DE2425398B2

DE2425398B2 - Strangguß-Stahl mit ausgezeichneter Verformbarkeit und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2425398B2
Application number: DE19742425398
Authority: DE
Inventors: Koichi Asano; Hideharu Bando; Kumai
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1974-05-25
Publication date: 1979-06-28
Also published as: FR2231756B1; FR2231756A1; JPS508713A; JPS5438567B2; IT1012864B; DE2425398A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen im Vakuum behandelten und mit Aluminium oder Aluminium und Titan beruhigten Stahl zum Herstellen von Blechen oder jo Bändern mit aus₆ezeichneter Verformbarkeit, insbesondere Tiefziehbarkeit, Streckbarkrt und Ausweitbarkeit und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Aus DIN 1624; Ausgabe August !-"-54, sind bereits eine Reihe für Kaltband geeigneter weicher unlegierter Stähle bekannt, so beispielsweise die Stähle St 3 und St 4 mit höchstens 0,10% Kohlenstoff, 0,2 bis 0,45% Mangan, höchstens 0,04% Phosphor und 0,04% Schwefel, Rest Eisen. Hierbei handelt es sich um beruhigte Stähle mit 0,03 bis 0,15% Silizium oder um unberuhigte Stähle, welche Si nur in Spuren enthalten. Des weiteren ist es aus der französischen Patentschri.'t 14 75 783 bekannt, Stähle im Wege einer Vakuumbehandlung zu beruhigen und alsdann im Stranggußverfahren zu vergießen. Eine Beruhigung mit Aluminium ist 4 > danach nicht möglich, wenn im Strang vergossen werden soll.

Ein kaltgewalzter, alterungsbeständiger Stahl mit weniger als 0,10% Kohlenstoff, 0,03 bis 0,10% Silizium, weniger als 0,2% Mangan, bis 0,01% Aluminium, weniger als 0,015% Sauerstoff und 0,003 bis 0,010% Bor wird in der deutschen Offenlegungsschrift 2149 176 beschrieben; er enthält Silizium aus Gründen der Desoxydation, da sich beim Stranggießen aluminiumberuhigter Stähle Schwierigkeiten ergeben, die sich vermeiden lassen sollen, wenn ein Teil des Desoxydationsaluminiums durch Silizium ersetzt wird. Einen kaltgewalzten, alterungsbeständigen Tiefziehstahl beschreibt auch die deutsche Auslegeschrift 15 58 720. Dieser Stahl enthält 0,001 bis 0,020% Kohlenstoff, unter oo 0,45% Mangan, unter 0,015% Sauerstoff und 0,02 bis 0,5% Titan außer oxydiüchem Titan in einer das Vierfache des Kohlenstoffgehalts übersteigenden Menge.

Bei Stählen mit zu hohem Sauerstoffgehalt können sich Blasen und Poren bilden, die zu Schwierigkeiten beim Stranggießen und zu einer Beeinträchtigung der Werkstoffeigenschaften führen. Aus diesem Grunde

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55 muß der Stahl vor dem Stranggießen desoxydiert werden. Dies geschieht beispielsweise im Vakuum oder im Wege der Fällungsdesoxydation mit Aluminium, Silizium oder anderen Desoxydationsmitteln. Unter den Eigenschaften kaltgewalzten Blechs oder Bandes kommt der Tiefziehbarkeit, der Streckbarkeit und insbesondere der Preßverformbarkeit und Lochdehnbarkeit bzw. Aufweitbarkeit beispielsweise beim Aufweiten von Dosenöffnungen eine entscheidende Bedeutung zu. Darüber hinaus muß auch warmgewalztes Blech oder Band eine gute Aufweitbarkeit besitzen, wie beispielsweise im Falle von Karosserieblechen beim Herstellen von Verbindungen mit anderen Teilen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen •oeruhigten Strangguß-Stahl zu schaffen, der eine ausgezeichnete Tiefziehbarkeit, Streckbarkeit, Preßverformbarkeit und Aufweitbarkeit besitzt und insoweit die Eigenschaften unbenihigter Stähle erreicht oder auch übertrifft Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf dem Gedanken, den Siliziumgehalt und damit die Zahl der Kiescisäure-Einschiüsse im Stahl zu verringern, im einzelnen besteht die Lösung der Aufgabe in einem Stahl der eingangs erwähnten Art, der aus höchstens 0,02% Kohlenstoff, höchstens 0,6% Mangan, höchstens 0,005% gelöstem Aluminium, unter 0,02% Silizium sowie im Falle einer Beruhigung mit Aluminium und Titan höchstens 0,005% Titan einschließlich Titanoxyd, Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen enthält.

Des weiteren besteht die Erfindung in einem Verfahren zum Herstellen eines Strangguß-Stahls mit ausgezeichneter Verformbarkeit, bei dem ein Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von höchstens 0,10% und einem Siliziumgehalt von unter 0,02% auf einen Sauerstoffgehalt von 600 bis 1600 ppm gebracht, in eine Pfanne abgestochen, im Vakuum behandelt sowie mit Aluminium und gegebenenfalls Titan desoxydiert und dabei auf einen Kohlenstoffgehali von höchstens 0,02%, einen Siliziumgehalt unter 0,02%, auf höchstens 0,6% Mangan und höchstens 0,005% gelöstes Aluminium, auf höchstens 0,005% Titan einschließlich Titanoxyd sowie höchstens 150 ppm freien Sauerstoff gebracht und anschließend stranggegossen wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 mehrere Diagramme, aus denen sich der Einfluß des Siliziums auf die Eigenschaften kaitgewaizten Blechs ergibt, wobei die Zugeigenschaften in Walzrichtung gemessen wurden,

Fig.2 ein Diagramm, aus dem sich die Aufweitbarkeit warmgewalzten Blechs und die Abhängigkeit der Aafweitbarkeit vom Verformungsgrad ergibt,

Fig.3 Gefügeaufnahmen mit Kieselsäureeinschlüssen einer Stahlprobe J,

Fig.4 Gefügeaufnahmen eines erfindungsgemäßen Stahls K mit Eisen- und Manganoxyd-Einschlüssen und

Fig.5 die Abhängigkeit des Siliziumgehaltes vom Gehalt an freiem Sauerstoff bzw. Eisenoxydul bei Frischende und einer Temperatur von 1600 bis 1650⁰C.

Als Kennzeichen für die Tiefziehbarkeit von Stahlblech gilt im allgemeinen der Rankford- bzw. r-Wert, der sich mit besserer Tiefziehbarkeit erhöht. Darüber hinaus wird die Tiefziehbarkeit mit Hilfe eines Tiefungsversuches mit konischem Stempel bestimmt, wobei die Tiefziehbarkeit um so besser ist, je höher der Tiefungswert ist. Entscheidende Bedeutung kommt jedoch der Textur zu, und es ist allgemein bekannt, daß ein Stahl mit einem Gefüge, bei dem mehr (111)-Ebenen

als (10O)-Ebenen parallel zur Blechoberfläche verlaufen, einen besseren r-Wert und einen niedrigeren Erichsen-Wert IE besitzen. Der Erichsen-Wert IE stellt ein Kennzeichen für die Streckbarkeit dar, wobei ein höherer Erichsen-Wert einer besseren Streckbarkeit entspricht Darüber hinaus kommt auch der Dehnung eine wichtige Rolle zu, da sie ein Anzeichen für die Duktilität des Stahls ist Aus den Diagrammen der F i g. 1 ergibt sich der Einfluß unterschiedlicher Siliziumgehalte auf die technologischen Eigenschaften von Stählen mit der aus Tabelle I ersichtlichen Zusammensetzung. Dabei fallen die Stähle A bis E unter die Erfindung, während es sich bei den Stählen F und G um übliche Stähle und beim Stahl H um einen unberuhigten Vergleichsstahl handelt Die Stähle wurden im Vakuum 1 s behandelt alsdann zu »Brammen« stranggegossen, die mit einer Endtemperatur von 850 bis 860° C zu Warmbrand mit einer Dicke von 2JS mm ausgewalzt wurden. Das Warmband wurde mit Säure gebeizt bis auf eine Dicke von 03 mm kalt ausgewalzt und das Kaitband anschließend drei Stunden bei 57(TC geglüht Eines der Diagramme der F i g. 1 bezieht ski/ auch auf den r-Wert, bei dem es sich um den Mittelwert

(r_L+2r_4S-+r,J/A

aus dem r-Wert in Walzrichtung, dem r-Wert in einer Richtung von 45° gegen die Walzrichtung ur»H dem r-Wert quer zur Walzrichtung handelt Der Venauf der Kurven in den Diagrammen der Fig. 1 zeigt deutlich, daß die entscheidenden Eigenschaften vom Silizium- jo Gehalt abhängig sind.

Obgleich die Korngröße kaum vom Siliziumgehalt beeinflußt wird, ändern sich die Streckgrenze und die Zugfestigkeit bei Siliziumgehalten ab etwa 0,02% in starkem Maße. So führen insbesondere Siliziumgehalte über 0,02% zu einer Erhöhung der Streckgrenze mit zunehmendem Siliziumgehalt während bei Siliziumgehalten unter 0,02% die Streckgrenze und die Zugfestigkeit kaum beeinflußt werden und beispielsweise konstant etwa 190 N/mm² bzw. 300 N/mm² betragen. Andererseits ergibt sich bei Siliziumgehalten unter 0,02% eine sehr hohe Dehnung über 45%, die bei Siliziumgehalten über 0,02% stark abfallt

Der r- und der IE-Wert als Kennzeichen für die Tiefziehbarkeit werden sehr hoch und liegen insbesondere über f ,25 bzw. unter 37,5 bei Siliziumgehalten unter 0,02%, die gleichzeitig auch eine konstante Streckgrenze und Zugfestigkeit gewährleisten, interessanterweise erhöht sich der r-Wert mit abnehmendem Siliziumgehalt ständig. So erreicht der r-Wert bei einem Siliziumgehalt von etwa 0,001% die Größenordnung von IA was kennzeichnend für eine außergewöhnlich gute Tiefziehbarkeit ist Das Silizium wirkt sich auch beträchtlich auf die den r-Wert bestimmende Textur aus; so beträgt die die Tiefziehbarkeit verbessernde (111)-Textur parallel zur Blechebene bei Siliziumgehalten unter 0,02% über 5,0 und erhöht sich noch mit weiter abnehmendem Siliziumgehalt Andererseits übersteigt die die Tiefziehbarkeit beeinträchtigende (1O0_rTextur parallel zur Blechoberfläche den Wert von 1,0 nicht und bo nimmt im Gegensatz zu der (111)-Textur mit weiterfallendem Siliziumgehalt ab. Daher besitzt der erfindungsgemäße Stahl mit einem Siliziumgehalt von unter 0,02% bessere Eigenschaften als der unberuhigte Suhl B mit der aus Tabelle I ersichtlichen Zusammensetzung. Zwar liegt der die Streckbarkeit kennzeichnende IE-Wert unter dem des unberührt gegossenen Stahls B; dieser Wert läßt sich jedoch auf mindestens 106 einstellen, wenn der Siliziumgehalt nur hinreichend weit unter 0,02% liegt

Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß sich die Härte des Stahls bei Siliziumgehalten unter 0,02% kaum ändert, wie sich aus dem Verlauf der Kurven für die Streckgrenze und die Zugfestigkeit ergibt, daß andererseits aber die Textur und der r-Wert sowie der IE-Wert schon durch sehr geringe Siliziumgehalte unter 0,02% merklich beeinflußt werden. Da bei Siliziumgehalten unter 0,02% fast keine Kieselsäureeinschlüsse existieren, ist anzunehmen, daß sich das Silizium nahezu vollständig in fester Lösung befindet und daher die Textur sowie andere Werkstoffeigenschaften beeinflußt

Im Falle der Legierung D dienten Aluminium und Titan als Desoxydationsmittel, ohne daß sich bei den Werkstoffeigenschaften wesentliche Unterschiede gegenüber den nur mit Aluminium desoxydierten Stählen A, B, C und E ergaben.

Anhand zahlreicher Versuche krönte des weiteren festgestellt werden, daß die Form der Einschlüsse im Stahl einen entscheidenden Einfluß auf die Aufweitbarkeit ausübt So besitzen Einschlüsse der Gruppe C, d. h. Tonerde-Einschlüsse, im allgemeinen keinen Einfluß auf die Aufweitbarkeit, während Einschlüsse der Gruppe A, d. h. Kieselsüure-Einschlüsse, die Aufweitbarkeit beeinträchtigen.

Das Diagramm der Fig.2 gibt die Daten von Loch-Aufweitversuchen in Gestalt des Verhältnisses D/Do, d. h. des Verhältnisses des Grenzdurchmessers nach dem Aufweiten zum Anfangsdurchmesser Do des Lochs wieder. Die Versuche wurden an zwei unter die Erfindung fallenden Stählen K und L, einem unberuhigt vergossenen Stahl M, einem üblichen Stahl J und einen· mit Silizium und Aluminium desoxydierten Stahl I durchgeführt Die Zusammensetzungen der Versuchsstähle ergeben sich aus der Tabelle II. Die Stähle wurden mit einer Endtemperatur von 850 bis 865°C bis auf eine Dicke von 2,5 mm warm ausgewalzt, mit unterschiedlicher Querschnittsabnahme kaltgewalzt unc schließlich sechs Stunden bei 710°C geglüht.

Wie die Daten der Tabelle II und das Diagramm der F i g. 2 zeigen, ändert sich die Aufweitbarkeit in starkem Maße mit dem Siliziumgehalt des Stahls. Die Stähle I und J mit verhältnismäßig hohen Siliziumgehalten können im Hinblick auf eine gute Aufweitbarkeit mit hoher Querschnittsabnahme in einem sehr engen Bereich kaltgewalzt werden; dabei ergibt sich jedoch nicht die Aufweitbarkeit des unberuhigt vergossenen Stahls B, dessen Aufweitbarkeit als ausgezeichnet anzusehen ist.

Die schlechte Aufweitbarkeit der Stähle I und J, insbesondere bei geringer Querschnittsabnahme ist auf deren hohen Gehalt an Kieselsäure-Einschlüssen und deren unzureichende Zerstörung beim Kaltwalzen zurückzuführen. Dagegen besitzen die unter die Erfindung fallenden Stähle K und L unabhängig von der Querschnittsabnahme beim Kaltwalzen im wesentlichen dieselbe »Aufweitbarkeit wie der unberuhigte Stahl B, während die Aufweitbarkeit bei einer Querschnittsabnahme von mindestens 65% über der des unberuhigten Stahls B liegt.

Die Verschlechterung der Aufweitbarkeit mit zunehmender Querschnittsabnahme beim Kaltwalzen ist bei den Stählen K, L und M auf die geringe Blechdicke zurückzuführen. Aus dem Diagramm der F i g. 2 ist auch die Aufweitbarkeit der warmgewalzten Bleche mit einer Dicke von 2,5 mm ersichtlich. Dabei zeigt sich, daß die

Aufweitbarkeit des Warmblechs aus den Stählen K und L geringer ist als diejenige des unberuhigten Stahls B. jedoch weitaus besser als die von Warmbandproben der Stählt· I und J mit über 0,02% Silizium.

Aus den Gefügeaufnahmen der F i g. 3 ist die Gestalt -. der Einschlüsse des Stahls J ersichtlich, während die Gefügeaufnahmen der F i g. 4 die Einschlüsse des Stahls K wiedergeben. Ein Vergleich der Gefügeaufnahmen der F i g. 3 und 4 zeigt, daß der Stahl K gemäß F i g. 4 nur Eisen- und Manganoxyd-Einschlüsse der Gruppe C in enthält, während der Stahl J gemäß F i g. 3 langgestreckte Kieselsäure-Einschlüsse der Gruppe A enthält, die die Aufweitbarkeit merklich verschlechtern.

Der nachteilige Einfluß der Kieselsäure-Einschlüsse läßt sich durch ein Kaltwalzen mit einer Querschnittsab- ι -, nähme von mindestens 60% verringern, ohne daß sich die Aufweitbarkeit der praktisch keine Kieselsäure-Einschlüsse aufweisenden Stähle K und L erreichen läßt.

Vuii wo an (Jiu Kieseisäure-Emsctiiüsse einen merklichen Einfluß auf die Aufweitbarkeit ausüben, _>n zeigt der aus Tabelle Il ersichtliche Einschlußwert ofeox4oo. Dabei ist ein höherer Einschlußwert kennzeichnend für größere Einschlüsse. Die diesbezüglichen Daten der Tabelle Il zeigen, daß die Stähle K und L niedrige Einschlußwerte von d — 0,0\ besitzen, wäh- r, rend die Einschlußwerte der Proben I und J mit über 0,02% Silizium, 0,05 bzw. 0,12 betragen und auf sehr große Kieselsäure-Einschlüsse hinweisen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Stähle K und L mit unter 0,02% Silizium angesichts des in beiden Fällen gleichen m Einschlußwertes von 0,01 gleiche Kieselsäure-Einschlüsse besitzen, obgleich ihre Siliziumgehalte mit 0,005% und 0,016% sehr unterschiedlich sind.

Daran zeigt sich, daß die Kieselsäure-Einschlüsse erst ab 0.02% Silizium stark zunehmen. Der Siliziumgehalt r> muß daher unter 0,02% gehalten werden.

In Tabelle III sind die Daten von Aufweitungsversuchen an verzinnten Stahlblechen wiedergegeben. Die Bleche wurden unter Verwendung von Stählen mit den Stählen der Tabelle II etwa entsprechender Zusammen- .«> Setzung ermittelt, die bei einer Endtemperatur von 840 bis 855°C bis auf eine Dicke von 2,3 mm warmgewalzt, mit Säure gebeizt und bis auf eine Dicke von 0,32 mm kalt ausgewalzt sowie anschließend zehn Stunden bei 660^cC geglüht wurden. Der Stahl N wurde mit Silizium 4ϊ und Aluminium desoxydiert, der Stahl O enthält einen außerhalb der Erfindung liegenden Siliziumgehalt, während der Stahl P unter die Erfindung fällt und der Vergleichsstahl Q dem unberuhigt vergossenen Stahl B entspricht. Die Daten der Tabelle III zeigen, daß die =,o Aufweitbarkeit der Bleche kaum von der Aufweitbarkeit der mit hoher Querschnittsabnahme kalt verformten Bleche gemäß Tabelle II abweicht, wobei die Aufweitbarkeit des Stahls P noch etwas über der Aufweitbarkeit des unberuhigten Stahls Q bzw. B liegt. Im übrigen übertrifft die Aufweitbarkeit des Stahls P diejenige der Stähle N und O mit über 0,02% Silizium beträchtlich.

Wie bereits erwähnt, verschwinden die Kieselsäure-Einschlüsse bei Siliziumgehalten von 0,02% und ω darunter; sie hängen alsdann nicht mehr vom Siliziumgehait ab. Bei Siliziumgehalten unter 0,02% ergibt sich daher eine bessere Verformbarkeit, insbesondere TiefziehbarkeiL Dies ist darauf zurückzuführen, daß sich mit abnehmendem Siliziumgehalt unter 0,02% eine (Ill)-Textur bildet und der r-Wert zunimmt. In ähnlicher Weise erhöht sich die Dehnung und verbessert sich die Streckbarkeit.

Darüber hinaus hängt auch die Aufweitbarkeit des Warm- und Kaltbandcs wesentlich von der Menge der Kieselsäure-Einschlüsse ab. Bei Siliziumgehalten über 0,02% erhöht sich die Menge der Kieselsäure-Einschlüsse und wird die Aufweitbarkeit bzw. Lochdehnung beeinträchtigt. Aus diesem Grunde muß der Siliziumgehalt unter 0,02% liegen.

Üblicherweise wird das Silizium, von Sonderfällen abgesehen, einer Stahlschmelze zur Desoxydation zugesetzt, so daß solche Stähle über 0,02% Silizium enthalten und nicht die (Iil)-Textur sowie die damit verbundene bessere Verformbarkeit und einen niedrigeren Gehalt an Kieselsäure-Einschlüssen aufweisen können.

Niedrigere Siliziumgehalte lassen sich auf unterschiedlichste Weise erreichen. So kann beim Einschmelzen beispielsweise Ferro-Mangan mit niedrigem Siliziumgehalt verwendet werden oder der Schmelze können Oxyde zur Oxydaiion des Siliziums zugesetzt werden, wenn die dabei entstehende Kieselsäure entfernt wird. Diese Maßnahmen reichen jedoch nicht aus, um den Siliziumgehall unter 0,02% zu bringen.

Wie sich aus dem Kurvenverlauf des Diagramms der F i g. 5 ergibt, nimmt der Siliziumgehalt bei Frischende mit zunehmendem Gehalt an freiem Sauerstoff ab, so daß der freie Sauerstoff-Gehalt des Stahls mindestens 600 ppm betragen muß, wenn der Siliziumgehalt unter 0,02%. liegen solL Somit wird, anstatt der Schmelze zur Desoxydation Silizium zuzusetzen, das im Stahl als Verunreinigung enthaltene Silizium herausgefrischt.

Liegt der Sauerstoffgehalt über 1600 ppm, dann sind längere Frischzeiten erforderlich und müssen dem Stahl bei der nachfolgenden Vakuumbehandlung zur Desoxydation größere Mengen an Aluminium und Titan zugesetzt werden und entstehen auch größere Mengen Desoxydationsprodukte, für deren Entfernen eine dementsprechend längere Zeit erforderlich ist. Aus diesem Grunde sollte der Sauerstoffgehalt 1600 ppm nicht übersteigea

Der im Konverter bis auf niedrige Siliziumgehalte gefrischte Stahl wird in eine Pfanne abgestochen, in die niedriggekohltes Ferro-Mangan, hochgekohltes Ferro-Mangan und Kohlenstoff gegeben werden. Danach wird der Stahl im Vakuum entkohlt und desoxydiert. Während der Vakuumbehandlung wird der Sauerstoffgehalt der Schmelze bestimmt wenn der Kohlenstoffgehalt Werte unter 0,020% erreicht. Dies kann beispielsweise mit Hilfe einer Meßzelle oder rechnerisch aus der CO-Menge im Abgas des Vakuumgefäßes, anhand einer Gießprobe oder mit anderen Verfahren geschehen. Abschließend wird dem Stahl Aluminium m einer Menge zugeführt, die sicherstellt, daß beim nachfolgenden Stranggießen keine Blasen entstehen. Dabei wird der Sauerstoffgehalt vorzugsweise auf höchstens 150 ppm abgesenkt. Das Aluminium kann während oder nach der Vakuumbehandlung zugesetzt werden.

Die Vakuumbehandlung des Stahls sollte so lange fortgesetzt werden, bis der Kohlenstoffgehalt 0,020% oder niedrigere Werte erreicht hat, da sich andernfalls die Gefahr einer Blasenbildung beim Stranggießen ergibt Zur Desoxydation sollte dem Stahl nur soviel Aluminium zugesetzt werden, daß er höchstens 0,005% gelöstes Aluminium enthält Höhere Aluminiumgehalte führen zu unterschiedlichen Korngrößen und bringen die Gefahr einer Streifenbildung beim Warmwalzen mit sich, die die Oberflächenbeschaffenheit des Blechs beeinträchtigt Gegebenenfalls kann ein Teil des Aluminiums durch Titan ersetzt werden. Schwieriekei-

ten ergeben sich jedenfalls nicht, wenn die Gehalte an gelöstem Aluminium und Titan höchstens je 0.005% betragen. Der Mangangehalt darf 0,6% nicht übersteigen, da höhere Mangangehalte die Verformbarkeit beeinträchtigen. Auch die Gehalte des Stahls an anderen Elementen sollten so niedrig wie möglich liegen um die Werkstoffeigenschaften zu verbessern.

Der im Vakuum behandelte Stahl wird schließlich in üblicher Weise stranggegossen; er wird beispielsweise aus der Pfanne in einen Tundish gegossen durch dessen AusguBöffnung er in eine Stranggießkokille gelangt. LIm eine Blasenbildung weitestgehend zu unterdrücken, sollte die Gießgeschwindigkeit möglichst groß sein.

Die beim Stranggießen anfallenden Brammen werden in üblicher Weise warm- und kaltgewalzt. Das Warmblech oder -band wird schließlich weichgeglüht und gegebenenfalls enlkohll und/oder entstickt.

Bei einem Versuch wurde in einem 100-t-Konvcrtci eine Charge aus 85% Roheisen und 15% Schrott mit reinem Sauerstoff in einer Menge von 18 000 MnVh gefrischt. Die Charge wurde in zwei Teilmengen mit Kohlenstoffgehalten von 0,055 bis 0,080% und Sauerstoffgehaltcn von 450 bis 580 ppm sowie drei weiteren Teilmengen mit Kohlenstoffgehalten von 0,025 bis 0,063% und Sauerstoffgehalten von 750 bis 1300 ppm vergossen. Die Stähle der Teilmengen besaßen die aus der Tabelle IV ersichtlichen Zusammensetzungen und wurden in der sich aus derselben Tabelle ergebenden Weise behandelt.

Beim Entleeren des Konverters wurden den Stählen 1 bis 3 kg/t Ferro-Mangan und eine geringe Menge Kohlenstoff zugesetzt. Da der Kohlenstoffgehalt bei der Vakuumentkohlung auf maximal 0,02% gesenkt werden muß, sollte der Kohlenstoffgehalt vor der Vakuumbehandlung höchstens 0,10% betragen. Bei der Vakuumbehandlung wurde der Sauerstoffgehalt der Schmelze bei einem Kohlenstoffgehalt von maximal 0,02% mit Hilfe einer Neutronenstrahl-Analyse bestimmt und die Schmelze mit Aluminium desoxydiert. Der Stahl S mit einem Sauerstoffgehalt von 1300 ppm bei Frischende wurde im Anschluß an die Vakuumbehandlung mit Aluminium und Titan so desoxydiert, daß die Gehalte an Aluminium und Titan je 0,005% nicht überstiegen. Nach der Desoxydation betrug der Sauerstoffgehalt höchstens 100 ppm. Der Stahl wurde zu Brammen stranggegossen.

Die Siliziumgehalte der Stähle U und T aus einem im Konverter gefrischten Stahl mit 450 bzw. 580 ppm Sauerstoff betrugen 0,021% bzw. 0,025%. Andererseits liegen die Siliziumgehalte der Stähle R, S und V, die nach dem Irischen im Konverter Sauerstoffgehalte von maximal 600 ppm aufwiesen, bei 0,009%, 0,013% bzw. 0.018% und damit sämtlich unter 0,020%.

Die Brammen der Stähle R, S. T, U und V wurden mit einer Endtemperatur von 855 bis 875°C bis auf eine Dicke von 2.5 mm warmgewalzt. Das Warmband wurde anschließend bis auf eine Dicke von 0,8 mm kaltgewalzt und schließlich drei Stunden bei 670⁰C geglüht. Danach wurden die mechanischen Eigenschaften mit den aus Tabelle IV ersichtlichen Ergebnissen untersucht. Aus Tabelle IV ist auch die Aufweitbarkeit des Warmbandes ersichtlich, wobei sich zeigt, daß die unter die Erfindung fallenden Stähle R, S und V eine über 1,90 liegende Aufweitbarkeit besitzen und damit besser sind als die Vergleichsstähle T und U. Hinsichtlich der kaltgewalzten Proben ergibt sich, daß die Stähle R, S und V eine bessere Tiefziehbarkeit, Streckbarkeit und Aufweitbarkeit besitzen als die Vergleichsstähle T und U.

Tabelle	I	C	Si	Mn	P	S	f	lEkon.	Al	IE	O	Ti
Stahl	0,011	0,001	0,41	0,010	0,014			0,002		0,0220
A	0.015	0,005	0,32	0,015	0,011			0,002		0,0150
B	0.008	0.012	0,25	0,012	0,011			0,001		0,0070
C	0,004	0,014	0,30	0.007	0,008			0,001		0,0090	0,002
D	0,0016	0,018	0,29	0,007	0,009	1,46	37,5	0,003	10,95	0.0080
E	0.010	0,023	0,30	0,009	0.012	1,51	37,1	0,001	10,75	0,0120
F	0,015	0,027	0,28	0,013	0,013	1,38	37,4	0,002	10,70	0,0090
G	0,041	0,015	0,31	0,012	0,014	1,26	37,2	0,001	10,85	0,0270
H	I (Fortsetzung)					1,26	37,5		10,75
Tabelle	Streck	Zugfestig	Dehnung	Korn	1,01	38,3	10,25	(Hl)-	(200)-
Stahl	grenze	keit		größen-	0,90	38,0	1022	Inten-	Inten-
				Zahl	UO	38,22	11,22	sität	sität
	(ION/	(■ ION/	(%)
	mm²)	mm²)
	19,5	30,5	49,0	8,9		6,1	0,80
A	18,0	30,1	50,1	8,4		6,0	0,65
B	18,8	30,4	48,2	7,8		5,8	0,75
C	18,0	30,8	46,8	8,6		5,4	0,90
D	18,1	30,0	46,2	8,5		5,2	0,80
E	22,2	32,0	42,2	8,1		3,7	1,10
F	23,8	32,3	42,0	8,8		3,5	1,00
G	19,4	32,8	45,6	8,4		4,4	0,81
H

IO

Tabelle	II	Si	Mn	P	S	Al_gel	O	Einschluß-
Stahl	C	(%)	(W	(%>	(%)	(%)	(%)	wert
	(%)	0,058	0,44	0,010	0,014	0,007	0,0210	0,12
I	0,043	0,025	0,32	0,007	0,011	0,001	0,0068	0,05
J	0,011	0,005	0,26	0,012	0,011	0.002	0,0079	0,01
K	0,014	0,016	0,30	0,011	0,015	0,002	0,0081	0,01
L	0,008	0,015	0,31	0,012	0,014		0.0270	-
M	0,033

Tabelle III

Stahl

Si

Aufweitbarkeit (D/ D₀)

N	0,054	0,061	0,49	0,014	0,013
O	0,009	0,039	0,33	0,020	0,013
P	0,007	0,005	0,30	0,008	0,013
Q	0,065	0,010	0,31	0,012	0,012

0.003 0,003 0,003

0,0150
0,0120
0,0140
0,0320

1,43 1,56 1,74 1,70

Tabelle	IV	Si	Mn	O	Tempe	C-Fe-Mn	C	Al	C	Si	Mn
Stahl	C				ratur
		(%)	(%)	(ppm)	(C)	(kg/t)	(kg/t)	(kg/t)	(%)	(%)	(%)
	(%)	0,007	0,22	750	1670	2,00	_	0,3	0,075	0,012	0,27
R	0,063	0,003	0,09	1300	1690	3,00	0.2	0,3	0,061	0,013	0,28
S	0,025	0,021	0,23	580	1660	2,00	-	0,2	0,060	0,025	0,32
T	0,055	0,022	0,20	450	1650	1,00	-	0,1	0,085	0,02!	0,29
IJ	0,080	0,008	0,15	1020	1695	5,00/	-	0,3	0,080	0,018	0,48
V	0,038					1,00

Tabelle IV (Fortsetzung)

Stahl	O	Tempe	C	Si	Mn	O	Algci	Ti	Tempe	Mn	Al	Ti
		ratur							ratur
	(ppm)	(C)	(%)	(%)	(%)	(ppm)	(%)	(%)	CQ	(kg/t)	(kg/t)	(kg/t)
R	480	1610	0,014	0,009	0,26	79	0,002	_	1570	0,5	0,3	_
S	740	1625	0,009	0,013	0,30	55	0,004	0,003	1580	0,6	0,3	0,4
T	440	1610	0,011	0,025	0J2	68	0,001	-	1575	0,2	0,3	--
U	380	1610	0,018	0,021	0,29	58	0,003	-	1570	0,1	0,3	-
V	210	1610	0,016	0,018	0,48	35	0,005	-	1570	-	0,2	—

Tabelle IV (Fortsetzung)

Suhl

Aufweit-

Streck

Zugfe

Dehnung

LIi.

Korn

r

IE

(222)-

(200)-

Aufweit-

barkeit

grenze

stigkeit

größe

(kon)

Inten-

barkeit

(D/Do)

sität

(D/Do)

Warm

(ION/

(· ION/

(%)

band

mm²)

(2,5 mm)

R

2,05

18,2

30,1

49,2

8,8

1,48

37,2

10,8

5,8

0,62

2,12

S

1,95

19,0

32,8

48,2

8,4

1,38

37,5

10,9

6,0

0,70

2,08

T

1.54

22,6

34,6

42,5

9,1

1.22

38,8

10,2

4,2

1,15

1,95

U

1,65

21,9

32,2

43,6

8,4

1.24

38,0

10,5

4,9

1,20

1,93

V

1,90

19,0

30,2

46,1

8,5

1,30

37,4

10,8

5,0

1,04

2,05

Claims

Patentansprüche:

1, Im Vakuum behandelter und mit Aluminium oder Aluminium und Titan beruhigter Stahl zum Herstellen von Blechen oder Bändern mit ausgezeichneter Verformbarkeit aus Stranggußbrammen, bestehend aus höchstens 0,02% Kohlenstoff, höchstens 0,6% Mangan, höchstens 0,005% gelöstem Aluminium, unter 0,02% Silizium sowie im Falle einer Beruhigung mit Aluminium und Titan höchstens 0,005% Titan einschließlich Titanoxyd, Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen.
2. Verfahren zum Herstellen von Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein üblicher Stahl gefrischt und dabei auf einen Sauerstoffgehalt von 600 bis 1600 ppm und einen Siliziumgehalt unter 0,02% sowie einen Kohlenstoffgehalt von höchstens 0,10% gebracht, im Vakuum entkohlt und im Anschluß an eine Desoxydation mit Aluminium oder Aluminium und Titan mit einem Gehalt an freiem Sauerstoff von maximal 150 ppm stranggegossen wird.