DE1508147C - Verfahren zum Herstellen von Blocken aus alterungsbestandigem Tiefziehstahl - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Blocken aus alterungsbestandigem TiefziehstahlInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Blöcken aus. alterungsbeständigem
Tiefziehstahl, die frei von Blasen und Tonerdeeinschlüssen in der Randzone sind, bei dem ein üblicher
Stahl einer Vakuumentkohlung unterworfen wird.
Tiefziehstähle der vorerwähnten Art sind aus Küntscher, Kilger und Biegler, »Technische
Baustähle«, 1958, S. 24 bis 26, bekannt; sie werden als alterungsbeständige Stähle beruhigt und als
nichtalterungsbeständige Stähle unberuhigt vergossen. Bei aluminiumberuhigten Tiefziehstählen reichert sich
ein Teil des bei der Desoxydation entstehenden Aluminiumoxyds in~der Randzone des Blocks an, so daß
es im Hinblick auf einen höchsten Ansprüchen genügenden Tiefziehstahl unerläßlich ist, einen dementsprechenden
Teil der Randzone des Blocks durch Flämmen zu entfernen. Beim Flämmen entstehen jedoch Stahlverluste von etwa 5%, die die Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens stark beeinträchtigen.
Unberuhigt vergossene Tiefziehstähle besitzen zwar eine verhältnismäßig saubere Randzone, so daß im
allgemeinen ein Flämmen der Blöcke nicht erforderlich ist, weisen jedoch den wesentlichen Nachteil auf, daß
sie nicht alterungsbeständig sind. Bei ihnen ändern sich die für das Tiefziehen maßgebenden technologischen
Eigenschaften mit der Zeit so stark, daß häufig schon eine Weiterbearbeitung im Zieh- oder Preßwerk wegen
zu hohen Ausschusses unwirtschaftlich oder auch völlig unmöglich ist.
Um die vorgenannten Schwierigkeiten zu umgehen und sowohl eine saubere Blockoberfläche als auch
einen alterungsbeständigen Stahl zu erhalten, ist man dazu übergegangen, den Stahl unberuhigt zu vergießen
und ihn erst in der Kokille zu beruhigen, d. h. die für seine Alterungsbeständigkeit wichtigen Nitridbildner
Aluminium, Titan, Zirkon und Bor erst in der Kokille zuzugeben. Dabei wird das Aluminium häufig in Form
von Stangen oder Granalien in die Kokille eingeführt. Obgleich dieses Verfahren verhältnismäßig einfach zu
handhaben ist, entspricht die Blechqualität doch nicht den Anforderungen, da das gewalzte Feinblech stets
vom Erstarrungsverhalten des unberuhigt vergossenen und in der Kokille desoxydierten Stahls herrührende
mehr oder minder zahlreiche Streifen aufweist, deren Beseitigung bislang nicht gelungen ist. Eine der Ursachen
'für diesen unerwünschten Fehler liegt darin, daß der Stahl zunächst unberuhigt erstarrt und sich
demzufolge leicht Randblasen bilden und der Stahl vor bzw. während der Desoxydation sich in starker Strömungsbewegung
befindet.
Des weiteren ist es aus »Technische Rundschau«, 1962, Nr. 36, S. 2, 3 und 5, bekannt, einem vakuumbehandelten
Stahl im Vakuum sauerstoff affine Elemente zuzusetzen und ihn durch Zugabe von Aluminium
im Vakuum alterungsbeständig zu machen. Auch bei der Zugabe von Aluminium im Vakuum kommt es
zur Bildung von Tonerde und damit zu den unerwünschten Tonerdeeinschlüssen in der Randzone des
Blocks. Um dies zu vermeiden, wird in der vorerwähnten Vorveröffentlichung vorgeschlagen, dem im Vakuum
entkohlten Stahl bis 0,1% Silizium und eine geringe Menge Bor zuzusetzen. Schließlich ist es aus
der deutschen Patentschrift 159 474 bekannt, Legierungssätze in Form von Stangen, Blech od. dgl. in die
Gußform einzuhängen und durch das beim steigenden Guß in die Gußform eintretende flüssige Metall aufzuschmelzen.
Die Anwendung dieses bekannten Verfahrens auf die Aluminiumzugabe beim Herstellen von
alterungsbeständigem Tiefziehstahl würde die Gefahr von Tonerdeeinschlüssen nahe der Blockoberfläche
nicht beseitigen, da sich die aus der Reaktion mit dem Sauerstoff der Schmelze bildende Tonerde in üblicher
Weise in der Randzone des erstarrenden Blocks an- ( reichern würde.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, einen einerseits alterungsbeständigen
und andererseits auch von Randblasen und Tonerdeeinschlüssen freien Tiefziehstahl herzustellen. Diese
Aufgabe wird bei dem eingangs erwähnten Verfahren in der Weise gelöst, daß erfindungsgemäß der Kohlenstoffgehalt
der Schmelze im Vakuum auf unter 0,02%, vorzugsweise auf 0,01%, gesenkt, der Mangangehalt
auf 0,25 bis 0,45% gebracht und dem Stahl gegen Gießende in der Kokille Aluminium zugesetzt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Stahl zunächst im Vakuum auf einen Kohlenstoffgehalt
gebracht, der ein Kochen beim Vergießen ausschließt und damit die Gefahr einer Randblasenbildung
vermeidet. Alsdann wird der Mangangehalt des im Vakuum entkohlten Stahls auf 0,25 bis 0,45% eingestellt,
wobei gleichzeitig der Sauerstoffgehalt des Stahls abgebaut wird. Schließlich wird der Stahl ohne jede
weitere Zugabe von Desoxydationsmitteln vergossen; dabei wird ihm gegen Gießende Aluminium zugesetzt. ((
Da sich gegen Gießende auf Grund der starken Wärmeabfuhr durch die Kokillenwandung bereits eine feste
Randschicht gebildet hat, kann sich die aus der Reaktion des Aluminiums mit dem Restsauerstoff der
Schmelze entstehende Tonerde nicht mehr in der Rand- , schicht anreichern, so daß der Stahl sowohl alterungsbeständig
ist als auch eine, gute Oberfläche besitzt.
Im Rahmen einer Versuchsschmelze wurde ein nach dem Sauerstoffaufblasverfahren hergestellter Stahl
einer Vakuumbehandlung unterworfen, der nach dieser Behandlung folgende Zusammensetzung aufwies:
0,016% Kohlenstoff,
·■·■■■_-■·· 0,33% Mangan,
0,011 % Phosphor,
·<■■■■· 0,032% Schwefel, ·· ■'.■·-■■-, 0,004% Stickstoff.
·<■■■■· 0,032% Schwefel, ·· ■'.■·-■■-, 0,004% Stickstoff.
Der erfindungsgemäße Stahl enthielt weder Silizium noch Aluminium. Er wurde in eine 10-t-Koküle mit
einem Fußquerschnitt von 1400 · 640 mm, einer Höhe von 1900 mm und einer Konizität von 2,1 % vergossen,
wobei dem Stahl etwa 30 Sekunden vor Erreichen der 10-t-Marke 800 g/t Aluminiumgranalien zugesetzt
wurden. Es erwies sich, daß das aus diesem Stahl hergestellte Vormaterial nicht geflammt zu werden
brauchte und die Oberfläche des aus ihm hergestellten Feinblechs völlig fehlerfrei war.
Die technologischen Eigenschaften des erfindungsgemäß behandelten Stahls wurden an einem 2 mm
dicken Kaltband nach einer Kaltverformung von 42,8% im Anschluß an das Dressieren bei einem
Dressiergrad von 1,4 °/0 bzw. nach dem Glühen bei 680 bis 6900C sowohl im ausgelagerten als auch im
Normalzustand bestimmt. Die dabei ermittelten Daten sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:
Probenlage
| aS | - | oB | 32,1 | Dehnung | Erichsentiefg. | 12,76 | Gealtert ( | 2 Stunden 1 | 31,8 | oei 70° C) |
| 31,5 | snll | 12,93 | aS | oB | 31,4 | Dehnung | ||||
| Kp/mm2 | 31,4 | % | 13,03 | Kp/mm2 | 31,3 | |||||
| 20,8 | 30,9 | 42,5 | 11,44 | 12,96 | 20,8 | 31,2 | 41,3 | |||
| 20,3 | 31,6 | 42,5 | 11,60 | 12,66 | 20,5 | 3-1,4 | 40,0 | |||
| 20,1 | 42,5 | 11,57 | 20,1 | 42,5 | ||||||
| 19,9 | 44,3 | 11,60 | 19,8 | 42,5 | ||||||
| 20,0 | 41,3 | 11,60 | 19,0 | 40,0 | ||||||
Al met.
Kopf
25°/0 vom Kopf.
Mitte
25% vom Fuß.. Fuß
0,052
Aus den vorstehenden Werten ergibt sich, daß der erfindungsgemäß behandelte Stahl alterungsbeständig ist.
Er besitzt zudem eine ausgezeichnete Oberflächengüte, wodurch der Ausschußanteil erheblich herabgesetzt wird.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Herstellen von Blöcken aus alterungsbeständigem Tiefziehstahl, die frei von Blasen und Tonerdeeinschlüssen in der Randzone sind, bei dem eine übliche Stahlschmelze einer Vakuumentkohlung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt auf 0,02%, vorzugsweise auf 0,01 °/o, gesenkt, der ίο Mangangehalt auf 0,25 bis 0,45% gebracht und dem Stahl gegen Gießende in der Kokille Aluminium zugesetzt wird.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DED0049981 | 1966-04-29 | ||
| DED0049981 | 1966-04-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1508147B1 DE1508147B1 (de) | 1973-01-25 |
| DE1508147C true DE1508147C (de) | 1973-08-16 |
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