DE3003488C2 - Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen oder -bändern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen oder -bändernInfo
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- DE3003488C2 DE3003488C2 DE3003488A DE3003488A DE3003488C2 DE 3003488 C2 DE3003488 C2 DE 3003488C2 DE 3003488 A DE3003488 A DE 3003488A DE 3003488 A DE3003488 A DE 3003488A DE 3003488 C2 DE3003488 C2 DE 3003488C2
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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,
[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)],
/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
[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 Tt} 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.
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.
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
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.
45
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.
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.
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 (1)
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,
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D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |