DE4125493A1 - Verfahren zur herstellung von tiefziehstaehlen aus elektrostahl bzw. konverterstahl mit erhoehtem schrottanteil durch duennbrammengiesswalzen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von tiefziehstaehlen aus elektrostahl bzw. konverterstahl mit erhoehtem schrottanteil durch duennbrammengiesswalzen

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DE4125493A1 DE19914125493 DE4125493A DE4125493A1 DE 4125493 A1 DE4125493 A1 DE 4125493A1 DE 19914125493 DE19914125493 DE 19914125493 DE 4125493 A DE4125493 A DE 4125493A DE 4125493 A1 DE4125493 A1 DE 4125493A1
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Juergen Dr Bathelt
Gustav Dr Zouhar
Walter Laube
Marion Klauke
Ludwig Hering
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ArcelorMittal Eisenhuettenstadt GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tiefziehstählen aus E-Stahl bzw. Konverterstahl mit erhöhtem Schrottanteil durch Dünnbrammengießwalzen. Anwendungsgebiet sind metallurgische Betriebe, in denen die Herstellung von Tiefziehstählen, ausgehend von in einem Elektro-Schmelzofen bzw. Konverter erschmolzenem Rohstahl, in unmittelbarer Folge der Verfahrensstufen
- metallurgische Behandlung der Rohstahlschmelze,
- Erzeugung von Warmbreitband durch Dünnbrammengießwalzen und
- Verarbeitung des Warmbreitbandes zu Kaltband mit Tiefzieheigenschaften,
abläuft.
Verfahren und technische Lösungen zur Herstellung von Kaltband mit Tiefzieheigenschaften aus Konverterstahl auf Roheisenbasis sind bekannt.
Kennzeichnend für den gegenwärtigen Stand ist die Nutzung eines Technologiekonzeptes zur Warm- bzw. Kaltbanderzeugung, das jeweils von einer Stahlerzeugung auf stabilem Niveau in möglichst engen Analysegrenzen entsprechend des angestrebten Verwendungszweckes ausgeht.
Für weiche unlegierte Stähle zum Kaltumformen z. B. ist lt. den technischen Lieferbedingungen (DIN 1623 Teil 1) die für die Schmelzanalyse gültige chemische Zusammensetzung nach oberen Grenzwerten festgelegt.
Die Entwicklung hat dazu geführt, daß die Erzeugung von Warmbreitband und daraus Kaltband mit Tiefzieheigenschaften technologisch derartig aufeinander abgestimmt sind, daß eine konstante Produktqualität erzielt wird.
Diese stabile Produktqualität wird gegenwärtig bei der Herstellung von Kaltband mit Tiefzieheigenschaften aus E-Stahl bzw. Konverterstahl mit erhöhtem Schrottanteil durch Dünnbrammengießwalzen und anschließender Weiterverarbeitung des so erzeugten Warmbandes im Kaltwalzwerk nicht reproduzierbar erreicht. Das Kaltband weist oft eine zu hohe Streckgrenze und eine zu geringe Bruchdehnung auf.
Das basiert u. a. auch auf den beim Dünnbrammengießwalzen typischen, hohen Erstarrungs- und Abkühlgeschwindigkeiten in der Kokille, die zu merklichen Veränderungen im Gußgefüge, im Steigerungszustand, im Ausscheidungsverhalten und der Größe des Austenitkorns führen. Damit sind veränderte Randbedingungen für die nach der Warmumformung einsetzende, einmalige γ/α-Umwandlung und somit für die Rekristallisation des Gefüges gegeben.
Diese Nachteile des E-Stahls bzw. Konverterstahls mit erhöhtem Schrottanteil in Verbindung mit Dünnbrammengießwalzen beschränkt u. a. gegenwärtig seine Verwendung für Kaltband mit bestimmten Eigenschaftsparametern.
Ziel der Erfindung ist die Herstellung von Tiefziehstählen aus E-Stahl bzw. Konverterstahl mit erhöhtem Schrottanteil durch Dünnbrammengießwalzen und anschließender Weiterverarbeitung des so erzeugten Warmbandes im Kaltwalzwerk nach für Warmbreitband aus Konverterstahl auf Roheisenbasis üblichen Technologien.
Daraus ergibt sich eine Erweiterung des möglichen Produktionssortimentes an Kaltband aus E-Stahl bzw. Konverterstahl mit erhöhtem Schrottanteil, so daß sich die wirtschaftliche Attraktivität dieses Stahleinsatzes in Verbindung mit Dünnbrammengießwalzen durch Verzicht auf Roheisenerzeugung zugunsten des Schrotteinsatzes und für das Betreiben von Produktionsanlagen mit geringerer Kapazität deutlich erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Tiefziehstählen aus E-Stahl bzw. Konverterstahl mit erhöhtem Schrottanteil durch Dünnbrammgießwalzen zu entwickeln, welches durch die dadurch gegebene Erweiterung des möglichen Produktionssortimentes an Kaltband die wirtschaftliche Attraktivität dieses Verfahrens erhöht. Die anschließende Weiterverarbeitung des so erzeugten Warmbandes zu Kaltband mit Tiefzieheigenschaften soll dabei mit für Warmbreitband aus Konverterstahl auf Roheisenbasis üblichen Technologien erfolgen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Verfahren zur Herstellung von Tiefziehstählen aus E-Stahl bzw. Konverterstahl mit erhöhtem Schrottanteil durch Dünnbrammengießwalzen durchgeführt wird, welches nachfolgende Verfahrensstufen beinhaltet:
  • a) Erschmelzen des Rohstahls in einem Elektro-Schmelzofen bzw. Konverter unter Verwendung von Schrott,
  • b) metallurgische Behandlung der Rohstahlschmelze,
  • c) Erzeugung von Warmbreitband durch Dünnbrammengießwalzen,
  • d) Verarbeitung des Warmbreitbandes zu Kaltband mit Tiefzieheigenschaften,
wobei die Gestaltung der Verfahrensdurchführung in der Verfahrensstufe c) so erfolgt, daß die Eigenschaften des erzeugten Warmbandes durch eine der jeweiligen Analyse des E-Stahls bzw. Konverterstahls mit erhöhtem Schrottanteil angepaßten Walz- und Kühltechnologie derartig ausgebildet werden, daß dessen weitere Verarbeitung zu Kaltband mit Tiefzieheigenschaften nach den üblichen Technologien für Warmbreitband aus Konverterstahl auf Roheisenbasis erfolgen kann.
Zweckmäßigerweise wird dazu durch die zielgerichtete Verfahrensgestaltung des Warmbreitbandwalzens der Bereich der Streckgrenze des Warmbandes um mindestens 10% abgesenkt, als bei herkömmlichen Warmband aus Konverterstahl auf Roheisenbasis für die Erzeugung von Kaltband mit Tiefzieheigenschaften vorhanden ist.
Ein weiteres Charakteristikum der erfindungsgemäßen Verfahrensgestaltung ist, daß das Endgefüge des Warmbandes aus E-Stahl bzw. Konverterstahl mit erhöhtem Schrottanteil eine mittlere Ferritkorngröße von <10 µm aufweist.
Obwohl der im Vergleich zu Konverterstählen auf Roheisenbasis höhere Gehalt an Begleitelementen (Cu, Cr, Mo, Ni) die mechanischtechnologischen Eigenschaften des üblicherweise daraus erzeugten Warmbandes vergleichsweise nur geringfügig beeinflußt, wirken sich z. B. erhöhte Cu-Gehalte bei der Verarbeitung zu Kaltband deutlich qualitätsmindernd aus.
Ursache dieses Phänomens ist offensichtlich der Einfluß von Verfestigungsmechanismen beim Kaltwalzen auf der Grundlage von Mischkristallbildung, der durch die übliche Glühtechnologie nicht aufgehoben wird.
Deshalb bietet die erfindungsgemäße Verfahrensgestaltung durch Beibehaltung der üblichen Gesamttechnologie im Kaltwalzwerk eine kostangünstige Herstellungsmöglichkeit für Kaltband mit Tiefzieheigenschaften.
Die erfindungsgemäße Verfahrensgestaltung des Warmbreitbandwalzens zur Absenkung der Streckgrenze um mindestens 10% und Erzielung einer Ferritkorngröße von <10 µm wird durch angepaßte Technologien und ggf. verändertes Anlagenlayout erreicht.
Im Vergleich zur Erzeugung von herkömmlichem Warmband aus Konverterstahl auf Roheisenbasis wird dieser Effekt erreicht durch:
- Einflußnahme auf das Walzen, z. B. Erhöhung von Stichanzahl, Endwalztemperatur, Absenkung der Endwalzgeschwindigkeit oder Vergrößerung der Walzgerüstabstände,
- differenzierte Warmbandabkühlung durch angepaßte Schaltung der Wasserkühlzonen, einschließlich Nachverformungspause.
Mit dieser der jeweiligen chemischen Analyse des Stahls angepaßten Warmwalztechnologie wird dem streckgrenzenerhöhenden bzw. bruchdehnungsmindernden Einfluß von schädlichen Begleitelementen im Kaltbild sowie den veränderten Erstarrungsbedingungen in der Kokille entgegengewirkt. Dadurch wird bei konventioneller Verarbeitung eines derartigen Warmbreitbandes die übliche Produktqualität von Kaltband mit Tiefzieheigenschaften erreicht.
Nachfolgend wird die Anwendung der Erfindung bei der Umgestaltung der Verfahrensdurchführung zur Herstellung von Tiefziehstahl aus E-Stahl durch Dünnbrammengießwalzen beschrieben.
Beide Warmbänder wurden in 5 Stichen von 3.1 mm auf 1.2 mm im Reversierbetrieb kaltgewalzt und anschließend nach einer auf weichen Umformstahl ausgerichteten Glühtechnologie im Haubenglühofen behandelt.
Das aus dem Warmband nach Normaltechnologie erzeugte Kaltband verfügte nicht über die erforderlichen Tiefzieheigenschaften (zu geringe Bruchdehnung von nur 35.3%), während bei gleicher Verarbeitung des nach angepaßter Warmwalztechnologie hergestellten Warmbandes die Mindestgrenze der Bruchdehnung von 38% überschritten wurde bzw. die Streckgrenze unter 210 MPa lag.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von Tiefziehstählen aus E-Stahl bzw. Konverterstahl mit erhöhtem Schrottanteil durch Dünnbrammengießwalzen, welches nachfolgende Verfahrensstufen beinhaltet:
  • a) Erschmelzen des Rohstahles in einem Elektro-Schmelzofen bzw. Konverter unter Verwendung von Schrott,
  • b) metallurgische Behandlung der Rohstahlschmelze,
  • c) Erzeugung von Warmbreitband durch Dünnbrammengießwalzen,
  • d) Verarbeitung des Warmbreitbandes zu Kaltband mit Tiefzieheigenschaften,
gekennzeichnet dadurch, daß die Gestaltung der Verfahrensdurchführung in der Verfahrensstufe c) so erfolgt, daß die Eigenschaften des erzeugten Warmbandes durch eine der jeweiligen Analyse des E-Stahls bzw. Konverterstahls mit erhöhtem Schrottanteil angepaßten Walz- und Kühltechnologie derartig ausgebildet werden, daß dessen weitere Verarbeitung zu Kaltband mit Tiefzieheigenschaften nach den üblichen Technologien für Warmbreitband aus Konverterstahl auf Roheisenbasis erfolgen kann.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß durch die zielgerichtete Verfahrensgestaltung des Warmbreitbandwalzens der Bereich der Streckgrenze des Warmbandes um mindestens 10% niedriger liegt als bei herkömmlichem Warmband aus Konverterstahl auf Roheisenbasis für die Erzeugung von Kaltband mit Tiefzieheigenschaften.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Endgefüge des Warmbandes aus E-Stahl bzw. Konverterstahl mit erhöhtem Schrottanteil eine mittlere Ferritkorngröße von <10 µm aufweist.
DE19914125493 1991-08-01 1991-08-01 Verfahren zur herstellung von tiefziehstaehlen aus elektrostahl bzw. konverterstahl mit erhoehtem schrottanteil durch duennbrammengiesswalzen Withdrawn DE4125493A1 (de)

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US4885041A (en) * 1987-09-01 1989-12-05 Hoogovens, Groep B.V. Method for the manufacture of formable steel strip
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