DE3003489A1 - Verfahren zur herstellung von kaltgewalzten stahlblechen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von kaltgewalzten stahlblechen

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DE3003489A1 DE19803003489 DE3003489A DE3003489A1 DE 3003489 A1 DE3003489 A1 DE 3003489A1 DE 19803003489 DE19803003489 DE 19803003489 DE 3003489 A DE3003489 A DE 3003489A DE 3003489 A1 DE3003489 A1 DE 3003489A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen oder Bändern durch kurzzeitiges, kontinuierliches Glühen, die ausgezeichnet bearbeitet werden können.
Kaltgewalzte Stahlbleche oder Bänder (im folgenden zur Vereinfachung als Stahlbänder bezeichnet) werden sehr häufig in Form kaltgeformter Gegenstände, wie preßgeformte Kraftfahrzeugteile, verwendet und erfordern ausgezeichnete Preßformeigenschaften .
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 ist. Der r-Wert steht in Beziehung mit der Kristallorientierung, und eine größere £i 11^-Komponente erzeugt einen
größeren r-Wert.
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Kaltgewalzte Stahlbänder werden im allgemeinen mit einem Verfahren hergestellt, bei dem als wesentliche Verfahrensstufen das Warmwalzen, das Kaltwalzen und das Glühen vorgesehen sind; ferner ist es zum ausreichenden Vergrößern der Korngröße und des r-Werts vorteilhaft, die Stahlbänder langsam zu erwärmen und sie für einen längeren Zeitraum auf der Glühtemperatür 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 gesam-
tem Kohlenstoffgehalt an den Korngrenzen auszufällen.
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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 Behandlungsdaüer 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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die Bearbeitbarkeit des kaltgewalzten Stahlbandes verschlechtert. Daher wird bei den bekannten kontinuierlichen Glühverfahren das kaltgewalzte Stahlband nach dem Glühen einer Überalterungsbehandlung bei etwa 4OO°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 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 Überalterungsbehandlung 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 erfindungsgemäße, kurzzeitige, kontinuierliche Glühverfahren weist die folgenden Verfahrensschritte auf; 30
(a) ein kaltgewalztes Stahlband wird bis in einen Temperaturbereich von 600 C bis zur Glühtemperatur mit einem Heizverhältnis von mindestens 4O°C/Sekunde rasch erhitzt,
(b) das so erhitzte Stahlband wird bei einer Glühtemperatur T, die mindestens 700°C und höchstens gleich der A3~Transformations temperatür ist, während einer Glühdauer t geglüht,
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die mindestens [10 - 0,03 (T - 68O)] Sekunden und höchstens [50 - 0,15 (T - 68O)] Sekunden beträgt,
(c) das so geglühte Stahlband wird anfänglich mit einer Kühlgeschwindigkeit von weniger als 50°C/Sekunde langsam
abgekühlt, ·
(d) das Stahlband wird dann mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 50°C/Sekunde aus einem Temperaturbereich T von mehr als 6000C bis höchstens [T - 0,027 (T - 680) x ( -ft + 23,7)]°C bis in einen überalterungstemperaturbereich rasch abgekühlt und
(e) das Stahlband wird einer Überalterungsbehandlung bei einer Temperatur von 300 bis 5000C während 10 Sekunden bis 2 Minuten unterworfen.
Um während dem Glühvorgang eine Auflösung der in dem warmgewalzten Stahlband ausgefällten Carbide zu verhindern, ist es wünschenswert, das Band zum Glühen so rasch wie möglich zu erhitzen; da die Auflösung der Carbide bei Temperaturen von 600 C und darüber merklich ansteigt, ist es erforderlich, das Band mit einer Heizgeschwindigkeit von mindestens 40 C/Sekunde durch den Temperaturbereich von 600 C bis zur· Glühtemperatur rasch zu erhitzen. Unterhalb einer Heizgeschwindigkeit von 40 C/Sekunde wird der Zeitraum, in dem das Stahlband bei Temperaturen oberhalb 600°C gehalten wird, länger, so daß die Auflösung der Carbide fortschreitet; andererseits kann das erfindungsgemäße Ergebnis selbst dann erzielt werden, wenn das Band mit einer Heizgeschwindigkeit von mindestens 40 C/Sekunde . durch den Temperaturbereich unterhalb 6000C rasch erhitzt wird.
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 Α-,-Transformationstemperatur liegt, neigt die /Hl} -Komponente aufgrund der Transformation während der Glühphase zur Abnahme. Daher ist es wünschenswert, daß die Glühtemperatur T im Bereich von 7000C bis zur A_-Transforma-
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- 9 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 hats
t> [10 - 0,03 (T - 68O)]
Falls die Glühdauer t kürzer als[10 - 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:
15
t < [50 - 0,15 (T - 68O)]
Eine höhere Glühtemperatur T kann die Auflösung der Carbide unterstützen, und daher sollte die Glühdauer t kürzer sein und [50 - 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 A^-Transformationstemperatur lie-
gen.
Wenn unter diesen Bedingungen das Glühen erfolgt, so kann eine ausreichend große Korngröße 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 auszufällen.
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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 .
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 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 T0 ( C) liegt, muß die Langsamkühlung während eines langen Zeitraums erfolgen (zum Erhöhen von(T-T )), damit eine größe-
2^ re 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 *ft größer. Daher ist ein geeigneter Bereich für T höher als 600°C und höchstens [T - 0,027 χ (T - 680) (s/t + 23,7)]°C. Selbst wenn T bei 600°C oder 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 T oberhalb [T - 0,027 (T - 680) χ (-Vt + 23,7)] C liegt, so kann bei hohen Temperaturen keine wirksame Kohlenstoffausfällung erzielt werden.
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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 600°C oder darunter ist die Diffusionsgeschwindigkeit des Kohlenstoffs verringert, so daß die Carbidaus-
fällung wesentlich verzögert ist.
10
Dadurch wird erfindungsgemäß der Übersättigungsgrad des Kohlenstoffs durch rasches Kühlen von der Temperatur T erhont, um die Carbidausfällung zu unterstützen. Daher wird das Stahlband von der Temperatur Tn zum überalterungstemperaturbereich mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 50 C/Sekunde rasch abgekühlt.
Wenn das Stahlband unter den vorstehenden Bedingungen geglüht und bis zur Temperatur Tn abgekühlt wird, jedoch von der Tem-
peratur T mit einer"Kühlgeschwindigkeit von weniger als 500C/ Sekunde langsam abgekühlt wird, so kann der Übersättigungsgrad 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 zum Überaltern eine Wiedererhitzung und damit zusätzliche Energie erforderlich ist. Wenn die Carbidauflö-
°® sung während des Glühvorganges behindert und der Übersättigungsgrad des Kohlenstoffs verstärkt wird, so kann die zur tiberalterungsbehandlung 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 5OO°C. Unterhalb von 3OO°C ist die Diffusionsgeschwindigkeit des Kohlenstoffs weiter behindert, 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 Überalterungsdauer erhöht werden kann, da die Auflösungsgrenze des Kohlenstoffs so hoch ist-,
Die erfindungsgemäß 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 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 enthalter; wenn das erfindungsgemäße Verfahren auf Stähle angewendet wird, die weniger als 0,003 % Kohlenstoff enthalten, so können aufgrund dieses geringen Kohlenstoffgehalts nur geringfügige
^5 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 [30 - 0,03 (T - 68O)] bis [90 - 0,15 (T - 68O)] Sekunden geglüht, und dann während mehr als 2 Minuten überaltert wird.
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(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 95O°C endbearbeitet und bei höchstens 76O°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 Wirksamkeit 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 aufre chtzuerhalten 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 Tq 50°C/Sekunde bis 65O°C/Sekunde beträgt, wobei eine Kühlgeschwindigkeit von 8O°C/Sekunde bis 65O°C/Se-
ou künde 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
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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 5O°C 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 Verfahrensmaßnahmen miteinander zu kombinieren, so daß die Endtemperatur der Uberalterungsbehandlung im Bereich von 300 bis 400°C t/ehalten 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 Uberalterungsbehandlung 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 Uberalterungsbehandlung auf eine Temperatur nahe der Raumtemperatur mit einer Kühlgeschwindigkeit von höchstens 3O°C/Sekunde abzukühlen.
(10) Bei Stählen, die gelösten Stickstoff enthalten, wird das Stahlband nach der uberalterungsbehandlung vorzugsweise auf eine Temperatur von höchstens 100°C 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.
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(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 450C abgekühlt.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung und die Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen kontinuierlichen Glühzyklus entsprechend Beispiel 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 Langsamkühlung auf die Reißdehnung des gemäß 3eispiel 3 behandelten Stahlbandes. 30
Beispiel 1
Aluminium-beruhigter Stahl, enthaltend 0,025 % Kohlenstoff und 0,21 % 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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Heiztemperatur: Endbearbeitungstemperatur: Wickeltenroeratur
11OO°C 9O5°C 65O°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.
Die Heizgeschwindigkeit (HR) über den Bereich von 350 bis 800°C wird von 1 bis 120°C/Sekunde variiert; aus den Stahlbändern werden Zugspannungsprobestücke (entsprechend JIS B77O2 Nr. 5) hergestellt und ihre Reißdehnung als Indiz für die Bearbeitbarkeit bestimmt.
Die Ergebnisse sind in Figur 2 dargestellt. Wenn die Heizgeschwindigkeit (HR) mindestens 4O°C/Sekunde beträgt, so erhält man ausgezeichnete Werte für die Reißdehnung.
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 warmgewalzt:
Heiζtemperatur: Endbearbeitungstemperatur: Wickelteiuperatur:
1050°C 88O°C 700°C
Nach dem Abbeizen mittels einer Säure werden die warmgewalzten Bänder zu 1,0 rom dicken Bänder kaltgewalzt. Die A.,-Transformationstemperatur dieser kaltgewalzten Bänder beträgt 875°C. Diese Bänder werden einem kontinuierlichen Glühzyklus gemäß Figur 3 unterworfen.
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Die Glühtemperatur T wird von 650 bis 1OOO°C variiert, und die Glühdauer t wird von O bis 120 Sekunden variiert, um verschiedene Kombinationen von ψ und t zu erhalten.
Nach dem Glühen werden die kaltgewalzten Bänder einer O,8prozentigen Dressierung unterworfen, und danach werden von diesen Zugspannungsprobenstücke (JIS B77O2 Nr. 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 700 C während 20 Sekunden und bei 850 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 ausgezeichneter Bearbeitbarkeit erhalten werden können.
Beispiel 4
Ein unberuhigter Stahl, enthaltend 0,055 % Kohlenstoff und 0,20 % Mangan wird in einem Konverter erzeugt. Dieser Gtahl wird durch ein Kokillenherstellungsverfahren zu Brammen verarbeitet, und die Bramme wird unter den nachstehenden Bedingungen auf 3,2 mm Dicke warmgewalzt:
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Heiztemperatur: 115O°C
Endbearbeitungstemperatur
beim Warmwalzen: 885 C
Wickeltemperatür: 675 C
Nach dem Abbeizen mittels einer Säure und Kaltwalzen auf 1,0 mm Dicke werden von dem kaltgewalzten Band Proben genommen. Der Α,,-Transformationspunkt der Proben beträgt 85O°C.
IQ Die Proben werden dem kontinuierlichen Glühzyklus gemäß Figur 3 unterworfen, wobei die Glühtemperatur im Bereich von 580 bis 89O°C und die Glühdauer im Bereich von 5 bis 120 Sekunden variiert werden. Die Überalterung erfolgt während 120 Sekunden.
Von dem Band werden Probenstücke entsprechend JIS B 7702 Nr.
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 und der Glühdauer variieren. Wenn die Temperatur innerhalb des Bereichs von 700 bis 84O°C und die Glühdauer innerhalb eines Bereichs von [30 - 0,03 (T - 68O)] bis [90 - 0,15 (T- 68O)] Sekunden liegen, so kann eine Reißdehnung von mindestens 44 % mit einem mittleren r-Wert von mindestens. 1,30 erhalten werden.
Beispiel 5
Die gleichen Proben wie bei Beispiel 4 werden dem Glühzyklus gemäß Figur 3 unterworfen, bei einer Glühtemperatur von 74O°C und einer Glühdauer von 35 Sekunden, während die Überalterung bei 400 C bei einer Behandlungsdauer
erfolgt, die in einem Bereich von 5 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
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Überalterung verbessern; bei einer Behandlungsdauer für die Überalterung von 120 Sekunden betragen die Reißdehnung 44,5 % und der mittlere r-Wert 1,30. übersteigt die Behandlungsdauer für die Überalterung 120 Sekunden, so verbessern sich allmählich die Reißdehnung und der mittlere r-Wert„ wobei jedoch eine Sättigung bei einer Behandlungsdauer für die Überalterung bei etwa 200 Sekunden eintritt.
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-ZO-
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Claims (13)

VOSSIUS · VOSSIUS TAUCHNEF? ■ HEINEMANN · RAUH PATENTANWÄLTE SIEBERTSTRASSE 4. · 8OOO MÜNCHEN 86 · PHONE: (O89) 474075 CABLE: S EN ZOLP AT E NT MÖNCHEN TELEX S- 29 45 3 VOP AT D u.Z.: P 516 (He/kä) Case: 6340 NIPPON STEEL CORPORATION Tokio, Japan 10 " Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen " Priorität: 2. Februar 1979, Japan, Nr. 10 492/79 ——; Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen oder -bändern durch kurzzeitiges, kontinuierliches Glühen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte :
(a) Warmwalzen einer kohlenstoffarmen Stahlbramme,
(b) Kaltwalzen des so erzeugten, warmgewalzten Stahlbands, (c) Erhitzen des kaltgewalzten Stahlbandes über einen Temperaturbereich von etwa 600°C bis zur Glühtemperatur mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von mindestens 40°C/Sekunde ,
(d) Glühen des Bandes in einem Temperaturbereich T von 700°C bis zur A3-Transformationstemperatur während eines Zeitraumes t von [10 - O 03 (T - 68O)] Sekunden bis [50 - O,15 (T - 63O)] Sekunden,
(e) langsames Abkühlen des so geglühten Bandes zunächst mit
ο einer Kühlgeschwindigkeit von weniger als 50 C/Sekunde und anschließendes rasches Abkühlen des Bandes aus einem Temperaturbereich T0 von über 600°C bis höchstens
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[T - 0,027 (T - 680) (-/t + 23,7}]°C bis hinunter zu einem Überalterungstemperaturbereich mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 50 C/Sekunde' und
(f) Durchführen einer Überalterungsbehandlung des Bandes in einem Temperaturbereich von 300 bis 5000C während 10 Seku: den bis 2 Minuten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband 0,003 bis 0,04 % Kohlenstoff enthält,
3. Verfahren zur Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen oder -bändern 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) Erhitzen des kaltgewalzten Stahlbandes über einen Temperaturbereich von etwa 600 C bis zur Glühtemperatur mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von mindestens 4O°C/Sekünde ,
(d) Glühen des Bandes in einem Temperaturbereich T von 7000C bis zur Α-,-Transformationstemperatur während eines Zeitraumes t von
[30 - 0,03 (T - 68O)] Sekunden bis [90-0,15 (T- 68O)] Sekunden,
(e) 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 T0 von über 600°C bis höchstens [T - 0,027 (T - 680) (Vt + 23,7) ]°C bis hinunter zu einem überalterungstemperaturbereich mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 500C/Sekunde und
(f) Durchführen einer Überalterungsbehandlung des Bandes in einem Temperaturbereich von 300 bis 5000C während
mindestens 2 Minuten·
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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Warmwalzen der Bramme bei einer Heiz temperatur von 950 bis 12OO°C, bei einer Endbearbeitungsteraperatur von 680 bis 95O°C und bei einer Wickeltemperatur von mindestens 76O°C erfolgt.
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. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturbereich T innerhalb 30°C
unterhalb dem oberen Grenzwert
[T - 0,027 (T - 680) ( -/t + 23,7)]°C liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlgeschwindigkeit auf dem Temperaturbereich T von 5O°C/Sekunde bis 65O0C/Sekunde beträgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das rasche Kühlen aus dem Temperaturbereich T_ bei der Anfangstemperatur für die Überalterungsbehandlung
beendet wird.
25
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das rasche Kühlen aus dem Temperaturbereich TQ bei höchstens 5OGC unterhalb der Anfangstemperatur der
Überalterungsbehandlung beendet wird.
30
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überalterungsbehandlung im Temperaturbereich von 300 bis 400°C erfolgt.
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 überalterungsbehand-
, lung höchstens 1,2 % beträgt.
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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 3O°C/Sekunde beträgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband nach der Überalterungsbehandlung auf höchstens iOO°C 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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