformace Ms, poté je navíjený pásek ochlazován s maximální rychlostí 300°C/h na teplotu mezi 200°C a teplotu okolí a poté je uvedený pásek žíhán.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené žíhání je prováděno při teplotách 800 až 850°C po dobu alespoň 4 hodin.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se t í m, že u pásku je zabráněno vzniku zbytkové oblasti při transformaci austenitu na ferit a karbidy jeho podrobením ochlazování rychlostí větší nebo rovnou 10°C/s alespoň v období mezi tuhnutím pásku při opouštění válců a dosažením teploty 600°C.
4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že uvedený pásek je podroben ochlazování nanášením ·· ··

   chladivá na povrch pásku. 5. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že než je pásek svino-

   ván, je válcován za tepla mezi 900 a 1150°C s poměrem redukce tloušťky nejméně
5. 5%.
6. 6. Pásek z feritické nekorodující oceli zhotovený způsobem podle kteréhokoli z výše uvedených nároků, vyznačující se tím, že je typu obsahujícího maximálně 0,12% uhlíku, maximálně 1% manganu, maximálně 1% křemíku, maximálně 0,040% fosforu, maximálně 0,030% síry a mezi 16 až 18% chrómu.