DE3003488C2

DE3003488C2 - Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen oder -bändern

Info

Publication number: DE3003488C2
Application number: DE3003488A
Authority: DE
Inventors: Mitsunobu Tokyo Abe; Hiroshi Kitakyusyu Fukuoka Hayakawa; Munetsugu Kawasaki Kanagawa Matsuo; Ikishi Yokohama Kanagawa Yoshida
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1979-02-02
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1983-12-29
Also published as: BE881491A; FR2447970A1; JPS5830937B2; DE3003488A1; JPS55104431A; IT8019578A0; IT1193904B; FR2447970B1; US4374682A; BR8000642A; GB2050420B; GB2050420A

Description

gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

(c) rasches Erhitzen des kaltgewalzten Stahlbandes auf einen Rekristallisationsiemperaturbereich mit einer Aufheizgeschw, indigkeit von mindestens-%\>^c 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 Tvon 700⁰C bis zur ArTransformationstemperatur während eines Zeitraumes /von

[8 - 0,03 (T- 680)] Sekunden bis
[80 - 0,15 (T- 680)] Sekunden,

(f) langsames Abkühlen des so geglühten Bandes zunächst mit einer Fluggeschwindigkeit von weniger als 50° C/SekunHe und anschließendes rasches Abkühlen des Bandes aus einem Temperaturbereich 7,> ven über 600⁰C bis höchstens

[Γ-0.027 (T-680) Ut + 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 Temperaturbereich von 300 bis 500⁰C während 10 Sekunden bis 5 Minuten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbramme höchstens 0,04% Kohlenstoff enthält, das Band beim Verfahrensschritt (e) höchstens [40-0.15 /T-680)] Sekunden geglüht wird und die Überalterungsbehandlung gemäß Verfahrensschritt ^) während höchstens 2 Minuten durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbramme mindestens 0,04% Kohlenstoff enthält, das Band beim Verfahrensichritt (e) mindestens [20-0,03 (T- 680)] Sekunden geglüht wird und die Überalterungsbehandlung gemäß Verfahrensschritt (g) während mindestens 2 Minuten durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche] bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmwalzen der Bramme bei einer Heiztemperatur von 950 bis I200°C. die Endbearbeitung bei einer Temperatur von höchstens 760° C erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, diß die anfängliche Kühlgeschwindgikeit nach dem Glühen weniger als 35'C/Sekunde beträgt.

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6. Verfahren hach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturbereich to innerhalb 30⁰C unterhalb dem oberen Grenzwert

[T- 0,027 (T- 680) (^f+ 23,7)]° C

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlgescnwindigkeit aus dem Temperaturbereich Tp von 50° C/Sekunde bis 650°/Sekunde beträgt.

8. Verfahren flach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß das rasche Kühlen aus dem Temperaturbereich 7>> bei der Anfangstemperatur für die Überalterungsbehandiung beendet wird.

9. Verfahren nach einem der Anspräche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das rasche Kühlen aus dem Temperaturbereich Tq bei höchstens 50° C unterhalb der Anfangsteriiperatur der Überalterungsbehanuiung beertuei wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Überalterungsbehandlung im Temperaturbereich voll 300 bis 400⁰C erfolgt.

11. Verfahren hach einem der Ansprüche I bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnung des Stahlbandes während des Glühens mindestens 0,1% und während der Überalterungsbehandlung höchstens 1.2% betrögt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis II. dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlgcschwindigkeit des Stahlbandes nach der Überalterungsbehandlung bis auf eine Temperatur nahe der Raumtemperatur höchstens 30° C/Sekunde beträgt.

13. Verfahren hach einem der Ansprüche 1 bis 12. dadurch gekennzeichnet. ciuÜ das Stahlband nach der Überalterungsbehandiung auf höchstens 100°C mit einer Kühlgeschwisxligke'u vori mindestens 30°C/Sekunde rasch abgekühlt und dann auf eine Temperatur nahe der Raumtemperatur mit einer Kühlgcschwindigkeit von höchstens i0"C/Sekundc langsam abgekühlt wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen oder Bändern, insbesondere zum Tiefziehen, durch kurzzeitiges, kontinuierliches Glühen.

Kaltgewalzte Stahlbleche oder Bänder (im folgenden zur Vereinfachung als Stahlbänder bezeichnet) werden sehr häufig in Form kaltgeforrnter Gegenstände, wie preßgeformte Kraftfahrzeugteile, verwundet und erfordern ausgezeichnete Preßformeigenschaften.

Um die allgemeine Bearbeitbarkeit von Stahlbiindern zu verbessern, ist in diesen ein vollständiges Kornwachstum erforderlich und andererseits muß die Menge des gelösten Kohlenstoffs in den Stahlbiindern minimalisiert werden. Ferner ist es im Hirthlick auf die Ticfzklibarkeit der Stahlbänder wünschenswert, daß das mittlere Dehnungsverhältnis T im plastischen Bereich groß ist. Dei 7-Wert steht in Beziehung mit der Kristallorientierung.und eine größere (111 -Komponente erzeugt einen größeren¹ "rWert.

Kaltgewalzte Stahlbänder werden iili allgemeinen mit einem Verfahren hergestellt, hei dem ill' wesentliche

Verfahrensstufen das Warmwalzen, das Kaltwalzen und das Glühen vorgesehen sind; ferner ist es zum ausreichenden Vergrößern der Korngröße und des "FWerts vorteilhaft, die Stahlbänder langsam zu erwärmen und sie über einen längeren Zeitraum auf der Glühtemperatur zu halten: zum Verringern des Anteils an gelöstem Kohlenstoff ist es zweckmäßig, 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 erheblicti 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, 1 25 918/75 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 die Bearbeitbarkeit des kaltgewalzten Stahlbandes verschlechtert. Daher wird bei den bekannten kontinuierlichen Glühverfahren das kaltgewalzte Stahlband nach dem Glühen einer Überalterungsbehandlung bei etwa 400°C für einen ausreichend langen Zeitraum unterworfen, um den gelösten Kohlenstoff erneut als Carbide auszufällen.

Somit treten bei den bekannten kontinuierlichen Glühverfahren die nachstehenden gegensätzlichen Faktoren auf:

(a) eine längere Glühdauer führt zu einer größeren Korngröße und damit zu e*iner 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 Überalterungsbehandlungöei.

Unabhängig davon wurde bisher lediglich der Faktor (a) und nicht der Faktor (b) berücksichtigt

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgable 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'F Wert charakterisiert wird.

ίο Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Kaltgewalzte Stahlbänder weisen eine erhebliche inneie Spannung auf, und wenn derartige Stahlbänder auf ihre Rekristallisationstemperatur oder zu noch höheren Temperaturen erhitzt werden, so werden neue Spannungsfreie Körner gebildet

Bei umfangreichen Untersuchung'-a im Rahmen der Erfindung hat es sich herausgestellt, d'3 bei rascher Erhitzung der Stahlbänder auf ihren Rekristallisationstemperaturbereich (Rekristallisationstemperatur ±50° C) zum raschen Erzeugen von rekristallisierten Körnerp unter Beibehaltung der durch das Kaltwalzen erzeugten Spannung mit anschließender langsamer Erhitzung der Stahlbänder die Körner explosionsartig wachsen, währenddessen die Größe der {111}-Orientierungskomponente zunimmt, so daß sich derT^Wert der erhaltenen Produkte verbessert

Die wesentlichen Bedingungen zur deutlichen Ausbildung der vorstehenden Effekte bestehen darin, daß das Stahlband auf den Rekristallisationstemperaturbereich (Rekristallisationstemperatur ±50°C) einem Heizverhältnis von mindestens 40°C/Sekunde rasch erhitzt wird, unterhalb dessen eine ausreichende Aufrechterhaltung der Kaltwalzspannung 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.

Damit man ausreichend große und für eine verbesserte Bearbeitbarkeit erwünschte Korngrößen erhält, ist es erforderlich, daß die Glühtemperatur T mindestens 700° C beträgt, falls sie jedoch höher als die As-Transformationstemperatur liegt, neigt die {111 [-Komponente sufgrmcV der Transformation während der Glühphase zur Abnahme. Daher ist es wünschenswert, daß die Glühtemperatur T im Bereich von 7QO⁰C bis zur Transormatipnstemperatur liegt.

Ferner kann zur Unterstützung eines vollständigen Kornwachstums die Glühdauer t (Sekunden) bei höherer Glühtemperatur Γ kürzer sein, wobei sich der nachstehende kritische Bereich herausgestellt hat:

fä [8-0,03 (T-680)],

falls der Stahl 0,003 bis 0,04% Kohlenstoff enthält, und _6i t> [20 -0,03(7-680)].

falls der Stahl 0,04 bis 0,08% Kohlenstoff enthält.

Falls die Glühdauer t kürzer als [8-0,03 (7-680)] ist, kann kein vollständiges Komwachstum erwartet wer-

den; wenn i ndererseits die Glühdauer r übermäßig lang ist, so erhäii man. wie vorstehend ausgeführt, eine kräftige Auflösung der Carbide. Daher sollte die Glühdauer t vorzugsweise folgendermaßen eingeschränkt werden:

r< [40 -0.15 (T- 680)].

falls der Stahl 0.003 bis 0,04% Kohlenstoff enthält, und
/S [80- 0,15 (T- 680)],

falls der Stahl 0,04 bis 0.08% Kohlenstoff enthält.

Eine höhere Glühtemperatur Γ kann die Auflösung der Carbide unterstützen, und daher sollte die Glühdauer t kürzer sein und die angegebenen Grenzwerte nicht übersteigen.

Wenn in diesem Fall die Glühtemperatur T die Aj-Transformationstemperatur übersteigt, so schreitet die Auflösung der Carbide rasch fort. Bereits aus diesem Grund sollte die Glühtemperaiiir T unterhalb der Aj-Transformationstemperatur liegen.

Wenn unter diesen Bedinungen 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 Kohlenstoffauszufällen.

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 Temperaturzone 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.

Bei einer höheren Kühlgeschwindigkeit ist nicht gep'icxep.d Zeit _zum vollständigen Ausfallen des Kohlenstoffs vorhanden.

Andererseits ist es nicht vorteilhaft, eine derartig langsame Abkühlung bis zu niedrigen Temperaturen fortzusetzen, da dies zu einer längeren Behandlungsdauer führt. Vorzugsweise wird daher das langsame Abkühlen nach einem geeigneten Zeitraum beendet.

Die Bestimmung des geeigneten Endes für den langsamen KühWorgang ist eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung.

Unter der Annahme, daß der Endpunkt für die Langsamkühlung bei Tq CC) liegt, muß die Langsamkühlung während eines langen Zeitraums erfolgen (zum Erhöhen von (T- Tq)), damit 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 wird mit zunehmendem Wert von {T größer. Daher ist ein geeigne'er Bereich für 7c> höher a!s 600⁰C und höchstens

[ T- 0.027 χ (T- 680) (,/7+ 23,7)]° C.

Selbst wenn T₀ bei 600° C oder darunter liegt, so wird die Diffusionsrate des Kohlenstoffs bei 600⁰C oder darunter so stark verringert, daß lediglich eine geringe Verstärkung der Kohlenstoffausfällung erreicht werden kann. Wenn andererseits T, -oberhalb
[T-0,027(T-680) >d 7+ 23.7)] C

liegt, so kann bei hohen Temperaturen keine wirksame Kohlenstoffallsfällung erzieh werden.

Bei dieser Verfahrensstufe ist der größte Teil des gelösten Kohlenstoffs in Ausfüllungen umgewandelt. d. h. der gelöste Kohlenstoff nimmt auf eine sehr geringe Menge ab. Nun ist es wichtig, ilen in einer sehr geringen Menge vorhandenen, gelösten Kohlenstoff weiter auszufällen, um die Bearbeitbarkeit des erhaltenen Produkts weiter zu verbessern. Bei einer Tempera tür von 600⁰C oder darunter ist die Diffiisionsgeschwin · digkeil des Kohlenstoffs verringcri. so daß die Carbidausfällung wesentlich verzögert IM.

Dadurch wird erfindungsgemäß der Übersättigungsgrad des Kohlenstoffs durch rasches Kühlen von der Temperatur T,j erhöht, um die C arbidausfällung zu unterstützten. Daher wird das iM;ililh:»nrl vrm clrr Tempratur Tq zum Übenilterungstcinpcruturbercich mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 50"CV Sekunde rasch abgekühlt.

Wenn das Stahlband unter der vorstehenden Bedingungen geglüht und bis zur '"cmperatur Tn abgekühlt wird, jedoch von der remper.itur To mit einer Kühlgeschwindigkeit von weniger als JO'C/.Sekunde langsam abgekühlt wird, so kann der llbcrstättigungsgrad der Kohlenstoffs nicht ausreichend erhöht werden.

Wenn andererseits das Stahlband bis zu einer

ό Temperatur unterhalb des Überalterungsberciehs rasch abgekühlt wird, so wird der Übersattlgungsgrad des Kohlenstoffs übermäßig hoch, und die Carbide werden zu fein und eng dispergiert, so daß eine Ausfällungshärtung verursacht wird. Dies führt zu Nachteilen, da zum Überaltern eine Wiedererhitzung und d imit zusätzliche Energie erforderlich ist. Wenn die Carbidauflösung während des Glühvorganges behindert und der Übersättigungsgrad des Kohlenstoffs verstärkt wird, so kann die zur Überallerun^sbehandlung erforderliche Zeit merklich verkürzt werden. Daher nnd mindestens 10 Sekunden für die Überaltertingsbchandlung ausreichend, und eine Überalterungsbehandlungsdauer von über 2 Minuten führt zu keinen zusätzlichen vorteilhaften Auswirkungen, falls der Stuhl höchstens 0.04%

«5 Kohlenstoff enthält.

Erfindungsgemaß liegt die Überalteringstemperatur im Bereich von 300 bis 500⁼C. Unterhalb von 300" C ist die Diffusionsgeschwindigküit des Kohlenstoffs weiter vermindert, so daß eine Überalterungshehandlung von etwa 10 Sekunden keinerlei Auswirkungen hat: andererseits kann oberhalb von 500° C die Men^»" an gelöstem Kohlenstoff nicht mehr vermindert werden, während jedoch die Überalterungsdaucr erhöht werden kann, da die Auflösungsgrenze des Kohlenstoffs so hoch ist.

Die erfindungsgemaß gewünschten f-.rgebnisse können selbst dann erreicht werden, wenn Jas Stahlband vor, nach oder während des kontinuier'ichen Glühverfahrens einer Oberflächenbehandlung unterworfen wird, oder selbst dann, wenr; das Stahlband nach dem kontinuierlichen Glühen zur Formkortektur dressiert und einer geringfügigen plastischer Deformation unterworfen wird.

Weitere erfindungsgemäße Maßnahmen sind nachstehend aufgeführt.

(1) Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei Stählen ansrewende¹. die 0.TO bis 0.ι>Γ% Kohlenstoff enthalten: wenn Jas er!''^dungsgemäße

Verfahren auf Stahle 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.

Wei.n 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 (7"-68O)] bis [80-0,15 χ (T-680)] 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 1200° C, und das warmgewalzte Stahlband wird in einem Temperaturbereich von 680 bis 950°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 «-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.

(4) Um einen hohen Übersättigungsgrad des Kohlenstoffs aufrechtzuerhalten, um so die Wirksamkeit der Überalterungsbehandlung zu verbessern, wird vorzugsweise die Temperatur T_t} auf einen Bereich eingestellt, der* sich bis zu 30⁰C unterhalb des öueren 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 T₀ 50°C/Sekunde bis 650°/Sekunde beträgt, wobei eine Kühlgeschwindigkeit von 80°C/Sekunde bis 650°C/Sekunde 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 Überalterungsbehandlung mit der Endtemperatur der raschen Abkühlung von der Temperatur Tq identisch ist; wenn die Endtemperatur der raschen Abkühlung niedriger als die Anfangstemperatur der Überalterungsbehandlung liegt, so sollte die Temperaturdifferenz vorzugsweise nicht mehr als 5O⁰C betragen.

(7) Wenn während der Überalterungsbehandlung 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 Vcrfahrensmaßnahrncn miteinander zu kombinieren, so daß die Endtemperatur der Überalterungsbehandlung im Bereich von 300 bis 400° C gehalten wird.

(8) 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%.

(9) 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 Kuhlgeschwindigkeit von höchstens 30°C/Sekunde abzukühlen.

(10) Bei Stählen, die gelösten Stickstoff enthalten, wird das Stahlband nach der Überalterungsbehandlung vorzugsweise auf eine Temperatur von höchstens 100° C mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 3O⁰C/ Sekunde rasch abgekühlt, und danach wird das Band auf eine Temperatur nahe der Raumtemperatur mit Kühlgeschwindigkeit von höchstens 10°C/Sekunde langsam abgekühlt.

(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°C abgekühlt.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung und die Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen kontinuierlichen Glühzyklus entsprechend Beispiel 1,

Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung des Einflusses der Heizgeschwindigkeit (HR)b'is zur Glühtemperatur auf die Bruchdehnung des nach dem Beispiel .1 behandelten Stahlbandes,

Ρ i g. 3 einen kontinuierlichen GIfihzyklus gemäß Beispiel 2,

Fig.4 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen den Glühtemperaturen T. den Glühzeiten t und der Bruchdehnung des nach Beispiel 2 behandelten Stahlbandes.

Fig.5 einen kontinuierlichen Glühzyklus gemäß Beispiel 3 und

Fig.6 ein Diagramm zur Darstellung des Einflusses der Endtemperatur (Ty) der Langsamkühlung auf die Bruchdehnung des gemäß Beispiel 3 behandelten Stahlbandes.

Beispiel 1

Ahminium-beruhtiger Stahl, enthaltend 0,018% 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:

Heiztemperatur: 1080⁰C

Endbearbeitungstemperatur: 890°

Wickeltemperatur: 650⁰C

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 gernäß F i g. 1 unterworfen.

Die Heizgeschwindigkeit (HR) für die Langsatnheizung wird über den Bereich von 600⁰C (innerhalb des Rekristallisationsbereichs, die Rekristallisationstemperatur der Probe betrug 585°C) bis 800°C von 1 bis

l20°C/Sekunde variiert; aus den Stahlbändern werden Zugspannungsprobestücke (entsprechend |IS B 7702 Nr. 5) hergestellt und ihre Bruchdehnung und ihr mittlerer T¹WeTt in den drei Richtungen /.. C und D bestimmt. ..

Die Ergebnisse sind in Fig. 2 dargestellt Wenn die Heizgeschwindigkeit (HR) erfindungsgemäl! von 5 bis 30°C/Sekunde beträgt, so sind die Weite für die Bruchdehnung und die "FWerte bemerkenswert hoch, d. h., es werden kaltgewalzte Stahlbänder mit uusgczeichneten 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. Die Brammen werden unter den nachstehenden Bedingungen zu 3,2 mm dicken Bändern warmgev ^lzt:

Heiztemperatur:

Endbearbeitungstemperatur:

Wickeltemperatur:

1050 C
880'C
700 C

20

25

Nach dem Abbeizen mittels einer Säure werden die warmgewalzten Bänder zu 1,0 mm dicken Bänder kaltgewalzt. Die Aj-Transformationstemperatur dieser kaltgewalzten Bänder beträgt 875°C. Diese Bänder werden einem kontinuierlichen Glühzyklus gemäß Fig. 3 unterworfen.

Die Glühtemperatur T wird von 650 bis 1000⁰C variiert, und die Glühdauer / wird von 0 bis 60 Sekunden variiert, um verschiedene Kombinationen von 7"und I zu erhalten.

Nach dem Glühen werden die kaltgewal/ien Bänder einer 0,8prozentigen Dressicrung unterworfen, und danach werden von diesen Zugspannungspiobenstücke (JiS B 7702 Nr. 5) hergestellt und auf ihre Bi ujhueiniung hin untersucht.

Die Ergebnisse sind in F i g. 4 dargestellt, und es zeigt sich, daß eine große Bruchdehnung unter den erfindungsgemäßen Glühbedingungen erhalten werden kann Oie Rekristallisationstemperatur des in diesem Beispiel verwendeten Bandes beträgt 560°C.

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Beispiel 3

Die gleichen kaltgewalzten Bänder wie bei Beispiel 2 werden dem kontinuierlichen Glühzyklus gemäß Γ i g. 5 bei 700⁰C während 20 Sekunden und bei 850⁰C während 10 Sekunden unterwarfen, wobei die Endtemperatur Tq beim Langsamkühlen von 500 bis 800°C variiert wird.

Die Bruchdehnung wird in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 bestimmt. Die Ergebnisse sind in F i g. 6 dargestellt, aus der sich ergibt, daß durch die erftndungsgemäßen Maßnahmen kaltgewalzte Stahlbänder mit hoher Bruchdehnung erhalten werden können.

Beispiel 4

Ein unberuhigter Stahl, enthaltend O.056"/i> Kohlenstoff und 0,25% Mangan wird in einem Konverter erzeugt. Dieser Stahl wird in Kokillen abgegossen und danach zu Brammen verarbeitet, und die Bramme wird unter den nachstehenden Bcdin.uuiii-Oi auf 2.8 mm Dicke warmgewalzt:

Heiztemperatur: U¹OOC

Endbearbeitungstemperatur

beim Warmwalzen: WC

Wickeltemperatur: ⁽'~0 C

50

55 Nach dem Abbeizen mittels einer Säure und Kaltwalzen auf 0,8 mm Dicke werden von dem kaltgewalzten Band Proben genommen. Der A: Transformationspunkt der Proben betrügt 850 C.

Die Proben werden dem kontinuierlichen Glühzyklus gemäß Fig. 3 unterworfen, wobei die ( Hühtemperauir Tim Bereich von 550 bis 900"C und die Glühdauer / 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 Bruchdehnung sowie der mittlereFWert werden durch X.ugsruinnungsversuche bestimmt. Die Ergebnisse /eigen, daß sowohl die Bruchdehnung als auch der mittlere F-Wcn in Abhängigkeit von der Glühtemper;tt"r T und der Glühdauer t variieren. Wenn die Temperatur innerhalb des Bereichs von 700 bis 830°C und die Glühdauer innerhalb eines Bereichs von [20-0.0« (7-680)] bis [80-0,17 (7"-68O)] Sekunden liegen, so kann eine Bruchdehnung von mindestens 44% mil einem mittleren KWert von mindestens 140 erhalten uert'en.

Beispiel 5

Die gleichen Proben wie bei Beispiel 4 werden dem Glühzyklus gemäß Fig. 3 unterworfen, bei einer Glühtemperatur von 73O⁰C und einer Gliihdauer von 40 Sekunden, während die Überalterung bei 35OC bei einer Behandlungsdauer erfolgt, die in einem Bereich von 10 bis 300 Sekunden variiert. Die Bruehdehnung und der mittlere T^Wert werden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 4 bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, daß sowohl die Bruchdehnung als auch der mittlere r-Wert sich mit zunehmender Behandlungsdauer für die Überalterung verbessern: bei einer Betiandlungsdaucr für die Überalterung von 120 Sekunden betragen die Bruchdehnung 44,5% und der mittlere 7-Wert 1.45. Übersteigt. Die Behandlungsdauer für die Überalterung 120 Sekunden, so verbessern sich allmählich die Bruchdehnung und der mittlere r-Wert. wobei jedoch eine Sättigung bei einer Behandlungsdauer für die Überalterung bei etwa 200 Sekunden eint! itt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kurzzeitiges, kontinuierliches Glühverfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen oder -bändern, insbesondere zum Tiefziehen, durch

(a) Warmwalzen einer kohlenstoffarmen Stahlbramme, enthaltend 0,003 bis 0,08% Kohlenstoff,

(b) Kaltwalzen des so erzeugten, warmgewalzten Stahlbands,