DE2124994B2

DE2124994B2 - Verfahren und Walzanlage zur Herstellung starker, zähfester Stahlplatten

Info

Publication number: DE2124994B2
Application number: DE2124994A
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Ibaragi Asai; Minoru Itami Fukuda; Yasuhiko Wakayama Hagiwara; Eiji Nishinomiya Miyoshi
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1971-05-19
Publication date: 1975-07-03
Also published as: DE2124994A1; SE404536B; DE2124994C3; CA952415A; GB1361977A; US4008103A; GB1361978A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung itarker, zähfester Stahlplatte!! durch Warmwalzen les Stahlmaicriuls und Nachwalzen auf die gewünschte )icke in einem Temperaturbereich unter 740 C. iso Verwendungen eines nach diesem Verfahren hergestellten Stahls sowie eine Walzanlage zur Durchührung dieses Verfahrens.

Herkömmliche starke, ungctempertc Stahlplatte!! 'ur Verwendung bei TieflcmperaUircn werden in zwei Sorten eingeteilt, nämlich (a) durch Walzen fertiggestellte Stähle und (b) durch Normalisieren ferligjeslcllte Stähle. Stähle der Sorte (a) haben im Verhältnis zu ihrem geringen Gehalt an Legicrungselementen eine gute Ecstigkeit, und Stähle der Sorte (b) besitzen eine ausgezeichnete Tieftemperalur-Zähfestigkeii und eine homogene Qualität. Sowohl Stähle der Sorte (a) als auch Stähle der Sorte (b) weisen Nachteile auf. Im allgemeinen haben Stähle der Sorte (a) eine geringere Tieftemperatur-Zähigkeit und Homogenität in ihrer Qualität. Es wurde daher schon vorgeschlagen, das Walzen bei einer verhältnismäßig niedrigen Fertigstcllungstcmperatur durch ein sogenanntes »reguliertes Walzverfahren« durchzuführen. Stähle der Sorte (b) haben im allgemeiner eine schlechtere Fesligkeil.

Um einen solchen Stahl mil einer Zugfestigkeit von über 55 kp mm~ und einer Streckgrenze von über JO kp mm² herzustellen, ist es notwendig, verhältnismäßig große Mengen von Legierungselementen beizugeben, welche aber die Ticftcmperatur-Zühigkeii verschlechtern. Dieser Sachverhalt ergibt sich aus Fig. 13 auf S. 18 der Abhandlung von K. J. Irvine über die Herstellung von starken, zähfesten Stühlen (Proceedings of Joint Conference Organi/cil by British Iron and Steel Research Association and the Iron and Steel Institute, 4. bis 6. April 1967). Diese Fig. 13 der Abhandlung ist in Fig. 1 der Zeichnung wiedergegeben worden. Diese Figur zeigt, daß auch im günstigsten Fall ungctempcne Stähle folgende Tieftemperaturwerte aufweisen: Streckgrenze 40kp/mrrr und Duktil-Brüchig-Ubergangstemperatur -90'" C; Steckgrenze 45 kp/mm² und Ubcrgangstemperatur -6d C: Streckgrenze 50 kp/mm² und übcrgangstemperalur -50⁰C; Streckgrenze 60kp/mm² und Übergangstemperatur - 30 C.

Man ging daher bisher davon aus, daß eine Verbesserung der Festigkeit des durch Walzen fertiggestellten Stahls zwangläufig mit einer Verschlechterung der Zähfestigkeit verbunden sein müsse. Bei Untersuchungen des Zusammenhangs zwischen Herstellungsbedingungen und mechanischen Eigenschaften von Stählen hat sich herausgestellt, daß die Verbesserung der Zähfestigkeit weitgehend von der Walztemperatur beeinflußt wird. Bei Vorliegen geeigneter und aufeinander abgestimmter Walztemperaturen und -bedingungen kann eine weitaus bessere Zähfestigkeit Tür Stähle der Sorte (a) ohne eine wesentliche Beeinträchtigung der Festigkeit erzielt werden, als es früher der Fall war. Es ist bereits bekannt, daß eine Verringerung der Walztemperatur zu einer Verbesserung der Zähfestigkeit führt. Nach einem in der Zeitschrift »Stahl und Eisen 90«, Nr. 4, Februar 1970, veröffentlichten Aufsatz (S. 181) tritt eine solche Verbesserung jedoch nur bei Walztemperaturen im Bereich von 1350 bis 1000⁰C ein. Versuche der Anmelderin haben gezeigt, daß in diesem Temperaturbereich die Zähfestigkeit proportional zur Verringerung der Walztemperatur verbessert wird. Wenn jedoch die Temperatur auf unter 90° ( verringert wird, ergibt sich ein kompliziertes, nicht p^roportionales Verhalten bezüglich der Zähfestigkeit. Bei geeigneten Walzbedingungen mit derart niedrigen Temperaturen kann die Zähfestigkeit wesentlich verbessert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Stahlplatte^ aus walzstahlähnlichen Stählen mit verbesserter Zäh- und Zugfestigkeit zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stahlmaterial auf eine Temperatur im Bereich von 800 bis 1000⁰C erwärmt und wie bekannt mit einem Reduktionsgrad von mindestens 30% gewalzt sowie bei einer Nachwalztemperatur im Bereich von 680 bis 740° C nachgewalzt wird.

Vorzugsweise wird dabei so vorgegangen, daß vor der Erwärmung auf 800 bis 1000°C und dem anschließenden Nachwalzen das Stahlmaterial wie bekannt auf eine Temperatur oberhalb 1000⁰C erwärmt und auf eine geeignete Dicke gewalzt wird, anschließend der Walzvorgang unterbrochen und der Stahl in bekannter Weise auf eine Temperatur unterhalb 650⁰C abgekühlt wird. Die nachgewalzte Platte wird zweckmäßigerweise bei einer Temperatur im Bereich von 500 bis 650C während 20 Minuten bis 2 Stunden getempert.

Durch die Erfindung wird eine Verbesserung der Tieftemperatur-Zähfestigkeit um mindestens 30% gegen über den herkömmlichen Verfahren ohne gleichzeitige Verschlechterung der Festigkeit bei der Behandlung von Stählen einer anderen chemischen Zusammensetzung erreicht. Die erfindungsgemäß durch Walzen fertiggestellten Stähle konnten mit ausgezeichneter Homogenität und Qualität ohne Herabsetzung der Herstellungsgeschwindigkeit hergestellt werden.

Vorteilhafte Verwendungen von Stählen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind in den Ansprüchen 4 bis 11 näher erläutert, für die nur im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Schutz beansprucht wird. Bei Verwendung der näher bezeichneten Stähle ist es möglich, einen Stahl der Sorte (a) mit einer Zugfestigkeit von 40 bis 100 kp/mm² und einer Tieftemperatur-Zähfestigkeit von -40 C oder darunter, vorzugsweise sogar unter -60⁰C, zu erhalten.

Eine Walzanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung starker, zähfcsler Stahlplatten mit einem Wärmeofen, einem Walzwerk und einer Produktionsstraße, wobei der Wärmeofen, das Walzwerk und die Produktionsstraße parallel geschaltet sind, zeichnet sich durch eine bekannte Umlauf-Nebenschlußstraße mit einem Nachwärmeofen aus.

Nach der Erfindung ist es möglich, die Festigkeit ohne Erhöhung der Duktil-Brüchig-Ubergangstemperatur zu verbessern, wenn eines oder mehrere der in Tabelle 1A aufgeführten Elemente zur Ausscheidungshärtung in den in Tabelle IA angegebenen Mengen in dem Ausgangs-Stahlmaterial enthalten sind.

Tabelle 1A

Elemente zur
Ausscheidungshärtung

V (Vanadium)
Nb (Niob)
Ti (Titan)
Mo (Molybdän)
Zr (Zirkonium)
Ta (Tantal)

Gehalt

0,02 -0,30
0,005—0,20
0,03 —0,20
0,05 —1,0
0,02 —0,20
0,010-0,10

Wenn ein Stahlmaicrial mit einem oder mehreren der in Tabelle 1A angegebenen Elemente für die Ausscheidungshärtunj: dem Verfahren der Erfindung unterbrochen wird, wird eine nicht abgeschreckte, starke, zähfeste Stahlplatte erzielt, die sowohl eine außergewöhnlich gute Festigkeit als auch eine außergewöhnlich gute Zähfestigkeit, beispielsweise eine

St-eckgrcnzc größer als 42 kp/mm² bei einer Duktil-Brüchig-Übergangslempcralur unterhalb -60 C aufweist.

Wenn eine höhere mechanische Festigkeit, beispielsweise eine Zugfestigkeit von über 65 kp/mm² oder eine

Streckgrenze über 60 kp mm² benötigt wird, kann das Ausgangsmaterial einen oder mehrere dor in Tabelle 1 B aufgeführten härte verbessernden Elemente enthalten.

Tabelle 1 B

Gehall

I .S	-4.0
ι,ο	-3,0
0,15	1,0
0,002	0,01
0,9	1,5

Elemente

Mangan

Chrom

Molybdän

Bor

Silizium

Sollten andere als die oben angegebenen Eigenschaften benötigt werden, wie beispielsweise Korrosionsbeständigkeit. Witterungsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Meerwasser, kann das Ausgangsmaterial 0,2 bis 2,0% Nickel und oder 0,2 bis 3,0% Chrom und oder 0,2 bis 1,0% Kupfer und andere üblicherweise zur Verbesserung der vorerwähnten Eigenschaften verwendete Elemente enthalten.

Wenn der Stahl unter niedrigen Temperaturbedingungen verwendet werden soll, wie beispielsweise bei Leitungen und Lagerbehältern für flüssiges Erdgas, werden dem Ausgangsmaterial vorzugsweise 0,5 bis 5,0% Nickel zugesetzt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine graphische Darstellung der mechanischen Eigenschaften herkömmlicher Stahlsorten mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, wobei die Ubeirgangstemperatur gegen die Streckgrenze aufgetragen ist,

F i g. 2 eine grafische Darstellung der Eigenschaften von Stahlproben gemäß Beispiel 1, wobei die Temperaturen, bei denen der Walzvorgang durchgeführt wird, gegen die Charpy-Ubergangstemperatur, bei der Brüche auftreten, aufgetragen ist,

F i g. 3 eine grafische Darstellung der Eigenschaften von Stahlproben gemäß Beispiel 1, wobei die kritische Zugspannung gegen die Arretierungstemperatur aufgetragen ist,

F i g. 4 eine grafische Darstellung der Eigenschaften von Stahlproben gemäß Beispiel 2, wobei die Streckspannung gegen die Nachbehandlangstemperatur aufgetragen ist,

F i g. 5 eine grafische Darstellung der Eigenschaften von Stahlproben gemäß Beispiel 2, wobei die Charpy-Ubergangstemperatur, bei der Brüche auftreten, gegen die Nachbehandlungstemperatur aufgetragen ist,

F i g. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein Vorwalzwerk und ein Nachwalzwerk vorgesehen ist, und

F i g. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem nur ein Walzwerk vorgesehen ist.

F i g. 1 verdeutlicht die obenerwähnten Mangel der bekannten Stahlsorten (a) und (b). F i g. 1 entspricht im wesentlichen der Fig. 13 der angegebenen Literaturstelle. F i g. 1 zeigt deutlich, daß die Kennlinien der Tieftemperatnr-ZäMestigkeit ungetemperter Stähle auch in den besten Fällen folgende Werte aufweisen: eine Streckspannung von 40 kp/mm² und eine Duktil-Brüchig-Ubergangstemperatur von -90⁰C; eine Streckspannung von 45 kp/mm² und eine übergangstempcrarur von —65° C; eine Streckspannung von 50 kg/mm² und eine Übergangstemperatur von -50'C; eine Streckspannung von 60kpmm² und eine Übergangstemperatur von —30"C. Aus Fig. 1 ist daher ersichtlich, daß eine Verbesserung der Festigkeil im allgemeinen eine Verschlechterung der Tieftemperatur-Zähfestigkeit und eine abrupte Erhöhung der Temperatur zur Folge hat, bei der das Material von dem duktilen in den brüchigen Zustand übergeht.

Die erste Ausführurigsform der Erfindung wird nun an Hand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel!

Der Gehalt an Elementen, die in den Ausgangsstahlproben enthalten waren, ist in Tabelle 2 angegeben.

'5 Tabelle 2

Elemente

Probe I Probe II Probe III Probe IV

Kohlenstoff

Silizium

Mangan

Vanadium

Niob

Kupfer

Chrom

0,15
0,41
1,41

0,16
0,28
1,18
0,07

0,12
0,33
1,34

0,03

0,11
0,28
1,23
0,07

0,16
0,27

Die Proben I, II und III werden auf 750, 800, 850, 900, 950. 1000, 1050 bzw. 1100⁰C erwärmt und dann auf eine Dicke von 11 mm von einer anfänglichen Dicke von 22 mm bei Temperaturen unterhalb 800⁰C nachgewalzt. Für jede Probe, die bei 700° C nachgcwalzt wurde, ist die Beziehung zwischen den Aufheiztemperaturen und den Charpy-Temperaturen. bei denen Brüche auftreten (2-mm-V-Kerbe) bei den fertigen Platten in F i g. 2 aufgetragen.

Wie sich aus F i g. 2 ergibt, wird die Verbesserung der Zähfestigkeit in zwei Stufen erreicht, in der ein^ 1 Stufe bei einer Temperatur in dem Bereich von 900 bis 1000° C und in der zweiten Stufe bei einer Temperatur in einem Bereich von 800 bis 1000° C. Aus den in Fig. 2 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, daß besonders, wenn das Erwärmen bei einer Temperatur in dem Bereich von 800 bis 85O°C durchgeführt wird, ein Produkt erzielt wird, das eine ausgezeichnete Duktil-Brüchig-übergangstemperatur von -90° C hat. die bei herkömmlichen ungetemperten Stahlerzeugnissen

mit geringem Gehalt an Legierungselementen nicht erreicht wird.

Die Stahlprobe IV (Tabelle II) wurde auf eine Stahlplatte von 14 mm und 1800 mm Breite unter den in Tabelle 3 angegebenen Walzbedingungen ausgewalzt

Die Eigenschaften der Produkte sind ebenfalls dargestellt

Die Kennwerte des in Tabelle 3 dargestellten Verfahrens A fallen in den Bereich der Erfindung, und es ist ersichtlich, daß unter diesen Bedingungen ein

Produkt erreicht wird, das sowohl bezüglich der Tieftemperatur-Zähfestigkeit als auch bezüglich der Festigkeit außergewöhnlich gut ist. Stahlplatten, die nacl· den Verfahren A, B und C hergestellt wurden, wurder einem einen Temperaturgradienten erzeugenden Dop

pelspannungstest unterworfen.

An jeder Platte wurde die kritische Spannunf bestimmt, bei der das Material brüchig wurde. Die Ergebnisse sind in F i g. 3 dargestellt.

Aus F i g. 3 ist zu ersehen, daß der erfindungsgemäß hergestellte Stahl A eine ausgezeichnete Tieftempcratur-Zühfcstigkeit hat, und daß die Abweichungen der Testergebnissc bei dem Stahl A außergewöhnlich gering im Vergleich zu den bei den Stählen B und C waren. Daraus ergibt sich offensichtlich, daß die erfindungsgemäß hergestellten Produkte auch bezüglich der Homogenität der Qualität außergewöhnlich gut sind.

gegenüber dem Walzprodukt aus der Stahlprobc V, die kein Vanadium enthält, stark verbesserte Festigkeit hat, es keine Verschlechterung der Zähfestigkeil zeigt, sondern eine starke, zähfeste Stahlplatte mit einer Streckspannung von 55 kp/mm² und einer Duktil-Brüchig-Ubergangstemperatur von -80 bis -100 C ist.

Tabelle 4 Tabelle 3

IO

Gehalt

Ver- Vcr- Vcr- (%)

fahren Λ fahren B fahren C

Walzbcdingungen

Aufheizlcmperatur 920 1100 1200
CC)

Anfängliche Dicke 40 120 220

Nachbehandlungs- 710 790 790

temperatur (⁰C)

Mechanische Eigenschaften
Zugfestigkeit 56,5 51,9 51,7

(kp/mm²)

Streckgrenze 47,4 40,6 40,4

(kp'mm²)

Gesamt-Langen- 33,5 39,0 41,0

Streckung {%\

Charpysche über- -95 -54 -28
gangstemperatur (^CC)
(Auftreten von
Brüchen)

Beim Aufschlag 4,9 5,6 2,7

absorbierte Energie
(kpm)bei -40"Cin
Querrichtung

Beispiel 2

Die Stahlprobe V mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,16% und die Stahlprobe VI mit einem Vanadiumgehalt von 0,09%, deren Zusammensetzungen in Tabelle 4 gezeigt sind, wurden (1) auf 950° C und (2) auf 850'C erwärmt und mit einem Reduktionsverhältnis von 50% nachgewalzt, während die Nachwalztemperatur in einem Bereich von 650 bis 900° C variiert wurde. Bei dem abschließenden Walzvorgang wurde die Plattendicke von 14 mm auf 11 mm reduziert. Die Streckspannung und die Charpy-Ubergangsiemperatur jeder Probe ist in den F i g. 4 und 5 aufgetragen.

Wie aus den F i g. 4 und 5 zu ersehen ist, werden die Zähfestigkeit und die Festigkeit bei einer Herabsetzung der Nachwalztemperatur erheblich verbessert, wobei jedoch die Zähfestigkeit abrupt verkleinert wird, wenn die Nachwalztemperatur kleiner als 86⁰C gewählt wird. Es zeigt sich daher, daß zum Herstellen eines Produktes, das eine außergewöhnlich gute Zähfestigkeit hat, es notwendig ist, das Nachwalzen bei einer Temperatur im Bereich von 680 bis 850° C durchzuführen, und daß ein Produkt mit sowohl guter Festigkeit als auch guter Zähfestigkeil erhältlich ist, wenn das Nachwalzen bei einer Temperatur im Bereich von 680 bis 740 C durchgeführt wird.

Aus diesen Figuren ergibt sich ferner, daß ein Walzprodukt aus der Stahlprobe Vl. die 0,09% Vanadium als Ausscheidungshärtungselement enthält, eine Kohlenstoff

'5 Silizium
Mangan
Phosphor
Schwefel

Vanadium

40

Probestahl V	Probestahl Vl
0,16	0,15
0,32	0,27
1,16	1,26
0,015	0,016
0,017	0,016
	0,09

Beispiel 3

Die in Tabelle 5 zusammengefaßten Stahlproben VlI, VIII, IX, X und XI wurden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, nach einem herkömmlichen Hochtemperatur-Heizverfahren und nach dem herkömmlichen Anlaßverfahren behandelt. Die mechanischen Eigenschaften der so hergestellten Stahlplalten und die Walzbedingungen und Dicken sind in Tabelle 6 . aufgeführt.

Aus den in Tabelle 6 angegebenen Ergebnissen ist zu ersehen, daß, wenn das erfindungsgemäßc Verfahren entweder auf einen beruhigten oder einen halbberuhigten Stahl angewendet wird, das erfindungsgemäße Verfahren eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Stahlplatten, insbesondere der Zähfestigkeit derselben, gegenüber dem herkömmlichen Hochtemperatur-Heizverfahren und dem An laßverfahren bringt.

Von den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen ist fernei ersichtlich, daß die erfindungsgemäß erreichte Ver besserung der Zähfestigkeit im Falle einer dicker Platte mit einer Dicke von 30 bis 40 mm und auch be einer Platte mit einer Dicke von weniger als 20 mn sehr erheblich ist. Ausgangsstähle, die Vanadium Niob oder Molybdän enthalten, können nach den erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden un< ergeben dann eine Stahlplatte, die nicht nur bezüglicl der Zähfestigkeit, sondern auch gegenüber der Festig keit außergewöhnlich gut ist.

55

60

65

Tabelle 5	Probe VII	Probe VIII	Probe IX	Probe X	Probe XI
Stahlproben	(halb beruhigt)	(halb beruhigt)	(beru higt)	(beru higt)	(beru higt)

Gehalt (%)	0.18	0,15	0,16	0,08	0,14
C	0.11	0,13	0,45	0,31	0.31
Si	0.72	1.01	1.46	1.32	1.26
Mn			- .	0.08	0.06
V		0.027		0.03
Nb			0.017	0.025	0.027
Sol · Al					0.13
Mo

Tabelle

Probe Wal/verfahren Nr.

I lerstellungs bedingungen

	Aufhci/-	Nach-	I¹IiIt-	Strcck-	Charpv-
	lem-	bchami-	len-	spannung	Hber-"
	perulur	lungs-	ilicke		gangs-
		leni-			lcm-
		peratur			pcratur
	I Cl	( C)	(mm I		(Auf
Hochtemperatur	1250	740	24		treten
verfahren					von
Anlaßverfahren	930 -	Anlas	24		Brüchen!
		sen		(kg mrrrl	( C)
Erfindung	850	740	24	30.2	- 3
Hochtemperatur	1250	740	40
verfahren				24.5	-10
Anlaßverfahren	930	Anlas	40	33.5	-35
		sen		41.8	- 6
Erfindung	850	740	40
Hochtemperatur	1250	720	25	31.0	-28
verfahren				40.7	-74
Anlaßverfahren	920	Anlas	25	44.7	-42
		sen
Erfindung	830	720	25	40.9	-34
Hochlemperalur-	1250	720	40	43.6	- 98
verfahrcn				43.3	_ T]
Anlaßverfahren	920	Anlas	40
		sen
Erfindung	830	720	40
Hochtemperatur	1250	700	30
verfahren
Anlaßverfahren	920	Anlas	30
		sen
Erfindung	930	700	30
	Mechanische Eigenschaften
	Zug-
	festigkeit







	(kg mm")
Hochtemperatur	45,6
verfahren
Anlaßverfahren	44.4
Erfindung	46.2
Hochtemperatur	52,5
verfahren
Anlaßverfahren	45.1
Erfindung	49.2
Hochtemperatur	62.2
verfahren
Anlaßverfahren	59.2
irfindung	62.1
Hochtemperatur	52.6
verfahren

Mechanische higenschallen

Zug-

Streck-

Charpy-

	fesligkeil	spannung	V her
			gangs
			te m-
			peratur
			IΛ Ii Γ
			ι re I en
			\on
			Brüchen
	(kg nmr)	(kg mm'l	I Cl
An laß verfall ren	46.4	36.2	- 53
Erfindung	50.8	42.9	- S 2
Hochtemperaiur-	65.2	51.3	-28
verfahren
Anlaßverfahren	49.3	36.7	-45
hrfinduns;	60.0	49.4	-82

XI

Die Gründe, warum die Aufheiztemperatur. die Nachwaiztemperatur und das Reduklionsverhällnis in der oben angegebenen Weise gemäß der Erfindung festgelegt werden, sind die folgenden:

Wenn die Aufheiztempcralur iOOO C übersteigt. ist die Struktur der gewalzten Platte rauh und bekommt eine Duplex-Struktur. wodurch die Zähfestigkeit verschlechtert wird. Wenn die Aufheiztemperatur kleiner als 800 C ist, geht die Homogenität der Struktur und

die Qualität in dem gewalzten Produkt verloiv·-. und das Produkt bekommt die Struktur von Duplexstahl und eine große Korngröße. Bei einer Nachwalztemperatur oberhalb 740' C ergibt sich eine Verschlechterung sowohl der Festigkeit als auch der Zühiukeit. Bei

Nachwalztemperaturcn unterhalb 680 C wird /war die Festigkeil beachtlich verbessert, die Zähigkeit wird jedoch außergewöhnlich stark herab^esetzt-Aus diesem Grund ist solch eine niedriae Nachwalztemperatur nicht bevorzugt. Ein Reduktionsverhältnis von weniger als 30% wird nicht bevorzugt, weil die gewünschte Verbesserung in der Festigkeit und der Zähigkeit bei solch niedrigen Rcduklionsvcrhälinissen nicht erreicht werden kann.

Im folgenden wird die zweite Ausführunasform der

Erfindung im einzelnen beschrieben.

Die zweite Ausführungsform ist eine Weiterentwicklung des Verfahrens gemäß der ersten Ausführungsform mit dem Ziel, ein industriell durchführbares Verfahren zu schaffen, mit dem eine kontinuierliehe Massenproduktion möglich ist. Nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann der Verstärkungseffekt der Elemente für die Ausscheidungshärtung gegenüber der ersten Ausführungsform" noch erhöht werden. Die zweite Ausführunssform hat

darüber hinaus den Vorteil, daß bei Ausgangs-Slahlmaterial. das beispielsweise die in Tabelle! aufgeführten Elemente zur Ausscheidungshärtung enthält, die danach hergestellten Platten eine noch bessere Festigkeit als die Platten haben, die aus demselben Ausgangs-

material nach der ersten Ausfuhrungsform hergestellt sind. Die Gründe dafür werden im folgenden unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben.

Zur Durchführung der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird eine unten beschriebene spezielle

Wal/ausrüstung verwendet.

Bei einer herkömmlichen Walzeinrichiung ist ein Wal/werk, eine Kühlvorrichtung und eine Richtbank stromab von einem Of-n zum Aufheizen eines Stahl-

Rohblockes oder eines Stahlslückes vorgesehen, und sie sind mit einer Stahlplatten-Transportvorrichtung parallel geschaltet. Gemäß der Erfindung ist zusätzlich zu der genannten Walzstraße eine Umlauf-Nebenflußstraße stromab von dem Walzwerk vorgesehen. Auf dieser Nebenflußslraße ist ein Nachwärmeofen angeordnet, der an eine umsteuerbare Fördereinrichtung, einen Walzenlisch od. dgl. angeschlossen ist. Bei der genannten, erfindungsgemäßen Walzeinrichtung wird eine Stahlplatte, die durch ein binäres Walzwerk auf eine Zwischendicke von 30 bis 100 mm gewalzt ist, in die Nebenflußstraße übernommen, die das charakteristische Merkmal der vorliegenden Erfindung daritellt. Der Stahl wird sodann auf eine Temperatur unter 650 C durch Luftkühlung oder Besprühen mit Wasser abgekühlt und auf eine Temperatur im Bereich von 800 bis 1000⁰C in dem Nach Wärmeofen erneut erwärmt. Nach diesem wird der Stahl auf die herkömmliche Walzstraße zurückgeführt und einer zweiten Walzbehandlung unterzogen, so daß er zu der endgültigen Stahlplatte geformt wird (vierte Ausführungsform).

Erfindungsgemäß wird das Nacherwärmen nur durch Anheben der Temperatur um 200 bis 300 C erreicht. Da die Zwischendickc der Stahlplatte, die nacherwürnu werden soll, klein ist. kann der Nachliei/wirkungsgrad erheblich erhöht werden. Wenn daher ein gewöhnlicher Wärmeofen für das Nacherwärmen verwendet wird, kann der Heizwirkungsgrad um 25 bis 100% der Leistung des Wärmeofens erhöht werden.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Ausrüstung kann daher das Walzgefalle des Walzwerkes gut mit dem Wärmegefälle durch entsprechende Steuerung dieser Verfahrensschrittc synchronisiert werden. Das Walzen bei der außergewöhnlich tiefen Temperatur und das Aufheizen kann ohne Verminderung des Produktionswirkungsgrades der Walzausrüstung durchgeführt werden. Die erfindungsgemäße Ausrüstung hat noch den Vorteil, daß die Nebenflußstraße für eine andere Wärmebehandlung oder ähnliche andere Zwecke verwendet werden kann.

Mit der erfindungsgemäßen Ausrüstung ist es ferner möglich, abwechselnd gewöhnliche Stähle zu walzen und das Walzverfahrcn bei einer außergewöhnlich niedrigen Temperatur und das Aufheizen von Stählen für starke, zähfeste Stahlplaltcn durchzuführen, wobei der Unterschied zwischen dem Wirkungsgrad des Walzwerkes und dem Heizwirkungsgrad reduziert und die Abweichung in den Nachwärmebedingungen durch eine entsprechende Toleranz in dem Heizwirkungsgrad ausgeglichen werden. Besonders bei einer Walzstraße mit hohem Wirkungsgrad, die ein Vorwalzwerk und ein Nachwalzwerk aufweist, wird der Effekt der vorliegenden Erfindung wesentlich durch Anwenduns des abwechselnden Walzverfahrens erköht.

Wenn das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung der genannten Ausrüstung durchgeführt wird, kann der Stahl, der aus einem primären Wal/-werk stromauf von der Nebenflußstraße kommt, auf lern Transportweg luftgekühlt werden. Da aber die Abkühlgeschwindigkeit, beim Luftkühlen einer Stahlplatte mit einer Zwischendicke von 40 bis 100 mm fering ist. ist es notwendig, ein Kühlbett mil einer sehr großen Grundfläche vorzusehen, um den Kühlvvirkungsgrad mit dem Durchsalz der neuesien AaIzeinrichtuncen mit hohem W irkun'-'S'jrad die ein Vorwalzwerk und ein Nachwalzwerk haben, zu synchronisieren. Aus diesem Grund wird die aus dem primären Walzwerk kommende Stahlplatte durch Besprühen mit Wasser gewaltsam abgekühlt. Im allgemeinen hai eine Kühlvorrichtung mil Wasscrbesprühung eine so große Kapazität, daß eine Stahlplatte mit einer Dicke von 40 bis 50 mm von etwa 950 auf etwa 650" C in 2 bis 3 Minuten abgekühlt wird. Solch eine Vorrichtung kann an einer herkömmlichen Walzstraße den gewünschten Zweck erfüllen.

Um eine homogene Nacherwärmung zu erreichen, wird erfindungsgemäß eine Richtbank zwischen der Wassersprühvorrichtung und dem Nachwärmeofen nach Bedarf angeordnet, da es schwierig zu vermeiden ist. daß sich eine dicke Stahlplatte aufbiegt oder verzieht, wenn sie durch Besprühen mit Wasser gewaltsam abgekühlt wird. Aufgebogene und verzogene Stellen stören jedoch, wenn eine homogene Nacherwärmung erzielt werden soll. Das Nachrichten und Nivellieren wird an einer Stahlplatte mit einer Dicke von 30 bis 100 mm durchgeführt, während sie auf 500 bis 650 C gehalten wird. Daher kann zu diesem Zweck eine herkömmliche Heißrichtbank verwendet werden, die an einer herkömmlichen Walzstraße vorgesehen ist. Als Nachwärmeofen in der Nebenflußstraße kann ein Hochfrequenz- oder Niederfrequenz-Induktionsofen oder ein Gasofen verwendet werden. Ferner kann eine Vorrichtung zum Entfernen der Gußhaut nach Bedarf vor dem Walzwerk auf der Walzstraße oder der Nebenschiußstraße angeordnet werden

Die ertindungsgemäße Vorrichtung wird nun an Hand der 2'eichnungen erläutert. Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der zwei Walzwerke, d. h. ein Vorwalzwerk und ein Nachwalzwerk, vorgesehen sind. F i g. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der ein Walzwerk vorgesehen ist.

Bei dem herkömmlichen Hochtemperaturwalzen wird ein aus dem Aufheizofen 1 kommender Stahl zunächst durch ein Vorwalzwerk 2 (Fig 6) gewalzt. läuft durch eine Fördervorrichtung 3 für Stahlplattcn und wird in einem Nachwalzwerk 4 nachgewalzt, während er über die Walzstraße A läuft. Wenn das Walzen gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, wird eine Stahlplatte, die zunächst durch das Vorwalzwerk 2 vorgcwalzt ist, auf eine Temperatur unterhalb 650 C durch Besprühen mit Wasser während 2 bis 3 Minuten in der Kühlvorrichtung 5 auf der Nebenschlußstraße ß abgekühlt, läuft durch die Richtbank 6, wird auf 800 bis 1000 C nacherwärmt und wird bei einer Nachwalztemperatur von 680 bis 740⁰C durch das Nachwal/werk 4 nachgewalzt, von dem die fertige Stahlplatte zu einer Nachbehandlung 8 weiterbefördert wird.

Bei der Erfindung können zwei Walzwerke, ein Vorwalzwerk und ein Nachwalzwerk, in der in F i g. 6 gezeigten Weise angeordnet sein. Es ist abei auch möglich, das Nachwalzwerk auf der Walzstraße parallel zu dem Nachwärmeofen auf der Nebenschlußstraße vorzusehen.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung wird zui Durchführung des herkömmlichen Hochtemperatur-Walzverfahrens ein Stahlblock auf eine vorbestimmle Temperatur in dem Aufheizofen 1 aufgeheizt, wird ir dem Walzwerk 2 vorgewalzt und nachgewalzt, gelangt

über eine Fördervorrichtung 3 über die herkömmliche Walzstraße A in eine Wassersprüh-KühlvorrichtungS, wo er durch Besprühen mit Wasser abgekühlt wird, wird in der Richtbank 6 nivelliert und zur Durchführung einer Nachbehandlung weiterbefördert.

Wenn das Tiertemperatur-Walzverfahren nach der zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung durchgeführt werden soll, wird eine Stahlplatte in dem Walzwerk 2 vorgewalzt, läuft über die Fördervorrichtung 3 in die Kühlvorrichtung 5, wo sie durch Besprühen mit Wasser auf eine Temperatur unterhalb 650° C abgekühlt wird, wird in der Richtbank 6 nivelliert, in dem Nachwärmeofen 7 auf 800 bis 1000⁰C nacherwärmt, in dem Walzwerk 2 bei einer Nachwalztemperatur von 680 bis 740⁰C nachgewalzt, läuft durch die Kühlvorrichtung 5 und die Richtbank 6 und wird dann zu einer Nachbehandlung 8 weiterbefördert.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es daher möglich, abwechselnd das gewöhnliche Hochtemperatur-Walzverfahren und das Tieftemperatur-Walzverfahrcn durchzuführen, durch das eine Stahlplatte eine sehr homogene Qualität erhält und sowohl

Tabelle 7

bezüglich der Festigkeit als auch der Zähfestigkeit sehr gut wird. Es ist ferner mögiich. eine kontinuierliche Massenproduktion nach beiden Walzverfahren durchzuführen.

5 Obwohl in den Zeichnungen nui eine Nebenschlußstraße dargestellt ist, ist es erfindungsgemäß möglich, mehrere solche Nebenschlußstraßen vorzusehen.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung wird nun an Hand von Beispielen im einzelnen beschrieben.

Beispiel 4

Die in Tabelle 7 zusammengefaßten Stahlproben werden unter den in Tabelle 8 angegebenen Bedingungen nach einem herkömmlichen Tieftemperatur-

Walzverfahren mit steuerbar auf bestimmte Werte eingestellten Bedingungen, nach dem Walzverfahren bei außerordentlich tiefen Temperaturen gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung und gemäß dem Walzverfahren nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung gewalzt. Die mechanischen Eigenschaften der so hergestellten Stahlplattcn sind in Tabelle 9 aufgeführt.

Probe Nr.	Gehalt (%)	halb- beruhin-	Tabelle 8	XIV	XV	XVl	XVlI	XViII	XlX	XX
XII XIII	C 0,17 0,15	*ί 1 LJl ■ l' ^J^0 a* ** ■ m. » fc^** beruhig- ter Stahl	Walzbcdingungcn
Si 0,07 0,31	ler Stahl		0,14	0,11	0,17	0,15	0,14	0,14	0,14
Mn i,27 1,36		0,29	0,33	0,32	0.28	0,30	0,31	0,28
P 0,021 0,014	Primärer Walzvorgang	1,32	1,35	1,27	1,12	1,16	1,31	1,31
S 0,024 0,017	Materialdicke (mm)	0,018	0,011	0,014	0,024	0,018	0,015	0,015
Sol. Al 0,001 0,012	Aufheiztemperatur (⁰C)	0,019	0,014	0,014	0,022	0,015	0,015	0,016
Zusätzl.	Nachwalztemperatur ("C)	0,022	0,019	0,032	0,033	0,018	0,026	0,031
Elemente	Dicke der fertigen Platte (mm)	V	Nb	V	Ti	Zr	Nb	Ta
	Kühllemperalur ("C)	0,07	0,022	0,07	0,09	0,04	0,035	0,03
	Kühlverfah ren			Nb			Mo
Bemerkungen	Nachwalzen			0,016			0.14
\ufheiztemperatur ("C)
Verweilzeit im Ofen (min)	Zugaben
Nachwalztemperatur ("C)	V	Nb	V-Nb	Ti	Zr	Nb-Mo	Ta
Reduktionsverhältnis (%)
Dicke der fertigen Platte (mm)
Kühlverfahren	Walzverfahren
		Kontrolliertes Walzen		2. Ausführungsform			I. Alisführungsform
	der Erfindung		der Erfindung

82	82		82
1250	1250		950
720	850		700
11	22		11
	600





Zimmertemperatur			Zimme^rtempcratur
Luftkühlung	Luftkühlung		Luftkühlung

	950
	.8
	700
	50
	11






	Luftkühlung

Tabelle 9

Probe Nr. Wal/verfahren

XII Kontrollierles Walzen

1. erfindungsgemäße Ausrührungsform

2. erfindungsgemäße Ausführungsform

XIII Kontrolliertes Walzen

1. erfindungsgemäße Ausführungsform

2. erfindungsgemäße Ausführungsform

XIV Kontrolliertes Walzen

1. erfindungsgemäße Ausführungsform

2. erfindungsgemäße Ausführungsform

XV Kontrolliertes Walzen

1. erfindungsgemäße Ausführungsform

2. erfindungsgemäße Ausführungsform

XVI Kontrolliertes Walzen

1. erfindungsgemaße Ausführungsform

2. erfindungsgemaße Ausführungsform

XVII Kontrolliertes Walzen

1. erfindungsgemäße Ausführungsform

2. erfindungsgemäße Ausführungsform

XVIII Kontrolliertes Walzen

1. erfindungsgemäße Ausführungsform

2. erfindungsgemäße Ausführungsform

XIX Kontrolliertes Walzen

1. erfindungsgemäße Ausführungsform

2. erfindungsgemäße Ausführungsforrii

XX Kontrolliertes Walzen

1. erfindungsgemäße Ausführungsform

2. erfindungsgemäße Ausführungsform

Mechanische	Eigenschaften	Gesamllangen-	Charpy-Öber-
Zugfestigkeit	Slreck-	ausdehnung	gangstemperatur
	spannung	(%)	("C)
Ikp. mm²)	ikp mm²)	40.0	- 13
53,9	38,6	38,1	- 46
54,2	39,3	38,3	- 50
54,6	40,2	39,5	- 45
56,1	41,4	39,0	- 96
56.9	42,5	38,5	- 96
57,5	41,8	38,5	- 56
58.5	48,5	37,5	- 83
57,6	45,4	36.8	- 89
58,9	48.9	38,0	- 72
59,5	44.6	37,5	- 103
56.9	41.3	38,3	-110
59.3	45,5	34,5	- 69
65,5	51,8	37,0	-122
62.5	46,7	36,3	-118
63,3	49,9	31,5	- 33
62,7	51,6	33,0	- 73
56.3	44,4	33,5	- 78
59.9	46,3	37,0	- 56
56,4	43,3	36,5	- 99
53,7	40,9	37,3	-100
55,6	43,5	29,0	- 56
68,8	55.4	30,3	-119
65,0	53.4	29,5	-131
66,7	55,6	36,2	- 51
58,7	45,1	36.9	- 91
57.2	41,8	36.1	- 99
58.9	44.3

Aus den in Tabelle 9 angezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Tieftcmperatur-Zähfesligkeit der Stahlplatte durch das erfindungsgemäße Verfahren stark verbessert werden kann. Insbesondere bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist die Verbesserung dci Festigkeit durch die Ausscheidungshärter besonders groß.

Der Grund, warum die Wirkung der Ausscheidungshärter bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung größer als bei der ersten Ausführungsform der Erfindung ist. wird wie folgt erklärt:

Bei dem Tieftcmperatur-Heiz- und -Walz-Verfahren kann, da die für die Temperaturerhöhung benötigte Zeit und die Zeit, während der die Temperatur gehalten wird, während des Aufheizens vor dem Walzvorgang größer gemacht wird, die Ausscheidung und Ballung des Ausscheidungshürtungsclemcntcs wahrend der Aufheizzeil größer werden, und die Größe der Ausscheidung wächst, so daß ein Teil der Härtungswirkung der Ausschcidungshärter verlorengeht. Aus diesem Grund ist es unvermeidlich, daß die Festigkeit der Platte bei der ersten Ausführungsform der Erfindung etwa im Vergleich zu dem herkömmlichen Walzvcrfahren mil steuerbar auf bestimmte Werte eingestellten Bedingungen reduziert ist. In der /weiten Ausführungsform der Erfindung ist die Ballung des Ausscheidungshärten klein, da die für die Temperaturerhöhung notwendige Zeit und die Zeit, während der die Temperatur gehalten wird, sehr klein ist. Daher geht die Härtungswirkung des Ausscheidungshärten kaum verloren. Dieser Sachverhalt wird im folgenden Beispiel erläutert.

Beispiel 5

Die Slahlprobc XVI (Tabelle 7) wurde verwendet, und das Vorwalz.cn wurde bei einer Aufheiztemperatur von 1250 C und einer Nachwalztemperatur von 950 C durchgeführt. Die Stahlprobe wurde durch Luftkühlung auf 600 C abgekühlt. Der sekundäre WaI/-vorgang wurde bei einer Aufheiztemperatur von 900 C durchgeführt, während die Probe auf dieser Temperatur für 5. 10. 30 oder 60 Minuten gehalten wurde. Die Nachwalztcmperalur wurde auf 720 C eingestellt. und das Reduktionsverhältnis war 50"n. Sodann wurde die Probe von der Nachwalztemperatur auf Zimmertemperatur durch Luftkühlung abgekühlt. Die mechanischen Eigenschaften der so hergestellten Platten sind in Tabelle 10 gezeigt, wo die mechanischen Eigenschaften der Stahlplatte, die aus dem Probe-

flahl XV!, der durch ein herkömmliches Tieflcmperatur-Walzverfahren hergestellt ist, ebenfalls dargestellt und.

Tabelle 10	Ver	Zug	Streck	Ge-	Charpy-
Webverfahren	weil-	festig	span	samt-	rjber-
	reit	keit	nung	langcn-	gangs-
	beim			aus-	tem-
	Rich			deh-	peratur
	er war-			nung
	in cn
	(min)	(kp	(kp ^	(%)	CO
		mm")	mm")
	_.	65,5	51,8	34.5	- 69
Herkömmliches
Tieftemperatur-
Walzverfahren	10	61,2	49,5	37,5	- 9S
2. Ausführungs
form der
Erfindung	30	59,5	47.0	39.5	- 125
2. Ausführungs
form der
Erfindung	60	57.3	44.2	39.0	-108
2. Ausführungs
form der
Erfindung	5	60,7	51.3	35,2	- 100
2. Ausrührungs
form der
Erfindung

Aus den in Tabelle 10 zusammengefaßten Ergebnissen ist ersichtlich, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zähfestigkeit und Längenstreckung stark verbessert werden kann, während die Kennwerte für die Festigkeit, beispielsweise die Zugfestigkeit und die Streckspannung, auf hohen Werten gehalten werden können, wenn die Wartezeit bei dem Nachwärmc-Verfahrensschritt unter 30 Minuten, insbesondere bei 15 Minuten gehalten wird. Wenn die Wartezeit bei dem Nachwärmen länger als 30 Minuten ist, wird die Festigkeit erheblich verringert.

H e i s ρ i c I 6

Die in Tabelle 11 zusammengefaßten Slahlproben wurden getrennt nach dem herkömmlichen, genau gesteuerten Walzverlahren und nach dem Verfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung gewalzt. Die mechanischen Eigenschaften der fertigen Stähle sind in Tabelle 12 gezeigt. Das erfindungsgemäße Verfahren wurde unter folgenden Bedingungen durchgeführt:

Aufheiztemperatur beim

primären Walzen 1250 C

Nachwalztempcratur bei dem

primären Walzen 950 C

Kühltcmperatur 600 C

Aufheizlcmpcrutur bei dem

sekundären Walzen 900 C

Verweilzeit in dem Aufheiz-

Verfahrcnsschriu 10 Minuten

Nachwalztemperatur bei dem

sekundären Walzen 720 C

	Tabelle 11	c- si	Tabelle 12	-— -	Mn	V	Nh	Sol ■ Al
	Probe Nr. Gehall (%)	0,18 0,33		Webverfahren	1.24	0,15		0.044
5		0,18 0,33	Probe		1,26	0,28		0.048
	XXI	0,17 0,34	Nr.		1,26	0,10	0,014	0,042
	XXII	0,17 0,34			1,27	0,14	0,030	0,038
IO	XXlII
	XXlV
			Zug	Streck	Ge-	C'harpy
•5			festig	span	saml-	l'ber-
		Herkömmliches	keit	nung	liingcn-	gangs-
	XXl	Verfahren			aus-	lem-
		2. Ausführungs			deh-	peratur
		form			nung
		Herkömmliches	(kp ^	(kp	Cn)	I Cl
20	XXIl	Verfahren	mm²)	mm I
		2. Ausführungs-	66,6	52,9	33.5	- 16
		forrn
		Herkömmliches	62,9	50,1	37,0	- 62
25	XXlII	Verfahren
		2. Ausführungs	73,1	60.1	28.5	t 32
		form
		Herkömmliches	69.5	57,8	31.5	- 95
	XXIV	Verfahren
		2. Ausfiihrungs-	67,6	55.8	30,0	■- 41
		form
			62.2	51,5	33.5	- 105

35	69.7	57,6	29.0	+ 6

	64,2	53,7	32,5	-130

40

Wenn das erf-.ndungsgemälk Verfahren bei einem Stahl mit 0,28% Vanadium durchgeführt wird, kann eine Zugfestigkeit von etwa 70 kp/mm² durch den Ausscheidungshärtungseffekt des Vanadiums ohne Verminderung der Zähfestigkeit oder der Längendehnung erreicht werden (Tabellen 11 und 12). Mit

dem erfindungsgemäßen Verfahren können daher Stahlplattcn mit einer so hohen Festigkeit hergestellt werden, wie sie bei herkömmlichen ungetcmperten Stahlplatten nicht gegeben ist, während die Zähfestigkeit und die Duklilität auf hohen Weiten gehalten werden.

Erfindungsgemäß wird bei dem sekundären Walzen auf 800 bis 1000⁰C, vorzugsweise 800 bis 950 C. erwärmt. Wenn das Erwärmen auf eine Temperatur von weniger als 800"C erfolgt, wird die Homogenität der Walzstruktur und die Eigenschaften der fertigen Stahlplatten herabgesetzt, mit dem Ergebnis, daß die Zähfestigkeil abrupt verschlechtert wird. Wenn bei dem sekundären Walz-Verfahrensschrill auf eine Temperatur von mehr als 1000 C erwärmt wird.

bekommt die fertige Stahlplatte eine Duplexslruktur. und die Zähfestigkeit wird herabgesetzt.

Der sekundäre Walzvorgang wird bei der Erfindung mit einem Reduktionsverhältnis von nicht wenitier

»Is 30% durchgerührt. Wenn das Walzen mit einein Reduktionsverhältnis von weniger als 30% durchführt wird, so ergibt sich eine unerwünschte Verminderung der Festigkeit und der Zl^:hfestigkeit. Wenn die Nachwalztemperatur bei dem zweiten Walz-Vorgang höher als 740" C liegt, ergibt sich eine Verminderung der Festigkeit. Wenn die Nachwalzlemperatur nicht über 680⁰C liegt, ergibt sich e^:ne außergewöhnlich starke Verminderung der Zähfestiükeit. " ,o

Wenn die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Ausgangs-Stahlproben angewendet wird, die eines oder mehrere der in Tabelle 13 gezeigten Legierungselemente zur Verbesserung der Härtbarkeit zusätzlich tu den 0,06 bis 0,30% Kohlenstoff, weniger als 1,5% Silizium und 0,5 bis 4,0% Mangan enthalten, ist es möglich, ungetemperte, stark zähfeste Stahlplatten mit sehr hoher Festigkeit zu erhalten, die durch eine Zugfestigkeit von mehr als 65 kp/mm^: und einer Streckspannung von mehr als 60kp/mm- charakterisiert sind und eine außergewöhnlich gute Ticitempcratur-Zähfestigkeit haben.

Tabelle 13	F.lcmcntc	Gehalt	4,0
Mangan	1,8	3,0
Chrom	1,0	-1,0
Molybdän	0,15	0,01
Bor	0,002	-1.5
Silizium	0,9

35

Wenn ein Ausgangsstahlmaterial mit einem Ausscheidungshärter allein dem erfindungsgemüßen Verfahren unterzogen wird, ist es nicht möglich, eine hochfcsic Stahlplatte mit einer Zugfestigkeit über 70kpmm² und einer Slrcckspannung um über 60kpmm² zu erhalten (Tabelle 12). Aus (ig. 1 ist zu ersehen, daß es auch bei dem herkömmlichen Verfahren nicht möglich ist, eine ungetemperte Stahlplatte mit so hoher Festigkeit und einer Duktil-Brüchig-Ubcrgangstempcratur von weniger als —60 C zu erhallen.

Verschiedene Stahlsorten, deren Gehalt an Legierungsclementcn von 0 bis zu relativ großen Weiten lag. winden der ersten und der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens unterworfen.

wobei sich die oben angegebenen ausgezeichneten Tieflemperatur-Festigkeitswerte ergaben.

Es wurde im einzelnen geprüft, welche Festigkeit und welche Tieflemperatur-Zähfestigkeit bei Stalilplalten erreicht wurden, die aus diesen Ausgangs-Stahlproben mit einem Gehalt an Legierungselementen hergestellt wurden. Es hat sich gezeigt, daß, wenn Stähle mit einem oder mehreren in Tabelle 13 angegebenen Legierungselementen zur Verbesserung der Härtbarkeit die in Tabelle 13 angegebenen unteren Grenzen übersteigenden Mengen enthalten, nach der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung behandelt werden, es möglich ist, hochfeste Stahlplatten mit einer Zugfestigkeit über 65 kp/mm² und einer Sireckspannung über 60 kp mm² ohne Verminderung der Tieftemperatur-Zähfestigkeit zu erzeugen. Die oberen in Tabelle 13 angegebenen Grenzen für diese Lcgierungselemente sind hauptsächlich durch wirtschaftliche Gesichtspunkte und aus Gründen der Schweißbarkeit des Stahl-Endproduktes bestimmt. Wenn d'cse Legierungselcmente insbesondere in großen Mengen enthalten sind, sind die ökonomischen Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber dem herkömmlichen Temper- und Anlaßverfahren zur Herstellung von getemperten, hochzähfesten Slahlplatlen nicht so erheblich.

Bei herkömmlichen walzstahlähnlichen, hochfesten Stahlplalten ändert sich mit wachsendem Gehalt an Legierungselementen die mikroskopische Struktur von der Ferritstruktur und Perlitstruktur zu der Bainilstruktur mit dem Ergebnis, daß eine Verminderung der Zähfestigkeit nicht vermieden werden kann. Wenn Stähle, die die in Tabelle 13 angegebenen Legicrungselementc in verhältnismäßig hohen Mengen enthalten, nach der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung behandelt werden, wird eine sehr feine Ferrit- und Perlitstruktur direkt in eine Struktur umgewandelt, die aus feinem Ferrit und Quasi-Perlit und -Martcnsit zusammengesetzt ist. """■

Eine höhere Bainitstruktur tritt überhaupt niehl auf. Bei der Erfindung tritt daher keine übergangsstruktur, die einen schlechten Einfluß auf die Zähfestigkeit hat, beispielsweise höherer Bainit, nicht in der Slahlstruktur auf, sondern Ferrit wird direkt in Marlensit umgewandelt, welches eine Struktur ist, die bis zu einem gewissen Grad spontan in einen Zustand übergeht, der dem durch Anlassen erreichten ähnlich ist. Aus diesem Grund, weil die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Ferritstruktur sehr fein ist, ergibt sich keine Verminderung der Zähfestigkeit.

Die Herstellung solcher hochfester Stahlplatten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun an Hand von Beispielen im einzelnen erläutert.

Beispiel

Jede Slahlprobe wurde in eine Platte von 30 mm Dicke, 150 mm Breite und 230 mm Länge geformt und auf 920°C während 30 Minuten aufgeheizt. Sodann wurde die Probe in 5 Durchgängen mit einem kleinen Probe-Walzwerk bei einer Nachwalztemperatur von 700⁰C auf eine Platte von 11mm Dicke, 150 mm Breite und 600 mm Länge gewalzt. Die mechanischen Eigenschaften in der Walzrichtung jeder der so hergestellten Platten sind in Tabelle 15 zusammengefaßt. Die einzelnen Walzdurchgängc wurden gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt.

Getrennt davon wurde jede der in Tabelle 14 aufgeführten Stahlproben in eine Piaitc von 82 mm Dicke, 100 mm Breite und 100 mm Länge geformt und bei 1250"C während 20 Minuten erwärmt. Dann wurde die Probe einem primären Walzvorgang bei einer Nachwalzlempcmtur von 900 bis 1000 C in einem kleinen Probe-Walzwerk auf eine Platte von 22 mm Dicke, 100 mm Breite und 330 mm Länüc

22

gewalzt. Sodann wurde die Platte auf eine Temperatur unter 650'C, vorzugsweise 550 bis 600' C, während 30 Sekunden durch Besprühen mit Wasser abgekühlt, worauf die Platte in einen Nachwärmeofen eingeführt und während 30 Minuten auf 900" C gehalten wurde. Danach wurde sie in einem sekundären Walzvorgang bei einer Nachwalztemperatur von 700C in 4 Durchgängen gewalzt, so daß eine gewalzte Platte von 11mm Dicke, 100 mm Breite und 700 mm Länge gebildet wurde. Nach dem sekundären Walzvorgang wurde mit Luft abgekühlt. Die mechanischen Eigenschaften der so hergestellten Slahlplatten in Walzrichtung sind in Fig. 16 gezeigt. Die Durchgänge werden gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt.

Dieselben Stähle wurden dem primären Walzvorgang unter denselben Bedingungen wie oben unterworfen, bis die Dicke 24 mm betrug. Danach wurden sie durch Luftkühlung auf 800"C abgekühlt Wenn die Temperatur so groß war wie die Walztemperatur bei dem obengenannten sekundären Wal/ Vorgang, wurde bei einer Nachwalztemperatur vor C gewalzt, um die Dicke auf 11 mm zu reduzieren Die mechanischen Eigenschaften der auf diese Weist hergestellten Verglcichs-Stahlplatlen von 11 mm Dicki durch das genannte Walzverfahren mit steuerbar au

ίο bestimmte Werte eingestellten Bedingungen, wöbe das Erwärmen nur einmal durchgeführt wurde, sine in Tabelle 17 gezeigt.

In den Tabellen 15, 16 und 17 sind die Werte dei Sireckspannung, die durch das Zeichen »x« markier sind, für die Elastizitätsgrenze angegeben, weil di< Messung der Streckspannung nicht möglich ist.

Tabelle 14

Probe Nr.	Zugaben	einfacher C-Stahl	Mo	Gehalt	si r	Vl η	P	S Cr	Mo	V	Nb	B Sol ■ Λ
		V	Mo-V	C
Vergleichsstahlproben	Stahl mit Legierungselementen	Mo-V		0.35	.43	0,017	0,015	—			0.028
XXV	XXVII	Mo-Nb	0,21	0,30	.34	0,14	0,015		0,06		0.033
XXVI	XXVIII	Mo-B-V-Nb	0,15
XXIX	Cr-V		0.33	.39	0,015	0,015 -	0,30		— _	0.031
XXX	Mn-V-Nb	0,21	0,31	,39	0,015	0,015 --	0,16	0,07		0.032
XXXI	Si-V	0,15	0,32	,38	0,016	0,015 -	0,62	0,06	—	0,029
XXXII	0,15	0,31	.30	0.012	0,019 -	0,32		0,026	0.014
XXXHl	0,12	0.34	,35	0,011	0,018 —	0,16	0,09	0,020	0.003 0.032
XXXIV	0,08	0,35	.39	0,016	0,020 1,99	—	0,06	..—	0.031
0,15	0,41 .	2,26	0,012	0,015 —	—	0,06	0,05	0.032
0,17	0,95	.31	0.017	0.020	—	0,08		0.033
0,20

Tabelle 15

(1. Ausführungsform der Erfindung)

Probe Nr.

Stahlsorte bzw.
Zugabe

Zugfestigkeit Slreck-

spannung

(kp mm²) (kp mnrl

Gesamtlängen- Obergangsausdehnung temperatur

<%) CCY)

Beim Aufschlag
absorbierte Energie

(kpm)

0⁰C -60 C

einfacher C-Stahl 56.7

42.3

35

XXVI	V	54,8	46.7	36
XXVII	Mo	82.2	62.P	24
XXVIII	Mo-V	67.7	54,6	28
XXIX	Mo-V	103.9	72.1"	23
XXX	Mo-Nb	71.3	62.5	28
XXXI	Mo-B-V-Nb	73.1	53.2'	29
XXXII	Cr-V	93.6	70.2"	22
XXXIII	Mn-V-Nb	96.3	67.3"	23
XXXIV	SiV	70.5	56.8	28
¹1 rherL'.in	üstemncratur. bei der beim	Aufschl.iij	Lncrmc absorbiert wird

- 52

- 80

- 42

- 90

- 82
-137

- 91

- 98

- 68

- 77

24,3
22,1
157
15.7
10,9
15,3
11,4
8,3
7.7
13.5

8.3 20.6

3,3 13.8

8,9 12.2 10.8

5.3 11.8

Tabelle 16

(2. Ausführungsform der Erfindung)

l'rohe Nr. Stahlsorte Ivw. Zugfestigkeit

Zugaben

(kp nmrI

XXV einfacher C-Stahl 59,1

XXVI V 57,3

XXVII Mo 75,0

XXVIII Mo-V 70,1

XXIX Mo-V 108,6

XXX Mo-Nb 91,4

XXXI Mo-B-V-Nb 82,9

XXXII Cr-V 98,1

XXXIII Mn-V-Nb 89,3

XXXIV Si-V 71,2

ty

"WVl V LJt

) tJbergangslemperalur, bei der beim Aufsehlag Energie ι

Streckspannung

(kp nmr!

42.6 49,8 54,9 ^y 58,8^K 76,5" 75,2" 60,7" 70,3" 66,4^X 58,8 absorbiert wird.

Gesamtlangenausilehnung

36,0
34,0
24,0
27,0
20,0
22,5
23,5
20,5
20,5
29,5

nbcrgangstcmperatur

I C)¹I

- 50

- 90

- 44 -111 -157 -124 -145 -140

- 80

- 81

Beim Aufsclil	ag
absorbierte H	nergie
(kpml
0 C	-W) C
16,9	4,5
21,6	12,4
6,5	4.0
14,2	9.7
5,5	4,9
6,5	6,3
8,1	7,4
7,5	6,2
6.4	4,9
12.0	10,4

Tabelle 17

(Herkömmliches kontrolliertes Walzverfahren)

Probe Nr.

Stahlsorte bzw.
Zugabe

Zugfestigkeit Streckspannung

(kp mnr)

(kp'mm I Gesamtlangen- Ubergangsausdehnung temperatur

Beim Aufschlag absorbierte Energie

(kpm) OC

-60 C

XXV

XXVI

XXVII

XXVIII

XXlX

XXX

XXXI

XXXII

XXXIII

XXXIV

einfacher C-Stahl 58,7 42.0

V 61,8 50,3

Mo 76,5 55,1*

Mo-V 67,5 48,8*

Mo-V 82.8 58,9'

Mo-Nb 84,7 63.1*

M₀-B-V-Nb 80.6 54,4*

_Cr-V 109,5 87,2'

Mn-V-Nb 91,4 55,4'

Si-V 67,9 51.7

M tibergangstempera.ur. bei der be,m Aufprall Energie absorbiert w.rd.

Aus den in den Tabellen 15. 16 ™d »7 zusammengefaßten Ergebnissen ist ersichtlich, daß bei jedem Auseangs-Stahlmaterial eine ^außerg^e.r^hnJ!^C _r ^h _fqK Zähfestiekeit mit dem erfindungsgemaßen Verfahren erzielt werden kann. Insbesondere bei Stahlen mit einer Zugfestigkeit von 60kp mm' und mehr wird bei dem herkömmlichen Verfahren entweder die Übergangstemperatur erhöht oder die beim^Aufschlag absorbierte Energie beim Anstieg der Fest gke t erheblich reduziert, und d,e Zähfestigkeit wirdauße gewöhnlich stark erniedrigt. Bei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeiteten Stahlen diese. An wird die Übergangstemperatur kaum geand.r und die be,m Aufschlag absorbierte Energie nur gtrmgfligie erniedrig und zwar auf e,n Maß^ das de _ *5 Verhinderung'der Duktihtai entspricht d.e s,ch aut Grund der Erhöhung der Fesligkeil natürlich ergeben soll Is ,st daher ersichtlich, daß emc walzslahl-36,0
27,0
21,0
27,0
21,0
20.0
20.0
19,0
23.0
38,5

-44 -48 -14 -28 + 4 -20 + 7 -42 -20 -35

15,3

20,0 6.8

11,0 3.4 3,9 2.2 7,2 3,9

19.7

4,3 1,4 1,4 1,2 1,0 1,1 0,9 0.8 0.6 1.8

ähnliche, hochfeste Stahlplatte, die nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, eine genugenc hohe Zähfestigkeit hat.

Im Beispiel 7 wurden die Auswirkungen der Erfin dung insbesondere bei einer Stahlplatte mit eine Dicke von 11 mm erläutert. Auch im Falle voi Stahlplatten mit größerer Dicke ist das erfindungs gemäße Verfahren vorteilhafter als das herkömmlich* Temper- oder Anlaß-Verfahren, da die mechanischei Eigenschaften der Platten mit wachsender Platten dicke nicht wie bei dem herkömmlichen Temper oder Anlaßverfahren erheblich verschlechtert werder Daher können Stahlplatten mit einer Dicke von 3i oder 40 mm und mit ausgezeichneter Festigkeit um Zähfestigkeit mit dem erfindungsgemaßen Verfahre: lediglich dadurch erreicht werden, daß die Zugab an Leeiop'ngselementen in gewissen Grenzen erhöh wird

Es ist jedoch aus den Ergebnissen der Tabellen 15 und 16 zu ersehen, daß die hochfeste Stahlplatte, die nach dem crfindungsgcmälJen Verfahren hergestellt »st. etwas schlechter bezüglich der Diiktilität im Vergleich zu der herkömmlichen getemperten Stahlplatte od. dgl. ist. Dieser Nachteil kann jedoch dadurch überwunden werden, daß die walzstahlähnliche. erfindungsgemäße Stahlplatte einer Temperung bei 500 bis f>50 C während 20 Minuten bis 2 Stunden in herkömmlicher Weise wie bei dem bekannten Abschrecken und Tempern unterworfen wird. Die Diiktilität, die durch die Gesamtlängenausdchnung und die beim Aufschlag absorbierte Energie gekennzeichnet ist, kann bis auf ein Maß verbessert weiden, das mit den herkömmlichen abgeschreckten und getemperten Stalllen vergleichbar ist, obwohl die Zugfestigkeit geringfügig vermindert ist (dritte Ausführungsform). Ls hat sich gezeigt, daß es möglich ist, Stahlplatten mit ausgezeichneter Festigkeit, Zugfestigkeit und Duklilität herzustellen, wenn die nach der Erfindung hergestellte, walzslahlähnliche Platte getempert wird.

Der Grund, warum bei der Erfindung die Temperatur für das Tempern auf 500 bis 650" C und die Temperzeit auf 20 Minuten bis 2 Stunden begrenzt ist, sind folgende:

Das Tempern wird zur Wiederherstellung der Duktilität in dem gewalzten Stahl durchgeführt. Wenn das Tempern bei einer Temperatur unterhalb 500' C durchgeführt wird, ist die Wiederherstellung der Duktilität nicht ausreichend. Wenn die Temper-Temperatur 650⁰C übersteigt, wird die Festigkeit vermindert. Wenn kürzer als 20 Minuten getempert wird, wird die Duktilität nur in ungenügendem Maße wieder hergestellt. Wenn die Temperzeit 2 Stunden übersteigt, wird durch diese Verlängerung der Temper-

Tabelle 18

zeit eine besondere Wirkung erzielt. Daher wird au wirtschaftlichen Gesichtspunkten die Temperzeit nich über 2 Stunden ausgedehnt.

Beispiel 8

hin Stahl der folgenden Zusammensetzung wurdi durch Schmelzen in einem lOO-kp-Hochfrequenz schmelzofen hergestellt und als Stahlprobe XXX\ in diesem Beispiel verwendet.

Anlcilc der Probe XXXV

Kohlenstoff 0 K₁

Silizium 0^1

Mangan 1"^

Vanadium q0_(i

Molybdän ' ' ' 030

Sol Aluminium 0.030

Der Probestahl wurde in eine Platte von 58 mm Uickc. 82 mm Breite und 140 mm Länge tieformt. Sodann wurde er auf 900 C während 30 Minuten erwärmt und bei einer Nachwalztemperatur von /UU L und mit einem Reduktionsverhältnis von 81% gewalzt, so daß eine Stahlplatte mit einer Dicke von M mm gebildet wurde. Danach wurde die Platte auf Zimmertemperatur abgekühlt. Die mechanischen tigcnscnaftcn der walzstahlähnlichen Platte in WaIznchtung sind in Tabelle 18 uczeitit.

Dann wurde die walzstahlähnhche Stahlplatte nach dem Lultkuhlen während einer Stunde auf 500, 600 oder630 Cgehalten. Diemechanischen Eigenschaften >n Walznchtung der auf diese Weise _Eetempcrtcn Stahlplatte sind ebenfalls in Tabelle 18 nezeim

Tcmper-Bedingungen

Zugfestigkeit Sireckspannuni:

Oesiimt-

la'ngen-

aiisdehnuni;

(kp mm-1 (kp mnri

Ungetemperte walzstahlähnliche Platte 85.3

I Std. tempern bei 500 C und luftgekühlt 72,9

I Std. tempern bei 600 C und luftgekühlt 69,9

1 Std. tempern bei 650 C und luftgekühlt 65,5

Aus den in Tabelle 18 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, daß ein Stahl mit einem Gehalt von €,30% Molybdän nach der ersten Ausführungsform der Erfindung gewalzt wurde. Die Walzplatte wird dann bei 500 bis 650 C getempert. Dadurch kann eine hochzähfeste Stahlplatte mit ausgezeichneter Duktilität hergestellt werden, die durch eine Zugfestigkeit von mehr als 65kpmm². eine Streckspannung von mehr als 60 kp mm², eine Brüchig-Duktil-Öbergangstemperatur von weniger als —60 C". einer Gesamtlängenausdehnung von mehr als 26" _n und einer beim Aufschlag absorbierten Energie bei 0 C von mehr als 14kpm gekennzeichnet ist.

Bei hoch/ugfesten Stählen werden häufig andere als die erwähnten Eigenschaften, beispielsweise Korro-

58.0	22.0
63.3	26,0
64,7	27,5
60.7	30,5

t^bcrgungs- temperatur. bei der Brüche auftreten	Beim Aufschi absorbierte 1:	at! nergic
I C)	I k ρ m I
	O C	60
-153	10,1	8.1
-157	14.8	12.6
-142	16.2	12.8
-142	17.9	12.8

cc Ι™?"^tan,^di8^kcit- Wetterbeständigkeit und Widcr-Standsfähigkeit gegenüber Seekorrosion, verlangt, hs wurden bereits Stähle entwickelt, die Tür solche Verwendungszwecke bestimmt sind, wo beispielsweise nocn/ahfeste, korrosionsbeständige Stähle, wetter-

< „ ifSf ,^{Stähle und Stähle} mit einer hohen Widerte sumdsfiihigkcit gegen Seekorrosion hcnölist werden, im a !gemeinen geht man davon aus. daß diese Widerstandse.genschaflen durch Zugabe von einem oder mehnren der Elemente Nicke! (0.2 bis 2.0%). Chrom ts Hen, η- ³^⁰?'' kupfer (0.2 bis 1.0%) _lind anderen SW r^{hCbllCh VCTh}«*ert werden können. Wenn

•VJnk mit diesen /ugaheelementcn zur Verbesserung £^Kormsi«ins-WiderstandslahiakeiI. der Witterungs- und der Seel.orrosmni-f^,;„L...,t ^_n Ver-

28

fahren gemäß der ersten und der /weiten Ausluhrungsform der Erfindung unterworfen werden, können Stahlplatten hergestellt werden, die bezüglich dieser Festigkcitscigenschaften außergewöhnlich gut sind und gleichzeitig die ausgezeichnete Festigkeit und Tieftempcralur-Zähfestigkcit behalten, d.h..weder die Festigkeit noch die Zähfestigkeit lassen in irgendeiner Weise nach. Dies wird an I land des folgenden Beispiels erläutert.

Beispiel 9

Bei diesem Beispiel wurden die Stahlprobcn XXXVl bis XXXlX verwendet, die in Tabelle 19 zusammengefaßt sind. Jede Stahlprobe wurde in eine Platte von 82 mm Dicke, 100 mm Breite und 260 mm Länge geformt. Sodann wurde sie bei einer Temperatur von 1250 C während 20 Minuten erwärmt und bei 900 C naehgewalzi. um eine Platte mit einer Dicke von 30 mm herzustellen. Die auf diese Weise einem primären Walzvorgang unterworfene Platte wurde auf eine Temperatur unterhalb 650' C während einer Zeitdauer von 60 Sekunden durch Besprühen mit Wasser abgekühlt und sofort auf 900"C während 20 Minuten naeherwärml. Danach wurde sie einem sekundären Walzvorgang bei einer Nachwalztemperatur von 700 C in 6 Durchgängen unterworfen, um eine Walzplatte mit 11 mm Dicke, 100 mm Breite und 650 mm Länge zu erhallen. Die auf diese Weise hergestellte Platte wurde luftgekühlt. Die mechanischen Eigenschaften in Walzrichtung jeder der auf diese Weisi hergestellten Platten sind in Tabelle 20 gezeigt.

Aus den Ergebnissen in Tabelle 20 ist ersichtlich daß die erlindungsgcmäß hergestellten Stahlplattei eine außergewöhnlich gute Festigkeit und Zähfestig keil unabhängig von der Zugabe von Elemente] aufweisen, die die Korrosionsbeständigkeil, tue Witte rungsbeständigkeit und die Beständigkeit gegen See korrosion, beispielsweise Nickel, Chrom und Kupfei

ίο verbessern.

Tabelle 19

Chemische Zu- Probe Nr. summcnselzunu
in Gewichts- ' XXXV! XXXVII XXXVIIl XXXIX prozeni

Kohlenstoff 0.16 Silizium

Mangan

Phosphor

Schwefel

Molybdän

Vanadium

Kupfer

Nickel

Chrom

0.26

1,35

0,016

0.014

0.06

0.04

0.30

0.35

0.41

0.14

0,33

1,32

0.014

0,014

0,13

0,06

0,28

0,13

0,28

1,22

0,017

0,018

0,12

0,04

1,03

0.15

0.29

1,22

0.012

0.014

0,31

0.05

0.55

Tabelle 20	Zugubc-	Zugfestigkeit	Streck-	Gesamtkingcn-	Γ-'bergangs-	Beim Aufschlag	absorbierte
Probe Nr.	Elemenl		spannung	ausdehming	tempcratur	Energie
		(kp'mnrl	Ikp mnrl	<%)	( Cl	(kpml
						bei 0 C	bei -60 C
	Cu, Ni, Cr	63.0	51,8	34,0	-92	20,2	17.3
XXXVl	Cu	69,7	58.1	28.2	-88	14.1	11.5
XXXVIl			Elastizit!	Eisgrenze
	Cr	68,3	50.3	27,2	-77	15,5	10.0
XXXVlIl	Ni	84,3	66.2	21,0	-99	9,8	7,8
XXXIX			Elastizit;	Itsgrenze
			Hierzu 4	Blatt Zeichnungen

Claims

Palentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung starker, zähfester Stahlplatten durch Warmwalzen des Stahlmaterials und Nachwalzen auf die gewünschte Dicke in einem Temperaturbereich unter 740° C. d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Stahlmatcrial auf eine Temperatur im Bereich von 800 bis 1000^c C erwärmt und wie bekannt mit einem Reduktionsgrad von mindestens 30% gewalzt sowie bei einer Nachwaiztcmperatur im Bereich von 680 bis 740° C nachgewalzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Erwärmung auf 800 bis 1000⁰C und dem anschließenden Nachwalzen das Stahlmaterial wie bekannt auf eine Temperatur oberhalb 1000"C erwärmt und auf eine geeignete Dicke gewalzt wird, anschließend der Walzvorgang unterbrochen und der Stahl in bekannter Weise auf eine Temperatur unterhalb 650 C abgekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2« dadurch gekennzeichnet, daß die nachgewalzte Platte bei einer Temperatur im Bereich von 500 bis 650 C während 20 Minuten bis 2 Stunden getempert wird.

4. Verwendung eines Stahls bei dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den Gehalt von 0,06 bis 0,30% Kohlenstoff, weniger als 1,5% Silizium und 0,5 bis 4,0% Mangan und im übrigen im wesentlichen Eisen.

5. Verwendung eines Stahls bei einem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den Gehalt von 0,06 bis 0,30% Kohlenstoff, weniger als 1,5% Silizium, 0,5 bis 4,0% Mangan, wahlweise und oder 0,02 bis 0,30% Vanadium, 0,05 bis 1,0% · Molybdän, 0,005 bis 0.20% Niob, 0,03 bis 0,20% Titan. 0,02 bis 0,20% Zirkonium und 0,01 bis 0,10% Tantal und im übrigen Eisen.

6. Verwendungeines Stahls bei einem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den Gehalt von 0,06 bis 0,30% Kohlenstoff, weniger als 1,5% Silizium, 0,5 bis 4,0% Mangan, wahlweise und oder 0,2 bis 3,0% Chrom und 0,002 bis 0.01 % Bor und im übrigen Eisen.

7. Verwendung eines Stahls bei einem Verfahren nach Anspruch I oder 2, gekennzeichnet durch den Gehalt von 0,06 bis 0,30% Kohlenstoff, weniger als 1.5% Silizium, 0,5 bis 4.0% Mangan, wahlweise und oder 0,2 bis 1,0% Kupfer, 0,2 bis 2,0% Nickel und 0,2 bis 3.0% Chrom und im übrigen Eisen.

S. Verwendung eines Stahls bei einem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. gekennzeichnet durch den Gehalt von 0,06 bis 0,30% Kohlenstoff, weniger als 1,5Vo Silizium. 0.5 bis 4,0% Mangan, wahlweise und oder 0,02 bis 3.0% Vanadium. 0.05 bis 1.0% Molybdän, 0,005 bis 0.20% Niob. 0.03 bis 0.20% Titan. 0,02 bis 0,20% Zirkonium und 0,01 bis 0,10% Tantal, zusammen mit wahlweise und oder 0.2 bis 3,0% Chrom und 0,002 bis 0,1% Bor als zusätzliche Elemente und im übrigen Eisen.

9. Verwendung eines Stahls bei einem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den Gehalt von 0,0t> bis 0,30% Kohlenstoff, weniger als 1,5% Silizium, 0,5 bis 4.0% Mangan, wahlweise und/oder 0,02 bis 3,0% Vanadium, 0.05 bis 1,0% Molybdän, 0,005 bis 0,20",, Niob. 0,03 bis 0,20% Titan, 0,02 bis 0,20% Zirkonium und 0,01 bis 0.10% Tantal zusammen mil wahlweise und oder 0.2 bis 1.0% Kupfer, 0.2 bis 2.0% Nickel und 0,2 bis 3.0% Chrom als zusätzliche Elemente, und im übrigen Eisen.

10. Verwendung eines Stahls bei einem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den Gehalt von 0,06 bis 0.30" i» Kohlenstoff, weniger als 1.5% Silizium, 0,5 bis 4,0% Mangan, wahlweise und oder 0,2 bis 3.0",0 Chrom und 0.002 bis 0.1 % Bor. zusammen mit wahlweise und oder 0.1' bis 1,0% Kupfer und 0,2 bis 2,0% Nickel als Zusatzclemente und im übrigen Eisen.

11. Verwendung eines Stahls bei einem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. gekennzeichnet durch den Gehalt von 0,06 bis 0,30% Kohlenstoff, weniger als 1.5% Silizium, 0,5 bis 4,0% Mangan, wahlweise und oder 0,02 bis 3,0% Vanadium. 0,05 bis 1,0% Molybdän, 0,005 bis 0,20"„ Niob, 0,03 bis 0.20% Titan. 0,02 bis 0,2% Zirkonium und 0,01 bis 0,10% Tantal, zusammen mit wahlweise und oder 0,2 bis 3,0% Chrom und 0.002 bis 0.1% Bor als Zusalzelemenle, wahlweise und oder 0,2 bis 1,0% Kupfer und 0,2 bis 2,0% Nickel als weitere Zusatzelemcnte und im übrigen Eisen.

12. Walzanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung starker, zähfester Stahlplatten, mit einem Wärmeofen, einem Walzwerk und einer Produktionsstralk", wobei der Wärmeofen, das Walzwerk und die Produktionsstraße parallel geschaltet sind, gekennzeichnet durch eine bekannte Umlauf-Nebenschlußstraße mit einem Nachwärmeofcn.