DE3685824T2 - Rostfreier martensit-stahl mit ausgezeichneter oxydationsbestaendigkeit, verarbeitbarkeit und korrosionsbestaendigkeit sowie herstellungsverfahren. - Google Patents

Rostfreier martensit-stahl mit ausgezeichneter oxydationsbestaendigkeit, verarbeitbarkeit und korrosionsbestaendigkeit sowie herstellungsverfahren.

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Description

    Bereich der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft ein für westliches Tafelgeschirr und dergleichen verwendetes martensitisches nichtrostendes Stahlblech und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Insbesondere betrifft es ein martensitisches nicht-rostendes Stahlblech mit infolge kurz dauernden Glühens eines warmgewalzten Stahlblechs (Glühen zum Erweichen) verbesserter Oxidationsbeständigkeit, Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit sowie ein Verfahren zur praktischen Herstellung eines solchen martensitischen nicht-rostenden Stahlblechs verbesserter Oxidationsbeständigkeit, Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Martensitischer nicht-rostender Stahl wird für Gegenstände, die eine relativ geringe Korrosionsbeständigkeit erfordern, z. B. Messer, Gabein und andere Tischutensilien, verwendet. Im allgemeinen enthält er dabei als Bestandteile 11,5 bis 14 % Chrom, maximal 0,40 % oder weniger Kohlenstoff, 1,0 % oder weniger Silizium und 1,0 % oder weniger Mangan. Ein üblicherweise durchgeführtes Herstellungsverfahren umfaßt ein Warmwalzen einer kontinuierlich gegossenen Bramme oder einer durch Blockbildung und Auswalzen erhaltenen Platte, ein Weichglühen des warmgewälzten Stahlblechs durch satzweises Glühen, anschließendes Beizen, Kaltwalzen und Fertigglühen zum Erhalt des Produkts.
  • Das beim oben erwähnten herkömmlichen Herstellungsverfahren durchgeführte satzweise Glühen zum Weichglühen eines warmgewalzten Stahles erfordert im allgemeinen eine lange Zeit, typischerweise mehrere 10 Stunden. Bei einem derart lange dauernden Glühen eines warmgewalzten Blechs aus nicht-rostendem Chromstahl bildet sich auf der Oberfläche des warmgewalzten Stahlblechs eine chromabgereicherte Schicht. Diese stellt insbesondere bei martensitischen nicht-rostenden Stählen mit einem relativ niedrigen Chromgehalt ein ernstes Problem dar. Präziser ausgedrückt verschlechtert eine Bildung einer chromabgereicherten Schicht auf der Oberfläche durch Glühen eines warmgewalzten Stahlblechs die Oxidationsbeständigkeit der Stahloberfläche, so daß der Fertigglühschritt des warmgewalzten Bandherstellungs-Verfahrens, das einem Glühen eines warmgewalzten Stahlblechs folgt, die Bildung eines dicken unerwünschten Zunders auf der Oberfläche des Stahlblechs hervorrufen kann, wodurch ein Problem der Entzunderung entsteht. Ebenso wird ein martensitischer nicht- rostender Stahl nach einem Fertigglühen in herkömmlicher Weise vor einer Verwendung so durch Schwabbeln geglättet, daß eine ästhetische Oberfläche entsteht. Wenn jedoch der beim Fertigglühen entstandene unerwünschte Zunder bleibt, wird eine Schleifarbeit extrem schwierig.
  • Bis heute wurden zahlreiche Gegenmaßnahmen zur Überwindung des Problems einer Bildung einer chromabgereicherten Schicht eingesetzt. Eine Maßnahme besteht darin, die Zeit eines nach einem Glühen eines warmgewalzten Stahlblechs erfolgenden Beizens zu verlängern, um die Außenfläche zur Entfernung der chromabgereicherten Schicht vollständig aufzulösen. Dadurch wird gleichzeitig eine Verschlechterung der Oxidationsbeständigkeit während eines Fertigglühens verhindert. Solch eine Maßnahme führt jedoch zu einigen neuen Problemen, wie z. B. einer längeren Beizzeit, höheren Kosten infolge einer Erhöhung der Menge der verwendeten Beizlösung und eine schwierige Entsorgung der verbrauchten Beizlösung, die eine große Menge an darin gelösten Metallen aufweist.
  • Bei der Durchführung von Untersuchungen und Experimenten nach Wegen zur Unterbindung einer Bildung einer chromabgereicherten Schicht durch Verkürzen der Glühzeit eines warmgewalzten Stahlblechs und Verringern der Glühtemperatur stellten die Erfinder fest, daß bei nur kurzer Verringerung der Glühzeit des warmgewalzten Stahlblechs oder geringer Senkung der Glühtemperatur eine beachtliche Wirkung in Form einer Verringerung der chromabgereicherten Schicht auf einem herkömmlichen martensitischen nicht- rostenden Stahl auftritt, und das Glühen eines warmgewalzten Stahlblechs zu einem unzureichenden Erweichen führt, so daß die kaltgewalzten Produkte deutlich schlechtere mechanische Eigenschaften, insbesondere eine deutlich schlechtere Be- bzw. Verarbeitbarkeit besitzen.
  • Dazu wird in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57-55787 berichtet, daß selbst bei einem nur kurzzeitigen Glühen eines warmgewalzten Stahlblechs eine Formbarkeit und Be- bzw. Verarbeitbarkeit durch die Zugabe von Bor zu nicht-rostendem Chromstahl deutlich verbessert wird. Es verbleibt jedoch das Problem einer deutlichen Abnahme der Korrosionsbeständigkeit des Stahls mit zulegiertem Bor infolge einer Abscheidung des Bors an Korngrenzen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen martensitischen nicht-rostenden Stahl ohne gebildete chromabgereicherte Schicht dadurch bereitzustellen, daß ein warmgewalztes Stahlblech selbst bei einem deutlichen Verkürzen des Glühens des warmgewalzten Stahlblechs zur Verhinderung einer Bildung einer chromabgereicherten Schicht während eines Glühens des warmgewalzten Stahlblechs ausreichend weichgeglüht werden kann, bereitzustellen. Problematisch an der Bildung einer chromabgereicherten Schicht sind die Oxidationsbeständigkeit des kaltgewalzten Stahlblechs sowie bei herkömmlichen Stählen bei kurzer Glühdauer des warmgewalzten Stahlblechs auftretende Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des kaltgewalzten Stahlblechs, insbesondere Verschlechterung der Be- bzw. Verarbeitbarkeit. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein praktisches Verfahren zur Herstellung eines martensitischen nicht-rostenden Stahlblechs einer verbesserten Oxidationsbeständigkeit, Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit durch kurzzeitiges Glühen eines warmgewalzten Stahlblechs bereitzustellen.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Im Laufe der Untersuchungen und Experimente bezüglich der Zusammensetzung des martensitischen nicht-rostenden Stahls zur Erreichung der obigen Aufgaben stellten die Erfinder fest, daß durch Einfügen von 0,025 bis 0,3 % Aluminium und 0,025 bis 0,06 % Stickstoff in den Stahl ein kaltgewalztes Stahlblech mit einer Be- bzw. Verarbeitbarkeit, die einer durch ein herkömmliches langdauerndes satzweises Glühen erhältlichen Be- bzw. Verarbeitbarkeit gleich oder überlegen ist, selbst bei einem kurzzeitigen, nicht mehr als 300 Sekunden dauernden Glühen eines warmgewalzten Stahlblechs erhalten werden kann.
  • Obwohl sich normalerweise bei Beendigung des Warmwalzens in der Außenfläche des warmgewalzten martensitischen nicht-rostenden Stahlblechs eine chromabgereicherte Schicht mit einer Dicke von etwa 3 bis 6 um bildet, wurde festgestellt, daß ein kurzzeitiges, im Bereich von etwa 300 Sekunden liegendes Glühen eines warmgewalzten Stahlblechs zu keiner weiteren Erhöhung der chromabgereicherten Schicht während des Glühens führt, so daß ein kaltgewalztes Stahlblech mit verbesserten Oxidations- und Korrosionsbeständigkeiten entsteht.
  • Demzufolge ist der martensitische nicht-rostende Stahl gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß er 0,40 % oder weniger Kohlenstoff, 1,0 % oder weniger Silizium, 1,0 % oder weniger Mangan, 0,6 % oder weniger Nickel, 10 bis 14 % Chrom, 0,025 bis 0,30 % Aluminium und 0,025 bis 0,060 % Stickstoff sowie zum Rest Eisen und beiläufige Verunreinigungen enthält.
  • Das Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines martensitischen nicht-rostenden Stahlblechs durch Warmwalzen eines Stahlmaterials der zuvor definierten Zusammensetzung in einer Reihe von Stufen zu einem warmgewalzten Stahlblech, anschließendes Glühen zum Weichmachen, nachfolgendes Beizen, Kaltwalzen und Fertigglühen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Weichglühen aus einem kurzzeitigen Erwärmen innerhalb von 300 Sekunden auf eine Temperatur im Bereich von 650 bis 900ºC besteht.
  • Vorzugsweise betragen der Aluminiumgehalt im ersten und zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung 0,05 bis 0,20 % und der Stickstoffgehalt 0,03 bis 0,05 %.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Figur 1 ist eine grafische Darstellung der Verteilung der Chromkonzentration in Richtung der Blechdicke in der Außenschicht von warmgewalzten Stahlblechen nach einem Glühen, wobei die warmgewalzten Bleche unter verschiedenen Bedingungen geglüht wurden.
  • Figur 2 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen Ausgleichzeit von kaltgewalzten Stahlblechen bei 800ºC und der Gewichtszunahme infolge einer Oxidation bei verschiedenen Bedingungen des Glühens von warmgewalzten Stahlblechen.
  • Figur 3 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Längsstreckung und der Härte eines fertiggeglühten kaltgewalzten Stahlblechs und der Warmwalz-Blech- Glühbedingungen für H-, E-, D- und I-Stähle.
    • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die veranschaulichende Darstellung der Erfindung wird im folgenden detailliert beschrieben.
  • Wie oben erwähnt, kann das warmgewalzte Stahlblech erfindungsgemäß durch absichtliches Zulegieren von Aluminium und Stickstoff zum Stahl selbst bei kurzzeitigem Glühen von nicht mehr als 300 Sekunden vollständig weichgemacht werden. Da Aluminium ein wirksames Ferritphasen- Bildungselement darstellt, fördert es eine Abnahme der Martensitphase im warmgewalzten Stahlblech und die Umwandlung der Martensitphase in eine Ferritphase während einem Glühen des warmgewalzten Stahlblechs, so daß ein Weichglühen des Stahlblechs beschleunigt wird.
  • Des weiteren wurde gefunden, daß bei gemeinsamem Zulegieren von Aluminium und Stickstoff zum Stahl während eines Warmwalzens kleine AlN-Körnchen im Stahlblech reichlich ausgeschieden werden und daß eine Rekristallisation des Stahlblechs in der Umgebung dieser Ausscheidung während eines Hochtemperaturglühens von kurzer Dauer angeregt wird, wodurch Rekristallisation und Weichglühen beschleunigt werden.
  • Wenn der Gehalt an Aluminium und Stickstoff jeweils weniger als 0,025 % beträgt, erfolgt eine AlN-Ausscheidung während eines Warmwalzens nur in geringen Mengen; eine durch die AlN-Ausscheidung zurückgehende Beschleunigung der Rekristallisation und des Weichglühens während eines Glühens eines warmgewalzten Stahlblechs ist nicht feststellbar. Demzufolge sind die unteren Grenzen von Aluminium und Stickstoff jeweils bei 0,025 % festgesetzt. Andererseits erhöht ein Aluminiumgehalt von mehr als 0,30 % diese Wirkung nicht weiter. Darüber hinaus führt ein weiterer Anstieg des Stickstoffgehalts auf über 0,06 % zu einer Härtung des Stahlblechs. Dies führt zu Problemen in Form eines Auftretens von Randrissen und einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften. Die oberen Grenzen von Aluminium und Stickstoff werden deshalb auf 0,30 % bzw. 0,06 % festgesetzt.
  • Vom Standpunkt des Verhinderns eines Auftretens von Rißstellen während eines Warmwalzens und Weichglühens her ist es wünschenswert, daß der optimale Gehalt an Aluminium und/oder Stickstoff im Bereich von 0,05 bis 0,20 % für Aluminium und im Bereich von 0,03 bis 0,05 % für Stickstoff liegt.
  • Die weiteren Stahlbestandteile neben Aluminium und Stickstoff können im wesentlichen dieselben sein wie in herkömmlichen martensitischen nicht-rostenden Stählen nach dem Stand der Technik. Der Grund für eine Begrenzung jedes Bestandteils wird im folgenden dargestellt.
  • Kohlenstoff ist ein wesentliches Element zur Sicherung der Festigkeit, bei einem Kohlenstoffgehalt von über 0,40 % wird das Stahlblech jedoch härter. Die Obergrenze wird somit bei 0,40 % festgesetzt.
  • Silizium ist wirksam als Desoxydationsmittel, die Zähfestigkeit nimmt jedoch bei einem Gehalt von über 1,0 % ab. Die Obergrenze wird somit bei 1,0 % festgesetzt.
  • Mangan ist wirksam zur Steigerung sowohl einer Festigkeit als auch einer Zähfestigkeit, bei einem Gehalt von über 1,0 % leiden jedoch die mechanischen Eigenschaften des Stahlblechs. Die Obergrenze wird somit bei 1,0 % festgesetzt.
  • Nickel ist ein Element, das eine Korrosionsbeständigkeit verbessert, es ist jedoch teuer. Als Kompromiß zu den Kosten wird die Obergrenze bei 0,6 % festgesetzt.
  • Chrom ist ein primäres Element in einem martensitischen nicht-rostenden Stahl. Mindestens 10 % sind erforderlich, um die notwendige Korrosionsbeständigkeit zu erreichen. Die Korrosionsbeständigkeit steigt im weiteren mit dem steigenden Gehalt, es kann jedoch bei einem Gehalt von über 14 % die Art von Faltenbildung, die als Wulst- oder Gratbildung bezeichnet wird, auf dem Stahl während eines Tiefziehens auftreten. Der Chromgehalt wird folglich in einem Bereich von 10 bis 14 % festgesetzt.
  • Zusätzlich sind als beiläufige Verunreinigungen Phos-Phor, Schwefel, Bor und andere Elemente anwesend. Aus der Sicht der Korrosionsbeständigkeit des nicht-rostenden Stahls wird der Gehalt an Phosphor, Schwefel und Bor vorzugsweise auf 0,30 % oder weniger, 0,01 % oder weniger bzw. auf weniger als 2 ppm reduziert. Ein Borgehalt von 2 ppm oder mehr führt insbesondere während eines elektrolytischen Ätztests mit 10%iger Oxalsäure (ASTM A 262) zu einer Rinnenstruktur, wodurch eine Abnahme der Korrosionsbeständigkeit angezeigt wird.
  • Demzufolge sollte der Borgehalt zur Sicherung der Korrosionsbeständigkeit weniger als 2 ppm betragen.
  • Bei dem Produktionsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Stahlmaterial der oben beschriebenen Zusammensetzung in der Form einer stranggegossenen Bramme oder einer durch Blockbildung und Auswalzen hergestellten Bramme durch ein Standardverfahren warmgewalzt. Daraufhin wird das erhaltene warmgewalzte Stahlblech durch kurzzeitiges Erwärmen innerhalb von 300 Sekunden auf eine Temperatur im Bereich von 650 bis 900º weichgemacht. Die nachfolgenden Schritte sind Beizen, Kaltwalzen und Fertigglühen in dieser Reihenfolge gemäß dem herkömmlichen Verfahren, um ein kaltgewalztes Stahlblech zu erhalten.
  • Bei kurz dauerndem Hochtemperaturglühen der warmgewalzten Stahlbleche können kaltgewalzte Stahlbleche mit verbesserter Oxidationsbeständigkeit sowie Be- bzw. Verarbeitbarkeit erhalten werden, sofern der Stahl die oben erwähnte Zusammensetzung besitzt. Die Bedingungen, bei denen ein Weichglühen eines warmgewalzten Stahlblechs durchgeführt wird, sind aus folgendem Grunde begrenzt. Erstens kann im Hinblick auf die Temperatur ein kurzzeitiges Glühen innerhalb von 300 Sekunden bei einer Glühtemperatur von weniger als 650ºC nicht zu einer vollständigen Rekristallisation oder Umwandlung der Martensitphase in eine Ferritphase führen, was zu einem unzureichenden Weichwerden führt. Andererseits bewirkt ein Glühen bei einer Temperatur von über 900ºC in deutlicher Weise eine Rekristallisation, liefert jedoch gröbere Körnchen, so daß die mechanischen Eigenschaften verschlechtert werden und Risiken in Form der Bildung einer chromabgereicherten Schicht selbst bei einer kurzen Glühzeit auftreten. Die Temperatur, bei der ein warmgewalztes Stahlblech weichgeglüht wird, wird demzufolge auf einen Bereich von 650 bis 900ºC festgesetzt. Die Verweildauer innerhalb des obigen Temperaturbereichs wird auf innerhalb von 300 Sekunden festgesetzt, da nicht nur das Stahlblech innerhalb einer kurzen Glühzeit von 300 Sekunden oder weniger bei dem obigen Temperaturbereich in ausreichendem Maße rekristallisiert und weichglüht, so daß eine längere Verweildauer unnötig wird, sondern auch weil ein Verweilenlassen des Stahlblechs für mehr als 300 Sekunden auch zur Bildung einer chromabgereicherten Schicht führt, so daß ein kaltgewalztes Stahlblech mit geringer Oxidationsbeständigkeit entsteht.
    • Beste Durchführungsart der Erfindung (Beispiel 1)
  • Die verwendeten Untersuchungsmaterialien waren H-J- Stähle des Standes der Technik und erfindungsgemäße A-G- Stähle mit den in Tabelle 1 dargestellten chemischen Zusammensetzungen. Durch Strangguß gegossene Brammen jedes der Stähle wurden nach einem Standardverfahren zu warmgewalzten Blechen einer Dicke von 3,5 mm warmgewalzt. Danach wurden die warmgewalzten Bleche aus den einzelnen Stählen weichgemacht, indem sie 100 Sekunden lang bei verschiedenen Temperaturen im Bereich von 650 bis 900ºC in 50ºC- Schritten gehalten wurden. Zusätzlich wurde H-Stahl herkömmlich geglüht, d. h. einem langdauernden (über 8 Stunden) satzweisen Glühen bei 800º unterworfen. Anschließend wurden die geglühten warmgewalzten Stahlbleche in zwei Stufen unter den in Tabelle 2 dargestellten Bedingungen gebeizt, worauf sie zu einer Dicke von 1,8 mm kaltgewalzt und eine Minute lang bei 750º fertiggeglüht wurden.
  • Figur 1 zeigt die durch Weichglühen warmgewalzter Stahlbleche bei einigen typischen Bedingungen erhaltene Chromkonzentrations-Verteilung in der Richtung der Dicke der Stahlbleche. Figur 1 macht deutlich, daß bei lang dauerndem (8 Stunden) satzweisem Glühen eines H-Stahls in herkömmlicher Weise die chromabgereicherte Schicht eine Tiefe von etwa 20 um von der Oberfläche des Stahlblechs aus erreicht, wohingegen ein kurzzeitiges (100 Sekunden) Glühen von H-, E-, D- und I-Stählen zu einer chromabgereicherten Schicht von nur 6 bis 7 um Tiefe führt. Es ist offensichtlich, daß durch eine Wirkung eines kurzdauernden Glühens eine Bildung einer chromabgereicherten Schicht verhindert wird.
    • (Beispiel 2)
  • Nach Beizen und Kaltwalzen der warmgewalzten geglühten Stahlbleche gemäß Figur 1 unter den in Tabelle 2 dargestellten Bedingungen wurden die Bleche einer Oxidationsbeständigkeitsprüfung durch Erhitzen auf 800ºC unterworfen, um eine Gewichtszunahme infolge einer Oxidation zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
  • Aus Figur 2 ist offensichtlich, daß ein einem partieartigen Langzeitglühen eines warmgewalzten Stahlblechs unterworfener H-Stahl eine beachtliche Gewichtszunahme infolge Oxidation aufweist. Dies weist auf eine geringere Oxidationsbeständigkeit des warmgewalzten Blechs und Bildung eines dicken groben Zunders während des Fertigglühens hin. Andererseits wird bei kurzzeitigem Glühen der jeweiligen Stähle praktisch keine Gewichtszunahme infolge Oxidation beobachtet. Es ist demzufolge offensichtlich, daß die Oxidationsbeständigkeit eines kaltgewalzten Stahlblechs auffallend ist, sowie daß kein grober Zunder beim Fertigglühen gebildet wird.
    • (Beispiel 3)
  • Die H-, E-, D- und I-Stähle wurden kaltgewalzt, eine Minute lang bei 800ºC fertiggeglüht und auf ihre mechanischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse werden in Figur 3 gegen die beim Weichglühen der warmgewalzten Stahlbleche verwendeten Glühtemperaturen dargestellt. Aus Figur 3 ist offensichtlich, daß bei Kurzzeitglühen der dem Stand der Technik entsprechenden H- und I-Stähle mit einem niedrigen Stickstoffgehalt deren Dehnung und Be- bzw. Verarbeitbarkeit bei allen Glühtemperaturen gering sind, insbesondere daß die Ver- bzw. Bearbeitbarkeit schlechter ist als bei herkömmlichem, satzweisem Glühen von H-Stahl. Dagegen ist bei Kurzzeitglühen der erfindungsgemäßen E- und D-Stähle die Be- bzw. Verarbeitbarkeit bei einer Glühtemperatur von 650 bis 900ºC besonders gut und noch ausgezeichneter als bei durch ein herkömmliches Langzeitglühen erhaltenen Stählen.
    • (Beispiel 4)
  • Danach wurden die aus A- bis I-Stählen erhaltenen kaltgewalzten Stahlbleche 100 Sekunden lang bei 750ºC gehalten. Diese kaltgewalzten geglühten Stahlbleche wurden auf ihre Härte (Hv) untersucht und einem elektrolytischen Ätztest mit 10%iger Oxalsäure zur Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit unterworfen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 dargestellt.
  • Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, sind die erfindungsgemäßen Stähle A bis G, verglichen mit den Vergleichsstählen H und I, weich. Sogar beim elektrolytischen Ätztest mit 10%iger Oxalsäure nahm die erstere Gruppe eine Stufenstruktur an, was auf eine gute Korrosionsbeständigkeit hindeutet. Andererseits nimmt der J-Stahl trotz seiner durch einen hohen Borgehalt (mehr als 2 ppm) bedingten Weichheit im Ätztest eine Rinnenstruktur an, was auf eine geringe Korrosionsbeständigkeit hindeutet.
  • Der oben erwähnte elektrolytische Ätztest mit 10%iger Oxalsäure wurde gemäß ASTM A 262 durchgeführt.
  • Die Testergebnisse wurden wie folgt bewertet: Stufe (Stufenstruktur):
  • Struktur ohne Rinnen an den Korngrenzen
  • Rinne (rinnenartige Struktur):
  • Struktur mit mindestens einem gänzlich von Rinnen umgebenen Kristallkorn. Tabelle 1 Chemische Zusammensetzung (Gew.-%) der Untersuchungsmaterialien erfindungsgemäße Stähle Vergleichs-Stähle Stahl * B-Gehalt in ppm Tabelle 2 Beizbedingungen Lösung Beizlösung Konzentration, Vol.-% Lösungstemperatur, ºC Beizzeit, s Tabelle 3 Härte und Ergebnisse des elektrolytischen Ätztests mit 10 %iger Oxalsäure Chemische Zusammensetzung Bewertung des Härte elektrolytischen Ätzens mit 10 %iger Oxalsäure erfindungsgemäße Stähle Vergleichsstähle Stufe Rinne
    • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, ermöglicht das martensitische nicht-rostende Stahlblech gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung aufgrund des zweckentsprechenden Gehalts an Aluminium und Stickstoff eine ausreichende Rekristallisation und ein Weichmachen selbst bei sehr kurzem Glühen eines warmgewalzten Stahlblechs. Dies ermöglicht eine angemessene Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit des warmgewalzten Stahlblechs und gleichzeitig durch eine Verkürzung der Glühzeit eines warmgewalzten Stahlblechs ein Verhindern der Bildung einer chromabgereicherten Schicht während des Glühens, so daß die Oxidationsbeständigkeit des kaltgewalzten Stahlblechs in wesentlicher Weise verbessert wird.
  • Darüber hinaus führt das Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein sehr kurzzeitiges, innerhalb von 300 Sekunden erfolgendes Glühen eines warmgewalzten Stahlblechs durch. Dies ermöglicht die praktische Herstellung kaltgewalzter Stahlbleche eines martensitischen nicht-rostenden Stahls mit verbesserter Be- bzw. Verarbeitbarkeit, Oxidationsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
  • Demzufolge ist das erfindungsgemäße nicht-rostende Stahlblech für einen weiten Bereich von Anwendungen, wie westliches Tafelgeschirr, Haushaltsgegenstände und medizinisches Gerät, einsetzbar. Zusätzlich ist eine mögliche Verringerung der erforderlichen Herstellungszeit desselben für eine Verringerung der Herstellungskosten vorteilhaft.

Claims (8)

1. Martensitischer rostfreier Stahl verbesserter Oxidationsbeständigkeit, Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit, enthaltend (in Gew.-%) 0,40% oder weniger C, 1,0% oder weniger Si, 1,0% oder weniger Mn, 0,6% oder weniger Ni, 10 - 14% Cr, 0,025 - 0,30% Al und 0,025 - 0,060% N sowie zum Rest Eisen und beiläufige Verunreinigungen.
2. Martensitischer rostfreier Stahl verbesserter Oxidationsbeständigkeit, Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Al-Gehalt 0,05 - 0,20% beträgt.
3. Martensitischer rostfreier Stahl verbesserter Oxidationsbeständigkeit, Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der N-Gehalt 0,03 - 0,05% beträgt.
4. Martensitischer rostfreier Stahl verbesserter Oxidationsbeständigkeit, Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Al-Gehalt 0,05 - 0,20% und der N-Gehalt 0,03 - 0,05% betragen.
5. Verfahren zur Herstellung eines martensitischen rostfreien Stahls verbesserter Oxidationsbeständigkeit, Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit durch Warmwalzen eines Stahlmaterials, enthaltend 0,40% oder weniger C, 1,0% oder weniger Si, 1,0% oder weniger Mn, 0,6% oder weniger Ni, 10 - 14% Cr, 0,025 - 0,30% Al und 0,025 - 0,060% N sowie zum Rest Eisen und beiläufige Verunreinigungen, in einer Reihe von Stufen zu einem warmgewalzten Stahlblech, anschließendes Glühen. Beizen, Kaltwalzen und und Fertigglühen, dadurch gekennzeichnet, daß der warmgewalzte Stahl durch kurzzeitiges Erwärmen innerhalb von 300 s auf eine Temperatur im Bereich von 650 - 900ºC geglüht wird.
6. Verfahren zur Herstellung eines martensitischen rostfreien Stahls verbesserter Oxidationsbeständigkeit, Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Al- Gehalt 0,05 - 0,20% beträgt.
7. Verfahren zur Herstellung eines martensitischen rostfreien Stahls verbesserter Oxidationsbeständigkeit, Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der N- Gehalt 0,03 - 0,05% beträgt.
8. Verfahren zur Herstellung eines martensitischen rostfreien Stahls verbesserter Oxidationsbeständigkeit, Be- bzw. Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Al- Gehalt 0,05 - 0,20% und der N-Gehalt 0,03 - 0,05% betragen.
DE8686901520T 1986-03-04 1986-03-04 Rostfreier martensit-stahl mit ausgezeichneter oxydationsbestaendigkeit, verarbeitbarkeit und korrosionsbestaendigkeit sowie herstellungsverfahren. Expired - Fee Related DE3685824T2 (de)

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Publication Number Publication Date
DE3685824D1 DE3685824D1 (de) 1992-07-30
DE3685824T2 true DE3685824T2 (de) 1993-01-07

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US (1) US4938808A (de)
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