DE1187254B - Verfahren zur Herstellung von zur Verzinkung geeignetem weichem Stahlband - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von zur Verzinkung geeignetem weichem Stahlband Die vorliegende Erfindung bezweckt die Herstellung eines besonders weichen, nicht knickenden Kaltbandes, welches den Erfordernissen der Bandverzinkung und den Ansprüchen der Verbraucher bei der Verarbeitung gerecht wird. Ein besonderes Ziel der Erfindung ist die Herstellung eines Stahlbandes, das, nach dem Verzinken eine Streckgrenze von maximal 23 kg/mm=, eine Zugfestigkeit von maximal 36 kg/mmp, eine Dehnung von mindestens 25% und eine Rekristallisationskorngröße von mehr als 1000 [°- aufweist.
• Die erwünschten Eigenschaften, insbesondere die oben angegebenen Kennwerte des verzinkten Bandes, waren bisher bei Verwendung üblicherweise gefertigter kaltgewalzter Bänder aus unberuhigtem Stahl nicht erreichbar, weil die durch dieVerzinkungstemperatur (etwa 460° C) auftretenden Alterungserscheinungen die mechanischen Eigenschaften beeinflußten, wobei insbesondere die Streckgrenze und Streckgrenzendehnung erhöht und Knickbildung bei Eimoll- und Biegearbeiten hervorgerufen wurde.
• Es ist bekannt, daß kaltgewalzte Bleche oder Bänder - gleichgültig, ob aus umberuhigtem oder alterungsbeständigem Stahl - nach einer rekristallisierenden Glühung eine ausgeprägte obere Streckgrenze und eine ausgeprägte Streckgrenzendehnung aufweisen. Damit in Verbindung steht bei einer Verformungsbeanspruchung das Auftreten von Fließfiguren bzw. bei Biege- oder Rollarbeiten das Auftreten von Knicken. Durch Nachwalzen (Dressieren) lassen sich diese Erscheinungen unterdrücken. Bei alterungsbeständigen Stählen ist das Nachwalzen von lang dauerndem Einfluß, bei kaltgewalzten Feinblechen aus unberuhigtem Stahl tritt jedoch nach längerer Lagerzeit, meist schon nach wenigen Wochen, wieder eine ausgeprägte und sich mit zunehmender Lagerzeit erhöhende Streckgrenze und Streckgrenzendehnung auf. Diese Alterungsvorgänge werden durch höhere Temperaturen beschleunigt. Eine thermische Behandlung, wie sie z. B. -bei einer Feuerverzinkung erfolgt, bewirkt eine. weitgehende Alterung und damit eine unerwünscht hohe Streckgrenzenlage, einen hohen Verformungswiderstand und im nicht gewalzten Zustand eine Neigung zur Knickbildung bei Biege- und Rollarbeiten.
• Es wurde bereits. vorgeschlagen, Bänder aus unberuhigtem Stahl zum Zwecke der Erreichung eines besonders weichen Materials einer doppelten Glüh- behandlung und einer zwischenzeitlichen Kaltreduktion zu unterwerfen. In Verbindung damit wurden auch Maßnahmen getroffen, um eine Zeilenbildung bei der Walzung des Warmbandes zu vermeiden, da diese die Rekristallisation hemmen bzw. nachteilig beeinflussen kann.
• Die eingangs erwähnten Werte der Streckgrenze, Zugfestigkeit und Dehnung konnten jedoch, soweit bekanntgeworden ist, mit dem bekannten Verfahren nicht erreicht werden. Außerdem waren für die thermische Behandlung sehr lange Haltezeiten von mehr als 12 Stunden erforderlich.
• Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet die bisherigen Schwierigkeiten und ermöglicht die Herstellung von weichen, den Erfordernissen der Bandverzinkung besonders gut entsprechenden Bändern vor allem dadurch, daß die Bedingungen der kombinierten thermischen Behandlung und der Kaltverformung genau vorgeschrieben und aufeinander abge-

  stimmt werden.. Das endungsgemäße Verfahren be-

  steht darin, daß die erste Glühung bei einer Tempe-

  ratur zwischen 600 und 880° C, vorzugsweise bei

  650° C, und die zweite Glühung bei einer Tempera-

  tur zwischen 600 und 65ß° C durchgeführt wird

  sowie daß bei der zwischen den beiden Glühungen

  durchzuführenden - Querschnittsverminderung ein

  Verformungsgxad von- 5 bis 12% angewendet wird.

  Durch das erüudullgsgemäße Verfahren wird die

  Ferritkarngröße geändert. Für die Wahl des Kalt-

  verformungsgrades sind folgende Überlegungen maß-

  gebend:

  a) Die Höhe der Streekgrenzeniage sowie die Aus-

  bildung der Streckgrenzendehnung wird bei glei-

  chen Werkstoffen vom Gefügezustand beein-

  :..BaBt. Feinkörmig rekristalLsierter Stahl neigt zu

  einer höheren $gocÄgrenzenlage und zur Aus-

  bildung einer stärkeren Streckgrenzendehriung

  als grabkörnig rekristallisierter. Bei letzterem

  (Ferritkorngröße nach ASTM von 3 bis 4 ab-

  wärts) unterbleibt in der Regel eine Streck-

  grenzendehnung überhaupt, das Spannungsdeh-

  nungsdiagra»M:_ir,t, jedoch beim Abweichen von

  der Hookeschen, Geraden durch ein gewisses

  Flattern g äW it@ze%fiäef. .

  b) Grobkörnig rekristdüslerte Feinbleche aus wei-

  chen urberuhigten Stählen sind nur geringem

  Alterungseinfluß unterworfen, und Stähle dieser

  Art besitzen bei EklrolWbeiten kenne Knicknei-

  gung. Bei stärkerer V&formung tritt allerdings

  bei soltAexi'tdffen an der Blechöberfläche

  Orangdpb$uk i4 .Icheinung. Für Tiefzieharbei-

  ten sind grnbkörnig, rekristallisierte Werkstoffe

  nicht geeigt:`' .: ... . .

  e) Verzinkte Bänder aus warmgewalztem Vormate-

  rial (alte Tafeiwalzmethode mit anschließender

  Kisienglühung) sind in der Regel durch Ferrit-

  korngrößen etwa zwischen 3 und 5 (ASTM-

  Tabe&) gekennzeit: An' solchen Werkstof-

  ft*..w: vo Nitm _ der ,Verbraucher einer-

  seits nie - oder nur höchst selten - Schwierig-

  keiten beim Einrallen oder Steifigkeit des Werk-

  stoffes beanstandet; anderseits ist bei den Ver-

  wendungsgebieten, für die verzinkte Bänder ein-

  gesetzt werden, eine grbkömige Ausbildung des

  Ferritkomm ; gz heim, Falzen und. Bördeln

  nicht von Naditl ". ,

  Erfindungsgemäß wird demnach ein Verformungsgrad bevorzugt, der eine Gmbkornrekristallisation erwarten läßt. Der optimale Verfonmungsgrad von etwa 8#/0 liegt in, diesem Bereich.
• In F i g. 1 der Zeichnung ist die Abhängigkeit der Streckgrenze, der Zugfestigkeit, der Dehnung und der Korngröße von der eAndungsgemäßen Behandlung in mehreren Schaubildern erläutert. Die Versuche wurden mit einem ungeglix'hten Band von 0,50 mm Stärke aus nnberuhigtem Stahl folgender Zusammensetzung: 0,090%C, 0% St, 0,45% Mn, 0,024% P, 0,015% S, durchgeführt.
• Die erste Glühnmng wurde bei Temperaturen von 600 und 650° C bei einer Haltezeit von 30 Minuten durchgeführt. Die Abkühlung erfolgte im Ofen bei 150° C, anschließend in ruhiger Luft. Die Bänder wurden sodann kalt gewalzt, wobei die Längenzunahme 5 bzw. 8% betrug. Die zweite Glühung wurde bei Temperaturen von 550, 600 und 650° C durchgeführt, mit einer Haltezeit von 2 Stunden. Die Abkühlung erfolgte wie nach der ersten Glühung.
• Es ergibt sich aus den Schaubildern, daß man in allen Fällen durch die erfindungsgemäße Behandlung eine wesentliche Verbesserung der Eigenschaften der zur Verzinküng vorgesehenen Bleche erreichen kann.
• Die besten Ergebnisse erzielt man bei folgenden Bedingungen: Temperatur der ersten Glühung 650° C, Kaltverformungsgrad 8 %, Temperatur der zweiten Glühung 600 bis 650° C. Wie das Schaubild der Korngrößenbestimmung zeigt, befindet man sich bei Anwendung dieser Bedingungen bereits im Gebiet der Grobkornrekristallisation. Wenn ein geringerer Kaltverformungsgrad bzw. eine geringere Temperatur angewendet wird, befindet man sich im Gebiet der sogenannten Kristallerholung, kann aber die erwünschten Streckgrenzen-, Zugfestigkeits- und Dehnungswerte noch erreichen.
• In F i g.,.2 der Zeichnung ist. der Einfluß. der Kaltverformung und der Dauer der zweiten Glühung in mehreren Schaubildern erläutert. Die Versuche wurden mit Bändern von 0,50 mm Stärke aus unberuhigtem Stahl folgender Zusammensetzung durchgeführt: 0;06% C, 0% Si, 0,33 0% Mn, 0,015 % P,. 0,0210/p S. Die erste Glühung wurde im Durchzugsverfahren durch einen Durchlaufofen (6,5 m/min) bei , einer Temperatur von 850 bis 880° C vorgenommen. Anschließend erfolgte eine Kaltverformung.durch Walzen, wobei verschiedene Kaltverformungsgrade bis zu 20% angewendet wurden. Die zweite Glühimg erfolgte bei einer Temperatur von 650°C mit. anschließender Ofenabkühlung bei 150° C und Abkühlung in ruhiger Luft. Die Haltezeiten der zweiten Glühung wurden von 15 bis 60 Minuten variiert. In den Schaubildern stellen die voll ausgezogenen.Kurven die Werte urgealterter Proben dar, die" gestrichelten Kurven bezeichnen die Werte von bei 460° C/1 min im Salzbad gealterten Proben.
• Es ist aus den Schaubildern ersichtlich; daß ein Kaltverformungsgrad von 50/0 nicht unterschritten werden soll. Verformungsgrade von, 8 bis 12% geben optimale Resultate. Die Dauer der zweiten Glühung ist nicht von Bedeutung. Schon eine Zeitdauer von 15 Minuten reicht aus, um die Rekristallisation (Grobkornrekristallisation) in der gewünschten Weise zum Ablauf zu bringen und die angestrebten Kennwerte der Streckgrenze, Zugfestigkeit und Dehnung zu erhalten. Die urgealterten Proben unterscheiden sich nur geringfügig von den im Salzbad gealterten Proben, so daß der Beweis erbracht ist, daß das Band auch im verzinkten Zustand seine vorteilhaften Eigenschaften beibehält.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von zur Verzinkung geeignetem weichem Stahlband mit einer Streckgrenze von maximal 23 kg/mm2, einer Zugfestigkeit von maximal 36 kg/mm2 und einer Dehnung von mindestens 25%, dessen Rekristallisationskorngröße mehr als 1000 w2 beträgt, unter Anwendung einer doppelten Glühbehandlung und einer zwischen den beiden Glühungen in kaltem Zustand vorgenommenen Querschnittsverminderung, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Glühung bei einer Temperatur zwischen 600 und 880° C, vorzugsweise bei 650° C, und die zweite Glühung bei einer Temperatur zwischen 600 und 650° C durchgeführt wird sowie daß bei der zwischen den beiden Glühungen durchzuführenden Querschnittsverminderung ein Verformungsgrad von 5 bis 121/o angewendet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezeiten der Glühungen mindestens 15 Minuten betragen.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stahlband von etwa 0,5 mm Stärke verwendet wird.