DE3003488A1 - Verfahren zur herstellung von kaltgewalzten stahlblechen oder -baendern - Google Patents

Verfahren zur herstellung von kaltgewalzten stahlblechen oder -baendern

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DE3003488A1 DE19803003488 DE3003488A DE3003488A1 DE 3003488 A1 DE3003488 A1 DE 3003488A1 DE 19803003488 DE19803003488 DE 19803003488 DE 3003488 A DE3003488 A DE 3003488A DE 3003488 A1 DE3003488 A1 DE 3003488A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen oder Bändern,, insbesondere zum Tiefziehen^ durch kurzzeitiges, kontinuierliches Glühen«
Kaltgewalzte Stahlbleche, oder Bänder .,(im fuigandeu zur Vereinfachung als Stahlbänder bezeichnet) werden sehr häufig in Form kaltgeformter Gegenstände,, wie preßgeformte Kraftfahrzeug= teile,, verwendet und erfordern ausgezeichnete Preßformeigen=· schäften»
■ ■ · ■ . .
Um die allgemeine Bearbeitbarkeit von Stahlbändern zu verbessern, ist in diesen ein vollständiges Kornwachstum erforderlich und andererseits muß die Menge des gelösten Kohlenstoffs in den Stahlbändern minimalisiert werden» Ferner ist es im ' Hinblick auf die Tiefziehbarkeit der Stahlbänder wünschenswert , daß das mittlere Dehnungsverhältnis r im plastischen Bereich groß istο Der r-Wert steht in Beziehung mit der Kristailor ientierung ^ und eine größere £i11^-Komponente erzeugt einen größeren r-Wert.
Kaltgewalzte Stahlbänder werden im allgemeinen mit einem Verfahren, hergestellt, bei dem als wesentliche Verfahrensstufen das Warmwalzen, das Kaltwalzen und das Glühen vorgesehen sindf ferner ist es zum ausreichenden Vergrößern der Korngröße und des r-Werts vorteilhaft, die Stahlbänder langsam zu erwärmen und sie über einen längeren Zeitraum auf der Glühtemperatur zn halteny zum Verringern des Anteils an gelöstem Kohlenstoff ist es zweckmäßig p die Stahlbänder nach dem Glühen einer langsamen Abkühlung zu unterwerfen, um im wesentlichen den gesamtem Kohlenstoffgehalt an den Korngrenzen ,auszufällen»
Bisher wird das satzweise Glühverfahren (Kammerglühverfahren) zur Herstellung kaltgewalzter Stahlbänder in großem Umfang angewendet, da die vorstehenden Glühbedingungen mit einem Kammerofen leicht erfüllt werden, können. Obwohl das Kammerglühverfahren als das am besten geeignete zur Erzielung einer ausgezeichneten Bearbeitbarkeit der Stahlbänder angesehen wird, so hat es jedoch erhebliche Nachteile, da zur Behandlung ein relativ langer Zeitraum erforderlich ist, so daß der Produktionswirkungsgrad erheblich vermindert ist.
Daher wird neuen Techniken, z.B. dem kontinuierlichen Glühverfahren, zur Herstellung kaltgewalzter Stahlbänder mit ausgezeichneter Bearbeitbarkeit bei kurzer Behandlungsdauer größte Aufmerksamkeit geschenkt, und in den letzten Jahren sind einige kontinuierliche Glühverfahren bekanntgeworden; vgl. z.B. JP-PS 11 911/67, JP-OSen 72 816/75, 125 918/75 und 32 418/76.
Es haben sich jedoch bei diesen vorbekannten Verfahren die nachstehenden Nachteile herausgestellt.
Bei den bekannten kontinuierlichen Glühverfahren wurde praktisch ausschließlich auf eine Verbesserung einer ausreichend großen Korngröße geachtet, und es ist angenommen worden,daß eine längere Wartezeit besser ist, trotz der Tatsache, daß das kontinuierliche Glühen zum Abkürzen der Behandlungsdauer eingeführt worden ist. Dies zeigt sich deutlich bei den vorstehend erwähnten Vorveröffentlichungen, in denen lediglich die unteren Grenzwerte für die Glühdauer definiert sind.
.
Tatsächlich unterstützt die längere Glühdauer ein vollständiges Kornwachstum, so daß mit bestimmten Vorteilen eine große Korngröße erhalten werden kann. Falls jedoch die Glühdauer übermäßig lang ist, so werden die in dem warmgewalzten Stahlband ausgefällten Carbide während des Glühvorganges gelöst und erhöhen so die Menge an gelöstem Kohlenstoff, so daß sich
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axe Bearbeitbarkeit des kaltgewalzten Stahlbandes verschlechtert» Daher wird bei den bekannten kontinuierlichen Glühverfahren das kaltgewalzte Stahlband nach dein Glühen einer Überalterungsbehandlung bei etwa 4000C für einen ausreichend lan-
S gen Zeitraum unterworfen„ um den gelösten Kohlenstoff erneut als Carbide auszufällen=
Somit treten bei den bekannten kontinuierlichen Glühverfahren die nachstehenden gegensätzlichen Faktoren aufs
(a) eine längere Glühdauer führt zu einer größeren Korngröße ' und damit zu einer Verbesserung der Bearbeitbarkeit der kaltgewalzten Stahlbänder;
(b) eine kürzere Glühdauer verhindert stärker die Auflösung der in den warmgewalzten Stahlbändern gebildeten Carbide und trägt somit zu einer Verkürzung der nachfolgenden Uberalterungsbehandlung bei„
Unabhängig davon wurde bisher lediglich der Faktor a und nicht der Faktor b berücksichtigt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neues, kurzzeitiges, kontinuierliches Glühverfahren anzugeben, das die Bearbeitbarkeit des erhaltenen kaltgewalzten Stahlbandes oder -blechs verbessert? ein Beispiel für diese Bearbeitbarkeit ist das Tiefziehen, wobei die Fähigkeit zum Tiefziehen durch den sogenannten r-Wert charakterisiert wird»
Das erfindungsgeiaäße, kurz zeitige, kontinuierliche Glühverfahren weist die folgenden Verfahrensschritte auf;
(a) ein kaltgewalztes Stahlband wird bis in einen Rekristallisationstemperaturbereich mit einem Heizverhältnis von mindestens 40°C/Sekunde rasch erhitzt,
(b) das so rasch erhitzte Stahlband wird bis zu einer Glühtemperatur mit einem Heizverhältnis von 5 bis 3O°C/Sekunde langsam erhitzt,
L . J
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Γ ■ _ ο _
(c) das so langsam erhitzte Stahlband wird bei einer Glühtemperatur T, die mindestens 70O0C und höchstens gleich der Α-,-Transformationstemperatur ist, während einer Glühdauer t geglüht, die mindestens [8 - 0,03 (T - 68O)] Sekunden und höchstens [40 - 0,15 (T- 680] Sekunden beträgt,
(d) das so geglühte Stahlband wird anfänglich mit einer Kühlgeschwindigkeit von weniger als 50°C/Sekunde langsam abgekühlt,
(e) das Stahlband wird dann mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 50°C/Sekunde aus einem Temperaturbereich T von mehr als 600°C bis höchstens [T - 0,027 (T - 680) χ (Vt + 23,7)]0C bis in einen Überalterungstemperaturbereich rasch abgekühlt und
(f) das Stahlband wird einer Überalterungsbehandlung bei einer Temperatur von 300 bis 5000C während 10 Sekunden bis 2 Minuten unterworfen.
Kaltgewalzte Stahlbänder weisen eine erhebliche innere Spannung auf, und wenn derartige Stahlbänder auf ihre Rekristallisationstemperatur oder zu noch höheren Temperaturen erhitzt werden, so werden neue spannungsfreie Körner gebildet.
Bei umfangreichen Untersuchungen im Rahmen der Erfindung hat es sich herausgestellt, daß bei rascher Erhitzung der Stahlbänder auf ihren Rekristallisationstemperaturbereich (Rekristallisationstemperatur +_ 50°C) zum raschen Erzeugen von rekristallisierten Körnern unter Beibehaltung der durch das Kaltwalzen erzeugten Spannung mit anschließender langsamer Erhitzung der Stahlbänder, die Körner explosionsartig wachsen, währenddessen die Größe der fl 1 il -Orientierungskomponente zunimmt, so daß sich der r-Wert der erhaltenen Produkte verbessert.
Die wesentlichen Bedingungen zur deutlichen Ausbildung der vorstehenden Effekte bestehen darin.
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daß das Stahlband auf den Rekristallisationstemperaturbereich (Rekristallisationstemperatur + 50°C) mit einem Heizverhältnis von mindestens 40°C/Sekunde rasch erhitzt wird, unterhalb dessen eine ausreichende Aufrechterhaltung der Kaltwalζspannung nicht bewirkt werden kann, und daß das Stahlband dann von oberhalb des Rekristallisationstemperaturbereichs auf die Glühtemperatur mit einer Heizgeschwindigkeit von 5 bis 30°C/Sekunde langsam erhitzt wird, um ein explosives Kornwachstum zu erzielen; ein Heizverhältnis, das 30°C/Sekunde übersteigt, läßt nicht genügend Zeit für das Kornwachstum, während ein Heizverhältnis unterhalb 5 C/Sekunde zu einer zu langen Heizzeit führt, so daß eine große Carbidmenge aufgelöst wird, die in dem warmgewalzten
Stahlband ausgefällt worden ist.
15
Damit man ausreichend große und für eine verbesserte Bearbeitbarkeit erwünschte Korngrößen erhält, ist es erforderlich, daß die Glühtemper.atur T mindestens 7000C beträgt, falls sie jedoch höher als die A3-Transformationstemperatur liegt, neigt die /11i} -Komponente aufgrund der Transformation während der Glühphase zur Abnahme. Daher ist es wünschenswert, daß die Glühtemperatur T im Bereich von 700°C bis zur A3-Transforma-
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f% »S f*\ FTi ^i «5 H A Λ Λ ί?
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tionstemperatur liegt.
Ferner kann zur Unterstützung eines vollständigen Kornwachstums die Glühdauer t (Sekunden) bei höherer Glühtemperatur T kürzer sein, wobei sich der nachstehende kritische Bereich herausgestellt hat:
t> [ 8.- 0,03 (T - 68O)]
Falls die Glühdauer t kürzer als[8 - 0,03 (T - 68O)] ist, kann kein"vollständiges Kornwachstum erwartet werden; wenn andererseits die Glühdauer t übermäßig lang ist, so erhält man, wie vorstehend ausgeführt, eine kräftige Auflösung der Carbide. Daher sollte die Glühdauer t vorzugsweise folgendermaßen eingeschränkt werden:
■
t < [4O - 0,15 (T - 68O)]
Eine höhere Glühtemperatur T kann die Auflösung der Carbide unterstützen, und daher sollte die Glühdauer t kürzer sein und [40-0,15 ( T- 68O)] nicht übersteigen. Wenn in diesem Fall die Glühtemperatur T die A^-Transformationstemperatur übersteigt, so schreitet die Auflösung der ' Carbide rasch fort. Bereits aus diesem Grund sollte die Glühtemperatur T unterhalb der Α-,-Transformationstemperatur liegen.
Wenn unter diesen Bedingungen das Glühen erfolgt, so können eine ausreichend große Korngröße und ein hoher r-wert erhalten werden, wobei während des Glühvorgangs die Carbidauflösung minimalisiert wird.
Es sei jedoch festgestellt, daß eine sehr geringe Menge an gelöstem Kohlenstoff in dem warmgewalzten Stahlband vorhanden sein kann, und während des Glühvorgangs ist die Auflösung einer geringen Carbidmenge unvermeidlich. Daher-müssen Überlegungen dahingehend angestellt werden, diesen gelösten Kohlenstoff auszufä-llen.
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Zum Ausfällen des gelösten Kohlenstoffs in Form von Carbiden ist es wünschenswert, daß am Anfang der Kühlstufe nach dem Glühen das Kühlen relativ langsam erfolgt, so daß man möglichst lange in der höheren Temperaturζone verbleibt, da die Diffusion des Kohlenstoffs mit konstanter Geschwindigkeit fortschreitet und bei höherer Temperatur rascher fortschreitet= Aus diesem Grund beträgt die anfängliche Kühlgeschwindigkeit nach dem Glühen vorzugsweise höchstens 50 C/Sekunde „
*0 Bei einer höheren Kühlgeschwindigkeit ist nicht genügend Zeit zum vollständigen Ausfällen des Kohlenstoffs vorhanden»
Andererseits ist es nicht vorteilhaft, eine derartig langsame Abkühlung bis zu niedrigen Temperaturen fortzusetzen, da dies ^5 zu einer längeren Behandlungsdauer führt. Vorzugsweise wird daher das langsame Abkühlen nach einem geeigneten Zeitraum beendet.
Die Bestimmung des geeigneten Endes für den langsamen Kühl-Vorgang ist eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung=
Unter der Annahme, daß der Endpunkt für die Langsamkühlung bei T- (0C) liegt, muß die Langsamkühlung während eines langen Zeitraums erfolgen (zum Erhöhen von(T-T )), dar.iit eine größere^ Carbidmenge während des Glühens aufgelöst wird (daher eine Erhöhung der Menge des gelösten Kohlenstoffs)? die Erhöhung der Menge an gelöstem Kohlenstoff während des Glühvorgangs
ff*"1"
wird mit zunehmendem Wert von -^t größer= Daher ist ein geeigneter Bereich für TQ höher als 6000C und höchstens [T - 0,027 χ
(T - 680) ( Jt + 23,7)3°C Selbst wenn T bei 600°C öder darunter liegt, so wird die Diffusionsrate des Kohlenstoffs bei 600 C oder darunter so stark verringert,daß lediglich eine geringe Verstärkung der Kohlenstoffausfällung erreicht werden kann. Wenn andererseits TQ oberhalb [T - 0,027 (T - 680) χ
|v/t -5- 23,7) }°C liegt, so kann bei hohen Temperaturen keine wirksame Kohlenstoff ausfällung erzielt werden=.
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Γ "
Bei dieser Verfahrensstufe ist der größte Teil des gelösten Kohlenstoffs in Ausfällungen umgewandelt, d.h. der gelöste Kohlenstoff nimmt auf eine sehr geringe Menge ab. Nun ist es wichtig, den in einer sehr geringen Menge vorhandenen, gelösten Kohlenstoff weiter auszufällen, um die Bearbeitbarkeit des erhaltenen Produkts weiter zu verbessern. Bei einer Temperatur von 60O0C oder darunter ist die Diffusionsgeschwindigkeit des Kohlenstoffs verringert, so daß die Carbidausfällung wesentlich verzögert ist.
10
Dadurch wird erfindungsgemäß der Übersättigungsgrad des Kohlenstoffs durch rasches Kühlen von der Temperatur TQ erhöht, um die Carbidausfällung zu unterstützen. Daher wird das Stahlband von der Temperatur T zum Uberalterungstemperaturbereich mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 5O°C/Sekunde rasch abgekühlt.
Wenn das Stahlband unter den vorstehenden Bedingungen geglüht und bis zur Temperatur T abgekühlt wird, jedoch von der Temperatur T mit einer"Kühlgeschwindigkeit von weniger als 5O°C/ Sekunde langsam abgekühlt wird, so kann der übersättigungs- . grad des Kohlenstoffs nicht ausreichend erhöht werden. Wenn andererseits das Stahlband bis zu einer Temperatur unterhalb des Überalterungstemperaturbereichs rasch abgekühlt wird, so wird der Übersättigungsgrad des Kohlenstoffs übermäßig hoch, und die Carbide werden zu fein und eng dispergiert, so daß eine Ausfällungshärtung verursacht wird. Dies führt zu Nachteilen, da zura überaltern eine Wiedererhitzung und damit zusätzliche Energie erforderlich ist. Wenn die Carbidauflösung während des GlühVorganges behindert und der Übersättigungsgrad des Kohlenstoffs verstärkt wird, so kann die zur Überalterungsbehandlung erforderliche Zeit merklich verkürzt werden. Daher sind mindestens 10 Sekunden für die Überalterungsbehandlung ausreichend, und eine überalterungsbehandlungsdauer von über· 2 Minuten führt zu keinen zusätzlichen vorteilhaften Auswirkungen.
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Erfindungsgemäß liegt die Überalterungstemperatur im Bereich von 300 bis 50O0Co Unterhalb von 30O0C ist die Diffusionsgeschwindigkeit des Kohlenstoffs weiter vermindert,,, so daß eine Überalterungsbehandlung von etwa 10 Sekunden keinerlei Aus-Wirkungen hat? andererseits kann oberhalb von 500°C die Menge an gelöstem Kohlenstoff nicht mehr vermindert werden, während jedoch die. Öberalterungsdauer erhöht werden kann„ da die Auf=· lösungsgrenze des Kohlenstoffs so hoch ist»
1D Dj_e exfindungsgemäß gewünschten Ergebnisse können selbst dann erreicht werden, wenn das Stahlband vor, nach oder während des kontinuierlichen Glühverfahrens einer Oberflächenbehandlung unterworfen wird, oder selbst dann, wenn das Stahlband nach dem kontinuierlichen Glühen zur Formkorrektur dressiert und
^5 einer geringfügigen plastischen Deformation unterworfen wird=
Weitere erfindungsgemäße Maßnahmen sind nachstehend aufgeführt.
(1) Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei Stählen angewendet, die 0,003 bis 0,04 % Kohlenstoff enthalten? wenn das erfindungsgemäße Verfahren auf Stähle angewendet wird, die weniger als 0,003 % Kohlenstoff enthalten, so können aufgrund dieses geringen. Kohlenstoffgehalts nur geringfügige Verbesserungen erzielt werden, und wenn das erfindungsgemäße Verfahren auf Stähle, die mehr als 0,04 %. Kohlenstoff enthalten, angewendet wird, so wird die Bearbeitbarkeit des erhaltenen Produkts durch den hohen Kohlenstoffgehalt behindert.
Wenn der Stahl mehr als 0,04■%, jedoch höchstens 0,08 % Kohlenstoff enthält, so erhält man zufriedenstellende Verbesserungen bei der Bearbeitbarkeit des Stahls, wenn dieser während eines. Zeitraumes von {20 - 0,03 (T - 68O)] bis [8 0 - 0,15 x (T - 680)3 Sekunden geglüht, und dann während mehr als 2 Minuten überaltert wird.
(2) Um ein vollständiges Kornwachstum in dem warmgewalzten Stahlband zu ermöglichen und ein vollständiges Ausfällen von Carbiden zu unterstützen, um so weiche Endprodukte zu erhalten, erfolgt vorzugsweise die Erwärmung der Bramme zum Warmwalzen im Bereich von 950 bis 12000C, und das warmgewalzte Stahlband wird in einem Temperaturbereich von 680 bis 95O°C endbearbeitet und bei höchstens 760 C aufgewickelt.
(3) Wenn die anfängliche Glühgeschwindigkeit nach dem Glühen übermäßig hoch ist, so werden die Körner aufgrund der Umwandlung aus der γ- in die α-Phase fein unterteilt, so' daß die
r -Werte abgesenkt werden. Daher ist es besonders vorteilhaft, daß die anfängliche Kühlgeschwindigkeit nach dem Glühen auf einem Wert unterhalb 35°C/Sekunde gehalten wird. 15
(4) Um einen hohen Übersättigungsgrad des Kohlenstoffs aufrechtzuerhalten, um so die Wirksamkeif der. Überalterungsbehandlung zu verbessern, wird vorzugsweise die Temperatur T_
auf einen Bereich eingestellt, der sich bis zu 30 C unterhalb des oberen Grenzwerts erstreckt.
(5) Um ferner einen hohen Übersättigungsgrad des Kohlenstoffs aufrechtzuerhalten und so den Wirkungsgrad der Überalterungsbehandlung zu verbessern und darüberhinaus eine Verformung des Stahlbandes aufgrund der thermischen Spannungen des Stahlbandes durch das rasche Abkühlen zu verhindern, ist es bevorzugt, daß die Kühlgeschwindigkeit ausgehend von der Temperatur T 50°C/Sekunde bis 65O°C/Sekunde beträgt, wobei eine Kühlgeschwindigkeit von 8O°C/Sekunde bis 65O°C/Sekünde besonders bevorzugt ist.
(6) um eine übermäßige Übersättigung des Kohlenstoffs und dadurch feinverteilte und eng aneinanderliegende Carbidausfällungen während der Überalterungsbehandlung zu verhindern, ist es vorteilhaft, daß die Anfangstemperatur der Überalterungs behandlung mit der Endtemperatur der raschen Abkühlung von der
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Temperatur T identisch ist? wenn die Endtemperatur der raschen Abkühlung niedriger als die Anfangstemperatur der Überalterungsbehandlung liegt, so sollte die Temperaturdifferenz vorzugsweise nicht mehr als 500C betragen;
C7) Wenn während der Uberalterungsbehandlung die Temperatur langsam erhöht wird, so werden die Carbide aufgelöst» Daher ist es vorteilhaft, während dieser Behandlung die Temperatur konstant zu halten, langsam oder stufenweise abzusenken oder diese Verfahrensmaßnahmen miteinander zu kombinieren, so daß die Endtemperatur der Überalterungsbehandlung im' Bereich von 300 bis 4000C gehalten wird*
Um das Kornwachstum während der Erwärmungs- und Verweilstufen während des Glühvorganges zu unterstützen, ist es vorteilhaft, das Stahlband intermittierend 0,1 % oder mehr zu dehnen; um während der Überalterungsbehandlung feinverteilte . Carbidausfällungen zu verhindern, beträgt die Dehnung des Stahlbandes während der Überalterungsbehandlung vorzugsweise höchstens 1,2 %„
Zum Erweichen des Produkts durch Kohlenstoffausfällung während der Abkühlung auf eine Temperatur nahe der Raumtemperatur nach der Überalterungsbehandlung ist es wünschenswert, das Stahlband nach der Überalterungsbehandlung auf eine Temperatur nahe der Raumtemperatur mit einer Kühlgeschwindigkeit von höchstens 30°C/Sekunde abzukühlen»
C10) Bei Stählen, die gelösten Stickstoff enthalten, wird das Stahlband nach der Überalterungsbehandlung vorzugsweise auf eine Temperatur von höchstens 1000C mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 30°C/Sekunde rasch abgekühlt, und danach wird das Band auf eine Temperatur nahe der Raumtemperatur mit einer Kühlgeschwindigkeit von höchstens 10°C/Sekunde: langsam abgekühlt.
L · -J
r -is- - '■■.
(11) Um eine Härtung durch Reckalterung während oder unmittelbar nach dem Dressieren zu verhindern, wird das Stahlband vor dem Dressieren oder der Formkorrektur vorzugsweise auf höchstens 45 0C abgekühlt.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung und die Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen kontinuierlichen Glühzyklus entsprechend Bei- - spiel 1,
Figur 2 ein Diagramm.zur Darstellung des Einflusses.der Heizgeschwindigkeit (HR) bis zur Glühtemperatur auf die Reißdehnung des nach dem Beispiel 1 behandelten Stahlbandes,
Figur 3 einen kontinuierlichen Glühzyklus gemäß Beispiel 2,
Figur 4 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen den Glühtemperaturen T, den Glühzeiten t und der Reißdehnung des nach Beispiel 2 behandelten Stahlbandes,-
Figur 5 einen kontinuierlichen Glühzyklus gemäß Beispiel 3 ' und
Figur 6 ein Diagramm zur Darstellung des Einflusses der Endtemperatur (T ) der Längsamkühlung auf die Reißdehnung des gemäß Beispiel 3 behandelten Stahlbandes» 30
Beispiel 1
Aluminium-beruhigter Stahl, enthaltend O,Öl8 % Kohlenstoff und 0,23 % Mangan wird in einem Konverter erzeugt, und entsprechende Stahlbrammen werden durch kontinuierliches Gießen hergestellt. Die Brammen werden unter den nachstehenden Bedingungen auf 2,8 mm Dicke warmgewalzt:
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Γ -17-
Heiztemperaturs 1080°C
Endbearbeitungstemperaturs 890 C Wickeltemperatur s 6 50°C
Nach dem Abbeizen mittels einer Säure werden die warmgewalzten Bänder auf 0,8 mm Dicke kaltgewalzt» Die so erhaltenen kaltgewalzten Bänder werden dem kontinuierlichen Glühzyklus gemäß Figur 1 unterworfen»
W Die Heizgesohwindigke.it (HR) für die La.ig.san leizung vj rd über den Bereich von 600°C (innerhalb des Rekristallisationsbereichs, die Rekristallisationstemperatur der Probe betrug 585 C) bis 800°C von 1 bis 120°C/Sekunde variiert? aus den Stahlbändern werden Zugspannungsprobestücke (entsprechend JIS B77O2 Nr0 5) her-
IS gestellt und ihre Reißdehnung und ihr mittlerer r-Wert in den drei Richtungen L,C- und D bestimmt»
Die Ergebnisse sind in Figur 2 dargestellt» Wenn die Heizgeschwindigkeit (HR) erfindungsgemäß von 5 bis 30°C/Sekunde beträgt, so sind die Werte für die Reißdehnung und die r-Werte bemerkenswert hoch/ d»h», es werden kaltgewalzte Stahlbänder mit ausgezeichneten Tiefzieheigenschaften erhalten.
Beispiel 2 Aluminium-beruhigter Stahl, enthaltend 0,021 % Kohlenstoff und 0,18 % Mangan, wird in einem Konverter erzeugt, und entsprechende Stahlbrammen werden durch kontinuierliches Gießen hergestellt ο Die Brammen werden unter den nachstehenden Bedingungen zu 3,2 mm dicken Bändern warmgewalzt.
Heiztemperaturs 10500C
Endbearbeitungstemperaturs 88O°C Wickeltemperaturs 7000C
Nach dem Abbeizen mittels einer Säure werden die warmgewalzten Bänder zu 1,0 mm dicken Bänder kaltgewalzt» Die Ä,~Transformationstemperatur dieser kaltgewalzten Bänder beträgt 8750C Diese Bänder werden einem kontinuierlichen Glühzyklus gemäß
Figur 3 unterworfen»
L
Die Glühtemperatur T wird von 650 bis 1OOO°C variiert, und die Glühdauer t wird von O bis 50 -Sekunden variiert, um ver schiedene Kombinationen von £ und t zu erhalten-
Nach dem Glühen werden die kaltgewalzten Bänder einer O,8prozentigen Dressierung unterworfen, und danach werden von diesen Zugspannungsprobenstücke (JIS B77O2 Kr. 5) hergestellt und auf ihre Reißdehnung hin untersucht.
Die Ergebnisse sind in Figur 4 dargestellt, und es zeigt sich, daß eine große Reißdehnung unter den erfindungsgemäßen Glühbedingungen erhalten werden kann. Die Rekristallisationstemperatur des in diesem Beispiel verwendeten Bandes beträgt 56O°C.
. ·
Beispiel 3
Die gleichen kaltgewalzten Bänder wie bei Beispiel 2 werden dem kontinuierlichen Glühzyklus gemäß Figur 5 bei 7000C wäh-
rend 20 Sekunden und bei 85O°C während 10 Sekunden unterworfen, wobei die Endtemperatur T beim Langsamkühlen von 500 bis 800°C variiert wird.
Die Reißdehnung wird in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 bestimmt. Die Ergebnisse sind in Figur 6 dargestellt, aus der sich ergibt, daß durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kaltgewalzte Stahlbänder mit hoher Reißdehnung erhalten werden können... - - · ■
Beispiel 4 · "
Ein unberuhigter Stahl, enthaltend 0,056 % Kohlenstoff und 0,2 5 % Mangan wird in einem Konverter erzeugt. Dieser Stahl wird durch ein Kokillenherstellungsverfahren zu Brammen verarbeitet, und die Bramme wird unter den nachstehenden Bedingungen auf· 2,3 mm Dicke warmgewalzt: 35
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ρ/in λ"'
Γ ; - 19 - "" 3
Heiztemperatur; 12OO°C
Endbearbeitungstemperatur Q beim Warmwalzen; 890 C
Wickeltemperatur 670 C
Nach dem Abbeizen mittels einer Säure und Kaltwalzen auf 0,8 μ Dicke werden von dem kaltgewalzten Band Proben genommen» Der A -Transformationspunkt der Proben beträgt 850 C.
Die Proben werden dem kontinuierlichen Glühzyklus gemäß Figur 3 unterworfen, wobei die Glühtemperatur T im Bereich von 550 bis 900°C und die Glühdauer t im Bereich von 10 bis 120 Sekunden variiert·werden. Die Überalterung erfolgt während 120 Sekunden.
Von dem Band werden Probenstücke entsprechend JIS B 7702 Nr, 5 hergestellt, und die Reißdehnung sowie der mittlere r-Wert werden durch Zugspannungsversuche bestimmt= Die Ergebnisse zeigen, daß sowohl die Reißdehnung als auch der mittlere r-Wert in Abhängigkeit von der Glühtemperatur T und der Glühdauer t variieren. Wenn die Temperatur innerhalb des Bereichs von 700 bis 83O°C und die Glühdauer innerhalb eines Bereichs von [20-0,03 (T - 68O)] bis [80 - 0,17 (T - 68O)] Sekunden liegen, so kann eine Reißdehnung von mindestens 44 % mit einem mittleren r-Wert von mindestens 1,40 erhalten werden»
•Beispiel 5
Die gleichen Proben wie bei Beispiel 4 werden dem Glühzyklus gemäß Figur 3 unterworfen, bei einer Glühtemperatur von 7 3O°C und einer Glühdauer von 40 Sekunden, während die Überalterung bei 35O°C bei einer Behandlungsdauer erfolgt, die in einem Bereich von 10 bis 300 Sekunden variiert,, Die Reißdehnung und der ' mittlere r-Wert werden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 4 bestimmt*, Die Ergebnisse zeigen, daß sowohl die Reißdehnung als auch der mittlere r-Wert sich mit zunehmender Behandlungsdauer für die Überalterung verbessern; bei einer Behandlungsdauer für
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1 die Überalterung von 120 Sekunden betragen die Reißdehnung 44,5 % und der mittlere r-Wert 1,45. Übersteigt die Behandlungsdauer für die Überalterung 120 Sekunden, so verbessern sich allmählich die Reißdehnung und der mittlere r-Wert, wo-
5 bei jedoch eine Sättigung bei einer Behandlungsdauer für die Überalterung bei etwa 200 Sekunden eintritt.
030033/0668

Claims (13)

  1. 'VOSSIUS-VOSSiUS-TAUCHN BR:· M EU N F. M A N N · RAUH
    PATENTANWÄLTE 3003480
    SIEBERTSTRASSE 4 ■ 8OOO MÜNCHEN 86 · PHONE: (O8 9) 47 Ό 75 CABLE: BENZOLPATENT MÜNCHEN · TELEX 5-29 453 VOPAT D
    u.Zo ι P 517 (He/kä) 31. Januar 1980
    Cases 6349
    NIPPON STEEL CORPORATION
    Tokio, Japan
    " Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen oder -bändern "
    Priorität: 2O Februar 1979, Japan, Nr. 10 493/79
    Patentansprüche
    ■ 1· Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen oder -bändern, insbesondere zum Tiefziehen, durch kurzzeitiges, kontinuierliches Glühen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: (a) Warmwalzen einer kohlenstoffarmen Stahlbramme,
    (b) Kaltwalzen des so erzeugten, warmgewalzten Stahlbands,
    (c) rasches Erhitzen des kaltgewalzten Stahlbandes auf einen Rekristallisationstemperaturbereich mit einer Aufheizgeschwindigkeit von mindestens 40°C/Sekunde,
    (d) langsames Erhitzen des so erhitzten Bandes bis zu einer Glühtemperatur mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 bis 30°C/Sekunde,
    (e) Glühen des Bandes in einem Temperaturbereich T von 700°C bis zur A3-Transformationstemperatur während eines Zeitraumes t von
    [8 - 0,03 (T - 68O)] Sekunden bis[40- 0,15 (T- 68O)] Sekunden,
    0:3Ö033/066ß
    (f) langsames Abkühlen des so geglühten Bandes zunächst mit einer Kühlgeschwindigkeit von weniger als 5(P-IZ/Sekunde und anschließendes rasches Abkühlen des Bandes aus einem Temperaturbereich Tn von über 600 C bis höchstens [T- 0,027 (T - 680) ( _/t + 23,7)]°C bis hinunter zu einem Uberalterungstemperaturbereich mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 50°C/Sekunde und (g) Durchführen einer Überalterungsbehandlung des Bandes in einem Temperaturbereich von 300 bis 5000C während 10 Sekünden bis 2 Minuten.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband 0,003 bis 0,04 % Kohlenstoff enthält.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlbändern oder -blechen, insbesondere zum Tiefziehen, durch kurzzeitiges, kontinuierliches Glühen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    (a) Warmwalzen einer kohlenstoffarmen Stahlbramme enthaltend über 0,04 % und höchstens 0,08 % Kohlenstoff
    (b) Kaltwalzen des so erzeugten, warmgewalzten Stahlbands,
    (c) rasches Erhitzen des kaltgewalzten Stahlbandes auf einen Rekristallisationstemperaturbereich mit einer Aufheizgeschwindigkeit von mindestens 40 C/Sekunde,
    (d) langsames Erhitzen des so erhitzten Bandes bis zu einer Glühtemperatur mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 bis 30°C/Sekunde,
    (e) Glühen des Bandes in einem Temperaturbereich T von 7000C bis zur Α,-Transformationstemperatur während eines Zeiträume s t von
    [20 - 0,03 (T - 68O)] Sekunden bis [80 - 0,15 (T- 68O)] Sekunden,
    (f) langsames Abkühlen des so geglühten Bandes zunächst mit einer Kühlgeschwindigkeit von weniger als 50 C/Sekunde und anschließendes rasches Abkühlen des Bandes aus einem Temperaturbereich T von über 600°C bis höchstens
    030033/0666!
    BAD ORIGINAL
    [T - 0,027 (T - 680) (~/t + 23,7)]°C bis hinunter zu einem Überalterungstemperaturbereich mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 50 C/Sekunde und
    (g) Durchführen einer Überalterungsbehandlung des Bandes in einem Temperaturbereii
    mindestens 2 Minuten,
    einem Temperaturbereich von 300 bis 50O0C während
  4. 4» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmwalzen der Bramme bei einer Heiztemperatur von 950 bis 12000C,, bei einer Endbearbeitungstexnperatur von 680 bis 95O°C und bei einer Wickeltemperatur von mindestens 76O°C erfolgt.
  5. 5. Verfahren, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die anfängliche Kühlgeschwindigkeit nach dem Glühen weniger als 35°C/Sekunde beträgt»
  6. 6 ο Verfahren nach einem der Ansprüche T bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturbereich TQ innerhalb 30°C unterhalb dem oberen Grenzwert
    [T - 0,027 (T - 680) ( ^t +'23,7)]°C liegt.
  7. -7. : Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlgeschwindigkeit auf dem Temperaturbereich TQ von 5O°C/Sekunde bis 65O°C/ßekunde beträgt =
  8. β» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das rasche Kühlen aus dem Temperaturbereich TQ bei der Anfangstemperatur für die Überalterungsbehandlung beendet wird.
  9. 9«, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das .rasche Kühlen aus dem Temperaturbereich TQ bei höchstens 50°C unterhalb .der Anfangstemperatur der Überalterungsbehandlung beendet wirdo
    L J
    3003 3/0 66 8 BAD original
  10. 10. Verfahren nach ,einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überalterungsbehandlung im Temperaturbereich von 300 bis 4000C- erfolgt.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnung des Stahlbandes während des Glühens mindestens 0,1 % und während der Überalterungsbehandlung höchstens 1,2% beträgt.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlgeschwindigkeit des Stahlbandes nach der Überalterungsbehandlung bis auf eine Temperatur nahe der Raumtemperatur höchstens 30°C/Sekunde beträgt.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband nach der überalterungsbehandlung auf höchstens 1000C mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 30 C/Sekunde rasch abgekühlt und dann auf eine Temperatur nahe der Raumtemperatur mit einer Kühlgeschwindigkeit von höchstens 10°C/Sekunde. langsam abgekühlt wird.
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8363 Opposition against the patent
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