DE4143012A1

DE4143012A1 - Stahl fuer kaltwalzen

Info

Publication number: DE4143012A1
Application number: DE19914143012
Authority: DE
Inventors: Karl Steinhoff; Edmund Dr Ing Haberling; Wilfried Hueckelhoven
Original assignee: Steinhoff & Co oHG GmbH; Thyssen Edelstahlwerke AG
Current assignee: EDELSTAHL WITTEN-KREFELD GMBH, 58452 WITTEN, DE; STEINHOFF GMBH & CIE. OHG, 4220 DINSLAKEN, DE
Priority date: 1991-12-24
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 1993-07-01
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: ES2054582B1; FR2685348B1; FR2685348A1; DE4143012C2; GB2262745A; GB2262745B; GB9226777D0; ES2054582A1; BE1006545A3

Description

Die Erfindung betrifft einen Stahl für Kaltwalzen.

Für Kaltwalzen sind Stähle mit den aus Tabelle 1 ersichtlichen Zusammensetzungen handelsüblich.

Tabelle 1

Bekannt sind aus der DE-PS 30 06 512 tiefeinhärtende verschleißbeständige Kaltwalzen aus einem Stahl, der 0,7 bis 0,9% C, 0,2 bis 2,0% Si, 0,2 bis 1,0% Mn, 2,5 bis 3,5% Cr, 0,5 bis 2,0% Mo, 0,7 bis 1,5% Ni und 0,1 bis 0,8 V enthält. Dabei wird die Bruchsicherheit der Walzen durch ein mildes Abkühlmittel, wie Öl, nach dem Austenitisieren gewährleistet. Das hat zur Folge, daß diese Stähle zur Erreichung einer ausreichenden Einhärtetiefe mit bis zu 1,5% Ni legiert werden müssen. Der Verschleißwiderstand wird durch Zusatz von bis 0,8% V erzielt. Vanadium bildet in legierten Stählen keine reinen Vanadiumcarbide vom Typ VC, sondern Misch(MC-)Carbide, in denen auch andere Legierungselemente, wie Chrom und Molybdän, gelöst sind.

MC-Carbide sind aber wenig stabil. Sie werden beim Härten der Walzen teilweise gelöst und setzen dadurch in ihrer Umgebung hohe Kohlenstoffgehalte in der Grundmasse frei. Das führt zu einer unerwünschten lokalen Stabilisierung von Restaustenit. Hierdurch wird einerseits die Gefahr von Brüchen und Spannungsrissen erhöht und andererseits der Verschleißwiderstand verringert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde den Verschleißwiderstand von Kaltwalzenstählen zu erhöhen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Stahl mit (in Massen %)
0,6 bis 1,0% C
0,1 bis 1,5% Si
0,1 bis 1,5% Mn
1,8 bis 3,5% Cr
0,1 bis 1,0% Mo
0,1 bis 1,0% Ni
0,05 bis 1,0% Nb
Rest Eisen mit erschmelzungsbedingten Verunreinigungen zur Herstellung von Kaltwalzen vorgeschlagen. Bevorzugte Zusammensetzungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Der erfindungsgemäße Stahl hat eine härtbare Grundmasse, in die nahezu unlösliche, stabile Niobcarbide (NbC) eingelagert sind. Die aus diesem Stahl hergestellten Kaltwalzen, bevorzugt mit Ballendurchmessern bis 900 mm und Ballenbreiten bis zu 3000 mm, werden bei Temperaturen von 800 bis 1000°C lösungsgeglüht und schroff abgeschreckt. Hierdurch können Einhärtetiefen von mindestens 30 mm, bezogen eine Härte von 60 HRC und einen Walzendurchmesser von 600 mm, erzielt werden.

Die in der Grundmasse eingelagerten Niobcarbide werden bei der Austenitisierung nicht beeinflußt und verändern dadurch weder die Härtbarkeit der Walzen, noch erhöhen sie durch Abgabe von Kohlenstoff den Anteil an Restaustenit. Dadurch wird die Gefahr von Spannungsrissen und Ausschalungen, die zu schweren Unfällen und Schäden führen können, verringert. Dagegen bleibt der Verschleißwiderstand, den die in der Matrix eingelagerten Niobcarbide mit einer Härte von ca. 3000 HV hervorrufen, voll erhalten.

Die Oberflächenhärte und die Einhärtetiefe bei Kaltwalzen einerseits aus einem erfindungsgemäßen Stahl und einem bekannten Stahl andererseits, deren Analysen in der folgenden Tabelle 2 enthalten sind, zeigt Fig. 1.

Tabelle 2

Bei gleicher Oberflächenhärte von 800 HV30 fällt die Härte bei einer Kaltwalze aus dem erfindungsgemäßen Stahl erst bei einer Tiefe von 30 mm gegenüber 20 mm bei dem bekannten Vergleichsstahl auf 700 HV30.

Die durchschnittliche Leistungssteigerung, die mit den Walzen aus dem erfindungsgemäßen Stahl aufgrund des verminderten Abriebs beim Walzen von Bändern aus Stahl erzielt wurde, liegt bei ca. 20%. Zusätzliche Vorteile ergeben sich daraus, daß die längeren Standzeiten der Walzen und deren erhöhte Ausschalungs- und Bruchsicherheit, die mit dem Walzenwechsel verbundenen Stillstandzeiten der Walzenstraßen verringern.

Durch Zusatz von Wolfram bis 2% kann die Härte und der Verschleißwiderstand der Walzen noch gesteigert werden.

Ferner können durch Zusatz von bis zu 0,050% B die Härte, die Einhärtetiefe und die Feinkörnigkeit verbessert werden.

Claims

1. Stahl für Kaltwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus (in Massen %)
0,6 bis 1,0% C
0,1 bis 1,5% Si
0,1 bis 1,5% Mn
1,8 bis 3,5% Cr
0,1 bis 1,0% Mo
0,1 bis 1,0% Ni
0,05 bis 1,0% Nb
Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen besteht.

2. Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich bis 0,8% V enthält.

3. Stahl nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus (in Massen %)
0,70 bis 0,95% C
0,30 bis 1,5% Si
0,10 bis 1,0% Mn
2,0 bis 3,0% Cr
0,10 bis 0,7% Mo
0,10 bis 0,7% Ni
0,10 bis 0,5% V
0,10 bis 0,5% Nb
Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen besteht.

4. Stahl nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er bis 2,0% W enthält.

5. Stahl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich bis 0,050% B enthält.

6. Stahl nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er im Mittel aus (in Massen %)
0,85% C
1,0% Si
0,3% Mn
2,5% Cr
0,5% Mo
0,3% Ni
0,2% V
0,1% Nb
Rest Eisen und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen besteht.

7. Verwendung eines Stahls nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von Kaltwalzen mit Ballendurchmessern bis 900 mm und Ballenbreiten bis zu 3000 mm, die Kaltwalzen nach dem Lösungsglühen (Austenitisieren bei 800 bis 1000°C), gefolgt von schroffem Abschrecken, eine Einhärtetiefe von bis 30 mm, bezogen auf 60 HRC (700 HV30) bei Walzendurchmessern von 600 mm, erzielen.