DE2204454A1 - - Google Patents

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DE2204454A1
DE2204454A1 DE19722204454 DE2204454A DE2204454A1 DE 2204454 A1 DE2204454 A1 DE 2204454A1 DE 19722204454 DE19722204454 DE 19722204454 DE 2204454 A DE2204454 A DE 2204454A DE 2204454 A1 DE2204454 A1 DE 2204454A1
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21D8/0273Final recrystallisation annealing

Description

Ü3S MGINEERS AIiD CONSDLTAlNTS, INC.
600 Grant Street, Pittsburgh, Pennsylvania, USA
Legierungsstahl für alfcerungobeständege Walzprodukte und Herstellungs- sowie Bearbeitungsverfahren dazu
Walzprodukte, wie z.B. Blech, Bandeisen oder Weißblech werden in den meisten Fällen aus Barren unberuhigten Stahls' hergestellt. Unberuhigter Stahl wird wegen seiner überragenden Oberflächenqualität und wegen ssiner guten Duktilität bevorzugt. In der Praxis werden die Rohblöcke unberuhigten Stahls dadurch hergestellt, daß ein Stahl mit· niedrigem Kohlenstoffgehalt in eine Form gegossen wird, ohne ihm vorher den Sauerstoff zu entziehen. Sinkt die Temperatur in der Form, so sinkt ebenfalls die Sauerstofflöslichkeit. Der jetzt ungelöste freie Sauerstoff reagiert mit dom gelösten Kohlenstoff und entwickelt sehr heftig Kohlenmonoxid. Diese heftige Gasentwicklung, auch »Kragenbildung" genannt, bewirkt, daß die Schmelze zu einem Barren erstarrt, der sich durch eine hohe Dichte, durch eine dichte Oberfläche, durch eine ausnehmend saubere Erscheinungsform und durchwegs gute Duktilität auszeichnet.
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Unberuhigter Stahl hat jedoch für einige Anwenaungsfälle einen schwerwiegenden Nachteil: aus diesem Stahl hergestellte Walzprodukte sind in hohem Maße anfällig für die Stauchalterung. Das versteht sich dahingehend, daß ausgewalzter Temper-Stahl bei längerer Lagerung auch bei Zimmertemperatur plötzlich einen Anstieg von Härte zeigt, während im gleichen Maße die Duktilität abnimmt. Dies ist vor allem auf das Wandern der Stickstoffatome zu den Störstellen zurückzuführen, wobei die Störstellen durch gelöste Atone festgehalten werden. Für jene Fälle, wo eine-längere Lagerung oder eine starke Kaltverformung zu erwarten ist, kann man einen nicht-alternden Stahl dadurch herstellen, inde-r; man dem Stahl vor dem Vergießen mit Hilfe von Aluminium und/oder mit Titan den Sauerstoff entzieht.
Die Stahllegierungen, die bisher für die Produktion von unberuhigtem Stahl, von alterungsbeständigem oder nichtalternden Stahls bei der Blechherstellung verwendet wurden, eignen sich nicht für kontinuierliche Gießverfahren. Die oben schon erwähnte plötzliche Gasentwicklung, die beim Vergießen von unberuhigtem Stahl für die Güte und Qualität des Barrens wichtig ist, ist beim kontinuierlichen Stranggußverfahren äußerst schädlich. Tritt bei einem kontinuierlichen Gießverfahren eine Gasentwicklung in der Schmelze ein, die länger als eine Minute dauert, so verursacht sie im Gußblock Lunker und Hohlräume, da das Gas anders als bei der herkömmlichen Gußform nicht die Chance hat, aus dem kontinierlich gegossenen Strang zu entweichen. Andererseits bildet sich beim kontinuierlichen Gießen von mit Aluminium reduzierten Stahl helle Schlacke aus Aluminiumoxid, die sich
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in der Gießform vornehmlich an der Oberfläche des geschmolzenen Metalls ansammelt. Teile dieser Schlacke geraten nicht nur in das Innere des Gußblocks, ergeben somit ein "schmutzigeres" Produkt, sie neigen auch dazu, sich an der Gießoberfläche zu konzentrieren. Das aber ist für eine hohe Oberflächenqualität äußerst abträglich, die gerade für die meisten flachen Walzprodukte sehr wichtig ist. Es ist deshalb wirtschaftlich gesehen von äußerst großer Bedeutung, bei dem kontinuierlichen Vergießen von Brammen, die in der weiteren Bearbeitung dünn ausgewalzt werden, Stahllegierungen zu verwenden, die möglichst wenig oder überhaupt keine Gasentwicklung in der Schmelze verursachen und gleichzeitig keine Oxidschlacke hervorrufen, die den Guß verschmutzt. Es ist also erwünscht, daß ein sauberer duktiler Guß hergestellt wird, der hohe Oberflächenqualitäten, aufweist.
In der US-Patentschrift 3 412 781 wird ein neues Verfahren für das kontinuierliche Gießen beschrieben, das einerseits einen hohen Durchsatz und andererseits Hochqualitätsbrammen verspricht, die für die v/eitere Verarbeitung zu · Blechen geeignet sein soll. Das Wesen dieser Erfindung liegt in der Tatsache, daß kontinuierlich gegossene Brammen hergestellt werden können, die die Qualitäten von unberuhigtem Stahl aufweisen. Die dabei benützte Stahllegierung hat folgende Zusammensetzung: 0,01 - 0,08% Kohlenstoff, 0,20-0,60% Mangan, 0,02 - 0,08% Silizium, bis zu 0,015% Aluminium, der Rest Eisen und etwaige Verunreinigungen. Die kontinuier-
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lich vergossene Bramme weist die gleichen Eigenschaften auf wie ein unberuhigter Stahl mit hoher Qualität. Obwohl die obenerwähnte Erfindung die Probleme gelöst hat, die dadurch auftraten, daß man statt Guß-Barren aus unberuhigtem Stahl kontinuierlich gegossene Brammen herstellen wollte, sind die dadurch hergestellten Produkte, genauso wie die herkömmlich vergossenen Barren aus unberuhigtem Stahl, in hohem HaBe anfällig für das Altern. Obwohl vielfach versucht wurde, Legierungen oder Verfahren zu entwickeln, die es erlauben, einen Ersatz für den in Barren gegossenen nicht-alternden Stahl kontinuierlich zu vergießen, konnte keine der Bemühungen voll das gesteckte Ziel erreichen, ausgenommen man verwendete spezielle Gußdüsen und Flußmittel. Die Verwendung ausreichender Mengen der bekannten Reduktionsmittel, wie z.B. Aluminium, Titan, Zirkon und anderer zum Erzielen von nicht-alternden Produkten, hat jeweils Schlackenprobleme mit sich gebracht. Das Ergebnis war ein schmutzigeres Produkt, das eine schlechte Oberflächenqualität aufwies. Bisher stand kein nicht-alternder Stahl zur Verfügung, der sich bei annehmbarer Qualität für das kontinuierliche Vergießen eignete, und der sich hinterher für dünne Walzprodukte, wie z.B. Bleche, verwenden ließ.
Die Erfindung bezweckt vor allem die Schaffung einer Stahllegierung, die zum Herstellen von nicht-alterndem oder alterungsbeständigem Stahl kontinuierlich vergossen werden kann und für die weitere Verarbeitung zu dünnen flachen Walzprodukten außerordentlich gute Qualitäten aufweist.
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Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zugrunde, eine neuartige, sowohl kontinuierlich vergießbare als auch zum Herstellen von dünnen Hochqualitäts-Walzprodukten weiterverarbeitbare Stahllegierung zu schaffen, die insbesondere zuerst kontinuierlich vergossen werden kann und sich danach für die Herstellung eines nichtalternden oder.alterrungsbeständigen Hochqualitäts-Walzstahls weiterverarbeiten läßt, wobei die Oberflächenqualität derjenigen eines konventionell hergestellten unberuhigten Stahls entsprechen soll. Weiterhin soll mit der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines nicht-alteraden bzw. besonders alterungsbeständigen HochqualitätS-Tiefziehblech-Stahls au-s kontinuierlich vergossenen Brammen geschaffen werden.
Bei einem Stahl der angegebenen Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß er zur Erzielung einer verbesserten Alterungsbeständigkeit weniger als 0,01% Bor, aber doch genügend viel davon enthält, um bei einem Sauerstoffgehalt von mehr als etwa 150 ppm ein Bor-Stickstoff-Verhältnis von 1,4:1 bis 2,5:1 oder bei einem Sauerstoffgehalt von weniger als etwa 150 ppm ein Bor-Stickstoff-Verhältnis von 1,0:1 bis 2,5:1 zu gewährleisten, und daß der Rest Eisen ist.
Insbesondere sieht die Erfindung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung vor, daß bei einem Sauerstoffgehalt von mehr als 150 ppm soviel Bor hinzugefügt wird, daß ein Bor-Stickstoff-Verhältnis von 1,4:1 bis 2,0:1 oder wenn der Sauerstoffgehalt kleiner ist als 15O ppm, daß ein Bor-Stickstoff -Verhältnis von 1,0:1 bis au 1,4:1 besteht, daß der Stahl in Form einer für das Warmwalzen brauchbaren Bramme
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gegossen und/oder geformt wird, daß die Bramme wieder erhitzt und bis auf Blechstärke warmgewalzt wird, daß das warmgewalzte Blech bei einer Temperatur von über 600 C aufgerollt wird und daß der warmgewalzte Stahl gemäß herkömmlichen Walz-Verfahren gebeizt, kaltgewalzt und ausgeglüht bzw. vergütet wird.
Gemäß der Erfindung wird mithin nicht nur die Zusammensetzung des Stahls besonders das sehr wichtige Gleichgewicht zwischen Bor, Stickstoff, einer strengen Kontrolle unterworfen, auch für die Endbearbeitungstemperatur beim Warmwalzen für die Aufwickeltemperatur und für Walztemperatur sind genaue Grenzen gesteckt, vorausgesetzt, daß der Stahl zu Walzprodukten weiterverarbeitet wird.
Es liegt im Wesen der Erfindung, daß die Zusammensetzung der Stahlschmelze bestimmt und so eingestellt wird, daß man eine Legierung erhält, die genau der in der US-Patentschrift 3 4-12 781 beschriebenen entspricht, d.h. sie muß 0,01 bis 0,08% Kohlenstoff, 0,20 bis 0,60% Mangan, 0,03 bis 0,08% Silizium und bis zu 0,015% Aluminium aufweisen» .Wie in der vorerwähnten Patentschrift schon ausgeführt wurde, garantiert diese Zusammensetzung eine Stahlschmelze, mit deren Hilfe Brammen im kontinuierlichen Gießverfahren hergestellt werden können. Die so hergestellten Brammen weisen
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gute mechanische Eigenschaften auf und sind speziell zum Auswalzen für Blech gut geeignet. Dieses Blech ist durchwegs vergleichbar mit dem Blech, das früher aus Barren unberuhigten Stahls hergestellt wurde. Wie eingangs schon ausgeführt wurde/ ist unberuhigter Stahl jedoch sehr anfällig für das Altern, so daß daraus hergestelltes Blech nicht für längeres Lagern geeignet ist. Die vorliegende Erfindung löst das Alterungsproblem des Stahls dadurch, daß die Zusammensetzung der Schmelze hinsichtlich des Gehalts an Bor sehr sorgfältig reguliert wird. Man achtet darauf, daß der Borgehalt 0,01% nicht übersteigt. Darüberhinaus muß der Borgehalt noch 1,4- bis 2,5fach so groß sein ^M der Stickstoffgehabt bei einem herkömmlichen nicht-entgasten Stahl, gemeint ist das GewichtsveJhältnis. Handelt es sich andererseits um einen Stahl, der entgast wurde und weniger als 150 ppm Sauerstoff enthält, dann muß das Gewichtsverhältnis Bor-Stickstoff zwischen 1 bis 1,4- : 1. liegen.
Zusätzlich zu den oben erwähnten Maßnahmen für die Regulierung und Kontrolle der ZusammenGetzung des Stahls ist die Herstellung eines optimalen nicht-alternden oder alterungsbe-Btändigen Blechs weiterhin abhängig von der sorgfältig abgestimmten Ausführung des Warmwalzens, dem die kontinuierlich vergossene Bramme unterzogen wird. Die kontinuierlich vergossenen Brammen, die die obenerwähnte Zusammensetzung haben, müssen speziell für das Warmwalzen auf eine Temperatur zwischen 1150° und 1250 0C erhitzt werden. Das V/armwalzen geschieht auf *herkömmliche Art und Weise. Um den Stahl nichtalternd oder alterungsbeständig zu machen, ist es wichtig, bei dem Warmwalzen die Endbearbeitung bei einer höheren Temperatur als 820 C', vorzugsweise zwischen 8'!^ und 900 C durch-
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zufuhren. Der warmgewalzte Stahl soll bei einer Temperatur aufgewickelt werden, die über 600 0C und vorzugsweise zwischen 625 und 675 0G liegt. Danach kann der Stahl gebeizt werden und gemäß herkömmlicher Walzverfahren kaltgewalzt werden.
Betrachtet man sich den Stahl hinsichtlich der Zusammensetzung der Legierungsbestandteile und hinsichtlich der Abweichungen der Grenzen etwas näher, so muß bemerkt werden, daß der Kohlenstoffgehalt in der Schmelze nicht weniger als 0,01% und vorzugsweise sogar nicht weniger als 0,03% betragen sollte, da sonst der Sauerstoffgehalt des Stahls für kontinuierliche Gießverfahren zu hoch sein würde. Darüberhinaus würde die Lebensdauer der Auskleidung des Stahlofens drastisch verkürzt werden, wenn der Stahlgehalt , der Schmelze unter 0,01% sinkt. Andererseits sollte der-Kohlenstoffgehalt 0,08% nicht überschreiten, um bei dem Endprodukt,dam Blech, eine genügend große Duktilität sicherzustellen.
Die oben angegebenen Bereiche für Mangan- und Siliziumin dem geschmolzenen Stahl werden bevorzugt wegen der dabei hervorgerufenen synergistischen Wirkung gefordert, die eine "Nädelloch-Porosität" (Bläschen-Defekt) T>ei einem Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von Ö,ÖT"bis 0,08%' sicher unterbindet,
Darüberhinaus kann der
Sauerstoffgehalt des Stahls besser berechnet und kontrolliert werden, wenn der Mangangehalt über 0,02% liegt. Der Gehalt
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von säurelöslichem Aluminium in dem Stahl soll vorzugsweise nicht mehr als 0,015% betragen. Ist der Gehalt größer, so entstehen leicht große Mengen von nicht-metallischen Aluminiumoxideinschlüssen. Die Gegenwart von Aluminium oxid in großen. Mengen ist auch speziell deswegen unerwünscht, weil Metalloxideinschlüsse mit großen Mengen von Aluminiunioxid eher dazu neigen, beim Absenken des Gußstranges entlang den Wänden der Form gebaute .Agglomerate' zu bilden,, als glasartige Schichten. Diese geballten Agglomerate· sind sehr schwer durch das unterhalb der Form, aufgesprühte'Kühlwasser zu entfernen und verderben ziemlich große Stücke der Oberfläche des gegossenen Stranges, so daß ein intensives Überarbeiten der Bramme notwendig wird. Sie können ebenfalls an dem unregelmäßigen Auskühlen in der Form schuld sein und vergrößern deshalb die Gefahr des Auseinanderbrechens des Stranges während des Gießvorganges.
Wie schon erwähnt wurde, liegt ein Merkmal der Erfindung darin, daß die Borzusätze sehr sorgfältig kontrolliert werden, um die unangenehme Eigenschaft des Alterns des Stahls größtenteils zu reduzieren und auf ein Minimum zu beschränken. Es war bisher schon in der Praxis bekannt, daß bei dem herkömmlichen Formgußstahl Borzusätze hinzugefügt werden können, um die Alterungsbeständigkeit zu verbessern. Zu diesem Zweck waren Borzusätze im Bereiche von'0,02 bis 0,05% typisch. Es wurde '.jedoch herausgefunden, daß ein Borgehalt von mehr als 0,01%, speziell bei kontinuierlich vergossenem Stahl und späterem Walzen zu Blech, das Stahlblech zu hart geraten läßt. Es ist dann meist für das Kaltverformen, wie z.B. das Pressen oder Tiefziehen ungeeignet. Um deshalb bei diesem Stahl eine
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ungewollte zu große Härte zu vermeiden, darf der Borgehalt des Stahls nicht über 0,01% liegen. Es genügt jedoch nicht, den vorgeschriebenen Gehalt des Bors im Bereich von 0,01 bis 0,010% einfach aufzuaddieren oder zu berechnen, es ist darüberhinaus notwendig, den Borgehalt des Stahls sehr sorgfältig in Hinsicht auf den Stickstoffgehalt und zu einem gewissen Ausmaß in Hinsicht auf den Sauerstoffgehalt zu kontrollieren. Anders ist es in diesem Falle nicht möglich, die Probleme der Alterung zu beherrschen, d.h. die Alterungsbeständigkeit zu erreichen. Bei den oben beschriebenen herkömmlichen nicht-entgasten Stählen, die einen Sauerstoffgehalt von mehr als 150 p2->m haben, muß der Borgehalt 1,4 bis 2,5fach so, groß sein wie der Stickstoffgehalt. Borzusätze, die unterhalb des geforderten Mindeßt-Verhältnisses von 1,4:1 liegen, sogar Verhältnisse von 1,3si werden, wenn überhaupt, nur sehr geringe Verbesserungen der Alterungsbeständigkeit bringen. Verhältnisse von 1 ,'4:1 oder größer haben dagegen eine erhebliche verbesserte Alterungsbeständigkeit zur Folge.Bas MLndest-Verhältnis von 1,4:1 ist in der Tat "kritisch". Das andere Ende des Bereichs, Verhältnisse also über jener Grenze von 2,5:1,haben in Hinsicht der » Alterungsbeständigkeit keine nachteiligen Folgen. Es können deshalb vergleichbare Alterungs-Eigenschaften auch mit einem Bor-Stickstoff-Verhältnis von über 2,5:1 erreicht werden. Nichtsdestotrotz wurde eine obere Grenze des Bor-Stickstoffverhältnissea von 2,5:1 willkürlich gewählt, da ein großer · Gehalt an Bor, z.B. mehr als das 2,5fache des Stickstoffgehalts bei einem normalen Stickstoffgehalt im Bereich von 0,03 bis 0,05% das hergestellte Stahlblech zu hart werden läßt. Das hat jedoch entschiedene Nachteile bei der Verformbarkeit des Bleches. Hält sich jedoch das Bor-Stickstoff-Verhältnis*
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innerhalb des mehr bevorzugten Bereiches von 1,4 bis 2,0:1, so weist der hergestellte Stahl eine gleich gute oder bessere Duktilität auf als andere herkömmliche vergleichbare Stähle.
Wurde der Stahl auf einen Sauerstoffgehalt von weniger als 150 ppm entgast, stellte sich heraus, daß das Hindestvei— hältnis Bor-Stickstoff von 1,4:1 nicht langer anzuwenden war. Verhältnisse von unter 1,4:1, in unserem Falle ungefähr 1 bis 1,4:1, sind gleichermaßen wirksam bei der Erhöhung der Alterungsbeständigkeit. Bei solchen entgasten Stählen sind sogar Bor-Stickstoffverhältnisse von über 1,4:1 nachteilig und schädlich, da sie eine verhältnismäßig grtSßere Härte hervorrufen als die oben erwähnten Verhältnisse. Für entgaste Stähle, oder Stähle mit einem Sauerstoffgehalt von weniger als 15O ppm, soll das Bor-Stickstoffgewichtsverhältnis ddshalb von 1,0 bis 1,4:1 betragen. Bei einem Bor-Stickstoffverhältnis von weniger ale 1:1 wird die Alterungsbeständigkeit in erheblich geringerem Umfang gesteigert, während bei einem größeren Verhältnis als 1,4:1 die Duktilität des Produktes im Verhältnis abnimmt.
Die Stahlschmelze für das vorliegende Verfahren kann in jedem üblichen Stahlofen, wie z.B. in einem Ofen für das basische Sauerstoffverfahren (BOP), in einem offenen Feuerraum oder in einem elektrischen Ofen hergestellt werden. Die Schmelze eines Ofens für das basische Sauerstoffverfahren, der gewöhnlich für die Herstellung des Stahls für das vorliegende Verfahren benützt wird, hat üblicherweise folgende Zusammensetzung:
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C O,03-,06%
Si </ ,02%
Mn 0,1-0,25%
O 600-900 ppm
S ^ ,02%
P s 0,015%
Das normale Verfahren, das üblicherweise bei einem basiscten Sauerstoffofen zur Herstellung eines Stahls mit niedrigem Kohlenstoffgehalt benützt wurde, kann unverändert übernommen werden. Trotzdem ist es häufig vorteilhaft, das Verfahren dahingehend zu ändern, daß dem Ofen genügend Mangan zugesetzt wird, um einen Mangangehalt von mindestens 0,1% in der Schmelze zu erreichen. Es ist wichtig, daß der Mängangehalt in der Schmelze mindestens 0,1% beträgt, wenn der Schwefelgehalt des dem Ofen zugeführten Eisens im normalen Bereich von ungefähr 0,025% bis 0,050% liegt. Dadurch wird erreicht, daß der Schwefelgehalt in der Schmelze klein gehalten wird und nicht über den noch annehmbaren Gehalt von 0,02% steigt. Einen Rest-Mangangehalt von über 0,1% erreicht man durch Hinzufügen von Manganerz zu der Ofenfüllung, oder durch Hinzufügen von flüssigem Metall (Eisen aus dem Hochofen), das genügend Mangan enthält, um den Rest Mangangehalt auf mindestens 0,1% zu heben. 'Man zieht allerdings das Manganerz vor, da ein hochprozentig manganjialtiges flüssiges Metall gewöhnlich soviel Phosphor enthält, daß die annehmbaren und zulässigen Grenzen für Phosphor beimjVergießen von Stahl überschritten v/erden. Mit Hilfe des Manganerzes jedoch erreicht man den gewünschten Bestran^ar ^lnlt ir der
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Schmelze ohne einen exzessiv hohen Phosphoranteil. Es ist gleichgültig, ob man ein hochprozentiges oder niederprozentiges Manganerz verwendet. Es muß im Verhältnis zu dem Gesamtgewicht der Ofenfüllung mindestens etwa 0,1% des Manganerzes hinzugefügt werden. Im allgemeinen sind größere Mengen notwendig, da ein großer Teil des Mangans in der Schlacke verloren geht.
Die Temperatur im Ofen wird vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1575 und- 1650 0C gehalten. Temperaturen über 1650 C sind zu vermeiden, da sie die Auskleidung des Ofens beschleunigt zerstören. Die Folge davon ist, daß in der Schmelze große Mengen von feuerfester Oxidschlacke anzutreffen sind.
Es ist unmöglich, eine Ofenschmelze herzustellen, die gemäß herkömmlicher Verfahren die gewünschte Zusammensetzung für die Verwendung bei "einem kontinuierlichen Gießverfahren besitzt. Das im Gleichgewicht stehende Verhältnis zwischen .Kohlenstoff und Silizium bei gewöhnlichen Ofentemperaturen erfordern entweder, daß der Kohlenstoffgehalt über der an?· nehmbaren Grenze von 0,08% oder daß der Siliziumgehalt unter der minimalen Grenze von 0,03% liegt. Es ist notwendig, eine Ofenschmelze herzustellen, die den gewünschten Kohlenstoffgehalt (der in der Stahlschmelze nicht zufriedenstellend reduziert werden kann, nachdem sie aus dem Ofen ohne Vakuum-Entgasen geschöpft wordßn vrar) besitzt, und dann Silizium hinzuzufügen, um bei Bedarfsfalle den Siliziumgehalt auf
s das gewünschte liiveau au heben. Es ist ebenfalls wichtig, Mangan hinzuzufügen, um ebenfalls den Gehalt auf das gewünschte Niveau zu heben, um somit den Erfordernissen und
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Zielen dieser Erfindung gerecht zu werden. Ein Großteil des Mangangehalts des geschmolzenen Stahls, der in die Form eingebracht wurde, wird erst nach dem Ausschöpfen aus der Ofenschmelze hinzugefügt, da es unpraktisch und unwirtschaftlich ist, einen basischen Sauerstoffofen schon von vorneherein mit genügend Mangan zu beschicken, um den gewünschten Mangangehalt zu erreichen. Die Unwirtschaftlichkeit liegt darin, daß ein Großteil des Mangans in der Schlacke des Ofens verloren geht,-
Mangan kann der Gießpfanne in Form von Siliziummangan, hoch- oder mittel-kohlenstoffhaltigen Ferromangan oder elektrolytischem Mangan zugeführt werden. Durch das Einbringen von Siliziummangan wird auch die Menge an Silizium hinzugefügt, die notwendig ist, um die Stahlzusammensetzung auf den gewünschten Siliziumgehalt von 0,03 "bis 0,08% zu bringen- üblicherweise werden ungefähr 2,72 bis 4,5 kg/t von Siliziummangan und ungefähr 0,9" bis 1,8 kg/t von mittlerem kohlenstoffhaltigem Ferromangan hinzugefügt, um die notwendige Menge an Mangan und Silizium in der Schmelze sicherzustellen. Statt des mittleren kohlenstoffhaltigen Mangans, kann can auch Ferromangan mit einen hohen Kohlenstoffanteil oder elektrolytisches Mangan hinzufügen. Oft ist der Bedarf an Ferromangan mit hohem Kohlenstoffanteil geringer als der Bedarf an mittlerem kohlenstoffhaltigem Ferromangan; in den HKiJGten Fällen liegt er bei ungefähr 0}^5 bis 0,9 kg/t.
Das Siliziummangan und das Ferromang&n können bequem <]or Schmelze zugefügt werden, während die Gießpfanne mit der in, .Jtnhlofen gewonnenen Schmelze gefüllt wird, .Das bette
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Resultat erzielt man, wenn man das Siliziummangan der Gieß-.pfanne zugibt, wenn diese erst bis zu einem Drittel gefüllt ist.*
Zusätzlich zu Mangan und Silizium ist es oft wünschenswert, kleine Mengen von Aluminium der Gießpfanne beizugeben, um damit die charakteristischen Eigenschaften der nichtmetallischen Einschlüsse zu verbessern, d.h. das Konditionieren der gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellten und kontinuierlich vergossenen Brammen auf ein Mindestmaß zu .beschränken. In dieser Hinsicht wurde herausgefunden, daß die Zugabe von 0,4 bis 0,2 kg/t von Aluminium:.in die Gießpfanne die Probleme der Einschlüsse in erstarrten Brammen vereinfacht.
Das Bor wird vorzugsweise erst dann zugegeben, wenn alle anderen Zusätze schon in der richtigen Art und Weise der Schmelze zugefügt worden sind. Noch besser ist es, das Bor nach'dem Aluminium. zuzugeben und zwar erst, wenn das Aluminium in Lesung gegangen ist. Um jedoch zu verhindern, daß das Bor im Stahl aufsteigt und die Schlacke berührt, dadurch oxydiert wird und seine Wirksamkeit verliert, muß es jedoch wieder früh genug zugegeben werden. Es steht einem frei, welche Art von Bor man verwendet, sei es Ferrobor, Calziumbori<V, Siliziummanganborid oder sei es ähnliches. Ist der Stahl nicht entgast worden, oder einer Vakuumbehandlung unterzogen worden, so daß sein normaler Sauerstoffgehalt über 150 ppm liegt, dann sollte, wie oben schon erklärt, die Borzugabe so groß sein, daß ein Bor-Stickstoff-Gewichtsverhältnis von 1,4 bis 2,5:1 und vorzugsweise von 1,4 bis 2;O:1 besteht. Andererseits, ist der Stahl entgast worden oder einer Vakuumbehandlung unterzogen worden,' so daß der Sauerstoffgehalt unter 150 ppm liegt, dann sollte das For erst nach dem Entgasen zugegeben werden und
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ES'πτ· so viel, daß ein Bor-Stickctoff-Gewichtsverhältcis von ungefähr 1,0 bis 1,4:1 herrscht.
Nachdem die Zusammensetzung der Stahlschmelze in eben beschriebener Art und Weise zusammengestellt wurde, wird der Stahl in eine nach oben offene, röhrenförmige, wassergekühlte Stranggußform gegossen. Die Erstarrung des Stahls findet 3r:ierhalb der Form statt. Der Gußstrang, der erst an der Oberfläche erstarrt ist, in der Mitte jedoch noch flüssig ist, wird nach unten aus der Form herausgezogen. Die gänzliche Erstarrung des Strangs wird mit Hilfe von unterhalb der Form aufgesprühten Wasser erreicht, so wie es in der Praxis üblich ist.
Ist die Bramme für das Warmwalzen in der geeigneten Weise konditioniert, wenn solches Konditionieren überhaupt f notwendig ist, so wird sie gemäß herkömmlichem Verfahren auf die Warmwalztemperatur von 1150 0C bis 1250 0C erhitzt. Danach wird die Bramme.gemäß herkömmlichem Verfahren warmgewalzt. Die Endbearbeitungstemperatur liegt natürlich innerhalb des austenitischen Bereiches, in unserem Falle über 8200G und vorzugsweise in dem Bereich von 845 bis 900 0C. ■ Um gemäß dieser Erfindung die Altersbeständigkeit zu erreichen, ist es wichtig, daß. der warmgewalzte Stahl bei einer Temperatur von höher als 600 0G, vorzugsweise in dem Bereich zwischen 625 und 675 °G aufgerollt wird. Obwohl der Grund für diese Bereichsgrenzen nicht klar zu erkennen ist, so zeigen doch die Endprodukte, die bei Temperaturen von unter 600 0C aufgerollt wurden, nur eine sehr stark verminderte Alterungsbeständigkeit.
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"Nach dem obenbeschriebenen Warmwalzen und Aufwickeln steht es frei, den Stahl zu beizen und ihn auf herkömmliche Art und Weise kalt^zumwälzen. Der Stahl kann z.B. entweder mit einer HCl oder HpSO2, Säurelösung gebeizt werden und dann kalfc um 50 bis 75% in der Stärke reduziert werden. Wickelt man das Blech in üblicher Weise eng auf und glüht man die gesamte Rolle bzw. das gesamte Paket 20 Stunden lang bei einer Temperatur von 675 bis 6900C, wie es typisch ist für hochwertige kaltgerollte Tiefziehbleche, so zeigen sich zufriedenstellende Ergebnisse. Wir haben jedoch die Er-* fahrung gemacht, daß bei einem Glühen des kaltgewalzten Bleches mit einer größeren Temperatur als ungefähr 710 0C für längere Zeit der Stahl einigen Stickstoff aus dem verwendeten Glühgas, vornehmlich HNX-Gas aufnimmt. Das hat natürlich für die Alterungsbeständigkeit des Stahls dann nach-? teilige Folgen, wenn soviel Stickstoff ausgenommen wird, -daß das oben beschriebene, bevorzugte Bor-Stickstoff-Gleichgewicht gestört wird. Verwendet man deshalb während des Glühens ein.·■::. stickstoffhaltiges Gasgemisch, wie es z.B. HNX darstellt, so soll das kaltgewalzte Blech vorzugsweise bei Temperaturen unterhalb von 710 0C geglüht werden. Nach dem* Ausglühen sollte das Kaltgewalzte Blech in üblicher Art und Weise nach-bzw. dressiergewalzt werden.
Das so gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte kaltgewalzte Blechprodukt hat die gleichen, wenn noch nicht noch bessere, mechanische Eigenschaften wie jene alterungsbeständigen Bleche, die auf herkömmliche Weise mittels Stahl-
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barren hergestellt wurden. Von größter Bedeutung ist die Tatsache, daß diese verbesserten Ergebnisse in der Tat viel b'e'sser reproduzierbar sind, als dies bei den herkömmlichen Verfahren der Fall ist. Genau gesagt, kann die einfache Alterung, durch die Verringerung der Elastizität die in Bereich der Streckgrenze zum Ausdruck konint, reproduzierbar um für mindestens 120 Tage verzögert werden. Stauchalterungswerte können im Bereich von O bis 10% beliebig reproduziert werden. Darüberhinaus.kann die Alterungsbeständigkeit so weit ausgebaut werden, daß praktisch keine Alterung mehr stattfindet, d.h. es ergaben sich Stauch^alterungs-Werte von 0 bis ungefähr 2%. Voraussetzung ist, daß die Warmwalz-Endbearbeitungö-Temperatur im Bereich von 845 bis 900 0C unci die Aufrolltemperatur .im Bereich von 625 bis 675 0O liegt.
Obwohl ursprünglich beabsichtigt war, einen altemmgsbeständigen Stahl für kontinuierliche Gießverfahren zu entwickeln, stellte sich später heraus, daß die Erfindung gleichermaßen für in Barren vergossene Stähle anwendbar ist. Die Erfindung hat deshalb den weiteren Vorzug, einen alterungsbeständigen Stahl sowohl für kontinuierliche Gießverfahren bzw. Stranggußverfahren und herkömmlichen Barrengußverfahren zur Verfügung zu stellen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
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-19-
Um die Experimente innerhalb des Eereichs der Erfindung zu veranschaulichen, wurden drei J6-t-Schmelzen gemäß dem basischen Sauerstoffverfahren (BOP) vorbereitet* Die jeweilige Zusammensetzung ist aus Tabelle I zu entnehmen. Bor wurde in Form von Perrobor zugefügt, und zwar wurde in die erste Schmelze 0^0Q47<Bor/Stickstoff = 2) in die zweite Schmelze Ο',ΟΌ8%(Β/Ν = 2,5), und in die dritte Schmelze Ö,006%(B/N = 1,5) eingebracht.
Diese drei Schmelzen wurden dann im Strangguß zu 19 cm dicken und 69 'cm 'breiten Brammen vergossen. Die Brammen wurden dann auf in der Praxis herkömmliche Methode zu kaltgewalzten und ausgeglühten Blechen weiterverarbeitet. Die Endbearbeitung beim Warmwalzen wurde ungefähr bei einer Temperatur von 887 bis 895 0G durchgeführt, die Temperatur beim Aufrollen lag etwa um 630 bis 645 0C. Der Blechanfang, die Kitte des Bleches und der Endteil des Bleches wurden daraufhin auf die Stauch- bzw. Reckalterung und auf das Fließverhältnis hin untersucht. Bei der Stauch- bzw. Reckalterungsprobe wurden die Bleche 12% gedehnt, bei einer Temperatur von 99 C gehärtet und dann wieder entlastet*. Die Zunahme der Streck- bzw. der Fließspannung in Prozent als Folge der Stauch- bzw. der Reckalterung (Stauchalterungeindex) wurde dann gerechnet. Für die Feststellung des Fließverhältnisses R-r wurden die Proben der Bleche vor der maximalen Dehnungsbelastung und hinterher sorgfältig vermessen. Das Fließverhältnis Rt (oder das Fließverhältnis in der Iängsrichtung) wurde dann in üblicher Art und Weise als das Verhältnis der echten Breitenveränderung zur echten Dickenveränderung errechnet. In der Tabelle I sind sowohl die Ergebnisse dieser Untersuchungen und Prüfungen als
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auch die Zusammensetzung der Schmelzen angegeben. Zusätzlich wurden noch 18 Schmelzen, die kein Bor enthalten, genauso aufbereitet verarbeitet und geprüft. Die hierfür typischen Ergebnisse sind in der Tabelle I unten aufgeführt. Die durch diese Erfindung erfolgte Verbesserung des ötauch- bzw. Reckalterungsindex geht ganz klar daraus hervor.
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ο •»J co
Tabelle I
Zusammensetzung, Stauch- bzw. Reckalterungs-Oharakteristik und Ry-Werte für · 3 Schmelzen, die gemäß dieser Erfindung behandelt wurden, im Vergleich zu den typischen Ergebnissen, für 18 Schmelzen,, die auf herkömmliche Weise bearbeitet wurden
•ORT der Ent-Schmelnähme der Pro- ■ ze ben beim Blech _C -Mn
Zusammensetzung in %
Si
1A Anfang
Mitte
Ende
13 Anfang
Kitte
Ende
2A Anfang
Mitte
Ende
2B Anfang
IiLx te
Lh de
3A Anfang
Kitte
Ende
3B Anfang
Mitte
Ende
Bor behandelte Schmelzen
Stauchbzw. Reckalte rung sindex +
in %
Fließverhält nis Rt
0,046 0,34- 0,048 0,005 0,011 0,0042 0,002 0,8 0,0039 0,002 1,2 0,0039 0,002 1,2
0,042 0,35 0,046 0,38 0,049 0,38 0,046 0,45 0,046 0,45
0,054 0,007 0,044 0,00? 0,045 0,006 0,009
0,016 *
0,010
0,0042
0,0041
0,0039
0,0084
0,0075
0,0083
0,0080
0,0070
0,0076
0,002 0,0 0,003 1,8 0,002 8,0
0,002
0,003 0,5 0,003
0,001 2,8 0,003 0,5 0,001 4,0
0,040 0,007 0,008 Q,0060 0,004 0,0
0,040 0,006 0,007
0,0062 0,004 1,8 0,0064 0.004 0,6 0,0060 0,004 1,9
1,09 1,09 1,14
1,14 1,11 1,22
1,04
0,98 1,03 1,00
1,00
1,06
1,13 1,12
ÜVpische Werte für nicht mit Bor behandelte Schmelzen (Fortsetzung Tab. .1)
'·. b ver-Schnelschieber, den
0.050 0,56 0,026 ++ 0T046 0,47 0,052 0,005 N.A. ++ 17
0,00§
1.10
* losbarer Anteil des Aluminiums *"" Ce cant an teil des Aluminiums
+ Testergebnisse von Proben, die in VaIz-
richtung orientiert sind
++ nicht bestimmt
ro ro ο
220AA5A
Aus der Tabelle I ist deutlich, zu ersehen, daß die Bor enthaltenden Schmelzen eine echt verbesserte Alterungsbeständigkeit aufweisen. Bei einigen ist diese so sehr verbessert, daß sie gleichsam als nicht alternd betrachtet werden können. Wie gleichzeitig aus der Tabelle I ersehen werden kann, bewirkt das erfindungsgemäße Verfahren in Hinsicht auf die Verformbarkeit des Stahls keine grundlegenden Nachteile. Die gemessenen Werte für .das Fließverhältnis R, sind dafür der Beweis. "
Ein weiterer Beweis für die Alterungsbeständigkeit bzw. für das Hicht-altern eines richtig behandelten, Bor enthaltenden speziellen Strangguß-Stahls, (wobei, wie aus Tabelle I ersichtlich ist, die Werte für den Alterungsindex zwischen 0 und 8% liegen) ist in Tabelle II gegeben. Der Tabelle liegt ein Versuch zugrunde, bei dem zwei der drei Bor behandelten Stähle hinsichtlich der Zugfestigkeitseigenschaf ten untersucht wurden, und zwar einmal kurz nach dem Dressier- bzw. Nachwalzen und einmal nach einer ungefähr" . 2 1/2 Jahre lang dauernden Lagerung bei Raumtemperatur. Die Zugfestigkeit war bei beiden Fällen die gleiche. Aus diesen Ergebnissen ist zu erkennen, daß keine der Eigenschaften verschlechtert wurden und daß sich der Streckpunkt bzw. die Streckgrenze keineswegs dahingehend verändert hat, daß daraus Anzeichen einer Stauchalterung ersehen werden könnten.
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Tabelle II
Wirkung des Zeitalterns auf die mechanischen Eigenschaften von dressier- bzw; nachgewalzten Blechprodukten aus Bor
behandelten und im Strangguß verarbeiteten Stahl ___
Streckgrenze Zugfestig-p Dehnung in % Streckpunkts-Schmelze kp/cm^ * keit kp/cm (Bruch-) dehnung in % (2-Zoll-Proben)
Tent Ergebnisse, gemessen kurz nach dem Dressierwalzen
S 1A 1718' . 3132: 41,0 0
to 1B 1690 5118 40,0 0
*- 3A 1942: 3357 58,5 0 ι
^ 3B 17>25. 3230 40,0 0 >o
ο ^
^ Testergebnisse· 2 1/2 -Jahre später ι
» ΊΑ 1541 3062 42,5 '" 0
1B 1606. ' 5041 42,0 0
3-;- 1928, 3314 40,2 .0
5B 1816 : 3258 40,0 0
• bei bleibender Dehnung von 0,2%
' · ft
-25-
Bei einem anderen Test wurden acht zusätzliche nicht-vakuum behandelte 36 t wiegende und nach dem basischen Sauerstoffverfahren hergestellte Schmelzen verschiedenen Reduktionsverfahren unterzogen. Diesen Schmelzen wurden Bor in Form von JTerrobor oder Kalziumboride beigefügt. Die Größe der Beimengungen lagen zum Teil innerhalb, zum Teil außerhalb dieser Erfindung. Alle acht Schmelzen wurden im Stranggußverfahren hergestellt und wurden genauso behandelt und geprüft wie das für die ersten drei Schmelzen beschrieben wurde. Die Ergebnisse der Prüfung sind in Tabelle III dargestellt.
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ro 4
098 5
6
u> 7
*«* 8
O
■··> 10
00 11
Tabelle III Borhaltig Stranggußstahle (Industriegemäß hergestellt)
E/E- Alte-Schmel-Art und Weise der Reduktion * Zusammensetzung +% Verhält- rangs-
ze B N η is index,/
ursprüngliche Schmelzen
2,64 SiMn, 0,62 Al, 0,48 FeB 0,0059/0,0041 0,002/0,003 1^/1,9 0,0/8,0
2,76 SiMn, 0,67 FeMn, 0,63 Al, 0,98 FeB 0,0070/0,0075 0,002/0,003 2,4/3,8 0,5/2,8
2,8/ SiMn, 1,90FeMn, 0,63 Al, 0,73 FeB 0,0060/0,0064 0,004 1,5/1,6 0,5/1,9
zusätzliche Schmelzen
3,21 SiMn,0,68 FeMn, 0,75 Al, 0,18 CaB 0,0015/0,0014 0,003 0,5 16,2
4,16 SiMn,1,01FeMn , 0,77 Al ++ 0,0042 0,006 0,7 15,0
4,15 3iMn,Q,78 FeMn, 0,79 Al, 0,2? CaB 0,0027 0,004 0,7 14,1
4,23 SiMn,0,78 Al, 0,9OFeB (13% B) 0,0053 0,005 1,0 9,8
3,53 SiMn,0.39 FeMn, 0,8OAl, 0,81 FeB(13%3)O,0050/0,0065 0,002/0,003 1,6/2,7 0,4/8,8 4.02 SiMn, 0,27 FeMn, 0,82 Al,
0,27 Fe3 (18% 3), 0,12 CaB 0,0031 0,004 0,8 20,4
0,6 FeMn, 3,3 SiMn, 0,9 Al, 0,65 FeB 0,0051 0TC02 2,5 10,2
Mn, 0,6 FeSi, 0,9 Al, 0,75 FeB 0,0056 .. 0,002 2,8 2,2
* Zugaben in kg/t
++ Grc-Γ,α der Borzugabe unbekannt
+ Analysen zufällig herausgegriffener Blechstücke
:n Ϊ5
K) ro ο
cn
220U54
-27-
In der Tabelle IV sind die Ergebnisse eines Versucherdargelegt, bei dem die Schmelze ITr. 7 auf Zeitalterung.^erscheinungen bei Raumtemperatur untersucht wurde. Aus dem Alterungsindex von 9*8 ist zu ersehen, daß der Stahl in der Tat beim Altern verzögert wurde. Nach 120 Tagen war noch keine Veränderung bzw. Abnahme der Streckpunktsdehnung zu erkennen; erst nachdem 180 Tage vergangen waren, konnte man eine solche in der Größenordnung von 0,35% messen. Nach einem herkömmlichen unberuhigten Stahl liegt dieser Wert nach 180 Tagen bei ungefähr 2%.
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Tabelle IV
Wirkung des Zeitalterns auf die mechanischen Eigenschaften eines.Bor behandelten "alterungs-verzögerten" Stahls
Zeiu soit
den üressier
walz· em Tage
Streck
grenze
kp/cm2
Zug
festig- ο
keit kp/cn
Streck
punkt s-
dehnung
%
gleich
mäßige
Dehnung
%
Härte
R-30-T
ro r\ 1900 3160 0.0. 25.1 44.7
O 120 1865 3139 0.0 25-5 45.2
UJ
00
CO
*^
180 1907 3139 0.35 25.4 44.8
/0788
220U54
Die untenstehende Tabelle V verdeutlicht die Wirkungen, die bei einem Verändern des Bor-Stickstoff-Vorhältnisses in einem entgasten Stahl auftreten. Ihr liegen sieben Blechrollen zugrunde, die alle aus zwei industriemäßig hergestellten 272-t ..... Schmelzen stammen, die auf einen Sauerstoffgehalt von weniger als I50 ppm entgast wurden. Die daraus hergestellten aufgerollten Bleche unterscheiden sich in. ihr ein Bor-Stickstoffverhältnis. Wie der Tabelle zu entnehmen ist, bedingt ein Bor-Stickstoffverhältnis von unter 1,4 bis zu 1,0 keine nachteiligen Folgen für die Alterungsbeständigkeit, vorausgesetzt, der Sauerstoffgehalt des Stahles lag unter 150 ppm. Obwohl man bei einem Bor-Stickstoff-Verhältnis von 1^0-:1 bis 1,7*1 eine optimale Alterungsbeständigkeit erreichte, so war doch die optimale Duktilität (in der Tabelle nicht dargestellt) nur bei einem Bor-Stickstoff-Verhältnis von ,1,0:1 bis 1,4:1 zu erlangen.
Tabelle V
Zusammensetzung und charakteristische Stauch- bzw. Reckalterungseigenschaften von kaltgewalzten Blechprodukten aus bor-
haltigen Stählen, die auf einen Sauerstoffgehalt von-weniger als 150 ppm entgast wurden
Schmel- RoI- Zusammensetzung % BjrfN Alterungs-
ze Ie B JT Verhält- Index , %
nis
12 A 0.0056 0.006 0.94 ' 5.1
B 0.0060 0.008 O.75 5.2
C 0.0058 0.006 0.97 1.3
D 0.0060 0.005 1_.2_0 2.8
Durchschnitt 0.97 3.6
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(Fortsetzung Tab. V)
13 ■ A O.OO52 0.003 1.70
B 0.0045 0.003 1.50
c 0.0050 0.005 1.00
Durchschnitt 1.40 0.2p
In der nachstehenden Tabelle VI ist dargelegt, welche entscheidende Wirkung eintritt, wenn man die Bleche bei Temperaturen von über 600 0C aufrollt. Es wurden dafür drei verschiedene Rollenpaare untersucht. Beide Rollen eines Paars sind einander gleich in der Zusammensetzung, die innerhalb der schon erwähnten bevorzugten Bereichsgrenzen liegt und wurden bis auf die Endbearbeitungs- und Aufrolltemperatur gleich bearbeitet. Die verschiedenen Temperaturen sind in der Tabelle aufgeführt. Die Gründe dafür sind noch unklar, aber diejenigen Rollen, die bei Temperaturen unterhalb von 600 0C aufgerollt wurden, waren denjenigen, die bei Temperaturen von über 600 C .aufgerollt wurden, einfach weit unterlegen.
Tabelle VI
Wirkungen der Warmwalzbedingungen auf
alt ermiss- Eigenschaften
887/895 *
845/865 +
887/895*
845/865 +
865 +
845 +
Aufwickel-
temp.
die Stauch- bzw. Re ck-
Schmel- üidbear-
ze beitungs-
temp. C
630/645
565/600
630/645
565/600
649
510
Stauch- bzw. Reck
alt erungs- Index
%
1
1
3
3
14
14
2.1
18.4
1.4
15.5
0.0
13.2
(Anmerkungen siehe folgende Seite)
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Anmerkungen zu Tab. VI:
* Ende des letzten Durchgangs.
+ Anfang des letzten Durchgangs; wirkliche Endbearbeitungstemperatur liegt schätzungsweise 27 G tiefer als die angegebene Temperatur.
Weitere ausgedehnte Tests mit 181 t industriemäßig hergestellten Schmelzen, die teils herkömmlich teils vakuursbehandelt wurden, haben die eben gezeigte entscheidende Einflußnahme des Bor-Stickstoff-Verhältnisses und der Aufwickeltemperatur bestätigt.
Sämtliche aus den Ansprüchen und der Beschreibung hervorgehenden Markmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich stofflicher Zusammensetzungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich, als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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Claims (6)

Patentansprüche
1. Stahllegierung, insbesondere zum Herstellen dünner ötauchgewalzter Produkte mit verbesserter Alterungsbeständigkeit, bestehend aus 0,01 - 0,08% Kohlenstoff, 0,20-0,60% Mangan·, 0,03-0,08% Silizium, bis .zu 0,015# Aluminium, und anderen Verunreinigungen, Sauerstoff und Stickstoff eingeschlossen, dadurch gekennzeichnet , daß der otahl zur Erzielung einer verbesserten Alterungsbeständigkeit weniger als 0,01% Bor, aber doch genügend viel davon enthält, um bei einem Sauerstoffgehalt von mehr als etwa 150 ppm ein Bor-Stickstoff-Verhältnis von 1,4:1 bis 2,5:1 oder bei einem Sauerstoffgehalt von weniger als etwa 150 ppm ein Bor- ' Stickstoff-Verhältnis von 1,0:1 bis 2,5:1 zu gewährleisten, und daß der Rest Eisen ist.
2. Stahllegierung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η τ zeichnet , daß das Bor-Stickstoff-Verhältnis 1,4:1 bis 2,0:1 beträgt, wenn der Sauerstoffgehalt über 150 ppm liegt.
3. Stahllegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das BorvStickstoff-Verhältnis 1,0:1 bis 1,4:1 beträgt, wenn der Sauerstoffgehalt unter I50 ppm liegt.
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4. Verfahren zum Herstellen von dünnen Walzprodukten unter "Verwendung von in hohem Maße alterungs tie ständigem Stahl aus einer Stahlschmelze, bestehend aus 0,01-0,08% Kohlenstoff, 0,20-0,60% Mangan, 0,03-0,08% Silizium, 0,004-0,015% Aluminium, wobei der Rest aus Eisen und anderen üblichen Verunreinigungen, Sauerstoff und Stickstoff eingeschlossen, besteht, dadurch gekennzeichnet , daß bei einem Sauerstoffgehalt von mehr als 150 ppm soviel Bor hinzugefügt wird, daß" ein Bor-Stickstoff-Verhältnis von .1,4:1 bis 2,0:1 oder, wenn der Sauerstoffgehalt kleiner ist als 150 ppm, daß ein Bor-Stickstoff-Verhältnis von'1,0:1 bis zu 1,4:1 besteht, daß der Stahl in Form einer für das Warmwalzen brauchbaren Bramme gegossen und/ofler geformt wird, daß die Bramme wieder erhitzt und bis auf Blechstärke warmgewalzt wird,, daß das warmgewalzte Blech bei einer Temperatur von über 600 0C aufgerollt wird und daß der warmgewalzte Stahl gemäß herkömmlichen Walz-Verfahren gebeizt, kaltge-, walzt und ausgeglüht bzw. vergütet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Bramme i kontinuierlich vergossen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet , daß der Stahl zum Erreichen einer Warmwalz-Endbearbeitungs-Temperatur von 845 0C bis zu 900 0C warm gewalzt wird und die Aufwickel-Temperätur von 62.5 0C bis zu 675 0C reicht. [
7· Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Stahl nach dem Kaltwalzen bei einer Temperatur ^ 7000C ausgeglüht bzw. vergütet wird.
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YU (1) YU34717B (de)
ZA (1) ZA72471B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114107833A (zh) * 2020-08-26 2022-03-01 上海梅山钢铁股份有限公司 抗拉强度320MPa级电池壳用冷轧钢板及其生产方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4001052A (en) * 1971-09-30 1977-01-04 Kawasaki Steel Corporation Hot-rolled low-carbon steel strip with an excellent press-workability capable of forming smooth pressed surface and a method of making the same
US3988174A (en) * 1972-04-03 1976-10-26 Nippon Steel Corporation Hot rolled steel sheet having excellent workability and method thereof
US3988173A (en) * 1972-04-03 1976-10-26 Nippon Steel Corporation Cold rolled steel sheet having excellent workability and method thereof
US3873381A (en) * 1973-03-01 1975-03-25 Armco Steel Corp High permeability cube-on-edge oriented silicon steel and method of making it
US3905843A (en) * 1974-01-02 1975-09-16 Gen Electric Method of producing silicon-iron sheet material with boron addition and product
US3905842A (en) * 1974-01-07 1975-09-16 Gen Electric Method of producing silicon-iron sheet material with boron addition and product
US4113517A (en) * 1974-04-26 1978-09-12 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method of making cold-reduced al-killed steel strip for press-forming by continuous casting and continuous annealing process
US3957546A (en) * 1974-09-16 1976-05-18 General Electric Company Method of producing oriented silicon-iron sheet material with boron and nitrogen additions
US3950191A (en) * 1974-10-21 1976-04-13 Kawasaki Steel Corporation Cold rolled steel sheets having an excellent enamelability and a method for producing said cold rolled steel sheets
CA1102588A (en) * 1977-12-12 1981-06-09 Thomas A. Perlus Steel wire manufacture
US4397699A (en) * 1980-05-27 1983-08-09 Nippon Steel Corporation Process for producing deep-drawing cold rolled steel strip by continuous annealing
US4410372A (en) * 1981-06-10 1983-10-18 Nippon Steel Corporation Process for producing deep-drawing, non-ageing, cold rolled steel strips having excellent paint bake-hardenability by continuous annealing
JPS58174551A (ja) * 1982-04-03 1983-10-13 Sumitomo Electric Ind Ltd ボロン含有鋼およびその製造方法
FR2696421B1 (fr) * 1992-10-05 1995-01-06 Lorraine Laminage Acier pour emballage à ouverture par rupture d'une ligne de moindre résistance.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114107833A (zh) * 2020-08-26 2022-03-01 上海梅山钢铁股份有限公司 抗拉强度320MPa级电池壳用冷轧钢板及其生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
BE778759A (fr) 1972-07-31
ATA82272A (de) 1975-09-15
YU34717B (en) 1979-12-31
YU25572A (en) 1979-07-10
BR7200574D0 (pt) 1973-05-15
NL7201435A (de) 1972-08-07
US3725143A (en) 1973-04-03
AU3833872A (en) 1973-08-02
PL83384B1 (de) 1975-12-31
JPS5134807B1 (de) 1976-09-29
AT330228B (de) 1976-06-25
CA968587A (en) 1975-06-03
IT948999B (it) 1973-06-11
FR2124370A1 (de) 1972-09-22
GB1384263A (en) 1975-02-19
FR2124370B1 (de) 1975-10-24
ZA72471B (en) 1972-09-27
AU458543B2 (en) 1975-02-27

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