DE10055338C1 - Production of cold strip comprises hot rolling pre-material produced from steel, cold rolling hot strip to form cold strip, annealing at temperature which is lower than recrystallization temperature, cold deforming, and further annealing - Google Patents

Production of cold strip comprises hot rolling pre-material produced from steel, cold rolling hot strip to form cold strip, annealing at temperature which is lower than recrystallization temperature, cold deforming, and further annealing

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Abstract

Producing a cold strip comprises hot rolling a pre-material produced from a steel containing (in maximum weight %) 0.2 C, 1.0 Si, 1.0 Mn, 0.2 P, 0.2 S, 0.2 Al, 0.02 N, 0.2 Ti, 0.2 V, 0.2 Nb, 0.01 B and balance of Fe to form a hot strip; cold rolling the hot strip to form a cold strip; annealing at temperature lower than recrystallization temperature; cold deforming; and annealing the cold deformed cold strip by further annealing. The pre-material is a slab, thin slab or cast strip. Preferred Features: The steel is a hot steel and the first annealing temperature is 450-550 deg C. Cold deformation is carried out as flexible rolling.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines bei niedrigen Verformungsgraden kaltverformten, aus einem Stahl bekannter Zusammensetzung erzeugten Kaltbandes.The invention relates to a method for producing a at low degrees of deformation cold-formed, from one Steel of known composition produced cold strip.

Bei bekannten Verfahren dieser Art wird zunächst aus einem Vormaterial, wie Brammen, Dünnbrammen oder gegossenen Bändern, ein Warmband warmgewalzt. Aus dem Warmband wird dann ein Kaltband kaltgewalzt. Nach dem Kaltwalzen wird dieses Kaltband dann weiteren Kaltverformungsschritten, wie einem Richten, Dressieren, Nachwalzen und Umformen unterzogen. Unter diese Kaltverformung fallen dabei auch die Arbeitsschritte, die in der Fachwelt unter dem Oberbegriff "flexibles Walzen" zusammengefaßt werden. Ein solches "flexibles Walzen", bei dem der Walzspalt während des Walzprozesses variabel verstellt wird, ermöglicht die prozeßverkürzende Herstellung von Blechen mit einem definierten, bauteilindividuell an den Belastungsfall angepaßten Dickenprofil in Walzrichtung.In known methods of this type, first of all a raw material such as slabs, thin slabs or cast strips, hot rolled hot rolled. From the A cold rolled strip is then cold rolled. After this This cold strip will then be further cold rolled Cold forming steps, such as straightening, skin-dressing, Subsequent rolling and forming. Among these Cold forming also includes the work steps that in the professional world under the generic term "flexible rolling" be summarized. Such "flexible rolling", where the roll gap is variable during the rolling process the process shortening Production of sheets with a defined, component-individually adapted to the load case Thickness profile in the rolling direction.

Üblicherweise werden die Kaltbänder nach dem Kaltwalzen und vor ihrer Kaltverformung rekristallisierend geglüht, um die für die Kaltverformung erforderliche Verformbarkeit zu erreichen. So wird beispielsweise gemäß einem aus der DE 38 03 064 C1 bekannten Verfahren zur Herstellung gut tiefziehfähiger Bleche oder Bänder ein Stahl mit bis 0,06% C, bis 0,4% Si, bis 0,8% Mn, bis 0,08% P, bis 0,02% S, bis 0,08% A1, bis 0,009% N, bis 0,04% Ti, bis 0,15% V und Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen zu einer Bramme vergossen, aus der dann ein Warmband warmgewalzt wird. Anschließend wird das Warmband kaltgewalzt. Das so erhaltene Kaltband wird schließlich rekristallisierend geglüht.Usually, the cold strips are cold rolled and annealed recrystallizing before cold working, around the required for cold working To achieve deformability. For example, according to a method known from DE 38 03 064 C1 Manufacture of well deep-drawable sheets or strips  Steel with up to 0.06% C, up to 0.4% Si, up to 0.8% Mn, up to 0.08% P, to 0.02% S, to 0.08% A1, to 0.009% N, to 0.04% Ti, up to 0.15% V and balance Fe and unavoidable Spill contaminants into a slab, from which then a hot strip is hot rolled. Then that will Hot rolled cold rolled. The cold strip thus obtained is finally annealed recrystallizing.

Um auch nach der Kaltverformung für darauf folgende Verarbeitungsschritte günstige Eigenschaften des erhaltenen kaltverformten Bauteils herzustellen, wäre eine weitere rekristallisierende Glühung vorteilhaft. Auf eine solche Glühung wird jedoch in der Regel dann verzichtet, wenn im Zuge der Kaltverformung nur geringe Verformungsgrade erreicht worden sind. Andernfalls muß nämlich mit der Entstehung von Grobkorn im Gefüge der kaltverfomten Bänder gerechnet werden. Die Entstehung von Grobkorn führt zu einer Verminderung der Verformbarkeit, wodurch insbesondere eine Tiefziehverformung erschwert wird und eine narbige Oberflächenstruktur (sog. "Apfelsinenhaut") am Ziehteil entsteht.To even after cold working for subsequent ones Processing steps favorable properties of the would produce cold-formed component obtained another recrystallizing annealing advantageous. On however, such an annealing usually occurs waived if only slight during the course of cold forming Deformation levels have been achieved. Otherwise, must namely with the formation of coarse grain in the structure of the cold deformed tapes can be expected. The emergence of Coarse grain leads to a reduction in deformability, which makes deep-drawing deformation particularly difficult and a pitted surface structure (so-called "Orange skin") is created on the drawn part.

Indem in der Praxis eine rekristalliserende Glühung nach der Kaltverformung umgangen wird, kann zwar die Grobkornbildung vermieden werden. Dabei muß jedoch eine Einschränkung der Duktilität und damit einhergehend der Verwertbarkeit, insbesondere der Verformbarkeit beim Tiefziehen des Kaltbandes oder bei vergleichbaren Verfomungsschritten, in Kauf genommen werden.In practice, after recrystallizing annealing cold working is avoided, the Coarse grain formation can be avoided. However, one must Restriction of ductility and the associated Usability, especially the deformability of the Deep drawing the cold strip or similar Distortion steps to be accepted.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ausgehend vom voranstehend erläuterten Stand der Technik ein Verfahren anzugeben, mit dem sich rekristallisierend geglühte, kaltverformte Kaltbänder aus weichen Stählen bekannter Zusammensetzung ohne die Gefahr der Entstehung von Grobkornbildung herstellen lassen.The object of the invention is based on a method described above prior art with which recrystallized annealed  cold-formed cold-rolled strips made of soft steels known Composition without the risk of developing Have coarse grain formation.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem ein aus einem max. 0,2 Gew.-% C, max. 1,0 Gew.-% Si, max. 1,0 Gew.-% Mn, max. 0,2 Gew.-% P, max. 0,2 Gew.-% S, max. 0,2 Gew.-% Al, max. 0,02 Gew.-% N, max. 0,2 Gew.-% Ti, max. 0,2 Gew.-% V, max. 0,2 Gew.-% Nb, max. 0,01 Gew.-% B und als Rest Eisen sowie unvermeidbare Verunreinigungen aufweisenden Stahl erzeugtes Vormaterial, wie Brammen, Dünnbrammen oder gegossenen Bändern, zu einem Warmband warmgewalzt wird, bei dem das Warmband zu einem Kaltband kaltgewalzt wird, bei dem das Kaltband bei einer Glühtemperatur kristallerholend geglüht wird, die niedriger ist als die Rekrisallisationstemperatur, bei dem das kristallerholend geglühte Kaltband einer Kaltverformung bei niedrigen Verformungsgraden unterzogen wird und bei dem das kaltverformte Kaltband in einer zweiten Glühung rekristallisierend geglüht wird.This problem is solved by a method in which on from a max. 0.2% by weight C, max. 1.0 wt.% Si, max. 1.0% by weight Mn, max. 0.2% by weight P, max. 0.2% by weight S, max. 0.2% by weight Al, max. 0.02% by weight N, max. 0.2% by weight of Ti, Max. 0.2% by weight V, max. 0.2% by weight Nb, max. 0.01 wt% B and the balance iron and unavoidable impurities steel material produced, such as slabs, Thin slabs or cast strips, to form a hot strip is hot rolled, in which the hot strip is turned into a cold strip is cold rolled, in which the cold strip at a Annealing temperature is crystal-restoring, which is lower than the recrystallization temperature at which the cold-recovered cold-rolled strip Cold working with low degrees of deformation is and in which the cold-formed cold strip in a second annealing is annealed recrystallizing.

Indem das Kaltband nach dem Kaltwalzen in einem nur für eine Kristallerholung ausreichenden Temperaturbereich geglüht wird, wird eine vollständige Rekristallisation seines Gefüges in diesem Verfahrensschritt vermieden. Überraschend hat sich gezeigt, daß das derart bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisations- Glühtemperatur geglühte Kaltband einerseits eine für die nachfolgend durchgeführten Verformungsschritte ausreichende Duktilität besitzt und sich andererseits nach Abschluß der Kaltverformung rekristallisierend Glühen läßt, ohne daß es dabei zu einer Grobkornbildung kommt. So ermöglicht es die Erfindung durch eine gezielte Beschränkung der Temperatur bei der vor der Kaltverformung durchgeführten Glühung, ein rekristallisierend geglühtes Kaltband zu erzeugen, ohne daß es zur Entstehung eines für die Gebrauchseigenschaften ungünstigen Gefüges kommt.By the cold strip after the cold rolling in one only for a crystal recovery sufficient temperature range is annealed to complete recrystallization its structure avoided in this process step. Surprisingly, it has been shown that this is the case with Temperatures below the recrystallization Annealed cold strip on the one hand for the subsequently carried out deformation steps has sufficient ductility and on the other hand recrystallizing after completion of the cold working Allows annealing without coarse grain formation comes. The invention thus enables a targeted  Limitation of the temperature at the front of the Cold deformation performed annealing, a to produce recrystallized annealed cold strip without that it came into being for the Usage characteristics unfavorable structure comes.

Vorzugsweise wird die Temperatur während des vor der Kaltverformung durchgeführten Glühens so eingestellt, daß sie im oberen Bereich der Kristallerholung liegt. Auf diese Weise läßt sich eine optimierte Duktilität ohne die Gefahr einer Grobkornbildung bei der abschließenden Rekristallisationsglühung erreichen. Handelt es sich bei dem verarbeiteten Stahl um einen Weichstahl, so sollte die Glühtemperatur während des kristallerholenden Glühens dementsprechend mindestens 450°C und höchstens 550°C betragen. Handelt es sich dagegen um einen IF-Stahl, so beträgt die Glühtemperatur während des kristallerholenden Glühens für denselben Zweck mindestens 550°C und höchstens 650°C. Unabhängig davon, um welche Stahlsorte es sich handelt, sollte die Glühtemperatur jedoch stets so gewählt werden, daß das Kaltband nach der kristallerholenden Glühung zu höchstens 90% rekristallisiert ist.Preferably, the temperature during the before Cold deformation performed annealing set so that it is in the upper part of the crystal recovery. On this way, an optimized ductility can be achieved without the Risk of coarse grain formation in the final Achieve recrystallization annealing. It is the processed steel is a mild steel, so should the annealing temperature during the crystal-restoring annealing accordingly at least 450 ° C and at most 550 ° C be. If, on the other hand, it is an IF steel, so is the annealing temperature during crystal recovery Glow for the same purpose at least 550 ° C and at most 650 ° C. Regardless of the type of steel it should always be the annealing temperature be chosen so that the cold strip after the crystal recovery annealing up to 90% is recrystallized.

Die Glühtemperatur während des nach der Kaltverformung durchgeführten rekristallisierenden Glühens wird so gewählt, daß eine vollständige Rekristallisation sicher erreicht wird. Erfahrungsgemäß liegen die dazu erforderlichen Glühtemperaturen bei Stählen der in Rede stehenden Art zwischen mindestens 650°C und höchstens 850°C. The annealing temperature during the after cold working performed recrystallizing annealing chosen to ensure complete recrystallization is achieved. Experience has shown that they are required annealing temperatures for steels in question standing type between at least 650 ° C and at most 850 ° C.  

Die im Zuge der Kaltverformung erreichten Verformungsgrade betragen üblicherweise höchstens 40%.The achieved in the course of cold forming The degree of deformation is usually at most 40%.

Besonders vorteilhaft läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren dann anwenden, wenn die Kaltverformung als flexibles Walzen ausgeführt wird. Mit dieser Kaltverformung lassen sich Bleche für belastungsorientierte Bauteile erzeugen.The invention can be particularly advantageous Use the procedure if the cold deformation is as flexible rolling is carried out. With this Cold forming can be used for sheet metal Generate load-oriented components.

Bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise lassen sich kaltverformte Kaltbänder herstellen, deren Gefüge eine Korngröße von höchstens 6 ASTM aufweist.With the procedure according to the invention, Manufacture cold-formed cold strips, the structure of which Grain size of at most 6 ASTM.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is described below with reference to Exemplary embodiments explained in more detail.

In der Tabelle sind die Legierungsgehalte eines konventionellen Weichstahls A und eines IF-Stahls B angegeben.
The table shows the alloy contents of a conventional mild steel A and an IF steel B.

Aus den Stählen A, B sind Brammen gegossen worden, die zu Warmband warmgewalzt worden sind.Steels A, B have been used to cast slabs Hot strip has been hot rolled.

Anschließend sind die aus dem Stahl A erzeugten Warmbänder zu Kaltbändern A1, A2 und die aus dem Stahl B erzeugten Warmbänder zu Kaltbändern B1, B2 kaltgewalzt worden.Then the ones made from steel A. Hot strips to cold strips A1, A2 and those from steel B generated hot strips cold-rolled to cold strips B1, B2 Service.

Die ersten Kaltbänder A1 und B1 sind dann jeweils einer kristallerholenden Glühung unterzogen worden. Im Fall des Kaltbands A1 betrug die Glühtemperatur bei dieser kristallerholenden Glühung 500°C, während sie beim Kaltband B1 bei 600°C lag. Der Grad der dabei erreichten Rekristallisation lag bei weniger als 90%.The first cold strips A1 and B1 are then each one crystal-restoring annealing. In the case of  Cold strip A1 was the annealing temperature at this crystal recovery annealing 500 ° C, while at Cold strip B1 was at 600 ° C. The degree achieved Recrystallization was less than 90%.

Zu Vergleichszwecken ist das jeweils zweite Kaltband A2 bzw. B2 vollständig rekristallisierend geglüht worden. Die Glühtemperatur lag dazu bei jeweils 720°C.The second cold strip is A2 for comparison purposes or B2 has been completely recrystallized annealed. The annealing temperature was 720 ° C.

Nach der kristallerholenden bzw. rekristallisierenden Glühung sind die Kaltbänder A1, A2 bzw. B1, B2 bei verschiedenen, zwischen 0% und 50% liegenden Verformungsgraden kaltverformt worden. Diese Kaltverformung umfaßte ein "flexibles Walzen", bei dem differenzierte Abwalzgrade zwischen ca. 5% bis 50% eingestellt wurden.After the crystal recovery or recrystallization The cold strips A1, A2 or B1, B2 are used for annealing different, between 0% and 50% Deformation degrees have been cold worked. This Cold forming included "flexible rolling" in which differentiated rolling degrees between approx. 5% to 50% have been set.

Schließlich sind die kaltverformten Kaltbänder A1, A2 bzw. B1, B2 bei einer Glühtemperatur von 720°C rekristallierend geglüht worden.Finally, the cold-formed cold strips A1, A2 and B1, B2 at an annealing temperature of 720 ° C annealed recrystallizing.

In Diag. 1 sind für die aus dem Stahl A erzeugten, kaltverformten Kaltbänder A1, A2 die sich nach dem abschließenden Rekristallisationsglühen ergebenden Korngrößen Gs in ASTM über den Verformungsgrad ε in % aufgetragen worden. Die einzelnen Meßwerte sind dabei durch Kreise symbolisiert. Es zeigte sich, daß die Korngrößen beim vor der Kaltverformung bis zur vollständigen Rekristallisierung geglühten Kaltband A2 bei allen Verformunggraden deutlich höher liegen als bei dem erfindungsgemäß vor der Kaltverformung lediglich kristallerholend geglühten Kaltband A1. Besonders signifikant ist die Abweichung bei sehr geringen Verformungsgraden im Bereich von weniger als 15%.In Diag. 1, for the cold-formed cold strips A1, A2 produced from steel A, the grain sizes Gs resulting from the final recrystallization annealing in ASTM were plotted in% over the degree of deformation ε. The individual measured values are symbolized by circles. It was found that the grain sizes of the cold strip A2 which had been annealed before the cold working until fully recrystallization were significantly higher at all degrees of deformation than that of the cold strip A1 which had only been annealed before the cold working according to the invention. The deviation is particularly significant with very low degrees of deformation in the range of less than 15%.

Diag. 2 zeigt für die aus dem Stahl B erzeugten Kaltbänder B1, B2 eine dem Diag. 1 entsprechende Darstellung der Korngröße bezogen auf den Kaltwalzgrad. Auch in diesem Fall steigt die Korngröße beim Kaltband B2 mit abnehmendem Verformungsgrad deutlich an, während beim erfindungsgemäß hergestellten Kaltband B1 die Korngröße auf einem gleichmäßigen, deutlich niedrigerem Niveau liegt. Diag. 2 shows the diag for the cold strips B1, B2 produced from steel B. 1 corresponding representation of the grain size based on the cold rolling degree. In this case too, the grain size of the cold strip B2 increases significantly with a decreasing degree of deformation, while the grain size of the cold strip B1 produced according to the invention is at a uniform, significantly lower level.

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen eines rekrisallisationsgeglühten Kaltbandes,
bei dem ein aus einem
max. 0,2 Gew.-% C,
max. 1,0 Gew.-% Si,
max. 1,0 Gew.-% Mn,
max. 0,2 Gew.-% P,
max. 0,2 Gew.-% S,
max. 0,2 Gew.-% Al,
max. 0,02 Gew.-% N,
max. 0,2 Gew.-% Ti,
max. 0,2 Gew.-% V,
max. 0,2 Gew.-% Nb,
max. 0,01 Gew.-% B und
als Rest Eisen sowie unvermeidbare Verunreinigungen aufweisenden Stahl erzeugtes Vormaterial, wie Brammen, Dünnbrammen oder gegossenen Bändern, zu einem Warmband warmgewalzt wird,
bei dem das Warmband zu einem Kaltband kaltgewalzt wird,
bei dem das Kaltband bei einer Glühtemperatur kristallerholend geglüht wird, die niedriger ist als die Rekristallisationstemperatur,
bei dem das kristallerholend geglühte Kaltband einer Kaltverformung bei niedrigen Verformungsgraden unterzogen wird und
bei dem das kaltverformte Kaltband in einer zweiten Glühung rekristallisierend geglüht wird.1. A method for producing a cold-rolled strip annealed by means of a crystallization,
where one out of one
Max. 0.2% by weight of C,
Max. 1.0% by weight of Si,
Max. 1.0% by weight of Mn,
Max. 0.2% by weight of P,
Max. 0.2% by weight of S,
Max. 0.2% by weight of Al,
Max. 0.02% by weight of N,
Max. 0.2% by weight of Ti,
Max. 0.2% by weight of V,
Max. 0.2% by weight of Nb,
Max. 0.01% by weight of B and
as the remainder, iron and steel which has unavoidable impurities, such as slabs, thin slabs or cast strips, are hot-rolled to a hot strip,
in which the hot strip is cold rolled into a cold strip,
in which the cold strip is annealed in a crystal-restoring manner, which is lower than the recrystallization temperature,
in which the cold-recovered cold-rolled strip is subjected to cold working at low degrees of deformation and
in which the cold-formed cold strip is annealed in a second annealing process. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl ein Weichstahl ist und daß die Glühtemperatur während des kristallerholenden Glühens mindestens 450°C und höchstens 550°C beträgt.2. The method according to claim 1, characterized characterized that the steel a Is mild steel and that the annealing temperature during crystal-restoring annealing at least 450 ° C and is at most 550 ° C. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl ein IF-Stahl ist und daß die Glühtemperatur während des kristallerholenden Glühens mindestens 550°C und höchstens 650°C beträgt.3. The method according to claim 1, characterized characterized that the steel a IF steel is and that the annealing temperature during crystal-restoring annealing at least 550 ° C and is at most 650 ° C. 4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaltband nach der kristallerholenden Glühung zu höchstens 90% rekrisallisiert ist.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the cold strip after the crystal-restoring annealing at most 90% is crystallized. 5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühtemperatur während des rekristallisierenden Glühens mindestens 650°C und höchstens 850°C beträgt. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the annealing temperature during the recrystallizing Annealing at least 650 ° C and at most 850 ° C is.   6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Zuge der Kaltverformung erreichte Verformungsgrad höchstens 40% beträgt.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that reached in the course of cold forming Deformation degree is at most 40%. 7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltverformung als flexibles Walzen ausgeführt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that cold forming is carried out as flexible rolling becomes. 8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefüge des erhaltenen Kaltbands eine Korngröße von höchstens 6 ASTM aufweist.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the structure of the cold strip obtained has a grain size of at most 6 ASTM.
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