DE60213784T2 - BELTS OF FERRITIC STAINLESS STEEL WITH EXCELLENT CONSERVATION OF THE MOLDING SHAPED BY MACHINING - Google Patents
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Description
Industrielles Gebiet der ErfindungIndustrial Field of the invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Blech aus ferritischem nichtrostendem Stahl, das zu einer Produktform durch Preßformen, Biegen, Walzenformen oder dergleichen aufgrund der guten Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit mit wenigen dimensionalen Fehlern, wie Rückfederung und Drehung nach der Bildung, geformt werden kann, und bezieht sich ebenso auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.The The present invention relates to a sheet of ferritic stainless steel resulting in a product form by compression molding, Bending, roll forming or the like due to the good shape retention or mold-freezability with few dimensional errors, such as rebound and rotation after formation, can be molded, and relates also to a process for its preparation.
Hintergrundbackground
Ein Blech aus nichtrostendem Stahl ist in vielen Bereichen verwendet worden, beispielsweise für Innen- oder Außenelemente von Gebäuden, Rahmenelemente von elektrischen Haushaltsgeräten und Küchenwaren, aufgrund seines ausgezeichneten äußeren Aussehens und seiner ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit. Der Ausdruck „ein Stahlblech" umfaßt einen Bandstahl in dieser Beschreibung.One Stainless steel sheet is used in many fields been, for example for Interior or exterior elements of buildings, Frame elements of household electrical appliances and kitchen ware, due to its excellent external appearance and its excellent corrosion resistance. The term "a steel sheet" includes one Strip steel in this description.
Ein Produkt, das aus einem Blech aus nichtrostendem Stahl gebildet wird, umfaßt oftmals dimensionale Fehler, die durch eine Rückverformung verursacht werden, da die elastische Spannung des Bleches aus nichtrostendem Stahl größer ist als die eines üblichen Stahlblechs. Wenn beispielsweise ein Stahlblech, das einfach zu einer Produktform gebogen wird, von einem Formungswerkzeug entnommen wird, wird ein Biegewinkel breiter als ein gestalteter Winkel aufgrund des Lösens der elastischen Spannung. Die Umformung wird als „Rückfedern" bezeichnet. Speziell in dem Fall, wo ein Produkt aus einem Stahlblech durch flaches Ziehen hergestellt wird, wird die elastische Spannung nicht vollständig gelöst, sondern verbleibt an einem Flansch oder einem gestanzten Boden, sogar nachdem das Produkt aus einem Formwerkzeug entnommen wurde. Die restliche Spannung verursacht Fehler, wie Verdrehung, und verringert signifikant den kommerziellen Wert des Produktes.One Product made from a sheet of stainless steel, comprises often dimensional errors caused by re-deformation because the elastic tension of the sheet of stainless steel is larger as that of a usual one Steel sheet. If, for example, a sheet steel that is easy to a product shape is bent, taken from a molding tool becomes, a bending angle becomes wider than a formed angle due of loosening the elastic tension. Forming is referred to as "springback." Specifically in the case where a product made from a sheet steel by flat drawing is, the elastic stress is not completely dissolved, but remains at one Flange or a stamped bottom, even after the product is out was removed from a mold. The remaining voltage causes Mistakes, such as twisting, and significantly reduces the commercial Value of the product.
Ein Blech aus relativ weichem austenitischen nichtrostenden Stahl wie SUS304 ist unter zahlreichen Arten von Stahlblechen verwendet worden, um das Austreten von Fehlern während der Herstellung zu inhibieren. Jedoch ist austenitischer nichtrostender Stahl teures Material aufgrund des hohen Ni-Gehalts.One Sheet metal made of relatively soft austenitic stainless steel SUS304 has been used under many types of steel sheets, to the leakage of errors during to inhibit the production. However, austenitic is stainless Steel expensive material due to the high Ni content.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die vorliegende Erfindung zielt auf die Bereitstellung eines Bleches aus ferritischem nichtrostendem Stahl, welches preisgünstigeres Material aufgrund der merklichen Verringerung des Ni-Gehalts ist, aber in der Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit verbessert ist, um so die dimensionalen Fehler, wie Rückfederung und Drehung nach der Formgebung, zu inhibieren.The The present invention aims to provide a sheet made of ferritic stainless steel, which is cheaper Material due to the significant reduction in Ni content, but in the form-retention or mold-freezability is improved so to speak the dimensional errors, such as springback and rotation after molding, to inhibit.
Die
vorliegende Erfindung schlägt
ein neues Blech aus ferritischem nichtrostenden Stahl vor, welches die
Legierungszusammensetzung aufweist, bestehend aus bis zu 0,10 Massenprozent
C, bis zu 1,0 Massenprozent Si, bis zu 1,0 Massenprozent Mn, bis
zu 0,050 Massenprozent P, bis zu 0,020 Massenprozent S, bis zu 2,0
Massenprozent Ni, 8,0 bis 22,0 Massenprozent Cr, bis zu 0,05 Massenprozent
N, gegebenenfalls einem oder mehreren von 0,01 bis 0,50 Massenprozent
Ti, 0,01 bis 0,50 Massenprozent Nb, 0,01 bis 0,30 Massenprozent
V, 0,01 bis 0,30 Massenprozent Zr und 0,0010 bis 0,0100 Massenprozent
B, und wobei der Rest Fe ist, mit der Maßgabe, daß ein durch die Formel (1)
definierter Wert Fm auf 0 oder weniger eingestellt ist. Das Blech
aus ferritischem nichtrostenden Stahl weist einen ebenen anisoptropen
Grad (rmax – rmin)
des Lankford-Werts (r) von ≤ 0,80
und einen anisoptropen Grad (σmax – σmin)
der 0,2%-Dehngrenze von ≤ 20
N/mm2 auf.
Das Blech aus nichtrostendem Stahl weist bevorzugt eine 0,2%-Dehngrenze von ≤ 350 N/mm2 entlang jeder von einer Walzrichtung (Richtung L), Richtungen (Richtung D), welche die Richtung L mit einem Winkel von 45 Grad kreuzen, und einer Querrichtung (Richtung T), welche die Richtung L mit einem rechten Winkel kreuzt, auf.The stainless steel sheet preferably has a 0.2% proof stress of ≦ 350 N / mm 2 along each of a rolling direction (L direction), directions (D direction) crossing the L direction at an angle of 45 degrees, and a transverse direction (direction T) crossing the direction L at a right angle.
Das Blech aus nichtrostendem Stahl wird durch Heißwalzen eines ferritischen nichtrostenden Stahls mit der spezifizierten Zusammensetzung und dann Haubenglühen des heißgewalzten Stahlblechs für 1 bis 24 Stunden bei 700 bis 880 °C hergestellt.The Stainless steel sheet is made by hot rolling a ferritic stainless steel with the specified composition and then hood annealing of the hot rolled Steel sheet for 1 to 24 hours at 700 to 880 ° C produced.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of drawings
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindungpreferred embodiments the invention
Eigenschaften von ferritischen nichtrostenden Stählen hängen im wesentlichen von der chemischen Zusammensetzung und den Herstellungsbedingungen ab. Die Erfinder erforschten und untersuchten die Wirkungen der chemischen Zusammensetzung und der Herstellungsbedingungen auf die Eigenschaften, und entdeckten, daß die Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit (mit anderen Worten, die Unterdrückung der Verformung, die aus der Rückfederung nach der Formgebung resultiert) durch die Kombination einer spezifizieren Legierungszusammensetzung mit den Herstellungsbedingungen verbessert wird.properties of ferritic stainless steels depend essentially on the chemical composition and production conditions. The Inventors explored and studied the effects of chemical Composition and manufacturing conditions on the properties, and discovered that the Shape retention or form-freezability (in other words, the oppression the deformation resulting from the springback after shaping) by the combination of specify Alloy composition improved with the production conditions becomes.
Da die Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit nicht nur durch die uniaxiale Verformung, sondern ebenso durch die multi-axiale Verformung während der plastischen Formgebung eines Bleches aus nichtrostendem Stahl zu einer Produktform beeinflußt wird, weisen die Materialeigenschaften und die Anisotropie entlang verschiedener Richtungen große Wirkungen auf die Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit auf. Speziell sind Abweichungen der Lankford-Werte (r) und der 0,2%-Dehngrenze unter den Richtungen L, D und T Hauptfaktoren. Wenn die Abweichun gen der Lankford-Werte (r) entlang der Richtungen L, D und T kleiner sind, weist das Blech aus nichtrostendem Stahl eine geringere ebene Anisotropie auf.There the form-preservation or form-freezability not only by the uniaxial deformation, but also by the multi-axial Deformation during the plastic shaping of a sheet of stainless steel influenced to a product form is, the material properties and the anisotropy along different directions big Effects on shape retention or mold-freezability on. Especially are deviations the Lankford values (r) and the 0.2% proof stress under the directions L, D and T major factors. If the deviations of the Lankford values (r) along the directions L, D and T are smaller, the sheet metal made of stainless steel a lower level anisotropy.
Wenn sich der Lankford-Wert (r) entlang der Richtungen L, D und T unterscheidet, weicht die Dickenreduktion eines Bleches aus nichtrostendem Stahl an jedem Teil ab, an dem dieselbe Spannung angelegt wird. Die Abweichung der Dickenreduktion verursacht unregelmäßige Verteilung der restlichen Spannungen in dem Blech aus nichtrostendem Stahl, das zu einer Produktform geformt wird, was zu schlechter Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit führt. Die Abweichung der 0,2%-Dehngrenze entlang der Richtungen L, D und T bedeutet, daß dem Blech aus nichtrostendem Stahl mehrere, sich voneinander unterscheidende Spannungen während der plastischen Formgebung des Bleches aus nichtrostendem Stahl mit einer bestimmten Spannung verliehen werden. In diesem Fall ist die Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit ebenso schlecht.If the Lankford value (r) is different along the L, D and T directions, gives way to the reduction in thickness of a sheet of stainless steel at each part where the same voltage is applied. The deviation Thickness reduction causes irregular distribution of the remaining ones Stresses in the stainless steel sheet resulting in a product shape is formed, resulting in poor shape retention or mold-freezability leads. The deviation of the 0.2% proof stress along the directions L, D and T means that the sheet of stainless Steel several, differing voltages during the plastic shaping of the stainless steel sheet with to be given a certain tension. In this case, the Shape retention or mold-freezability as bad.
Um die Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit zu verbessern, werden ein ebener anisoptroper Grad (rmax – rmin) und ein anisoptroper Grad (σmax – σmin) der 0,2%-Dehngrenze notwendigerweise verringert, wobei rmax und σmax das Maximum des Lankford-Werts (r) und der 0,2%-Dehngrenze unter den Richtungen L, D und T ist, während rmin und σmin das Minimum des Lankford-Werts (r) und der 0,2%-Dehngrenze unter den Richtungen L, D und T sind.In order to improve shape-preservability, a plane anisotropic degree (r max -r min ) and an anisotropic degree (σ max -σ min ) of 0.2% proof stress are necessarily reduced, where r max and σ max is the maximum of the Lankford value (r) and the 0.2% proof stress under the directions L, D and T, while r min and σ min is the minimum of the Lankford value (r) and the 0.2% Yield point under the directions L, D and T.
Der
ebene anisoptrope Grad (rmax – rmin) des Lankford-Werts (r) und der anisoptrope
Grad (σmax – σmin) der
0,2%-Dehngrenze werden durch das Konditionieren von umkristallisierten
Ferritkörnchen
des Bleches aus nichtrostendem Stahl zu einem isotropen Zustand
gemäß der Gleichung
der ebenen Richtung verringert. Die isotrope Umkristallisierung
der Ferritkörnchen
wird durch Ausfällen
von gelöstem
C und N als feine Carbonitridteilchen, die gleichmäßig in einer
Stahlmatrix dispergiert sind, erreicht. Die isotrope Umkristallisierung
der Ferritkörnchen
verringert effektiv die anisoptropen Grade (rmax – rmin, σmax – σmin).
Die Wirkungen der gleichmäßigen Dispersion
von feinen Carbonitridteilchen auf das zufällige Wachstum von umkristallisierten
Ferritkörnchen
werden folgendermaßen
erläutert:
Carbonitridteilchen,
die in einer Stahlmatrix vorliegen, agieren als Keime für die Umkristallisierung
von Ferritkörnchen
während
des Endglühens,
beispielsweise Haubenglühens
oder Fertigglühens,
eines Bleches aus nichtrostendem Stahl. Obwohl Korngrenzen und verformte
Zonen, wie Gleitbänder
in einer kaltgewalzten ferritischen Struktur bisher als Keime für die Umkristallisierung
von Ferritkörnchen
betrachtet worden sind, werden die Korngrenzen und verformten Zonen
durch Kaltwalzen verlängert.
Infolgedessen weisen die Korngrenzen und die verformten Zonen eine
spezifische Orientierung auf, und die umkristallisierten Ferritkörnchen wachsen,
wobei sie der Orientierung folgen. Andererseits sind die Carbonitridteilchen
granulär
und sehr hart (Vickers-Härte über 1000),
so daß sie
während
des Kaltwalzens nicht verlängert
werden, aber als Keime für die
isotrope Umkristallisierung von Ferritkörnchen an Grenzen im Kontakt
mit Ferritkörnchen
agieren.The planar anisotropic degree (r max -r min ) of the Lankford value (r) and the anisotropic degree (σ max -σ min ) of the 0.2% proof stress become one by conditioning recrystallized ferrite grains of the stainless steel sheet reduced isotropic state according to the equation of the plane direction. The isotropic recrystallization of the ferrite grains is achieved by precipitating dissolved C and N as fine carbonitride particles uniformly dispersed in a steel matrix. The isotropic recrystallization of the ferrite grains effectively reduces the anisotropic grades (r max - r min , σ max - σ min ). The effects of uniform dispersion of fine carbonitride particles on the random growth of recrystallized ferrite grains are illustrated as follows:
Carbonitride particles present in a steel matrix act as nuclei for the recrystallization of ferrite grains during final annealing, such as bell annealing or finish annealing, of a stainless steel sheet. Although grain boundaries and deformed zones such as sliding ribbons in a cold-rolled ferritic structure have hitherto been considered as nuclei for recrystallization of ferrite grains, the grain boundaries and deformed zones are elongated by cold rolling. As a result, the grain boundaries and the deformed zones have a specific orientation, and the recrystallized ferrite grains grow, following the orientation. On the other hand, the carbonitride particles are granular and very hard (Vickers hardness above 1000), so that they are not elongated during cold rolling but act as nuclei for the isotropic recrystallization of ferrite grains at boundaries in contact with ferrite grains.
Die gleichmäßige Dispersion von feinen Carbonitridteilchen wird durch geeignetes Regeln der Glühbedingungen gesichert, um so eine walzende Textur, die in einem vorhergehenden Heißwalzschritt erzeugt wird, zu einer isotropen Ferritstruktur umzuformen. Die isotrope Struktur wird sogar in einem kaltgewalzten Zustand aufrechterhalten. Das heißt, jedes Ferritkörnchen wird aufgrund der Anwendung von Spannung in einem folgenden Kaltwalzschritt orientiert, aber ein Großteil der Ferritkörnchen ist noch homogen und isotrop. Die gleichmäßig dispergierten feinen Carbonitridteilchen agieren als Keime für die Umkristallisierung von Ferritkörnchen aus einem Kaltwalzschritt zu einem Glühschritt, um so die ebene Orientierung der Ferritkörnchen einheitlicher zu machen. Folglich wird der ebene anisoptrope Grad (rmax – rmin) verringert, und ein Blech aus nichtrostendem Stahl wird mit guter Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit formgepreßt.The uniform dispersion of fine carbonitride particles is controlled by appropriately controlling the annealing secured conditions so as to transform a rolling texture, which is produced in a previous hot rolling step, to an isotropic ferrite structure. The isotropic structure is maintained even in a cold-rolled state. That is, each ferrite grain is oriented by the application of stress in a subsequent cold rolling step, but a majority of the ferrite grains are still homogeneous and isotropic. The uniformly dispersed fine carbonitride particles act as nuclei for recrystallization of ferrite grains from a cold rolling step to an annealing step so as to make the planar orientation of the ferrite grains more uniform. Consequently, the plane anisotropic degree (r max -r min ) is reduced, and a stainless steel sheet is molded with good shape-preservability.
Die anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Erläuterung der Legierungszusammensetzung und der Herstellungsbedingungen ersichtlich.The Other features of the present invention are as follows explanation the alloy composition and the manufacturing conditions.
Ein ferritischer nichtrostender Stahl gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die folgenden Elemente als wesentliche Komponenten.One Ferritic stainless steel according to the present invention contains the following elements as essential components.
Bis zu 0,10 Massenprozent CUp to 0.10 mass percent C
C wird zu Carbiden durch Haubenglühen umgewandelt, und die Carbide agieren als Keime für das zufällige Wachstum von Ferritkörnchen während der Umkristallisierung bei einem Fertigglühschritt. Jedoch ist C ein Element, das die Festigkeit eines kaltgewalzten Bleches aus nichtrostendem Stahl nach dem Glühen ungünstig erhöht. Ein überschüssiger C-Gehalt ist ebenso für die Zähigkeit von Nachteil. Deshalb wird der C-Gehalt auf 0,10 Massenprozent oder weniger eingestellt.C turns into carbides by bell annealing and the carbides act as nuclei for the random growth of ferrite grains during the Recrystallization at a final annealing step. However, C is one Element, the strength of a cold-rolled sheet of stainless Steel after annealing unfavorable elevated. An excess C content is also for the tenacity disadvantageous. Therefore, the C content becomes 0.10 mass% or less set.
Bis zu 1,0 Massenprozent SiUp to 1.0 percent by mass Si
Si ist ein Element, welches als Desoxidationsmittel während der Stahlherstellung zugegeben wird, aber die Lösung härtet die Stahlmatrix zu sehr. Da überschüssiges Si das Härten und die Verringerung der Formbarkeit verursacht, wird als obere Grenze des Si-Gehalts 1,0 Massenprozent vorgegeben.Si is an element which acts as a deoxidizer during the Steel production is added, but the solution hardens the steel matrix too much. Since excess Si the hardening and causing the reduction of moldability is considered upper Limit of Si content 1.0 mass percent specified.
Bis zu 1,0 Massenprozent MnUp to 1.0 percent by mass Mn
Mn ist ein Austenitbildner, der keine schädlichen Wirkungen auf das Stahlmaterial aufgrund seiner kleinen Lösungshärtungskraft ausübt, die für das Kontrollieren des Wertes FM, der durch die Formel (1) definiert ist, nützlich ist. Jedoch verursacht überschüssiges Mn die Erzeugung von Dämpfen während der Stahlherstellung und verschlechtert die Produktivität. In diesem Sinne wird der Mn-Gehalt auf 1,0 Massenprozent oder weniger eingestellt.Mn is an austenite former that has no harmful effects on the steel material because of its small solution-hardening power exerts the for controlling the value FM defined by the formula (1) useful is. However, excess Mn causes the production of vapors while steel production and worsens productivity. In this Meaning, the Mn content is set to 1.0 mass% or less.
Bis zu 0,050 Massenprozent PUp to 0.050 mass percent P
P ist ein Element, das für die Heißverarbeitbarkeit schädlich ist. Die Wirkung von P wird durch Einstellen des P-Gehalts auf weniger als 0,050 Massenprozent unterdrückt.P is an element that works for the hot workability harmful is. The effect of P becomes less by adjusting the P content suppressed as 0.050 mass percent.
Bis zu 0,020 Massenprozent SUp to 0.020 mass percent S
S ist ein Element, welches sich an den Korngrenzen absondert und die Heißverarbeitbarkeit verschlechtert. Diese Wirkungen werden durch Einstellen des S-Gehalts auf weniger als 0,020 Massenprozent unterdrückt.S is an element which segregates at the grain boundaries and the hot workability deteriorated. These effects are achieved by adjusting the S content suppressed to less than 0.020 mass%.
Bis zu 2,0 Massenprozent NiUp to 2.0 mass percent Ni
Ni ist derselbe Austenitbildner wie Mn und zum Kontrollieren des Wertes FM nützlich. Jedoch erhöht die übermäßige Zugabe von Ni über 2,0 Massenprozent die Stahlkosten und härtet ebenso das Stahlblech.Ni is the same austenite former as Mn and to control the value FM useful. However, the excessive addition increases from Ni over 2.0 percent by mass the steel costs and also cures the steel sheet.
8,0 bis 22,0 Massenprozent Cr8.0 to 22.0 mass percent Cr
Cr ist ein wesentliches Element für die Korrosionsbeständigkeit. Mindestens 8 Massenprozent Cr sind für die Korrosionsbeständigkeit als nichtrostender Stahl notwendig. Jedoch verschlechtert die übermäßige Zugabe von Cr über 22,0 Massenprozent die Zähigkeit und Formbarkeit eines Bleches aus nichtrostendem Stahl.Cr is an essential element for the corrosion resistance. At least 8 mass% Cr is for corrosion resistance necessary as stainless steel. However, the excessive addition deteriorates from Cr over 22.0 percent by mass toughness and moldability of a sheet of stainless steel.
Bis zu 0,05 Massenprozent NUp to 0.05 mass percent N
N wird zu Nitriden durch Haubenglühen umgewandelt. Die Nitride agieren als Keime für das zufällige Wachstum von Ferritkörnchen während der Umkristallisierung in einem Fertigglühschritt. Jedoch verursacht überschüssiges N die Verringerung der Zähigkeit, da N die Festigkeit eines geglühten kaltgewalzten Stahlbleches erhöht. Deshalb wird der N-Gehalt af 0,05 Massenprozent oder weniger gehalten.N becomes nitrides by bell annealing transformed. The nitrides act as nuclei for the random growth of ferrite grains during the Recrystallization in a final annealing step. However, excess N causes the reduction of toughness, because N is the strength of a annealed cold-rolled steel sheet increased. Therefore, the N content is held at 0.05 mass% or less.
Der ferritische nichtrostende Stahl kann außerdem ein oder mehrere der folgenden Elemente zusätzlich zu den obengenannten Elementen enthalten.Of the Ferritic stainless steel can also be one or more of additional elements to the above elements.
Bis zu 0,10 Massenprozent AlUp to 0.10 mass percent al
Al ist ein Element, das als Desoxidationsmittel während der Stahlherstellung zugegeben wird. Der übermäßige Al-Gehalt über 0,10 Massenprozent verursacht eine Erhöhung der nicht-metallischen Einschlüsse, eine Verringerung der Zähigkeit und das Auftreten von Oberflächenfehlern. Deshalb wird der Al-Gehalt geeigneterweise so festgelegt, daß der Wert FM auf 0 oder weniger eingestellt wird.al is an element that acts as a deoxidizer during steelmaking is added. The excessive Al content over 0.10 Mass percent causes an increase in non-metallic inclusions a reduction of toughness and the occurrence of surface defects. Therefore, the Al content is suitably set so that the value FM is set to 0 or less.
Bis zu 1,0 Massenprozent MoUp to 1.0 percent by mass Not a word
Mo ist ein Element zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, aber die übermäßige Zugabe von Mo über 1,0 Massenprozent beschleunigt das Lösungshärten und verzögert die dynamische Umkristallisierung in einer Hochtemperaturzone, was zur Verringerung der Heißverarbeitbarkeit führt.Not a word is an element for improving corrosion resistance, but the excessive addition from Mo over 1.0 percent by mass accelerates solution hardening and retards the dynamic recrystallization in a high temperature zone, resulting in Reduction of hot workability leads.
Bis zu 1,0 Massenprozent CuUp to 1.0 percent by mass Cu
Cu ist ein Element, das in Stahl aus Schrott während der Stahlherstellung enthalten ist. Da überschüssiges Cu für die Heißverarbeitung und Korrosionsbeständigkeit ungünstig ist, wird seine obere Grenze auf 1,0 Massenprozent festgelegt.Cu is an element made of scrap steel during steelmaking is included. Since excess Cu for the hot processing and corrosion resistance unfavorable is, its upper limit is set to 1.0 percent by mass.
0,01 bis 0,50 Massenprozent Ti, 0,01 bis 0,50 Massenprozent Nb, 0,01 bis 0,30 Massenprozent V und 0,01 bis 0,30 Massenprozent Zr0.01 to 0.50 mass% Ti, 0.01 to 0.50 mass% Nb, 0.01 to 0.30 mass% V and 0.01 to 0.30 mass% Zr
Ti, Nb und V werden mit C, gelöst in einer Stahlmatrix, umgesetzt und als Carbide, die für die Formbarkeit wirksam sind, ausgefällt. Zr fängt gelöstes O als Oxid ein und verbessert die Formbarkeit und Zähigkeit eines Bleches aus nichtrostendem Stahl. Die Wirkungen dieser Elemente werden bei jeweils 0,01 Massenprozent oder mehr beobachtet, aber die übermäßige Zugabe ist für die Produktivität von Nachteil. In diesem Sinne werden die oberen Grenzen dieser Elemente auf Ti: 0,50 Massenprozent, Nb: 0,50 Massenprozent, V: 0,30 Massenprozent und Zr: 0,30 Massenprozent festgelegt.Ti, Nb and V are solved with C in a steel matrix, implemented as carbides and responsible for formability are effective, precipitated. Zr starts dissolved O as an oxide and improves the moldability and toughness of a Sheets made of stainless steel. The effects of these elements are observed at 0.01 wt% or more, respectively the excessive addition is for the productivity disadvantageous. In this sense, the upper limits of these elements on Ti: 0.50 mass%, Nb: 0.50 mass%, V: 0.30 mass% and Zr: 0.30 mass%.
0,0010 bis 0,0100 Massenprozent B0.0010 to 0.0100 mass percent B
B ist ein Element, welches die transformierte Phase in einem heißgewalzten Stahlblech gleichmäßig dispergiert und das zufällige Wachstum von Ferritkörnchen in einer Endstruktur ohne Erzeugung von Aggregatstrukturen beschleunigt. Eine gleichmäßige Verteilung der transformierten Phase wird typischerweise durch die Zugabe von B in einem Verhältnis von 0,0010 Massenprozent oder mehr beobachtet. Jedoch verursacht die übermäßige Zugabe von B über 0,0100 Massenprozent die Verschlechterung der Heißverarbeitbarkeit und Schweißbarkeit.B is an element which transforms the transformed phase into a hot rolled one Steel sheet evenly dispersed and the random one Growth of ferrite grains accelerated in a final structure without generating aggregate structures. An even distribution The transformed phase is typically characterized by the addition of B in a relationship of 0.0010 mass% or more. However, the excessive addition causes from B over 0.0100 mass% the deterioration of the hot workability and weldability.
Ein Wert FM von nicht mehr als 0A value FM of not more than 0
Der
nichtrostende Stahl ist so gestaltet, daß ein Wert FM, der durch die
Formel (1) definiert ist, von 0 oder weniger eingestellt wird, zusätzlich zu
den spezifizierten Verhältnissen
der Legierungselemente zur Verbesserung der Form-Beibehaltung bzw.
Form-Einfrierbarkeit ohne Erzeugung einer Austenitphase während des
Haubenglühens.
Die Erzeugung einer Austenitphase in einer Hochtemperaturzone während des Haubenglühens wird durch Einstellen des Wertes FM auf 0 oder weniger inhibiert. Andererseits ermöglicht eine Legierungskonstruktion bei FM > 0 die Erzeugung einer Austenitphase, die C und N bei relativ hohen Verhältnissen lösen kann, in einer Ferritmatrix. Da die Löslichkeit von C und N zwischen der Austenitphase und der Ferritmatrix unterschiedlich ist, werden die anisoptropen Grade (rmax – rmin und σmax – σmin) aufgrund der ungleichen Löslichkeit erhöht.The generation of an austenite phase in a high-temperature zone during the bell annealing is inhibited by setting the value of FM to 0 or less. On the other hand, an alloy construction at FM> 0 enables generation of an austenite phase which can dissolve C and N at relatively high ratios, in a ferrite matrix. Since the solubility of C and N between the austenite phase and the ferrite matrix is different, the anisotropic grades (r max -r min and σ max -σ min ) are increased due to the uneven solubility.
Ein ebener anisoptroper Grad (rmax – rmin) des Lankford-Werts (r) ≤ 0,80A plane anisotropic degree (r max - r min ) of the Lankford value (r) ≤ 0.80
Ein anisoptroper Grad (σmax – σmin der 0,2%-Dehngrenze ≤ 20N/mm2 An anisotropic degree (σ max - σ min of 0.2% proof stress ≤ 20N / mm 2
Wenn die anisoptropen Grade (rmax – rmin und σmax – σmin) kleiner sind, wird ein ferritischer nichtrostender Stahl zu einer Produktform mit besserer Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit preßgeformt. Die experimentellen Ergebnisse beweisen, daß die Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit bei (rmax – rmin) ≤ 0,80 und (σmax – σmin) ≤ 20N/mm2 ausgezeichnet ist.When the anisotropic grades (r max -r min and σ max -σ min ) are smaller, a ferritic stainless steel is press-formed into a product shape with better shape-preservability. The experimental results prove that the shape-retention-or form-Einfrierbarkeit at (r max - r min) - is excellent ≤ 20N / mm 2 ≤ 0.80 and (σ min σ max).
0,2%-Dehngrenze ≤ 350 N/mm2 0.2% proof stress ≤ 350 N / mm 2
Eine vollständige Ferritstruktur frei von Martensit mit einer 0,2%-Dehngrenze von 350 N/mm2 oder weniger ist bevorzugt, um einem ferritischen nichtrostenden Stahl ausgezeichnete Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit zu verleihen. Eine Festigkeit über 350 N/mm2 erfordert natürlicherweise das Anwenden einer großen Spannung zur plastischen Verformung des Bleches aus nichtrostendem Stahl, was zur Vergrößerung der Rückfederung und zu einer Verschlechterung der Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit führt.A complete ferrite structure free of martensite having a 0.2% proof stress of 350 N / mm 2 or less is preferred for imparting excellent mold retention to a ferritic stainless steel. A strength exceeding 350 N / mm 2 naturally requires applying a large stress to plastic deformation of the stainless steel sheet, resulting in increase of spring-back and deterioration of shape-preservability.
Glühen 1 bis 24 Stunden bei 700 bis 880 °CGlow 1 to 24 hours at 700 up to 880 ° C
Ein Blech aus ferritischem nichtrostenden Stahl wird unter den Bedingungen geglüht, daß gelöstes C und N als feine Carbonitridteilchen, die gleichmäßig in einer einzelnen Ferritmatrix dispergiert sind, gelöst werden, um die anisoptropen Grade (rmax – rmin und σmax – σmin) zu verringern. Die ausreichende Ausfällung der Carbonitridteilchen wird durch Haubenglühen bei einer Temperatur von 700 °C oder höher realisiert. Wenn jedoch das Blech aus nichtrostendem Stahl bei einer Temperatur von höher als 880 °C haubengeglüht wird, wird im Gegensatz dazu das Blech aus nichtrostendem Stahl in eine anisotrope Struktur aufgrund des vorherrschenden Wachstums von umkristallisierten Ferritkörnchen (als „sekundäre Umkristallisierung" bezeichnet) überführt.A sheet of ferritic stainless steel is annealed under the conditions that dissolved C and N are dissolved as fine carbonitride particles uniformly dispersed in a single ferrite matrix to obtain the anisotropic grades (r max -r min and σ max -σ min ) to reduce. The sufficient precipitation of the carbonitride particles is realized by bell annealing at a temperature of 700 ° C or higher. However, when the stainless steel sheet is bell annealed at a temperature higher than 880 ° C, on the contrary, the stainless steel sheet is converted into an anisotropic structure due to the predominant growth of recrystallized ferrite grains (referred to as "secondary recrystallization").
Die vorliegende Erfindung ist durch die folgenden Beispiele deutlicher verständlich.The The present invention is more apparent from the following examples understandable.
Mehrere nichtrostende Stähle, die in Tabelle 1 gezeigt werden, wurden in einem Vakuumofen geschmolzen, gegossen, geschmiedet und dann auf die Dicke von 3,0 mm heißgewalzt. Jedes heißgewalztes Stahlblech wurde haubengeglüht oder zwischengeglüht unter den Bedingungen, die in Tabelle 2 gezeigt werden, gebeizt und dann auf die Dickte von 0,5 mm kaltgewalzt. Das kaltgewalzte Stahlblech wurde 1 Minute bei 880 °C fertiggeglüht, an offener Luft abgekühlt und dann erneut gebeizt.Several Stainless steels, shown in Table 1 were melted in a vacuum oven, cast, forged and then hot rolled to the thickness of 3.0 mm. Each hot rolled steel sheet was hood annealed or temporarily annealed under the conditions shown in Table 2, pickled and then cold rolled to the thickness of 0.5 mm. The cold rolled Steel sheet was finish annealed at 880 ° C for 1 minute, cooled in open air and then pickled again.
Von jedem geglühten Stahlblech wurde eine Probe entnommen, um den Lankford-Wert (r) und die 0,2%-Dehngrenze folgendermaßen zu messen:From each annealed Steel sheet was sampled to give Lankford (r) and 0.2% proof strength as follows to eat:
Lankford-Wert (r)Lankford value (r)
Nachdem die Zugverformung von 15 % auf einen Prüfkörper JIS 13B angewendet wurde, wurde der Lankford-Wert (r) entlang jeder der Richtungen L, D und T gemessen. Der Unterschied zwischen den gemessenen maximalen und minimalen Werten wurde berechnet und als ebener anisoptroper Grad (rmax – rmin) des Lankford-Werts (r) betrachtet.After the tensile strain of 15% was applied to a JIS 13B specimen, the Lankford value (r) was measured along each of the L, D and T directions. The difference between the measured maximum and minimum values was calculated and considered to be the plane anisotropic degree (r max - r min ) of the Lankford value (r).
0.2%-Dehngrenze0.2% proof stress
Nachdem die Zugverformung auf einen Prüfkörper JIS 13B bei einer Rate von 3,3 × 10–4 angewendet wurde, wurde die 0,2%-Dehngrenze entlang jeder der Richtungen L, D und T gemessen. Der Unterschied zwischen den gemessenen maximalen und minimalen Werten wurde berechnet und als anisoptroper Grad (σmax – σmin) der 0,2%-Dehngrenze betrachtet.After the tensile strain was applied to a JIS 13B specimen at a rate of 3.3 × 10 -4 , the 0.2% proof stress was measured along each of the L, D, and T directions. The difference between the measured maximum and minimum values was calculated and considered as the anisotropic degree (σ max - σ min ) of the 0.2% proof stress.
Form-Beibehaltung bzw. Form-EinfrierbarkeitShape retention or Form Einfrierbarkeit
Zwei
Prüfkörper, wobei
jeder die Form einer offenen Box aufweist (gezeigt in
Tabelle
2 zeigt die Ergebnisse von jedem geglühten Stahlblech, und
Es
geht aus
Tabelle 2: Herstellungsbedingungen und Eigenschaften von Blechen aus nichtrostendem Stahl Table 2: Production conditions and properties of stainless steel sheets
Die unterstrichenen Zahlen liegen außerhalb der Bereiche, die durch die vorliegende Erfindung definiert werden.
- efg. Bsp.
- = erfindungsgemäße Beispiele
- Vgl.-Bsp.
- = Vergleichspeispiele
- efg. Ex.
- = Examples according to the invention
- Comp.
- = Comparison examples
Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability
Gemäß der Erfindung, wie oben erwähnt, wird ein Blech aus ferritischem nichtrostenden Stahl in der Form-Beibehaltung bzw. Form-Einfrierbarkeit durch Konditionie ren der umkristallisierten Ferritkörnchen zu einer Struktur mit ausgeglichener ebener Richtung verbessert, um einen ebenen anisoptropen Grad (rmax – rmin) des Lankford- Werts (r) und einen anisoptropen Grad (σmax – σmin) der 0,2%-Dehngrenze auf die möglichen niedrigsten Werte zu verringern. Da das Blech aus nichtrostendem Stahl zu einer Produktform mit wenig Rückfederung plastisch geformt wird, ist es in zahlreichen industriellen Gebieten nützlich, beispielsweise für Teile von elektrischen oder elektronischen Vorrichtungen, wie ein Versiegelungselement einer organischen EL-Vorrichtung, genaue gepreßte Teile und Gebäudeelemente.According to the invention, as mentioned above, a ferritic stainless steel sheet in shape-preservability is improved by conditioning the recrystallized ferrite grains into a plane-balanced structure to obtain a plane anisotropic degree (r max -r min ) of the Lankford value (r) and an anisotropic degree (σ max - σ min ) of the 0.2% proof stress to the lowest possible values. Since the stainless steel sheet is plastically molded into a low spring-back product shape, it is useful in many industrial fields, for example, for parts of electrical or electronic devices such as a sealing member of an organic EL device, molded parts, and building elements.
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