DE3715411C2 - - Google Patents
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- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kontinuierlichem
Bahnmaterial eines dünnen Bandes aus rostfreiem
Stahl, welches ausgezeichnete Oberflächeneigenschaften hat,
bei dem der geschmolzene Stahl auf einer rotierenden Walzenoberfläche
kontinuierlich abgeschreckt und verfestigt wird.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE 36 27 196 A1 bekannt,
wobei in dieser Druckschrift als rostfreier Stahl SUS 304 angegeben
und aufgeführt ist, daß mit dem dortigen Verfahren
auch dünne Bleche aus sonstigem Metall hergestellt werden
können.
Es ist weiter bekannt, z. B. aus Trans. Quart. A. S. M. 61 (1968),
daß bestimmte Arten von zweiphasigen rostfreiem Stahl Superplastizität
aufweisen. Indem man sich dieser Superplastizität
bedient, können Objekte mit komplizierter Form in weniger
Verfahrensschritten hergestellt werden, als nach gängigen
Verfahren, bedingt durch geringe Zugbeanspruchung und hohe
Bildsamkeit bei der maschinellen Bearbeiten aufgrund der
Superplastizität. Deshalb hat sich die Kenntnis durchgesetzt,
daß es notwendig ist, einem zweiphasigen rostfreien Stahl
feinkörnige Struktur zu verleihen, damit er in dieser Weise
superplastisch wird.
Außerdem ist in Nikkei New Material Nr. 5, 1986, S. 30 beschrieben,
daß zweiphasiger rostfreier Stahl feinkörnige
Struktur mit Superelastizität bekommt, wenn er abgeschreckt
und zu einer etwa 1 mm dicken Platte mit ausschließlicher
Ferritphase verfestigt, auf etwa 80% der Dicke kaltgewalzt
und dann bei 150°C geglüht wird.
Das bisher übliche Verfahren zur Herstellung von zweiphasigem
rostfreiem Stahl, der Superplastizität hat, ist ein Zweischritt-
oder Medhrschritt-Verfahren, welches wenigstens die
folgenden beiden Verfahrensschritte umfaßt:
- (1) In einem ersten Verfahrensschritt wird aus dem geschmolzenen zweiphasigen rostfreiem Stahl zunächst eine Platte hergestellt, und
- (2) in einem zweiten Verfahrensschritt wird diese Platte einer derartigen Hitzebehandlung unterworfen, daß eine reine Ferritphase oder nur eine geringe Menge an Austenit in einer Ferritmatrix übrig bleibt.
Dieses Zweischritt- oder Mehrschritt-Verfahren hat zunächst
grundsätzlich den Nachteil eines hohen Arbeits- und Energieaufwands,
da erst die Platte aus zweiphasigem rostfreiem
Stahl hergestellt und dann erneut zur Hitzebehandlung auf
höhere Temperaturen gebracht werden muß. Weiter müssen Verfahrensschritte
kombiniert und wiederholt werden, weshalb man
es auch als Mehrschritt-Verfahren anstatt nur als Zweischritt-
Verfahren bezeichnet. Darüber hinaus ist die Produktionsausbeute
trotz des hohen Verfahrens- und Energieaufwands gering.
Im Hinblick auf dieses bisher übliche Herstellungsverfahren
war davon auszugehen, daß bei der Anwendung des in der
DE 36 27 196 A1 beschriebenen kontinuierlichen Gießverfahrens,
das für Metalle schlechthin, also praktisch für alle gießbaren
Metalle, vorgeschlagen worden ist, auf zweiphasigen rostfreien
Stahl zunächst - wie bei dem üblichen Zweischritt- oder Mehrschritt-
Verfahren - eine Platte erhalten wird, die in einem
zweiten Verfahrensschritt oder in mehreren weiteren Verfahrensschritten
einer Hitzebehandlung bei höheren Temperaturen
unterworfen werden muß, um eine reine Ferritphase oder nur
eine geringe Menge Austenit in einer Ferritmatrix und damit
Superplastizitätseigenschaften zu erzielen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
eines dünnen Bandes aus zweiphasigem rostfreiem Stahl, der
Superplastizität hat, zur Verfügung zu stellen, welches es
ermöglicht, ein derartiges Band in einfacherer Art und Weise
als bisher zu erzeugen.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß es mit dem
eingangs genannten, gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß
möglich ist, daß als unmittelbares Verfahrensprodukt ein
dünnes Band aus zweiphasigem rostfreiem Stahl mit einem
Dehnungsraten-Empfindlichkeits-Faktor m von 0,3 oder mehr,
welcher ausgezeichnete Superplastizitätseigenschaften hat,
hergestellt wird, indem der geschmolzene zweiphasige rostfreie
Stahl nicht mehr als 0,02% Kohlenstoff, nicht mehr als
2,0% Silicium, nicht mehr als 3,0% Mangan, 3 bis 10% Nickel,
20 bis 35% Chrom, 0,5 bis 6,0% Molybdän, 0,08 bis 0,3% Stickstoff,
0,03 bis 2,0% Wolfram und/oder Vanadium, 0,0005 bis
0,01% Bor, nicht mehr als 0,005% Schwefel und als Rest im
wesentlichen Eisen enthält.
Ein alternatives Verfahren der gattungsgemäßen Art zeichnet
sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß als unmittelbares Verfahrensprodukt
ein dünnes Band aus zweiphasigem rostfreiem
Stahl mit einem Dehnungsraten-Empfindlichkeits-Faktor m von
0,3 oder mehr, welcher ausgezeichnete Superplastizitätseigenschaften
hat, hergestellt wird, indem der geschmolzene zweiphasige
rostfreie Stahl nicht mehr als 0,02% Kohlenstoff,
nicht mehr als 2,0% Silicium, nicht mehr als 3,0% Mangan, 3
bis 10% Nickel, 20 bis 35% Chrom, 0,5 bis 6,0% Molybdän,
0,08 bis 0,3% Stickstoff, 0,03 bis 2,0% Wolfram und/oder
Vanadium, 0,0005 bis 0,01 Bor, nicht mehr als 0,005% Schwefel,
nicht mehr als 2,0% Kupfer und als Rest im wesentlichen Eisen
enthält.
Zu diesem Ergebnis gelangten die Erfinder durch eingehende
Versuche, mit denen die obigen Nachteile ausgeschaltet werden
sollten und bei denen die Erfinder ihre Bemühungen darauf konzentrieren,
dünne Bänder aus zweiphasigem rostfreiem Stahl mit
der Dicke von 5 mm oder weniger und mit ausgezeichneten Superplastizitäts-
und Oberflächeneigenschaften aus geschmolzenem zweiphasigem
rostfreiem Stahl durch direkten Guß, kontinuierliches
Abschrecken und Verfestigen auf einzelnen oder
paarweise angeordneten Walzen herzustellen. Sie gossen geschmolzenes
SUS 329 J₁ durch kontinuierliches Abschrecken
und Verfestigen separat auf einer Einzelwalze und auf Walzenpaaren
und stellten dabei dünne Bänder aus rostfreiem
Stahl mit einer Dicke von 5 mm oder weniger her. Sie führten
Versuche zur Superplastizität durch, um den Dehnungsraten-
Empfindlichkeits-Faktor (m) zu ermitteln. Sie konnten
den Faktor aber nicht unter den Wert 0,3 bringen. Entsprechend
verwendeten sie einen zweiphasigen rostfreien Stahl,
der nicht mehr als 0,02% Kohlenstoff, nicht mehr als 2,0%
Silicium, nicht mehr als 3,0% Mangan, 3 bis 10% Nickel,
20 bis 35% Chrom, 0,5 bis 6,0% Molybdän, 0,08 bis 0,3%
Stickstoff, 0,03 bis 2,0% Wolfram oder Vanadium, 0,0005
bis 0,01% Bor, nicht mehr als 0,005% Schwefel und als
Restbestandteil im wesentlichen Eisen enthielt. Die Verarbeitbarkeit
dieses Stahls wird in der japanischen Patentveröffentlichung
59-14 099 beschrieben. Sie verwendeten
außerdem einen anderen zweiphasigen rostfreien Stahl mit
nicht mehr als 2,0% Kupfer zusätzlich zur vorstehend genannten
Zusammensetzung. Bei der Untersuchung auf Superplastizität
zur Ermittlung des Dehnungsraten-Empfindlichkeits-
Faktors (m) bei erhöhten Temperaturen in derselben
Weise wie bei SUS 329 J₁ fanden sie, daß der Faktor den
Wert von 0,3 oder mehr erreichte.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird der geschmolzene Stahl auf der rotierenden
Walzenoberfläche von entweder einer einzelnen Walze oder einem
Paar von Walzen kontinuierlich abgeschreckt und verfestigt,
so daß nur eine geringe Menge Austenit in der Ferritmatrix verbleibt.
Andere Weiterbildungen des Verfahrens nach der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung sei nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen senkrechten Querschnitt durch eine Apparatur für
eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
worin eine einzelne Walze zur Herstellung von Bahnmaterial
eines abgeschreckten dünnen Bandes aus rostfreiem
Stahl verwendet wird,
Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt durch eine andere Apparatur
für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens, worin ein Paar von Walzen zur abwärts gerichteten
Herstellung von Bahnmaterial eines abgeschreckten
dünnen Bandes aus rostfreiem Stahl verwendet
wird,
Fig. 3(a) bis (c) einen senkrechten Querschnitt durch
eine weitere Apparatur für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens, worin ein Paar von in verschiedenen
Höhen angeordneten Walzen zur Herstellung
von Bahnmaterial eines abgeschreckten dünnen Bandes
aus rostfreiem Stahl verwendet wird,
Fig. 4 einen senkrechten Querschnitt durch eine weitere
Apparatur für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens, worin ein Paar von Walzen zur aufwärtsgerichteten
Herstellung von Bahnmaterial eines
abgeschreckten dünnen Bandes aus rostfreiem Stahl verwendet
wird,
Fig. 5 eine 200fach vergrößerte optische Mikroaufnahme, welche
die feinkörnige Struktur innerhalb eines erfindungsgemäß
herstellten abgeschreckten dünnen Bandes
aus rostfreiem Stahl zeigt,
Fig. 6 eine Aufsicht auf ein Versuchsstück aus rostfreiem
Stahl zur Verwendung in einem Dehnungstest, und
Fig. 7 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen Dehnungsänderung
pro Zeiteinheit (s-1) und Elongation (%) einer
Probe aus rostfreiem Stahl Nr. 4, die gemäß einer
Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung
auf einem Paar von Walzen hergestellt wurde.
Es sei zunächst darauf hingewiesen, daß ein zweiphasiger
rostfreier Stahl mit nicht mehr als 0,02% Kohlenstoff, 3 bis
10% Nickel, 20 bis 35% Chrom, 0,5 bis 6,0% Molybdän, 0,08 bis
0,3 Stickstoff, 0,0005 bis 0,01% Bor, 0,03 bis 2,0% Wolfram
oder Vanadium oder beides, nicht mehr als 0,005% Schwefel,
wie er in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 59-14 099
genannt ist, eine körnige Mikroferritstruktur mit weniger
Austenit, als in SUS 329 J₁ enthalten, ergeben kann, wenn der
geschmolzene zweiphasige rostfreie Stahl auf einer einzelnen
Walze oder auf einem Paar von Walzen kontinuierlich abgeschreckt
und verfestigt wird, so daß eine Platte mit einer
Dicke von 5 mm oder weniger hergestellt wird. Überdies sind
die Körner leicht in ihren Grenzen verschiebbar, was sicherlich
zu der ausgezeichneten Superplastizität beiträgt. Deshalb
wird ein 5 mm dicker oder ein dünnerer Streifen aus
zweiphasigem rostfreiem Stahl hergestellt, dessen Zusammensetzung
in den Patentansprüchen angegeben ist, indem man aufgrund
dieser Kenntnis den geschmolzenen rostfreien Stahl auf
einer einzelnen Walze oder einem Paar von Walzen direkt kontinuierlich
abschreckt und verfestigt.
Fig. 1 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch eine Apparatur,
in der ein dünnes Band 5 durch Gießen und Abschrecken
von geschmolzenem rostfreiem Stahl 2 auf einer einzelnen
Walze 4 hergestellt wird. Zuerst wird der gescholzene zweiphasige
rostfreie Stahl 2 aus dem denselben enthaltenden Gefäß
1 in ein Zwischengefäß 3 gegossen. Drei der vier Wände
und der Boden des Zwischengefäßes 3 sind feuerfest. Die verbleibende
Wand wird durch die Oberfläche der Walze 4 gebildet.
Bezogen auf das Zwischengefäß 3 dient die einzelne Walze 4
als eine der vier Wände desselben zur Bevorratung von geschmolzenem
rostfreiem Stahl 2. So kann der geschmolzene
rostfreie Stahl 2 infolge der Rotation der Walze 4 in Pfeilrichtung
gemäß Fig. 1 auf der Walze 4 kontinuierlich abgeschreckt
und verfestigt werden und bildet so ein kontinuierliches
dünnes Band 5 mit 5 mm Dicke oder geringerer Dicke,
je nach Einstellung.
Fig. 2 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch eine Apparatur,
in der ein wassergekühltes Paar von Walzen 9, 9′ zur
Herstellung eines abgeschreckten dünnen Bandes 5 aus rostfreiem
Stahl verwendet wird. Im einzelnen besteht die Apparatur
im wesentlichen aus einem Gefäß 1 mit geschmolzenem
Stahl, dessen Boden mit einem abwärtsgerichteten Ausflußrohr
6 versehen ist, aus einer geneigten feuerfesten Platte 7,
deren obere Fläche mit dem unteren Ende des Ausflußrohres 6
in Kontakt ist, aus dem Paar von Walzen 9, 9′, das unterhalb
des unteren Endes der geneigten Platte 7 angeordnet ist, und
aus einem Plattenpaar (nicht gezeigt), das verschiebbar auf
beiden Seiten des Paars von Walzen 9, 9′ angeordnet ist, um
den zwischen die Walzen 9, 9′ gegossenen rostfreien Stahl 2
am seitlichen Abfließen zu hindern. Die Anordnung ist so,
daß der geschmolzene rostfreie Stahl 2 durch den Walzenspalt
zwischen den so eng wie möglich aneinanderliegenden Walzen
9, 9′ abwärts gegossen werdenk ann. Dabei hat das Ausflußrohr
6 an der auf das untere Ende der geneigten Platte 7 gerichteten
Seite seiner unteren Begrenzung eine Ausnehmung
in Form einer Kerbe 8, und der Abstand zwischen der mit der
geneigten Platte 7 in Berührung stehenden unteren Begrenzung
des Ausflußrohrs 6 und dem unteren Ende der geneigten Platte
7 ist so genügend bemessen, daß sich der aus der Kerbe 8 des
Ausflußrohrs 6 ausfließende geschmolzene rostfreie Stahl 2
fächerförmig ausbreitet und in einer stetigen Laminarströmung
mit einheitlicher Fließverteilung über die geneigte
Platte 7 erstreckt, bevor er am unteren Ende der geneigten
Platte 7 ankommt. Der Abstand zwischen dem unteren Ende der
geneigten Platte 7 und den so eng wie möglich aneinanderliegenden
Walzen 9, 9′ wird so eingestellt, daß der von der
unteren Begrenzung der geneigten Platte 7 herabtropfende
oder -fließende geschmolzene rostfreie Stahl 2 auf der Oberfläche
und im Inneren des geschmolzenen rostfreien Stahls 2,
der während einer kurzen Zeit auf den Walzen 9, 9′ verweilt,
keinerlei hydromechanische Turbulenz erzeugt.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlichen
Bandes aus zweiphasigem rostfreiem Stahl mit Hilfe
der vorstehend beschriebenen Apparatur beschrieben:
Da, wie vorstehend erläutert, die obere Fläche der geneigten
feuerfesten Platte 7 und das untere Ende des Ausflußrohrs 6
miteinander in Berührung stehen und eine Ausnehmung in Form
einer Kerbe 8 an der unteren Begrenzung des Ausflußrohrs 6
angebracht ist, fließt der geschmolzene rostfreie Stahl 2
aus der Kerbe 8 und breitet sich fächerförmig aus und erstreckt
sich in stetigem laminaren Fließen mit einheitlicher
Fließgeschwindigkeitsverteilung über die geneigte Platte 7,
bevor der geschmolzene rostfreie Stahl 2 an die untere Begrenzung
der geneigten Platte 7 gelangt. Der geschmolzene
rostfreie Stahl 2 verweilt nach dem Abtropfen oder Herunterlaufen
von der unteren Begrenzung der geneigten Platte 7 eine
zeitlang in dem nach oben offenen Raum, welcher von den wassergekühlten
Walzen 9, 9′, deren Verbindungslinie der Mittelpunkte
parallel zur unteren Begrenzung der geneigten Platte
7 angeordnet ist, sowie von einem verschiebbar auf beiden
Seiten der Walzen 9, 9′ angeordneten Plattenpaar (nicht
gezeigt)
gebildet wird, und wird dann abwärts durch den von
den möglichst eng aneinanderliegenden Walzen 9, 9′ gebildeten
Walzenspalt gegossen, wobei das abgeschreckte dünne Band 5
aus rostfreiem Stahl entsteht.
Die Fig. 3(a) bis (c) zeigen einen senkrechten Querschnitt
durch eine weitere Apparatur für eine Ausführung des vorgeschlagenen
Verfahrens, worin zwei wassergekühlte und in unterschiedlichen
Höhen angebrachte Walzen 9, 9′ zur Herstellung
eines abgeschreckten dünnen Bandes 5 aus rostfreiem Stahl vorgesehen
sind.
Im einzelnen wird ein Ausflußrohr 6 für den geschmolzenen
rostfreien Stahl 2, dessen Weite gleich oder kleiner als die
Länge des Paars der Walzen 9, 9′ ist, mit den Walzen 9, 9′
in Kontakt gebracht, so daß der geschmolzene rostfreie Stahl 2
zwischen letzteren hindurchfließt und nach Abschreckung auf
deren rotierender Oberfläche von diesen weg als das Band 5 abgenommen
werden kann.
Fig. 4 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch eine weitere
Apparatur für eine Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens,
worin zwei wassergekühlte und auf derselben Höhe angebrachte
Walzen 9, 9′ zur Herstellung eines abgeschreckten
dünnen Bandes 5 aus rostfreiem Stahl verwendet werden. Im
einzelnen wird ein Ausflußrohr 6 für den geschmolzenen rostfreien
Stahl 2, dessen Weite gleich oder geringer als die
Länge des Paars der Walzen 9, 9′ ist, mit letzteren von unten
her in Kontakt gebracht, so daß der geschmolzene rostfreie
Stahl 2 zwischen die Walzen 9, 9′ zugeführt und davon nach
aufwärts nach Abschrecken auf ihrer rotierenden Oberfläche
abgeführt werden kann.
Ein nach der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des
Verfahrens hergestelltes dünnes rostfreies Stahlband erweist
sich als von feinkörniger Struktur wie in der Mikroaufnahme
(200fach) in Fig. 5 gezeigt ist, wobei man etwas Austenit
auf und innerhalb der Ferritkörner sehen kann.
Bei Verwendung der Apparaturen gemäß den Fig. 1, 2, 3(a)
bis (c) und 4 kann die Dicke des Bandes aus rostfreiem Stahl
durch Änderung von Durchmesser, Material und Rotationsgeschwindigkeit
der Walze oder der Walzen verändert werden. Zusätzlich
kann diese Dicke, solange es sich um ein Walzenpaarsystem
handelt, auch durch Änderung des Walzenspalts und der
Kühlgeschwindigkeit verändert werden. In jedem Fall aber kann
man in dünnen Bändern aus rostfreiem Stahl der Dicke von 5 mm
oder weniger eine kleine Menge Austenit finden, welcher sich
auf oder innerhalb der Ferritkörner abgelagert hat. Zweiphasige
rostfreie Stähle, wie sie in den folgenden Beispielen beschrieben
sind und deren Zusammensetzung in den Patentansprüchen
angegeben ist, haben ausgezeichnete Superplastizitäts-
und Oberflächeneigenschaften im gegossenen Zustand.
Die Erfindung geht aus den folgenden Beispielen noch besser
hervor. Allerdings dienen diese Beispiele der Veranschaulichung
der Erfindung und sollen diese nicht einschränken.
Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzung verschiedener rostfreier
Stähle, wie sie in den "Beispielen der Erfindung", die als
Nr. 3 bis 7 bezeichnet sind, sowie in Vergleichsbeispielen,
die als Nr. 1 und 2 bezeichnet sind, verwendet werden. Tabelle
2 zeigt die Gießbedingungen (Walzentyp, Walzendurchmesser,
Menge an zirkulierendem Kühlwasser für die Walzen zur Steuerung
von Banddicke und Kühlgeschwindigkeit), die maximale
Elongation und den Dehnungsraten-Empfindlichkeits-Faktor m
bei 1000°C für die in Tabelle 1 aufgeführten rostfreien Stähle.
Vor der Versuchsausführung zur Bestimmung der maximalen
Elongation wird ein Teststück, wie es in Fig. 6 gezeigt ist,
so hergestellt, daß die Zugrichtung senkrecht zur Gießrichtung
verläuft und der Klemmbackenabstand 5,0 mm beträgt. Jedes
Teststück wird einer konstanten Zugänderung pro Zeiteinheit von
5,0×10-4 bis 5,0×10-3 s-1 ausgesetzt, nachdem man es
5 min lang bei erhöhter Temperatur aufbewahrt hat. Fig. 7
zeigt die Beziehung zwischen Zugänderung pro Zeiteinheit
(s-1) und Elongation (%) einer Probe Nr. 4 aus rostfreiem
Stahl bei 1000°C. Tabelle 3 zeigt die Beziehung zwischen
Dehnungsänderung pro Zeiteinheit (s-1) und Verformungswiderstand
(kg/m²) derselben Probe bei 1000°C.
Der Dehnungsraten-Empfindlichkeitsfaktor m der Probe
wird bestimmt durch Einsetzen der Meßergebnisse in folgende
Gleichung
σ=Km
wobei σ den Verformungswiderstand (kg/mm³), K eine Konstante
und eine Dehnungskonstante (s-1) bedeuten und m beispielsweise
zu 0,51 bestimmt wurde. Tabelle 2 zeigt den Dehnungsraten-
Empfindlichkeitsfaktor (m) aller anderen in derselben
Weise gemessenen Proben zusammen mit deren maximaler Elongation.
Inzwischen hat es sich entsprechend einem Bericht mit dem
Titel "Superplasticity and Superplastic Forming Process" in
Mat. Sci. & Tech., 1, 929 (Nov. 1985) erwiesen, daß sich die
Superplastizität bei mikrokörniger Struktur in einem Dehnungsraten-
Empfindlichkeitsfaktor von 0,3 oder mehr ausdrückt.
Deshalb geht aus Tabelle 2 hervor, daß die fünf Proben Nr. 3
bis 7, alle erfindungsgemäß hergestellt, Superplastizität besitzen.
Als Ursache für die Superplastizität sieht man an, daß durch
Dehnung im Verlauf vorhergehender plastischer Deformation
verzogene Kristallite bei Einwirkung thermischer Energie im
Verlauf weiterer Deformation kristallisieren und zu Mikrokristalliten
heranwachsen, welche die Superplastizität bewirken
können.
Wie vorstehend dargelegt, kann man nach dem hier vorgeschlagenen
Verfahren ein kontinuierliches dünnes Band aus rostfreiem
Stahl mit einer Dicke von 5 mm oder weniger und mit
ausgezeichneten Superplastizitäts- und Oberflächeneigenschaften
im gegossenen Zustand auf leichte Weise und mit geringen
Kosten herstellen, indem man geschmolzenen zweiphasigen
rostfreien Stahl entweder mit einer einzelnen Walze oder
einem Paar von Walzen gießt, so daß das geschmolzene Metall
abgeschreckt wird und sich verfestigt.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von kontinuierlichem Bahnmaterial
eines dünnen Bandes aus rostfreiem Stahl, welches
ausgezeichnete Oberflächeneigenschaften hat, bei dem der
geschmolzene Stahl auf einer rotierenden Walzenoberfläche
kontinuierlich abgeschreckt und verfestigt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß als unmittelbares Verfahrensprodukt ein
dünnes Band (5) aus zweiphasigem rostfreiem Stahl (2) mit
einem Dehnungsraten-Empfindlichkeits-Faktor m von 0,3 oder
mehr, welcher ausgezeichnete Superplastizitätseigenschaften
hat, hergestellt wird, indem der geschmolzene zweiphasige
rostfreie Stahl (2) nicht mehr als 0,02% Kohlenstoff,
nicht mehr als 2,0% Silicium, nicht mehr als 3,0% Mangan,
3 bis 10% Nickel, 20 bis 35% Chrom, 0,5 bis 6,0% Molybdän,
0,08 bis 0,3% Stickstoff, 0,03 bis 2,0% Wolfram und/oder
Vanadium, 0,0005 bis 0,01% Bor und nicht mehr als 0,005%
Schwefel enthält.
2. Verfahren zur Herstellung von kontinuierlichem Bahnmaterial
eines dünnen Bandes aus rostfreiem Stahl, welches
ausgezeichnete Oberflächeneigenschaften hat, bei dem der
geschmolzene Stahl auf einer rotierenden Walzenoberfläche
kontinuierlich abgeschreckt und verfestigt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß als unmittelbares Verfahrensprodukt ein
dünnes Band (5) aus zweiphasigem rostfreiem Stahl (2) mit
einem Dehnungsraten-Empfindlichkeits-Faktor m von 0,3 oder
mehr, welcher ausgezeichnete Superplastizitätseigenschaften
hat, hergestellt wird, indem der geschmolzene zweiphasige
rostfreie Stahl (2) nicht mehr als 0,02% Kohlenstoff,
nicht mehr als 2,0% Silicium, nicht mehr als 3,0% Mangan,
3 bis 10% Nickel, 20 bis 35% Chrom, 0,5 bis 6,0% Molybdän,
0,08 bis 0,3% Stickstoff, 0,03 bis 2,0% Wolfram und/oder
Vanadium, 0,0005 bis 0,01% Bor und nicht mehr als 0,005%
Schwefel und nicht mehr als 2,0% Kupfer
enthält.
3. Verfahren
nach Anspruch
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene
Stahl (2 ) auf der rotierenden Walzenoberfläche von
entweder einer einzelnen Walze (4) oder einem Paar von Walzen
(9, 9′) kontinuierlich abgeschreckt und verfestigt
wird.
4. Verfahren
nach Anspruch
1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kontinuierliche
dünne Band (5) aus zweiphasigem rostfreiem Stahl
eine Dicke von 5 mm oder weniger hat.
5. Verfahren
nach Anspruch
3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene
zweiphasige rostfreie Stahl (2) kontinuierlich randvoll in ein
Zwischengefäß (3) gegossen wird, daß die einzelne Walze (4)
in der Richtung vom Boden des Zwischengefäßes (3) zur freien
Oberfläche des im Zwischengefäß (3) aufbewahrten geschmolzenen
rostfreien Stahls (2) zu rotiert und daß der
geschmolzene rostfreie Stahl (2) mit Hilfe der einzelnen
Walze (4) gegossen, kontinuierlich abgeschreckt und verfestigt
wird.
6. Verfahren
nach Anspruch
3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den geschmolzenen rostfreien
Stahl (2) aus einer Ausnehmung in
Form einer Kerbe (8) ausfließen läßt, welche sich an einer
Seite der unteren Begrenzung eines mit einer geneigten feuerfesten
Platte (7) in Kontakt befindlichen Ausflußrohres
(6) befindet, daß er sich fächerförmig und in stetigem laminaren
Fluß mit einheitlicher Fließgeschwindigkeitsverteilung
über die geneigte Platte (7) ausbreitet, bevor er an
die untere Begrenzung der geneigten Platte (7) gelangt,
dann kontinuierlich in einen oben offenen Raum, welcher
durch ein Paar wassergekühlter, darunter angeordneter,
paralleler Walzen (9, 9′), deren Mittelpunktsverbindungslinie
im wesentlichen parallel zur unteren Begrenzung der geneigten
Platte (7) steht, und einem Pattenpaar, von dem je
eine Platte auf je einer der beiden Seiten der Walzen (9,
9′) verschiebbar angeordnet ist, gebildet wird, so zugeführt
wird, daß keinerlei Turbulenz in dem schon im oben offenen
Raum befindlichen gleichartigen geschmolzenen rostfreien
Stahl (2) entsteht, und daß er schließlich abwärts
von einem von den möglichst eng aneinanderstehenden Walzen
(9, 9′) gebildeten Zwischenraum gegossen wird, um abgeschreckt
und verfestigt zu werden, wobei das Ausflußrohr
(6) sich aus einem Gefäß (1) mit geschmolzenem Metall nach
unten zur geneigten Platte (7) erstreckt und die Ausnehmung
in Form einer Kerbe (8), auf die untere Begrenzung der geneigten
Platte (7) gerichtet ist, und wobei die Walzen (9,
9′) gegenläufig rotieren, so daß der geschmolzene rostfreie
Stahl (2) dazwischen hineingezogen und nach unten befördert
wird.
7. Verfahren
nach Anspruch
3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene
rostfreie Stahl (2) zwischen einem Paar wassergekühlter
paralleler Walzen (9, 9′) zugeführt wird, von denen jede
auf einem unterschiedlichen Niveau angeordnet ist, aus
einem Ausflußrohr (6) heraus, dessen vorderes Ende in Kontakt
mit den Walzen (9, 9′) steht und dessen Ausflußweite
gleich oder geringer ist als die Länge der Walzen (9, 9′),
und daß er aus dem von den Walzen (9, 9′) gebildeten Zwischenraum
heraus gegossen wird, um abgeschreckt und verfestigt
zu werden, wobei die Walzen (9, 9′) in entgegengesetzter
Richtung rotieren, so daß der geschmolzene rostfreie
Stahl (2) dazwischen hineingezogen wird und daraus in
beliebiger Richtung weiterbefördert wird.
8. Verfahren
nach Anspruch
3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene
rostfreie Stahl (2) zwischen einem Paar wassergekühlter
paralleler und auf gleicher Höhe angebrachter Walzen
(9, 9′) gefördert wird, aus einem Führungsausflußrohr (6)
heraus, dessen oberes Ende in Kontakt steht mit der Unterseite
der Walzen (9, 9′) und dessen Weite gleich oder geringer
ist als die Länge der Walzen (9, 9′), und daß er aus
einem Zwischenraum der Walzen (9, 9′) herausgegossen wird,
um abgeschreckt und verfestigt zu werden, wobei die Walzen
(9, 9′) in entgegengesetzter Richtung rotieren, so daß der
geschmolzene rostfreie Stahl (2) dazwischen hineingezogen
wird und nach oben befördert wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8709352A GB2203680B (en) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | A direct production process of a stainless steel strip having excellent superplasticity and surface properties |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3715411A1 DE3715411A1 (de) | 1988-11-17 |
DE3715411C2 true DE3715411C2 (de) | 1993-09-02 |
Family
ID=10616065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (2)
Country | Link |
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GB (1) | GB2203680B (de) |
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