DE3138302A1 - "verfahren zur herstellung von kaltgewalztem bandstahl" - Google Patents
"verfahren zur herstellung von kaltgewalztem bandstahl"Info
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Bandstahl mit hervorragenden mechanischen
Eigenschaften,'der sich für Kraftfahrzeuge.eignet. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines kaltgewalzten, phosphorhaltigen
Bandstahles, der nicht nur hervorragende mechanische Eigenschaften, sondern darüber hinaus eine ausgezeichnete
Verformbarkeit, eine ausgezeichnete Alterungswiderstandsfestigkeit und eine überlegene Härtungseigenschaft
beim Lackeinbrennen aufweist und für Kraftfahrzeuge geeignet ist.
In den letzten Jahren ist ein erhebliches Bedürfnis entstanden, Kraftfahrzeuge mit geringem Gewicht herzustellen.
Aus diesem Grunde werden die Materialien zur Herstellung von Kraftfahrzeugen in großem Umfang geändert.
Insbesondere wird der herkömmliche weiche Bandstahl durch einen Bandstahl hoher Festigkeit in der
Automobilindustrie ersetzt, da sich der vorerwähnte Ersa«tz als sehr einfach und wirksam bei der "Herstellung
von Kraftfahrzeugen mit geringem Gewicht erweist. Auch wird versucht, die Qualität des Bandstahls hoher Festigkeit
zu verbessern.
Es ist bekannt, daß die mechanische Festigkeit des Bandstahls mit geringen Kosten durch einen Zusatz von
Phosphor zu dem Bandstahl ersetzt werden kann, wobei in ihm eine feste Phosphorlösung gebildet wird. Dieser
Phosphorzusatz wird häufig bei der Erzeugung von Stahl verwendet, bei dem eine hervorragende Zähigkeit nicht
verlangt wird. Die grundsätzliche Technik der vorerwähnten Erhöhung der mechanischen Festigkeit ist in
der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 50-31090 beschrieben. Diese Art der Technologie ist
· lediglich zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des
β * ο«« ♦ »
Bandstahls geeignet.
Der erhaltene Bandstahl, der eine verbesserte mechanische
Festigkeit aufweist, ist deshalb für die Sicherheit von Kraftfahrzeugen nützlich.
In den letzten Jahren werden jedoch von Kraftfahrzeugen
verschiedene verbesserte Eigenschaften außer der mechanischen Festigkeit verlangt.
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verschiedene verbesserte Eigenschaften außer der mechanischen Festigkeit verlangt.
10
Es werden deshalb Bandstähle gefordert, die verschiedene verbesserte Eigenschaften neben einer hervorragenden mechanischen
Festigkeit besitzen.
Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen werden Bandstähle vor allem zur Herstellung von Wand-, Dach- und Bodenteilen verwendet, einschließlich der inneren und äußeren
Wand-, Dach- und Bodenteile der Fahrzeuge. Der Stahl,
der zur Herstellung der Wand-, Dach- und Bodenteile.verwendet wird, soll eine niedrige Streckgrenze (JS), im
wesentlichen keine Streckgrenzedehnung (oder Lüders-Dehnung), eine hervorragende Verstreckbarkeit und eine
hervorragende Tiefziehfähigkeit aufweisen. Auch ist
wichtig, daß die vorstehend erwähnten Eigenschaftendes
der zur Herstellung der Wand-, Dach- und Bodenteile.verwendet wird, soll eine niedrige Streckgrenze (JS), im
wesentlichen keine Streckgrenzedehnung (oder Lüders-Dehnung), eine hervorragende Verstreckbarkeit und eine
hervorragende Tiefziehfähigkeit aufweisen. Auch ist
wichtig, daß die vorstehend erwähnten Eigenschaftendes
Bandstahles sich durch natürliches Altern nicht verschlechtern. Weiterhin ist notwendig, daß der Bandstahl
eine zufriedenstellende Widerstandsfestigkeit
gegenüber einem Verbeulen aufweist. Der Ausdruck Beuleigenschaft bezieht sich auf eine Öl-Canning-Eigenschaft des Bandstahls, wobei das Ausmaß der Beuleigenschaft
des Wandteils des Kraftfahrzeuges variierbar abhängig
von der Streckgrenze und der Dicke des Bandstahles
ist, der zu dem gewünschten Wandteil geformt, lackiert
und gebrannt worden ist. Wenn ein dünnes Band verwendet
gegenüber einem Verbeulen aufweist. Der Ausdruck Beuleigenschaft bezieht sich auf eine Öl-Canning-Eigenschaft des Bandstahls, wobei das Ausmaß der Beuleigenschaft
des Wandteils des Kraftfahrzeuges variierbar abhängig
von der Streckgrenze und der Dicke des Bandstahles
ist, der zu dem gewünschten Wandteil geformt, lackiert
und gebrannt worden ist. Wenn ein dünnes Band verwendet
worden ist, um Wandteile mit geringem Gewicht für Kraft-
fahrzeuge herzustellen, so weisen die gebildeten Wandteile eine unzureichende Widerstandsfestigkeit gegenüber
einem Verbeulen auf."Es ist deshalb vorteilhaft, daß die Wandteile aus Bandstählen mit hoher Festigkeit
hergestellt werden, die eine hervorragende Widerstandsfestigkeit gegenüber einem Verbeulen besitzen. Bandstähle
mit hoher Festigkeit, die für den vorstehend erwähnten
Zweck verwendet werden, sollten eine niedrige Streckgrenze, eine große Dehnbarkeit und im wesentlichen
keine"Streckgrenzedehnung, einen hervorragenden Widerstand der vorstehend erwähnten Eigenschaften gegenüber
einem natürlichen Altern und eine überlegene Härtungseigenschaft beim Lackeinbrennen aufweisen.
Das Lackeinbrennen wird bei einer Temperatur von höchstens 200 C durchgeführt. Das Härten des Bandstahls
bei der vorstehend erwähnten niedrigen Lackeinbrenntemperatur erfolgt lediglich durch die Bildung einer
Kohlenstoff- und/oder Stickstoffatmoqphäre oder durch
20 Ausfällen von Carbid und/oder Nitrid.
Die festen Kohlenstoff- und Stickstofflösungen können
jedoch bei Raumtemperatur leicht diffundieren, wodurch
• der Widerstand des Bandstahls gegenüber einem natürliehen
Altern abnimmt. Es ist deshalb erforderlich, die Abnahme des Widerstands gegenüber einem Altern des Bandstahls
bei Raumtemperatur möglichst klein zu halten, während die Härtungseigenschaft des Bandstahles bei der
Lackeinbrenntemperatur auf einem ausreichenden Niveau gehalten wird. Die Aktivierungsenergie, die für die
Diffusion des Kohlenstoffs erforderlich ist, ist größer als die des Stickstoffs. Deshalb wird normalerweise der
Stickstoff in einem Aluminium-beruhigten Stahl vorgesehen, wobei ein Teil des Kohlenstoffs zwangsweise in
35. eine feste Kohlenstofflösung in dem Stahl umgewandelt
wird. Die obere Grenze des Löslichkeitsgieichgewichts des Kohlenstoffs im Stahl bei Raumtemperatur ist jedoch
extrem niedrig. Es ist deshalb außerordentlich schwierig, den Stahl mit einer festen Kohlenstofflösung in einer
Menge zu übersättigen, die erforderlich ist, um eine ausreichende Härtungseigenschaft bei der Lackeinbrenntemperatur
durch das übliche langsame Abkühlverfahren bei einem herkömmlichen Kastenglühvorgang zu erhalten.
Es ist deshalb von Vorteil, den Bandstahl einem konti-. nuierlichen Anlaßvorgang zu unterwerfen, um die feste
Kohlenstofflösung in einem übersättigten Zustand in dem'
Bandstahl, selbst nachdem ein Überalterungsvorgang bei dem Bandstahl stattgefunden hat, zu halten. Ein bekanntes
Verfahren zur Herstellung eines mit Phosphor versetzten Bandstahles mittels eines kontinuierlichen Anlaßvorgangs ist in der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung
Nr. 54-27819 (1979) beschrieben. Das Produkt ist jedoch hinsichtlich bestimmter Eigenschaften
als Bandstahl hoher Festigkeit für die Wandteile von Kraftfahrzeugen nicht zufriedenstellend. Beispielsweise
weist der gebildete bekannte Bandstahl einen schlechten Lankfords-Wert (r-Wert) auf, der eng mit der Tiefziehbarkeit
des Stahles zusammenhängt. Um den r-Wert des Bandstahls zu verbessern, ist es erforderlich, ein zweifaches
Kaltwalz-Anlaß-Verfahren mit dem Bandstahl durchzuführen.
Weiterhin weist der gebildete bekannte Bandstahl beispielsweise eine schlechte Widerstandsfähigkeit
gegenüber einem Altern bei Raumtemperatur auf, so daß '
durch das Altern die Streckgrenze des Bandstahl erhöht werden muß und die Streckgrenzedehnung zunimmt. Ein
derartiger bekannter Bandstahl weist deshalb eine schlechte Verformbarkeit auf. Selbst wenn der Bandstahl durch
Ziehen oder Pressen verformt werden kann, weist das gebildete
geformte Produkt einen · Oberflächendefekt auf',
35 nämlich die sogenannten Fließfiguren.
Es ist bekannt, daß ein herkömmlicher Bandstahl, der
einen niedrigen Kohlenstoffgehalt und einen niedrigen Mangangehalt aufweist, einen großen r-Wert zeigt. Wenn
jedoch Phosphor zu einem solchen Bandstahl gegeben wird, so weist der gebildete, mit Phosphor versetzte Bandstahl
eine verminderte Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Sprödbruch während des Preßformens oder nach dem Preßformen
auf. Dieses Merkmal ist die sogenannte planare Rißbildung. Das Ausmaß des Sprödbruchs des Bandstahls vergrößert
sich mit der Abnahme des Kohlenstoffgehalts und mit der Zunahme des Phosphorgehalts.
Es gibt deshalb eine Grenze bei der Herabsetzung des
Kohlenstoffgehalts im Bandstahl. Auch führt ein übermäßig
geringer Kohlenstoffgehalt zu einer schlechten mechanischen Festigkeit des Bandstahls.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
eines kaltgewalzten Bandstahls hoher Festigkeit anzugeben, der eine hervorragende mechanische Festigkeit
und eine überlegene Verformbarkeit aufweist und deshalb für Kraftfahrzeuge geeignet ist.
Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung
eines kaltgewalzten Bandstahles hoher Festigkeit mit einer hervorragenden Alterungswiderstandsfestigkeit
und einer überlegenen Einbrennhärtungseigenschaft neben einer hervorragenden mechanischen Festigkeit und einer
überlegenen Verformbarkeit bereitgestellt, so daß er für · Kraftfahrzeuge geeignet ist.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von kaltgewalztem Bandstahl hoher Festigkeit,
der für Kraftfahrzeuge geeignet ist, erreicht, das folgende Schritte umfaßt:
Herstellung einer Stahlbramme, die 0,008 bis 0,020 Gew. %
Kohlenstoff, 0,01 bis 0,45 Gew.-% Mangan, 0,05 bis 0,10 Gew.-% Phosphor und 0,005 bis 0,050 Gew.-% säurelösliches
Aluminium enthält, wobei der Rest aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, die einen
Stickstoffgehalt von höchstens 40 ppm aufweisen;
Erwärmen der Stahlbramme auf eine Temperatur von höchstens 12000C;
10
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Warmwalzen der erwärmten Stahlbramme auf eine Temperatur,
die nicht niedriger als der Ar.,-Punkt der Stahlbramme
ist;
Entzundern des erhaltenen warmgewalzten Bandstahls;
Kaltwalzen des entzunderten Bandstahl mit einer Walzreduktion von mindestens 65 %;
kontinuierliches Anlassen des kaltgewalzten Bändstahls
durch Erwärmen auf eine Temperatur von 700 bis 900°C, wobei der Bandstahl zwischen 20 s und 3 min ausgeglichen
und mit einer Abkühlgeschwindigkeit von minde-
stens 5°C/s abgekühlt wird;
Überaltern des angelassenen Bandstahls mit einer Temperatur zwischen 320 und 45O°C für 1 bis 10 min;
Abkühlen des überalterten Bandstahls auf Umgebungstemperatur;
und
oberflächliches Walzen des abgekühlten Bandstahls mit
geringem Druck (temper-rolling) bei Umgebungstemperatur.
Die Stahlbramme enthält gegebenenfalls eine Legierungs-
komponente, die aus wenigstens einem Bestandteil einer Gruppe ausgewählt ist, die aus 0,0005 bis 0,0050 Gew.-%
Bor, höchstens 0,5 Gew.-% Silicium, 0,005 bis 0,020 Gew.-% wenigstens eines seltenen Erdmetalls sowie 0,0005
bis 0,0050 Gew.-% Calcium besteht.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weist die Stahlbramme,
die verarbeitet werden soll, als unverzichtbare Legierungselemente 0,008 bis 0,020 Gew.-% Kohlenstoff, 0,01
bis 0,45 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 0,20 Gew.-% Mangan, 0,05 bis 0,10 Gew.-% Phosphor, 0,005 bis 0,050 Gew.-%
säurelösliches Aluminium auf, wobei der Rest aus Eisen besteht. In den unvermeidbaren Verunreinigungen, die in
der Stahlbramme enthalten sind, beträgt der Stickstoff-
15' gehalt höchstens 40 ppm, vorzugsweise höchstens 20 ppm.
Die Wirkung der unverzichtbaren JLegierungsbestandteile,
außer dem Eisen, auf die Eigenschaft des gebildeten kaltgewalzten Bandstahles hoher Festigkeit ist folgen-.
dermaßen.
Durch den Zusatz von Phosphor zu dem Bandstahl wird im •allgemeinen die planare Rißbildung des Bandstahles verstärkt.
Kohlenstoff bewirkt eine Erhöhung des Widerstandes des mit Phosphor versetzten Bandstahles gegenüber
einer planareh Rißbildung. Damit diese Wirkung auftritt, ist es erforderlich, daß der Kohlenstoffgehalt
des Bandstahls mindestens 0,008 Gew.-% beträgt.
Die Zugabe einer übermäßigen Kohlenstoffmenge führt jedoch
dazu, daß der Lankford-Wert r des gebildeten Bandstahles unzureichend niedrig ist. Der Kohlenstoffgehalt
in dem mit Phosphor versetzten Bandstahl sollte deshalb 0,02 Gew.-% nicht überschreiten.
Mangan
Mangan bewirkt eine Fixierung des Schwefels, ferner verhindert es eine Warmversprödung des Bandstahls. Um diese
Wirkung zu erreichen, ist es notwendig, daß der Mangan-Gehalt in dem Bandstahl mindestens 0,01 Gew.-% beträgt.
Der Zusatz einer übermäßigen Mangan-Menge führt jedoch
dazu, daß der gebildete Bandstahl einen unzureichenden
r-Wert aufweist, selbst wenn der Kohlenstoffgehalt
niedrig ist, beispielsweise weniger als 0,02 Gew.-% beträgt. Um einen ausreichend hohen r-Wert des Bandstahls zu erhalten, ist es erforderlich, daß der Man,gan-Gehalt 0,45 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 Gew.-%, nicht überschreitet.
dazu, daß der gebildete Bandstahl einen unzureichenden
r-Wert aufweist, selbst wenn der Kohlenstoffgehalt
niedrig ist, beispielsweise weniger als 0,02 Gew.-% beträgt. Um einen ausreichend hohen r-Wert des Bandstahls zu erhalten, ist es erforderlich, daß der Man,gan-Gehalt 0,45 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 Gew.-%, nicht überschreitet.
Phosphor ·
Phosphor ist ein die Festigkeit erhöhendes Element, das eine Zunahme der mechanischen Festigkeit des Bandstahls
bewirkt, um diese Wirkung zu erhalten, sollte der Phosphor-Gehalt
mindestens 0,05 Gew.-% betragen. Eine übermäßige Zunahme des Phosphorgehalts führt jedoch zu einer unerwünschten
Zunahme der planaren Rißbildung des gebildeten Bandstahls. Dieses Phänomen tritt bemerkbar bei Bandstahl
mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, wie dem nach der Erfindung, auf. Der Phosphorgehalt sollte deshalb 0,1 Gew.-
25 % nicht überschreiten.
Aluminium bewirkt eine Zunahme der Desoxidation des
Bandstahls und fixiert Stickstoff, indem es ihn in AlN
umwandelt. Um die vorstehend erwähnte Wirkung zu erzielen,
ist es notwendig, daß der Gehalt des säurelöslichen Aluminiums in dem Bandstahl mindestens 0,005
Gew.-% beträgt. Ein übermäßig großer Aluminiumgehalt ist jedoch unerwünscht, weil er zu einer Zunahme von aluminiumoxidartigen' Verunreingungen in dem gebildeten Band-
Gew.-% beträgt. Ein übermäßig großer Aluminiumgehalt ist jedoch unerwünscht, weil er zu einer Zunahme von aluminiumoxidartigen' Verunreingungen in dem gebildeten Band-
stahl führt, so daß der Reinheitsgrad des Bandstahls schlecht wird. Es ist deshalb notwendig, daß der Gehalt
des säurelöslichen Aluminiums 0,050· Gew.-% nicht überschreitet.
Bei der Stahlbramme, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
verwendbar ist, ist der Stickstoffgehalt auf höchstens
40 ppm beschränkt. Stickstoff, der in Form einer festen Lösung in einem nicht angelassenen oder angelassenen
Bandstahl vorliegt, bewirkt, daß sich die Textur des Bandstahls verschlechtert und die Alterungsversprödung
des Bandstahls zunimmt. Stickstoff sollte deshalb durch Aluminium unter Bildung von AlN gebunden werden.
Damit der Stickstoff völlig gebunden ist, ist es notwendig, daß der Stickstoffgehalt 40 ppm oder weniger beträgt.
Wenn der Stickstoffgehalt mehr als 40 ppm beträgt, so liegt die überschüssige Stickstoffmenge in Form einer
festen Lösung in dem Bandstahl vor. Um den Stickstoff in Form von AlN vollständig zu binden, wird es vorgezogen,
daß der Stickstoffgehalt 20 ppm nicht überschreitet.
Die für das. erfindungsgemäße Verfahren verwendbare Stahlbramme enthält als wahlweise Legierungskomponente
wenigstens einen Bestandteil, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus 0,0005 bis 0,0050 Gew.-%
Bor, 0,5 Gew.-% oder weniger Silicium, 0,005 bis 0,020 Gew.-% wenigstens eines seltenen Erdmetalls' und 0,0005
bis 0,0050 Gew.-% Calcium.
Die Funktion der vorstehenden Elemente ist folgendermaßen.
Bor
Bor bewirkt eine Bindung des Stickstoffs, bevor der
Bandstahl einem WarmwalzVorgang unterworfen wird. Diese
Bindungswirkung kann erreicht werden, wenn der Gehalt des Bors 0,005 Gew.-% oder mehr beträgt. Ein Borgehalt
von mehr als 0,0050 Gew.-% beschleunigt jedoch unerwünschterweise die Warmversprodung des erhaltenen Bandstahls.
Es ist deshalb erforderlich, daß der Borgehalt 0,0050 Gew.-% nicht überschreitet.
.
Calcium
~ t - -
Bei einem Bandstahl mit niedrigem Mangangehalt wird manchmal der Schwefel in dem Bandstahl nicht vollständig
durch Mangan in Form von MnS gebunden. In diesem Falle
bewirkt Calcium eine Bindung des Schwefels. Um, wie vorstehend erwähnt, die Schwefelbindungswirkung zu erreichen,
ist es notwendig, daß der Calciumgehalt 0,0005 Gew.-.% oder mehr beträgt. Eine übermäßige Calciummenge von mehr als
0,0050 Gew.-% führt jedoch zur Bildung einer großen Menge oxidartiger Verunreinigungen in dem Bandstahl, wodurch
der Reinheitsgrad des Bandstahls schlecht wird. Es ist deshalb erforderlich, daß der Calciumgehalt 0,0050 Gew.-%
nicht überschreitet.
Seltene Erdmetalle Die seltenen Erdmetalle besitzen die gleiche Wirkung wie
das Calcium. Um diese Wirkung zu erreichen, ist es erforderlich, daß -der Gehalt an seltenen Erdmetallen 0,005
Gew.-% oder mehr beträgt. Um einen Bandstahl mit einem ausreichenden Reinheitsgrad zu erhalten, ist es jedoch
erforderlich, daß der Gehalt an seltenen Erdmetallen 0,020 Gew.-% nicht überschreitet.
Silicium
Silicium bewirkt eine Zunahme der Festigkeit des Bandstahls. Eine zu große Siliciummenge führt jedoch dazu,
daß die Eigenschaft zur Annahme einer chemischen Behandlung und der Korrosionswiderstand des Bandstahls in Gegenwart
von Lack sich verschlechtert . Der Siliciumgehalt sollte deshalb 0/5 Gew.-% nicht überschreiten.
Wenn ein Al-Si-beruhigter Stahl, der eine relativ große
Menge Silicium enthält, verwendet wird, ist es manchmal schwierig, in stabiler Weise eine Vorbehandlung (Unterbehandlung) für eine anionische galvanische Beschichtung
oder eine kationische galvanische Beschichtung auf der Oberfläche des Bandstahles durchzuführen. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird es deshalb vorgezogen, einen Aluminium-beruhigten Bandstahl zu verwenden, dem ein
Silicium zugesetzt worden ist.
Die Herstellung der Stahlbramme kann durch irgendein herkömmliches Brammenherstellungsverfahren erfolgen, d.h.
einem Herstellungsverfahren für eine Stahlbramme mittels einer Kokille oder durch Stranggießen. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren wird die Stahlbramme auf eine Temperatur von 12000C oder weniger erhitzt und warmgewalzt
bei einer Temperatur nicht unter dem Ar^-Punkt der Stahlbramme. Die angegebene Erwarmungstemperatur von
1200 C oder weniger bewirkt, daß schädliche Verunreinigungen
wie Stickstoff und Schwefel in unschädlicher
Form als grobe Körner von AlN und MnS ausgefällt werden, und zwar so groß wie möglich. Um den vorstehend
erwähnten Beitrag zu erhalten, wird es vorgezogen, daß die Erwarmungstemperatur der Stahlbramme 1130 C oder
weniger beträgt. Auch wird die Erwarmungstemperatur der Stahlbramme so gewählt, daß die Temperatur der Stahlbramme
nicht unter dem Ar ..-Punkt der Stahlbramme ab-
sinkt, während die Stahlbramme warmgewalzt wird. Im allgemeinen wird es vorgezogen, daß die Erwärmungstemperatur
nicht unterhalb 1OOO°C liegt.
Das Warmwalzen der erwärmten Stahlbramme wird bei einer Temperatur ausgeführt, die dem Ar.,-Übergangspunkt der
Stahlbramme entspricht oder darunterliegt. Wenn die Warmwal
ζ tempera tür weniger als der Ar^-Punkt der Stahlbramine
beträgt, weist die Oberfläche des gebildeten warmgewalzten Bandstahls grobe Körner auf, die dazu führen, daß
die Qualität des Bandstahles nach dem Kaltwalzen und dem Anlassen deutlich abnimmt.
Die Aufhaspeltemperatür des warmgewalzten Bandstahls ist
nicht auf einen bestimmten Temperaturbereich beschränkt. Um das Ausfällen, das bei dem Erwärmen und Warmwalzen
nicht beendet wurde, jedoch zu vervollständigen, wird es vorgezogen, daß der warmgewalzte Bandstahl bei einer
Temperatur von 65O°C oder mehr, jedoch nicht mehr als
75O°C, aufgehaspelt wird. Wenn 75O°C überschritten werden,
dann zeigt der gebildete Bandstahl manchmal ein merklich herabgesetztes Aufnahmevermögen beim Beizen.
Der warmgewalzte Bandstahl wird mit einem herkömmli-,
chen Entzündungsverfahren entzundert und dann mit
einer Walzreduktion von 65 % oder mehr kaltgewalzt. Wenn die Walzreduktion kleiner als 65 % ist, dann weist
der gebildete kaltgewalzte Bandstahl einen unzureichenden r-Wert auf.
30
30
In dem Fall, bei dem ein herkömmlicher Bandstahl kaltgewalzt wird, führt eine·übermäßig große Walzreduktion
dazu, daß der gebildete kaltgewalzte Bandstahl einen verminderten r-Wert aufweist. Das Kaltwalzen wird deshalb
üblicherweise mit einer Walzreduktion von etwa 60
e f> *
I α · (F
bis 70 % durchgeführt. Da der spezielle Phosphorversetzte Bandstahl eine bestimmte Menge an Kohlenstoff
und Mangan enthält und der Warmwalzvorgang unter bestimmten Bedingungen durchgeführt wird, ist jedoch die
Walzreduktion bis etwa 90 % umso größer, je größer der r-Wert ist- Es ist deshalb möglich, den Kaltwalzvorgang
.mit einer hohen Walzreduktion von mindestens 65 % durchzuführen. Um einen hohen r-Wert von 1,5 oder mehr zu erhalten,
der dem des üblichen kaltgewalzten Tiefzieh-Bandstahls
ähnlich ist, wird es vorgezogen, daß die gesamte Walzreduktion 75 % oder mehr beträgt.
Der Kaltwalzvorgang kann ein üblicher symmetrischer Walzvorgang oder ein asymmetrischer WalzVorgang sein. Der
kaltgewalzte Bandstahl wird einem kontinuierlichen An-. laßvorgang unterworfen. Bei diesem Anlaßvorgang wird
der kaltgewalzte Bandstahl kontinuierlich auf die gewünschte Anlaßtemperatur zwischen 700 und 900 C erwärmt,
wobei die Temperatur des kaltgewalzten Bandstahls für 20 s bis 3 min ausgeglichen und dann mit einer Abkühlgeschwindigkeit
von 5°C/s oder mehr rasch auf die gewünschte überalterungstemperatur abgekühlt wird.
Wenn die Anlaßtemperatur weniger als 700 C beträgt, ist
die Rekristallisation des Bandstahles unvollständig,und
das erhaltene Produkt weist eine schlechte Dehnbarkeit im Hinblick auf die entstandene Zugfestigkeit auf. Wenn
die Anlaßtemperatur mehr als 9000C beträgt, wird eine
unerwünscht große Menge Austenit in dem Bandstahl gebildet,
wobei die Textur des Bandstahles sich verschlechtert. Wenn die Anlaßzeit weniger als 20 s beträgt, ist
die Rekristallisation unvollständig. Auch führt eine Anlaßzeit von mehr als 3 min dazu, daß die Kristallkörner
in dem Bandstahl übermäßig anwachsen und groß werden. Wenn die Abkühlgeschwindigkeit weniger als 5 C/s
beträgt, ist weiterhin der Grad der KohlenstoffÜbersättigung
in dem gebildeten Bandstahl unzureichend niedrig, um die erforderliche Kohlenstoffabscheidung bei dem anschließenden Überalterungsvorgang zu erhalten.
Der schnelle Abkühlvorgang kann mit einem herkömmlichen Abkühlverfahren erfolgen, beispielsweise mit einem Gasstrahl,
einem Gas-Wasser-Strahl, durch Berührung "mit einer metallischen Walze, durch Abschrecken mit heißem
Wasser oder durch Abschrecken mit Wasser.
Vorzugsweise beträgt die Abkühlgeschwindigkeit beim Abkühlvorgang bei einer Temperatur von 650 C oder mehr
30 C/s oder weniger, während die Abkühlgeschwindigkeit bei einer Temperatur unterhalb 65O°C mehr als 30°C/s
beträgt. Dies hat seinen Grund darin, daß bei einem Temperaturbereich oberhalb 650 C der abgekühlte Bandstahl
bestimmte Übergangspunkte durchläuft, wobei in diesen Punkten die übermäßige schnelle Abkühlung zur Bildung
von unerwünschten feinen Cementit-Teilchen führt, die
eine Abnahme der Duktilität des Bandstahls bewirken.
Der kontinuierlich angelassene Bandstahl wird bei einer Temperatur von 320 bis 45O°C während 1 bis 10 min überaltert.
Der Überalterungsvorgang bewirkt eine Beschleunigung der Kohlenstoffabscheidung und verhindert eine
Verschlechterung des Bandstahls durch natürliches Altern.
Wenn die Überalterungstemperatur weniger als 32O°C beträgt,
besitzt der Kohlenstoff eine geringe Diffusionsgeschwindigkeit und kann deshalb nicht ausreichend sich
abscheiden. Bei einer Überalterungstemperatur von mehr als 450 C kann sich der Kohlenstoff andererseits schnell
• abscheiden, bis der Kohlenstoffgehalt in Form einer festen Lösung ein Gleichgewichtsniveau erreicht. Die
Gleichgewichtskonzentration der festen Kohlenstofflösung
bei einer Temperatur von 450 C ist jedoch relativ groß. Der erhaltene überalterte Bandstahl enthält deshalb eine
• große Menge einer festen Kohlenstofflösung, die zu einem unerwünschten natürlichen Altern des Bandstahles
führt. Wenn die Überalterungszeit weniger als 1 min beträgt, ist weiterhin die Kohlenstoffabscheidung un- ·
zureichend. Eine Überalterungszeit von mehr als 10 min. beeinflußt den Überalterungseffekt des Bandstahles nicht
10 mehr.
Der überalterte Bandstahl wird auf Umgebungstemperatur
abgekühlt,und der abgekühlte Bandstahl wird mit geringem
Druck (temper-rolling) bei Umgebungstemperatur mit der gewünschten Walzreduktion kaltgewalzt. Im allgemeinen
wird es vorgezogen, daß die Walzreduktion im Bereich zwischen 0,8 und 1,5 % liegt. Das oberflächliche Walzen
mit geringem Druck (temper-rolling) bringt nicht nur eine Anpassung des Bandstahles an die gewünschte
Form und die gewünschten Abmessungen mit sich, sondern •ist auch dazu da, die Streckgrenzedehnung des Bandstahls
etwa Null zu machen und die Qualität des Bandstahls zu steuern.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Durchführung der Erfindung. Sie sind jedoch
lediglich beispielhaft zu verstehen und schränken den Umfang der Erfindung in keiner Weise ein.
Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6
Bei jedem Beispiel 1 bis 6 und Vergleichsbeispiel 1 bis 6 ist eine Stahlbramme mit einer Zusammensetzung, wie
sie in Tabelle 1 angegeben ist, durch ein Stranggießverfahren hergestellt worden.
T a b e. 1 Γ e
Mn Zusammensetzung (Gew.-%)
Al N B- Si SE-Metalle Ca
Al N B- Si SE-Metalle Ca
OO CD K)
Vergleichsbeispiel
Vergleichsbeispiel
1 0.015 0.10 0.073 0.023 0.0018
1 0.015 0.10 0.045 0.025 0.0017
2 | 0.015 | 0.10 | 0.053 | 0.023 | 0.0019 | 0 | .0017 i |
3 | 0.014 | o.ib | 0.070 | 0.022 | 0.0020 | 0 | .0017 |
4 | 0.014 | 0.10 | 0.089 | 0.025 | 0.0020 | - | |
5 | 0.014 | 0.10 | 0.064 | 0.025 | 0.0018 | 0 | .0020 |
2 | 0.031 | 0.19 | 0.081 | 0.036 | 0.0024 | - | |
3 | 0.019 | 0.62 | 0.078 | 0.033 | 0.0026 | - | |
4 | 0.010 | 0.16 | 0.076 | 0.040 | 0.0049 | -. | |
5 | 0.010 | 0.16 | 0.130 | 0.040 | 0.0039 | - | |
6 | 0.002 | 0.43 | 0.092 | 0.036 | 0.0027 |
0.3
6 0.013 0.15 0.067 0.026 0.0017 0.0015 0.0014
0.005
Der Bandstahl wurde auf eine Temperatur von 1100 C erwärmt
und der erwärmte Bandstahl warmgewalzt. Der Warmwalzvorgang wurde bei einer Temperatur des gebildeten
Bandstahls von 93O°C beendet, und der gebildete Bandstahl
wurde bei einer Temperatur von 68O°C aufgehaspelt. Der gebildete Bandstahl wies eine Dicke von 4,0 mm auf
und wurde gebeizt.
Das entzunderte Bandstahl wurde mit einer Walzreduktion von 80 % kaltgewalzt,, um einen kaltgewalzten Bandstahl
mit einer Dicke von 0,8 mm zu ergeben.
Der kaltgewalzte Bandstahl wurde durch Erwärmen kontinuierlich
angelassen, wobei er auf eine Temperatur von 800 C mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 10 C/s
erwärmt, bei einer Temperatur von 800 C 40 s stehengelassen und dann durch Abkühlen auf 65O°C mit einer Abkühlgeschwindigkeit
von 20°C/s und dann auf 400 C mit einer
Abkühlgeschwindigkeit von 50°C/s abgekühlt wurde.
Der angelassene Bandstahl wurde bei einer Temperatur von
400°C 3 min überaltert.
Der überalterte Bandstahl wurde auf Umgebungstemperatur
abgekühlt, und der kaltgewalzte Bandstahl wurde bei Umgebungstemperatur
einem oberflächlichen Walzen mit geringem Druck mit einer Walzreduktion von 1,2 % unterzogen.
Die mechanischen Eigenschaften der gebildeten Bandstähle nach den Beispielen 1 bis 6 und den Vergleichsbeispielen
1 bis 6 sind in Tabelle 2 angegeben.
Der Zugversuch der Bandstähle wurde nach dem Versuchsverfahren durchgeführt, das durch die Japanische Industrienorm
(JIS) Z 2241 definiert wird, wobei Probestücke ver-
wendet wurden, wie sie in JIS Z 2201, Nr. 5 angegeben
sind.
Der (r)-Wert jedes Bandstahls wurde gemessen, indem Probestücke
verwendet wurden, wie sie in JIS Z 220, Nr. 5 · angegeben sind, wobei die Berechnung nach der Gleichung
* - <r0 + 2r45 + r9O)/4
erfolgte, in der r . r.j. bzw. rq den r-Wert des Probestücks
mit einem Winkel von 0,45 und 90 zur angewandten Walzrichtung des -Bandstahls darstellen. Der Ausdruck
"r-Wert" bezieht sich auf das Verhältnis des in Richtung der Breite des Probestücks gemessenen logarithmischen .
Dehnung zu der in Richtung der Dicke des Probestücks gemessenen Dehnung, wenn das Probestück einer 10 %-Dehnung
in Längsrichtung ausgesetzt wird.
C+>
1 | • | Streck festigkeit |
23.9 | Zug festigkeit |
Dehnung | Streck- festigkeits- dehnung Wert |
1.73 | Intensität des Lack einbrenn härtens |
Widerstand gegen planare Riß bildung |
K) | i I |
■ * » β » β » S · * & S * • * t «α β |
|
Beispiel | 1 | 2 | 19.6 | (Kgf/ran2) | (%) | {%) | 1.79 | (Kgf/ran2) | (0C) | • t f- e * 9 A |
|||
Beispiel | 2 3 4 5, |
24.3 21.8 22.4 20.7 |
36.4 ■:. | 40 | 0 | 1.65 1.68 1.72 1.73 |
6.2 - | =-65 | ·· »X » |
||||
Vergleichs beispiel |
2 3 4 5 6 |
26.5 23.6 28.1 25.6 21.7 |
33.2 | 42 | 0.2 | 1.39 1.23 1.30 1.51 1.72 |
4.7 | <-80 | |||||
Beispiel | 6 | 22.2 | 40.1 37.0 37.6 35.8 |
36 39 37 40 |
0 0 0.2 0 |
1.80 | 5.0 6.2 5.8 5.6 |
-70 -63 -54 -60 |
|||||
Vergleichs beispiel |
41.1 39.4 36.3 41.7 35.3 |
35 37 39 36 40 |
0.2 O 0.6 0.2 0.6 |
4.8 4.0 ,6.6 5.8 6.8 |
-63 -75 -64 -15 -17 |
||||||||
Beispiel | 36.0 | 40 | 0 | 5.7 | -68 | ||||||||
Anmerkung:
- Die Streckfestigkeitsdehnung wurde gemessen, nachdem das Probestück bei eine:
60 min gealtert worden ist.
60 min gealtert worden ist.
dem das Probestück bei einer Temperatur von 100 C
(+)„ - Die Intensität des Lackeinbrennhärtens wurde durch
die Differenz zwischen dem Fließwiderstand des Probestücks bei einer 2 %igen Verformung und der
Fließspannung des Probestücks bei einer 2 %igen
Verformung, nachdem es auf eine Temperatur von 17O C 20 min erwärmt worden ist, wiedergegeben.
(+)_ - Der Widerstand gegenüber einer planaren Rißbildung
wurde derart ermittelt, daß ein zu testender Bandstahl zuerst zu einem Becher verformt
wurde, indem ein Tiefziehverfahren mit einem Ziehverhältnis
von 2,2 angewendet wurde. Die Öffnung des Bechers wurde auf einem konischen Dorn angeordnet
und ein zweites Mal verformt, so daß die öffnung sich vergrößerte. Dieses zweite Verformverfahren
wurde bei verschiedenen Temperaturen wiederholt. Der Widerstand des Bandstahls gegenüber
einer planaren Rißbildung wird durch die niedrigste Temperatur wiedergegeben, bei der kein
Sprödbruch an der öffnung auftritt.
Gemäß Tabelle 1 weist der Stahl des Versuchsbeispiels 1 0,045 Gew.-% Phosphor auf, was weniger ist als dessen
untere Grenze eines Stahls, der gemäß der Erfindung geeignet ist. Der Stahl des Vergleichsbeispiels 2 weist
0,031 Gew.-% Kohlenstoff auf, was mehr ist als dessen obere Grenze des erfindungsgemäßen Stahls. Der Stahl
des Vergleichsbeispiels 3 weist 0,62 Gew.-% Mangan auf, was mehr ist als dessen obere Grenze beim erfindungs-
- 25 -
gemäßen Stahl. Der Stahl des Vergleichsbeispiels 4 weist
0,0049 Gew.-% N auf, was mehr ist als dessen obere Grenze beim erfindungsgemäßen Stahl. Der Stahl des Vergleichsbeispiels 5 weist 0,130 Gew,-% Phosphor auf, was mehr
ist als dessen obere Grenze beim erfindungsgemäßen Stahl. Der Stahl des Vergleichsbeispiels 6 weist 0,002 Gew.~%
C auf, was weniger ist als dessen untere Grenze beim erfindungsgemäßen
Stahl.
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, weist der Bandstahl, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden
ist, eine zufriedenstellende Streckfestigkeit von 20
bis 25 Kgf/mm , eine zufriedenstellende Zugfestigkeit
von 35 bis 43 Kgf/mm , eine zufriedenstellende Schlußdehnung
von 35 bis 40 %, eine wünschenswerte sehr
niedrige Streckfestigkeitsdehnung von 0 bis O,2 %, einen
großen r-Wert von 1,6 oder mehr, eine hohe Intensität des Lackeinbrennhärtens von etwa 5 Kgf/mm und einen zufriedenstellenden
Widerstand gegenüber einer planaren
Rißbildung von weniger als -50°C auf.
Der gebildete Bandstahl des Vergleichsbeispiels 1, der
einen geringen Phosphorgehalt aufweist, zeigt jedoch
2 eine geringe Zugfestigkeit von weniger als 35 Kgf/mm
und eine geringe Streckfestigkeit von weniger als
20 Kgf/mm . Die gebildeten Bandstähle der Vergleichsbeispiele 2,3 bzw. 4, die einen zu großen Kohlenstoff-,
Mangan- und Stickstoffgehalt aufweisen, zeigen geringe
r-Werte von weniger als 1,6. Ferner weist der Bandstahl
des Vergleichsbeispiels 4 eine zu große Streckfestigkeitsdehnung von 0,6 % auf. Das Produkt des Vergleichsbeispiels 5, das eine zu große Phosphormenge enthält,
weist einen geringen Widerstand gegenüber einer planaren Rißbildung auf. Das Produkt des Vergleichsbeispiels
6, das eine zu kleine Menge Kohlenstoff enthält, weist
einen geringen Widerstand gegenüber einer planaren Rißbildung und eine großa Streckfestigkextsdehnung auf.
Beispiele 7 bis 11 und Vergleichsbeispiele 7 bis 15
Bei jedem der Beispiele 7 bis 11 und der Vergleichsbeispiele
7 bis 15 wurde eine Stahlbraitune mit der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 6 so wexterverarbeitet,
wie in der Tabelle 3 angegeben.
isjAc;
ο ei ο
T a belle 3
Erwärmen und Warmwalzen
Beisoiel
Warm- Dicke des
_s- WaIz- Aufhas- warmge-
.-.emperatur Endtem- peltem- walzten
peratur peratur Bandes
lim)
1100 | 930 | 680 | 4.0 |
1100 | 930 | 680 | 4.0 |
1100 | 930 | 680 | 4.0 |
UOO | 930 | 680 . | 4.0 |
Vergleichs beispiel |
- 7 | "UOO | 930 | 680 | 4.0 |
Beispiel | 11 | UOO | 930 | 680 | 2.9 |
8 | 1100 | , 930 | 680 | 2.9 |
9 | 1300 | 930 | .630 | 4.0 ; |
Vergleichs- 10 | 1100 | 930 . ·· | '680 | 4.0 |
beispiel H | 1100 | 930 | 680 | 4.0 |
. 12 | 1100 | 930 | 680 | 4.0 |
; 13 | 1100 | 930 | 680 | 4.0 |
' 14 | 1100 | 930 | 680 | 4.0 |
: Ϊ5 | 1100 | 810 | 650 | 4.0- |
Anm.: (+) - Das Abkühlen erfolgte auf 6"300C mit einer Abkühlgeschwindigkeit
von 10°C/s und -dann auf die übaralterungstemperatur mit einer Äbkühlgeschwindigkeit,
wie in Tabelle 3 angegeben.
Kaltwalzen
Kontinuierliches Anlassen
Überaltern
Oberflächenwalzen mit geringem Druck
Dicke | WaIz- | Anlaß- | Zeit | Abkühl | Tempe | (min) | Walz | (%) |
des kalt | reduk- | Tempe | geschwin | ratur | 3 | reduk | 1.2 | |
gewalzten | tion | ratur | (see) | digkeit | 3 | tion | 1.2 | |
Bandes | (%) | (0C) | 40 | (+) | (°C) | 3 | 1.2 | |
(mn) | 80 | 850 | 40 | (°C/sec) | 400 | 3 | 1.2 | |
0.8 | 80 | 800 | 40 | 50 * | 400 | |||
0-8 | 80 | 750 | 40 | 50 * | 400 | |||
0-8 | 80 | 700 | 50 * | 400 | ||||
0.8 | 50 * | |||||||
0.8
80
650
40
400
1.2
1.0 | 65.5 | 800 | 40 | 50 * | 400 | 3 | -1.2 |
1.1 | 62.1 | 800 | 40 | 50 * | 400 | 3 | 1.2 |
0.8 | 80 " | 800 | 40 | 50 * | 400 | 3 | 1.2 |
0.8 | 80 | 930 | 60 | 50 * | 400 | 4 | 1.2 |
0.8 | 80 | 800 | 40 | 0.5 | 400 | 3 | 1.2 ■ |
0.8 | 80 | 750 | 0 | 50 * | 400 | 3 | 1.2 |
0.8· | 80 | 800 | 40 | 50 * | 300 | 3 | 1.2 |
0.8 | 80 | 800 | 40 | 50 * | 480 | 3 | 1.2 |
0.8 | 80 | 800 | 40 | 50 * | 480 | 3 | 1.2 |
Anm.: (+) - Das Abkühlen erfolgte auf 6500C mit einer Abkühl-•
geschwindigkeit von 10°C/s und dann auf die Überalterungstemperatur
mit einer Abkühlgeschwindigkeit -wie in Tabelle 3 angegeben.
Gemäß Tabelle 3 betrug diß Anlaßtemperatur beim Vergleichsbeispiel 7 weniger als 7OO°C, was die untere Grenze der
Anlaßtemperatur der Erfindung darstellt. Beim Vergleichsbeispiel 8 betrug die Kaltwalzreduktion weniger als 65 %,
was deren untere Grenze beim erfindungsgemäßen Verfahren darstellt. Beim Vergleichsbeispiel 9 betrug die Erwärmungstemperatur für den Warmwalzvorgang mehr als 1200 C, was
die obere Grenze derselben bei dem erfindungsgemäßen Verfahren darstellt. Beim Vergleichsbeispiel 10 betrug die
Anlaßtemperatur mehr als 900 C, was deren obere Grenze beim erfindungsgemäßen Verfahren darstellt. Beim Vergleichsbeispiel
11 ist die Abkühlgeschwindigkeit beim Anlaßvorgang beträchtlich kleiner als 5 C/s, was deren
untere Grenze beim erfindungsgemäßen Verfahren darstellt.
Beim Vergleichsbeispiel 12 wurde der Bandstahl sofort
abgekühlt, ohne daß er bei Anlaßtemperatur stehengelassen wurde, wenn der Bandstahl die Anlaßtemperatur von 75O°C
erreicht hat. Beim Vergleichsbeispiel 13 betrug die überalterungstemperatur weniger als 32O°C, was deren untere
Grenze beim erfindungsgemäßen Verfehren darstellt. Beim Vergleichsbeispiel 14 lag die Überalterungstemperatur
oberhalb 450 C, was deren obere Grenze beim erfindungsgemäßen Verfahren darstellt. Beim Vergleichsbeispiel 15
wurde der Warmwalzvorgang bei einer Temperatur von 810°.
ist.
810 C beendet, was unter dem Ar3~Punkt der Stahlbramme
Die Eigenschaften der erhaltenen Bandstähle der Bei- ; spiele 7 bis 11 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 15
sind in der Tabelle 4 angegeben.
Beispiel _ | .7 | Streck festigkeit (Kqf/ntn2) |
Zug festigkeit (Kgf/nrn ) |
Dehnung <%) |
Streck- festigkeits- dehnung (%) |
Wert | Intensität des Lackeinbrenn härtens (Kqf/ntn ) |
' (+)3 Widerstand —* gegen planare CO Rißbildung CO (0C) ^ |
K) |
8 | 20.9 | 35.7 | . 40 | 0 | 1.81 | 5.3 | -61 | ||
Beispiel | 9 | 22.2 ' | 36.0 | 40 | 0 | 1.80 | 5.7 | -68 | |
• | 10 | 23.4 | 37.8 | 39 | 0 | 1.72 | 5.8 | -60 | |
7 | 23.9 | 38.4 | 37 | 0.2 | 1.70 | 5.3 | -60 | I | |
Vergleichs beispiel |
11 | 26.5 | 41.4 | 34 | 0.4 | 1.42 | 4.9 | -36 | O I |
Beispiel | 8 | 21.7 | 36.1 | 39 | 0 | 1.60 | 5.5 | -67 | |
9 | 21.0 | 36.2 | 38 | 0 | 1.31 | 6.0 | -66 | ||
Vergleichs beispiel |
10 | 25.3. | 40.0 | 36 | 0.4 | 1.31 | 6.2 | -30 | |
U | 22.7 | 37.8 | 38 | • 0.2 | 1.03 | 5.7 | -70 | C * « 1 « • < * |
|
12 | - 22.1 | 37.6 | 38 | 0.6 | 1.76 | 6.1 | -68 | C * t \ % * i |
|
la
Ϊ14 |
28.3 | . 42.1 | 34 | 0.4 | 1.39 | 6.8 | -58 | < 4 4 4 4 < < I 4 11*1 I t ( ( ( |
|
J" |
23.7
24.6 |
37.7
38.1 |
37
36 |
1.2
1.0 |
1.67
1.67 |
6.9
7.1 |
-60
-56 j |
t ( » t K |
|
20.0 | 35.1 | 37 | 0 | 1.23 | 5.6 | -ει ; | i t < | ||
Gemäß Tabelle 4 weisen die Produkte der Vergleichsbeispiele 7, 10 und 12, bei denen der AnlaßVorgang unter
Bedingungen erfolgte, die außerhalb des Rahmens der Erfindung liegen, geringe r-Werte von weniger als 1,6
sowie eine unerwünscht große Streckfestigkeitsdehnung auf. Die Produkte der Vergleichsbeispiele 9 und 15, bei
denen der WarmwalζVorgang bei einer Temperatur erfolgte,
die außerhalb des Rahmens der Erfindung liegt, weisen einen geringen r-Wert auf. Das Produkt des Vergleichsbeispiels
9 weist eine unerwünscht große Streckfestigkeitsdehnung und einen geringen Widerstand gegenüber einer
planaren Rißbildung auf. Die Produkte des Vergleichsbeispiels 8, bei dem die Kaltwalzreduktion weniger als
65 % betrug, weisen einen geringen r-Wert auf. Das Produkt des Vergleichsbeispiels 11, bei dem die Abkühlgeschwindigkeit
beim kontinuierlichen Anlaßvorgang merklich geringer war, sowie die Produkte der Vergleichsbeispiele 13 und 14, bei denen die Überalterungstemperaturen
außerhalb des Bereichs der Erfindung lagen, weisen unerwünscht große Streckfestigkeitsdehnungen auf,
die einer erheblichen Verschlechterung der Produkte durch natürliches Altern entsprechen.
Die Produkte der Beispiele 7 bis 11 gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren weisen in zufriedenstellender Weise eine Streckfestigkeit, Zugfestigkeit, Streckfestigkeitsdehnung,
einen r-Wert, eine Lackeinbrennhärtungseigenschaft sowie einen Widerstand gegenüber
einer planaren Rißbildung auf. Es ist darauf hinzuweisen, daß die erfindungsgemäßen Produkte eine hervorragende
mechanische Festigkeit sowie eine überlegene Widerstandsfestigkeit gegenüber einem natürlichen Altern
sowie einer planaren Rißbildung zeigen.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines kaltgewalzten Bandstahls hoher Festigkeit für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet
durch folgende Schritte:
Herstellung einer Stahlbramme, die
0,008 bis 0,020 Gew.-% Kohlenstoff, 0,01 bis 0,45 Gew.-% Mangan,
0,05 bis 0,10 Gew.-% Phosphor,
0,005 bis 0,050 Gew.-% säurelösliches Aluminium, 10 enthält, wobei der Rest aus Eisen und unvermeidbaren
Verunreinigungen besteht, die einen Stickstoffgehalt
von höchstens 40 ppm aufweisen;
Erwärmen der Stahlbramme auf höchstens 1200°C;
Warmwalzen der erwärmten Stahlbramme auf eine Temperatur, die nicht niedriger als der Ar_-Punkt dieses
Stahls ist;
Entzundern des erhaltenen warmgewalzten Bandstahles;
Kaltwalzen des entzunderten Bandstahles mit einer Walzreduktion von mindestens 65 %;
kontinuierliches Anlassen des kaltgewalzten Bandstahles durch Erwärmen desselben auf eine Temperatur
von 700 bis 900°C, wobei der Bandstahl zwischen 20 s
und 3 min ausgeglichen und mit einer Abkühlgeschwin-15
digkeit von mindestens 5°C/s abgekühlt wird;
Überaltern des angelassenen Bandstahles mit einer Temperatur zwischen 32O und 45O°C für 1 bis 10 min;
Abkühlen des überalterten Bandstahles auf Umgebungstemperatur; und
oberflächliches Walzen des abgekühlten Bandstahles mit geringem Druck bei Umgebungstemperatur.·
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stahlbramme eine Legierungskomponente enthält, die aus wenigstens einem Bestandteil einer
Gruppe ausgewählt ist, die aus 0,0005 bis 0,0050 Gew.-% Bor, höchstens 0,5 Gew.-% Silicium, 0,005
bis 0,020 Gew--% mindestens eines seltenen Erdmetalls und 0,0005 bis 0,0050 Gew.-% Calcium besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbramme auf eine Temperatur zwischen
1000 und 12000C erwärmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kaltwalzvorgang mit einer Walzreduktion zwischen
65 und 90 % durchgeführt wird.
65 und 90 % durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem kontinuierlichen Anlaßvorgang die Abkühlgeschwindigkeit
höchstens 3O°C/s bei einer Temperatur
von mindestens 65O°C beträgt«
von mindestens 65O°C beträgt«
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das oberflächliche Walzen mit geringem Druck mit einer Walzreduktion zwischen 0,8 und 1,5 % durchgeführt wird.
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