DE102022110647A1 - Process for tempering steel strips - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Vergüten von Stahlbändern (9), wobei ein warm- oder kaltgewalztes Stahlband (9) von einem Coil abgewickelt und vorzugsweise kontinuierlich einer Erwärmung auf Austenitisierungstemperatur zugeführt wird, und anschließend im Durchlauf in einem Metallbad (3), welches aus einer Metallschmelze (15) besteht, abgeschreckt wird, bis das Stahlband (9) eine Temperatur aufweist, die mindestens geringfügig über der Martensitstarttemperatur liegt, wobei das Metallbad (3) während des Verfahrens gekühlt wird, wobei das Stahlband (9) nach dem Abschrecken weiteren Behandlungsschritten zugeführt wird, wobei die Metallschmelze (15) frei von Blei ist und Bismut enthält.Process for tempering steel strips (9), in which a hot or cold-rolled steel strip (9) is unwound from a coil and is preferably continuously heated to the austenitization temperature, and then continuously in a metal bath (3) which consists of a molten metal (15th ) is quenched until the steel strip (9) has a temperature which is at least slightly above the martensite start temperature, the metal bath (3) being cooled during the process, the steel strip (9) being fed to further treatment steps after quenching, wherein the molten metal (15) is free of lead and contains bismuth.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergüten von Stahlbändern, wobei ein warm- oder kaltgewalztes Stahlband von einem Coil abgewickelt und vorzugsweise kontinuierlich einer Erwärmung auf Austenitisierungstemperatur zugeführt wird, und anschließend im Durchlauf in einem Metallbad, welches aus einer Metallschmelze besteht, abgeschreckt wird, bis das Stahlband eine Temperatur aufweist, die mindestens geringfügig über der Martensitstarttemperatur liegt, wobei das Metallbad während des Verfahrens gekühlt wird, wobei das Stahlband nach dem Abschrecken weiteren Behandlungsschritten zugeführt wird.The invention relates to a method for tempering steel strips, in which a hot- or cold-rolled steel strip is unwound from a coil and is preferably continuously heated to the austenitization temperature, and is then continuously quenched in a metal bath, which consists of molten metal, until Steel strip has a temperature which is at least slightly above the martensite start temperature, the metal bath being cooled during the process, the steel strip being fed to further treatment steps after quenching.

Im Stand der Technik sind solche Verfahren bekannt, bei denen ein Stahlband auf Austenitisierungstemperatur erwärmt und anschließend in einem Metallbad abgeschreckt wird. Dazu durchläuft das Stahlband einen Austenitisierungsofen, wird mit Austenitisierungstemperatur aus diesem herausgeführt und in einen Behälter oder eine Wanne eingeführt und dabei umgelenkt, der oder die ein Metallbad als Abschreckbad enthält. Das Metallbad besteht im Wesentlichen aus schmelzflüssigem Blei und Bismut, wobei der Anteil an Blei bei 60 bis 100 Gew. % liegt. Die Anteile sind so gewählt, dass eine Badtemperatur eingestellt werden kann, bei der das Metallbad einen flüssigen Zustand aufweist, und bei der das durch das Metallbad geführte Stahlband auf eine Temperatur kurz oberhalb der Martensitstarttemperatur abgeschreckt wird. Übliche Badtemperaturen liegen bei etwa 250-520°C. Das Stahlband soll nach dem Abschrecken, beim Austritt aus dem Metallbad eine Temperatur kurz oberhalb der Martensitstarttemperatur aufweisen, damit es flexibel genug ist, um umgelenkt und aus dem Metallbad herausgeführt werden zu können. Das Metallbad muss während des Verfahrens gekühlt werden, da das Stahlband beim Einführen in das Metallbad eine hohe Temperatur aufweist, was dazu führt, dass die Temperatur im Metallbad ebenfalls ansteigt. Bei der Kühlung muss beachtet werden, dass die Metallschmelze des Metallbades im Bereich der Kühlung nicht unter die Liquidustemperatur abgekühlt wird, da die Metallschmelze ansonsten in diesem Bereich einfriert. Ein Einfrieren der Schmelze hätte zur Folge, dass die Temperatur im Metallbad nicht mehr optimal eingestellt werden kann und das Stahlband nicht die gewünschte Qualität aufweist.Such methods are known in the prior art, in which a steel strip is heated to the austenitization temperature and then quenched in a metal bath. For this purpose, the steel strip runs through an austenitizing furnace, is led out of it at the austenitizing temperature and introduced into a container or a tank, which contains a metal bath as a quenching bath, and is thereby deflected. The metal bath essentially consists of molten lead and bismuth, with the proportion of lead being 60 to 100% by weight. The proportions are selected in such a way that a bath temperature can be set at which the metal bath is in a liquid state and at which the steel strip guided through the metal bath is quenched to a temperature just above the martensite start temperature. The usual bath temperatures are around 250-520°C. After quenching, when leaving the metal bath, the steel strip should have a temperature just above the martensite start temperature so that it is flexible enough to be deflected and guided out of the metal bath. The metal bath has to be cooled during the process because the steel strip is at a high temperature when it is introduced into the metal bath, which means that the temperature in the metal bath also rises. When cooling, it must be ensured that the molten metal in the metal bath is not cooled below the liquidus temperature in the cooling area, otherwise the molten metal will freeze in this area. If the melt freezes, the temperature in the metal bath can no longer be optimally adjusted and the steel strip does not have the desired quality.

Ein wesentlicher Nachteil der im Stand der Technik bekannten Metallbäder ist, dass diese mit Legierungen betrieben werden, die Blei enthalten. Blei ist hochgradig gesundheitsschädigend und umweltschädlich. Die Verwendung von Blei unterliegt strengen Umwelt- und Gesundheitsvorschriften, deren Einhaltung nur durch einen Verzicht auf Blei sichergestellt werden können.A major disadvantage of the metal baths known in the prior art is that they are operated with alloys that contain lead. Lead is extremely harmful to health and the environment. The use of lead is subject to strict environmental and health regulations, compliance with which can only be ensured by eliminating lead.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Metallbad zum Abschrecken eines Stahlbandes bereitzustellen, welches keine gesundheits- und umweltschädlichen Stoffe beinhaltet. Mit diesem Metallbad sollen Stahlbänder mit einer besonders geeigneten Qualität hergestellt werden.The object of the invention is to provide a metal bath for quenching a steel strip that does not contain any substances that are harmful to health or the environment. Steel strips with a particularly suitable quality are to be produced with this metal bath.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass die Metallschmelze frei von Blei ist und Bismut enthält.To solve this problem, the invention proposes that the molten metal is free of lead and contains bismuth.

Nach dem Erwärmen auf Austenitisierungstemperatur wird das Stahlband in den Behälter umgelenkt, der die Metallschmelze aus Bismut zum Abschrecken des Stahlbandes enthält. Durch die Verwendung von Bismut ist ein Metallbad bereitgestellt, welches keine umwelt- oder gesundheitsschädigenden Stoffe enthält, da Bismut ein ungefährliches Metall ist, welches nicht als Gefahrenstoff für die Umwelt und die Gesundheit gilt. Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der Verwendung von Bismut für das Metallbad daraus, dass Bismut eine geringere Viskosität als beispielsweise eine Bleischmelze aufweist, was dazu führt, dass sich die Metallschmelze bei der kontinuierlichen Durchführung des Stahlbandes weniger bewegt. Das Stahlband kann dadurch mit einer höheren Geschwindigkeit durch das Metallbad geleitet werden, wodurch eine gleichmäßige, qualitativ hochwertige Oberfläche des Stahlbandes erreicht wird. Bei der Verwendung von 100% Bismut für die Metallschmelze ist eine Badtemperatur von 280-520°C realisierbar. Bei dieser Temperatur ist sichergestellt, dass das Metallbad einen flüssigen Zustand aufweist, da die Liquidustemperatur bei 271°C liegt. Das Stahlband wird in einer geeigneten Geschwindigkeit durch das Metallbad geleitet, bei der die Martensitstarttemperatur im Stahlband während des Abschreckvorgangs nicht unterschritten wird. Anschließend wird das Stahlband umgelenkt und aus dem Metallbad herausgeführt. Auch damit das Stahlband nach dem Abschrecken noch einfach umgelenkt werden kann, wenn es aus dem Behälter oder der Wanne, der oder die das Metallbad aufnimmt, herausgeführt wird, sollte es eine Temperatur geringfügig oberhalb der Martensitstarttemperatur aufweisen.After heating to the austenitizing temperature, the steel strip is diverted into the vessel containing the molten bismuth metal for quenching the steel strip. By using bismuth, a metal bath is provided which does not contain any substances that are harmful to the environment or health, since bismuth is a harmless metal which is not considered a hazardous substance for the environment and health. A further advantage results from the use of bismuth for the metal bath from the fact that bismuth has a lower viscosity than, for example, molten lead, which means that the molten metal moves less when the steel strip is continuously fed through. As a result, the steel strip can be guided through the metal bath at a higher speed, resulting in a uniform, high-quality surface of the steel strip. When using 100% bismuth for the molten metal, a bath temperature of 280-520°C can be achieved. This temperature ensures that the metal bath is in a liquid state, since the liquidus temperature is 271°C. The steel strip is fed through the metal bath at a suitable speed so that the temperature in the steel strip does not fall below the martensite start temperature during the quenching process. The steel strip is then deflected and led out of the metal bath. Also so that the steel strip can still be easily deflected after quenching when it is led out of the container or the vat that holds the metal bath, it should have a temperature slightly above the martensite start temperature.

Durch das Einführen des auf Austenitisierungstemperatur erwärmten Stahlbandes in das Abschreckbad, nimmt die Temperatur des Bades zu. Um das Abschrecken des Stahlbandes dauerhaft sicherzustellen, muss das Abschreckbad während des Verfahrens gekühlt werden, damit eine Temperatur zwischen 280 und 520°C gehalten werden kann. Um ein Einfrieren des Metallbades im Bereich der Kühlung zu verhindern, soll in diesem Bereich eine Temperatur von 280°C nicht unterschritten werden.The introduction of the steel strip, which has been heated to austenitization temperature, into the quenching bath increases the temperature of the bath. In order to ensure that the steel strip is quenched over the long term, the quenching bath must be cooled during the process so that a temperature between 280 and 520°C can be maintained. In order to prevent the metal bath from freezing in the cooling area, the temperature in this area should not fall below 280°C.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Metallschmelze aus einer Legierung aus Bismut und Zinn besteht.Provision is preferably made for the molten metal to consist of an alloy of bismuth and tin.

Damit die Metallschmelze über die Dauer des Verfahrens eine Temperatur aufweist, bei der das Stahlband auf eine Temperatur geringfügig oberhalb der Martensitstarttemperatur abgeschreckt werden kann, muss die Metallschmelze während des Verfahrens abgekühlt werden. Dazu ist vorzugsweise im Einlaufbereich des Bandes in die Schmelze eine Kühlung vorgesehen. Im Bereich der Kühlung könnte es zum Unterschreiten der Liquidustemperatur und damit zum Einfrieren der Schmelze kommen, was sich negativ auf den Abschreckprozess auswirkt. Um die Liquidustemperatur weiter reduzieren zu können und dabei Einfrierungen zu vermeiden, wird der Metallschmelze aus Bismut Zinn beigemischt. Je nach Zinnanteil sind im Bereich der Kühlung Temperaturen bis zu 140°C und darüber möglich. Dadurch kann eine Kühlung bei noch geringeren Temperauren erfolgen, ohne dass die Gefahr des Einfrierens der Metallschmelze besteht.In order for the molten metal to have a temperature over the duration of the process at which the steel strip can be quenched to a temperature slightly above the martensite start temperature, the molten metal must be cooled during the process. For this purpose, cooling is preferably provided in the area where the strip enters the melt. In the cooling area, the liquidus temperature could be undercut and the melt could freeze, which has a negative effect on the quenching process. In order to be able to further reduce the liquidus temperature and thereby avoid freezing, tin is added to the bismuth molten metal. Depending on the tin content, temperatures of up to 140°C and above are possible in the cooling area. As a result, cooling can take place at even lower temperatures without the risk of the molten metal freezing.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kühlung des Metallbades ober- und unterhalb des in das Metallbad eintauchenden Stahlbandes erfolgt.Provision is preferably made for the metal bath to be cooled above and below the steel strip immersed in the metal bath.

In diesem Einlaufbereich ist der größte Wärmeeintrag zu erwarten und eine Kühlung in diesem Bereich besonders vorteilhaft sowie effizient.The greatest heat input is to be expected in this inlet area and cooling in this area is particularly advantageous and efficient.

Zudem ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Zinnanteil des Metallbades 5-43 Gew. % beträgt.In addition, it is preferably provided that the tin content of the metal bath is 5-43% by weight.

Je höher der Anteil an Zinn in dem Metallbad ist, desto geringer ist die Liquidustemperatur, bis sie bei 43% Gew. % Zinn den geringsten Wert von 140°C erreicht. Bei höherem oder niedrigerem Zinn-Anteil steigt die Liquidustemperatur wieder an.The higher the proportion of tin in the metal bath, the lower the liquidus temperature, until it reaches the lowest value of 140° C. at 43% by weight tin. With a higher or lower tin content, the liquidus temperature rises again.

Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Stahlband einen Kohlenstoffgehalt von 0,25 bis 1,5 Gew. % aufweist.It is preferably provided that the steel strip has a carbon content of 0.25 to 1.5% by weight.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Stahlband eine Dicke von 0,05mm bis 6mm aufweist.It is preferably provided that the steel strip has a thickness of 0.05 mm to 6 mm.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Stahlband nach dem Abschrecken in einem Bandkühler weiter abgekühlt wird auf eine Temperatur unterhalb der Martensitstarttemperatur, wobei der Austenit in Martensit umgewandelt wird.Provision is preferably made for the steel strip, after quenching, to be further cooled in a strip cooler to a temperature below the martensite start temperature, with the austenite being converted into martensite.

Dies ist notwendig, damit sich der Austenit in Martensit umwandeln kann und das gewünschte Gefüge im Stahlband ausgebildet wird.This is necessary so that the austenite can transform into martensite and the desired structure is formed in the steel strip.

Auch ist bevorzugt vorgesehen, dass nach der Abkühlung ein Anlassen des Stahlbandes erfolgt.Provision is also preferably made for the steel strip to be tempered after cooling.

Um das Gefüge des Stahlbandes zu entspannen, kann ein Anlassvorgang erfolgen.A tempering process can be carried out to relax the structure of the steel strip.

Ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Figuren dargestellt und nachfolgend näher erläutert.An exemplary embodiment for carrying out the method according to the invention is shown in the figures and explained in more detail below.

Es zeigt:

  • 1 eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 2 einen Ausschnitt aus der Anlage in vergrößerter Darstellung;
  • 3 ein Zustandsschaubild einer Bismut-Zinn-Legierung.
It shows:
  • 1 a plant for carrying out the method according to the invention;
  • 2 a section of the plant in an enlarged view;
  • 3 a phase diagram of a bismuth-tin alloy.

1 zeigt eine Anlage zur Durchführung eines Verfahrens zum Vergüten von Stahlbändern 9. 1 shows a system for carrying out a process for tempering steel strips 9.

Ein warm- oder kaltgewalztes Stahlband 9 wird bei einer Ablaufhaspel 1 von einem Coil abgewickelt und kontinuierlich einer Erwärmung auf Austenitisierungstemperatur zugeführt. Die Erwärmung erfolgt in einem Austenitisierungsofen 2. Nach der Austenitisierung wird das Stahlband 9 aus dem Austenitisierungsofen 2 herausgeführt und in ein Metallbad 3 umgelenkt, welches aus einer Metallschmelze 15 aus einer Bismut-Zinn-Legierung besteht, die frei von Blei ist. In dem Metallbad 3 wird das Stahlband 9 abgeschreckt, bis das Stahlband 9 eine Temperatur aufweist, die geringfügig über der Martensitstarttemperatur liegt. Das Metallbad 3 befindet sich in einem oben offenen Behälter oder einer Wanne. Bei Einlauf in und beim Auslauf aus dem Behälter oder der Wanne wird das Stahlband 9 jeweils gebogen.A hot- or cold-rolled steel strip 9 is unwound from a coil in a pay-off coiler 1 and continuously heated to the austenitization temperature. The heating takes place in an austenitizing furnace 2. After austenitizing, the steel strip 9 is led out of the austenitizing furnace 2 and deflected into a metal bath 3, which consists of a molten metal 15 made of a bismuth-tin alloy that is free of lead. The steel strip 9 is quenched in the metal bath 3 until the steel strip 9 has a temperature which is slightly above the martensite start temperature. The metal bath 3 is in an open-topped container or tub. The steel strip 9 is bent when it enters and when it exits the container or the trough.

Nach dem Abschrecken wird das Stahlband 9 umgelenkt und durchläuft nach dem Metallbad 3 einen Bandkühler 4. Damit das Stahlband 9 auch nach dem Abschrecken umgelenkt werden kann, ist es hilfreich, dass dieses beim Verlassen des Metallbades 3 eine Temperatur oberhalb der Martensitstarttemperatur aufweist. In dem Bandkühler 4 erfolgt dann eine weitere Abkühlung des Stahlbandes 9 auf eine Temperatur unterhalb der Martensitstarttemperatur, wobei der Austenit in Martensit umgewandelt wird. Die weitere Abkühlung in dem Bandkühler 4 ist notwendig, damit sich der Austenit in Martensit umwandeln kann und das gewünschte Gefüge im Stahlband 9 ausgebildet wird.After quenching, the steel strip 9 is deflected and, after the metal bath 3, runs through a strip cooler 4. So that the steel strip 9 can also be deflected after quenching, it is helpful if it has a temperature above the martensite start temperature when it leaves the metal bath 3. In the strip cooler 4, the steel strip 9 is then cooled further to a temperature below the martensite start temperature, with the austenite being converted into martensite. Further cooling in the strip cooler 4 is necessary so that the austenite can transform into martensite and the desired structure is formed in the steel strip 9 .

Anschließend erfolgt ein Anlassen des Stahlbandes 9, wobei das Stahlband 9 zunächst in einem Bügelofen 5 vorgewärmt wird, in dem das Band 9 zwischen planen und beheizten Platten im Durchlauf erwärmt und zwischen den Platten plangehalten wird. Im Anlassofen 6 wird das Stahlband 9 dann auf Anlasstemperatur erwärmt und danach in einem Jetkühler 7 abgekühlt.The steel strip 9 is then annealed, with the steel strip 9 first being preheated in an ironing furnace 5, in which the strip 9 is heated between flat and heated plates as it passes through and is held flat between the plates. The steel strip 9 is then heated to the tempering temperature in the tempering furnace 6 and then cooled in a jet cooler 7 .

Am Ende der Anlage wird das Stahlband 9 auf eine Auflaufhaspel 8 zu einem Coil aufgewickelt.At the end of the plant, the steel strip 9 is wound onto a winding coil 8 to form a coil.

In dem Metallbad 3, welches in 2 vergrößert dargestellt ist, wird zum Abschrecken des Stahlbandes 9 die Metallschmelze 15 aus der Bismut-Zinn-Legierung bereitgestellt. Diese Metalle sind weder umweltschädlich noch gesundheitsschädigend.In the metal bath 3, which in 2 is shown enlarged, the molten metal 15 made of the bismuth-tin alloy is provided for quenching the steel strip 9 . These metals are neither harmful to the environment nor harmful to health.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der Verwendung von Bismut als Teil der Metallschmelze 15, da sich die Metallschmelze 15 durch die geringe Viskosität von Bismut während der kontinuierlichen Durchführung des Stahlbandes 9 auch bei einer hohen Durchführungsgeschwindigkeit nur geringfügig bewegt. Dadurch ist eine gleichmäßige, qualitativ hochwertige Oberfläche des Stahlbandes 9 sichergestellt.A further advantage results from the use of bismuth as part of the molten metal 15, since the molten metal 15 moves only slightly as a result of the low viscosity of bismuth during the continuous feedthrough of the steel strip 9, even at a high feedthrough speed. This ensures that the steel strip 9 has a uniform, high-quality surface.

Das auf Austenitisierungstemperatur erwärmte Stahlband 9 wird, wie 2 zeigt, über eine Umlenkung 10 in das Metallbad 3 eingeführt und nach dem Abschrecken über eine Umlenkung in einen Bandauslauf 14 mit einer Bandreinigung gefördert, bevor es dann in den Bandkühler 4 weitergeleitet wird. Die Bandlaufrichtung ist in 2 mit A angegeben. Ein Niederhalter 12 hält das Band 9 während des Abschreckens in der Metallschmelze 15. Da das Stahlband 9 eine hohe Temperatur aufweist, wenn es in die Metallschmelze 15 eingeführt wird, steigt die Temperatur des Metallbades 3 an. Um den Temperaturanstieg in Grenzen zu halten und weitgehend zu verhindern und dadurch ein Abschrecken des Stahlbandes 9 in der Metallschmelze 15 sicherzustellen, muss das Metallbad 3 während des Verfahrens gekühlt werden. Die Temperatur in der Metallschmelze 15 wird so eingestellt, dass das Stahlband 9 auf eine Temperatur geringfügig oberhalb der Martensitstarttemperatur abgeschreckt werden kann. Damit die Metallschmelze 15 flüssig bleibt, muss die Badtemperatur oberhalb der Liquidustemperatur der Metallschmelze 15 liegen.The steel strip 9 heated to austenitization temperature is how 2 shows, introduced via a deflection 10 into the metal bath 3 and, after quenching, conveyed via a deflection into a strip outlet 14 with a strip cleaning before it is then passed on to the strip cooler 4. The tape direction is in 2 indicated with A. A hold-down device 12 holds the strip 9 in the molten metal 15 during quenching. Since the steel strip 9 is at a high temperature when it is introduced into the molten metal 15, the temperature of the metal bath 3 rises. In order to keep the rise in temperature within limits and to prevent it to a large extent and thereby ensure that the steel strip 9 is quenched in the molten metal 15, the metal bath 3 must be cooled during the process. The temperature in the molten metal 15 is adjusted so that the steel strip 9 can be quenched to a temperature slightly above the martensite start temperature. So that the molten metal 15 remains liquid, the bath temperature must be above the liquidus temperature of the molten metal 15 .

3 zeigt dazu das Zwei-Stoff-Diagramm für eine Bismut-Zinn-Legierung. Auf der unteren Achse ist der Bismut-Anteil in Gewichtsprozent angegeben, auf der oberen Achse in Atom-Prozent. L ist der Liquidusbereich, darunter befindet sich bei niedrigeren Temperaturen der Schmelze der Solidusbereich. Bei reinem Bismut beträgt die Schmelztemperatur 271°C, bei reinem Zinn beträgt die Schmelztemperatur 232°C. Die minimale Schmelztemperatur von 139°C liegt bei einem Anteil von 43 Gew. % Zinn, Rest Bismut. Bei der Verwendung von 100 Gew. % Bismut für die Metallschmelze 15 ist eine Badtemperatur von 280-520°C realisierbar, um sicherzustellen, dass das Abschreckbad flüssig bleibt, da die Liquidustemperatur über 271°C liegt. Das Verfahren kann mit einer Metallschmelze 15 aus 100 Gew. % Bismut durchgeführt werden. Das Stahlband 9 wird dann mit einer an die Temperatur, die in dem Metallbad 3 eingestellt ist, angepassten Geschwindigkeit durch das Metallbad 3 gefördert, sodass das Stahlband 9 auf eine Temperatur oberhalb der Martensitstarttemperatur, die bei etwa 420°C liegt, abgeschreckt wird. Um die Liquidustemperatur der Schmelze zu reduzieren und Einfrierungen insbesondere im Bereich der Kühlung 11 zu vermeiden, wird der Metallschmelze 15 Zinn hinzulegiert. Je höher der Anteil an Zinn in dem Metallbad 3 ist, desto geringer ist die Liquidustemperatur, bis sie bei 43% Gew. % Zinn den geringsten Wert von etwa 140°C erreicht. Geringere Temperaturen können nicht eingestellt werden, da die Metallschmelze 15 einfrieren würde. 3 shows the two-material diagram for a bismuth-tin alloy. The bismuth content is given in weight percent on the lower axis and in atomic percent on the upper axis. L is the liquidus range, below which is the solidus range at lower melt temperatures. The melting point for pure bismuth is 271°C, for pure tin the melting point is 232°C. The minimum melting temperature of 139°C is 43% by weight tin, the rest bismuth. When using 100% by weight bismuth for the molten metal 15, a bath temperature of 280-520°C is feasible to ensure that the quench bath remains liquid since the liquidus temperature is above 271°C. The method can be carried out with a molten metal 15 composed of 100% by weight bismuth. The steel strip 9 is then conveyed through the metal bath 3 at a speed adapted to the temperature set in the metal bath 3, so that the steel strip 9 is quenched to a temperature above the martensite start temperature, which is around 420°C. In order to reduce the liquidus temperature of the melt and to avoid freezing, in particular in the area of the cooling 11, the molten metal 15 is alloyed with tin. The higher the proportion of tin in the metal bath 3, the lower the liquidus temperature, until it reaches the lowest value of about 140° C. at 43% by weight tin. Lower temperatures cannot be set since the molten metal 15 would freeze.

2 zeigt eine mögliche Anordnung der Kühlung 11, wobei diese in dem Metallbad 3 am Bandeinlauf ober- und unterhalb des in das Metallbad 3 eintauchenden Stahlbandes 9 angeordnet ist. In diesem Bereich ist der größte Wärmeeintrag zu erwarten und eine Kühlung in diesem Bereich besonders vorteilhaft sowie effizient. 2 shows a possible arrangement of the cooling system 11, which is arranged in the metal bath 3 at the strip inlet above and below the steel strip 9 dipping into the metal bath 3. The greatest heat input is to be expected in this area and cooling in this area is particularly advantageous and efficient.

Es werden bevorzugt Stahlbänder 9 mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,25 bis 15, Gew. % und einer Dicke von 0,05mm bis 6mm verarbeitet.Steel strips 9 with a carbon content of 0.25 to 15% by weight and a thickness of 0.05 mm to 6 mm are preferably processed.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not limited to the exemplary embodiment, but is variable in many ways within the scope of the disclosure.

Alle in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All individual and combination features disclosed in the description and/or drawing are regarded as essential to the invention.

Claims (8)

Verfahren zum Vergüten von Stahlbändern (9), wobei ein warm- oder kaltgewalztes Stahlband (9) von einem Coil abgewickelt und vorzugsweise kontinuierlich einer Erwärmung auf Austenitisierungstemperatur zugeführt wird, und anschließend im Durchlauf in einem Metallbad (3), welches aus einer Metallschmelze (15) besteht, abgeschreckt wird, bis das Stahlband (9) eine Temperatur aufweist, die mindestens geringfügig über der Martensitstarttemperatur liegt, wobei das Metallbad (3) während des Verfahrens gekühlt wird, wobei das Stahlband (9) nach dem Abschrecken weiteren Behandlungsschritten zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschmelze (15) frei von Blei ist und Bismut enthält.Process for tempering steel strips (9), in which a hot- or cold-rolled steel strip (9) is unwound from a coil and is preferably continuously heated to the austenitization temperature, and then continuously in a metal bath (3) which consists of a molten metal (15th ) is quenched until the steel strip (9) has a temperature which is at least slightly above the martensite start temperature, the metal bath (3) being cooled during the process, the steel strip (9) being fed to further treatment steps after quenching, characterized in that the molten metal (15) is free of lead and contains bismuth. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschmelze (15) aus einer Legierung aus Bismut und Zinn besteht.procedure after claim 1 , characterized in that the molten metal (15) consists of an alloy of bismuth and tin. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Kühlung des Metallbades (3) ober- und unterhalb des in das Metallbad (3) eintauchenden Stahlbandes (9) erfolgt.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the metal bath (3) is cooled above and below the steel strip (9) dipping into the metal bath (3). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zinnanteil des Metallbades (3) 5-43 Gew. % beträgt.Procedure according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the tin content of the metal bath (3) is 5-43% by weight. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlband (9) einen Kohlenstoffgehalt von 0,25 bis 1,5 Gew. % aufweist.Procedure according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the steel strip (9) has a carbon content of 0.25 to 1.5% by weight. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlband (9) eine Dicke von 0,05mm bis 6mm aufweist.Procedure according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the steel strip (9) has a thickness of 0.05mm to 6mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlband (9) nach dem Abschrecken in einem Bandkühler (4) weiter abgekühlt wird auf eine Temperatur unterhalb der Martensitstarttemperatur, wobei der Austenit in Martensit umgewandelt wird.Procedure according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the steel strip (9) after quenching in a strip cooler (4) is further cooled to a temperature below the martensite start temperature, the austenite being transformed into martensite. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Abkühlung ein Anlassen des Stahlbandes (9) erfolgt.Procedure according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that after cooling, the steel strip (9) is tempered.
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