DE3221840C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von tiefziehbarem, alterungsbeständigem Bandstahl mit sehr guter Härtbarkeit beim Einbrennlackieren.

Zum Preßformen (Druckumformen) von kaltgewalzten Stahlblechen und Bandstahl (nachfolgend als "Bänder" bezeichnet), etwa zur Verwendung bei Kraftfahrzeugen (z. B. Karosserieblech), sind verschiedene Eigenschaften erforderlich, wie gute Tiefziehbarkeit, Dehnbarkeit, Formbeständigkeit und Alterungsbeständigkeit; diese Eigenschaften sind insbesondere bei Anwendungen als Außenhaut, wie bei Türen, Dächern und Täfelungen wesentlich.

Um eine hohe Beständigkeit gegen die Bildung von Beulen bei Blechen, etwa durch Vibrationen des Kraftfahrzeuges, zu erreichen, sollten die Bleche eine zusätzliche Eigenschaft aufweisen, die als "Härtbarkeit beim Einbrennlackieren" bezeichnet wird, d. h., daß die Streckgrenze des Bandstahls während der Wärmebehandlung zum Einbrennen der Farbe auf dem Bandstahl während der Kraftfahrzeugproduktion erheblich erhöht werden kann.

Kaltgewalzte Stahlbleche mit einer derartigen Härtbarkeit beim Einbrennen der Farbe sind bekannt (vgl. JP-OS 1 07 419/79), wonach Al-beruhigte Stähle zunächst warm- und kaltgewalzt werden, anschließend bei offener Wicklung geglüht werden, wobei die Wärmebehandlung der Bleche bei einer Temperatur im Bereich vom A₁-Punkt bis zum A₃-Punkt erfolgt, und schließlich mit einer Kühlgeschwindigkeit von 30 bis 200 K/h gekühlt werden; alternativ können Al-beruhigte Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,01% in Form einer festen Wicklung rekristallisationsgeglüht werden, um den Kohlenstoffgehalt in fester Lösung zu erhöhen. Der Härtungsgrad beim Einbrennlackieren, den man bei diesem Stand der Technik erhält, liegt jedoch weit unterhalb dem hierfür üblichen Standard von 49 N/mm². Bei diesem Stand der Technik erfolgt das Glühen durch Rekristallisationsglühen (Kastenglühen) mit langsamer Abkühlung, langandauerndem Durchwärmen und langsamem Abkühlen, so daß eine erhebliche Zeit erforderlich und somit die Produktivität ungünstig ist.

In den JP-PS 33 409/72 und 1969/74 sind Verfahren zum Kaltwalzen von Bandstahl mit sehr guter Preßformbarkeit, wie Tiefziehen und Dehnbarkeit, beschrieben; diese Verfahren sind in begrenztem Umfang kommerziell eingesetzt worden. Bei diesen bekannten Verfahren muß jedoch der Stahl in einem Durchlaufglühofen aufgeheizt und durchgewärmt, danach auf beispielsweise etwa 400°C rasch abgekühlt und nach dieser Temperatur überaltert werden; alternativ kann der Stahl auf Raumtemperatur abgekühlt, dann auf etwa 400°C wieder erwärmt und schließlich nahe dieser Temperatur überaltert werden.

Die US-PS 39 88 173 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von kaltgewalztem Bandstahl aus einem aluminium-beruhigtem Stahl mit einem Zusatz an Bor. Dabei wird der Stahl von der zwischen 650°C und dem A₃-Punkt liegenden Durchwärmtemperatur mit einer Kühlgeschwindigkeit von 5 bis 30 K/s bis zu einer Überalterungstemperatur im Bereich von 200 bis 500°C abgekühlt. Der Stahl soll bei der Überalterungstemperatur 10 s bis 10 min lang gehalten werden. Dieser kaltgewalzte Bandstahl soll besonders gut verarbeitbar sein.

Aus der DE-OS 29 42 338 ist ein Verfahren zum Herstellen von kaltgewalztem Bandstahl mit hervorragenden Tiefzieheigenschaften bekannt. Nach diesem Verfahren wird ein aluminium-beruhigter Stahl ohne spezielle Zusätze aber mit einem extrem niedrigen Kohlenstoffgehalt schnell erwärmt und bei dieser Temperatur gehalten. Danach wird der Stahl mit einer Kühlgeschwindigkeit von 10 bzw. 150 K/s abgekühlt.

Nach dem in der DE-OS 30 03 489 beschriebenen Verfahren wird das Stahlband sehr schnell erwärmt, nur kurze Zeit einer Wärmebehandlung unterzogen und dann bis zu einem Überalterungstemperaturbereich mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 50 K/s abgekühlt. Schließlich wird bei einer Temperatur von 300 bis 500°C eine Überalterung durchgeführt.

Diese mit dem Durchlaufglühen erhaltenen bekannten, kaltgewalzten Stahlbäder sind nachteilig, da die Streckgrenzendehnung bei den Bändern auftritt, wenn diese im sogenannten "nicht-Polierstich-Zustand" sind, insbesondere altern die Bänder, selbst wenn sie überaltert worden sind, oder verringerte C- und N-Anteile sowie zusätzliche Elemente, wie Al und B, enthalten.

Daher kann man mit den bekannten Verfahren nicht in zufriedenstellender Weise tiefziehbaren, alterungsbeständigen und kaltgewalzten Bandstahl mit sehr guter Härtbarkeit beim Einbrennlackieren, wie beim erfindungsgemäßen Verfahren erhalten.

Bei den bekannten Durchlauf-Glühverfahren ist es ferner wesentlich, die Überalterungsbehandlung in der vorstehenden Weise auszuführen, um das gelöste C und N zu reduzieren, so daß der Produktionszyklus nur in beschränktem Umfang verkürzt werden kann und die Durchlaufglühstrecke eine erhebliche Länge aufweisen muß.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von tiefziehbarem, alterungsbeständigem, kaltgewalztem Bandstahl mit sehr guter Preßformbarkeit (Druckumformbarkeit) und Härtbarkeit beim Einbrennlackieren anzugeben. Gelöst wird die Aufgabe mit den Merkmalen der Patentansprüche. Im Rahmen der Erfindung sind umfangreiche Untersuchungen hierfür, insbesondere im Hinblick auf die Stahlzusammensetzung und den Durchlaufglühzyklus durchgeführt worden, und es hat sich ergeben, daß die gestellte Aufgabe insbesondere dadurch gelöst werden kann, daß man B-enthaltende, Al-beruhigte Stähle mit verringertem Kohlenstoffgehalt von 0,001 bis 0,010% im Temperaturbereich von 730°C bis zum A₃- Punkt in einem Durchlaufglühprozeß durchgewärmt und dann die Stähle ausgehend von einer Temperatur, die zwischen 775 und 600°C liegt, rasch abgekühlt.

Erfindungsgemäß wird ein Stahl in üblicher Weise warm- und kaltgewalzt; dieser Stahl enthält 0,001 bis 0,01% C, höchstens 1,5% Mn, 0,005 bis 0,20% Al, höchstens 0,007% N und B in einer Menge, daß das Verhältnis B/N von 0,5 bis 2,5 beträgt; dieser Stahl kann ferner gegebenenfalls bis zu 1,0% Si und 0,04 bis 0,12% P enthalten. Falls nicht anders angegeben, beziehen sich im gesamten Text Prozentangaben auf Gewichtsprozent. Der so erhaltene Bandstahl wird in einem Temperaturbereich von 730°C bis zum A₃-Punkt durch Durchlaufglühen durchgewärmt und schließlich von einer Temperatur, die zwischen 750°C und 600°C liegt, auf eine Temperatur unterhalb von höchstens 250°C mit einer mittleren Kühlgeschwindigkeit von mindestens 300 K/s rasch abgekühlt, ohne anschließende Überalterungsbehandlung.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung erhält man Bandstahl, bei dem an sich gegensätzliche Forderungen erfüllt sind, nämlich eine sehr geringe Alterung und gleichzeitig eine sehr gute Härtung des Stahls beim Einbrennlackieren.

Das erfindungsgemäß erhaltene Stahlband kann die Dehnung bei der Streckgrenze in geglühtem Zustand vor dem Dressieren einschränken; ferner altert dieser Bandstahl weniger, weist jedoch eine ausgezeichnete Härtung beim Einbrennlackieren auf. Dieser Bandstahl erhält diese ausgezeichneten Eigenschaften auch nach dem Dressieren oder Richten zur Formkorrektur und zum Einstellen der Oberflächenrauhigkeit.

Die erfindungsgemäß erreichbare Alterungsbeständigkeit führt dazu, daß die Streckgrenzendehnung des Bandes nach künstlicher Alterung bei 100°C während 30 min höchstens 0,3% beträgt.

Bisher ist noch nicht theoretisch geklärt, warum die ausgezeichneten Eigenschaften der Bänder gemäß der Erfindung erhalten werden können, jedoch sind diese Eigenschaften höchstwahrscheinlich auf die Korngrenzenfestigkeit und das Verhalten des Kohlenstoffs in fester Lösung zurückzuführen.

Die Herstellung von kaltgewalztem Bandstahl durch Durchlaufglühen erfordert einen Zyklus mit kurzzeitigen Wärmebehandlungen, insbesondere einer raschen Erwärmung, einer kurzzeitigen Wärmebehandlung sowie einer raschen Abkühlung, so daß der Kohlenstoff im Stahl im übersättigten Zustand bleibt. Daher erfolgt üblicherweise eine Überalterungsbehandlung, um eine Alterungsbeständigkeit zu erzielen oder den Stahl zu erweichen.

In diesem Fall ist vorgeschlagen worden, daß der Stahl zunehmend rasch direkt von der Durchwärmtemperatur oder aus einer relativ hohen Temperaturzone während des langsamen Kühlens abgekühlt wird, um den übersättigten Kohlenstoff in fester Lösung zu erhöhen; danach wird die Ausscheidung von Kohlenstoff durch anschließendes Überaltern unterstützt. Die vorliegende Erfindung beruht auf einem technischen Grundgedanken, der sich vollständig vom Stand der Technik unterscheidet und keine Überalterungsbehandlung erfordert. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist sogar die Überalterungsbehandlung im Rahmen der Erfindung ziemlich nachteilig, da sie zu einer Erhöhung der Streckgrenzendehnung im geglühten Zustand, wie vorstehend aufgeführt, sowie zu einer Erhöhung der Alterung führt, so daß die Ziele der vorliegenden Erfindung zumindest nicht vollständig erreicht werden.

Es ist kaltgewalzter Zweiphasen-Bandstahl bekannt, der ähnlich dem Bandstahl gemäß der Erfindung ist und der durch Durchgangsglühen ohne Überalterungsbehandlung hergestellt wird; ferner ist bei diesem bekannten Bandstahl das Auftreten der Streckgrenzendehnung beim Glühen vor dem Dressieren beschränkt, die Alterung ist geringer und die Härtbarkeit beim Einbrennlackieren ist ausgezeichnet. Dieser kaltgewalzte Zweiphasen-Bandstahl hat jedoch Mischstrukturen von Ferrit und Martensit, das bei der raschen Abkühlung aus dem α-γ- Temperaturbereich transformiert wurde, während die erfindungsgemäß gebildete Stahlstruktur aus Ferrit besteht, der hauptsächlich aus der einzigen Phase α rasch abgekühlt worden ist.

Daher ist der Bandstahl gemäß der Erfindung völlig unterschiedlich gegenüber dem zweiphasigen Bandstahl im Hinblick auf die Metallographie sowie die Stahlzusammensetzung und dem erhaltenen Festigkeitswert.

Nachstehend werden weitere Einzelheiten der Erfindung näher erläutert.

Bezüglich der chemischen Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Bandstahls ist Kohlenstoff eines der wichtigsten Elemente und muß im Bereich von 0,001 bis 0,01% gehalten werden, um das Auftreten der Streckgrenzendehnung im geglühten Zustand zu beschränken, wenn der Stahl von einer Temperatur, die zwischen 775°C und 600°C liegt, rasch abgekühlt wird, um eine geringere Alterung sowie eine ausgezeichnete Härtbarkeit beim Einbrennlackieren zu erzielen.

Wenn der Kohlenstoffgehalt geringer als 0,001% ist, so erhält man keine ausreichende Härtbarkeit beim Einbrennlackieren, und wenn der betreffende Kohlenstoffgehalt 0,010% übersteigt, ergibt sich eine erhebliche Streckgrenzendehnung beim Glühen, die Alterung nimmt zu und die Dehnung verschlechtert sich stark. Ein bevorzugter Kohlenstoffgehalt liegt im Bereich von 0,002 bis 0,006%.

Mangan ist wesentlich zum Verhindern der heißen Versprödung des Stahls, jedoch führt ein übermäßiger Mangananteil zu einer übermäßigen Härte des Stahls. Daher liegt erfindungsgemäß der obere Grenzwert für den Mangangehalt bei 1,5%, und das Mangan kann in verschiedenen Mengen in dem angegebenen Bereich entsprechend der gewünschten Festigkeit des Produkts enthalten sein. Wenn beispielsweise tiefziehbarer, kaltgewalzter Bandstahl mit geringer Festigkeit gewünscht wird, wird der Mangangehalt auf etwa 0,6% oder weniger eingestellt, und bei speziellen Anwendungen kann er auf weniger als etwa 0,3% gehalten werden. Größere Mangananteile dienen zur Herstellung von hochfesten Stahlblechen.

Der Aluminiumanteil sollte nicht weniger als 0,005% als lösbares Aluminium für die gewünschte Deoxidation des Stahls betragen, und Aluminiumanteile von 0,2% oder mehr führen sehr häufig zu Oberflächenschäden. Daher sollte der Aluminiumanteil vorzugsweise höchstens 0,06% betragen.

Bei hohen Anteilen von Stickstoff wird das erfindungsgemäße Ziel beeinträchtigt, das Auftreten der Streckgrenzendehnung beim Glühen zu beschränken und eine geringe Alterung sicherzustellen. Erfindungsgemäß wird der Stickstoffgehalt im angegebenen Bereich in Beziehung zum Boranteil gesetzt, um BN zu bilden, so daß der Stickstoffgehalt unschädlich wird. Ein übermäßiger Stickstoffanteil erfordert jedoch einen übermäßigen Einsatz einer Ferroborlegierung. Daher sollte der obere Grenzwert für den Stickstoffgehalt erfindungsgemäß bei 0,007% und vorzugsweise bei 0,004% liegen.

Um Beeinträchtigungen durch den Stickstoffgehalt zu vermeiden, muß der Boranteil entsprechend einem B/N-Verhältnis (Gewichtsprozent) von 0,5 oder mehr betragen. Wenn andererseits das B/N-Verhältnis 2,5 übersteigt, so härtet das Bor in fester Lösung den Stahl. Ein bevorzugter Bereich für das B/N-Verhältnis beträgt 0,7 bis 1,0.

Im Rahmen der Erfindung können auch Silicium und Phosphor zusätzlich vorhanden sein, wenn ein höherer Festigkeitswert der Produkte erforderlich ist.

Silicium bewirkt eine Erhöhung der Festigkeit des Stahls, jedoch führt ein übermäßiger Siliciumanteil zu einer Verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit des Stahls nach dem Farbbeschichten. Daher liegt der obere Grenzwert für den Siliciumgehalt erfindungsgemäß bei 1,0%.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß bei bekannten Al-beruhigten Stählen, die Si und Mn enthalten und die einer zusätzlichen Schnellkühlung unterworfen werden, sich merkliche Anlaßfarben bilden, so daß Si und Mn auf sehr kleine Anteile eingeschränkt sind, während erfindungsgemäß die Si- und Mn-Anteile ohne die Gefahr der Bildung von Anlaßfarben erhöht werden können, und zwar aufgrund eines Sekundäreffekts der Beschränkung des Kohlenstoffgehalts auf 0,01% oder weniger. Dies ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Stähle.

Phosphor ist besonders wirkungsvoll, um die Festigkeit des Stahls zu erhöhen, und daher beträgt der Phosphoranteil vorzugsweise 0,04% oder mehr.

Ein übermäßiger Phosphoranteil verschlechtert die Schweißbarkeit des Stahls, und daher sollte der obere Grenzwert vorzugsweise bei 0,12% liegen. Man erhält eine ausreichende nicht versprödete Reißfestigkeit beim Preßstanzen, was an sich insbesondere dann berücksichtigt werden muß, wenn Phosphor in besonders kohlenstoffarmen Al-beruhigten Stählen enthalten ist.

Mit der vorstehenden Stahlzusammensetzung in Kombination mit den Wirkungen des Durchlaufglühens, dessen Einzelheiten nachstehend näher erläutert werden, erhält man alterungsbeständige Stahlbänder mit ausgezeichneter Preßformbarkeit beim Tiefziehen und Strecken sowie eine ausgezeichnete Härtbarkeit beim Einbrennlackieren.

Erfindungsgemäß sind an sich keinerlei Einschränkungen während des Warm- und des Kaltwalzens vorgesehen. Beim Warmwalzen ist es jedoch vorteilhaft, die Endtemperatur nicht unter dem Ar₃-Punkt und die Wickeltemperatur nicht unter 650°C zu halten, um die gewünschte Tiefziehbarkeit zu erreichen. Beim Kaltwalzen soll die Walzreduktion vorzugsweise mindestens 75% betragen.

Erfindungsgemäß sind die Bedingungen beim Durchlaufglühen nach dem Kaltwalzen besonders bedeutsam.

Das Durchwärmen des Stahls erfolgt beim Durchlaufglühen im Temperaturbereich von 730°C bis zum A₃-Punkt, denn wenn die Durchwärmtemperatur zu niedrig ist, erhält man nur ein unvollständiges Kornwachstum, das hinderlich ist für die Einschränkung des Auftretens der Streckgrenzendehnung im geglühten Zustand und für eine geringere Alterung; ferner wird die Tiefziehbarkeit durch eine zu niedrige Durchwärmtemperatur verschlechtert. Wenn andererseits die Durchwärmtemperatur den Ar₃-Punkt übersteigt, wird die Tiefziehbarkeit wiederum stark verschlechtert. Die Durchwärmtemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von 750°C bis 850°C. Vorteilhaft ist eine Durchwärmdauer von etwa 10 bis 180 s, sie kann jedoch je nach dem betreffenden Fall länger oder kürzer sein.

Nach dem Durchwärmen wird der Stahl von einer gewünschten Temperatur innerhalb des Bereichs zwischen der Durchwärmtemperatur und 600°C auf eine Temperatur von höchstens 250°C mit einer mittleren Kühlgeschwindigkeit von mindestens etwa 300 K/s rasch abgekühlt. Sowohl diese Durchwärmbedingung als auch die Einschränkung des Kohlenstoffgehalts sind wesentliche Merkmale der vorliegenden Erfindung. Werden diese Bedingungen nicht erfüllt, so kann das Auftreten der Streckgrenzendehnung beim Glühen vor dem Dressieren nicht beschränkt werden und eine geringere Alterung ist nicht möglich.

Obwohl eine theoretische Klärung der vorstehenden Phänomene bislang nicht gegeben werden kann, hängen diese vermutlich mit der Tatsache zusammen, daß die Ausscheidung von Kohlenstoff in beispielsweise Zementit praktisch durch die vorstehend definierte Schnellkühlung verhindert werden kann.

Wie vorstehend ausgeführt, erfolgt die Schnellkühlung direkt von der Durchwärmtemperatur oder beginnt, wenn der Stahl langsam auf eine Temperatur von mindestens 600°C abgekühlt worden ist. Dieses langsame Abkühlen auf 600°C kann praktisch bei einer Kühlgeschwindigkeit von etwa 10 K/s erfolgen. Die Starttemperatur für die Schnellkühlung sollte vorzugsweise im Bereich von 775°C bis 600°C liegen und die mittlere Kühlgeschwindigkeit beim Schnellkühlen sollte vorzugsweise mindestens 1000 K/s betragen.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird erfindungsgemäß eine Überalterungsbehandlung nach dem Schnellkühlen vermieden. Wenn daher erfindungsgemäß eine Überalterungsbehandlung bei etwa 400°C erfolgt, kehrt die Streckgrenzendehnung nach dem Kühlen zu ihrem Ausgangswert zurück, und es ist schwierig, selbst beim Durchführen einer Dressierbehandlung die Alterung zu reduzieren. Bei der bekannten Durchlaufglühvorrichtung ist dagegen im allgemeinen nach dem Glühofen ein Überalterungsofen angeschlossen, so daß bei unvermeidlichen Durchlauf des Bandstahls durch den Überalterungsofen dieser Durchlauf bei beispielsweise höchstens 250°C erfolgen muß. Da ferner erfindungsgemäß das Auftreten der Streckgrenzendehnung im geglühten Zustand beschränkt ist, muß im allgemeinen kein Dressieren erfolgen, jedoch ist es möglich zur Korrektur der Form und der Einstellung der Oberflächenrauhigkeit bei der Bandherstellung. Es ist jedoch vorteilhaft, das Dressieren bei geringfügiger Reduktion durchzuführen, um eine Verringerung der Umformbarkeit zu vermeiden.

Im Rahmen der Erfindung kann das Stahlband ferner durch Heißtauchen während des Kühlschritts beim Durchlaufkühlen jedoch vor dem Schnellkühlen beschichtet werden, um oberflächenbehandelten, tiefziehbaren Bandstahl zu erhalten, beispielsweise Zn-beschichteten und Al-beschichteten Bandstahl, der alterungsbeständig ist und eine ausgezeichnete Härtbarkeit beim Einbrennlackieren aufweist.

Beispiel 1

Es werden Stähle mit den chemischen Zusammensetzungen gemäß Tabelle I mit Hilfe eines Konverters und eines Vakuumentgasungsbehälters hergestellt, zu Brammen stranggegossen, zu Spulen von 3,0 mm Dicke warmgewalzt (mit 910°C Endtemperatur und 625°C Wickeltemperatur), anschließend entzundert und zu Bändern von 0,8 mm Dicke kaltgewalzt und schließlich unter den nachstehenden Bedingungen durchlaufgeglüht.

Das Durchwärmen erfolgt bei 830°C, wobei die Bänder bei dieser Temperatur für 60 s gehalten werden, danach erfolgt ein langsames Abkühlen auf 700°C mit einer mittleren Kühlgeschwindigkeit von 10 K/s und schließlich erfolgt das Schnellkühlen von dieser Temperatur auf 200°C mit 1000 K/s mittlerer Kühlgeschwindigkeit, und zwar mit oder ohne anschließendem Dressieren mit Reduktionsverhältnissen gemäß Tabelle I.

Die in Tabelle I aufgeführten, erfindungsgemäßen Stähle Nr. 1 bis 5 altern praktisch nicht und zeigen einen außerordentlich hohen Wert für die Härtbarkeit beim Einbrennlackieren bei ausgezeichneter Tiefziehbarkeit; die Vergleichsstähle Nr. 6 und 7, die hinsichtlich ihres Kohlenstoffgehalts nicht unter die Erfindung fallen, zeigen eine erhebliche Streckgrenzendehnung im gekühlten Zustand vor dem Dressieren sowie einen hohen Alterungsgrad und sind erheblich schlechter als die erfindungsgemäßen Stähle hinsichtlich der Dehnung.

Die Vergleichsstähle Nr. 8 und 9, die hinsichtlich des B/N- Verhältnisses nicht unter die Erfindung fallen, zeigen eine begrenzte Streckgrenzendehnung im geglühten Zustand, jedoch eine erhebliche Alterung im Vergleich zu den erfindungsgemäßen Stählen.

Beispiel 2

Mit diesem Beispiel sollen insbesondere die kritischen Parameter beim Durchlaufglühen erläutert werden.

Die Stähle mit den gleichen chemischen Zusammensetzungen wie die Stähle 1 und 2 in Tabelle I werden verschiedenen Durchwärmtemperaturen, Anfangstemperaturen für das Schnellkühlen, mittleren Kühlgeschwindigkeiten beim Schnellkühlen auf 250°C sowie einer Überalterung bei 400°C während 2 min unterworfen.

Die Stähle A bis D sind innerhalb des Rahmens der Erfindung und altern praktisch nicht; sie zeigen ferner eine hohe Härtbarkeit beim Einbrennlackieren bei ausgezeichneter Tiefziehbarkeit.

Die Stähle E bis F fallen hinsichtlich der mittleren Kühlgeschwindigkeit beim Schnellkühlen auf 250°C, die Stähle H und I hinsichtlich der Ausgangstemperatur beim Schnellkühlen und die Stähle J und K hinsichtlich der Durchwärmtemperatur nicht unter die Erfindung, und der Stahl G liegt hinsichtlich der Überalterung außerhalb der Erfindung. Alle diese Vergleichsstähle zeigen eine erhebliche Streckgrenzendehnung im gekühlten Zustand vor dem Dressieren, sowie eine hohe Alterung, und sind daher bei Anwendungen, wo eine Alterungsbeständigkeit erforderlich ist, ungeeignet.

Beispiel 3

Stähle mit den chemischen Zusammensetzungen gemäß Tabelle III werden mit Hilfe eines Konverters und eines Vakuumentgasungsbehälters hergestellt, zu Brammen stranggegossen, zu heißen Wicklungen von 4,0 mm Dicke mit einer Endtemperatur von 910°C und einer Wickeltemperatur von 600°C warmgewalzt, anschließend entzundert, zu Streifen von 0,8 mm Dicke kaltgewalzt und schließlich unter den nachstehenden Bedingungen durchlaufgeglüht.

Die Bänder werden bei 800°C für 60 s durchgewärmt und dann unter den Bedingungen gemäß Tabelle III auf 250°C abgekühlt. Das Kühlen nach dem Durchwärmen auf die Anfangstemperatur des Schnellkühlens erfolgt mit 10 K/s Kühlgeschwindigkeit. Der Zugversuch erfolgt bei Glühbedingung, und die Alterung erfolgt bei 100°C während 30 min; die Versuchsproben, die eine Streckgrenzendehnung im Glühzustand zeigen, werden durch Dressieren um 0,8% reduziert und dann künstlich gealtert. Die Härtbarkeit beim Einbrennlackieren wird ausgedrückt durch die Zunahme der Streckspannung einer um 2% vorgespannten Probe nach der Wärmebehandlung für die Simulierung des Einbrennens der Farbe bei 170°C während 20 min.

Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle III dargestellt, die deutlich zeigen, daß die erfindungsgemäßen Probenstücke Nr. 1, 2, 5, 8 und 9 keine Streckgrenzendehnung im geglühten Zustand, alterungsbeständig bei ausgezeichneter Härtbarkeit beim Einbrennlackieren, eine gute Tiefziehbarkeit sowie eine hohe Festigkeit aufweisen.

Die Versuchsprobe Nr. 4, die hinsichtlich der Ausgangstemperatur beim Schnellkühlen nicht unter die Erfindung fällt, sowie die Proben Nr. 6 und 7, die hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung nicht unter die Erfindung fallen, zeigen eine erhebliche Streckgrenzendehnung, eine erhebliche Alterung und/oder eine erhebliche Neigung zum Verspröden beim Stanzen, so daß sie beispielsweise nicht als Karosserieblech für Kraftfahrzeuge eingesetzt werden können.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können somit tiefziehbare, hochfeste, kaltgewalzte Stahlbänder mit ausgezeichneter Härtbarkeit beim Einbrennlackieren durch Durchlaufglühen bei sehr hoher Produktionsausbeute ohne Überalterung in Einklang mit der zunehmenden Nachfrage nach derartigen Stahlbändern hergestellt werden.

Tabelle I-1

Tabelle I-2

Tabelle II-1

Tabelle II-2

Tabelle III-1

Tabelle III-2

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen von tiefziehbarem, alterungsbeständigem Bandstahl mit sehr guter Härtbarkeit beim Einbrennlackieren mit den Maßnahmen:

• a) Warm- und Kaltwalzen von Al-beruhigtem Stahl, der aus
  0,001 bis 0,01% C, höchstens 1,5% Mn,
  0,005 bis 0,20% Al, höchstens 0,007% N,
  B in einer Menge, entsprechend einem B/N-Verhältnis von 0,5 bis 2,5,
  gegebenenfalls bis zu 1,0% Si und/oder
  0,04 bis 0,12% P,
  Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen besteht,
• b)Wärmebehandlung des so erhaltenen Bandstahls in einem Temperaturbereich von 730°C bis zum A₃-Punkt in einer Durchlaufglühanlage
• c) rasches Abkühlen des Bandstahls von einer Temperatur im Bereich von 775 bis 600°C auf eine Temperatur unterhalb von höchstens 250°C mit einer mittleren Kühlgeschwindigkeit von mindestens 300 K/s.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rasche Abkühlen mit einer Kühlgeschwindigkeit von mindestens 1000 K/s erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich von 750 bis 850°C erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endtemperatur beim Warmwalzen nicht niedriger als der Ar₃-Punkt liegt, die Wickeltemperatur höchstens 650°C und der Reduktionsgrad beim Kaltwalzen mindestens 75% beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Maßnahmen b) und c) eine Metallbeschichtung des Bandstahls durch Heißtauchen erfolgt.