DE1955026B2

DE1955026B2 - Verfahren zur herstellung von kaltgewalzten baendern aus einer rostbestaendigen, ferritischen stahllegierung mit 15 20% chrom und 0,5 1,5% molybdaen und einem den austenitischen staehlen aehnlichen tiefziehverhalten

Info

Publication number: DE1955026B2
Application number: DE19691955026
Authority: DE
Inventors: Karl Dr-Ing Michel; Alfred Dr Mont Randak
Original assignee: Stahlwerke Suedwestfalen AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1969-11-03
Filing date: 1969-11-03
Publication date: 1971-07-01
Also published as: LU61874A1; BE757711A; US3784418A; NL7015331A; GB1312309A; AT317955B; FR2071873A5; CA942643A; CH546282A; DE1955026C2; DE1955026A1; SE354295B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Eine Absenkung des C-Gehaltes bei ferritischen

von kaltgewalzten Bändern und Blechen aus korro- Chromstählen durch das sogenannte »Vakuumfrischen«

sionsbeständigem, ferritischem 17%ig^em Chromstahl ist technisch möglich, hat sich jedoch für die Band-

mit Molybdänzusatz und mit verbesserten Tiefzieh- fertigung noch nicht allgemein eingeführt, da die

eigenschaften. 5 hierfür notwendigen Kapazitäten nicht vorhanden

Bei der Beurteilung von Flachprodukten wird die sind. Auch bringt die Anwendung dieses Verfahrens

Tiefziehfähigkeit als eines der wesentlichen Kriterien eine Kostensteigerung mit sich,

angesehen. Bei den Feinblechen kommen im wesent- Bei den zahlreichen und teilweise sehr verschieden-

lichen unlegierte ferritische Stähle, ferritische Chrom- artigen Prozessen der Blechumformung hat sich es als

stähle und austenitische Chromnickelstähle zur An- io problematisch erwiesen, ein universelles Meßverfahren

wendung. Es gehört zum Stand der Technik, daß die für alle eventuell vorkommenden Arten der Kaltum-

austenitischen Chromnickelstähle und die niedrig formung zu finden. Als eine recht aussagefähige

gekohlten unlegierten Stähle über ausgezeichnete Kenngröße für die Tiefziehfähigkeit von Blechen hat

Tiefzieheigenschaften verfügen. Dabei gilt die Regel, sich das sogenannte Ronden-oder Grenzziehverhältnis

daß sich eine Absenkung der Festigkeitseigenschaften, 15. ,...,., ^. „ ^. , ,> · ^ ■ _n D

insbesondere der Streckgrenze, verbessernd auf die «ngehrtjrt. _Dieser Kennwert ist definiert mit/? = _χ.

Tiefziehfähigkeit auswirkt. Beim zylindrischen Zug versteht man darunter das

Es ist weiter bekannt, daß sich demgegenüber durch Verhältnis Ausgangsdurchmesser D der Blechronde

Zulegieren von Chrom die mechanisch-technologischen zu Durchmesser des fertigen Ziehteils d nach dem

Eigenschaften verschlechtern. Rostbeständige Stähle 20 Tiefziehen (s. Zeitschrift »Maschinenmarkt«, Jahrg. 74,

der Güte X 8 Cr 17 nach Vornorm DIN 17440 gelten 1968, Nr. 31, S. 561). Mit Vergrößerung des Grenz-

im Vergleich zu unlegierten Stahlsorten als wesentlich ziehverhältnisses steigt also die Tiefe des gezogenen

schlechter tiefziehfähig (s. Zeitschrift »Blech«, Nr. 11, Napfes. Da der Rondendurchmesser ein Maß für die

1965, S. 627). umzuformende Rondenfläche darstellt, müssen also

Obwohl die erwähnte Stahlsorte X 8 Cr 17 eine 25 beispielsweise bei Vergrößerungen des Rondendurch-

hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist, ist es bei ver- messers um 10 % etwa 20 % mehr Rondenfläche

schärfter Korrosionsbeanspruchung notwendig, zu umgeformt werden, die zu einer entsprechenden Ver-

den 17% Chrom etwa 1% Molybdän zuzulegieren. größerung der Napftiefe führen. In der Praxis werden

Auf Grund dieses Mo-Gehaltes hat dieser Stahl also möglichst hohe Grenzziehverhältnisse in einem

erhöhte Beständigkeit gegenüber dem Angriff von 30 Zug angestrebt.

chloridhaltigen und reduzierenden Korrosionsmedien, Das Grenzziehverhältnis ermöglicht also einen die z. B. bei Verwendung als Automobilzubehör durch Vergleich der Tiefziehfähigkeit verschiedener Werk-Streusalz, Industrieatmosphäre u. ä. an ihn heran- stoffe. Nach den Versuchsbedingungen der erwähnten getragen werden. Einer universelleren Verwendungs- Literaturstelle kann bei ferritischen Stählen mit ihrer fähigkeit steht allerdings die gegenüber dem 17°/₀igem 35 geringen Verformungsfähigkeit in einem Arbeitsgang Chromstahl noch schlechtere Tiefziehfähigkeit im ein größtmögliches Rondenverhältnis von ungefähr Wege. 1,6 erreicht werden, während die austenitischen Stähle

In Fällen hoher Korrosions- und Tiefziehbeanspru- mit Werten von maximal 2,2 wesentlich günstiger

chung mußte deshalb bisher auf die austenitischen liegen.

Chromnickelstähle zurückgegriffen werden. Wie be- 40 Natürlich ist es technisch möglich, auch extrem

reits erwähnt, sind austenitische Chromnickelstähle ungünstige Formen in mehreren Zügen zu erreichen,

den ferritischen Chrom- und Chrommolybdänstählen doch muß in solchen Fällen nach jedem Zug eine

in der Tiefziehfähigkeit überlegen, doch sind Chrom- Zwischenglühung mit .anschließender Entzunderung

nickelstähle wesentlich teurer. Hinzu kommt der durchgeführt werden, so daß diesem Ausweg finan-

Nachteil der sogenannten »Gelbstichigkeit«, so daß 45 zielle Grenzen gesetzt sind. Außerdem würde die

sich diese Stähle gerade auf dem Sektor des Auto- Verschlechterung der Oberfläche als Folge der Zwi-

mobilzubehörs nicht allgemein eingeführt haben. schenglühbehandlungen eine erhöhte Nachbearbeitung

Zur Entlastung der Kostensituation sind austeni- der fertigen Teile nach sich ziehen,

tische Stahlsorten entwickelt worden, die eine Ab- Es ist selbstverständlich, daß bei solchen typisierten

Senkung des Nickelgehaltes dadurch ermöglichen, daß 50 Prüfverfahren bei konstanten Werkstoffeigenschaften

dieses Element durch Mangan und/oder Stickstoff die Größe des Rondenverhältnisses von der Form

teilweise ersetzt wird. Auch diese Stähle finden keine des Stempels, den Radien, dem Ziehöl und ähnlichen

allgemeine Anwendung, da sie immer noch zu teuer Faktoren abhängt. Beim echten Vergleich verschie-

sind und das Problem der »Gelbstichigkeit« auch bei dener Stahlsorten müssen natürlich alle übrigen

diesen Stahlsorten besteht. Es handelt sich z.B. um 55 Ziehbedingungen konstant gehalten werden. Die Tief -

die Stahlsorten AISI 201 und 202. ziehuntersuchungen, die der Anmeldung zugrunde

Es gehört zum Stand der Technik, daß man durch liegen, sind auf einer hydraulischen Ziehpresse, die Verringerung der Elemente Kohlenstoff und Stickstoff für 1001 ausgelegt ist, ermittelt worden. Gearbeitet die Streckgrenze und Zugfestigkeit absenken kann wurde dabei mit einem Flachstempel, der einen Stemis. Zeitschrift »Metallkunde«, 1963, S. 724ff.). Auch 60 peldurchmesser von 100 mm hatte. Der Stempelradius diese Maßnahme hat sich nicht allgemein eingeführt, betrug 10 mm, der Ziehringradius 4 mm.
da z. B. eine durchgreifende Erniedrigung des Kohlen- Mit dieser Versuchsanlage hat die Anmelderin für stoffgehaltes, die eine mittelbare Verbesserung der den Chrommolybdänstahl X 6 CrMo 17 Grenzzieh-Tiefziehfähigkeit vermuten lassen könnte, im Elektro- Verhältnisse von 1,96 bis 2,03 gefunden, während der ofen zu einer gravierenden Verlängerung der Frisch- 65 Chromnickelstahl Werte von 2,16 bis 2,25 erbrachte, zeit und somit zu verstärktem Chromabbrand, gerin- Wie bereits ausgeführt, liegt somit für den Fachmann geren Standzeiten der Ofenausmauerung u. ä. führen ein erheblicher Unterschied vor, da Chromnickelwürde. . stähle unter diesen Bedingungen die Umformung

einer um etwa 20 % größeren Rondenfläche gestatten, ohne einzureißen. Somit können gegenüber dem Chromstahl wesentlich tiefere Näpfe gezogen werden. Nach dem Stand der Technik muß also beim Tiefziehen von ferritischen Stählen ein beträchtlicher Aufwand an Mehfachzügen, Zwischenglühbehandlungen und Nacharbeiten erfolgen, da die Chromnickelstähle sich aus den vorstehend genannten Gründen als Ersatz vielfach verbieten.

Hier setzt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein. Durch eine neuartige Kombination von drei Maßnahmen wird die Tiefziehfähigkeit von ferritischen Chromstählen mit Molybdänzusatz so wesentlich verbessert, daß sie den austenitischen Chromnickelstählen ähnlich ist, und somit der Anwendungsbereich dieser Stahlsorte wesentlich erweitert. Die Verbesserung der Tiefzieheigenschaften tritt dadurch ein, daß erfindungsgemäß folgende Maßnahmen angewendet werden, die für sich teilweise bekannt sind, indem gleichzeitig

a) für die Herstellung der Bänder und Bleche folgende sorgfältig abgestimmte Stahlzusammensetzung mit:

0,005	bis	0,12%	Kohlenstoff,
0	bis	1,0%	Silizium,
0,3	bis	3,0%	Mangan,
15,0	bis	20,0%	Chrom,
0,15	bis	3,0%	Nickel,
0,5	bis	1,5%	Molybdän,
0,05	bis	0,20%	Stickstoff,
0	bis	0,10%	Aluminium,

_F_

80-%C + 1300-%N + Rest Eisen und Verunreinigungen,

verwendet wird, deren Zusammensetzung bei Anwendung der Gleichung:

,Ni + 25.%Mn + 8-%Cu

3,6· %Cr + 9 · %Si + 7,6· %Mo + 75 · %A1

einen Faktor F = 3,3 bis 6,0 ergibt, und

b) diese Stähle in Form des Warmbandes einer mehrstufigen Haubenglühung im Bereich von 970 bis 600° C unterworfen werden, wobei die Temperatur stufenweise um jeweils mindestens 30° C abgesenkt wird, und

c) zwischen bzw. nach den einzelnen Kaltwalzschritten Glühungen bzw. die Schlußglühung bei Temperaturen von 820 bis 650° C und bei Haltezeiten von 5 Sekunden bis 10 Minuten mit anschließender Abkühlung durchgeführt wird.

Umfangreiche Versuche der Anmelderin haben gezeigt, daß durch eine besondere Art der Stahlzusammensetzung in Verbindung mit Sonderglühmaßnahmen im Warmbandzustand und während der Kaltverarbeitung eine gegenüber dem Stand der Technik durchgreifende Verbesserung der Tiefziehfähigkeit bei dieser Stahlsorte möglich ist.

Die erfindungsgemäß verwendete Stahlzusammensetzung hegt an sich in dem in der USA.-Patentschrift 3 152 934 dargestellten Legierungsbereich, aus dem allerdings nach den Anweisungen dieser Patentschrift solche Stähle für die dort angegebenen Härtungsverfahren (Umwandlungshärten bzw. Ausscheidungshärten) ausgewählt werden sollen, die einen überwiegenden Gehalt an in Martensit umzuwandelnden Austenit besitzen.

Zu a). Die erfindungsgemäße Stahlzusammensetzung liegt auch teilweise auf dem Gebiet der molybdänlegierten 17%igen Chromstähle mit dem folgenden, an sich bekannten Legierungsbereich:

C 0,005bis 0,12%

Si ....0,2 bis 0,6%

Mn 0,2 bis 0,6%

Cr etwa 17 %

Mo etwa 1 %

Hierbei sehen die Normvorschriften verschiedener Länder folgende Typen vor:

Deutsche Vornorm DIN 17440:

C ^0,07%

Si...: ^1,0%

Mn g 1,0%

Cr 16,0 bis 17,5%

Mo 0,9 bis 1,2%

Rest Eisen und Verunreinigungen.

25 USA.-Norm A.I.S.I. Type 434:

C :£ 0,12%

Si ύ 1,0%,

Mn 5Ξ 1,0%

Cr 16,0bis 18,0%

Mo 0,75bis 1,25%

Rest Eisen und Verunreinigungen.

Diese bekannten Chromstähle enthalten in der handelsüblichen Form etwa maximal 0,30 % Nickel, etwa 0,03 7o Stickstoff und maximal 0,20 ⁰J₀ Kupfer. Der Aluminiumgehalt geht bis 0,05%. Unter Zugrundelegung dieser üblichen Beimengungen ergeben sich bei Anwendung der erwähnten Gleichung Faktoren von F 5Ξ 2,5.

Demgegenüber ist es erfindungsgemäß notwendig f-Werte von 3,3 bis 6,0 einzustellen. Diese Maßnahme geschieht durch Erhöhung der üblichen Legierungsgehalte der Elemente Kohlenstoff, Nickel, Mangan, Kupfer und insbesondere Stickstoff. Eine durchgreifende Verbesserung der Tiefziehfähigkeit durch diesen Verfahrensschritt in Kombination mit den beiden anderen Maßnahmen ist überraschend. Während der Stand der Technik eine Verbesserung der Tiefziehfähigkeit durch Absenken der Elemente Koh-

. lenstoff und Stickstoff empfiehlt, wird eine gravierende Steigerung über die bekannten Werte hinaus gerade durch Erhöhung der teilweise als schädlich bekannten Elemente erzielt, wobei jedoch dieser Effekt nur bei gleichzeitiger Anwendung der beiden besonderen erfindungsgemäß beschriebenen Glühmaßnahmen eintritt.

Nach einer weiteren Verfahrensvariante ist es vorteilhaft, wenn der nach der Gleichung errechnete Faktor F = 3,4 bis 5,3 beträgt. Weiter ist es vorteilhaft die Legierungszusammensetzung so zu wählen, daß F zwischen 3,5 und 4,5 liegt, bevorzugt zwischen 3,7 und 4,3.

Zu b). Die Warmbandhaubenglühung ferritischer Chrom- und Chrommolybdänstähle, die die als Folge der vorangegangenen Warmverformung ausgeprägte zeilige Anordnung der Ferritkörner und Karbide beseitigen soll, wird üblicherweise im Bereich von 850 bis 800° C unter Schutzgas durchgeführt (s. Zeitschrift »Bänder-Bleche-Rohre«, Düsseldorf, 2, 1963, S. 61). Die Warmbandhaubenglühung ist normaler-

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weise einstufig. Es sind auch mehrstufige Glühverfahren Es soll jedoch stets die Obergrenze von 970° C, das

bekannt: Ausmaß der Temperaturabsenkung um je mindestens

Ein mehrstufiges Warmbandglühverfahren für ferri- 30°C und die Untergrenze der Temperatur von 600° C

tische Chromstähle verhindert das Auftreten der so- eingehalten werden.

genannten »Rillenstruktur« und verbessert die mecha- 5 Diese Maßnahmen sind für 17%ige Chrom-Molyb-

nisch-technologischen Kennwerte (deutsche Auslege- dän-Stähle neuartig und in ihrer Wirkung so vorteil-

schrift 1222 520). haft, daß demgegenüber die Verlängerung der Hauben-

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe gelingt glühzeit nicht ins Gewicht fällt.

allein durch gezielte Auswahl der Stahlzusammen- Es gehört zum Stand der Technik, daß das geglühte

setzung über den Legierungsquotienten und gleich- io und entzunderte Warmband in Walzgerüsten kaltge-

zeitige Anwendung von gestufter Warmbandhauben- walzt wird. Dabei verfestigt sich der Chrom-Molyb-

glühung und etwaiger Zwischenglühungen nach einem dän-Stahl und muß deshalb vor dem Kaltumformen

der Kaltwalzschritte und jedenfalls der Schlußglühung oder Tiefziehen geglüht werden. Es ist dem Fachmann

nach dem letzten Kaltwalzschritt. geläufig, daß höhere Temperaturen eine bessere

Eine Möglichkeit, den ß-Wert bei molybdänlegierten 15 Duktilität der Fertigbänder zur Folge haben, doch

17%igen Chromstählen über das normale Niveau an- sind einer beliebigen Erhöhung der Temperatur wegen

zuheben, war damals noch nicht bekannt und ist der der Verschlechterung der Oberflächenqualität Grenzen

genannten deutschen Auslegeschrift nicht zu entneh- gesetzt. Man geht über Temperaturen von 850°C

men. selten hinaus. Zur Schonung der Oberfläche werden

In mehreren Druckschriften sind andere Mehrfach- 20 die Stahlbänder in Durchlauföfen geglüht und an-

glühverfahren bekanntgeworden, die bei ferritischem schließend in chemischen Bädern entzundert.

Chromstahl ohne Molybdänzusatz die zeilige Anord- ' Da aus Leistungs- und Kostengründen relativ hohe

nung des Warmbandgefüges beseitigen sollen. Diese Durchlaufgeschwindigkeiten gefahren werden — z. B.

Verbesserung soll durch mehr oder weniger langes bei 1 mm Banddicke und etwa 30 m Ofenlänge beträgt

Glühen des warmgewalzten Bandes vorzugsweise in 25 ν > 15 m/Min., wobei eine Glühzeit von 18 Sekunden

einem Temperaturbereich zwischen 950 und 1100⁰C erreicht wird — muß die Temperatur mit zunehmender

mit anschließender Abkühlung auf Raumtemperatur Geschwindigkeit und somit abnehmender Haltezeit

und nachgeschalteter Glühung in dem für ferritische entsprechend erhöht werden, damit eine einwandfreie

Chromstähle üblichem Temperaturbereich bei etwa Glühung gewährleistet ist. Üblicherweise reichen also

805⁰C erzielt werden. Es handelt sich um die USA,- 30 je nach Banddicke kurze Zeiten aus, um das Band in

Patentschriften 2 772 992, 2 808 353 und 3 139 358. einen duktilen Zustand überführen zu können, doch

Auch diesen Druckschriften ist nicht zu entnehmen, sind bei Chrom-Molybdän-Stählen Temperaturen von

wie man bei 17⁰/₀igen Chrom-Molybdän-Stählen den 850 bis 82O⁰C notwendig, um den Zustand bester

/S-Wert über das normale Niveau anhebt. Umformbarkeit bei kurzen Glühzeiten (z. B. maximal

Die erfindungsgemäß vorgeschriebene Mehrstufen- 35 10 Minuten bei 5 mm starkem Band) zu erreichen.

warmbandglühung in Form der dreistufigen Glühung Überraschenderweise kommt das erfindungsgemäße

besteht aus folgenden Verfahrensschritten: Verfahren mit wesentlich niedrigeren Temperaturen

I. Glühung von 30 Minuten bis 15 Stunden bei aus. Entgegen der oben aufgezeigten, bisher bekannten

970 bis 800° C· technischen Lehre muß bei diesem Stahl von den

II. Ofenabkühlung um mindestens 30⁰C auf eine 4o erforderlichen Glühungen an kaltgewalztem Band oder

Temperatur von 850 bis 600° C; Blech, d.h. etwaige Zwischenglühung und Schluß-

III. Glühung von 5 bis 40 Stunden bei 850 bis glühung, wenigstens eine bei Temperaturen von

600⁰C. 780 bis 700⁰C durchgeführt werden, damit der Stahl

Als bevorzugte Temperaturen kommen für die erste £^be5 . ^h°^chste P^ät ^verf & ^und ^vorragende

Verfahrensstufe 920 bis 85O⁰C und für die dritte Stufe ⁴⁵ Tiefzxeheigenschaften aufweist.

740 bis 65O⁰C in Frage. Nach einer weiteren erfin- , ^Eme weitere Verfahrensvariante sieht hierbei einen

dungsgemäßen Variante kann die erwähnte mehr- bevorzugten Gluhbereich von 770 bis 720 C vor.

stufige Warmbandglühung aus einem kontinuierlichen Außerdem sind Temperaturen von. 750 bis 730 C

fünfstufigen Behandlungsverfahren mit folgenden Ver- möglich. Es ist ausreichend wenn das Band bei diesen

fahrensschritten bestehen: ⁵° Temperaturen fur 5 Sekunden bis 10 Minuten gehal-

ten wird. Es ist daher vorteilhaft, diese Gluhung im

^L A™!λλ°ο° ^{Mmuten bls 15 Stundei1 bei} Durchlaufofen durchzuführen, doch sind auch statio-TT Z I -Vi ' -A ♦ ™°r. * · ^näre Glühverfahren möglich.

II. Ofenabkuhlung um mindestens 30 C auf eine überraschend an der Erfindung ist, daß trotz

TTT Jf.^^{peratur vo}? ⁸⁵° ^f_n ™° f^; . . _„ ,. 55 mehrfacher Zuwiderhandlung gegen bestehende Lehr- ?(5°r^{ng VOn bls 40Stunden bel 850 bls} meinungen eine Verbesserung der Tiefziehfähigkeit -,-,τ Iw. , t ..·. t · , „_ΛΟ π ,. - · über den Stand der Technik hinaus erreicht wird. Die IV. Ofenabkuhlung um mindestens 30 C auf eine Zuwiderhandlung besteht insbesondere im Zulegieren „ Temperatur von 750 bis 600 C; _{der Elemente} Kohlenstoff und Stickstoff undim erheb-V. Gluhun_gvon5bis40Stundenbei850b_1S600 C. _{6o licheQ Absenkeri der} Zwischen- und/oder Endglüh-Die Glühung nach dieser Verfahrensvariante soll temperaturen unter den üblichen Bereichen,
bevorzugt für die erste Stufe zwischen 920 und 85O⁰C, Trotzdem kommt, durch die Kombination dieser für die dritte Stufe zwischen 800 und 720° C und für die Maßnahmen mit einem bestimmten Haubenglühfünfte Stufe zwischen 730 und 65O⁰C liegen. verfahren ein neuer Effekt zustande, der in einer Ver-Außer den vorstehend ausführlich geschilderten 65 besserung der Tiefziehfähigkeit bei 17°/_oigen Chromdrei- bzw. fünfstufigen fallen auch weitere Glühver- Molybdän-Stählen über das bisher bekannte Maß iahren der Warmbandglühung mit höheren Stufen- hinaus besteht,
zahlen in den Bereich der erfindungsgemäßen Lehre. Der erfindungsgemäße Effekt der verbesserten

Tiefzieheigenschaften tritt auch dann ein, wenn die der Freigabeerprobung erbrachte einwandfreie Er-

Schlußglühung so durchgeführt wird, daß im fertigen gebnisse. Eine Tiefziehprüfung des Materials auf der

Band neben Ferrit 1 bis 10% Umwandlungsgefüge vorstehend beschriebenen Presse ergab in der Dicke

vorliegen. Diese dem Fachmann geläufige Wirkung von 1,5 mm ß-Werte von 2,0 und im Fertigzustand ein

tritt bekanntlich dann ein, wenn Stähle mit a-y-Um- 5 Grenzziehverhältnis von β = 2,02.

Wandlung so hoch und so lange erhitzt werden, daß Ein anderes entzundertes Warmband derselben

• das y-Gebiet mindestens teilweise vorliegt und an- Schmelze wurde ohne Zwischenglühbehandlung auf

•schließend so abgekühlt werden, daß der Gleich- 0,6 mm kaltgewalzt und 15 Sekunden bei 850° C ge-

gewichtszustand im Gefüge verhindert wird. glüht und entzundert. Auch dieses Band mußte wegen

Diese Einzelmaßnahme ist in ähnlicher Form in der io seiner Fließfigurenanfälligkeit in zwei Durchgängen

deutschen Patentschrift 1188109 beschrieben und dressiert werden und zeigte im Fertigzustand ein Grenz-

■dient dort der Beseitigung der sogenannten »Fließ- ziehverhältnis von β — 2,03.

figurenanfälligkeit«. Während in der erwähnten Patent- . .

schrift mit relativ hohen Temperaturen gearbeitet Beispiel 2

werden muß, hat die Kombination der Zwischen- 15 (erfindungsgemäß)

und/oder Schlußglühung nach der deutschen Patent- Eine Schmelze mit der Zusammensetzung

schrift 1188109 mit der vorliegenden Erfindung den _n , _n.

Vorteil, daß der Effekt der Fließfigurenbeseitigung bei ^. Jj'?, 0/ xr° η 71 o/°

Temperaturen eintritt, die sogar an der unteren Grenze r: ~'~ J° ™ "'V. Jo

bzw. unter der üblichen Schlußglühtemperatur liegen. 20 ^n i'TlJoi >j^U nnaJSi

Darüber hinaus ist eine weitere Verbesserung der yr ia imso/ O,uy& /₀

Tiefziehfähigkeit möglich. Dadurch wird außerdem ^Cr ¹⁶'¹⁵ '<>

das bei der Herstellung von ferritischen Chrom- wurde, wie unter Beispiel 1, zu vier Warmbändern der

Molybdän-Stählen normalerweise notwendige Dres- Dicke 4 mm ausgewalzt. Eine Überprüfung mit der

sieren eingespart, was sich kostenmäßig sehr positiv as Gleichung ergab einen Faktor von F = 4,103. Je zwei

bemerkbar macht, da für diesen Dressiergang beson- Warmbänder dieser Schmelze wurden der dreistufigen

dere Walzgerüste mit Walz- und Schleifeinrichtungen Haubenglühung unterworfen:

MirdSSfindungsgemäßen Verfahren ist es mög- ^1X ψ. Bänder wurden für.3 Stunden bei 88O⁰C_ gelich, Bänder und Bleche aus ferritischen Chrom- 30 gj*· dann im Ofen um 170°C auf 710⁰C abge-Molybdän-Stählen zu erzeugen, deren Tiefzieheigen- J^ ^u°4 ^b* dieser Temperatur 20 Stunden ge-

schaften mit den wesentlich teureren austenitischen ^haIten· ^Die Gesamtgluhzeit betrug 41 Stunden.

Chromnickelstählen vergleichbar sind. Mit der oben Je zwei weitere Warmbänder derselben Schmelze

beschriebenen Versuchstiefziehpresse konnten bei zahl- wurden nach dem fünf stufigen Haubenglühverfahren reichen erfindungsgemäß hergestellten Bändern und 35 behandelt:

Blechen Grenzziehverhältnisse von etwa 2,25 ohne _{Λ o} ~. _Ώ.. , , .._Oi , ,. ___ΛΟ_,

weiteres erzielt werden. ²·^{2 D}*^e _u ^se Bander wurden 2,5 Stunden bei 900°C ge-

In den nachfolgenden Beispielen wird die Erfindung f^' ^nadi _A ^em?^r Ofenabkuhlung um 160 C auf

näher erläutert 740 C wurden sie bei dieser Temperatur 6 Stunden

-₀ gehalten und nach einer weiteren Ofenabkühlung

Beispiell um 4O⁰C auf 700⁰C bei dieser Temperatur

fStand der Technik'") ¹^ Stunden gehalten. Die Gesamtglühzeit betrug

„. „ , , ^v ^ , . . \ „ 43 Stunden.

Eme Schmelze mit der chemischen Zusammensetzung Alle Warmbänder wurden entzundert, je ein Band r> _nn,_{0/ Λ}, „_0/ 45 2.11 und 2.21 wurden auf 1,5 mm Dicke kaltgewalzt

~ iL·/ M° ..... l,0/o und im walzharten Zustand in zwei Hälften aufgeteilt.

J?¹ X'²⁰../" Die eine Hälfte 2.111 und 2.211 wurde für etwa

f? η mo/ w λμ/Α 20 Sekunden bei 760⁰C zwischengeglüht, anschKeßend

4¹ 17 10/ 0,031 /o _{auf eine} Enddicke von 0,6 mm weitergewalzt und in

^Cr · ¹V /0 50 zwei Hälften geteilt.

wurde im Elektroofen erschmolzen, ,zu Brammen ab- Jeweils das zweite Warmband 2.12 und 2.22 wurde

gegossen und über Vorbrammen zu Warmband der direkt auf 0,6 mm kaltgewalzt und ebenfalls im walz-Dicke 4 mm ausgewalzt. harten Zustand* in zwei Bunde aufgeteilt. Jeweils die

Bei Anwendung der obengenannten Formel betrug eine Hälfte der Kaltbänder in 0,6 mm Dicke wurde der Faktor F= 1,136. Die Warmbänder Wurden als 55 für etwa 15 Sekunden bei 76O⁰C fertiggeglüht. Eine Bund im Haubenglühofen mit einer Ofenzeit von Überprüfung des Fertigzustandes ergab bei allen 34 Stunden bei 840° C geglüht, anschließend entzundert Bändern der Dicke 1,5 und 0,6 nun ferritisches Gefüge und auf 1,5 mm Dicke kaltgewalzt. Dann wurde das und Fließfigurenanfälligkeit. Die Fertigbänder mußten Material bei 840⁰C für etwa 20 Sekunden zwischen- daher in zwei Durchgängen dressiert werden. Angeglüht und entzundert. Danach wurden die Bänder 60 schließend war die Fließfigurenanfälligkeit beseitigt,
auf eine Enddicke von 0,6 mm weitergewalzt und für Eine Prüfung der Tiefziehfähigkeit ergab für die

etwa 15 Sekunden bei 850⁰C im Durchlaufofen be- Bänder der Dicke 1,5 mm Grenzziehverhältnisse handelt und anschließend entzundert. Nach der Durch- zwischen β — 2>21 und 2,23. Bei allen Fertigbändern laufglühung waren die Bänder in Zwischen- und End- der Dicke 0,6 mm wurden nach Direktwalzung und dicke anfällig gegen das Auftreten des Fehlers »Fließ- 65 Fertigung über die Zwischendicke Grenzziehverhältflguren«. Das Material mußte daher in Enddicke in nisse von β — 2,24 bis 2,26 festgestellt,
einem Dressiergerüst zweimal nachgewalzt werden. Die in Zwischen- und Enddicke walzhart abgeteilten

Die Prüfung aufJEfießfigurenanfälligkeit invRahmen Bundhälften 2.112, 2.212, und. 2.122,-2.222, 2.1112,

109 527/310

2.2112 wurden einer weiteren Sonderglühung untergezogen. Die Bänder der Dicke 1,5mm 2.112 und 2.212 wurden 25 Sekunden bei 81O⁰C geglüht und auf 0,6 mm kaltgewalzt, alle Bänder der Dicke 0,6 mm Sekunden bei 810°C im Durchlaufofen behandelt und beschleunigt abgekühlt. Nach der Entzunderung zeigten alle Bänder im Fertigzustand neben. Ferrit bis 67o Umwandlungsgefüge. Alle Bänder waren bei der Erprobung fließfigurenfrei und konnten daher ohne einen zusätzlichen Dressiervorgang zu Blechen aufgeteilt und an Weiterverarbeiter verschickt werden. In diesem Zustand wurden Grenzziehverhältnisse von β = 2,24 bis 2,27 ermittelt.

Beispiel 3

(erfindungsgemäß)

Eine Schmelze der chemischen Zusammensetzung

C 0,07⁰^ Mo ...... 0,857o

Si... 0,18% Ni 1,0%

Mn 1,60% CuV.'.... 0,267ο

Al 0,0027ο N₂...... 0,067ο

Cr 16,087ο

wurde, wie unter Beispiele, zu Kaltband der. Dicke 0,6 τη τη teils über Zwischendicke 1,5 mm und teils im Direktwalzverfahren verarbeitet. Der Legierungsquotient dieser Schmelze betrug 4,169. Die Kaltbandfertigung dieser Schmelze unterschied sich bei der teilweise angewandten Sonderschlußglühung mit beschleunigter Abkühlung nur dadurch, daß die Bänder zur Einsparung des Dressiervorganges mit gleichen Haltezeiten wie im- Beispiel 2. bei einer Temperatur von 800° C geglüht, wurden und nach dieser Sonderglühung mit beschleunigter Abkühlung 3 bis 5 °/₀ Umwandlungsgefüge aufwiesen. : Die übrigen erfindungsgemäß gefertigten Bänder; bzw..-Bandteile, die nicht auf Umwandlungsgefüge behandelt worden waren,^c wurden erfindungsgemäß einer Schlußglühung im Bereich von 730 bis 740° C unterzogen, normal abgekühlt und waren ferritisch, sowie anfällig gegen Fließfigurenbildung, so daß sie anschließend dressiert werden mußten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Bändern und Blechen mit einem den austenitischen Stählen ähnlichen Tief ziehverhalten und von daraus weiterzuverarbeitenden Halb- und Fertigerzeugnissen, insbesondere Tiefziehteilen, aus korrosions-. beständigem, ferritischem Chromstahl mit Molyb-* dänzusatz, bestehend aus

0,005 bis bis 0,12 7o 3,0 7o Kohlenstoff, 0 bis 1,0% l,57o Silizium, 0,3 3,0»/ο ■ 0,20 % Mangan, 15,0 bis2O7o 0,50 7o Chrom, 0,15 bis 0,10 % Nickel, 0,5 bis Molybdän, Q;05 bis Stickstoff, 0 bis Kupfer, 0 bis Aluminium,

Rest Eisen und Verunreinigungen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung bei Anwendung der Gleichung: -■■

_F_

*0: % C + 1300 · 7oN .+ 150.· %Ni + 25 ■'% Mh + 8 · % Cu 3,6 · 7o Cr -f- 9 · ?/₀:Si:+ 7,6 ■ % Mo + 75 · 7₀ Al

einen Faktor F= 3,3 bis 6,0· ergibt und daß die Warmbandglühung in Haubenglühöfen mehrstufig unterhalb 970 und oberhalb-600° C durchgeführt wird; wobei die Temperatur stufenweise um jeweils mindestens 30° C abgesenkt wird, Und daß etwaige Zwischenglühungen nach einem, der Kaltwalzschritte und jedenfalls die Schlußglühung nach dem letzten Kaltwalzschritt bei. Temperaturen ; von 820 bis 650° C und bei Haltezeiten von 5 Sekunden bis 10 Minuten durchgeführt und das Glühgut anschließend abgekühlt wird.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-zeichnet, daß Stähle behandelt/ werden, deren. Legierungsfaktor F zwischen 3,4 und 5,3 liegt, '.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stähle behandelt werden, deren Legierungsfaktor zwischen 3,5 und 4,5 ü'egt. , ..-■_'■

.4. Verfahren nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß Stähle behandelt werden* .deren Legierungsfaktor zwischen.3,7 und 4,3 liegt. ...;,_■

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,· dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Kaltwalzen ein dreistufiges Warmbandglühverfahren durchge-, führt wird, welches, aus folgenden ,kontinuierlichen; 60: 'Verfahrensschritten besteht:.

I. .Glühung von 30 Minuten bis 15 Stunden bei.

.970bis800°C; " '. ' V₁" V \ _ ~._:-;[ II. Ofenabkühlung um mindestens. 30° C auf ;eine; 65·.

Temperaturvon.850.bis-600°C; .· .■ '■-.'""' III. Glühung vpri-5· bis 40 Stunden bei 8:50 bis

600⁰C. \ ' ' ■■ '■" · ".'V :"-:..

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn-. zeichnet,; daß die Warmbandglühung der ersten Verfahrensstufe bei Temperaturen zwischen, 920. und 850°C, für die dritte Stufe (III) zwischen 740 und 650° C liegt. - ■ '

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, . dadurch gekennzeichnet, daß ein fünfstufiges

Warmbandglühverfahren durchgeführt wird, wel-, ches aus folgenden Verfahrensschritten besteht: -"'

I. Glühung von 30 Minuten bis 15 Stunden bei V 970 bis 800° C ;· .'.

IL Ofenabkühlung; um mindestens 30°C auf. eine Temperatur von 850 bis'700° C;

III. Glühung von 1 bis 40 Stunden bei 850 bis ;-■ 700°C; - ■ " ' .' . ^; "V

IV. ■ Ofenabkühlung um mindestens 30⁹C auf einb^! , Temperatur von 750 bis .600°C; . ^:

V. Glühung von 5 bis 40 Stunden bei 750 bis • 600°C. ■ · * ' ;

_:i ■

8. Verfahren nach. Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmbandglühung der ersten. Verfahrensstufe. bei Temperataren. zwischen . 920, und 850⁰C, die der dritten Verfahrensstufe zwi-.·

" sehen 800 und 720° C, und'die der fünf ten Verfah-ί . rensstufe zwischen 730 und 650° C liegt.

9. Verfahren .nach einem der Ansprüche 1 bis 8,;

'■ dadurch gekennzeichnet, daß von den erfordere;

,. liehen Glühungen am kaltgewalzten Blech oderj Band, d. h. etwaige Zwischenglühung. und Schluß;; glühung, wenigstens-eine zwischen 780 und 70O⁰C₁

.- ^durchgeführt \?ird. . _:: . , ; "

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Glühung zwischen 770 und 720°C durchgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Glühung zwischen 750 und 730° C durchgeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei den erforderlichen Glühungen am kaltgewalzten Band, ins-

besondere bei der Schlußglühung, das Material im Bereich von 820 bis 650⁰C so lange gehalten und abgekühlt wird, daß nach der Abkühlung im tiefziehfähigen Endprodukt 1 bis 10 % Umwandlungsgefüge vorliegen.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühung nach mindestens einem Kaltwalzstich in Durchlaufofen durchgeführt wird.