DE1242662B

DE1242662B - Verfahren zur Waermebehandlung kaltverformter Stahlbleche und -baender

Info

Publication number: DE1242662B
Application number: DEB69505A
Authority: DE
Inventors: Ernest Wynne Williams
Original assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Current assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Priority date: 1961-11-07
Filing date: 1962-11-05
Publication date: 1967-06-22
Also published as: NL285173A; GB956879A; US3117897A; LU42631A1; AT242180B; BE624419A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

im. Cl.;

C21d

Deutsche KL: l*c~*«#

Nummer: 1242662

Aktenzeichen: B 69505 VI a/18 c Anmeldetag; 5. November 1962 Audcgctag: 22. Juni 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärmebehand· lungsvcrfahrcn ftr Stahlblech« um) »bänder und richtet sich insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bleches mit einer Märte von wenigstens 65R 30T-EttiheUen.

Stahlbleche und -bänder werden von der WcJßbtcchindustric in einer Anzahl verschiedener Gütegrade mil unterschiedlichen Hirtcbcrctchcn her* gestellt. Diese Gütegrade »erden in der briiiicbco und der amerikanischen Wcißblcehindusirk ab »Temper 1·, »Temper 2« «sw. bis »Temper 6· bezeichnet. Die zuletzt genannte Güteklasse ist die härteste und hat eine Härte von 65 bis 70 R 30T-Einheften. R30T-Einheitcn sind Rockwell-Härtczahlcn, die unter Verwendung da Obcrfläehcn-RockwcH-HSrtcpriiigcrÄt« mit einer Belastung von 30 kg ermittelt werden.

Die bekannten Wärmebehandlungen ermöglichen es nicht, aus gewöhnlichen SchwarzblcchsUhlcn, d. b. nicdrigsckohitcn Stühlen mit weniger als » 0,02% Phosphor, Blech* der (Qr die Güteklasse •Temper 6« erforderlichen Härte herzustellen. Deshalb »teilt man solche Bleche zur Zeit aus rückphosphorifäcrten Stlhlen mit annähernd 0,1 bis 0,14% Phosphor und bis Ui 0,14·/» Kohlenstoff her. Während de* *s Wärmebehandlung solcher Stähic geht der Phosphor in feste Lösung in dem Ferrit und versteift, d. h. hlrtct das Produkt, jedoch unter erheblicher Verminderung seiner Zähigkeit. Die Anwesenheit des Phosphors vermindert außerdem die Korrosions- so bcstindigkcit der Bleche und führt, infolge Sdgcrung des Phosphorgehallcs im Block, aus dem das Band gewalzt wird, zu nicht gleichmäßigen mechaniicbeo Eigenschaften.

Durch dos den Gegenstand der Erfindung bildende as Verfahren wird die Möglichkeit geschaffen, wärmebehandelte Stahlbleche und .bänder mit einer Härte von wenigstens 65R30T-Einbeitcn aus gewöhnlichem, nicht riickphosphorisicTtcm Schwarzbiccbstahl herzustellen, «o

Das erfind imgigemäßc Wärmcbebiuidlungävcrfahren von Stahlblechen und -bändern besteht darin, daß die kalt verformten Stahlbleche oder -bänder mit einem Gehalt von 0,07 Ws 0,14·/. Kohlenstoff und unter 0,02% Phosphor auf eJae Temperatur von 740 bis 850⁰C erhitzt, der Stahl von dieser Temperatur auf eine solche von ISO bis 250'C abgeschreckt und innerhalb dieses Temperaturbereiches bis za 45 Mi* nuten lang gehallen wird. Auf diese Weise entstellt das gewünschte stabile Produkt mit einer Härte von wenigstens 65 R 30T-Einheiten.

Die Endhärte des Produktes nach der Wärmebe-

Vwfahren zur Wärmebehandlung kaltveriormter Stahlbleche und -bander

Anmelder:

The British fron and Steel Research Association, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte, Kerne, Freiligrathstr. 19

Ab Erfinder benannt: Erneu Wynne Williams, Kittle, Bishopston, Swansea, Glamorganshire, Wales

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 7. November 1961 (39 805)

handlung hingt vom Kohlenstoffgehalt des Stahb, der Glühtcmperalur und in geringerem Grad von der AbschreckgeschsviDdigkcit ab, so daß es zur Er-2 >elung der geforderten MindcsthJrtc notwendig ist, einen Stahl zu verwenden, dessen Kohlenstoffgehalt ■n der oberen Grenze des angegebenen Bereiches liegt, wenn eine GlGhtempcratur. die an der unteren Grenze des angegebenen Bereiches liegt, zur Anwendung kommt, und umgekehrt. Insbesondere soll der Stahl, um die angegebene minimale Härte zu erzielen oder zu überschreiten, falls mit tiaer Glühtemperatur von 740 bis 770⁰C, deren oberer Wert dem Curic-Umwandlungspunkt des Stahles, der im wesentlichen unabhängig vom Kohlenstoffgehalt ist, entspricht, gearbeitet wird, 0,12 Ms 0,14% Kohlenstoff enthalten. Wird mit GlUhtcmpcraturcn oberhalb des Curie-Punktes, d.b. zwischen 770 und 85O⁰C, gearbeitet, so wird die geforderte minimale Härte bei Stählen mit 0,07 bis 0,12% Kohlenstoffgehalt erhalten oder Überschritten.

immam

Werden Stähle mit einem an der oberen Grenze des angegebenen Bereiches liegenden Kohlenstoffgehalt, beispielsweise einem solchen von 0,10 bis 0,14 %, bei Temperaturen, die ebenfalls an dem oberen Ende des angegebenen Bereiches, beispielsweise zwischen 790 und 850° C, liegen, geglüht, dann liegt die Härte des Endproduktes über der dem Gütegrad »Temper 6« entsprechenden von 65 bis 70R30T-Einheiten. Diese Härte entspricht derjenigen des sogenannten »doppeltreduzierten« Weißblechs. Doppeltreduziertes Weißblech wird durch ein Kaltwalzen von Weißblech nach dessen Verzinnen, durch welches eine Verdoppelung seiner Oberfläche erfolgt, hergestellt. Infolge dieser Vergrößerung seiner Oberfläche ist dieses Produkt viel billiger als übliches Weißblech. Es weist zwar schlechtere Eigenschaften als übliches Weißblech, beispielsweise hinsichtlich seiner Duktilität, Korrosionsbeständigkeit und Gleichmäßigkeit seiner mechanischen Eigenschaften quer und längs der Walzrichtung, auf, jedoch wird die Verminderung seiner Dicke durch eine beträchtliche Vergrößerung der Härte und Steifigkeit kompensiert, so daß dieses Erzeugnis für alle die Fälle brauchbar ist, in denen die Verwendungsbedingungen nicht allzu schwer sind. Die Erfindung schafft unter diesem Gesichtspunkt ein Verfahren zur Erzielung der notwendigen Härte von dünnen Weißblechen dieser Art mit 0,11 bis 0,17 mm Dicke und entsprechendem Gewicht je Quadratmeter durch eine Wärmebehandlung statt durch Kaltwalzen. Das gemäß der Erfindung erhaltene Erzeugnis besitzt, verglichen zu einem durch kaltes Mehrfachwalzen erhaltenen Erzeugnis, höhere Duktilität und bessere Gleichmäßigkeit der mechanischen Eigenschaften längs und quer zur Walzrichtung.

Wie oben bereits erwähnt wurde, hängt die Härte, die das Erzeugnis nach der Wärmebehandlung besitzt, in gewissem Grad von der Abschreckgeschwindigkeit ab. Das Abschrecken kann in Wasser oder in einem geschmolzenen Metallbad, beispielsweise einem aus einem 50%igen Gemisch von Blei und Wismut bestehenden Bad, erfolgen. Die bei der Wasserabschreckung erzielbaren höheren Abschreckgeschwindigkeiten führen zu einem etwas härteren Erzeugnis als bei Verwendung eines aus geschmolzenem Metall bestehenden Abschreckmediums. Es ist also möglich, Erzeugnisse mit den vorteilhaften mechanischen Festigkeitswerten der Güteklasse »Temper 6« (Härte 65 bis 70R30T-Einheiten) aus Stählen mit 0,08 bis 0,14% Kohlenstoff durch Abschrecken vom Curie-Punkt von 770° C an in Wasser zu erhalten. Bei den geringeren Abkühlgeschwindigkeiten, mit denen beim Abschrecken in flüssigen Metallbädern gearbeitet wird, ist der Bereich des Kohlenstoffgehaltes, welcher bei Anwendung der gleichen Glühtemperatur zu Härtewerten der Güteklasse »Temper 6« führt, auf 0,12 bis 0,14 % beschränkt.

Das Stahlblech bzw. -band wird vorzugsweise rasch, beispielsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in weniger als 10 Sekunden, auf die Glühtemperatur erhitzt, von dieser Temperatur unmittelbar oder nach Verlauf einer nur kurzen Haltezeitspanne von weniger als 5 Sekunden abgeschreckt und nach dem Abschrecken auf einer Temperatur von 150 bis 250°C gehalten. Das erfolgt im Fall der Behandlung eines Bandes durch Aufwickeln desselben nach dem Verlassen des Abschreckbades, vorzugsweise durch Belassen dieser Spule für den erforderlichen Zeitraum, dessen Länge von der Temperatur des Abschreckbades abhängt, in einem thermisch isolierten Behälter, wobei bei niedrigen Temperaturen ein längerer und bei höheren Temperaturen ein kürzerer Zeitraum erforderlich ist. In der Mitte des angegebenen Temperaturbereiches, d. h. bei 200° C, ist die Behandlung in etwa einer halben Stunde beendet. Die Härte des Endproduktes wird durch die Haltetemperatur nur wenig beeinflußt. Niedrigere Haltetemperaturen innerhalb des oben angegebenen ίο Bereiches führen zu einem etwas härteren Erzeugnis als höhere Temperaturen in diesem Bereich. Diese Behandlung kann an der Luft erfolgen, ohne daß bei Temperaturen unter 200° C eine merkliche Oxydation auftritt. Bei höheren Temperaturen findet sie vorzugsweise in einer nicht oxydierenden Atmosphäre statt.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für die kontinuierliche Herstellung von Bändern mit der Gütezahl »Temper 6« für die Weißblechindustrie mit hoher Geschwindigkeit. Infolge der sehr kurzen Behandlungszeiten in den Stufen, die aneinander anschließend durchgeführt werden, nämlich von bis zu 10 Sekunden für das Erhitzen auf die Glühtemperatur, nicht mehr als 5 Sekunden für die Haltezeit bei dieser Temperatur und etwa 10 Seas künden für das Abschrecken vor dem Aufspulen des Bandes, läßt sich das Verfahren mit hoher Geschwindigkeit kontinuierlich in Anlagen durchführen, deren Kosten nur einen Bruchteil derjenigen von Anlagen für die kontinuierliche Herstellung von Bändern oder Blechen mit der Gütezahl »Temper 6« mit hoher Geschwindigkeit nach den bekannten Verfahren betragen und deren Raumbedarf nur einen Bruchteil des für die nach den bisherigen Verfahren arbeitenden Anlagen ausmacht.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele des neuen Verfahrens gegeben:

Beispiel 1

Kalt bearbeitete Stahlbleche von 114,3 · 152,4 mm Größe mit verschiedenen Kohlenstoffgehalten wurden fortschreitend in einem elektrischen Hochfrequenzinduktionsofen innerhalb von I¹I₂ Sekunden auf 770°C erhitzt. Diese Temperatur wurde I¹Z₂ Sekunden lang gehalten. Dann wurden die Proben in Wasser abgeschreckt. Die Proben wurden anschließend V₂ Stunde lang bei 200⁰C gehalten. Die Kohlenstoffgehalte und die Härte der Proben in R30T-Einheiten nach der Wärmebehandlung waren die folgenden:

C 0,135% 71,9

C 0,11% 69,7

C 0,10% 68,9

C 0,09% 66,8

C 0,076% 66

Beispiel 2

Bleche aus kalt verformten! Stahl mit Abmessungen von 114,3 · 152,4 mm mit unterschiedlichen Kohlenstoffgehalten wurden unter den im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen behandelt. Nach der Halte-

S 6

zeit wurden die Proben in einem 152-mm-Walzwerk Lackeinbrennbehandlung, indem sie 30 bis 60 Minuten mit glatten Walzen auf 2,25-bis 2,75-Längungsprozent lang auf 200° C gehalten wurden. Die analytische ausgewalzt. Darauf erhielten sie eine vorgetäuschte Zusammensetzung der Stähle war wie folgt:

Stahl W... C 0,084, Mn 0,31, S 0,049, P 0,018%;

Stahl X ... C 0,068, Mn 0,35, S 0,043, P 0,016%;

Stahl Y ... C 0,11, Mn 0,43, S 0,035, P 0,013%;

Stahl A ... C 0,135, Mn 0,46, S 0,03, P 0,010%;

(Der Stahl A wurde V₂ Stunde lang bei 230° C statt bei 200° C gehalten.)

Die mechanischen Eigenschaften dieser Stähle sind in der Tabelle 1 wiedergegeben, die außerdem die Resultate enthält, die mit Gegenproben eines rückphosphorisierten Stahles erhalten wurden, der durch ein übliches Verfahren geglüht und anschließend, wie oben beschrieben, gewalzt und wärmebehandelt worden war.

Tabelle

Stahl

Geglüht R 30T

Nach dem entspannten Walzen

Erichsen

R30T

mm Nach einer Haltezeit
von 30 Minuten bei 200⁰C

R 30T

Erichsen
mm

Jenkins
Biegeprobe

Dicke
mm

X

W

Y

handelsüblich rückphosphorisiert ..

A

67,3 66,1 69,2

64,7 71,0

68,7 68,3 70,7

67,0

71,2

6,35

7,0

6,4

7,55 7,35 73,1
72,2
74,1

70,8
74,6

5,55

6,2

5,2

6,6
5,95

9/6

11/6

lOVi/7¹/.

12/8
12/7

0,34
0,30
0,29

0,34
0,34

Beispiel 3

Proben aus kalt verformtem Stahlblech mit verschiedenen Kohlenstoffgehalten wurden durch Induktionserwärmung auf den Curie-Punkt (770° C) erhitzt und in einem aus geschmolzenem Metall bestehenden Bad aus 50% Blei und 50% Wismut abgeschreckt. Es wurde mit zwei Erhitzungsperioden, nämlich einer Erhitzung auf 77O⁰C in 5 Sekunden mit einer Haltezeit von 5 Sekunden (1. Erhitzungsperiode) und auf 770° C in 3 Sekunden mit einer 1 Sekunde dauernden Haltezeit (2. Erhitzungsperiode), gearbeitet. Außerdem wurden bei der ersten Erhitzungsperiode zwei Badtemperaturen von 160 und 200° C und bei der zweiten Erhitzungsperiode eine Badtemperatur von 200°C angewendet. Jede Probe wurde nach dem Abschrecken 30 Minuten lang in dem Bad belassen. In der folgenden Tabelle 2 sind die Härten der behandelten Proben in R 30T-Einheiten wiedergegeben.

Tabelle

Kohlenstoffgehalt

1. Erhitzungsperiode

abgeschreckt auf 160° C abgeschreckt
auf 200⁰C

2. Erhitzungsperiode

abgeschreckt
auf 200°C

0,12.
0,135

69,1

72,4 67,5
70,0

66,5
69,5

Beispiel 4

Proben aus kalt verformtem Stahlblech mit verschiedenen Kohlenstoffgehalten wurden durch 20 Sekunden lang dauerndes Eintauchen in ein auf der gewünschten Temperatur gehaltenes Salzbad auf Temperaturen zwischen 740 und 83O⁰C erhitzt, dann in einem auf 200° C gehaltenen Bad aus 50% Blei und 50% Wismut abgeschreckt und 30 Minuten lang auf der Temperatur dieses Bades gehalten.
Die Ergebnisse der nach dieser Behandlung hergestellten Proben sind zusammen mit einer Analyse der Hauptbestandteile der Stähle mit Ausnahme des Eisens in der folgenden Tabelle 3 angegeben.

Tabelle 3

Stflhinnalysc

740

750

755

760

770

Glühtemperatur, ⁰C

775

780

785

71,4 !
6,7
11/8

790

795

800

805

810

60

•

70,9
7,55
14/8

830

56
6,95
21/19Vs

56,5 .
6,95
21/19Vs

56,5

62
6,9
21/19V.

75,2
6,35
15/8

67,8

0,05 C, 0,38Mn,
0,022 S, 0,01OP

58,5
7,1
17/14

60,5
6,7
17/14

61,1
8,05
16¹IJlA

64,0
7,6
18/14

67,5
7,9
16/12

64,3
7,55
17/14

71,3
6,25
HVs/6

15/9

0,07 C, 0,40Mn,
0,033 S, 0,013 P

60,5
6,8

62
17/HVs

63,6
7,95

65,6
7,5
14/10

69,5
6,5

72,1
5,1
5/3

73,4
5,45
9/6

0,10C, 0,44Mn,
0,02OS, 0,014 P

63,5
5,75
8/7

65
6A₁

66
7,0

67,5
6,1
7/5 .

70,5
8,2
12/7V₈

70,5
5,1
8/6

^v. · :-

77,0
4,3
5/3

0,10C, 0,67Mn,
0,018 S, 0,012 P

63,5
6,8

66>
6,45
14/8

68,5
7,2
12¹IJl

73,7
6,6
10/7

79*2
6,45
5/3

0,113 C, 0,45Mn,
0,019 S, 0,008 P

66,5
6,6

68,5
15/8

71,4
7,3
14/8

0,14 C, 0,49Mn,
0,026 S, 0,009 P

64,4
7,55
15Vs/13

-

67,1
7,9
16/14Vs

67,3
7,95

68,2
7,65

76,8
5,5
8/6

0,077 C

64,3
7,5
YI¹IJlA

67,2
7,85
18/15

70,5
7,8
18/12

69,3
6,6
17/11

77,3
9/7

0,099C

64,5
6,85

66,5
13¹IJlO

67,8
13¹IJlO

68,6
7,8
12/7Vs

73,6
6,5
■uvi/e

80,0
5,95
8/6

0,126 C, 0,46Mn,
0,030S, 0,011 P

O) O)

Die angegebenen Werte sind in jedem Fall, nach unten gelesen, HSrte (R 30T), Erichsen (mm) und Jenkins-Bend-Werte.

ίο

Diese Ergebnisse zeigen, daß mit wachsender Glühtemperatur damit einhergehend eine Steigerung der Härte erfolgt.

Beispiel 5

Kleine Proben aus kalt verformten! Stahlblech mit Abmessungen von 50,8 · 25,4 mm und unterschiedlichen Kohlenstoffgeha}ten wurden schnell in einem elektrischen Induktionsofen auf 770° C erhitzt. An jede Probe war die Schweißstelle eines Thermoelementes angeschweißt, das an ein potentiometrisches Temperaturaufzeichnungsgerät, welches eine kontinuierliche Temperatur-Zeit-Kurve liefert und dessen Ansprechzeit V₄ Sekunde, d. h. die Zeitdauer, die für

die volle Bewegung der Aufzeichnungsfeder erforderlich ist, betrug, angeschaltet ist. Die Proben wurden auf die Glühtemperatur erhitzt und für verschiedene Zeiten auf dieser Temperatur gehalten. Sie wurden in einem aus 50% Blei und 5O°/o Wismut bestehenden und auf 200⁰C gehaltenen Bad abgeschreckt und 30 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten.

Die Härtewerte der Proben nach dieser Behandlung sind in Tabelle 4 unten zusammen mit Vergleichswerten für ähnliche Proben angegeben, die auf die gleiche Glühtemperatur (770⁰C) in einem Salzbad durch 20 Minuten dauerndes Eintauchen erhitzt worden waren, was schätzungsweise einer Erhitzungsdauer von etwa 15 Sekunden und einer Haltezeit von etwa 5 Sekunden entspricht.

Tabelle 4

Kohlenstoffgehalt	Erhitzungsdauer bis auf 770⁰C	Haltezeit bei 77O⁰C	Härte R30T
°/o	Sekunden	Sekunden
	0,5	0,5	71,6
	1	0,5	71,3
	3	0	71,3
0,14	3	5	73,5
	3	10	74,4
	15 (geschätzt)	5 (geschätzt)	73,5 (Salzbad)
	0,5	0,5	69,5
	3	0	68,2
0,10	3	5	68,1
	3	10	69,1
	15 (geschätzt)	5 (geschätzt)	68,5 (Salzbad)
	0,5	0,5	66,4
	1	0,5	65,6
0,07	3 3	0 5	63,7 64,2
	3	10	63,9
	15 (geschätzt)	5 (geschätzt)	63,0 (Salzbad)

Die vorstehend wiedergegebenen Ergebnisse zeigen, hitzungsgeschwindigkeit zu etwas geringeren Härte-

daß die Erhitzungsgeschwindigkeit wenig Einfluß werten als beim Erhitzen im Salzbad führt und

auf die bei einem Stahl mit 0,10% Kohlenstoff bei einem Stahl mit 0,07 % Kohlenstoff höhere Er-

erzielbare Härte hat, während bei einem 0,14 % 45 hitzungsgeschwindigkeiten etwas höhere Härtewerte

Kohlenstoff enthaltenden Stahl eine raschere Er- ergeben.

Beispiel 6

Zur Veranschaulichung der Wirkung unterschied- 50 Bädern 30 Minuten gehalten. Außerdem wurden

licher Abschreckgeschwindigkeiten wurden Proben einige Proben in den Bädern auf 350 und 250⁰C

von kalt verf ormtem Stahlblech mit 0,077 % Kohlen- abgeschreckt und dann zwecks Haltens auf niedrigeren

stoff im Salzbad auf 810° C erhitzt, in auf Temperaturen Temperaturen unmittelbar in andere Bäder übergeführt.

von 200, 250 bzw. 350⁰C gehaltenen Bädern aus

Die durch diese Behandlungen erzielten Ergebnisse

50% Blei und 50% Wismut abgeschreckt und in den 55 sind in der folgenden Tabelle 5 wiedergegeben.

Tabelle 5

Abschreckbadtemperatur

R30T

35O°C
E (mm)

Haltetemperatur

250⁰C
R30T E (mm) I

J.B.

R30T

200⁰C
E (mm)

J.B.

350° C
250° C
200°C

59,9

7,35

60,7
60,4

7,05
7,3

18/15
17V₂/16

61,0
62,6
67,8

7,35

6,7

6,8

18V₂/14

I8V1/I4 16/13

Hieraus ist ersichtlich, daß bei den Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (0,077%) die Minimalhärte für Temper-6-Material (65R30T-Einheiten) nur

mit einer Abschreckbad- und Haltetemperatur von 200⁰C erzielt wurde, während höhere Abschreckbad- und Haltetemperaturen (und infolgedessen geringere

709 607/365

Kühlgeschwindigkeiten von der Glühtemperatur aus) diesen minimalen Härtewert nicht zu erreichen ermöglichten. Die erzielten Ergebnisse zeigen ferner, daß die Einwirkung unterschiedlicher Haltetemperaturen auf die erzielten Eigenschaften nach dem Abschrecken auf 350 und 25O⁰C nicht groß, andererseits aber die Einwirkung der Abschreckbadtemperatur selbst innerhalb des Temperaturbereiches von 250 bis 200⁰C beträchtlich ist.

Beispiel 7

Die Einwirkung unterschiedlicher Erhitzungsgeschwindigkeiten, Abschreckgeschwindigkeiten und

Haltetemperaturen auf die Härtewerte wurde durch Erwärmen von Proben aus kalt verformbarem Stahlblech mit unterschiedlichen Kohlenstoffgehalten in einem elektrischen Induktionsofen auf 770⁰C überprüft. Die Aufheizzeiten betrugen 1 Sekunde, 5 Sekunden beziehungsweise 10 Sekunden. Die Proben wurden in Bädern aus 50% Blei und 50% Wismut abgeschreckt, die auf Temperaturen von 150 bzw. 200⁰C gehalten wurden. Das Halten der Proben ίο erfolgte bei 150⁰C für die Dauer von ³/4 Stunden oder bei 200⁰C für die Dauer von ¹I₂ Stunde.

In der folgenden Tabelle 6 sind die erhaltenen Härtewerte wiedergegeben.

Tabelle 6

Kohlenstoffgehalt

Erhitzungsdauer auf 770° C
1 Sekunde

Abschrecken
auf 150° C

Halten
bei 150°C
³U Stunden

R30T

Abschrecken
auf 200⁰C

Halten
bei 200⁰C
V₂ Stunde

R30T

Erhitzungsdauer auf 77O⁰C
5 Sekunden

Abschrecken auf 150⁰C

Halten bei 15O⁰C ³/₄ Stunden

R30T Abschrecken
auf 200⁰C

Halten

bei 15O⁰C

³U Stunden

R30T

Abschrecken
auf 200⁰C

Halten
bei 200⁰C
V₂ Stunde

R30T

Erhitzungsdauer auf 770⁰C
10 Sekunden

Abschrecken
auf 150⁰C

Halten
bei 150⁰C
³U Stunden

R30T

Abschrecken
auf 200⁰C

Halten
bei 200⁰C
Va Stunde

R30T

0,071
0,087
0,104
0,109

66,2
68,5
71,7
73,3

65,1
66,0
71,2
72,4

64,8	64,0
67,3	66,2
72,6	70,5
72,9	71,8

63,2
65,9
69,5
70,4

65,0	63,5
67,7	65,5
71,7	70,1
73,0	70,6

Die mit den in 5 Sekunden auf die Glühtemperatur erhitzten Proben erzielten Ergebnisse zeigen, daß der Anstieg der Härte, der durch Abschrecken auf 15O⁰C und Halten bei dieser Temperatur erzielt wird, sowohl auf die Steigerung der Abschreckgeschwindigkeit wie auf die Verminderung der Haltetemperatur zurückzuführen ist. _ . . - _

Beispiel 8

Proben aus Stahlblech mit einer Stärke von 0,25 bis 0,33 mm und einem Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis 0,125 % wurden auf eine Stärke von 0,16 mm kalt ausgewalzt und dann durch 5 Sekunden langes Eintauchen in ein Salzbad auf 810⁰C erhitzt, in einem auf 15O⁰C gehaltenen Bad aus 50% Blei und 50% Wismut abgeschreckt und auf dieser Temperatur 45 Minuten lang gehalten. Nach dieser Behandlung werden einige der Proben ausgewalzt, hierdurch um 2V₂ % reduziert und 20 Sekunden lang bei 350⁰C gehalten. In der nachstehenden Tabelle 7 sind die hierbei erzielten Ergebnisse wiedergegeben.

Tabelle

Kohlenstoff gehalt	Dicke	Nach dem Halten (nach Abschrecken von 810 auf	R 3OT*)	mm	150⁰C)	Nach dem Entspannungswalzen und Halten	R 30T*)	mm	J.B.
·/.	mm	R15T	61,5	5,35	J.B.	R15T	—	—	—
0,05	0,0163	82,5	71,5	4,7	43/33	—	—	—	—
0,07	0,0160	87,3	73,0	4,5	41/29	—	75,5	5,0	25/15
0,105	0,0160	88,0	73,0	4,3	26/15	89,5	75,5	4,6	23/14
0,115	0,0165	88,0	74,0	4,55	28/16	89,5	77,5	4,7	14/8V₂
0,125	0,0160	88,5	20/13	90,5

*) Die R30T-Werte sind nach der Wilson-Umwandlungstabelle umgewandelte R15T-Werte.

Die Härte der behandelten 0,105% ^und mehr bleche von 0,11 bis 0,17 mm Dicke, jedoch ist ihre Kohlenstoff enthaltenden Proben ist vergleichbar mit Duktilität größer und ihre Eigenschaften in den beiden derjenigen sogenannter doppelt ausgewalzter Weiß- Richtungen schlechter als die von doppelt gewalztem

Weißblech. (Ein typisches Muster des letzteren Weißblechs besitzt einen Erichsen-Wert von 3,0 mm und einen Jenkins-Bend-Wert von

B ei spiel 9

Proben aus kalt reduziertem Stahlblech von 305 · 127 mm Größe mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,14 °/₀ wurden in einem Hochfrequenzinduktionsofen auf 770⁰C erhitzt, in Wasser abgeschreckt und bei 200⁰C 30 Minuten lang gehalten. Die Proben wurden dann gebeizt, auf einem Laboratoriumswalzwerk um 2V2°/o reduziert, elektrolytisch verzinnt, in fließender Arbeitsweise blankgeglüht, für eine Zeit von 45 Minuten auf 200⁰C erwärmt und dann zwecks Durchführung von Doppelverschluß- und Einstechversuchen in normale Bierdosenenden gepreßt.

Die Härte der derart behandelten Proben (75 R 30T-Einheiten) war etwas größer als die festgelegte Grenze für Temper-6-Bleche, jedoch traten keine Fehlerstellen bei der Herstellung des Doppelverschlusses auf. Die Druckwerte, die sich bei den Einstechversuchen ergaben, lagen durchschnittlich 10% über den Minimalerfordernissen für Bierdosen und 12% über denjenigen, die sich im Fall von handelsüblichem rückphosphorisiertem Stahl der gleichen Dicke bei Dressieren unter identischen Bedingungen ergaben. Die durchschnittlichen Erichsen- und Jenkins-Bend-Werte der fertig behandelten Proben betrugen 6,1 mm bzw. 9-1/2/6-1/2.

Beispiel 10

30

Ein kalt verformtes Stahlband mit einer Breite von etwa 13 mm und einem Gehalt von 12% Kohlenstoff, 0,035% Schwefel, 0,010 % Phosphor und 0,48 % Mangan wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 50m/min durch eine kontinuierlich arbeitende Glühanlage hindurchgeführt. In dieser Anlage wurde das Band in annähernd 3 Sekunden auf eine Glühtemperatur von 780⁰C erhitzt und dann in einem Bad aus 50 °/o geschmolzenem Blei und 50 % geschmolzenem Wismut abgeschreckt. Sofort nach dem Austritt aus dem Abschreckbad wurde das Band aufgewickelt und 30 Minuten lang bei 200° C in Spulenform gehalten.

Dann wurde das Band durch kugelgestrahlte und glatte Walzen auf eine Längung von 2¹I₂ ⁰Z₀ ausgewalzt, anschließend elektrolytisch verzinnt (Auflage 112 g) und auf einer kontinuierlichen, elektrolytischen Verzinnungsanlage im Durchfluß blankgemacht.

Das verzinnte blankgemachte Band wurde vor seiner Untersuchung einer Lackeinbrennbehandlung unterzogen. In Tabelle 8 sind Durchschnittsergebnisse dieser Versuche zusammen mit vergleichbaren Werten eines handelsüblichen, rückphosphorisierten Temper-6-Bleches angegeben.

Während des Pressens oder Stanzens und des doppelten Besäumens der Dosenenden traten keine Schwierigkeiten auf. Die Versuchszinnbleche erwiesen sich als gegenüber den rückphosphorisierten Stahlblechen überlegen. Der einzige bemerkenswerte Unterschied im Verhalten zeigt sich bei den Ergebnissen der Biegeversuche, wo sich für das erfindungsgemäße Material eine geringere Ungleichförmigkeit hinsiehtlieh der mechanischen Eigenschaften in Längs- und Querrichtung und höhere Festigkeitswerte als beim handelsüblichen Material ergaben.

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Claims

Patentaneprüchc:

1. Verfahren zur Wärmebehandlung kalt verformter Stahlbleche und -bänder, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß die Stahlbleche oder -bänder mit Kohlenstoffgehalten von 0,07 bis 0,14% und unter 0,02% Phosphor auf eine Temperatur von 740 bis 850⁰C erhitzt, von dieser Temperatur auf 150 bis 250⁰C abgeschreckt und in diesem, Temperaturbereich b« zu 45 Minuten lang gehalten werden. μ

2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl 0,12 bis 0,14% Kohlenstoff enthalt und die Abschreckung von einer Temperatur zwischen 740 und 77O⁰C erfolgt

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dar Stahl 0,07 bis 0,12% Kohlenstoff enthält und die Abschreckung von einer Temperatur von 770 bis 850⁰C erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3; dadurch griwwrafrghiigt) daß das Erhitzen auf did Glühtemperatur in weniger aU 10 Sekunden erfolgt und der Stahl auf dieser Temperatur weniger als 5 Sekunden gehalten wird.

5: Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch !gekennzeichnet, daß «s bei seiner Anwtndung auf Stahlbänder kontinuierlich durchgeführt, das Band nach dem Abschrecken auf* gewickelt end das zu der Spule aufgewickelte Band «ff der Abschrecktomperatur gehaltea wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren ider AnsprSche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Statt in einem Schmelzbad aus * Blei und Wismut abgeschreckt wird. ■·■'<■ ■

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschreckbad aus 50% Blei und 50% Wismut besteht