DE1483017A1

DE1483017A1 - Verfahren zur Herstellung von Tiefzieh- und Walzstahlblechen durch kontinuierliches Gluehen und Geraet zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1483017A1
Application number: DE19651483017
Authority: DE
Inventors: Takshi Kamata; Kanagawa Kawasaki; Kazuo Matsudo; Takayoshi Shimomura; Nobuo Tanaka; Susumu Wada
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1964-07-28
Filing date: 1965-07-28
Publication date: 1969-02-13
Also published as: DE1483017B2; ES315900A1; GB1121461A; AT282672B; BE667545A

Description

»MÜNCHEN 2, den 2ö..Juli .1 965 UNSERZEICHEN: 7911 - Ii/ViVI .

liippon Kokaii Kabushiki Kaisha, vJhiyoda-ku, !Dokyo, Japan.

Verfahren zur Herstellung von i'iefzieh- und v/alzstahlbleohen durch kontinuierliches Glühen und Gerät zur Durehfünrung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren von kaltgewalzten Bändern aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, welche eine verbesserte Preßformcharakteriotik aufweisen 'und insbesondere.zur Herstellung von yiefziehblechen.

Das Kaltwalzen von Stahlbändern wird zurzeit in der Weise durchgeführt, daß ein Dickeiiverminderun^sverhältnis von ·80>*> gemessen an dem Endprodukt durchgeführt wirdb Bei' einem solch hohen Reduktionsverhältnis wird die kristalline Struktur des Sandes in hohem kaße gestreckt und zusammengedrückt, wodurch die Härte des Endproduktes beträchtlich ansteigt, während die Dehnbarkeit abfällt/Derartige Produkte können praktisch keinen wesentlichen mechanischen Beanspruchungen unterworfen werden.■Deshalb wurden verschiedene Glühverfahren entwickelt, um eine Rekristallisation derartiger Erzeugnisse zu bewirken und um die Korngröße der Kiistxalle dieser Produkte so einzustellen, daß eine mittlere Härte und eine wiederhergestellte Dehnbarkeit bei dem Waizerzeugnis erhalten wird.

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zuerst wurde das sogenannte ''Spulengluhverfahren" mit eng aufgewickelten v/indungen durch die Fachwelt entwickelt, das schubweise Eingang in die Praxis gefunden hat. Bei diesem Verfahren werden dicht aufgewickelte Rollen aus Walzprodukten in ein G-ehäuse eingelegt und in einer in geeigneter '/eise gewählten G-asatiuosphäre derart einer jTärmebehandlung unterworfen, daß die_ "tollen eine höhere 'i'emperatur annehmen,, wobei die -Temperatur im wesentlichen: bis zu. dem A-, Umwandlungspunkt erhöht und bei dieser ieiiperatur mehrere. 3tunden belassen wurde, wobei dann eine all- · mähliche Abkühlung auf jJormal tempera tür erfolgte. .."ach dieser ,? ärae behandlung weisen die Erzeugnisse eine verbesserte Preßformcharakteristik auf, die die Durchführung praktisch aller Preßforxaarbeifcsgänge, die-gewöhnlich erforderlich sind, erlaubt. Dieses Verfahren hat jedoch einen schwerwiegenden Nachteil, der darin besteht, daßeine sehr lange Glühperiode erförderlich ist, wobei diese Periode z.B. mehrere zehn Stunden andauert, was naturgemäß eine stark verminderte Produktivität zur Folge hat. Zur Vermeidung dieses Nachteiles werden mehrere dicht aufgewickelte Rollen gleichzeitig in einem Behandlungsofen geglüht. Dieses Verfahren ergibt jedoch wiederum große Schwierigkeiten in jiezug auf die .gewünschte gleichmäßige Erwärmung der Rollen und die Folge davon ist, daß die Preßformeigenschaften des Endproduktes beträchtlichen Schwankungen unterworfen sind.

Vermeidung dieser Jachteile ist ein Glühverfahren mit lose aufgewickelten Hollen entwickelt worden^ wobei an Stelle der dicht aufeinanderliegend aufgewickelten Hollen solche Rollen einer Behandlung unterzogen wurden,- bei denen die einzelnen windungen im Abstand zueinander liegen, isei diesem Verfahren wurden

ebenfalls mehrere Hollen gleichzeitig geglüht, aber die Ungleiehneit der erhaltenen Charakteristiken konnte nicht vermieden werden .

Hauptziel der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, um kontinuierlich v'/eicheisenbänder mit verbesserter Preßf oriücharak- ^eristik zu schaffen, die insbesondere für Büchsen geeignet sind.

Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens zum kontinuierlichen Glühen kaltgezogener Stahlbänder mit niedrigem Kohlenstoffgehalt unter ,'/arme behänd lung in einem Ofen, der mit Srwärmungs- und Abkühlungszonen ausgestattet ist,besteht darin, daß die Bänder einer Überalterung derart unterworfen werden, daß der Eestkohlenstoffgehalt im wesentlichen vollständig aus dem Stahl geseigert wird. Durch dieses Verfahren können weichere Stahlbänder mit verbesserten TiefZiehcharakteristiken insbesondere in Gestalt von Schwarzblech als Rohstoff für Büchsen hergestellt werden.

wie bekannt, gibt es zwei Arten kontinuierlicher Glühofen und zwar im einzelnen die 'furmbauart und die horizontale Bauart, wobei die letztere jedoch mehr geeignet für größere Bandgeschwindigkeiten ist« Diese Art von iürinen erstreckt sich in der Höhe auf etwa 20 m oder mehr und das zu behandelnde Band wird mehrmals vertikal geführt. Sin solcher Ofen weist allgemein die Heizzone, die ■ Ausgleichszone, die langsamabkühlzone.und schließlich die Schnellabkühlzone oder Absehreckzone in Hintereinanderschaltung auf.

BAD O?siGiNÄL

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Die Gesamtglühperiode erstreckt sich über ungefähr 1 bis 3 Minuten, was beträchtlich kürzer ist als die Zeiten, die bei der Glühung von mehreren dicht oder lose aufgewickelten Rollen erforderlich war.

Die geglühten Produkte zeigen jedoch eine relativ hohe Härte, die allgemein als "Temper Universal"-Klasse bezeichnet werden kann. Die Erzeugnisse werden allgemein "Schwarzbleche" genannt, wenn die Dicke verhältnismäßig klein ist und diese sind geeignet^ für die Herstellung verzinnter Büchsenbleche, jedoch ungeeignet für Werkstoffe-, die einem Tief ziehverfahren unterworfen werden. Ein solches Glühverfahren erfordert normalerweise höhere Investitionskosten zur Herstellung des Glühofens, insbesondere in Bezug auf die Einlaß- und Auslaßmittel für das kontinuierliche Band. .

Es sind zahlreiche Versuche unternommen worden, um den Glühofen zu vereinfachen und den Glühprozeß zu beschleunigen. Dieser Stand der Technik wird z.B. durch die US-Patentschrift 3 099 i>92 repräsentiert. Bei einem derart verbesserten Verfahren kann das Ofenzubehör hinsichtlich der Kosten auf ungefähr ein Drittel vermindert werden und die Glühperiode wird zeitlich gegenüber dem üblichen Wert um etwa ein Drittel oder mehr auf ungefähr Ab bis 50 Sekunden vermindert. Bei diesem verbesserten Verfahren ist die Ausgleichszone weggelassen oder beträchtlich vereinfacht, so daß \der Streifen nur während eines kurzen Zeitabschnittes von weniger als 10 Sekunden hindurchtritt. Außerdem wird in der Kühlsone der Streifen schneller von der Glühtemperatur auf 200 bis 2!5O⁰U

BAD

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W ? «Τ " f

innerhalb von 5"§ektmd@n abgekühlt TbfW, abgeschreckt} um dl© hieraus resultierende gf^f^re Härte zn vermindern, wird der Streifen ungefähr 30 bis 50 Minuten lang bei d©r obenerwähnten Tiltpfratur gehalten j um eine Hberglterung au bewirken.

Dieses verbesserte Verfahren ist Jedoch darauf gerichtet, gehwarsbleche mit einer Härte von 3N-4-J..-5 und -6 au erzeugen und diese

_A-., . als Material für feißbleqh,

Erzeugnisse dienen hauptsächliQhxsCf^xVsdi^iss^ocs^ii Daraus ergibt sich» daß "mit dem bekannten kontinuierlichen tflüliv erfahren Blechstreifen für Tiefziehvtrfahren nicht hergestellt werden konnten.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der iSrfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführangsbeispielen ^³¹ Hand der'

Zeichnung, In der Belohnung geigeni

lig, 1 eine schematifGhe Darstellung, die einen Vergleich eines

bestimmten erfindungsgemäßen £liihzyklus mit einem herkömmt liehen G-lüh^yW-Us veranschaulicht, ·, 2 ein Diagramm, dai» die tjberalterungscharakteristifc'gemäß

der Erfindung vei»aiisoh^ulieht,

;. 3 eine schematisehe Darstellung, die eine Ferrit-Struktur des erfindungsgemäß hergestellten Stahlstreifens veran^ schaulicht· Die Zeichnung stellt eine graphische Reproduktion einer mikroskopischen Phatographie dar und hat eine Vergrößerung; von 200,

Fig. 4 eine schematische Darstellung, die eine Karbidstruktur des neuartigen Stahlstreifens veranschaulicht. Die Zeichnung ist eine graphische Reproduktion einer mikroskopischen photographic mit einer Vergrößerung von i>00,

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Fig» 5 und 6 zusammen eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Yerfahrens.

lür koitlenstoffarme Stahlbänder, die für i^liefziehverfahren bestimmt sind, soll die Härte niedriger als 51°/HR 30 ΐ sein, währenc die üblichen Erzeugnisse, die mit bekannten ü-lühverfahren erhalten werden, allgemein einen 'lempergrad von I - 4 (61 - 3^D/HR - 30 T)-haben» Demgemäß ist es völlig unmöglich. Erzeugnisse herzustellen, die den vorerwähnten Tempergrad aufweisen, wenn nicht die angestrebte und bereits verwirklichte hohe Bandgeschwindigkeit beträchtlich verbandert wird.

Zunächst wurde die Heizstufe erforscht, um die optimale'Betriebsbedingung zu bestimmen. Die erforderliche Zeitdauer für diese Stujfe wurde von der Fachwelt mit ungefähr 1ö Sekunden bei einer Bandgeschwindigkeit von 305 m/min, angegeben« Bei dem in der ten Jo-Pa tent schrift beschriebenen Verfahren wurde diesetr .'i ι abschnitt auf 4 bis 5 Sekunden vermindert. ■ ';

flach d.en erfindungsgemäß durchgeführten Untersuchungen wurde festgestellt, daß, wenn die Temperatur über 600%· beträgt, die erwünschte Rekristallisation fast augenblicklich stattfindet. Creniäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, nicht verschiedene spezifische Behandlungsbedingungen zu beschreiben, sondern nur so sehneil als möglich eine Erwärmung durchzuführen, um die Behandlungszeit soweit als möglich zu verkürzen. Zu diesem Zweck können herkömmliche Induktionsöfen oder Öfen mit uniaitteibarer Wärmeanwendung benutzt werden. Es ist nicht zu empfehlen,:_;den Salzbaderwärmung sprozeß zu benutzen, der bei dem Verfahren nach der ge-

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nannten US-Patentschrift Anwendung findet, weil bei höheren Bandgeschwindigkeiten das geschmolzene Salz sich häufig an don Oberflächen des Streifens ablagert und dieses abgelagerte SaIa kann die Güte der Erzeugnisse beträchtlich vermindern.

Gemäß der Erfindung werden die aufgeheisten Bänder dann während einer vorbestimmten Zeitdauer auf dieser temperatur gehalten. flenn diese isotherme Behandlungsperiode wegfiel, wie in der genannten US-Patentschrift-vorgeschrieben, hätten die rekristallisierten Körner im wesentlichen die gleichen Größen wie erzeugt, da dann kein Wachsen in der Korngröße auftreten würde. Es hat sich jedoch gezeigt, daß in Bezug auf die Erweichung des kaltgewalzten Stahles eine schwerwiegende Begrenzung eintritt, wenn ein*solches Kornwachstum nicht einsetzt und zwar auch dann, wenn eine Überalterung in einem späteren Yerfahren durchgeführt wird. Deshalb wird erfindungsgemäß eine verhältnismäßig lange Durchwärmzeit benutzt, damit die rekristallisierten Körner wachsen können.,Im einzelnen wird der Behandlungsprozeß so durchgeführt, daß das Band über den Rekristallisationspunkt (z.B. 59O⁰C) erwärmt wird, daß dann diese temperatur während einer vorbestimmten Zeitdauer aufrechterhalten wird und daß dann eine Abkühlung erfolgt. In diesem Pail, wenn die Zeit, die erforderlich ist, um auf die Rekristallisationstemperatur zu gelangen, 10 Sekunden beträgt, konnte keine wesentliche Yergrößerung des Korns beobachtet werden. Bei 15 Sekunden war das tfaehstum ungewiß. Bei 20 Sekunden konnte ein stabiles Wachstum iia obigen Sinne >-^obachtet werden. Ks ist daher eine wichtige Bedingung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Yarfahreiß, die Durchwämiung wenigstens 20 Sekunden. lang andauern zu lasoeii. ils muß jedoch festgestellt werden,

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daß ein solches Maß zur Vergrößerung des Korns nicht dazu beiträgt; eine größere Weichheit herbeizuführen, daß jedoch die festgesetzte Überalterung'in-der Endstufe mit hervorragenden Ergebnissen erreicht wird. Um dieses Maß zu erlangen, darf die Bandgeschwindigkeit nicht störend in irgendeiner Weise beeinflußt werden,., aber im Gegenteil kann ein Ansteigen dieser Geschwindigkeit erwartet werden und tatsächlich wird., wie svstemäisch durchgeführte Versuche ergeben haben, diese Erwartung.erfüllt. Fig.3 zeigt _ eine graphische Darstellung einer mikroskopischen Photographic ψ eines Beispiels bei gewachsenem Korn, wobei eine Durchwärmperiode von ungefähr 20 bis. 2!? Sekunden stattgefunden hat bzw. wird die Ferritstruktur des gemäß der Erfindung 'behandelten Stahlstreifens ersichtlich. - ... ._ ...

In der vorerwähnten US-Patentschrift wird eine Abschreckung von der erforderlichen 3lühtemperatür bis auf 450.0 während einer Zeitdauer von wenig.er als 5 Sekunden gefordert. Der Erfindung liegt jedoch die Erkenntnis zu Grunde, daß dadurch ,die Eigenschaften des Endprodukts .schwerwiegend, beeinträchtigt werden. Die. Fachwelt stand allgemein auf dem Standpunkt, daß sogar bei einer größeren Bandgeschwindigkeit als .305 m/min* eine niedrige Abkühlstufe, die sich über ungefähr 24 Sekunden .erstreckt, erwünscht sei. Es .wird demgemäß allgemein angenommen, daß je niedriger die Abkühlungsgeschwindigkeit ist umso weicher der so behandelte Stahl wird.. Mach den erfindungsgemäß durchgeführten Versuchen ergibt sich jedoch eine hiervon.unterschiedene Regel, die eine niedrige Abkühlungsstufe von langer als 20 Sekunden fordert im.Vergleich mit der entsprechenden Stufe bekannter Verfahren,

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die unter dieser Zeit lag. Erfindungsgemäß benötigt eine Abkühlung auf 400⁰C und vorzugsweise auf eine noch niedrigere Temperatur eine Zeitdauer von wenigstens 20 Sekunden. Diese Zeit ist zulässig, ohne daß die höhere Bandgeschwindigkeit wesentlich beeinträchtigt würde, jedoch können niedrigere Bandgeschwindigkeiten vorzugsweise benutzt werden. Derartige Bedingungen tragen zu einer vorteilhaften Wirkung hinsichtlich des Tempergrades während der nächstfolgenden Stufe der Überalterung bei. Zusätzlich erfordert dies keine Erhöhung der Abschreckwirkung während des der Überalterungsstufe folgenden Abschreckvorganges. Gemäß den durchgeführten Versuchen beeinträchtigt eine Abschreckung von über 40O⁰G beträchtlich die Härtewirkung, die durch die Abschreckbehandlung bewirkt wird.

Die nächste Behandlungsstufe ist, wie oben erwähnt, die Überalterung. Auch in der vorgenannten US-Patentschrift wird eine Überalterung sstufe empfohlen. Hierbei ist jedoch praktisch keine Durchwärmstufe im Sinne des Kornwachstums vorgesehen und die Abkühlungsstufe für die Beschleunigung der Erweichung wird nur für eine überraschend kurze Zeitdauer gewählt. Demgemäß wird die Überalterungsbehandlüng nach dem bekannten Verfahren nur zur Verminderung der Härte benutzt, die durch die obigen Bedingungen erlangt wird. Dadurch könnten die Stahlbänder erweicht werden, aber die Ergebnisse sind derart, daß die Härteeigenschaften des Erzeugnisses jenen ähneln, die durch andere herkömmliche kontinuierliche Glühverfahren erlangt werden. · ·

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Bei dem in der vorgenannten TJS-Patentschrift beschriebenen Verfahren wird die Überalterung nur zu jenem Zweck-durchgeführt und es sind keine spezifischen und klaren kritischen Bedingungen angegeben. Außerdem haben Versuche ergeben, daß eine Überalterung, wie sie in der genannten Patentschrift beschrieben wird (30 bis 50 Minuten bei 20O⁰O und 15 bis 30 Hinuten bei 300⁰C) dem angestrebten Fortschritt im Wege stehen, so daß diese bekannten Maßnahmen nur einen Schritt auf dem w'ege zu deni angestrebten Ziel darstellen,und daß im wesentlichen die gleichen Charakteristiken der Stahlbänder erreicht werden wie sie durch herkömmliche kontinuierliche G-lühprozesse erlangt werden. Die so hergestellten Stahlerzeugnisse konnten jedoch nicht befriedigend tiefgezogen werden.

Ss wurden G-lühversuche angestellt, um die optimale Beziehung zwischen der Zeixdauer und der Behandlungstemperatur zu bestimmen, bei denen wirksam im wesentlichen der gesamte Kohlenstoff in Form einer festen Lösung in den Stahl seigert. Hie sich hieraus .ergebende resultierende Überalterungsbehandlungskurve • ist in Fig.2 mit a^f bezeichnet.

Die Kurve a' zeigt in einer logarithmischen Skala die Abhängigkeit zwischen den Temperaturen und Behandlungsperioden zur Verwirklichung einer perfekten Überalterung, bei"welcher der Kohlenstoff als feste Lösung im wesentlichen geseigert ist und gesei^ gerte Partikel groß genug geworden sind.'Ais Beispiel zeigt Fig.4 ein Schliffbild, welches die Kärbidstruktür erkennen läßt. Das Schliffbild wurde einem Stahlstreifen entnommen, der einer

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Wärmebehandlung bei 35O⁰C 10 Minuten lang ausgesetzt war, um eine vollständige Seigerung der Kohlenstoff lösung zu bewirken. Z.ur Verwirklichung einer solchen Karbidstruktur soll der Streifen bei 400⁰C ungefähr 4 Minuten belassen werden, bei 3UO⁰C ungefähr 50 Minuten, bei 25O⁰C BO Minuten oder, bei 20O⁰C ungefähr 6 Stunden. Es ist ein Hauptkennzeichen der Erfindung, eine genügende Überalterung zu gewährleisten, um eine vollständige Seigerung der Kohlenstofflösung zu bewirken.

Zum Vergleich wurden weitere Versuche bei Stahlstreifen durchgeführt j wobei eine Rekristallisierung bewirkt wurde, ohne daß die Körner wachsen konnten. Dann wurde ein Überalterungsvorgang durchgeführt, um die vorerwähnte Karbidstruktur zu erhalten. Die Ergebnisse waren derart, daß die Härte der. sich ergebenden Produkte.etwas ,niedriger an einigen. Punkten bei HR-30 T waren als jene» die den Werten gemäß der genannten ,US-Patentschrift entsprachen» Daraus kann geschlossen werden, daß das Weichmachen während der Überalterung beträchtlich begrenzt ist. .Y/enn überlegene Stahlstreifen hergestellt werden sollen, die insbesondere, für Tiefaiehverfahren geeignet sind und hierbei ein kontinuierliches .Streifenglühverfahren angewendet werden soll, sollten die Streifen soweit, als_imöglich weich gemacht werden und zwar vorzugsweise vor. der Überalterungsstufe. Es ist demgemäß notwendig, daß die Streifen vorzugsweise während der Durchwärmungs- und Abkühlungsstufe weichgemacht werden. Bei bekannten Verfahren wie z.B, bei dem Verfahren nach der genannten US-Patentschrift wird. die, Überalterung in einer nicht oxydierenden Atmosphäre bei 250 bis 450⁰C während 15 bis 30 Minuten durchgeführt. Wenn je-

doch eine Wärmebehandlung bei 45O⁰O 15 iuiiiuten lang, durchgeführt wird, kann sicher geschlossen werden, daß die Seigerung der Kohlenstofflösung noch nicht bis aum Snde durchgeführt ist. oogar durch diese .behandlung können die Erzeugnisse keine niedrigeren ■remperwerte als 2U erhalten. Die se Tatsache ist eine Folge der praktisch bei dem bekannten Verfahren nicht existenten Durchwärinstufe und einer kürzeren Abkühlstufe von weniger als 5 Sekunden andererseits. Die in Pig.2 dargestellte Kurve b^f wurde von den 7erten der Überalterungstemperaturen und der Behandlungsperioden aufgezeichnet, wie diese in der genannten üo-Patentschrift beschrieben sind. Ein Vergleich dieser Kurve b' mit der Kurve a¹ (Fig.2) 'aeigt, daß die erforderliche und gekennzeichnete i-eaiehung zwischen Temperatur und kleit nicht der bekannten Anordnung entnommen werden kann.

In der Praxis ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in Anbetracht der Ivühlperiode und der Überalterungsperiode höchst erwünscht, eine Überalterungsbehandlung bei 300 bis 35O⁰C während • 30 bis 10 Minuten längs der Kurve a¹ durchzuführen. Insbesondere ist es empfehlenswert, daß der Streifen bei einer gewählten temperatur innerhalb des beschriebenen iiereiches aufgespult wird und in einer nicht oxydierenden Atmosphäre während der gewünschten Zeitdauer gehalten wird.

In der erwähnten US-Patentschrift findet sich keine !Beschreibung über die Abkühlungsstufe, die aufeinanderfolgend mit der Überalterungsstufe durchgeführt wird, fie beschrieben, beeinträchtigen die Abschreckvorgänge unterhalb von 40O°ö die sich vergrößernde

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Härtewirkung nicht merklich. Es wurden praktische Absohreckversuche von 400 0 durchgeführt, wobei verschiedene Abkühlungsgesehwindigkeiten von 19 bis 7Ou⁰O pro Stunde angewandt wurden. Dabei wurde festgestellt, daß durch derartige Abschreckvorgänge keine wesentliche Differenz in den mechanischen Eigenschaften der Stahlstreifen erzeugt werden, die auf die vorbeschriebene ,'/eise überaltert worden waren. Aus diesem Grunde wurden gemäß der Erfindung praktisch keine Grenzen in der Abkühlungsgeschwindigkeit festgelegt, die demgemäß auf Wunsch so gewählt werden kann wie dies den jeweiligen Erfordernissen am günstigsten ist.

i'ig.1 zeigt Vergleichskurven repräsentativer Glühperioden gemäß der Erfindung und gemäß dem bekannten Stand der l'echnik, wobei die Kurve a das erfindungsgemäße verfahren kennzeichnet, während die Kurve b von den Jäten der genannten liü-Pat ent schrift abgenommen wurde. Die Kurve ο repräsentiert ein altes herkömmliches Glühverfahren. In der Kurve a liegt die tiberalterungstemperatur bei ungefähr 35O⁰O. Die Kurve d stellt ein Beispiel einer iemperatur dar, bei v/elcher die Rekristallisation kaltgewalzter Stahlbänder mit niedrigem Kohlenstoffgehalt vollständig durchgeführt ist. Der 'i'emperaturbereich über diesen erwähnxen Punkten entspricht dem wirksamen Durchwärmbereich, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung findet. Aus dieser Figur kann ein spezifisches Beispiel der Glühbedingung, wie sie erfindungsgemäß benutzt wird, verstanden werden.

- H

Beispiel 1 . . -, ' ' . ' ■ '

Kaltgerollte Stahlbänder Mit niedrigem 'Kohlenstoffgehalt/ 0,5 nun dick mit den folgenden chemischen Zusammensetzungen wurdeneiner behandlung unterzogen: , ■■

uster	O	U	0	■—	ρ	.011	0	J	0	.0020
unmer	O	.06	0	.27	. O	.012	Ό	. C 1.4·	0	.0019
I		.07		.27	0			. C 1 4
—r

Minute Die bänder wurden mit einer LTesehwriiidiivkeifc von 80 m pro vorgeschoben and oei 7o0.^ü^ geglüht. "Das Überalterungsverfahren wurde bei ^0G°o 30 Minuten lang durchgeführt'.

Die Ergebnisse der durchgeführten mechanischen Yersuche. der so behandelten bänder sind nachstehend iia Vergleich mit konventionell behandelten Streifen aufgeführt:

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Yersuc3gsergebniBS.e:

	muster Art des η·!·„·++«■«	0 1.5	HH	Sricksen	Streckgrenze	O.	Zugfestigkeit kg/inra2	35,3 37.7	Dehnung	ü .
	...vammer Verfahrens	0 1.5	30 - ·ϋ	V/ert	L.	28.7 28.6		46.4 34.6	L.	46.3 39.5
	I Konventionell	0 1.5 O 1.5	55.5 56.4	8.5 8.6	29-6 27.4	27.6 24.8	35.8 37.6	35.5 38.2 33.6 34.5	45.3 38.2	50.5 44.8
	Srfindungsgemäß		50.8 51 .6	8.8 9.6	27.6 24.1	29.7 28.1 27.7 24.3	33, S 34.5		33.9 44.1	45.2 38.7 48.8 4 5 >7
G> ,. «ό ·-,.	Konventionell Il . Erfindungsgemäß		55.8 ■ 56.3 49.8 50.5	8.4 8.7 8.9 9.2	29.8 27.5 27.4 24.4		.35.3 38.5 · 33.8 34.2		44.2 38.2 46.6 44.3
»η
o> .

Cn der obigen 'labelle bedeutet "1" in Längsrichtung und "C" in Querrichtung.

O G)

■z.

O3

Die obigen Ergebnisse wurden mit Hilfe von Streifen erlangt, die geglüht waren und von solchen, die außerdem einem Temperwalzvorgang von 1,5λ> unterworfen wurden. Es ist klar ersichtlich, daß die Qualitätsverbesserung, die durch das erfindungsgeiuäße Verfahren erlangt wird, jenen bekannten "verfahren weit überlegen ist, die bisher zur Herstellung von Siefziehblechen benutzt wurden,

Beispiel 2:

Gleiche Stahlstreifen mit den folgenden Zusammensetzungen wurden in gleicher Weise, wie bei dem vorhergehenden Beispiel 1 behandelt:

Chemische Zusammensetzungen

Beispiel	O	\s	Mn	0	P	0	.019	N	2
fir.	O	.05	0.28	0	.015	0	.015	0	.0020·
Ill		.06	0.40		.015			0	.0015
IV

Die Grlühtemperatur betrug 70O⁰C und die Bandgeschwindigkeit betrug 180 m/jpex:. Die Dicke itLXxSttx*±tK der Streifen war: bei dem Beispiel Ur.III 0.229 mm, bei dem Beispiel IV 0.243 mm. Das Glühverfahren wurde mit einer Temperatur bei 35O⁰C 10 Minuten lang durchgeführt. Die Versuchsergebnisse, die mit den so behandelten Streifen erlangt wurden, sind nachstehend aufgeführt! Die behandelten Streifen sind bei diesem Beispiel sehr dünn, und zwar in der G-rößenordnung von Weißblech.

Es wurden derart behandelte dünne Bleche auf Fehlstellen untersucht, die, wenn sie bei Büchsen auftreten, sehr nachteilig sind.

BAD ORIGINAL _#/

;■ ·.. H8-3-017

Die Versuche wurden in den folgenden vier Behandlungsstufen durchgeführt: ■■ · '-■■ " (-1) nach der Verzinnung

(2)" ' ' nach künstlicher Alterung bei 100⁰C während 40 Minuten. Dies entspricht einer Lagerung während eines Monats bei Mormaltemperatur.

(!$) nach künstlicher Alterung bei 10O⁰O für zwei Stunden. Dies entspricht einer Lagerung von drei Monaten unter normalen Bedingungen.

(4)¹ räch künstlicher Alterung bei 20O⁰O für 10 Minuten entsprechend der Druckbedingung. S±s

Die ffaltversuche wurden in üblicher Weise mit einem Krümmungsradius von 2,5 cm durchgeführt.

Versuchsergebnisse:

Huster Art des (1) (2) (3) (4) Nr. G-Iühens _m L. /C₁ I. _ 0. L. Ü, L. ϋ.

Konventionell a__ b b_ £ b £ £ £ III -

Erfindungsgemäß a, a. jü, £ — — ,§.£

Konventionell a, b. . .£ £ £ £ £. £ Erfindungsgemäß a,§, £H ää ££

Die Bedeutung von "L" und "G" ist die gleiche wie bei dem Beispiel 1. Die Bezeichnung "a" bedeutet: keine Kerben, die Bezeichnung "b" bedeutet ein geringfügiges Auftreten von Kerben, soweit diese für praktische Zwecke zulässig sind. Die Bezeichnung "je" bedeutet eine beträchtliche Entwicklung von Kerben, die für praktische Zwecke nicht zulässig sind.

^V,IV

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Aus den vorstehenden Versuchsergebnissen lsi: erkennbar, daß ■ herkömmliche lieißbleehe der sogenannten "TU"-Klasse, wenn sie unter normalen Bedingungen einen Monat lang.präpariert wurden, eine starke Tendenz zeigen, nachteilige Kerben zu entwickeln, ^: wenn sie zu Büchsen verarbeitet werden, während entsprechende'■■ Bische, wenn sie gemäß der Erfindung behandelt werden, sehr dauerhaft sind und Eigenschaften zeigen, die einer Präparation von drei Monaten oder langer unter normalen ümgebungsbedingungen entsprechen. Diese Erzeugnisse sind auch für Bedrückungen dauer^ haft, ohne daß irgendwelche Kerben entstehen.

Nachfolgend wird auf die F'ig.5 und 6 Bezug genommen, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen.

Auf der linken Seite von 3?ig.5 ist ein Glühofen dargestellt, der insgesamt mit dem Bezugszeichen ö versehen ist und eine Heizzone 9, eine Durchwärmzone 10 und eine Langsamabkühlzone oder Abschreckzone 11 aufweist. Ein Stahlband mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, das kaltgewalzt ist und eine geeignet gewählte chemische Zusammensetzung besitzt, wie oben erwähnt, wird durch diese Zonen nacheinander hindurchgeführt. Fünf, zwanzig oder mehr als zwanzig Sekunden sind für den Durchtritt des Streifens 7 durch diese ■■""-■-■>■· Warmebehandlungszonen zweckmäßig. Die Temperatur in den beidenersten Zonen 9 und 10 ist die gleiche wie oben erwähnt. Das Band 7 wird in der £one 11 langsam auf eine Temperatur unter 400°ö vorzugsweise zwischen 300 und 350⁰C abgekühlt und dann in eine ^r Überalterungskammer 21 eingeführt, in welcher eine nicht osyäie-"' rende GasatmoSphäre befindlich ist, die in geeigneter Weise ge-

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heizt ist und in der das Gas zirkuliert. Das Band wird durch. Förderrollenanordnungen 12 und 13 so geführt, daß es durch eine-Schleifenanordnung 14 läuft, die von der "Strandle Looper"-Bauart sein kann, wie diese üblicherweise bei den herkömmlichen G-lühanlagen benutzt wird,oder sie kann so ausgebildet sein, wie dies in den herkömmlichen kontinuierlich arbeitenden v/eißbleehanlagen der Fall ist. Diese Einrichtung 14 dient dazu, einen Seil der Holle zu schützen und gelegentliche Fluk"fcktionen in der- örtlichen Bandgeschwindigkeit auszugleichen. Von der Einrichtung 13 aus wird das Band durch die Klemmrollen Ij? geführt und dann in Bleche geeigneter Länge bei einer Abschereinriehtung 16 abgeschnitten und schließlich werden die Bleche bei 18 aufgewickelt. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Trennwand mit einer abschließbaren xür oder einem Fenster (in der Zeichnung nicht dargestellt), durch welche das Band hindurchtreten kann.

vienn einige mechanische Fehler in dem hinteren Teil der Kammer 21 auftreten sollten, wird die abschließbare Einrichtung abgeschlossen, so daß die notwendige Sicherheit gegeben ist.

Das Bezugszeichen 19 veranschaulicht sehematiseh einen herkömmlichen Hiemenumwickler,um die Aufwicklung zu unterstützen. Die aufgewickelten Rollen werden dann aus der dargestellten Lage mittels Hubmagneten 20 entfernt. Die so aus ihren Lagern entfernten !tollen 25 werden dann nach einem Fördertisch 30 überführt, der in einer Zwischenkammer 22 gemäß Fi^.6 befindlich ist. Die Überalterungsbehandlung wird während des Durchlaufs des Stahls aus der Lan^samabkühlzone 11 nach der Zwisehenkammer 22 durchgeführt.

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Zu diesem 2weck ist eine Heizeinrichtung 29 vorgesehen, die derart ausgebildet und angeordnet ist, daß ein in geeigneter Weise gewähltes nicht-oxydierendes G-as auf die -erwähnte Überalterungstemperatur aufgeheizt wird und das erhitzte Gas wird über eine Leitung in die Kammer 21 eingeführt. Antriebsmotoren u.dgl. wärmeempfindliche Haschinen für die Abschereinrichtung 16, die Aufspuleinrichtung 18 und die Riemenumwiekler 19 sind in einer benachbarten Kammer 31

in Bezug auf das strömungsmittel angeordnet, die von der Überalterungskammer jtHrKiaxKXHSx£lä£S±^kÄi±_//

ist
getrennt SSSE. Die Zwischenkammer 22 wird mit erwärmtem, nicht-oxydierendem G-as aus der gemeinsamen Heizeinrichtung 29 über eine Zweigleitung gespeist, die schematisch dargestellt ist.

Die Rollen werden dann aus der Kammer 22 nach der nächstfolgenden Kühlkammer 23 überführt. Eine abschließbare Tür und eine ähnliche Strömungstrenneinrichtung sind zweckmäßigerweise, wie dargestellt,

erhitzten

vorgesehen, um eine freie Verbindung des sxls^x^R Behandlungsgases, das in diesen Kammern vorhanden ist, nach außen zu verhindern. Wie dargestellt, sind für die Rollen mehrere Förderleitungen vorgesehen. In der letzten Kammer 23 werden die Rollen 25 durch ein gekühltes, zurückzirkulierendes, nicht-oxydierendes G-as kräftig gekühlt. Das in der Kammer befindliche G-as wird von dort nach einem Wärmeaustauscher 2? überführt, der mit einer Kühleinrichtung 26 ausgestattet ist, um das G-as wieder zu kühlen, welches dann in die Kammer zurückgeleitet wird. Zu diesem Zweck ist ein Motorgebläse 28 vorgesehen, das auch dazu dient, &±jk gekühltes G-as einer Auslaßkainmer 24 zuzuführen, die als nächstfolgende hinter der Kammer 23 angeordnet ist. Die in die Kühlkammer eintretenden Rollen haben vorzugsweise eine Temperatur zwischen 300 und 35O⁰O, wie beschrieben.

BAD

Die Temperatur der Rollen, wenn diese aus der Kammer austreten, wird vorzugsweise so eingestellt, daß sie etwas niedriger als 12O⁰O ist und zwar vorzugsweise bei 90⁰C. vVenn dieser Wert eingehalten wird, können die behandelten Hollen aus der Endkammer 24 in die offene Atmosphäre gebracht werden, ohne daß die G-lasuroberflache der Rolle beeinträchtigt würde.

\iexm jedoch die Überalterungstemperatur bei einem geeigneten Wert zwischen 300 und 315⁰G gehalten wird, können Kühl- und Auslaßkammern wegfallen, wobei die Beeinträchtigung der gewünschten Eigenschaften des Endprodukts nicht merklich beeinträchtigt wird.

G-emäß einem praktischen Ausführungsbeispiel werden die Rollen bei 515⁰CL 20 Minuten lang überaltert und dann aus der Mittelkammer unmittelbar in die Umgebungsatmosphäre gebracht, ohne daß nachteilige Folgen bemerkt würden, da in diesem Falle nur eine geringe und daher praktisch zulässige Oxydation der Oberfläche des behandelten Produkts auftritt.

Patentansprüche;

9 0 5 8 0 7 / 0 5

Claims

Patentansprüche : .' τ" y.y ' /

1. Kontinuierliches Grlühverfahren für kaltgewalzte Stahlbänder niedrigen Kohlenstoffgehalts,
gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:

a) Das Band wird über den Sekri stall! si erung spunkt bis zu einer maximalen Temperatur, "vorzugsweise um etwa 7QO C so schnell als möglich und vorzugsweise in weniger als 20 Sekunden erwärmt ;

b) Die Temperatur wird in der nächstfolgenden Durchwärmstufe

vorzugsweise

während einer Seitdauer gehalten, die/20 Sekunden überschreitet;

c) das Band wird auf eine Uberalterungstemperatur niedriger als 400⁰C während wenigstens 20 Sekunden abgekühlt;

d) Das Band wird bei dieser Temperatur während einer vorbestimmten Zeitdauer überaltert, die notwendig ist, um fast sämtlichen festen Kohlenstoff, der dem Stahl gelöst ist, zu seigern;

e) Das Band wird schnell auf die Umgebungstemperatur abgekühlt, nachdem es in Rollen vorbestimmter Länge geschnitten worden ist.

2. Apparat zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß ein G-lühofen in vier Zonen oder noch mehr Zonen geteilt ist, wobei eine Heizzone,eine Durchwärmzone, eine Langsamabkühlzpne und eine Überalterungszone aufeinanderfolgend vorgesehen sind, daß Schneid- und Wickeleinrichtungen in der Überalterungszone vorgesehen sind, um den Streifen in Form abgeschnittener

BAD CRiuikAL */*

808807/0S4Ö

Spulen in dieser "überalteruiigssone aufzuwsickeln, daß Motoraggregate strömungsmittelinäßig getrennt von der Übereiterungssone vorgesehen sind, durch welche die Schneid- und Wickeleinrichtungen angetrieben werden, und daß ein geschlossener Abschreckraum in einer nächstfolgenden Behandlungsstufe in dem Ofen vorgesehen ist, in dem die Rollen nacheinander einer nicht-oxjrdierenden Gasatmosphäre ausgesetzt werden.