DE2607646A1

DE2607646A1 - Kaltverformtes und gegluehtes, niedriglegiertes stahlband- und -blechmaterial und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2607646A1
Application number: DE19762607646
Authority: DE
Inventors: James A Elias; John Robert Newby; Marvin Brill Pierson
Original assignee: Armco Inc
Current assignee: Armco Inc
Priority date: 1975-02-28
Filing date: 1976-02-25
Publication date: 1976-09-02
Also published as: SE7602503L; JPS5924179B2; MX3414E; BR7601162A; JPS51110416A; FR2302341B1; US4067754A; US3963531A; DE2607646C2; IT1057261B; GB1529626A; NL7602025A; AU1132276A; FR2302341A1; JPS5925023B2; JPS572866A; ES445600A1; BE839016A; ZA76924B; AU508054B2

Description

AILMGO STEEL CORPORATION

703 Curtis Street
Middletown, Ohio / V.St.A,

Unser Zeichen: A 1759

Kaltverformtes und geglühtes, niedriglegiertes Stahlband- und -blechmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung "betrifft ein kaltverformtes (kaltgewalztes), niedriglegiertes Stahlband- und -blechmaterial mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt und einer hohen Streckfestigkeit in Verbindung mit einer Duktilität, die höher ist als sie bisher erzielbar war, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung; sie "betrifft insbesondere ein kaltverformtes bzw. kaltgewalztes Stahlband- und -blechmaterial mit einer 0,2 %-Streckfestigkeit von mindestens 6,33 2: IQ-⁵ kg/cm (90 ksi) mit einer Dehnung innerhalb einer Meßstrecke von 5 cm (nachfolgend als 5 cm-Dehnung bezeichnet) von mindestens 10 % oder ein kaltverformtes bzw. kaltgewalztes Band- und Blechmaterial mit einer 0,2 %-Streckfestigkeit von 3,16 χ 10⁵ bis 4,57 x 10⁵ kg/cm² (4-5 bis 65 ksi) mit einer 5 cm-Dehnung von mindestens 25 %, wobei bei beiden Ausführungsformen die Zusammensetzung praktisch die gleiche ist. Die Erfindung betrifft ferner ein me^allbeschichtetes Produkt mit einem Stahlsubstrat, welches die oben angegebenen Eigenschaften aufweist.

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Dr.Hn/ju

26Q764S

Hochfester kaltgewalzter (kaltverformter) Stahl wurde bisher im allgemeinen auf zwei verschiedene Arten hergestellt. Eine Art besteht darin, in verhältnismäßig großen Mengen verstärkende (verfestigende) Elemente, wie z.B. Mangan (mehr als 1 %) und Silicium (mehr als 0,3 %)^ einem Stahl zuzusetzen, der mehr als 0,1 % Kohlenstoff enthält, zusammen mit geringeren Zusätzen von anderen verstärkenden (verfestigenden) Legierungselementen, wie Titan, Niob, Zirkonium und Vanadin. Beim Glühen dieses Stahls erhält man durch Ausscheidungshärtung hohe Streckfestigkeiten.

Eine andere Art besteht darin, einen hochfesten Stahl herzustellen, der Kohlenstoff und Stickstoff (zusammen mit geringen Mengen von verstärkenden bzw. verfestigenden Legierungs element en) enthält, und den Stahl speziellen Glühbehandlungen zu unterwerfen, die zu einer nur partiell rekristallisierten Mikrostruktur führen.

Bei beiden Methoden wird eine hohe Festigkeit nur auf Kosten der Duktilität und Verformbarkeit erzielt.

In der US-Patentschrift 3 761 324 ist ein warmgewalztes und kaltgewalztes Band- und Blechmaterial mit einem breiten Bereich von mechanischen Eigenschaften beschrieben. Diesem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (mit einem maximalen Kohlenstoffgehalt von 0,015%) wird Niob im Überschuß zu der Menge zugesetzt, die erforderlich ist, um den gesamten Kohlenstoff und den gesamten freien Stickstoff zu binden, so daß 'nicht-gebundenes Niob darin enthalten ist. In dieser Patentschrift ist angegeben, daß Niob die Eekristallxsationsrate (-geschwindigkeit) verzögert, wodurch es möglich ist, hochfeste Produkte herzustellen, die durch Tauchbeschichtung mit einem Metallüberzug versehen worden sind. Bei der maximalen Streckfestigkeit von 6,33 x 10^ kg/cm (90 ksi) des darin beschriebenen Stahls beträgt die Dehnung Jedoch weniger als 10 %.

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*- 3 —

In der US-Patentschrift 3 671 334- sind ein renitrifizierter, Niob enthaltender Stahl und daraus hergestellte kaltgewalzte, durch Becken gealterte Formkörper mit einer Streckfestigkeit von 4,92 χ 1O^ bis 6,33 χ 10^ kg/cm² (70 "bis 90 ksi) "beschrieben. Das in dieser Patentschrift beschriebene Verfahren umfaßt eine Kaltverformung bzw. Kaltwalzung von mindestens 50 %, eine Glühung zur Rückgewinnung der Duktilität mit einer daraus resultierenden Verminderung der Streckfestigkeit bis auf etwa 3,52 x 1Cr bis 3,87 x 10^ kg/cm (50 bis 55 ksi), eine Vorreckung und eine Wärmebehandlung zur Erzielung einer Streckfestigkeit von 4-,92 χ 10^ bis 6,33 χ 1O^ kg/cm (70 bis 90 ksi) durch Ausscheidungshärtung. Die Verarbeitung zu Formkörpern erfolgt nach dem Glühen zur Rückgewinnung der Duktilität und vor der Ausscheidungshartungs-Wärmebehandlung. Bei einer Streckfestigkeit von etwa 4,92 χ ΛΟτ kg/cm (70 ksi) wurden Dehnungswerte von höchstens etwa 20 % erhalten.

Aus den vorstehenden Angaben geht hervor, daß derzeit kein niedriglegierter Stahl (mit einem geringen Kohlenstoffgehalt) verfügbar ist, der kaltverformt bzw. kaltgewalzt werden kann zur Erzielung einer hohen Streckfestigkeit bei gleichzeitiger Aufrecht erhaltung einer* ausreichenden Duktilität, der zu Formkörpern für den Endverbraucher verarbeitet werden kann ohne nachfolgende Reckalterung und Ausscheidungshärtung.

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen niedriglegierten Stahl mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt anzugeben., der im kaltverformten bzw. kaltgewalzten und geglühten Zustand eine Streckfestigkeit innerhalb des Bereiches von 3,16 χ 10⁵ bis 4,57 χ 10^ kg/cm² (4-5 bis 65 ksi) oder von mindestens 6,33 x 10^ kg/cm (90 ksi) sowie eine für die Durchführung von Biege- und Verarbeitungs-bzw. Verformungsvorgängen ausreichende Duktilität aufweist. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein kaltverformt es bzw. kaltgewalztes Stahlband- und -blechmaterial mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt anzu-

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geben, das unter Aufrechterhaltung einer hohen Streckfestigkeit mit Aluminium, Zink oder Legierungen davon beschichtet werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein kai tver formt es bzw. kaltgewalztes Stahlband- und -blechmaterial mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt, das eine 0,2 %-Dehngrenze von 3,16 χ 10⁵ bis 4-,57 χ 10⁵ kg/cm (4-5 bis 65 ksi) oder von mindestens 6,33 x 10 kg/cm (90 ksi) aufweist bei einer 5^cm~Dehnung von mehr als 25 % für eine Streckfestigkeit von 3,16 χ 10⁵ bis 4,57 χ 10⁵ kg/cm² (45 bis 65 ksi) und von mehr als 10 % für eine Streckfestigkeit

■χ ρ

von mindestens 6,33 x 10^ kg/cm (90 ksi), das im wesentlichen besteht aus 0,02 bis 0,10 Gew.-% Kohlenstoff, 0,1 bis 0,9 Gew.-% Mangan, 0,002 bis 0,18 Gew.-% Niob, Spurenmengen Phosphor, Schwefel, Silicium, Sauerstoff und Stickstoff, 0,01 bis 0,08 Gew.-5& Aluminium und zum Rest aus Eisen mit Ausnahme von zufälligen "Verunreinigungen, wobei das Niob in praktisch vollständig gebundener Form vorliegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die folgenden Stufen: Herstellung eines vakuumentgasten, vollständig beruhigten Stahlgießlings (Stahlgußstranges) mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt der oben angegebenen Zusammensetzung, warmes Auswalzen bis auf eine mittlere Stärke, Aufhaspeln (Aufwickeln) bei einer Temperatur von nicht mehr als 7O5°C, Entfernen des Warmwalzzunders, kaltes Auswalzen bis auf die Endstärke mit einer Dickenverminderung von 40 bis 70 % und Glühen bei einer Temperatur und für einen Zeitraum, die ausreichen, um eine solche Duktilität wieder herzustellen, die das Biegen und Verformen (Verarbeiten) ohne wesentliche Abnahme der Streckfestigkeit erlaubt.

Der nach einer Ausführungsform der Erfindung bearbeitete Stahl wird vorzugsweise nach dem v/armen Ausv/alzen bei 538 bis 705⁰C aufgehaspelt (aufgewickelt) und nach dem kalten Auswalzen unter solchen Bedingungen geglüht-, die zu einem im wesentlichen zurück-

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gewonnenen, jedoch nicht-rekristallisierten Band- "und Blechmaterial mit einer Streckfestigkeit von mindestens 6,33 x 10 kg/cm (90 ksi) und einer Dehnung von mindestens 10 % führen.

Gemäß einer anderen Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Stahl vorzugsweise bei 538 "bis 7O5°C aufgehaspelt (aufgewickelt) und nach dem kalten Auswalzen unter solchen Bedingungen geglüht, die zu einem vollständig rekristallisierten Band- und Blechmaterial mit einer Streckfestigkeit von 3,16 χ ΛO^ bis 4,57 x 10* kg/cm (45 bis 65 ksi) und einer Dehnung von mindestens 2? % führen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 bis 3 graphische Darstellungen, in denen die Streckfestigkeiten gegen die Glühtemperaturen von erfindungsgemäß bearbeiteten Stählen aufgetragen sind; und

Fig. 4- eine graphische Darstellung, bei der die prozentuale Dehnung gegen die Glühtemperatur von Stählen, die sowohl innerhalb des Rahmens der Erfindung als auch außerhalb des Rahmens der Erfindung liegen, aufgetragen ist.

Ein Stahl mit einer Zusammensetzung, wie sie für einen Randstahl (unberuhigten Stahl) mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt oder für einen Ziehstahl :typisch ist, kann in einem Siemens-Martin-, Sauerstoffaufblas- oder elektrischen Ofen geschmolzen werden. Ein solcher Stahl, der mit Aluminium oder Silicium teilweise desoxydiert werden kann, wird dann vorzugsweise vakuumentgast bis auf einen Kohlenstoffgehalt innerhalb des Bereiches von 0,02 bis 0,10 °/o und es wird Aluminium (oder ein entsprechender Nitridbildner) in einer Menge zugegeben, die ausreicht, um die Spurenmengen Stickstoff, die in der Regel in einer Menge von bis zu etwa 0,004- % vorhanden sind, vollständig zu binden. Dann wird

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Niob entweder während der Entgasung oder in der Pfanne oder Form mit einer geeigneten Verteilungseinrichtung zugegebene Der geschmolzene Stahl kann entweder in Barrenformen oder kontinuierlich vergossen werden.

Die Kohlenstoff- und Niobminimalgehalte des Stahls müssen als kritisch angesehen werden. Die maximale Niobzugabe muß bei einem gegebenen Kohlenstoffgehalt auf einen solchen Wert beschränkt werden, daß praktisch kein nicht-gebundenes Niob, bestimmt durch Analyse bei Raumtemperatur, vorliegt. Das heißt mit anderen Werten, der Niobgehalt darf das etwa 7 j75-fache des Kohlenstoffgehaltes nicht überschreiten.

Da der Stickstoff praktisch vollständig an Aluminium oder andere Nitridbildner gebunden ist, wird die Bildung von Niobnitriden oder Kohlenstoffnitriden minimal gehalten und das Niob ist praktisch vollständig in Form von Niobcarbid gebunden.

Es wurde gefunden, daß in dem erfindungsgemäßen Produkt und in dem erfindungsgemäßen Verfahren Kohlenstoff in niedrigeren Gehalten eine Verfestigungswirkung bzw. Verstärkungswirkung auf den Stahl hat. Insbesondere ist innerhalb des Bereiches von etwa 0,01 bis etwa 0,025 % Kohlenstoff eine Verfestigungswirkung (Verstärkungswirkung) erzielbar. Bei Kohlenstoff werten von mehr als etwa 0,025 % trägt jedoch der Kohlenstoff nichts zur weiteren Verfestigung bzw. Verstärkung des Stahls innerhalb des erfindungsgemäßen Streckfestigkeitsbereiches bei (vgl. die Fig. 2) und die v/eitere Verfestigung bzw. Verstärkung wird eine nahezu lineare Funktion des Niobgehaltes. Dementsprechend wird der maxima.le Kohlenstoffgehalt von 0,10 % nicht als kritisch angesehen, obgleich der Kohlenstoff vorzugsweise variiert wird direkt proportional zu dem Niob bis zur Erzielung von bis zu 0,025 °/° nicht-gebundenem Kohlenstoff (d.h. bis zur Erzielung eines Überschusses gegenüber dem an Niob gebundenen Kohlenstoff).

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Obgleich die Zusammensetzung,,abgesehen von der oben erörterten Beziehung zwischen den Kohlenstoff- und Mobgehalten, als nicht kritisch angesehen wird, werden dennoch optimale Eigenschaften mit der nachfolgend angegebenen bevorzugten Zusammensetzung erzielt:

Kohlenstoff 0,03-0,05 Gew.-% Aluminium 0,03-0,05 Gew.-95

Mangan 0,3-0,6 " Stickstoff höchstens 0,004"

Mob 0,04-0,12 " Sauerstoff " 0,01 "

Phosphor 0,006-0,01 " Silicium " 0,1 "

Schwefel 0,01-0,017 " Eisen Rest

-Mangan wird"absichtlich zugegeben, um die Warmbrüchigkeit zu verhindern und die Zugfestigkeit zu erhöhen. Für diese Zwecke reicht eine Zugabe von 0,1 bis 0,9 Gew.-% aus und eine Zugabe von 0,3 bis 0,6 Gew.-% ist bevorzugt.

Die oben angegebenen bevorzugten Phosphor-, Schwefel-, Stickstoff- und Sauerstoff-Gehaltsbereiche sind typisch für Spurenmengen, die in einem vakuumentgasten, niedriglegierten Stalil erreicht werden. Silicium ist ebenfalls in Spurenmengen vorhanden, wenn es nicht als Desoxydationsmittel absichtlich (in Mengen bis zu 0,1 %) zugegeben wird.

Zirkonium hat bekanntlich die gleiche Wirkung wie Niob in bezug auf die Erhöhung der Rekristallisationstemperatur von Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und deshalb liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, Mob mindestens z.T. durch stcchiometrisch äquivalente Mengen an Zirkonium zu ersetzen.

3?itan kann anstelle von Aluminium als Mtridbildner in stöchiometrisch äquivalenten Mengen zugesetzt werden, dabei muß jedoch "berücksichtigt werden, daß Titan nicht die gleiche Wirkung wie Mob und Zirkonium in bezug auf die Erhöhung der Rekristallisationstemperatur hat. Deshalb ist Titan in dem erfindungsgemäßen

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Stahl kein Ersatz für Niob.

Aluminium kann als Desoxidationsmittel durch Silicium ersetzt werden und wenn dies durchgeführt wird, wird vorzugsweise genügend Titan zugegeben, um die Spurenmengen Stickstoff in der Schmelze zu "binden.

Zur Sulfidformkontrolle können Metalle der Seltenen Erden oder Mischmetall zugegeben werden, wenn optimale mechanische Eigenschaften in Querrichtung erwünscht sind.

-Vom Standpunkt der Bearbeitbarkeit bzw. Verarbeitbarkeit aus betrachtet wucde gefunden, daß die Warmwalz-Endtemperatur nur einen geringen oder keinen Einfluß auf die Eigenschaften hat, so lange eine Endtemperatur von etwa 899°C (1650⁰J¹) nicht überschritten wird. Dementsprechend können in der Praxis konventionelle Endtemperaturen innerhalb des Bereiches von etwa 84-3 bis etwa 899 G (550 bis 1650⁰F) angewendet werden. Die Aufhaspeltemperatur (Aufwickeltemperatur) kann etwa 7O5°C (130O⁰F) nicht übersteigen und sie sollte vorzugsweise etwa 64-9°C (1200°F) nicht übersteigen.

Die Duktilität des Endproduktes ist, wie gefunden wurde, von der Endtemperatur und der Aufhaspeltemperatur unabhängig.

Der Grad der Kaltauswalzung muß mindestens 4-0 % betragen und er darf etwa 70 % nicht übersteigen. Vorzugsweise wird das kalte Auswalzen mit einer Dickenverminderung von 4-5 bis 55 % in einem oder mehreren Stichen (Stufen) durchgeführt. Wenn das Maximum einer Dickenverminderung von 70 % für bestimmte Endprodukte erforderlich ist, kann eine längere Glühung oder eine bei höherer Temperatur durchgeführte Glühung erforderlich sein, um die Duktilität wieder auf die gewünschten Werte zu bringen, wie in der Fig. 1 und in der Tabelle II angegeben. Bei einer gegebenen Streckfe st igkeit wird bei einer Kaltauswalzung von 50 % eine größere Duktilität erhalten als bei einer Kaltauswalzung

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von 60 %.

Der Glühbereich des kaltgewalzten Materials hat sich als kritisch erwiesen. Es kann entweder eine kontinuierliche Glühung oder eine Offenbundglühung angewendet werden, wobei eine Offenbundglühung für ein Material mit einer Streckfestigkeit von

-r ρ

mindestens 6,33 x ΛΟτ kg/cm (90 ksi) und einer Dehnung von mehr als 10 % bevorzugt ist. Eine Offenbundglühung oder eine Kistenglühung innerhalb des Bereiches von etwa 593°C (1100⁰F) bei einer Erhitzungsdauer von bis zu 24- Stunden bis zu etwa 64-9⁰C (1200°F) bei einer Erhitzungsdauer von weniger als 1/2 Stunde hat sich als zufriedenstellend erwiesen. Die Offenbundglühung wird vorzugsweise bei 593⁰C (1100⁰F) mit einer Erhitzungsdauer von etwa 1/2 Stunde durchgeführt. Die Erhitzungsdauer ist somit im allgemeinen umgekehrt proportional zu der Temperatur. Es kann auch eine kontinuierliche Glühung bei etwa 705^OC (1300⁰F) mit einer Erhitzungsdauer von etwa 7 bis etwa 10 Minuten angewendet werden.

Wenn die Behandlungen unter den oben angegebenen Bedingungen durchgeführt werden, gewinnt das kaltgewalzte Band- und Blechmaterial seine Duktilität zurück bis zu einem Dehnungswert von mehr als 10 % unter gleichzeitiger Beibehaltung einer Streckfestigkeit von mindestens 6,33 x 10^ kg/cm (90 ksi). Das Produkt hat ein praktisch nicht rekristallisiertes Strukturgefüge (Mikrostruktur).

Bei der Herstellung eines kaltgewalzten Band- und Blechmaterials mit einer Streckfestigkeit von etwa 3,16 χ 10* bis etwa 4,57 χ 10-⁷ kg/cm (4-5 bis 65 ksi)und einer Dehnung von mehr als 25 % bleiben alle Stufen bis zu der Kaltwalzung die gleichen wie vorstehend beschrieben und die allgemeine (breite) Zusammensetzung bleibt ebenfalls die gleiche.

Bei dieser Ausführungsform kann entweder eine kontinuierliche Glühung, eine Offenbundglühung oder eine diskontinuierliche

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Glühung (Chargenglühung) angewendet werden. Bei Anwendung einer diskontinuierlichen Glühung (Chargenglühung) oder einer Offenbundglühung sollte ein Temperaturbereich von etw* 649 "bis etwa 760⁰C (1200 bis 14-00⁰F) eingehalten werden. Die Glühdauer ist umgekehrt proportional zu der Temperatur, wobei für eine Temperatur von-64-9°C (1200⁰E) mindestens 4- Stunden erforderlich sind oder für eine Temperatur von mehr als 677°C (1250°]?) mindestens eine halbe Stunde erforderlich ist_o Wenn eine !continuierliche Glühung angewendet wird, hat sich eine Temperatur von etwa 815 bis etwa 927°C (1500 bis 1700⁰F) für einen Zeitraum von etwa 7 bis etwa 10 Minuten als zufriedenstellend erwiesen.

Unter diesen Bedingungen wird das kaltgewalzte Band- und Plechmaterial vollständig rekristallisiert und hat eine Streckfestigkeit von etwa 3,16 χ 10⁵ bis etwa 4-,57 χ 10^ kg/cm² (4-5 bis 65 ksi) bei einer Dehnung von mehr als 25 %.

Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß durch Zugabe von Niob die Rekristallisationstemperatur des Stahls'ansteigt, ohne daß die Rate (Geschwindigkeit) der Rückgewinnung der Duktilität des kaltgewalzten Materials durch die ETiedertemperaturglühung beeinflußt wird. Außerdem erhöht das Niob, wie oben angegeben, die Streckfestigkeit des oben angegebenen Stahls, wobei die anfängliche Zunahme der Erhöhung auf die Anwesenheit von Kohlenstoff in Mengen bis zu etwa 0,025 % zurückzuführen ist. Dementsprechend steht durch Erhöhung der Eekristallisationstemperatur ein Bereich von etwa 110⁰C (200⁰I¹) zur Verfügung, inner- -halb dessen die Glühung durchgeführt werden kann, die zu einer Rückgewinnung der Duktilität führt, während gleichzeitig die Rekristallisation noch vermieden wird, wodurch eine StreCkfestigkeit von mindestens etwa 6,33 x 10^ kg/cm (90 ksi) beibehalten wird,, Die Rückgev/innungsgeschwindigkeit ist verhältnismäßig hoch innerhalb des Temperaturbereiches von 538 bis 621⁰C (1000 bis 1150⁰J¹), es tritt jedoch praktisch keine Rekristallisation auf,

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Wenn die Glühdauer und die Glühtemperatur für eine vollständige Rekristallisation ausreichen, hat das Produkt eine Streckfestigkeit zwischen 3,16 χ 1O⁵ und 4-,57 ^{x 1}°^{5 k}s/°^m2 (⁴5 bis 65 ksi), •wie in den Fig. 2 und 4· angegeben.

Aufgrund der vorstehenden Ausführungen ist es für den Fachmann ohne weiteres ersidatlich, daß das kaltgewalzte Band- und Blechmaterial mit einem Metall beschichtet werden kann unter Anwendung von kontinuierlichen Verfahren vom Typ der Glühung außerhalb der Anlage oder vom Vorglühungstyp, ohne daß sich dabei die mechanischen Eigenschaften wesentlich verändern. Zu solchen Verfahren gehören z.B., ohne daß die Erfindung jedoch darauf beschränkt ist, die Feuermetallisierung (das Beschichten durch Eintauchen in ein geschmolzenes Metall) und die Elektroplattierung, bei der es sich bei der Beschichtungsvorbehandlung in der Regel um eine nasse chemische Reinigung handelt« Die Vorglühungs-Tauehbeschichtungsverfahren können dann entweder die Bandflußmittelbehandlung oder die Banderhitzung in einer Wasserstoff-Inertgas-AtmoSphäre .vor dem Beschichten umfassen, wobei eine maximale Temperatur des Bandes in der Anlage' angewendet wird, die etwa gleich der Temperatur des geschmolzenen Metallbades ist, die in der Regel etwa 28 bis etwa 55°O (50 bis 1OO°F) oberhalb des Schmelzpunktes des Beschichtungsmetalles gehalten wird. Zu Metallen, die in kontinuierlichen Vorglühungs-Tauchbeschichtungsverfahren verwendet werden können, gehören Aluminium, Zink, Legierungen von Aluminium oder Zink oder Terne. Zu Metallen, die üblicherweise für die kontinuierliche Bändelektroplattierung verwendet werden können, gehören Zink und Terne (Blei-Zinn-Legierung).

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß als integraler Bestandteil eines sogenannten Metalltauchbeschichtungsverfahrens mit Glühung in der Anlage kontinuierliche Wärmebehandlungen für die Rückgewinnung der Duktilität oder für die Rekristallisation des kaltgewalzten Stahls durchgeführt v/erden können (kann). In diesen Verfahren werden keine chemischen Flußmittel verwendet, sie sind vielmehr dadurch charakterisiert, daß für die

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Oberflächenvorbehandlung eine Ofenbehandlung mit gleichzeitiger Wärmebehandlung angewendet wird. Beispielhafte Verfahren dieses Typs, auf die die Erfindung jedoch nicht beschrankt ist, sind das Sendzimir-Verfahren, das Armoor-Selas-Verfahren und die U.S.-Steel-Verfahren. Diese unterscheiden sich in erster Linie in bezug auf die Art der Entfernung des restlichen Kaltwalzwerköls und der verwandten Oberflächenverunreinigungen voneinander. In dem Sendzimir-Verfahren wird das Band auf eine Temperatur von 371 bis 482°C (7OO bis 90O⁰F) erhitzt zur Bildung eines schwachen Oberflächenoxids, in dem Armeο-Selas-Verfahren wird eine starke Erhitzung mit direkt verbranntem Brennstoff auf 533 bis ^6O⁰G (1000 bis 14TOO⁰F) ohne Bandoxydation angewendet und bei dem US-Steel-Verfahren wird eine nasse chemische Reinigung (Reinigung mit Chemikalien) angewendet.

Auf diese ölentfernungsstufen folgt das Erhitzen in ähnlichen öfen mit einer V/asserstoff-Inertgas-Atmosphäre, die das restliche Oberflächenoxid reduzieren können, in denen das Band auf eine Temperatur innerhalb des Bereiches von 593 bis 621°C (1100 bis 1150^oF), die für die Rückgewinnung erforderlich ist, · oder auf eine Temperatur innerhalb des Bereiches von 871°C (1600°F) (für die kontinuierliche Glühung), die für das vollständig rekristallisierte erfindungsgemäße Produkt erforderlich ist, gebracht wird. An das Erhitzen schließen sich eine Abkühlung im Ofen auf etwa die Badtemperatur und das Eintauchen in das geschmolzene Metallbad an. Zu Metallen, die sich für kontinuierliche Tauchbeschichtungsverfahren unter Glühung innerhalb der Anlage eignen, gehören Aluminium, Zink, Legierungen von Aluminium oder Zink oder Terne (Blei-Zinn-Legierung).

In allen vorstehend beschriebenen Verfahren wird die Bildung einer Grenzflächenlegierungsschicht zwischen dem S^ahlsubstrat und dem Überzugsmetall praktisch vollständig vermieden.

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Erfindungsgemäß erhält man somit ein beschichtetes Band- und Blechprodukt mit Streckfestigkeiten innerhalb des Bereiches von 3,16 χ 1O⁵ bis 4,57 x 1O⁵ kg/cm² (45 bis 65 ksi) bei -Dehnungswerten von mehr als 25 % und Streckfestigkeiten von mindestens 6,33 x 10 kg/cm (90 ksi) bei Dehnungswerten von mehr als 10 %, das besteht aus einer äußeren Schicht aus Aluminium, Zink, Legierungen von Aluminium oder Zink oder Terne (Blei-Zinn-Legierung) und einem inneren Substrat oder einem Träger aus einem kaltgewalzten Stahlband und Stahlblech mit der oben angegebenen allgemeinen (breiten) Zusammensetzung, wobei sich dazwischen praktisch keine Grenzfläoherlegierungsschicht befindet.

Es wurde nun gefunden, daß die Schweißbarkeit eines erfindungsgemäßen, kalt ausgewalzten Band- und Blechmaterials ausgezeichnet ist. Die Streckfestigkeit behält in der Schweißzone, die der Wärme ausgesetzt ist, ihren ursprünglichen Wert im wesentlichen bei, obgleich die Duktilität in der Zone, die der Wärme ausgesetzt ist (Üb er gangs zone) abnimmt.-

Nachfolgend sind einige Walzproben beschrieben, die erfindungsgemäß hergestellt und bearbeitet worden sind, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß diese nur Beispiele darstellen und daß die Erfindung keineswegs auf die nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt ist.

Beispiel 1

Eine Charge wurde aufgeschmolzen und in einem Sauerstoffaufblasofen raffiniert, unter Zugabe von Aluminium und Mob (in l'orin von Perroniob) in einer Vakuumentgasungseinrichtung vakuumentgast, wobei man eine Schmelze mit der nachfolgend angegebenen Pfannenanalyse erhielt:

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C 0,037 Gew.-%

Mn O ,"59 "

• N 0,0036 "

S 0,010

P 0,006 "

Si 0,012 "

ITb 0,099 "

Al · 0,047 "

Fe Rest mit Ausnahme von zufälligen

Verunreinigungen

Die Schmelze wurde zu Blöcken vergossen, erstarren gelassen, zu Brammen ausgewalzt und bis auf Dicken von 0,289 "bis 0,305 cm (0,114 bis 0,120 inches) warm ausgewalzt. Die Warmwalz-Endtemperatur betrug 871°C (1600⁰F) und die Aufhaspelungstemperatur (Aufwickeltemperatur) betrug 649°C (1200⁰F). Fach dem Entzundern wurde das warmgewalzte Material bis auf Enddicken von 0,0838 cm (0,033 inch), 0,091 cm (0,036 inch) und 0,132 cm (0,052 inch) kalt ausgewalzt, wobei diese Kaltauswalzungen innerhalb des Bereiches von 60 bis 70 % lagen. Die Blechanalyse war die folgende:

M_n

Si

0,040	Gew. -%
0,60	Il
0,0048	Il
0,013	Il
0,004	π
0,010 -	Il
0,0013	Il
0,048	Il
Rest

Al
Fe

Die Proben wurden den nachfolgend angegebenen verschiedenen Glühbehandlungen unterworfen:

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593°C (11OO°F) für einen Zeitraum von 1/2 Stunde - Offenbund-Glühung für eine Streckfestigkeit von mindestens 6,33 x 10 kg/cm (90+ ksi) und eine Dehnung von mindestens 10 % j '64-9⁰C (1200⁰F) für einen Zeitraum von 4 Stunden - Offenbund-Glühung für eine Streckfestigkeit von 3,16 χ 10-⁵ bis 4,57 χ 10 kg/cm ·(45 bis 65 ksi) und eine Dehnung von mindestens 25 %·

Beispiel 2

Es wurde eine andere Charge aufgeschmolzen und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 vakuumentgast, wobei eine Schmelze der ..nachfolgend angegebenen Pfannenanalyse erhalten wurde:

C " 0,038 Gew.-%

Mn 0,51 "

N 0,0028 "

S 0,012 "

P 0,006 »

Si 0,010 "

Kb 0,088 »

Al . 0,078 "

Pe Rest mit Ausnahme von zufälligen

Verunr ei nigung en

Die Schmelze wurde zu Blöcken vergossen, den Blöcken wurde ein Silicid eines Metalls dex· Seltenen Erden zugegeben und daraus hergestellte Brammen wurden in mehreren verschiedenen Stichen (Stufen) warm heruntergewalzt bis auf eine Dicke innerhalb des Bereiches von 0,236 bis 0,305 cm (0,093 bis 0,120 inches) bei Warmwalz-Endtemperaturen von 871 bis 899°C (1600 bis 1650⁰F) und Aufhaspelungstemperaturen (Aufwickeltemperaturen) innerhalb des Bereiches von 604 bis 643°C (1120 bis 119O⁰F). Die Zugabe des Metalls der Seltenen Erden erfolgte für die Sulfidformkontrolle. Das kalte Auswalzen wurde wie folgt durchgeführt:

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0,117 cm (0,046 inch) — 50 %-Reduktion

0,091 cm (0,036 inch) 60 ^-Reduktion

0,071 cm (0,028 inch) . — 70 % Reduktion

Die Blechanalyse war folgende:

C ' 0,045 Gew.-%

Mn 0,53

N 0,0063 "

S 0,010 "

P 0,008 "

0 0,009

Hb " 0,094

Al 0,070 »

Ge 0,027

La 0,015 "

Fe Rest

Die Glühbehandlungen wurden wie folgt durchgeführt: Kontinuierliche Glühung für einen Zeitraum von 8 Minuten bei 7O5°C (1300⁰P),'760⁰C (1400⁰F), 815⁰C (1500⁰F), 871⁰C (1600⁰F) und 927⁰C (1700^oF). Die Charge wurde bei verschiedenen Temperaturen -von 593 bis 760⁰C (1100 bis 1400⁰F) für Seiträume innerhalb des Bereiches von 1/2 bis 24 Stunden geglüht.

Die mechanischen Eigenschaften der kaltgewalztem Stahlproben der Beispiele 1 und 2 sind in der folgenden Tabelle I angegeben. Daraus ist zu ersehen, daß bei allen Ausführungsformen, die erfindungsgemäß behandelt worden sind, bei denen die Streckfestigieit mindestens 6,33 x 'W kg/cm (90 ksi) betrug, die Dehnung 10 % überstieg, während bei den Ausführungsformen, die erfindungsgemäß behandelt wurden, bei denen die Streckfestigkeit 3,16 χ 10³ bis 4,57 χ 10⁵ kg/cm² (45 bis 65 ksi) betrug, die Dehnung 25 % überstieg. Im Gegensatz dazu wies die in Beispiel 2 bei 760⁰C (1400⁰F) für einen Zeitraum von 8 Minuten kontinuierlich

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3 /2 geglühte Probe eine Streckfestigkeit von 4,83 x 1Cr kg/cm (68,8 ksi) und eine Dehnung von 22 % auf; in entsprechender Weise wies die 4 Stunden lang bei 649°C (120O⁰F) kistenge-

^z P

-glühte Probe eine Streckfestigkeit von 5,33 x 10 kg/cm (75,9 ksi) und eine Dehnung von 20 % auf, was auf ein teilv/eise rekristallisiertes Produkt hinwies, das außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegt. Die Proben des Beispiels 2, die eine halbe Stunde lang bei 566⁰G (1050⁰F) offenbundgeglüht bzw. 4 Stunden lang bei 593°C (1100°F) kistengeglüht worden waren, wiesen Dehnungen von weniger als 10 % auf, was anzeigte, daß die Rückgewinnung unvollständig war, so daß sie ebenfalls außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung lagen. Die erfindungsgemäßen Behandlungsbereiche ergeben ein Material entweder mit Rückgewinnungsglüheigenschaften oder vollständig rekristallisierten Glüheigenschaften. Zwischen diesen beiden Bedingungen liegt jedoch das teilweise rekristallisierte Produkt außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung.

Die Daten der folgenden Tabelle I sind in der Fig. 4 dargestellt, wcbei die Dehnung in % als Funktion der Glühtemperatur aufgetragen ist bei den Streckfestigkeiten, Behandlungszeiten und Glühbehandlungstypen, die ebenfalls angegeben sind. Aus der Tabelle I und der Fig. 4 geht hervor, daß ein Temperaturbereich von etwa 593 C (1100⁰F) bei einer Behandlungsdauer von bis zu etwa 24 Stunden bis zu etwa 7O5°G (1300⁰F) bei einer Behandlungsdauer von etwa 7 bis etwa 10 Minuten zu einem nicht-rekristallisierten Produkt mit einer Streckfestigkeit von mindestens 6,33

7. O

χ 1Cr kg/cm (90 ksi) und einer Dehnung von mehr als 10 % führt. Eine Offenbundglühung bei etwa 593°C (1100°F) für eine Zeitdauer von etwa 1/2 Stunde ist bevorzugt.

Ein Temperaturbereich von etwa 649 bis etwa 927°G (1200 bis 1700⁰F) bei einer Zeitdauer von mindestens etwa 4 Stunden bei 649°G (1200⁰F) bis etwa 7 bis etwa 10 Minuten bei 927°G (1700⁰F) führt zu einem rekristallisierten Produkt mit einer Streckfestig-

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keit von 3,16 χ 1Ο⁵ bis 4,57 χ 1Ο⁵ kg/cm² (45 bis 65 ksi) und einer Dehnung von mehr als 25 %» Eine Chargen- oder Kistenglühung bei etwa 76O°C (14OO°F) für eine Zeitdauer von etwa 4 Btunden ist bevorzugt.

	Glühtemperatur in^öC (⁰P)	Glühtemperatur in°C (⁰P)	Behand lungsdau er in Std.	0,2 %-Streckfestii keit in 10-⁵ kg/cm^c (ksi)	\|- 5 cm (2.inch) Dehnung in %
	566 (1050)	593 (1100)	1/2	8,80 (125,1)	6*
	593 (1100)	593 (1100)	1/2	7,13 (101,5)	18
	621 r(1150)	638 (1180)	1/2	8,44 (120,0)	12
Tabelle I	649 (1200)	649 (1200)	1/2	6,61 (94,0)	17
	649 (1200)	649 (1200)	4	3,80 (54,0)	30
mechanische Eip;enschaften	Chargenglühung	677 (1250)
in den Beispielen 1 und 2 bearbeitete Stähle	Bei spiel Nr.	705 (1300)	Behand lung s dau er in Std.	0,2 %-Streckfestig keit in 10^ kg/cm^£ (ksi)	Ij- 5 cm (2 inch) Dehnung in %
Off enbundglühung	2	705 (1300)	4	8,56 (122,0)	6*
Bei spiel Nr.	2	760 (1400)	24	6,67 (94,6)	12,5
2	. 2	760 (1400)	1/2	8,43 (119,9)	12,5
1	2		4	5,33 (75,9)*	20
2	2	24	4,53 (64,5)	26,5
2	2	1/2	4,41 (62,8)	25,5
1	2	4	4,48 (63,7)	26
2	24	3,93 (55,9)	28
2	4	3,77 (53,6)	31
2	24	3,76 (53,5)	32

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Kontinuierliche Glühung

Bei- Glühtemperatur Behänd- 0,2 %-Stregkfestig- 5 cm (2 inch)· spiel in°C (⁰J¹) lungsdau- keit in 10^y kg/cm2 Dehnung in% U er in Min. (ksi)

2	705	(1300)	8	6,71	(95,4)	16
2	760	(1400)	8	4,81	(68,8)* .	22
2	815	(1500)	8	4,16	(59,3)	28
2	871	(1600)	8	3,62	(51,5)	29,5
2	927	(1700)	8	3,76	(53,5)	28,5

* Außerhalb des Eahmens der vorliegenden Erfindung

Das Diagramm der Fig. 1 erläutert den Einfluß der Glühtemperatur und der Behandlungsdauer auf die Streckfestigkeit von um 5° % und 70 % kalt heruntergewalzten Proben des Beispiels 2. Es zeigt, daß eine Temperatur von bis zu etwa 621⁰C (115O⁰F) eine Behandlungsdauer von mehr als 4 Stunden erfordern würde. um die Streckte ρ festigkeit auf weniger als 6,33 x 10-^ kg/cm (90 ksi) zu vermindern, während eine Behandlungsdauer von 24 Stunden "bei etwa 621⁰C (115O⁰F) die Streckfestigkeit auf etwa 5,62 χ 10⁵ kg/cm² (80 ksi) herabsetzt. Daraus ergibt sich somit, daß die Rekristallisationsgeschwindigkeit innerhalb des Bereiches von etwa 593 bis etwa 635°C (1100 bis 1175⁰F) gering ist, so daß das erfindungsgemäße Verfahren Betriebsvariable einer verhältnismäßig großen Größenordnung tolerieren kann, ohne daß dabei nachteilige Effekte auftreten.

-Der Einfluß des Prozentsatzes der Kaltauswalzung auf die Streckfestigkeit und die Duktilität ergibt sich aus den Testergebnissen, die in der Tabelle II für ein nicht-rekristallisiertes Material mit einer Streckfestigkeit von mindestens 6,33 x 10 kg/cm (90 ksi) angegeben ist, wobei die Testproben die in Beispiel 1 angegebene Zusammensetzung hatten. Daraus ist zu ersehen, daß eine Kaltauswalzung von 40 % erforderlich ist, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen^und daß die Duktilität bei einer 60 % bis

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70 %-Kaltauswalzung abnimmt, obgleich ein solches Material durch Glühen "bei einer etwas höheren Temperatur und/oder für einen längeren Zeitraum auf die gewünschte Mindestdehnung von mehr als 10 % gebracht werden kann, inTie erwartet, nahmen die Streckfestigkeit und die Zugfestigkeit mit höheren Kaltaus walzungen zu. Die Eigenschaften waren, wie gefunden wurde, auch verhältnismäßig unabhängig von der Aufhaspelungstemperatur (Aufwickeltemperatur), mindestens bis zu etwa 705° C

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!Tabelle II

cn
ο
co
oo
co
cn

% Kaltre· duktion

Behandlungsbedingungen

H.R.-Endtemp? 871⁰O (1600⁰F) Aufhaspeln bei 593⁰O (1100⁰P) Offenbund-Glühung bei 593⁰O(HOO⁰F) 60 für 1/2 Stunde (im Labor simuliert) 70

H.R.-Endtemp. 871⁰O (1600⁰F) Aufhaspeln bei 649⁰O (1200⁰F) Offenbundglühung bei 593⁰O(HOO⁰F) für 1/2 Stunde {im Labor simuliert)

H.R.-Endtemp. 871⁰O (1600⁰F) Aufhaspeln bei 705⁰O (1300⁰F) Offenbundglühung bei 593°O(11OO°F) für 1/2 Stunde (im Labor simuliert

0,2 ^-Streck- Zugfestigfestigkeit in keit in 10 ? ² ^

10* kg/onr(ksi)
7,02 (99,9)
7,48 (105,4)

7,83 (111,5)
7,80 (111,1)

0 (kai)

6,86 (97,6)
6,82 (97,07)

7,24 (103,P) 7,46 (106,3)

8,26 (112,5) 7,80 (111,1)

6,99 (99,4) 7,91 (102,8)

7,20 (102,5) 7,40 (105,7)

7,70 (109,1) 7,78 (110,3)

7,74 (110,1) 7,74 (110,1)

7,07 (100,5) 7,04 (100,2)

7,04 (100,1) 7,18 (102,1) (102,5) 7,20 (102,5)

7,20

5 cm (1 inch)-

Dehnung in %

14 11

8 6

13 12

12 6

11 11

13 8

Ähnliche Tests wurden mit den 3,16 χ 1O⁵ "bis 4,57 χ 10 kg/cm (45 bis 65 ksi)-Proben des obigen Beispiels 2 durchgeführt, .diese wurden bei 593 bis ?05°C (1100 bis 1300⁰P) aufgehaspelt ' (aufgewickelt), um 40 %, 50 %, 60 % und 70 % kalt ausgewalzt und 4 Stunden lang bei 677°C (1250⁰F) kistengeglüht (im Labor simuliert)ο Dabei wurde gefunden, daß der unterschiedliche Prozentsatz der Kaltauswalzung zu keinen Unterschieden in bezug auf die Streckfestigkeit, die Zugfestigkeit, die prozentuale Dehnung und die Härte führten. Das heißt mit anderen Worten, daß alle Proben nach dem Glühen praktisch die gleichen Werte hatten.

Außerdem wurde der Einfluß der Änderung des Kohlenstoffgehaltes und des ÜTiobgehaltes auf die Streckfestigkeit untersucht:. Z-ir Durchführung dieser Tests wurde eine Reihe von Laborchargen hergestellt, es wurde Hiob in verschiedener Menge jeder Charge zugegeben und aus jeder Charge wurden 4 Blöcke gegossen, wobei jeder Block einen anderen Kohlenstoffgehalt hatte.

Die Labor Chargen wurden im Vakuum aufgeschmolzen, zu Blöcken vergossen, bis auf 0,254 cm (0,10 inch) warm ausgewalzt, einer Fertigverarbeitung (Fertigwalzung) bei 871°C (1600⁰F) unterworfen und bei 593°C (1100°F) aufgehaspelt (aufgewickelt), bis auf eine Dicke von 0,102 cm (0,04 inch) kalt ausgewalzt bei einer Dickenverminderung von 60 % und unter den verschiedensten Bedingungen geglüht. Die Proben wurden einer 24—stündigen simulierten Kistenglühung bei 593°C (1100°F), 649°C (1200⁰F), 7O5°C (1300⁰F), 760°C (1400⁰F) und 815°^c (1500°F) unterworfen und an der Luft abgekühlt. Die Zusammensetzungen der kaltgewalzten Bleche der verschiedenen Proben waren wie

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Beispiel 3

BeisBiel 4

- 23 -

C (%) Kb (%)

0,010 0,057

0,030 0,057

0,044 0,057

0,056 0,057

Block C (%) ;$Tb (%)

1 0,012 0,063

2 - 0,025 0,063

3 0,038 0,063

4 . 0,057 0,063

Beispiel 5

Block C (%) · .Nb (%

1 0,011 0,099

2 0,025 0,099

3 0,039 0,099

4 0,048 0,099

Die chemische Zusammensetzung in allen drei oben angegebenen Beispielen betrug 0,55 Gew.-% Mn, 0,002 Gew.-% N, 0,003 Gew.-% S, 0,0009 Gew.-% 0 und 0,02 Gew.-% Al.

Die Streckfestigkeiten der Proben der oben angegebenen vier Blöcke des Beispiels 3_? aufgetragen gegen die Glühtemperatur, sind in dem Diagramm der Fig. 2 der Zeichnungen dargestellt (bei variierendem Kohlenstoffgehalt und konstantem Niobgehalt), Die Fig. 3 zeigt ein ähnliches Diagramm in Form einer graphischen Darstellung der Proben der Blöcke der Beispiele 3_S 4 und 5.

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Aus den in Form eines Diagramms aufgetragenen Werten bei 593°C (1100°F) und 649°C (1200⁰F) geht hervor, daß der Kohlenstoff, wenn er in Mengen bis zu etwa 0,025 % vorhanden ist, zu der Streckfestigkeit beiträgt, daß er jedoch bei höheren Kohlenstoffwerten einen geringeren Einfluß hat. Vongrößerer Bedeutung ist die Verstärkungswirkung (Verfestigungswirkung) , die aus dem zunehmend höheren Uiobgehalt (Fig. 3) resultiert und die Tatsache, daß Kohlenstoffgehalte unterhalb

-7 ρ

0,02 % zu Streckfestigkeiten von weniger als 6,33 x 10 kg/cm (90 ksi) bei einer Glühtemperatur von 760⁰C (1400⁰F) führten, unabhängig von dem Hiobgehalt. Dies geht insb3sondere aus dem Beispiel 5-1 hervor, in dem der Kohlenstoffgehalt weniger als 0,02 % betrug und ein Mob: Kohl enst off -Verhältnis von mehr als 7,75:1 (0,99 % Nb und 0,011 °/o C) bei einer G-lühtemperatur von 760°C (14-00⁰F) für einen Zeitraum von 24 Stunden zu einer Streckfestigkeit von etwa 4,78 χ 10^ kg/cm (68 ksi) führte.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Pat ent ansprüc he:

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Claims

Patentansprüche

1. Kaltgewalztes und geglühtes Stahlband- und -blechmaterial

mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, das eine 0,2 %-Dehngrenzen-Streckfestigkeit von 3,16 χ 10⁵ bis 4,57 χ 10⁵ kg/cm² (4-5 bis 65 ksi) oder von mindestens 6,33 x 10 kg/cm (90 ksi) mit einer 5 cm (2 inches)-Dehnung von mehr als 25 % für.· die Streckfestigkeit von 3,16 χ 10⁵ bis 4,57 x 10⁵ kg/cm² (45 bis 65 ksi) und von mehr als 10 % für die Streckfestigkeit von mindestens 6,33 *■ ΛΟτ kg/cm (90 ksi) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es -im wesentlichen besteht aus 0,02 bis 0,10 Gew.-% Kohlenstoff, 0,1 bis 0,9 Gew.-% Mangan, 0,02 bis 0,18 Gew.-% Niob, Spurenmengen Phosphor, Schwefel, Silicium, Sauerstoff und Stickstoff, 0,01 bis 0,08 Gew.-?£ Aluminium und zum Rest aus Eisen mit -Ausnahme von zufälligen Verunreinigungen, wobei das Niob in praktisch vollständig gebundener Form vorliegt.

2. Band- und Blechmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet', daß es nach dem Glühen in praktisch nicht-rekristallisierter Form vorliegt und eine 0,2 %-Streckfestigkeit von

6,33 x 10^ bis 8,44 χ 10^ kg/cm²(90-120 ksj) sowie eine 5 cm (2 indies)-Dehnung von mehr als 10 % aufweist.

3. Band- und Blechmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es nach dem Glühen in einer praktisch vollständig rekristallisierten Form vorliegt und eine 0,2 %-Streck-

-festigkeit von 3,16 χ 10⁵ bis 4,57 x 10⁵ kg/cm² (45 bis 65 ksi) und eine 5 cm (2 inches)-Dehnung von mehr als 25 % aufweist.

4. Band- und Blechmaterial nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen besteht aus 0,03 bis 0,05 Gew.-% Kohlenstoff, 0,3 bis 0,6 Gew.-% Mangan, 0,04 bis 0,12 Gew.-% Niob, 0,006 bis 0,01 Gew.-% Phosphor, 0,01 bis 0,017 Gew.-% Schwefel, höchstens 0,004 Gew.-% Stickstoff,

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0,03 "bis etwa 0,05 Gew.-% Aluminium, höchstens 0,01 Gew.-% Sauerstoff, höchstens 0,1 Gew.-% Silicium und zum Rest aus Eisen.

5. Band- und Blechmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Niob teilweise durch eine stöchiometrisch äquivalente Menge Zirkonium ersetzt ist.

6. Band- und Blechmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium durch eine stöchiometrisch äquivalente Menge Titan ersetzt ist.

7· Kaltgewalztes und geglühtes Stahlband- und -blechmateriäl mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in IPorm eines beschichteten Produktes vorliegt, das besteht aus einer äußeren Schicht, ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Zink, der Aluminiumlegierungen, der Zinklegierungen und lerne (Blei-Zinn-Legierung), und einem inneren Substrat aus einem kaltgewalzten und geglühten Stahlband- und —blechmateriäl. das im wesentlichen besteht aus 0,02 bis 0,10 Gew.-% Kohlenstoff, 0,1 bis 0,9 Gew.-% Mangan, 0,02 bis 0,18 Gew.-% Niob, Spurermiengen. Phosphor, Schwefel, Silicium, Sauerstoff und Stickstoff, 0,01 bis 0,08 Gew.-% Aluminium und zum Rest aus Eisen mit Ausnahme von zufälligen Verunreinigungen, wobei das Niob in praktisch vollständig gebundener Form vorliegt, und das im wesentlichen keine Grenzflächenlegierungsschicht aufweist.

8. Band- und Blechmaterial nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht durch "flußmittelfreie Metalltauchbeschichtung aufgebracht worden ist.

9· Band- und Blechmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat im wesentlichen besteht aus etv/a 0,03 "bis etwa 0,05 Gew.~^C,O Kohlenstoff, etwa 0,3 bis etwa 0,6'

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Gew.-% Mangan, etwa 0,04 bis etwa 0,12 Gew.-% Niob, etwa 0,006 bis etwa 0,010 Gew.-% Phosphor, etwa 0,01 bis etwa 0,017 Gew.-% Schwefel, höchstens etwa 0,004 Gew.-% Stickstoff, etwa 0,03 bis etwa 0,05 Gew.-% Aluminium, höchstens etwa 0,01 Gew.-% Sauerstoff, höchstens etwa 0,1 Gew.-% Silicium und zum Rest im wesentlichen aus Eisen.

10. Verfahren zur Herstellung eines kaltgewalzten und geglühten Stahlband- und -blechmaterials mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt, das im geglühten Zustand eine 0,2 %-Dehngrenzen-Streckfestigkeit von etwa 3,16 χ 10^ bis etwa 4,57 χ ΛΟτ kg/cm {45 bis 65 ksi) und eine 5 cm (2 inches)-Dehnung von mehr als 25 % bzw. im geglühten Zustand eine 0,2 %-Dehngrenzen-Streckfestigkeit von mindestens 6,33 x 10 kg/cm (90 ksi) und eine 5 cm (2 inches)-Dehnung von mehr als 10 % aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man einen vakuumentgasten, vollständig beruhigten gegossenen Rohling aus einem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt herstellt, der im wesentlichen besteht aus 0,02 bis 0,10 Gew.-% Kohlenstoff, 0,1 bis 0,9 Gew.-% Mangan, 0,02 bis 0,18 Gew.-% Niob, Spurenmengen Phosphor, Schwefel, Silicium, Sauerstoff und Stickstoff, 0,01 bis 0,08 Gew.-% Aluminium und zum Rest im wesentlichen aus Eisen mit Ausnahme von zufälligen Verunreinigungen, in dem das Niob in praktisch vollständig gebundener Form vorliegt, diesen bis auf eine mittlere Stärke warm auswalzt, bei einer Temperatur von nicht me'ir als 7O5°C aufhaspelt (aufwickelt), den Y/armwalζzünder entfernt, ihn auf die Endstärke kalt auswalzt unter Anv/endung einer Dickenverminderung von 40 bis 70 % und bei einer solchen Temperatur \ιρΛ für einen solchen Zeitraum glüht, die ausreichen, um die Duktilität zurückzugewinnen, die jedoch für eine Rekristallisation nicht ausreichen, zur Erzielung einer Dehnung von mehr als 10 %bei einer Streckfestigkeit von mindestens 6,33 x 1Cr kg/cm² (90 ksi) oder bei einer solchen Temperatur und für einen solchen Zeitraum glüht, die für eine Rekristallisation ausreichen, zur Erzielung einer Dehnung von mehr als 25 % bei einer Streckfestig

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⁵ "bis 457 x 1O^ kg/cm²

keit von 3,16 χ 1Ο^Ρ bis 4,57 χ 1Ο^Ρ kg/cm (45 bis 65 ksi).

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aufhaspeln (Aufwickeln) bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von 538 bis 705 C und das Glühen bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von etwa 593 bis etwa 7O5°C für eine Zeitspanne von 7 Minuten bis 24 Stunden, wobei die Dauer umgekehrt proportional zu der angewendeten Temperatur ist, durchführt zur Erzielung eines im wesentlichen zurückgewonnenen, jedoch nicht rekristallisierten Materials mit einer Streckfestigkeit von mindestens 6,33 x 10" kg/cm (SiO ksi) und einer

"Dehnung von mehr als 10 %.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Stahl verwendet, der um wesentlichen besteht aus 0,03 bis 0,05 Gew.-% Kohlenstoff, 0,3 "bis 0,6 Gew.-% Mangan, 0,04 bis 0,12 Gew.-% Mob, 0,006 bis 0,01 Gew.-% Phosphor, 0,01 bis 0,017 Gew.-% Schwefel, höchstens 0,004 Gew.-% Stickstoff, 0,03 bis 0,05 Gew.-% Aluminium, höchstens 0,01 Gew.-% Sauerstoff, höchstens 0,1 Gew.-% Silicium und zum Rest aus Eisen.

13· Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aufhaspeln (Aufwickeln) bei 593 C durchführt, bei dem kalten Auswalzen eine Dickenverminderung von 45 bis 55 % anwendet und zum Glühen eine Offenbundglühung bei 593°C für eine Zeitdauer von 1/2 Stunde durchführte

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aufhaspeln (Aufwickeln) bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von 538 bis 7O5°C und als Glühung eine kontinuierliche Glühung bei einer Temperatur von 7O5°C für eine Dauer von 7 bis 10 Minuten durchführt zur Erzielung eines im wesentlichen nicht rekristallisierten Materials mit einer Streckfestigkeit von mindestens 6,33 x 10 kg/cm (90 ksi) und einer Dehnung von mehr als 10 %.

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15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aufhaspeln (Aufwickeln) bei einer Temperatur von 538 bis 7O5°C und das Glühen bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von 677 bis 76O°G für eine Dauer von mindestens 1/2 Stunde durchführt zur Erzielung eines vollständig rekristallisierten Materials mit einer Streckfestigkeit von 3,16 χ 1O^ bis 4,57 χ 10^ kg/cm² (45 bis 65 ksi) und einer Dehnung von mehr als 25 %.

16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet,

daß man einen Stahl verwendet, der im wesentlichen besteht aus 0,03 bis 0,05 Gew.-% Kohlenstoff, 0,3 bis 0,6 Gew.~% Mangan, 0,4 bis 0,12 Gew.-% Niob, 0,Ό06 bis 0,01 Gew.-% Phosphor, 0,01 bis 0,017 Gew.-% Schwefel, höchstens 0,004 Gew.-% Stickstoff, 0,03 bis 0,05 Gew.-% Aluminium, höchstens 0,01 Gew.-% .Sauerstoff, höchstens 0,01 Gev/,-% Silicium und zum Rest aus Eisen.

17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aufhaspeln (Aufwickeln) bei einer Temperatur von 593°C, das kalte Auswalzen unter Anwendung einer Dickenverminderung um 45 bis 55 % und als Glühung eine Chargenglühung bei 732⁰C durchführt.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man als Glühung eine Chargen- oder Offenbundglühung unter Anwendung einer Glühdauer von mindestens 4 Stunden anwendet.

19o Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aufhaspeln (Aufwickeln) bei einer Temperatur von 538 bis 705^OC und als Glühung eine kontinuierliche Glühung bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von 815 bis 927°C für eine Dauer von 7 bis 10 Minuten durchführt zur Erzielung eines vollständig rekristallisierten Materials mit einer Streckfestigkeit von 3,16 χ 10⁵ bis 4,57 χ 10⁵ kg/cm² (45 bis 65 ksi) und einer Dehnung von mehr als 25 %.

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