DE4109550A1

DE4109550A1 - Aus einer fe-ni-legierung bestehendes kaltgewalztes stahlblech hervorragender sauberkeit und lochaetzfaehigkeit sowie verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE4109550A1
Application number: DE4109550A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Watanabe; Teruyuki Hasegawa; Tadashi Inoue; Tomoyoshi Ookita; Yoshiteru Kikuchi; Hidetoshi Matsuno
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1990-03-22
Filing date: 1991-03-22
Publication date: 1991-10-02
Also published as: KR910016953A; FR2659984B1; FR2659984A1

Description

Die Erfindung betrifft ein aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes kaltgewalztes Stahlblech hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit, das als Material für eine Lochmaske (shadow mask) [der Fernsehbildröhre] eines hochauflösenden Fernsehgerätes einsetzbar und frei von einem während des Lochätzens entstandenen Defekt bzw. Fehler ist und das einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Soweit es der Anmelderin bekannt ist, gibt es zu der vorliegenden Erfindung die folgende Druckschrift mit einem einschlägigen Stand der Technik: Japanische Auslegeschrift (Japanese Patent Provisional Publication) Nr. 62-161 936 vom 17. Juli 1987.

Ein aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes Stahlblech wird herkömmlicherweise hauptsächlich als Material für ein elektronisches Bauelement (electronic component) eingesetzt. Das aus einer Nickel in einem Anteil von beispielsweise 42 Gew.-% enthaltenden Fe-Ni-Legierung bestehende Stahlblech, das eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit, Wärmebeständigkeit, Biegefähigkeit, Plattier-Haftfähigkeit und Lötbarkeit aufweist, wird als Material für einen Leiterrahmen eines integrierten Schaltkreises (IC lead frame) eingesetzt. Das aus einer Nickel in einem Anteil von 36 Gew.-% enthaltenden Fe-Ni-Legierung bestehende Stahlblech, das einen sehr kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, wird als Material für eine Lochmaske eines Farbfernsehgerätes oder als Behälter zum Aufbewahren einer Tieftemperatur-Flüssigkeit verwendet.

Ein als Material für eine Lochmaske eines hochauflösenden Fernsehgerätes eingesetztes, aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes kaltgewalztes Stahlblech darf keinen durch das Lochätzen entstandenen Defekt haben und muß einen niedrigen thermischen Ausdehungskoeffizienten aufweisen.

Das folgende [Material] ist als aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes kaltgewalztes Stahlblech für eine Lochmaske eines Fernsehgerätes in Vorschlag gebracht worden:

Aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes kaltgewalztes Stahlblech hervorragender Oberflächenqualität während des Kaltwalzens, offenbart in der japanischen Auslegeschrift Nr. 62-161 936 vom 17. Juli 1987, im wesentlichen bestehend aus:

Nickel: von 30 bis 45 Gew.-%,
Mangan: von 0,3 bis 1,0 Gew.-%,
Silizium: von 0,1 bis 0,3 Gew.-%,
Aluminium: von 0,0004 bis 0,0020 Gew.-%
und

zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen, wobei nichtmetallische Einschlüsse wie die erschmelzungsbedingten Verunreinigungen eines Zusammensetzung in einem Bereich des in Fig. 1 gezeigten ternären Al₂O₃-MnO-SiO₂- Phasendiagrammes aufweisen, wobei dieser Bereich von der Linie umschlossen ist, die nacheinander die folgenden Punkte 1 bis 5 verbindet:

Punkt 1:
Al₂O₃: 4 Gew.-%,
MnO: 58 Gew.-%,
SiO₂: 38 Gew.-%,

Punkt 2:
Al₂O₃: 5 Gew.-%,
MnO: 49 Gew.-%,
SiO₂: 46 Gew.-%,

Punkt 3:
Al₂O₃: 23 Gew.-%,
MnO: 23 Gew.-%,
SiO₂: 54 Gew.-%,

Punkt 4:
Al₂O₃: 27 Gew.-%,
MnO: 31 Gew.-%,
SiO₂: 42 Gew.-% und

Punkt 5:
Al₂O₃: 17 Gew.-%,
MnO: 54 Gew.-%,
SiO₂: 29 Gew.-%,

(im folgenden als "Stand der Technik" bezeichnet).

Der obengenannte Stand der Technik birgt folgende Probleme: Da die nichtmetallischen Einschlüsse eine Zusammensetzung in einem Bereich des in Fig. 1 gezeigten ternären Al₂O₃-MnO- SiO₂-Phasendiagramms aufweisen, wobei dieser Bereich durch die Linie umschlossen wird, die nacheinander die Punkte 1, 2, 3, 4 und 5 verbindet, weisen die nichtmetallischen Einschlüsse eine Zusammensetzung in einem Bereich nahe dem Spessartin auf, der durch die Liquidus-Kurve von 1200°C, welche die niedrigste Temperatur ist, umschlossen ist. Im Ergebnis weisen die nichtmetallischen Einschlüsse einen niedrigen Schmelzpunkt und eine große Verformbarkeit auf und sind groß im Gesamtgehalt. Wenn die nichtmetallischen Einschlüsse eine große Teilchengröße oder eine große Menge niedrigschmelzender Verbindungen aufweisen, und wenn der Legierungs- Rohblock warmgewalzt und kaltgewalzt wird, um ein kaltgewalztes Stahlblech zu fertigen, werden die nichtmetallischen Einschlüsse in dem kaltgewalzten Stahlblech langgestreckt bzw. linear verformt, was zu der Entstehung eines Defektes während des Lochätzens führen kann.

Unter diesen Umständen besteht ein Bedarf nach einem aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlblech hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit, das als ein Material für eine Lochmaske eines hochauflösenden Fernsehgerätes einsetzbar ist, ohne einen durch das Lochätzen entstandenen Defekt zu haben, und das einen kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist; ein derartiges aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes kaltgewalztes Stahlblech und ein Verfahren zu seiner Herstellung sind bislang jedoch noch nicht in Vorschlag gebracht worden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes kaltgewalztes Stahlblech hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung in Vorschlag zu bringen, das als ein Material für eine Lochmaske eines hochauflösenden Fernsehgerätes einsetzbar ist, das keinen durch das Lochätzen entstandenen Defekt hat und das einen kleinen thermischen Ausdehungskoeffizienten aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist ein aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes kaltgewalztes Stahlblech hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit, das im wesentlichen besteht aus:

Nickel: von 30 bis 45 Gew.-%,
Mangan: von 0,1 bis 1,0 Gew.-%,
Aluminium: von 0,003 bis 0,030 Gew.-%
und

zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen, wobei die jeweiligen Gehalte an Silizium, Chrom, Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Sauerstoff und nichtmetallischen Einschlüssen in Form der erschmelzungsbedingten Verunreinigungen folgende sind:

bis zu 0,4 Gew.-% Silizium,
bis zu 0,1 Gew.-% Chrom,
bis zu 0,005 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,005 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,005 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,010 Gew.-% Phosphor,
bis zu 0,002 Gew.-% Sauerstoff
und
bis zu 0,002 Gew.-% - ausgedrückt als Sauerstoff - an nichtmetallischen Einschlüssen;

wobei die nichtmetallischen Einschlüsse eine Zusammensetzung einer Teilchengröße von bis zu 6 µm in einem Bereich eines Schmelzpunktes von mindestens 1600°C, der durch die Liquidus- Kurve bei 1600°C in dem ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm festgelegt ist, und mit CaO, Al₂O₃ und/oder MgO aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlblechs hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit, das folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen einer einer Entphosphorung und Entkohlung unterworfenen erschmolzenen Fe-Ni-Legierung mit Nickel in einer Menge in einem Bereich von 30-45 Gew.-%;
Zugabe von Aluminium zu der derart bereitgestellten erschmolzenen Fe-Ni-Legierung in einer Pfanne aus einem MgO-CaO-Feuerfestmaterial mit CaO in einer Menge im Bereich von 20-40 Gew.-%;
Reagierenlassen der mit dem Aluminium versetzten erschmolzenen Fe-Ni-Legierung in der Pfanne mit einer CaO-Al₂O₃-MgO-Schlacke mit:
CaO und Al₂O₃: mindestens 57 Gew.-%, wobei das Verhältnis CaO/(CaO+Al₂O₃) mindestens 0,45 beträgt;
MgO: bis zu 25 Gew.-%;
SiO₂: bis zu 15 Gew.-%,
und
Oxiden von Metallen einer Sauerstoffaffinität unter derjenigen von Silizium: insgesamt bis zu 3 Gew.-%, zur Desoxidation der erschmolzenen Fe-Ni-Legierung;
Gießen der desoxidierten erschmolzenen Fe-Ni-Legierung zu einem Block und Vorwalzen, Warmwalzen und Kaltwalzen des Blocks zur Herstellung eines aus der Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Blechs mit nichtmetallischen Einschlüssen einer Teilchengröße bis zu 6 µm in einer Gesamtmenge - ausgedrückt als Sauerstoff - von bis zu 0,002 Gew.-%.

Fig. 1 stellt das ternäre Al₂O₃-MnO-SiO₂-Phasendiagramm dar, das den Bereich der Zusammensetzung in einem herkömmlichen aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlbleche vorhandener nichtmetallischer Einschlüsse veranschaulicht;

Fig. 2 stellt das ternäre CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm dar, das den Bereich der Zusammensetzung in dem erfindungsgemäßen, aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlblech vorhandener nichtmetallischer Einschlüsse veranschaulicht;

Fig. 3 stellt das ternäre CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm dar, das den Bereich der Zusammensetzung in dem aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlblech vorhandener nichtmetallischer Einschlüsse bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung der Abhängigkeit zwischen dem CaO-Gehalt in einer Pfanne aus einem MgO-CaO-Feuerfestmaterial, dem Verschleißverhältnis des Feuerfestmaterials und der Eindringtiefe einer Schlacke in das Feuerfestmaterial;

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Abhängigkeit zwischen der Aktivität jeweils des Al₂O₃ bzw. des CaO in einer CaO-Al₂O₃-MgO-Schlacke und dem Verhältnis CaO/(CaO+Al₂O₃);

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einerseits dem Restsilizium-Spiegel (residual silicon level) in dem "Si-Desoxidationsgleichgewicht" oder dem Restaluminium-Spiegel (residual aluminium level) in dem "Al-Desoxidationsgleichgewicht" und dem ins Gleichgewicht gebrachten Restsauerstoff-Spiegel andererseits in einer geschmolzenen, 36 Gew.-% Nickel enthaltenden Fe-Ni-Legierung bei einer Temperatur von 1550°C;

Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Frischen (refining) einer geschmolzenen Fe-Ni-Legierung in einer Pfanne veranschaulicht; und

Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Zustandes eines Defektes, der während des Lochätzens eines aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden Stahlbleches auftritt.

Unter den vorstehend genannten Gesichtspunkt wurden umfangreiche Studien bzw. Untersuchungen ausgeführt, um ein aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes kaltgewalztes Stahlblech hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zu entwickeln, das als ein Material für eine Lochmaske eines hochauflösenden Fernsehgerätes einsetzbar ist, das keinen durch das Lochätzen entstandenen Defekt hat und das einen kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.

Im Ergebnis wurden folgende Feststellungen getroffen:

Durch Bereitstellen einer einer Entphosphorung und Entkohlung unterworfenen geschmolzenen bzw. erschmolzenen Fe-Ni-Legierung mit Nickel in einer Menge in einem Bereich von 30-45 Gew.-%, Zugabe von Aluminium zu der derart bereitgestellten erschmolzenen Fe-Ni-Legierung in einer Pfanne aus einem MgO-CaO-Feuerfestmaterial mit CaO in einer Menge im Bereich von 20-40 Gew.-%, Reagierenlassen der mit dem Aluminium versetzten erschmolzenen Fe-Ni-Legierung in der Pfanne mit einer CaO-Al₂O₃-MgO- Schlacke mit:
CaO und Al₂O₃: mindestens 57 Gew.-%, wobei das Verhältnis CaO/(CaO+Al₂O₃) mindestens 0,45 beträgt;
MgO: bis zu 25 Gew.-%;
SiO₂: bis zu 15 Gew.-%;
und
Oxiden von Metallen einer Sauerstoffaffinität unter derjenigen von Silizium: insgesamt bis zu 3 Gew.-%,
zur Desoxidation der erschmolzenen Fe-Ni-Legierung nimmt die Menge an Restsauerstoff in der geschmolzenen bzw. erschmolzenen Legierung ab, und in der erschmolzenen Legierung erzeugte Oxide werden von der Schlacke absorbiert. Im Ergebnis nimmt die Gesamtmenge der in dem aus der Fe-Ni- Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlblech vorhandenen nichtmetallischen Einschlüsse - ausgedrück als Sauerstoff - auf 0,002 Gew.-% oder weniger ab. Mit anderen Worten: Nicht nur die Gesamtmenge der während der Erstarrung der vorgenannten geschmolzenen Legierung sich ausscheidenden nichtmetallischen Einschlüsse wird in dem Maße geringer, in dem die Menge an Restsauerstoff in der erschmolzenen Legierung abnimmt; sondern auch das Anwachsen der Teilchengröße der nichtmetallischen Einschlüsse wird infolge des Fehlens der die Fällungskeime (precipitation nuclei) bildenden niedrigschmelzenden Suspensionen unterbunden.

Die in dem aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlblech vorhandenen nichtmetallischen Einschlüsse weisen eine Zusammensetzung in einem Bereich auf, der von dem in dem in Fig. 2 gezeigten ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm durch die nacheinander die Punkte 1 bis 5 verbindende Linie umschlossenen Bereich verschieden ist:

Punkt 1:
CaO: 60,8 Gew.-%,
Al₂O₃: 39,2 Gew.-%,
MgO: 0 Gew.-%,

Punkt 2:
CaO: 55,3 Gew.-%,
Al₂O₃: 38,5 Gew.-%,
MgO: 6,2 Gew.-%,

Punkt 3:
CaO: 36,9 Gew.-%,
Al₂O₃: 52,3 Gew.-%,
MgO: 10,8 Gew.-%,

Punkt 4:
CaO: 31,6 Gew.-%,
Al₂O₃: 64,6 Gew.-%,
MgO: 3,8 Gew.-%, und

Punkt 5:
CaO: 32,7 Gew.-%,
Al₂O₃: 67,3 Gew.-%,
MgO: 0 Gew.-%,

d. h. in dem Bereich eines Schmelzpunktes von mindestens 1600°C, wobei der Bereich durch die Liquidus-Kurve von 1600°C bestimmt ist. Die nichtmetallischen Einschlüsse haben daher eine Teilchengröße von bis zu 6 µm.

Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der obengenannten Feststellungen erarbeitet. Das aus einer Fe-Ni- Legierung bestehende kaltgewalzte Stahlblech hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit besteht im wesentlichen aus:

Nickel: von 30 bis 45 Gew.-%,
Mangan: von 0,1 bis 1,0 Gew.-%,
Aluminium: von 0,003 bis 0,030 Gew.-%,
und
zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen, wobei die jeweiligen Gehalte an Silizium, Chrom, Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel und Phosphor, Sauerstoff und nichtmetallischen Einschlüssen in Form der erschmelzungsbedingten Verunreinigungen folgende sind:

bis zu 0,4 Gew.-% Silizium,
bis zu 0,1 Gew.-% Chrom,
bis zu 0,005 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,005 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,005 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,010 Gew.-% Phosphor,
bis zu 0,002 Gew.-% Sauerstoff
und
bis zu 0,002 Gew.-% - ausgedrückt als Sauerstoff - an nichtmetallischen Einschlüssen,

wobei die nichtmetallischen Einschlüsse eine Zusammensetzung einer Teilchengröße von bis zu 6 µm in einem Bereich eines Schmelzpunktes von mindestens 1600°C, der durch die Liquidus- Kurve von 1600°C in dem ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm festgelegt ist, und mit CaO, Al₂O₃ und/oder MgO aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden Stahlbleches hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit umfaßt die folgenden Schritte:
Bereitstellen einer einer Entphosphorung und Enkohlung unterworfenen erschmolzenen Fe-Ni-Legierung mit Nickel in einer Menge in einem Bereich von 30-45 Gew.-%,
Zugabe von Aluminium zu der derart bereitgestellten erschmolzenen Fe-Ni-Legierung in einer Pfanne aus einem MgO-CaO-Feuerfestmaterial mit CaO in einer Menge im Bereich von 20-40 Gew.-%,
Reagierenlassen der mit dem Aluminium versetzten erschmolzenen Fe-Ni-Legierung in der Pfanne mit einer CaO-Al₂O₃-MgO-Schlacke mit:
CaO und Al₂O₃: mindestens 57 Gew.-%, wobei das Verhältnis CaO/(CaO+Al₂O₃) mindestens 0,45 beträgt,
MgO: bis zu 25 Gew.-%;
SiO₂: bis zu 15 Gew.-%
und
Oxiden von Metallen einer Sauerstoffaffinität unter derjenigen von Silizium: insgesamt bis zu 3 Gew.-%,
zur Desoxidation der erschmolzenen Fe-Ni- Legierung;
Gießen der desoxidierten erschmolzenen Fe-Ni-Legierung zu einem Block und Vorwalzen, Warmwalzen und Kaltwalzen des Blocks zur Herstellung eines aus der Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Bleches mit nichtmetallischen Einschlüssen einer Teilchengröße bis zu 6 µm in einer Gesamtmenge - ausgedrückt als Sauerstoff - von bis zu 0,002 Gew.-%.

Die chemische Zusammensetzung des erfindungsgemäßen aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlbleches hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit ist aus folgenden Gründen auf einen wie oben beschriebenen Bereich begrenzt:

(1) Nickel

Nickel ist ein Element, das einen wichtigen Einfluß auf den thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines aus einer Fe-Ni- Legierung bestehenden Stahlbleches ausübt. Bei einem Nickelgehalt innerhalb eines Bereiches von 30-45 Gew.-% hat das aus der Legierung bestehende Stahlblech einen kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Bei einem Nickelgehalt von unter 30% weist das aus der Legierung bestehende Stahlblech jedoch einen erhöhten thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Bei einem Nickelgehalt von über 45 Gew.-% weist das aus der Legierung bestehende Stahlblech andererseits ebenfalls einen erhöhten thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Wenn das einen großen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisende, aus der Fe-Ni-Legierung bestehende kaltgewalzte Stahlblech als Material für eine Lochmaske verwendet wird, tritt eine Farbverschiebung (shear in color) auf. Der Nickelgehalt sollte daher auf einen Bereich von 30-45 Gew.-% begrenzt sein. Inco-Nickel (der Produktname von durch International Nickel Co. hergestelltem Nickel) oder elektrolytisches Nickel wird gewöhnlich als ein Nickelwerkstoff eingesetzt. Zur Kostenreduzierung kann kobalthaltiges Tominet (der Produktname von durch Tokyo Nickel Co. hergestelltem Nickel) verwendet werden. Obwohl in diesem Fall Kobalt in einem Anteil von bis zu 1 Gew.-% enthalten ist, treten insoweit keine Probleme auf, als der Nickelgehalt innerhalb des vorstehend genannten Bereiches liegt.

(2) Mangan

Mangan hat eine Funktion, die Warmbearbeitbarkeit eines aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden Stahlbleches zu verbessern. Bei einem Mangangehalt von unter 0,1 Gew.-% steht jedoch die gewünschte vorstehend beschriebene Wirkung nicht zur Verfügung. Bei einem Mangangehalt von über 1,0 Gew.-% weist das aus der Legierung bestehende Stahlblech jedoch andererseits eine übermäßig erhöhte Härte auf und ist nicht als Material für eine Lochmaske geeignet. Der Mangangehalt sollte daher auf einen Bereich von 0,1-1,0 Gew.-% begrenzt werden.

(3) Aluminium

Aluminium ist ein Element, das einen wichtigen Einfluß auf die Menge nichtmetallischer Einschlüsse und deren Teilchengröße in einem aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden Stahlblech ausübt. Bei einem Aluminiumgehalt in einem Bereich von 0,003-0,030 Gew.-% werden nichtmetallische Einschlüsse mit kleiner Teilchengröße in geringer bzw. unbedeutender Menge in dem aus der Legierung bestehenden Stahlblech erzeugt. Bei einem Aluminiumgehalt von unter 0,003 Gew.-% werden jedoch nichtmetallische Einschlüsse mit einer großen Teilchengröße, mit einem niedrigen Schmelzpunkt und mit einer großen Umformbarkeit in einer großen Menge erzeugt und sind in dem kaltgewalzten Stahlblech in einer langgestreckten bzw. linearen Gestalt vorhanden. Dies führt zu der Erzeugung eines Defektes während des Lochätzens des aus der Legierung bestehenden Stahlbleches. Bei einem Aluminiumgehalt von über 0,030 Gew.-% nimmt jedoch andererseits Schwarzfärbungsfähigkeit (blackening treatability) des aus der Legierung bestehenden Stahlbleches ab. Der Aluminiumgehalt sollte daher auf einen Bereich von 0,003-0,030 Gew.-% begrenzt werden.

(4) Silizium

Silizium ist eine derjenigen Verunreinigungen, die unvermeidlich in eine Fe-Ni-Legierung eingeschlossen werden. Während der Siliziumgehalt vorzugsweise so gering wie möglich sein sollte, ist es unter wirtschaftlich Gesichtspunkten gesehen schwierig, den Siliziumgehalt in einem industriellen Maßstab zu verringern. Bei einem Siliziumgehalt von mehr als 0,4 Gew.-% wird jedoch die Ätzflüssigkeit während des Lochätzens des aus der Fe-Ni-Legierung bestehendes Stahlbleches verunreinigt bzw. kontaminiert, was eine geringere Produktivität zur Folge hat. Der Siliziumgehalt sollte daher auf bis zu 0,4 Gew.-% begrenzt werden.

(5) Chrom

Chrom ist eine derjenigen Verunreinigungen, die unvermeidlich in eine Fe-Ni-Legierung eingeschlossen werden. Während der Chromgehalt vorzugsweise so gering wie möglich sein sollte, ist es unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten gesehen schwierig, den Chromgehalt in einem industriellen Maßstab zu verringern. Bei einem Chromgehalt von mehr als 0,1 Gew.-% wird jedoch die Lochätzgeschwindigkeit des aus der Fe-Ni- Legierung bestehenden Stahlbleches was eine geringere Produktivität zur Folge hat, und der thermische Ausdehnungskoeffizient des aus der Legierung bestehenden Stahlbleches wird größer, was somit eine Farbverschiebung hervorruft. Der Chromgehalt sollte daher auf bis zu 0,1 Gew.-% begrenzt werden.

(6) Kohlenstoff

Kohlenstoff ist eine derjenigen Verunreinigungen, die unvermeidlich in eine Fe-Ni-Legierung eingeschlossen werden. Während der Kohlenstoffgehalt vorzugsweise so gering wie möglich sein sollte, ist es unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten gesehen schwierig, den Kohlenstoffgehalt in einem industriellen Maßstab zu verringern. Bei einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,005 Gew.-% werden jedoch in dem aus der Fe-Ni-Legierung bestehenden Stahlblech Eisencarbide in einer großen Menge erzeugt, so daß sie Lochätzfähigkeit des aus der Legierung bestehenden Stahlbleches beeinträchtigt wird, was wiederum einen Loch-Defekt zur Folge haben kann. Bei einem Kohlenstoffgehalt von über 0,005 Gew.-% nimmt darüber hinaus die Preß-Formbarkeit des aus der Legierung bestehenden Stahlbleches ab. Der Kohlenstoffgehalt sollte daher auf bis zu 0,005 Gew.-% begrenzt werden.

(7) Stickstoff

Stickstoff ist eine derjenigen Verunreinigungen, die unvermeidlich in eine Fe-Ni-Legierung eingeschlossen werden. Während der Stickstoffgehalt vorzugsweise so gering wie möglich sein sollte, ist es unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten gesehen schwierig, den Stickstoffgehalt in einem industriellen Maßstab zu verringern. Bei einem Stickstoffgehalt von mehr als 0,005 Gew.-% werden jedoch in dem aus der Fe-Ni-Legierung bestehenden Stahlblech Metallnitride in einer großen Menge erzeugt, wodurch die Lochätzfähigkeit des aus der Legierung bestehenden Stahlbleches beeinträchtigt wird, was wiederum einen Loch-Defekt zur Folge haben kann. Der Stickstoffgehalt sollte daher auf bis zu 0,005 Gew.-% begrenzt werden.

(8) Schwefel

Schwefel ist eine derjenigen Verunreinigungen, die unvermeidlich in eine Fe-Ni-Legierung eingeschlossen werden. Während der Schwefelgehalt vorzugsweise so gering wie möglich sein sollte, ist es unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten gesehen schwierig, den Schwefelgehalt in einem industriellen Maßstab zu verringern. Bei einem Schwefelgehalt von mehr als 0,05 Gew.-% werden jedoch in dem aus der Fe-Ni-Legierung bestehenden Stahlblech nichtmetallische Sulfideinschlüsse in einer großen Menge erzeugt, wodurch die Lochätzfähigkeit des aus der Legierung bestehenden Stahlbleches beeinträchtigt wird, was wiederum einen Loch-Defekt zur Folge haben kann. Der Schwefelgehalt sollte daher bis zu 0,005 Gew.-% begrenzt werden.

(9) Phosphor

Phosphor ist eine derjenigen Verunreinigungen, die unvermeidlich in eine Fe-Ni-Legierung eingeschlossen werden. Während der Phosphorgehalt vorzugsweise so gering wie möglich sein sollte, ist es unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten gesehen schwierig, den Phosphorgehalt in einem industriellen Maßstab zu verringern. Bei einem Phosphorgehalt von mehr als 0,010 Gew.-% wird jedoch die Warmbearbeitbarkeit des aus der Fe-Ni-Legierung bestehenden Stahlbleches ernstlich verschlechtert. Der Phosphorgehalt sollte daher auf bis zu 0,010 Gew.-% begrenzt werden.

(10) Sauerstoff

Sauerstoff ist eine derjenigen Verunreinigungen, die unvermeidlich in eine Fe-Ni-Legierung eingeschlossen werden. Während der Sauerstoffgehalt vorzugsweise so gering wie möglich sein sollte, ist es unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten gesehen schwierig, den Sauerstoffgehalt in einem industriellen Maßstab zu verringern. Bei einem Sauerstoffgehalt von mehr als 0,002 Gew.-% werden jedoch in dem aus der Fe-Ni-Legierung bestehenden Stahlblech nichtmetallische Oxideinschlüsse in einer großen Menge erzeugt, wodurch die Lochätzfähigkeit des aus der Legierung bestehenden Stahlbleches beeinträchtigt wird, was wiederum einen Loch-Defekt zur Folge haben kann. Der Sauerstoffgehalt sollte daher auf bis zu 0,002 Gew.-% begrenzt werden.

(11) Nichtmetallische Einschlüsse

Nichtmetallische Einschlüsse gehören zu denjenigen Verunreinigungen, die unvermeidlich in ein aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes Stahlblech eingeschlossen werden. Die nichtmetallischen Einschlüsse weisen hauptsächlich Calciumoxid (CaO), Aluminiumoxid (Al₂O₃) und Magnesiumoxid (MgO) auf und üben einen wichtigen Einfluß auf die Lochätzfähigkeit eines aus der Fe-Ni-Legierung bestehenden Stahlbleches aus. Wenn der Gehalt an den nichtmetallischen Einschlüssen - ausgedrückt als Sauerstoff - 0,002 Gew.-% übersteigt, wird die Lochätzfähigkeit des aus der Legierung bestehenden Stahlbleches beeinträchtigt, und dies kann einen Loch-Defekt verursachen. Der Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen - ausgedrückt als Sauerstoff - sollte auf bis zu 0,002 Gew.-% begrenzt werden. Wenn die nichtmetallischen Einschlüsse in dem aus der Legierung bestehenden Stahlblech eine Zusammensetzung in einem anderen Bereich als dem in dem in Fig. 2 gezeigten ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm durch die nacheinander die Punkte 1, 2, 3, 4 und 5 verbindende Linie umschlossenen Bereich, d. h. in dem Bereich eines Schmelzpunktes von mindestens 1600°C, wobei der Bereich durch die Liquidus-Kurve bei 1600°C definiert ist (dicke durchgezogene Linie in Fig. 2), aufweisen, dann weisen die nichtmetallischen Einschlüsse eine Teilchengröße von bis zu 6 µm auf, und das aus der Fe-Ni-Legierung bestehende kaltgewalzte Stahlblech zeigt eine hervorragende Lochätzfähigkeit. Die nichtmetallischen Einschlüsse sollten daher die Zusammensetzung in dem Bereich außerhalb des Bereiches, der in dem in Fig. 2 gezeigten ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm durch die Linie umschlossen ist, die nacheinander die Punkte 1, 2, 3, 4 und 5 miteinander verbindet, aufweisen.

Beim erfindungsgemäßen Frischen einer geschmolzenen Fe-Ni- Legierung in einer Pfanne wird aus folgenden Gründen eine Pfanne aus einem MgO-CaO-Feuerfestmaterial mit CaO in einer Menge im Bereich von 30-45 Gew.-% verwendet.

(1) Bei einem CaO-Gehalt in dem Feuerfestmaterial von unter 20 Gew.-% ist die Eindringtiefe der Schlacke in das Feuerfestmaterial derart groß, daß das Feuerfestmaterial verschlechtert bzw. beeinträchtigt (deteriorated) wird. Andererseits führt ein CaO-Gehalt von über 40 Gew.-% zu einem niedrigeren Schmelzpunkt des Feuerfestmaterials sowie zu einem größeren Verschleißverhältnis (worn ratio) und verunmöglicht es, das Schlacken-Frischen bzw. Frischen mit Schlacke (slag refining) der geschmolzenen Legierung über eine lange Zeitdauer bei einer hohen Temperatur auszuführen. Der CaO- Gehalt in dem Feuerfestmaterial sollte daher auf einen Bereich von 20-40 Gew.-% begrenzt werden.

Obige Ausführungen werden weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 4 detaillierter erläutert. In Fig. 4 zeigt das Zeichen "⚫" die Eindringtiefe der Schlacke an, und die durchgezogene Linie stellt die Kurve ihrer Eindringtiefe dar; das Zeichen "○" zeigt das Verschleißverhältnis des Feuerfestmaterials an, und die unterbrochene Linie stellt die Kurve seines Verschleißverhältnisses dar. In Fig. 4 zeigt die Ordinate die Eindringtiefe und das Verschleißverhältnis an, und die Abszisse zeigt den Gehalt an MgO und CaO an. Genauer gesagt, der obere Maßstab der Abszisse zeigt den MgO-Gehalt von 0 bis 100 Gew.-% an, und ihr unterer Maßstab zeigt den CaO-Gehalt von 0 bis 100 Gew.-% an. Die Abszisse zeigt daher an, daß der Gesamtgehalt von MgO und CaO (zusammen) immer 100 Gew.-% beträgt. Wenn beispielsweise der MgO-Gehalt 100 Gew.-% beträgt, beträgt der CaO-Gehalt dementsprechend 0 Gew.-%, und wenn der MgO-Gehalt 20 Gew.-% beträgt, beträgt der CaO-Gehalt dementsprechend 80 Gew.-%. Wie es aus Fig. 4 klar ersichtlich ist, verursacht ein CaO-Gehalt in einem Bereich von 20-40 Gew.-% eine geringe Eindringtiefe der Schlacke und ein kleines Verschleißverhältnis des Feuerfestmaterials.

(2) Die aus dem MgO-CaO-Feuerfestmaterial gefertigte Pfanne mit geringem Gehalt an Oxiden, wie Fe₂O₂, SiO₂ und Cr₂O₃, welche die Quellen der Legierungs-Oxide bzw. Oxide in der Legierung sind, kann die Sauerstoffkonzentration in der geschmolzenen Legierung auf einem niedrigen Niveau (level) aufrechterhalten und kann daher die Aufnahme von Silizium und Chrom verhindern. Daher sollte die aus dem MgO-CaO-Feuerfestmaterial verfertigte Pfanne verwendet werden.

Beim erfindungsgemäßen Frischen einer erschmolzenen Fe-Ni- Legierung in einer Pfanne wird eine CaO-Al₂O₃-MgO-Schlacke verwendet, die folgende Bestandteile aufweist:

CaO und Al₂O₃: mindestens 57 Gew.-%, wobei das Verhältnis CaO/(CaO+Al₂O₃) mindestens 0,45 beträgt;
MgO: bis zu 24 Gew.-%;
SiO₂: bis zu 15 Gew.-%;
und
Oxide von Metallen einer Sauerstoffaffinität unter derjenigen von Silizium: insgesamt bis zu 3 Gew.-%.

Die Gründe dafür sind folgende:

1. Bei einem Verhältnis CaO/(CaO+Al₂O₃) von unter 0,45 übersteigt die Aktivität des Al₂O₃ (a_Al₂O₃) in der Schlacke den Wert von 0,5. Wenn die Aktivität des Al₂O₃ in der Schlacke größer als 0,5 ist, nimmt die desoxidierende Kraft von Aluminium ab, wenn der Aluminiumgehalt konstant gehalten wird. Das Verhältnis CaO/(CaO+ Al₂O₃) sollte daher auf mindestens 0,45 begrenzt sein.
Obige Ausführungen werden weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 5 detaillierter erläutert. Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Abhängigkeit zwischen der Aktivität jeweils des Al₂O₃ bzw. des CaO in einer CaO- Al₂O₃-Schlacke und dem Verhältnis CaO/(CaO+Al₂O₃). Die Ordinate zeigt die Aktivität jeweils von Al₂O₃ und CaO (a_Al₂O₃) bzw. a_CaO) an, und die Abszisse zeigt das Verhältnis CaO/(CaO+Al₂O₃) an. Fig. 5 veranschaulicht ebenfalls drei allgemein bekannte Isoaktivitätskurven von Al₂O₃ und CaO. Wie aus Fig. 5 klar ersichtlich, ist bei einem Verhältnis CaO/(CaO+Al₂O₃) von mindestens 0,45 die Aktivität des Al₂O₃ (a_Al₂O₃) auf bis zu 0,5 für irgendwelche Isoaktivitätskurven von Al₂O₃ beschränkt. Im Ergebnis ist bei einem Verhältnis CaO/(CaO+Al₂O₃) von mindestens 0,45 eine Schlacke mit einer starken Desoxidationskraft des Aluminiums verfügbar.
2. Wenn der MgO-Gehalt in der Schlacke 25 Gew.-% übersteigt, steigt der Schmelzpunkt der Schlacke an, und die Umsetzung der Schlacke mit der geschmolzenen Fe-Ni-Legierung nimmt ab. Der MgO-Gehalt sollte daher auf bis zu 25 Gew.-% begrenzt werden.
3. Bei einem SiO₂-Gehalt in der Schlacke von über 15 Gew.-% steigt die Aktivität des SiO₂ (a_SiO₂) in der Schlacke an, und die Menge an Sauerstoff in der geschmolzenen Fe-Ni- Legierung nimmt unter dem Einfluß des SiO₂ zu. Im Ergebnis wird der Sauerstoffgehalt in dem aus der Fe-Ni- Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlblech größer als 0,0020 Gew.-%. Der SiO₂-Gehalt sollte daher auf bis zu 15 Gew.-% begrenzt werden.
4. Wenn die Gesamtmenge an Oxiden von Metallen einer Sauerstoffaffinität unter derjenigen von Silizium in der Schlacke über 3 Gew.-% beträgt, wird der Sauerstoffgehalt in dem aus der Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlblech größer als 0,0020 Gew.-%. Die Gesamtmenge an Oxiden von Metallen einer Sauerstoffaffinität unter derjenigen von Silizium sollte daher auf bis zu 3 Gew.-% begrenzt werden, vorzugsweise auf bis zu 1,5 Gew.-%.

Desweiteren werden die Gründe der Verfügbarkeit eines aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlbleches hervorragender Sauberkeit durch Desoxidieren der geschmolzenen Fe-Ni-Legierung durch die Verwendung der vorgenannten Schlacke untenstehend mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben. Fig. 6 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einerseits dem Restgehalt in der geschmolzenen Legierung an für die Desoxidation verwendetem Aluminium oder Silizium und andererseits dem Restgehalt an Sauerstoff in der geschmolzenen Legierung, wenn die Desoxidation mittels Aluminium oder Silizium in einer geschmolzenen Fe-Ni-Legierung bei einer Temperatur von 1550°C und einem Nickelgehalt von 36 Gew.-% den Gleichgewichtszustand erreicht. In Fig. 6 stellt die Ordinate den Restgehalt an Sauerstoff in der geschmolzenen Legierung dar, und die Abszisse zeigt den Restgehalt an Aluminium oder Silizium in der geschmolzenen Legierung an. Weiterhin stellt die querlaufende durchgezogene Linie in Fig. 6 die Isoaktivitätskurve von Al₂O₃ dar, und die querlaufende unterbrochene Linie zeigt die Isoaktivitätskurve von SiO₂ an. Ebenfalls in Fig. 6 stellt die Marke "C" den Restgehalt an Silizium oder Aluminium und den Restgehalt an Sauerstoff in der geschmolzenen Legierung gemäß der vorliegenden Erfindung, in der die vorstehend genannte erfindungsgemäße Schlacke zur Desoxidation der geschmolzenen Legierung verwendet wird, dar, und jede der Marken "A" (A₁ und A₂) und "B" stellt den Restgehalt an Silizium oder Aluminium und den Restgehalt an Sauerstoff in den geschmolzenen Legierungen dar, die durch ein Verfahren Nr. 1 oder Nr. 2 außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung desoxidiert werden, in welchem die erfindungsgemäße Schlacke nicht benutzt wird.

Wie aus Fig. 6 unmittelbar ersichtlich, ist der Restgehalt an Sauerstoff in der geschmolzenen erfindungsgemäßen Legierung gering. Mit anderen Worten, durch starkes Rühren der geschmolzenen Legierung in Anwesenheit von Aluminium in einer ausreichenden Menge und der vorgenannten Schlacke werden die entsprechenden Aktivitäten a_Al₂O₃ und a_SiO₂ im Gleichgewichtszustand vermindert, und gleichzeitig wird die Sauerstoffkonzentration im Gleichgewichtszustand auf einem niedrigeren Niveau (lower level) stabilisiert. Somit werden die Oxide enthaltenden nichtmetallischen Einschlüsse von der Schlacke absorbiert und entfernt. Im Ergebnis ist es möglich, die geschmolzene Legierung zu reinigen und dafür zu sorgen, daß die nichtmetallischen Einschlüsse mit einem hohen Schmelzpunkt und einer sehr kleinen Teilchengröße sich in einer sehr kleinen Menge in der geschmolzenen Legierung verteilen.

Beim Vorwalzen des Blockes aus der Fe-Ni-Legierung sollte der Reduktionsgrad vorzugsweise mindestens 70% betragen und die Walztemperatur sollte vorzugsweise in einem Bereich von 1150°C bis 1250°C liegen. Die Gründe hierfür sind folgende:

1. Ein Reduktionsgrad von mindestens 70% hat die Wirkung, daß die Legierungsstruktur und die nichtmetallischen Einschlüsse in der Legierung zerkleinert werden, wodurch somit eine sehr kleine Teilchengröße der nichtmetallischen Einschlüsse in dem kaltgewalzten Stahlblech erreicht wird. Der Reduktionsgrad sollte daher auf mindestens 70% (nach unten) begrenzt werden.
2. Bei einer Walztemperatur von unter 1150°C ist es schwierig, das Vorwalzen zu bewerkstelligen. Bei einer Walztemperatur von über 1250°C nimmt andererseits der Verformungswiderstand der Metallgrundmasse ab, so daß es schwierig wird, die nichtmetallischen Einschlüsse zu zerkleinern. Die Walztemperatur sollte daher auf einen Bereich von 1150°C bis 1250°C begrenzt werden.

Nunmehr werden das aus einer Fe-Ni-Legierung bestehende kaltgewalzte Stahlblech hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit sowie das Verfahren zu seiner Herstellung untenstehend mittels eines Beispieles genauer beschrieben, indem sie zu Vergleichszwecken mit einem Beispiel außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung verglichen werden.

Beispiel

Unter Verwendung der Rohstoffe - wie in Tabelle I gezeigt - wurde aus einer Eisen-Nickel-Legierung ein aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes kaltgewalztes Stahlblech durch den folgenden Herstellungsprozeß bereitet:

1. Frischen mittels eines Konverters,
2. Frischen mittels der VAD-Einrichtungen (Abkürzung von vacuum-arc-degassing, Vakuum-Lichtbogen-Entgasung) einschließlich Entphosphorungs-Veredelung, Nickel- Schmelzung,
3. Frischen mittels der VOD-Einrichtungen (Abkürzung von vacuum-oxygen-decarburization, Vakuum-Sauerstoff- Entkohlung) einschließlich Sauerstoff-Einspeisungs-Entkohlung, Vakuum-Entkohlung, Schlacken-Desoxidation, bzw. Desoxidation mittels Schlacke,
4. Gießen des Rohblockes,
5. Vorwalzen,
6. Warmwalzen,
7. Kaltwalzen.

(Im folgenden Text bedeutet T.=Gesamtgehalt, z. B. T.O=Gesamt-Sauerstoff usw.)

Tabelle I

(Rohstoffe und Zeitsteuerung ihres Einsatzes)

Der Frischungsprozeß mittels der vorstehend genannten VAD- und VOD-Einrichtungen wird in Fig. 7 veranschaulicht.

Ein entphosphortes geschmolzenes Roheisen wurde in einem mit einem unteren porösen Stopfen zum Einblasen eines Rührgases ausgerüsteten 250-Tonnen-Rührumwälzkonverter gefrischt, um eine noch nicht desoxidierte Stahlschmelze zu erhalten, die dann in eine 250-Tonnen-Pfanne verbracht wurde. Von den 250 Tonnen des so gewonnenen geschmolzenen Stahles wurden dann 20 Tonnen aus der 250-Tonnen-Pfanne in eine 50-Tonnen-Pfanne abgenommen. Der vorstehend genannte geschmolzene Stahl hatte die folgende chemische Zusammensetzung:

Der vorstehend genannte geschmolzene Stahl in einer Menge von 20 Tonnen wurde durch einen Drehausguß (rotary nozzle) in eine andere, mit 57,2 Gew.-% MgO, 38,4 Gew.-% CaO, 1,6 Gew.-% SiO₂ und 0,2 Gew.-% Al₂O₃ enthaltenden Magnesia- Dolomit-Steinen ausgekleidete 20-Tonnen-Pfanne abgegossen. Danach wurde die Pfanne in die VAD-Einrichtung (Vakuum- Lichtbogen-Entgasungseinrichtung) gebracht, in welcher der geschmolzene Stahl entphosphort wurde. Die Absorption von Stickstoff durch den geschmolzenen Stahl wurde durch Verwendung eines solchen geschmolzenen Stahls in noch nicht desoxidierter Form verhindert. Nach dem Entfernen von Schlacke wurden dann Stücke aus reinem Nickel und aus einer Nickellegierung in die Pfanne geladen, um dieselben unter den folgenden Bedingungen zu schmelzen, während der geschmolzene Stahl in der Pfanne auf eine Temperatur von mindestens 1600°C durch ein Dreiphasen-Elektroden-Beheizungsgerät unter vermindertem Druck erwärmt wird:
Vakuum-Unterdruck: von 26,6 KPa bis 80,0 KPa (200-600 Torr),
Durchflußrate des von unten eingeblasenen Argongases:
von 0,5-1,5 Nl/min · Tonne,
Zeitsteuerung des Hinzufügens von Flußmitteln:
unmittelbar vor dem Beginn des VAD-Frischens,
Zusammensetzung des Flußmittels:
gebrannter Kalk: 15 kg/Tonne,
Flußspat: 4 kg/Tonne.

Nach dem Schmelzen des Nickels wurde die so in der Pfanne erhaltene geschmolzene Fe-Ni-Legierung, die nunmehr auf eine Menge von ungefähr 30 Tonnen angewachsen war, unter folgenden Bedingungen weiter auf eine Temperatur von mindestens 1700°C, vorzugsweise auf mindestens 1750°C, erwärmt:
Vakuum-Unterdruck: von 26,6 KPa bis 53,2 KPa (200-400 Torr),
Durchflußrate des unten eingeblasenen Argon-Gases:
von 0,5-1,5 Nl/min · Tonne,
hinzugefügte Flußmittel: keine.

Eine Untersuchung des Kohlenstoff- und Nickelgehaltes in der geschmolzenen Fe-Ni-Legierung in diesem Abschnitt führte zum folgenden Resultat:

C (Gew.-%)

Ni (Gew.-%)

0,004

34,32

Das oben erwähnte Erwärmen der geschmolzenen Legierung nach dem Schmelzen des Nickels enthob von der Notwendigkeit des Erwärmens nach der Vollendung des Frischens mittels der VOD-Einrichtungen (Vakuum-Sauerstoff-Entkohlungseinrichtungen) im nächsten Schritt.

Danach wurde die Pfanne in die VOD-Einrichtungen verbracht, wo die geschmolzene Fe-Ni-Legierung entkohlt wurde. Diese Entkohlung der geschmolzenen Legierung umfaßt eine durch Einblasen von Sauerstoff durch eine Aufblas-Lanze (top-blowing lance) bewirkte Entkohlung (im folgenden als "Sauerstoff- Einspeisungs-Entkohlung durch die Aufblas-Lanze" bezeichnet) und eine Vakuum-Entkohlung unter vermindertem Druck.

Zuerst wurde die Sauerstoff-Einspeisungs-Entkohlung durch die Aufblas-Lanze unter den folgenden Bedingungen ausgeführt:
Vakuum-Unterdruck: 13,3 KPa (100 Torr) oder darunter,
Durchflußrate des von unten eingeblasenen Argon-Gases:
von 1,0-2,0 Nl/min · Tonne,
Durchflußrate des aufgeblasenen Sauerstoff-Gases:
von 8-20 Nm³/min · Tonne,
Sauerstoff-Einspeisung: von 2-5 Nm³/Tonne,
Entfernung zwischen Lanze und Oberfläche der geschmolzenen Legierung: von 700-900 mm,
hinzugefügte Flußmittel: keine.

Die resultierende, mit Sauerstoff angereicherte geschmolzene Fe-Ni-Legierung wurde unter vermindertem Druck entkohlt, bis der Kohlenstoffgehalt darin auf 0,005 Gew.-% oder weniger durch Beschleunigen der Kohlenstoff-Sauerstoff-Reaktion während des Rührens der geschmolzenen Legierung durch das unten eingeblasene Argon-Gas vermindert war. Gegen Ende der vorstehend genannten Sauerstoff-Einspeisungs-Entkohlung durch die Aufblas-Lanze wurde die Pfanne wieder in die VOD-Einrichtung verbracht, und Nickel wurde zu der geschmolzenen Legierung hinzugefügt, um den Nickelgehalt in der geschmolzenen Legierung fein einzuregulieren, und die Temperatur der geschmolzenen Legierung wurde auf ungefähr 1750°C einreguliert. In diesem Abschnitt hatte die geschmolzene Legierung den folgenden Gehalt an Nickel, Kohlenstoff und Stickstoff:

Danach wurde die Vakuum-Entkohlung unter dem reduzierten Druck unter den folgenden Bedingungen ausgeführt:
Vakuum-Unterdruck: 133 Pa (1 Torr) oder darunter,
Durchflußrate des unten eingeblasenen Argon-Gases:
von 1,5-2,5 Nl/min · Tonne,
hinzugefügte Flußmittel: keine,
Temperatur der geschmolzenen Legierung beim Beginn der Vakuum-Entkohlung: 1745°C.

Im Ergebnis war es möglich, die geschmolzene Fe-Ni-Legierung zu entkohlen, bis der Kohlenstoffgehalt darin auf 0,0009 Gew.-% oder darunter abgenommen hatte.

Dann wurde die geschmolzene Fe-Ni-Legierung unter den folgenden Bedingungen durch Reaktion zwischen der geschmolzenen Legierung und der Schlacke desoxidiert, indem ein Desoxidierungsmittel, wie etwa Aluminium, und ein Flußmittel zu der geschmolzenen Legierung ebenfalls in den VOD-Einrichtungen und unter starkem Rühren der geschmolzenen Legierung durch das unten eingeblasene Argon-Gas hinzugefügt wurden (im folgenden als "erfindungsgemäße Desoxidierungs-Methode" bezeichnet):
Vakuum-Unterdruck: 133 Pa (1 Torr) oder darunter,
Durchflußrate des unten eingeblasenen Argon-Gases:
von 0,5-2,5 Nl/min · Tonne,
Hinzufügung von Flußmittel und Desoxidierungsmittel (doppelt):
Erste Hinzufügung:
Zusammensetzung des Flußmittels:
Gebrannter Kalk: 30 kg/Tonne
Flußspat: 5 kg/Tonne
Zusammensetzung des Desoxidationsmittels:
Aluminium: 10 kg/Tonne
Ferrosilizium: 2 kg/Tonne
Zeitpunkt der Hinzufügung: unmittelbar vor dem Beginn des Desoxidations-Frischens.
Zweite Hinzufügung:
Zusammensetzung der Zusätze: Feineinstellungs-Agentien für die chemische Zusammensetzung der geschmolzenen Legierung,
Zeitpunkt der Hinzufügung: zur Mitte des Desoxidations- Frischens.

Der Gehalt an Silizium und löslichem Aluminium in der geschmolzenen Fe-Ni-Legierung vor der Desoxidation der geschmolzenen Legierung durch die Schlacke war wie folgt:

Si (Gew.-%)

lösl. Al (Gew.-%)

bis zu 0,4

von 0,002 bis 0,030

Die oben erwähnte CaO-Al₂O₃-MgO-Schlacke, die zur Reaktion mit der geschmolzenen Legierung gebracht wurde, wies die folgenden Einzelheiten auf:

(a) Chemische Zusammensetzung:

(b) Verhältnis von CaO/(CaO+Al₂O₃): 0,72.

(c) Gesamtgehalt an Oxiden von Metallen einer Sauerstoffaffinität unter derjenigen von Silizium (d. h. T.Fe+ MnO+Cr₂O₃): 1,4 Gew.-%.

Das Ergebnis des vorstehend genannten Desoxidations-Frischens der geschmolzenen Fe-Ni-Legierung in den VOD-Einrichtungen war wie folgt:
Siliziumgehalt in der geschmolzenen Legierung: von 0,1 bis 0,3 Gew.-%,
geschätzte Aktivität des SiO₂ (a_SiO₂): von 0,001-0,005,
Gehalt an löslichem Aluminium in der geschmolzenen Legierung: von 0,005-0,030 Gew.-%,
geschätzte Aktivität des Al₂O₃ (a_Al₂O₃): von 0,1-0,3,
geschätzte Konzentration von ins Gleichgewicht gebrachtem Sauerstoff: 1 ppm,
und
beobachteter T.Sauerstoff-Gehalt in der geschmolzenen Legierung: von 10-15 ppm.

Da die oben erwähnte Desoxidation der geschmolzenen Fe-Ni-Legierung durch die Reaktion zwischen der geschmolzenen Legierung und der Schlacke unter hohem Vakuum (high degree of vacuum) ausgeführt wurde, während die geschmolzene Legierung intensiv geschürt wurde, konnte darüber hinaus die Absorption von Stickstoff durch die geschmolzene Legierung verhindert werden.

Die oben genannte Desoxidation der geschmolzenen Fe-Ni-Legierung mittels der Schlacke wurde ohne Anwendung einer Lichtbogen- Beheizung ausgeführt, um so die Aufnahme von Kohlenstoff zu verhindern.

In diesem Abschnitt hatte die geschmolzene Fe-Ni-Legierung die folgende chemische Zusammensetzung:

Danach, nach der Beendigung der Behandlung in den VAD- und VOD-Einrichtungen, wurde die geschmolzene Fe-Ni-Legierung nach dem steigend gießenden Verfahren unter Benutzung einer 7-Tonnen- oder 5-Tonnen-Massekopfkokille unter den folgenden Bedingungen in einen Rohblock gegossen:
(1) Temperatur des Gieß-Ausflusses: von 1490-1525°C
(2) Gießgeschwindigkeit: von 150-190 mm/min
(3) Verschlußbedingung: Der Raum zwischen dem Pfannenausguß und der Gießröhre war durch eine Abdeckung umgeben und Argon-Gas wurde mit einer Rate von 130 Nm³/h eingespeist.

Da der Gießfluß vollständig mit Argon-Gas gegenüber der Umgebungsluft abgedichtet war, wurde die Sauerstoffkonzentration innerhalb der Abdeckung nach dem Ablauf von 2 min vom Beginn des Gießens an auf 0,1% gehalten. Im Ergebnis konnte folgerichtig die Reoxidation der geschmolzenen Legierung oder die Absorption von Stickstoff durch die geschmolzene Legierung durch das Einfangen von Luft verhindert werden.

Die geschmolzene Legierung, von der aus dem vorstehend erwähnten Gießfluß eine Probe entnommen wurde, hatte die folgende chemische Zusammensetzung:

Zum Zweck der Untersuchung der Sauberkeit des so bereiteten Legierungs-Rohblockes wurden die nichtmetallischen Einschlüsse in dem Festkörper an einer Gießrinne des steigend gegossenen Rohblockes durch ein Rasterelektronenmikroskop (REM) analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle II und Fig. 3 dargestellt.

Tabelle II

(Chemische Zusammensetzung nichtmetallischer Einschlüsse)

Der Festkörper an der Gießrinne des steigend gegossenen Rohblockes wies den folgenden Gehalt an löslichem Aluminium, Stickstoff und Sauerstoff auf:

Wie aus Tabelle II und Fig. 3 klar hervorgeht, zeigte die Zusammensetzung der nichtmetallischen Einschlüsse in den Untersuchungsproben Nr. 1 bis 5 von dem festen Körper an der Gießrinne des erfindungsgemäßen aus der Fe-Ni- Legierung bestehenden Rohblockes Werte innerhalb eines Bereiches eines Schmelzpunkts von mindestens 1600°C, wobei der Bereich durch die Liquidus-Kurve bei 1600°C in dem ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm, wie es in Fig. 3 gezeigt wird, in allen Fällen bestimmt ist.

Dann wurde der so bereitete Rohblock bei einem Reduktionsgrad von mindestens 70% und bei einer Temperatur innerhalb eines Bereiches von 1150-1250°C vorgewalzt und dann aufeinanderfolgenden Vorgängen unterworfen, darunter einer Konditionierung der Brammenoberfläche, einem Warmwalz-Vorgang, einem Entzunderungs-Vorgang, einem Kaltwalz-Vorgang, einem Temperungsvorgang, einem Kaltwalz-Vorgang und einer Wärmebehandlung zum Abbau von Eigenspannungen (stress relief heat treatment), um Proben Nr. 1 und 2 des aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlbleches einer Dicke von 0,15 mm (im folgenden als "erfindungsgemäße Proben" bezeichnet) zu bereiten.

Die erfindungsgemäßen Proben Nr. 1 und 2 wiesen den folgenden Gehalt an Mangan, Silizium, Schwefel, Stickstoff und Sauerstoff auf:

Darüberhinaus wurde die Verteilung von Mangan, Silizium, Schwefel, Stickstoff und Sauerstoff an dem oberen und unteren Ende der jeweiligen erfindungsgemäßen Proben Nr. 1 und 2 untersucht. Das Ergebnis war wie folgt:

Das gezeigte Resultat offenbart, daß Mangan, Silizium, Schwefel, Stickstoff und Sauerstoff in den erfindungsgemäßen Proben Nr. 1 und 2 in einem praxisorientierten Sinne sehr gleichmäßig verteilt sind.

Die erfindungsgemäßen Proben Nr. 1 und 2 hatten die folgende chemische Zusammensetzung:

Dann wurden zu Vergleichszwecken Proben Nr. 3 und 4 des aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlbleches mit einer Dicke von 0,15 mm außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, wie in Tabelle III-1 gezeigt, durch denselben Prozeß wie in der vorstehend beschriebenen vorliegenden Erfindung bereitet (im folgenden als "Vergleichsproben" bezeichnet), außer daß das Desoxidations-Frischen unter Gebrauch von Silizium und Mangan ohne Verwendung der Schlacke, unter vermindertem Druck ausgeführt wurde (im folgenden als "Vergleichs-Desoxidationsmethode Nr. 1" bezeichnet).

Gemäß der Vergleichs-Desoxidationsmethode Nr. 1 wiesen die nichtmetallischen Einschlüsse bei der Desoxidations-Veredelung Oxide auf, die im wesentlichen aus Al₂O₃, MnO und SiO₂ bestanden und eine Zusammensetzung innerhalb des Bereiches des Spessartius - wie in Fig. 1 gezeigt - und einen niedrigen Schmelzpunkt aufwiesen, und die eine hohe Verformbarkeit beim Warmwalzen zeigten.

Das Ergebnis des obengenannten Desoxidations-Frischens mit der Vergleichs-Desoxidationsmethode Nr. 1 war wie folgt:
Siliziumgehalt in der geschmolzenen Legierung: von 0,1-0,3 Gew.-%,
geschätzte Aktivität des SiO₂ (a_SiO₂): von 0,1-0,2,
Gehalt an löslichem Aluminium in der geschmolzenen Legierung: von 0,0004-0,0020 Gew.-%,
geschätzte Aktivität des Al₂O₃ (a_Al₂O₃): von 0,15-0,25,
geschätzte Konzentration von ins Gleichgewicht gebrachtem Sauerstoff: von 10-15 ppm
und
beobachteter T.Sauerstoffgehalt in der geschmolzenen Legierung: von 25-35 ppm.

Für Vergleichszwecke wurden darüberhinaus andere Proben Nr. 5 und 6 des aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlbleches außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung mit einer Dicke von 0,15 mm durch denselben Prozeß wie in der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung bereitet (im folgenden als "Vergleichsproben" bezeichnet), außer daß das Desoxidations-Frischen unter Verwendung von Aluminium unter einem reduzierten Druck durchgeführt wurde, ohne die Schlacke zu verwenden (im folgenden als "Vergleichs- Desoxidationsmethode Nr. 2" bezeichnet).

Bei der Vergleichs-Desoxidationsmethode Nr. 2 enthielten die nichtmetallischen Einschlüsse beim Desoxidations- Frischen Oxide, die wesentlich aus Al₂O₃ bestanden und die einen hohen Schmelzpunkt aufwiesen und die eine geringe Umformbarkeit beim Warmwalzen zeigten.

Das Ergebnis des obengenannten Desoxidations-Frischens in dem Vergleichs-Desoxidationsverfahren Nr. 2 war wie folgt:
Siliziumgehalt in der geschmolzenen Legierung: von 0,1-0,3 Gew.-%,
geschätzte Aktivität des SiO₂ (a_SiO₂): von 0,1-0,2,
Gehalt an löslichem Aluminium in der geschmolzenen Legierung: von 0,005-0,030 Gew.-%,
geschätzte Aktivität des Al₂O₃ (a_Al₂O₃): 1
geschätzte Konzentration an ins Gleichgewicht gebrachtem Sauerstoff: 3 ppm
und
beobachteter T.Sauerstoffgehalt in der geschmolzenen Legierung: von 15-20 ppm.

Tabelle III-1

Wie aus Tabelle III-1 klar ersichtlich ist, war der Probengehalt an T.Sauerstoff in den erfindungsgemäßen Proben Nr. 1 und 2 am niedrigsten, gefolgt von den Vergleichsproben Nr. 5 und 6 und am höchsten in den Vergleichsproben Nr. 3 und 4.

Dies bedeutet, wie es aus Fig. 6 klar ersichtlich ist, daß in dem erfindungsgemäßen Desoxidations-Verfahren die Konzentration von ins Gleichgewicht gebrachtem Sauerstoff abnimmt und daß die Entfernung von suspendierten Einschlüssen durch die Absorption durch die Schlacke den Gehalt an T.Sauerstoff vermindert, verglichen mit den Vergleichs-Desoxidationsverfahren Nr. 1 und 2.

Dann wurde in jeder der so bereiteten erfindungsgemäßen Proben Nr. 1 und 2 und in den Vergleichsproben Nr. 3 und 6 jeweils eine Fläche von 60 mm² in einer Schnittfläche der Probendicke durch ein 800fach vergrößerndes Mikroskop beobachtet, um die Breite und die Länge der in dieser Fläche vorhandenen nichtmetallischen Einschlüsse zu messen. Bei dieser Beobachtung wurden die nichtmetallischen Einschlüsse wie folgt gemäß der Gestalt und Größe klassifiziert, und die Anzahl der vorhandenen nichtmetallischen Einschlüsse pro mm² wurde gezählt:

(a) Nichtmetallische Einschlüsse mit einem Verhältnis von Länge/Breite von bis zu 3 (im folgenden als "sphärische nichtmetallische Einschlüsse" bezeichnet) und
(b) nichtmetallische Einschlüsse mit einem Verhältnis von Länge/Breite von über 3 (im folgenden als "langgestreckte nichtmetallische Einschlüsse" bezeichnet).

Das Ergebnis dieser Beobachtung wird in Tabelle III-2 gezeigt.

Tabelle III-2

Wie in Tabelle III-2 gezeigt wird, betrug die Anzahl der nichtmetallischen Einschlüsse in der erfindungsgemäßen Probe der Nr. 1 wie folgt:
Anzahl der sphärischen nichtmetallischen Einschlüsse:
Breite unter 3 µm: 8
Breite von 3 bis unter 6 µm: 1
Anzahl der langgestreckten bzw. linearen nichtmetallischen Einschlüsse:
Breite unter 3 µm: 1
Breite von 3 µm oder mehr: keine.

Dies offenbart, daß die nichtmetallischen Einschlüsse in der erfindungsgemäßen Probe Nr. 1 größtenteils sphärisch mit einer Breite von bis zu 3 µm sind, und somit hatten die nichtmetallischen Einschlüsse eine sehr kleine Teilchengröße. Dies war ebenso bei der erfindungsgemäßen Probe Nr. 2 der Fall.

Auf der anderen Seite war die Anzahl der nichtmetallischen Einschlüsse in der Vergleichsprobe Nr. 3 wie folgt:
Anzahl der sphärischen nichtmetallischen Einschlüsse:
Breite unter 3 µm: 8
Breite von 3 bis unter 6 µm: 1
Anzahl der langgestreckten bzw. linearen nichtmetallischen Einschlüsse:
Breite unter 3 µm: 20
Breite von 3 µm oder darüber: 8.

Dies offenbart, daß es in der Vergleichsprobe Nr. 3 zahlreiche langgestreckte bzw. lineare nichtmetallische Einschlüsse gab, und somit, daß die nichtmetallischen Einschlüsse eine große Teilchengröße aufwiesen. Dies war ebenso bei der Vergleichsprobe Nr. 4 der Fall.

Die Anzahl der nichtmetallischen Einschlüsse in der Vergleichsprobe Nr. 6 war wie folgt:
Anzahl der sphärischen nichtmetallischen Einschlüsse:
Breite unter 3 µm: 11
Breite von 3 bis unter 6 µm: 6
Breite von 6 bis unter 14 µm: 1
Anzahl der langgestreckten bzw. linearen nichtmetallischen Einschlüsse:
Breite unter 3 µm: 1
Breite von 3 µm oder darüber: keine.

Genauer gesagt, in der Vergleichsprobe Nr. 6 gab es mehr sphärische nichtmetallische Einschlüsse als in den erfindungsgemäßen Proben mit den Nr. 1 und 2. Dies war ebenso bei der Vergleichsprobe Nr. 5 der Fall.

Alle Vergleichsproben Nr. 3 bis 6 hatten zahlreiche nichtmetallische Einschlüsse und/oder hatten nichtmetallische Einschlüsse mit einer großen Teilchengröße, die somit die Lochätzfähigkeit des aus der Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlbleches beeinträchtigten. In den erfindungsgemäßen Proben Nr. 1 und 2 waren die nichtmetallischen Einschlüsse im Gegensatz dazu seltener, und ihre Teilchengröße war kleiner, somit resultierend in einer hervorragenden Lochätzfähigkeit des aus einer Fe-Ni-Legierung bestehenden kaltgewalzten Stahlbleches.

Dann wurde eine Lochätzung eines Durchmessers von 135-280 µm tatsächlich an den obengenannten erfindungsgemäßen Proben Nr. 1 und 2 und an den Vergleichsproben Nr. 3 bis 6 ausgeführt, und das Ergebnis wurde analysiert.

Als ein Ergebnis der mikroskopischen Beobachtung der der Lochätzung unterworfenen Proben konnten Lochätz-Fehler bzw. -Defekte in vier Typen (A), (B), (C) und (D) wie in Fig. 8 dargestellt, klassifiziert werden. Das Ergebnis ist ebenso in Tabelle III-2 dargestellt.

Die erfindungsgemäße Probe Nr. 1 ergab ein Verhältnis der Beanstandungsvorfälle bzw. eine Ausschußrate beim Ätzlochen von Null. Es war klar, daß die erfindungsgemäße Probe Nr. 1 aufgrund der kleinen Anzahl nichtmetallischer Einschlüsse und ihrer kleinen Teilchengröße - wie oben beschrieben - eine hervorragende Ätzlochfähigkeit aufwies. In der erfindungsgemäßen Probe Nr. 2 war, obwohl Fehler bzw. Defekte der Typen (C) und (D) auftraten, die Ausschußrate beim Ätzlochen sehr klein, und es war deutlich, daß diese Probe eine hervorragende Lochätzfähigkeit aufwies.

Andererseits war in der Vergleichsprobe Nr. 3 das Verhältnis der Beanstandungsvorfälle beim Lochätzen wie folgt:
Verhältnis der Beanstandungsvorfälle des Typs (A): 0,04%
Verhältnis der Beanstandungsvorfälle des Typs (B): 0,03%
Verhältnis der Beanstandungsvorfälle des Typs (C): 2,35% und
Verhältnis der Beanstandungsvorfälle des Typs (D): 2,54%.

Wie aus der obenstehenden Beschreibung evident ist, zeigte die Vergleichsprobe Nr. 3 ein hohes Verhältnis der Beanstandungsvorfälle beim Lochätzen. Es war somit klar, daß infolge der großen Anzahl langgestreckter bzw. linearer nichtmetallischer Einschlüsse - wie oben beschrieben - die Vergleichsprobe Nr. 3 eine schlechte Lochätzfähigkeit aufwies. Dies war ebenfalls bei der Vergleichsprobe Nr. 4 der Fall.

Darüber hinaus war bei der Vergleichsprobe Nr. 6 das Verhältnis der Beanstandungsvorfälle beim Lochätzen wie folgt:
Verhältnis der Beanstandungsvorfälle des Typs (A): 0,15%
Verhältnis der Beanstandungsvorfälle des Typs (B): 0,05%
Verhältnis der Beanstandungsvorfälle des Typs (C): 0,82% und
Verhältnis der Beanstandungsvorfälle des Typs (D): 0,01%.

Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, war das Verhältnis der Beanstandungsvorfälle beim Lochätzen bei der Vergleichsprobe Nr. 6 hoch im Vergleich zu den erfindungsgemäßen Proben Nr. 1 und 2. Es war deutlich, daß infolge der großen Anzahl sphärischer nichtmetallischer Einschlüsse - wie oben beschrieben - die Vergleichsprobe Nr. 6 eine schlechte Lochätzfähigkeit aufwies. Dies war ebenso bei der Vergleichsprobe Nr. 5 der Fall.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie vorstehend im Detail beschrieben ist, ist es möglich, ein aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes kaltgewalztes Stahlblech hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit vorzusehen, das als Material für eine Lochmaske eines hochauflösenden Fernsehgerätes verwendbar ist, ohne einen durch das Lochätzen entstandenen Defekt zu haben, und das einen kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, und ein Verfahren zu dessen Herstellung, somit industriell nutzbare Wirkungen verschaffend.

Claims

1. Aus einer Fe-Ni-Legierung bestehendes kaltgewalztes Stahlblech hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit, im wesentlichen bestehend aus Nickel: von 30 bis 45 Gew.-%,
Mangan: von 0,1 bis 1,0 Gew.-%,
Aluminium: von 0,003 bis 0,030 Gew.-%
und
zum Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen, wobei die jeweiligen Gehalte an Silizium, Chrom, Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Sauerstoff und nicht-metallischen Einschlüssen in Form der erschmelzungsbedingten Verunreinigungen folgende sind:
bis zu 0,4 Gew.-% Silizium,
bis zu 0,1 Gew.-% Chrom,
bis zu 0,005 Gew.-% Kohlenstoff,
bis zu 0,005 Gew.-% Stickstoff,
bis zu 0,005 Gew.-% Schwefel,
bis zu 0,010 Gew.-% Phosphor,
bis zu 0,002 Gew.-% Sauerstoff
und
bis zu 0,002 Gew.-% - ausgedrückt als Sauerstoff - an nicht-metallischen Einschlüssen;und wobei die nicht-metallischen Einschlüsse eine Zusammensetzung einer Teilchengröße bis zu 6 µm in einem Bereich eines Schmelzpunkts von mindestens 1600°C, der durch die Liquidus-Kurve bei 1600°C in dem ternären CaO-Al₂O₃-MgO-Phasendiagramm festgelegt ist, und mit CaO, Al₂O₃ und/oder MgO aufweisen.

2. Verfahren zur Herstellung eines aus einer Fe-Ni-Legierung kaltgewalzten Stahlblechs hervorragender Sauberkeit und Lochätzfähigkeit durch
Bereitstellen einer einer Entphosphorung und Entkohlung unterworfenen erschmolzenen Fe-Ni-Legierung mit Nickel in einer Menge im Bereich von 30 bis 45 Gew.-%;
Zugabe von Aluminium zu der derart bereitgestellten erschmolzenen Fe-Ni-Legierung in einer Pfanne aus einem MgO-CaO-Feuerfestmaterial mit CaO in einer Menge im Bereich von 20 bis 40 Gew.-%;
Reagierenlassen der mit dem Aluminium versetzten erschmolzenen Fe-Ni-Legierung in der Pfanne mit einer CaO-Al₂O₃-MgO-Schlacke mit: CaO und Al₂O₃: mindestens 57 Gew.-%, wobei das Verhältnis CaO/(CaO+Al₂O₃) mindestens 0,45 beträgt;
MgO: bis zu 25 Gew.-%;
SiO₂: bis zu 15 Gew.-%
und
Oxiden von Metallen einer Sauerstoffaffinität unter derjenigen von Silizium: insgesamt bis zu 3 Gew.-%,zur Desoxidation der erschmolzenen Fe-Ni-Legierung;
Gießen der desoxidierten erschmolzenen Fe-Ni-Legierung zu einem Block und
Vorwalzen, Warmwalzen und Kaltwalzen des Blocks zur Herstellung eines aus der Fe-Ni-Legierung kaltgewalzten Blechs mit nicht-metallischen Einschlüssen einer Teilchengröße bis zu 6 µm in einer Gesamtmenge - ausgedrückt als in Sauerstoff - von bis zu 0,002 Gew.-%.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge an den Metalloxiden in der Schlacke bis zu 1,5 Gew.-% beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bereitstellung der erschmolzenen Fe-Ni-Legierung erschmolzener Stahl in einem Konverter gefeint und der erschmolzene Stahl in der unter einen Unterdruck von bis zu 79,99 kPa (600 Torr) gesetzten Pfanne einer Entphosphorungsbehandlung unterzogen, mit erschmolzenem Nickel versetzt und einer Entkohlungsbehandlung unterworfen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Desoxidation der erschmolzenen Fe-Ni-Legierung in der unter einen Unterdruck von bis zu 133,3 Pa (1 Torr) gesetzten Pfanne durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Block mit einem Reduktionsgrad von mindestens 70% und bei einer Temperatur im Bereich von 1150 bis 1250°C vorgewalzt wird.