DE1533303C2

DE1533303C2 - Verwendung eines Stahles für die Einschichtemaillierung

Info

Publication number: DE1533303C2
Application number: DE1966K0058155
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl.-Ing. 4000 Duesseldorf-Benrath Grimm; Adolf Dipl.-Ing. 4640 Wattenscheid Sickbert
Original assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Current assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Priority date: 1966-01-15
Filing date: 1966-01-15
Publication date: 1979-11-15
Also published as: FR1507898A; DE1533303B1; BE692572A; GB1103618A; NL6700534A; LU52814A1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Stahles für die Einschichtemaillierung, und zwar für solche Gegenstände, die vor dem Emaillieren eine Kaltverformung durch Biegen, Abkanten oder Bördeln erfahren.

Bei dieser Kaltverformung erfährt der Stahl eine Umformung in einem Ausmaß, das an bestimmten Stellen »kritisch« ist und bei der zwischen 780 und 850⁰C liegenden Einbrenntemperatur der Einschichtemaillierung eine erhebliche Kornvergröberung zur Folge hat, die Anlaß zu Fehlern des emaillierten Stückes geben kann.

Die infolge starker Kornvergröberung beim Rekristallisieren des Stahles eintretenden Schäden bestehen im wesentlichen in der sogenannten Fischschuppenbildung und einem Abplatzen des Emails an den betroffenen Stellen. Die Fischschuppenbildung wird im wesentlichen zurückgeführt auf den Einfluß von Wasserstoff, der sich bei der Erhitzung aus der wasserhaltigen Email-Aufschlämmung bildet, in das Stahlblech einwandert und später nicht schnell genug aus dem Blech wieder entweichen kann, wenn die Diffusion dieses Wasserstoffs durch metallkundliche Umstände verzögert wird.

Es ist in der Fachwelt eine bekannte Tatsache, daß der Stahl durch Rekristallisation grobkörniger wird, wenn eine bestimmte kritische Verformung und eine kritische Glühtemperatur zusammenwirken. Dies gilt insbesondere für kohlenstoffarme Stähle (siehe z. B. Houdremont »Handbuch der Sonderstahlkunde«, 1956, Band 1, S. 257, Abb. 221). Es ist außerdem bekannt, daß für die Einschicht-Emaillierung ein niedrigstgekohlter, unlegierter Stahl entwickelt wurde. Dieser für die Einschicht-Emaillierung zur Zeit häufig verwendete Stahl ist unberuhigt vergossen. Er bildet an der Block- oder Brammen-Oberfläche besonders reine Schichten, die sogenannte Speckschicht. Der Stahl wird als Blech oder Band in einer entkohlten Gasatmosphäre geglüht und sein Kohlenstoffgehalt dabei bis auf etwa 0,005% vermindert, wobei der Kohlenstoffgehalt in der Speckschicht deutlich niedriger liegt als im Kern. Infolge der Reinheit dieser Speckschicht ist es unvermeidlich, daß Bleche der Bänder aus solchen unberuhigt vergossenen und in festem Zustand entkohlten Stählen stark auf die bei der Rekristallisation nach kritischer Verformung eintretende Kornvergröberung ansprechen (siehe »Metals Handbook«, 1964, 8th

Edition, Vol. 2, S. 575).

Im Schrifttum sind Verfahren beschrieben wordei die eine Verminderung der Schaden an emaillierte Gegenständen, insbesondere auch der Fischschupper bildung, bewirken sollen. So ist in der britische Patentschrift 10 04155 vorgeschlagen worden, eine Zusatz von Aluminium, Bor und Vanadin, einzeln ode zu mehreren, zu einem Stahl mit nicht weniger als 0,02°, Kohlenstoff und nicht mehr als 0,020% Mangan ζ

ίο geben und ihn als Werkstoff mit hoher Emaillierbarke: und Kaltverarbeitbarkeit zu verwenden, nachdem e nach dem Auswalzen auf Kohlenstoffgehalt von nich mehr als 0,02% geglüht und gleichzeitig entstick worden ist.

Die US-Patentschrift 28 78151 schlägt vor, ei Stahlblech, das wenigstens 0,020% Kohlenstoff, vor zugsweise 0,025 bis 0,08% Kohlenstoff, enthält, nac dem Warmwalzen mit sehr geringer Geschwindigke! abzukühlen, um so Zusammenballungen von Karbide:

zu erreichen, die bei der nachfolgenden Kaltwalzun mechanisch zerstört werden. Bei der nachfolgende Entkohlungsglühung im festen Zustand des kaltgewab ten Bleches soll dann die Bildung von kleine Hohlräumen infolge der vorhergehenden Zertrümme rung der Karbide erzielt werden. In diesen Hohlstelle soll dann der beim Emaillieren in den Stahl eintretend atomare Wasserstoff die Möglichkeit haben, sich ζ molekularem Wasserstoff umzusetzen, wodurch er di Fähigkeit verliert, in Richtung auf die Emailschicht au dem Stahl herauszudiffundieren.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die bei de Einschichtemaillierung eintretenden Fehlerscheinur. gen, insbesondere die Fischschuppenbildung, auf ein einfache und sichere Art zu vermeiden.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eine Stahles mit höchstens 0,01, vorzugsweise höchster 0,006% Kohlenstoff, 0,03 bis 0,2% Phosphor, 0,10 bis 1 ° Mangan, 0 bis 0,05% Silizium und 0,005 bis 0,1°, Schwefel, Rest Eisen, wobei der genannte niedrig Kohlenstoffgehalt durch die an sich bekannte Vakuun behandlung im schmelzflüssigen Zustand, vorzugsweis bei der Gießstrahlentgasung, herbeigeführt ist, a Werkstoff für mit dem Einschichtverfahren zu emaillit rende Gegenstände, die eine Kaltumformung durc Biegen, Abkanten oder Bördeln in einem Ausme erfahren, bei dem an üblichen, im festen Zustar entkohlten Emaillierstählen durch die Einwirkung dt Einbrenntemperatur eine erhebliche Kornvergröberur eintreten würde. Die genannten Fehler treten hier nici mehr auf.

Daß man Stähle im schmelzflüssigen Zustand, sowo. unberuhigte als auch beruhigte, durch Anwendung di CO-Reaktion im Vakuum, insbesondere bei di Gießstrahlentgasung, weitgehend entkohlen kann, ist ε sich bekannt (vgl. z. B. »Stahl und Eisen«, 1956, S. 17: bis 1728; 1959, S. 408 bis 410; 1962, S. 846 bis 859, sow »Technische Rundschau«, Nr. 36, 1962, S. 2 bis 5). Es i ferner aus der US-PS 31 83 078 bekannt, im flüssige Zustand vakuumbehandelten Stahl für die Einschich Emaillierung von Tiefziehteilen zu verwenden. Diesi Stahl erhält die Emaillierbarkeit jedoch durch d Zugabe von 0,05 bis 0,20% Titan.

In »Stahl und Eisen«, 1962, S. 858/859, ist über d Untersuchung eines aluminiumberuhigten Stahles b richtet, der sich im besonderen Maße für Tiefziehzwe ke eignen soll. Das Problem der grobkörnig' Rekristallisation unter kritischen, also zu Grobko führenden Bedingungen ist in dieser Veröffentlichu:

nicht angesprochen. Das könnte zum Teil daran liegen, daß — wie bekannt — bei der ganz überwiegenden Zahl tiefgezogener Gegenstände keinerlei Wärmenachbehandlung erfolgt, z. B. bei Karosserieblechen.

Da das Vakuumverfahren mit der Vorstellung einer besonders starken Reinigung des Stahles verbunden ist, könnte hierin ein Grund liegen, daß man bei vakuumbehandelten Stählen, die durch Biegen, Abkanten oder Bördeln in einem kritischen Ausmaß kaltverformt wurden, eine noch stärkere Grobkornbildung erwarten sollte.

Daß jedoch die erfindungsgemäß zu verwendenden Stähle im Gegenteil die bei normalem Stahl für die Einschichtemaillierung sich zeigende starke Kornvergröberung nicht aufweisen, war daher ein unerwartetes Verhalten. Dieses Verhalten des erfindungsgemäß zu verwendenden Stahles ist in seinen Ursachen noch nicht geklärt. Möglicherweise ist es auf eine Feinstverteilung submikroskopischer Einlagerungen zurückzuführen, die bei der Rekristallisation als Keime wirksam werden.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung eines Stahles mit höchstens 0,01, vorzugsweise höchstens 0,006% Kohlenstoff, 0,03 bis 0,2% Phosphor, 0,10 bis 1% Mangan, 0 bis 0,05% Silizium und 0,005 bis 0,1% Schwefel, Rest Eisen, wobei der genannte niedrige Kohlenstoffgehalt durch die an sich bekannte Vakuumbehandlung im schmelzflüssigen Zustand, vorzugsweise bei der Gießstrahlentgasung, herbeigeführt ist, als Werkstoff für mit dem Einschichtverfahren zu emaillierende Gegenstände, die eine Kaltumformung durch Biegen, Abkanten öder Bördeln in einem Ausmaß erfahren, bei dem an üblichen, im festen Zustand entkohlten Emaillierstählen durch die Einwirkung der Einbrenntemperatur eine erhebliche Kornvergröberung eintreten würde.