DE2219456A1 - Non-tempered steel with high tensile strength and excellent cold workability - Google Patents
Non-tempered steel with high tensile strength and excellent cold workabilityInfo
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- DE2219456A1 DE2219456A1 DE19722219456 DE2219456A DE2219456A1 DE 2219456 A1 DE2219456 A1 DE 2219456A1 DE 19722219456 DE19722219456 DE 19722219456 DE 2219456 A DE2219456 A DE 2219456A DE 2219456 A1 DE2219456 A1 DE 2219456A1
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Description
Die Erfindung betrifft einen nicht vergüteten Stahl mit hoher Zugfestigkeit, der ausgezeichnete Kaitbearbeitbarkeit und insbesondere eine hohe Zugfestigkeit oder Streckgrenze zusammen mit dieser Bearbeitbarkeit aufweist.The present invention relates to a non-quenched and tempered steel having high tensile strength, excellent machinability and more particularly has high tensile strength or yield strength along with this machinability.
Ein hochzugfester Stahl, bei dem die Zugfestigkeit 60 kg/mm ,A high tensile steel with a tensile strength of 60 kg / mm,
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70 kg/mm oder 80 kg/mm ist, wurde bereits entwickelt und in der Praxis verwendet. Es ist aber eine Tatsache, daß wenige Stähle mit dem Ziel entwickelt wurden, die Kaitbearbeitbar^· keit zu verbessern, und insbesondere hat kein Stahl eine ausgezeichnete Kaltbearbeitbarkeit zusammen mit einer hohen70 kg / mm or 80 kg / mm has already been developed and used in practice. But it is a fact that few Steels were developed with the aim of making Kait machinable ^ · and, in particular, no steel has excellent cold workability along with high
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Zugfestigkeit von 70 kg/mm oder 80 kg/mm gezeigt. Wenn jedoch ein Stahl entwickelt würde, der sowohl diese hohe Festigkeit als auch die ausgezeichnete Bearbeitbarkeit aufweist, würden sich ungezählte Verwendungsmöglichkeiten ergeben, z.B.Tensile strength of 70 kg / mm or 80 kg / mm is shown. But when a steel would be developed that has both this high strength and excellent machinability, there would be innumerable possible uses, e.g.
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als Kranausleger, als Lastkraftwagenrahmen, als Container- ■ Material oder als Baumaterial für Automobile und Fahrzeuge.as a crane boom, as a truck frame, as a container ■ Material or as building material for automobiles and vehicles.
Tatsächlich sind als vorteilhafteste Eigenschaften für die obigen Verwendungszwecke folgende erforderlich:In fact, the most beneficial properties required for the above uses are as follows:
1. hohe Festigkeit, 2. gute Kaltbearbeitbarkeit,1. high strength, 2. good cold workability,
3. gute ebene Oberflächen, 4. gute Schweißbarkeit,3. good flat surfaces, 4. good weldability,
5. hohe Kerbschlagzähigkeit und 6. geringe Kosten.5. high impact strength; and 6. low cost.
Um die obigen Bedingungen zu erfüllen, wurde üblicherweise die bekannte Abschreck- und Wärmebehandlung ausgeführt, umIn order to meet the above conditions, the known quenching and heat treatment has usually been carried out to
2 2 Ί 2 2 Ί
die hohe Zugfestigkeit von 60 kg/mm , 70 kg/mm oder 80 kg/mm' zu erhalten. Ein solcher Stahl hat jedoch im allgemeinen die Neigung, trotz der guten Schweißbarkeit und der ausgezeichneten Kerbschlageigenschaften schlecht in Bezug auf die Kaltbearbeitbarkeit und die Ebenheit der Oberfläche zu werden. Insbesondere werden die Kosten hoch. Diese Neigung nimmt zu, wenn die Stärke des Stahls abnimmt. Daher braucht nicht betont zu werden, daß die Stähle für die oben genannten Verwendungszwecke äußerst ungeeignet sind, d.h. für Kranausleger, Lastkraftwagenrahmen usw.. Es ist allgemein bekannt, daß die Kaltbearbeitbarkeit schlechter wird, wenn die Festigkeit zunimmt. Es konnte bisher kein Stahl mit geringen Kosten geliefert werden, der eine ausgezeichnete Kaltbearbeitbarkeit und ebenso eine hohe Festigkeit aufweist. Auf diesem Stand der Technik beruhen die Untersuchungen, die mit dem Ziel ausgeführt wurden, hauptsächlich die Schweißbarkeit und die Kerbschlageigenschaften zu verbessern.the high tensile strength of 60 kg / mm, 70 kg / mm or 80 kg / mm ' to obtain. However, such steel generally has a tendency, in spite of good weldability and excellent Impact properties become poor in terms of cold workability and surface flatness. In particular, the cost becomes high. This tendency increases as the strength of the steel decreases. Therefore does not need it should be emphasized that the steels are extremely unsuitable for the purposes mentioned above, i.e. for crane booms, Truck frames, etc. It is well known that cold workability deteriorates as strength increases. A steel which has excellent cold workability has not yet been able to be supplied at a low cost and also has high strength. The investigations carried out with the The aim was mainly to improve weldability and impact properties.
Die Erfindung hat zum Ziel, einen Stahl zu entwickeln, der die oben genannten Schierigkexten beseitigt. Das Kennzeichen der Erfindung liegt in der Zusammensetzung des Systems mit niedrigem C-Nb-Ti-Zr-Gehalt. Das heißt die chemische Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Stahls besteht im wesentlichen aus 0,05 bis 0,15% C und einem gleichzeitigen Vorhandensein von 0,01 bis 0,1% Nb, 0,03 bis 0,15% Ti und 0,05 bis 0,15% Zr. Als sonstige Elemente sind 0,1 bis 1% Si,The aim of the invention is to develop a steel which eliminates the difficulties mentioned above. The license plate of the invention resides in the composition of the low C-Nb-Ti-Zr system. That is the chemical composition of the steel according to the invention consists essentially of 0.05 to 0.15% C and a simultaneous presence from 0.01 to 0.1% Nb, 0.03 to 0.15% Ti and 0.05 to 0.15% Zr. Other elements are 0.1 to 1% Si,
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~3~ . 22 Ί 9456~ 3 ~. 22 Ί 9456
0,8 bis 1,8% Mn und 0,01 bis 0,1% gelöstes Al in dem~Stahl enthalten. Erfindungsgemäß kann eines oder mehrere Elemente aus der Gruppe, die 0,1 bis 0,5% Cr, 0,1 bis 0,5% Cu, 0,1 bis 0,5% Mo, 0,03 bis 0,2% V und 0,1 bis 0,5% Ni enthält, weiter zugegeben sein· Der Stahl mit der obigen Zusammensetzung zeigt ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, die die oben genannten Anforderungen erfüllen, wie sie unter 1 bis genannt sind, wenn er ohne irgendeine Vergütungsbehandlung gewalzt wird.0.8 to 1.8% Mn and 0.01 to 0.1% dissolved Al in the steel contain. According to the invention, one or more elements from the group comprising 0.1 to 0.5% Cr, 0.1 to 0.5% Cu, 0.1 to 0.5% Mo, 0.03 to 0.2% V and 0.1 to 0 , Contains 5% Ni, further be added · The steel with the above composition shows excellent mechanical properties that the meet the above requirements, as they are mentioned under 1 to, if he is without any remuneration treatment is rolled.
Die Erfindung liefert einen nicht vergüteten.hochzugfesten Stahl, der gleichzeitig mit der hohen Zugfestigkeit eine ausgezeichnete Kaltbearbeitbarkeit aufweist. Außerdem zeigt dieser Stahl eine gute ebene Ausbildung der Oberfläche, eine gute Schweißbarkeit und eine hohe Kerbschlagzähigkeit.The invention provides a non-tempered high tensile strength Steel, which at the same time has a high tensile strength has excellent cold workability. In addition, this steel shows a good flat design of the surface, a good weldability and high impact strength.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.In the following the invention is illustrated by means of embodiments explained in more detail, reference being made to the accompanying drawing.
Fig. 1 zeigt die Änderungen der Kerbschlageigenschaften mit dem Gehalt an Ti oder Zr. Fig. 1 shows the changes in impact properties with the content of Ti or Zr.
Fig. 2 zeigt graphisch die Beziehung zwischen dem Gehalt an Ti oder Zr und der Kerbdehnung. Fig. 2 graphically shows the relationship between the content of Ti or Zr and the notch elongation.
Fig. 3 zeigt graphisch die Beziehung zwischen der Zugfestigkeit und der Kerbdehnung. Fig. 3 graphically shows the relationship between tensile strength and notch elongation.
Im allgemeinen ist die Wirkung der Zugabe von Nb, Ti oder Zr zu Stahl qualitativ gut bekannt. Demgemäß wurde bereits ein Stahl, der Nb, Ti oder Zr enthält, geliefert und in der Praxis verwendet. Beispielsweise wird ein typischer Stahl in "Stahl und Eisen" 90 (1970), Heft 22, Seite 1255 bis 1262, als Stahl des Nb-Zr-Systems oder in "Thyssenforschung", 2 {1970), Heft 3, Seite 86 bis 95, als Stahl des Ti-Nb-Systems angegeben. Wenn jedoch diese Literaturstellen im einzelnenIn general, the effect of adding Nb, Ti or Zr is well known to steel in terms of quality. Accordingly, a steel containing Nb, Ti or Zr has already been delivered and put into practice used. For example, a typical steel in "Stahl und Eisen" 90 (1970), issue 22, pages 1255 to 1262, as steel of the Nb-Zr system or in "Thyssenforschung", 2 (1970), volume 3, pages 86 to 95, as steel of the Ti-Nb system specified. However, if these references in detail
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untersucht werden, wird klar, daß die Wirkungen weit vom Gegenstand der Erfindung entfernt sind. Im Gegenteil das wesentliche gleichzeitige Vorhandensein des oben erwähnten C, Nb, Ti und Zr in dem Stahl ist eine unabdingbare Forderung. Wenn eines dieser Elemente fehlt, kann der -Stahl die angestrebten mechanischen Eigenschaften im,gewalzten Zustand nicht ohne eine Vergütungsbehandlung aufweisen.are examined, it is clear that the effects are far from the object of the invention. On the contrary that substantial coexistence of the above-mentioned C, Nb, Ti and Zr in the steel is an indispensable requirement. If one of these elements is missing, the steel can achieve the desired mechanical properties in the rolled state not exhibit without a compensation treatment.
Ein solcher Stahl besteht erfindungsgemäß aus der folgenden Zu 3ammensetzung:According to the invention, such a steel consists of the following composition:
C: 0,05 bis 0,15% Si: 0,1 bis 1%C: 0.05 to 0.15% Si: 0.1 to 1%
Mn: 0,8 bis 1,8% Nb: 0,01 bis 0,1%Mn: 0.8 to 1.8% Nb: 0.01 to 0.1%
Ti: 0,03 bis 0,15% Zr: .0,05 bis 0,15%Ti: 0.03 to 0.15% Zr: 0.05 to 0.15%
gelöstes Al: 0,01 bis 0,1%
Rest: Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen.dissolved Al: 0.01 to 0.1%
Remainder: iron and unavoidable impurities.
Die obige Zusammensetzung ist die Grundzusammensetzung. Wenn es erforderlich ist, wird eines oder mehrere Elemente aus der folgenden Gruppe weiter hinzugefügt.The above composition is the basic composition. If necessary, one or more elements from the following group will be added further.
Cr: 0,1 bis 0,5% Cu: 0,1 bis 0,5%Cr: 0.1 to 0.5% Cu: 0.1 to 0.5%
Mo: 0,1 bis 0,5% V: 0,03 bis 0,2%.Mo: 0.1 to 0.5% V: 0.03 to 0.2%.
Ni: 0,1 -Ibis 0,5%Ni: 0.1 -I to 0.5%
In diesem Fall werden die mechanischen Eigenschaften weiter verbessert. Demzufolge können die gewünschten Eigenschaften für einen relativ dicken Stahl in einfacher Weise erhalten werden.In this case, the mechanical properties are further improved. As a result, the desired properties for a relatively thick steel can be easily obtained.
Die Gründe dafür, daß die Gehalte an jedem dieser Elemente auf die obigen Bereiche beschränkt sind, werden im folgenden genannt.The reasons why the levels of each of these elements are limited to the above ranges are mentioned below.
Weniger als 0,05% C gibt dem Stahl nicht die erforderliche Festigkeit und mehr als 0,15% C macht die Kaltbearbeitbarkeit schlecht.Less than 0.05% C does not give the steel the required strength and more than 0.15% C makes it cold workable bad.
209845/088$209845/088 $
Si spielt eine Rolle bei der Einstellung der Festigkeit außer seiner desoxidierenden Wirkung. Wenn jedoch der Si-Gehalt über 1% liegt, wird die Zähigkeit des Stahls schlecht.Si plays a role in adjusting strength other than its deoxidizing effect. However, if the Si content is over 1%, the toughness of the steel becomes poor.
Falls weniger als 0,8% Mn;vorhanden ist, kann die erforderliche Festigkeit nicht erhalten werden, und falls mehr als 1,80% vorhanden ist, wird die gebildete Kristallstruktur instabil und die Zähigkeit wird schlecht.If less than 0.8% Mn; is present, the required Strength cannot be obtained, and if it is more than 1.80%, the crystal structure formed becomes unstable and toughness becomes poor.
Nb wird zugegeben, um die erforderliche Festigkeit zu erreichen. Wenn jedoch weniger als 0,01% zugegeben wirdI1 kann dem Stahl diese Festigkeit nicht gegeben werden,, und wenn ein Nb-Gehalt von mehr als 0,1% zugegeben wird, ist die Wirkung der Zugabe gesättigt, so daß diese Zugabe sinnlos wird.Nb is added to achieve the required strength. However, if less than 0.01% is added to I 1 , the steel cannot be given this strength, and if an Nb content of more than 0.1% is added, the effect of the addition is saturated, so that the addition is useless will.
Ti wird zugegeben, um die Festigkeit zu verbessern, gleichzeitig spielt es eine Rolle bei der Regulierung der Bildung von Sulfid in dem Stahl» Die Zugabe von weniger als 0,03% Ti zeigt eine geringe Wirkung und die Zugabe von mehr als 0,15% Ti macht die Kaitbearbeitbarkeit und die Kerbschlageigenschaften schlagartig schlecht..Ti is added to improve strength while also playing a role in regulating formation of sulfide in the steel »The addition of less than 0.03% Ti shows little effect and the addition of more than 0.15% Ti makes the machinability and impact property suddenly bad ..
Zr wird hauptsächlich zugegeben, um die Bildung dieses Sulfides zu steuern und die Kaitbearbeitbarkeit und die Kerbschlageigenschaften zu verbessern. Im Falle von weniger als 0,05% Zr ist jedoch die Verbesserung der Kaltbearbeitbarkeit kaum zu erwarten, und im Falle von mehr als 0,15% Zr werden dagegen die Kerbschlageigenschaften schlechter, während die Kaltbearbeitbarkeit größtenteils so bleibt wie sie ist.Zr is mainly added to control the formation of this sulfide and the chalk workability and impact properties to improve. However, in the case of less than 0.05% Zr, there is improvement in cold workability hardly expected, and in the case of more than 0.15% Zr, on the other hand, the impact properties become inferior, while the Cold workability remains largely as it is.
Gelöstes Al ist für die Desoxidierung erforderlich, und um eine gute Wirksamkeit des zugegebenen Ti und Zr' zu erhalten. Solche Wirkungen, können bei weniger als 0,01% gelöstes Al nicht auftreten, und mehr als 0,1% gelöstes Al beeinträchtigt die Fließfähigkeit und die Reinheit der Füllung im Ofen.Dissolved Al is required for deoxidation, and around to obtain a good effectiveness of the added Ti and Zr '. Such effects can occur with less than 0.01% dissolved Al does not occur and more than 0.1% dissolved Al deteriorates the flowability and purity of the filling in the oven.
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Erfindungsgemäß wird eines oder mehrere der Elemente Cr, Cu, Mo, V und Ni weiter zu der obengenannten Grundzusammensetzung zugegeben, wenn es erforderlich ist, um diese Festigkeit sicherzustellen. Wenn in diesem Fall der Gehalt von jedem der Elemente Cr, Cu, Mo, Ni niedriger als 0,1% oder der von V niedriger als 0,03% ist, kann die Sicherstellung der Festigkeit kaum erwartet werden, und wenn der Gehalt an jedem der Elemente Cr, Cu, Mo und Ni über 0,5% oder der an V über 0,2%: ist, ist für den dadurch bedingten Anstieg der Kosten nur' eine geringe Wirkung zu erwarten.According to the invention, one or more of the elements Cr, Cu, Mo, V and Ni continues to have the above-mentioned basic composition added when necessary to ensure this strength. If in this case the salary of each of the elements of Cr, Cu, Mo, Ni is lower than 0.1% or that of V is lower than 0.03% can ensure the strength can hardly be expected, and if the content of each of the elements Cr, Cu, Mo and Ni is over 0.5% or that of V is over 0.2%: is, only 'a minor effect is to be expected for the resulting increase in costs.
20984 5/088520984 5/0885
Stahl C Si Mn P S Nb Ti Zr gelöst. Al Sonstige Cäqxx Steel C Si Mn PS Nb Ti Zr dissolved. Al Other Cäq xx
Ax 0,09 '0,26 1,03 0,014 0,018 0,027 0,13 - 0,052 - 0,27A x 0.09 '0.26 1.03 0.014 0.018 0.027 0.13 - 0.052 - 0.27
Bx 0,18 0,20 .1,10 0,013 0,008 - 0,10 0,10 0,038 - ' 0,37·B x 0.18 0.20 .1.10 0.013 0.008 - 0.10 0.10 0.038 - '0.37
CX 0,10 0,21 1,25 0,016 0,010 0,009 0,18 0,08 0,025 - 0,32C X 0.10 0.21 1.25 0.016 0.010 0.009 0.18 0.08 0.025 - 0.32
Dx 0,18 0,23 1,27 0,011 0,008 0,035 0,08 0,07 0,038 - ' 0,40D x 0.18 0.23 1.27 0.011 0.008 0.035 0.08 0.07 0.038 - '0.40
■ E 0,12 0,26 0,85 0,013 0,020 0,010 0,09 0,10 0,023 - 0,27■ E 0.12 0.26 0.85 0.013 0.020 0.010 0.09 0.10 0.023 - 0.27
F 0,09 0,32 1,24 "0,015 0,017 0,035 0,08 0,06 0,052 - 0,31F 0.09 0.32 1.24 "0.015 0.017 0.035 0.08 0.06 0.052 - 0.31
G 0,11 0,32 1,26 0,016 0,008 0,035 0,12 0,07 0,064 - 0,33G 0.11 0.32 1.26 0.016 0.008 0.035 0.12 0.07 0.064 - 0.33
H 0,10 0,28 1,22 0,016 0,006 0,040 0,06 0,08 0,082 - 0,31H 0.10 0.28 1.22 0.016 0.006 0.040 0.06 0.08 0.082 - 0.31
I ' 0,13 0,27 1,15 0,021 0,017 0,023 0,08 0,07 0,066 - 0,33I '0.13 0.27 1.15 0.021 0.017 0.023 0.08 0.07 0.066 - 0.33
NJ J 0,09 0,52 1,35 0,012 0,006 0,043 0,08 0,11 0,042 Mq - 0,33NJ J 0.09 0.52 1.35 0.012 0.006 0.043 0.08 0.11 0.042 Mq - 0.33
S K 0,11 0,48 1,30 0,010· 0,004 0,038 0,10 0,13 0,029 0,22 0,40S K 0.11 0.48 1.30 0.010 · 0.004 0.038 0.10 0.13 0.029 0.22 0.40
Jj L 0,10 0,63 1,40 0,015 0,008 0,032 0,06 0,07 0,030 ^21 qU 28 . 0,40Jj L 0.10 0.63 1.40 0.015 0.008 0.032 0.06 0.07 0.030 ^ 21 q U 28 . 0.40
7,77.7
^ M 0,08 0,50 1,68 0,018 0,005 0,046 0,08 0,12 0,042 J0., S.u or. 0,42^ M 0.08 0.50 1.68 0.018 0.005 0.046 0.08 0.12 0.042 J 0. , S. u or . 0.42
oo N 0,10 0,38 .1,22 0,015 0,010 0,030 0,06 0,08 0,038 Λ ηΟ {[* J?11 0,33oo N 0.10 0.38 .1.22 0.015 0.010 0.030 0.06 0.08 0.038 Λ ηΟ {[* J? 11 0.33
oo υ,Ub υ, ^j Uj^d 'oo υ, Ub υ, ^ j Uj ^ d '
Bemerkung: x Stahl A bis D VergleichsstähleNote: x steel A to D comparative steels
' Stahl E bis ΪΪ erfindungsgemäße Stähle''Steel E to ΪΪ steels according to the invention'
xx Cäq » C + |wn + 2^ Si + 4^ Ni + i Cr + ^ Mo +^ Vxx Cäq »C + | wn + 2 ^ Si + 4 ^ Ni + i Cr + ^ Mo + ^ V
Stahlstole
Zugeigenschaften
Kaltbiegen
Bearbei tbarkei tTensile properties cold bending
Machinability
Kerbschiageigen-' schäftenKerchiageigen- ' stocks
Stärke Wickelten!- Streckmm petratur grenze 0C kg/mmThickness wrapped! - Stretch mm petratur limit 0 C kg / mm
Zugfestig- BiegungTensile bending
keit? " 180° kg/mm 0,5 t Kerbdeh- Bruchübernung gangstemp. % 0Cspeed ? "180 ° kg / mm 0.5 t notch elongation fracture overtaking transition temperature% 0 C
verbrauchte Energie bei 00C kg - mconsumed energy at 0 0 C kg - m
CD ro
CD
610
640
590
510
25
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590
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560
58,7 52,4 64,2 75,7 58,6 71,3 73,4 64,4 59,4 68,3 72,8 62,3 72,5 59,958.7 52.4 64.2 75.7 58.6 71.3 73.4 64.4 59.4 68.3 72.8 62.3 72.5 59.9
66,6 61,8 74,5 82,9 65,5 80,1 81,3 73,0 65,4 75,4 82,5 72,8 81,6 65,866.6 61.8 74.5 82.9 65.5 80.1 81.3 73.0 65.4 75.4 82.5 72.8 81.6 65.8
If Il tiIf Il ti
MikrorißMicro crack
Il It It 2,3
3,2
3,5
4,4
10,2
5,7
6,3
8,4
7,3
7,2
6,8
8,7
6,9
8,9Il It It 2.3
3.2
3.5
4.4
10.2
5.7
6.3
8.4
7.3
7.2
6.8
8.7
6.9
8.9
+ 100+ 100
+ 40 + 30+ 40 + 30
- 10- 10
- 70- 70
- 7- 7th
- 20- 20th
- 38- 38
- 32- 32
- 30- 30
- 18- 18th
- 35- 35
- 28- 28
- .65- .65
0,3 0,80.3 0.8
1,1 2,2 4,4 2,2 3,0 4,0 3,5 4,3 3,1 4,0 3,8 4,51.1 2.2 4.4 2.2 3.0 4.0 3.5 4.3 3.1 4.0 3.8 4.5
Bemerkung: Charpy-Teststück: 5mm χ 10mm χ 55mmNote: Charpy test piece: 5mm 10mm 55mm
Der Schwefelgehalt ist gemäß der Erfindung nicht beschränkt. Es wurde jedoch festgestellt, daß weniger als 0,01% S sehr wirkungsvoll für die Verbesserung der Kaltbearbeitbarkeit ist. Insbesondere, wenn eine Zugfestigkeit von mehr alsThe sulfur content is not restricted according to the invention. However, it has been found that less than 0.01% S is very high is effective for improving cold workability. Especially when a tensile strength greater than
2 70 kg/mm gef neten Mittel.2 70 kg / mm collected agent.
70 kg/mm gefordert wird, ist der S-Gehalt eines der geeig-70 kg / mm is required, the S content is one of the suitable
Wie oben erwähnt wurde, ist das wesentliche gleichzeitige Vorhandensein von Nb, Ti und Zr eine der unabdingbaren Forderungen. Wenn eines dieser drei Elemente nicht zugegeben ist, können dem Stahl die geforderten mechanischen Eigenschaften im gewalzten Zustand ohne eine Vergütungsbehandlung nicht gegeben werden. Diese Eigenschaften beruhen daher auf der geometrischen Wirkung dieser drei Elemente. Die Wirkung der Zugabe von Ti oder Zr bei diesen drei Elementen ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Beide Figuren zeigen die Wirkungen der weiteren Zugabe von Ti zu Nb + Zr, das im Bereich der obengenannten Menge liegt. In gleicher Weise sind die Wirkungen der weiteren Zugabe von Zr zu Nb + Ti in diesen Figuren gezeigt.As mentioned above, the substantial coexistence of Nb, Ti and Zr is one of the indispensable requirements. If one of these three elements is not added, the steel can have the required mechanical properties cannot be given in the as-rolled condition without a tempering treatment. These properties are therefore based on the geometric effect of these three elements. The effect of adding Ti or Zr to these three elements is evident in the Figs. 1 and 2 shown. Both figures show the effects of further adding Ti to Nb + Zr, which is in the area of above amount is. The effects of further adding Zr to Nb + Ti are similar in these figures shown.
Aus Fig. 1 geht hervor, daß der erfindungsgemäße Gehalt sehr wirkungsvoll und der geeignetste ist. Das heißt, wenn der Ti-Gehalt über 0,15% liegt, wird sowohl die Bruchübergangstemperatur als auch die verbrauchte Energie bei OC, die in Richtung quer zur Walzrichtung gemessen ist, "sehr schlecht. Wenn der Zr-Gehalt niedriger als 0,05% ist, ist die Bruchübergangstemperatur sehr hoch und die absorbierte Energie ist nicht verbessert, und wenn dieser Gehalt über 0,15% liegt, verringert sich die verbrauchte Energie in der gleichen Weise, wie es der Fall von weniger als 0,05% zeigt.From Fig. 1 it can be seen that the content of the invention is very effective and the most suitable. That is, when the Ti content is over 0.15%, both the fracture transition temperature will be as well as the energy consumed at OC, which is measured in the direction transverse to the rolling direction, "very bad. When the Zr content is lower than 0.05%, is the fracture transition temperature is very high and the absorbed energy is not improved, and if this content is above 0.15%, the energy consumed is reduced in the same way as it is less than 0.05% shows.
In Fig. 2 sind die Änderungen der Kerbdehnung, die sehr gut der Kaltbearbeitbarkeit entspricht, in Abhängigkeit vonIn Fig. 2, the changes in the notch elongation, which corresponds very well to the cold workability, are a function of
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dem Ti- oder Zr-Gehalt gezeigt. Das Verhältnis von Nb-,Ti- und Zr-Gehalt ist das gleiche wie das der Fig. 1. Wenn der Ti-Gehalt über 0,15% liegt, verringert sich die Kerbdehnung schlagartig. Wenn er niedriger als 0,05% liegt, wird die Kerbdehnung sehr schlecht, und wenn dieser Gehalt etwa 0,05% ist, ist die Kerbdehnung verbessert und zeigt nur eine geringe Änderung, auch wenn der Gehalt anwächst.shown the Ti or Zr content. The ratio of Nb, Ti and Zr content is the same as that of Fig. 1. When the Ti content is over 0.15%, the notch elongation decreases abruptly. If it is lower than 0.05%, the notch elongation becomes very poor, and if this content is around 0.05% is, the notch elongation is improved and shows little change even if the content increases.
Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Zugfestigkeit und . der Kerbdehnung. Entsprechend der in Fig. 3 gezeigten Beziehung ist es offensichtlich, daß der erfindungsgemäße Stahl dem bekannten Stahl weit überlegen ist.Fig. 3 shows the relationship between tensile strength and. the notch elongation. According to the relationship shown in Fig. 3, it is apparent that the inventive Steel is far superior to the known steel.
Im folgenden werden Beispiele angegeben, die auf dieser Erfindung beruhen. Diese Beispiele sind im Vergleich mit bekannten Stählen gezeigt.The following are examples based on this invention. These examples are compared with known ones Steels shown.
Herstellungsbedingungen:Manufacturing conditions:
Chemische Zusammensetzung: siehe Tabelle I Stahlherstellung:Chemical composition: see Table I Steel production:
verwendeter Ofen: basischer Sauerstoffofen von 85 t nach dem üblichen Desoxidieren, eine der Legierungen: Fe-Nb, Fe-Ti und Fe-Zr oder Si-ZrFurnace used: basic oxygen furnace of 85 t after the usual deoxidizing, one of the alloys: Fe-Nb, Fe-Ti and Fe-Zr or Si-Zr
Warmwalzen nach dem üblichen Gießen und Brammenvorwalzen:
verwendetes Walzwerk: Tandem-Warmwalzwerk Warmwalzbedingungen: üblich
Enddicke: 6,0 mm bis 10,0 mm
Wiekelbedingungen: üblichHot rolling after the usual casting and slab roughing: Rolling mill used: Tandem hot rolling mill Hot rolling conditions: usual
Final thickness: 6.0 mm to 10.0 mm
Cradle conditions: usual
Die mechanischen Eigenschaften der obigen Stähle sind in Tabelle II gezeigt.The mechanical properties of the above steels are in Table II shown.
Aus den obigen Tabellen I und II wird deutlich, daß sowohl die Festigkeit, d.h. die Zugfestigkeit und die Streckgrenze, als auch die Kaltbearbeitbarkeit, d.h. die Biegungseigenschaften und die Kerbdehnung, und die Kerbschlageigenschaften, d.h. die Bruchübergangstemperatur und die verbrauchte EnergieFrom the above Tables I and II it is clear that both the strength, i.e. the tensile strength and the yield point, as well as cold workability, i.e. bending properties and the notch elongation, and the notch impact properties, i.e. the fracture transition temperature and the energy consumed
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weit besser ist als bei den bekannten Vergleichsstählen.is far better than with the known comparison steels.
ρ Das heißt, die Zugfestigkeit zeigt Werte, von 60 kg/ mm ,ρ That is, the tensile strength shows values of 60 kg / mm,
2 22 2
70 kg/mm oder 80 kg/mm und die Streckgrenze liegt eben-70 kg / mm or 80 kg / mm and the yield point is also
2 falls ohne Schwierigkeiten über 45 kg/mm und zeigt Werte2 if without difficulties over 45 kg / mm and shows values
2 22 2
von 60 kg/mm . und 75 kg/mm . Die Kaltbearbeitbarkeit ist ausgezeichnet· Das in Tabelle I gezeigte Kohlenstoffäquivalent (C.äq) ist niedrig und zeigt eine gute Schweißbarkeit an. Gleichzeitig ist zu sehen, daß die Festigkeit der Stäüle, die "weniger als 0,01% S enthalten, hoher ist als die der übrigen Stahle* Die Herstellungskosten sind natürlich niedrig, da der Stahl im gewalzten Zustand ist. Es ist möglich, diese Festigkeit zu verbessern, wenn eines oder mehrere der Elemente Cr, Cu, Mo, V oder Ni zusätzlich zugegeben werden. Es soll aber darauf hingewiesen werden, daß der Grund dafür, daß die oben genannten ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften im Walzzustand erhalten werden können, auf dem im wesentlichen gleichzeitigen Vorhandensein von Nb, Ti und Zr beruht.of 60 kg / mm. and 75 kg / mm. The cold workability is excellent · The carbon equivalent shown in Table I. (C.eq) is low and shows good weldability at. At the same time it can be seen that the strength of the rods, which "contain less than 0.01% S is higher than that of the other steels * The production costs are of course low, because the steel is in the as-rolled condition. It is possible to improve this strength if one or more the elements Cr, Cu, Mo, V or Ni can also be added. It should be noted, however, that the reason that the above-mentioned excellent mechanical properties can be obtained in the as-rolled condition on the is based on the substantially simultaneous presence of Nb, Ti and Zr.
20 9-8 45/088520 9-8 45/0885
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