DE69424783T2 - Bainitstange oder stahldraht zum drahtziehen und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Bainitstange oder stahldraht zum drahtziehen und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number
DE69424783T2
DE69424783T2 DE69424783T DE69424783T DE69424783T2 DE 69424783 T2 DE69424783 T2 DE 69424783T2 DE 69424783 T DE69424783 T DE 69424783T DE 69424783 T DE69424783 T DE 69424783T DE 69424783 T2 DE69424783 T2 DE 69424783T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wire
rod
bainite
temperature range
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69424783T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69424783D1 (de
Inventor
Akifumi Kawana
Seiki Nishida
Hiroshi Oba
Ikuo Ochiai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP5079899A external-priority patent/JP2984885B2/ja
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Publication of DE69424783D1 publication Critical patent/DE69424783D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69424783T2 publication Critical patent/DE69424783T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/525Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/19Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching
    • C21D1/20Isothermal quenching, e.g. bainitic hardening
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002Bainite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

    Technischer Bereich
  • Diese Erfindung betrifft eine Bainitstange und einen Bainit-Draht zum Ziehen sowie Herstellungsverfahren derselben.
  • Bei dieser Erfindung bedeutet "Stange" bzw. "Drahtstange" ("wire rod"), wenn es als ein Produkt bezeichnet wird, eine Stange, die für das Ziehen verarbeitet wird, indem sie sofort nach dem Walzen aus einem Stahlwalzblock einer direkten Wärmebehandlung unterzogen wird, während das Wort "Draht", wenn es als ein Produkt benannt wird, einen Draht, der zur Vorbereitung des Ziehens vor dem Ziehen oder nach dem Warmwalzen einer Wärmebehandlung unterzogen wird, und einen Draht bezeichnet, der einer Wärmebehandlung für das zweite Ziehen unterzogen wird, nachdem er einem ersten Ziehen durch eine dem Warmwalzen folgende Kaltverarbeitung unterzogen wurde.
  • Stand der Technik
  • Eine Stange und ein Draht werden üblicherweise zu Endprodukten gezogen, die dem Verwendungszweck angepasst sind. Vor der Durchführung des Ziehverfahrens ist es jedoch notwendig, die Stange oder den Draht in einen geeigneten Zustand für das Ziehen zu bringen.
  • Im Falle einer unlegierten Hartstahlstange oder eines unlegierten Hartstahldrahts mit hohem Kohlenstoffgehalt verlangt der Stand der Technik, dass eine Mischtextur von einheitlichem, feinkörnigem Perlit und einer kleinen Menge von proeutektoidem Ferrit vor dem Ziehen hergestellt wird, und deshalb wird eine spezielle Wärmebehandlung der Stange oder des Drahts durchgeführt, die als "Patentierung" bezeichnet wird. Bei dieser Behandlung wird die Stange oder der Draht auf die Austenit-Bildungstemperatur erwärmt und dann mit einer geeigneten Abkühlgeschwindigkeit abgekühlt, um die Perlit-Umwandlung zu vervollständigen, wobei eine Mischtextur von feinkörnigem Perlit und einer kleinen Menge von proeutektoidem Ferrit gebildet wird.
  • In dem Stangenherstellungsverfahren nach der japanischen Patenveröffentlichung Nr. Sho 60-56215 wird eine Wärmebehandlung durchgeführt, um eine Mischtextur von feinkörnigem Perlit und einer kleinen Menge von proeutektoidem Ferrit zu erhalten, indem die Stange, welche auf die Austenit-Bildungstemperatur erwärmt wurde, in eine Salzschmelze eingetaucht und dann von 800-600ºC mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 15-100ºC/s abgekühlt wird.
  • Allerdings beinhaltet die Perlit-Textur das Problem der Duktilitätsabnahme während des Ziehens mit einer hohen Querschnittsflächenabnahme bzw. Flächenreduzierung und der Rissbildung im Twist-Test bzw. Torsionstest (im Nachfolgenden als "Schichtenspaltung" bezeichnet).
  • Gegenstand der Erfindung ist es, eine Bainit-Stange oder einen Bainit-Draht mit ausgezeichneter Duktilität bereitzustellen, die/der nicht die vorstehend genannten Probleme während des Ziehens verursacht, sowie Verfahren zur Herstellung derselben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Zur Erreichung dieses Ziels schafft die vorliegende Erfindung eine Stange oder einen Draht mit Bainit-Textur, mit einer chemischen Zusammensetzung, die C, Mn, Si, einzeln oder beide zusammen, Al und Ti in einer durch die Erfindung festgelegten Menge und, falls benötigt, weiterhin eine spezifizierte Cr-Menge enthält, wobei der obere Grenzwert des P- und S-Gehalts beschränkt ist und weiterhin die Stange bzw. der Draht eine vorgeschriebene Zugfestigkeit und (Querschnitts)Flächenabnahme aufweist.
  • Um dieses Ziel zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung auch eine Bainit- Stange oder einen Bainit-Draht mit einem Durchmesser von 3,0-5,5 mm, indem die Abkühlgeschwindigkeit bis zu der Nasenposition im ZTU-Diagramm während des Abkühlens der Stange nach dem Warmwalzen oder während der Wärmebehandlung des Drahts nach der Wärmebehandlung bei der Austenit- Bildungstemperatur erhöht wird, wobei die Bildung der Perlit-Textur verhindert wird, gefolgt von dem isothermen Halten der Stange oder des Drahts bei 350-500 ºC. Anders formuliert wird diese/dieser nach dem Walzen der Stange oder dem Erwärmen des Stahldrahts von dem Temperaturbereich von 1100-755ºC auf den Temperaturbereich von 350-500ºC bei einer Abkühlgeschwindigkeit von 60- 300ºC/s abgekühlt und bei dieser Temperatur für mindestens eine bestimmte Zeitdauer belassen, um die Bildung der Mikromartensit-Textur zu unterdrücken und folglich eine Stange oder einen Draht mit Bainit-Textur zu schaffen, die/der eine ausgezeichnete Ziehfähigkeit aufweist, wodurch selbst bei einer hohen (Querschnitts)Flächenabnahme eine Stange oder ein Draht mit ausgezeichneter Ziehfähigkeit erhalten wird.
  • Die Erfindung wird in den Ansprüchen definiert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Abb. 1 ist ein Diagramm, das den Wärmebehandlungsverlauf der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Geeignetste Ausführungsform der Erfindung
  • Die Gründe für die Einschränkungen bezüglich der konstituierenden Elemente der Erfindung werden nun diskutiert.
  • Die Gründe für die Einschränkungen bezüglich der chemischen Zusammensetzung des Ausgangsstahlwalzblocks und -drahts werden im Folgenden beschrieben.
  • C ist ein wesentliches Element, das die Festigkeit und Duktilität steuert, wobei die Festigkeit mit höherem Kohlenstoffgehalt zunimmt. Die untere Grenze des C- Gehalts wird auf 0,70 Gew.-% festgesetzt, um die Härtbarkeit und Festigkeit zu gewährleisten, und die obere Grenze wird auf 1,20 Gew.-% festgesetzt, um die Bildung von proeutektoidem Zementit zu verhindern.
  • Es wird nicht weniger als 0,15 Gew.-% Si als ein Reduktionsmittel zugegeben. Si ist auch ein Element, dessen feste Lösung bzw. Mischkristall den Stahl härtet und außerdem in der Lage ist, die Drahtrelaxation zu reduzieren. Da allerdings Si das Ausmaß der Zunderbildung reduzierte, werden die mechanischen Zundereigenschaften verschlechtert und wird auch die Gleitfähigkeit etwas erniedrigt. Die obere Grenze des Si-Gehalts wird deshalb auf 1,00 Gew.-% festgesetzt.
  • Es wird nicht weniger als 0,30 Gew.-% Mn als ein Reduktionsmittel zugegeben. Obwohl Mn ein Element ist, das bei seiner Anwesenheit in der festen Lösung den Stahl festigt bzw. härtet, führt eine erhöhte Mengenzugabe zu einer erhöhten Segregationswahrscheinlichkeit im zentralen Bereich der Stange. Da die Härtbarkeit des segregierten Bereichs zunimmt, wobei der Zeitpunkt zur Beendigung der Umwandlung in Richtung längerer Zeitperioden verschoben wird, wird der nicht umgewandelte Bereich zu Martensit, was zu einem Drahtbruch während des Ziehens führt. Die obere Grenze des Mn-Gehalts wird deshalb auf 0,90 Gew.-% festgesetzt.
  • Obwohl Al als ein Reduktionsmittel fungiert und es auch das wirtschaftlichste Element für den Erhalt von feinkörnigem Austenit bei der Fixierung von N im Stahl darstellt, ist Al kein benötigtes Element, wenn der N-Gehalt niedrig ist. Unter Berücksichtigung der Zunahme von nicht metallischen Einschlüssen wird die obere Grenze des N-Gehalts auf 0,100 Gew.-% festgesetzt, und die untere Grenze wird auf 0,006 Gew.-% festgesetzt, wo der Effekt von Al auftritt.
  • Ti wird gegenwärtig schon in Ti-reduzierten Stählen verwendet, überwiegend für die Regulierung der Austenit-Kristallkörner von gewöhnlichem Kohlenstoffstahl. Zur Unterdrückung der Zunahme von Ti-Einschlüssen und zur Unterdrückung der Bildung einer festen Lösung von Carbonitriden bzw. von Carbonitrid- Mischkristallen im Stahl wird die obere Grenze des Ti-Gehalts auf 0,35 Gew.-% festgesetzt. Die untere Grenze wird auf 0,01 Gew.-% festgesetzt, wo diese Einflüsse in einem wirksamen Ausmaß auftreten.
  • Die erfindungsgemäße Stange und der erfindungsgemäße Draht enthalten eines oder mehrere der zwei Elemente Al und Ti.
  • Da sich P und S an den Korngrenzen abscheiden und die Stahleigenschaften verschlechtern, ist es notwendig, deren Gehalt so niedrig wie möglich zu halten. Die obere Grenze des P-Gehalts wird auf 0,02 Gew.-% festgesetzt, und die obere Grenze des S-Gehalts wird auf 0,01 Gew.-% festgesetzt.
  • Cr, ein Element, das die Stahlfestigkeit erhöht, wird zugegeben, wenn es die Situation erfordert. Während eine zunehmende Menge an Cr die Festigkeit erhöht, erhöht diese auch die Härtbarkeit und verschiebt die Zeitlinie zur Beendigung der Umwandlung in Richtung längerer Zeitspannen. Da dies die für die Wärmebehandlung benötigte Zeit ausdehnt, wird die obere Grenze des Cr-Gehalts auf 0,50 Gew.-% festgesetzt, während dessen untere Grenze auf 0,10 Gew.-% festgesetzt wird, um die Festigkeit zu erhöhen.
  • Die Walzbedingungen und die Wärmebehandlungsbedingungen für den Erhalt der erfindungsgemäßen Bainit-Stange und des erfindungsgemäßen Bainit-Drahts werden nun diskutiert.
  • Der Grund für die Festlegung der Temperatur, von der das Abkühlen nach dem Stangenwalzen gestartet wird, und der Drahterwärmungstemperatur auf 755- 1100ºC ist der, dass 755ºC die untere Temperaturgrenze der Austenitumwandlung darstellt, während abnormes Austenit-Kristallwachstum stattfindet, wenn die Temperatur 1100ºC überschreitet.
  • Der Grund für die Festlegung der Abkühlgeschwindigkeit vom Start der Stangen- oder Drahtkühlung bis zu dem Bereich der isothermen Haltetemperatur von 350- 500ºC auf 60-300ºC/s ist der, dass 60ºC/s den unteren Grenzwert der kritischen Abkühlgeschwindigkeit für die Bildung der Oberbainit-Textur darstellt, während 300ºC/s die obere Grenze für eine industriell durchführbare Abkühlgeschwindigkeit darstellt.
  • Der Grund für die Festsetzung der isothermen Haltetemperatur nach dem Abkühlen auf 350-500ºC ist der, dass 350ºC die untere Temperaturgrenze für die Bildung der Oberbainit-Textur darstellt, während 500ºC die obere Temperaturgrenze für die Bildung der Oberbainit-Textur darstellt.
  • Die benötigte isotherme Haltezeit im Temperaturbereich zwischen 350-500ºC berechnet sich aus der Zeitlinie für die Beendigung der Umwandlung im ZTU- Diagramm. Wenn jedoch die Eintauchzeit im Kühltank nicht ausreichend ist, bildet sich Martensit und ist eine Ursache für den Drahtbruch während des Ziehens. Da deshalb ein Halten für nicht weniger als den Zeitraum bis zur Beendigung der Umwandlung erforderlich ist, wird die Haltezeit im Temperaturbereich von 350- 500ºC als die Zeit von Y Sekunden definiert, die durch die folgende Gleichung (3) bestimmt wird:
  • Y = exp (19,83 - 0,0329 · T) (3)
  • mit T: Wärmebehandlungstemperatur (ºC).
  • Die Gründe für die Einschränkungen bezüglich der Kennzahlen der Stange und des Drahts, die Produkte der Erfindung darstellen, werden nun diskutiert.
  • Da die Zugfestigkeit stark vom C-Gehalt abhängig ist, wird diese hinsichtlich ihres Zusammenhangs mit dem C-Gehalt in Form der Gleichung (1) angegeben. In einer Stange oder einem Draht mit Bainit-Textur ist die Zementit-Abscheidung gröber als in einer Stange und einem Draht mit Perlit-Textur, die den Stand der Technik verkörpern, und deshalb ist die Zugfestigkeit bei gleicher Zusammensetzung niedriger. Beim Ziehen eines Drahtes verbessert die Erniedrigung der ursprünglichen Zugfestigkeit die Ziehfähigkeit und ermöglicht das Ziehen mit einer hohen Querschnittsflächenabnahme. Die Zugfestigkeit ist demnach gemäß Gleichung (1) auf den Grenzwert limitiert, bis zu dem die Ziehfähigkeit nicht verschlechtert wird. Wenn die obere Grenze überschritten wird, verschlechtert sich die Ziehfähigkeit und verursacht das Auftreten eines Bruches oder einer Schichtenabspaltung während des Ziehens.
  • Die (Querschnitts)Flächenabnahme ist ein wichtiger Faktor, der die Leichtigkeit der Verarbeitung während des Ziehens anzeigt. Selbst bei der gleichen Zugfestigkeit führt eine zunehmende (Querschnitts)Flächenabnahme zu einer Erniedrigung der Kaltverfestigungsgeschwindigkeit und ermöglicht das Ziehen bei einer hohen (Querschnitts)Flächenabnahme. In einer Stange mit Bainit-Textur ist die Zementit-Abscheidung gröber als in einer Stange mit Perlit-Textur, die dem Stand der Technik entspricht, und deshalb ist die (Querschnitts)Flächenabnahme bei der gleichen Zugfestigkeit höher. Die (Querschnitts)Flächenabnahme ist demnach gemäß Gleichung (2) auf den Grenzwert beschränkt, bis zu dem die Ziehgrenze · nicht verschlechtert wird. Wird die untere Grenze nicht erreicht, verschlechtert sich die Ziehfähigkeit, was das Auftreten eines Bruches oder einer Schichtenspaltung während des Ziehens verursacht.
  • Zusätzlich zu der Zugfestigkeit und der (Querschnitts)Flächenabnahme, wie sie vorstehend festgelegt ist, hat die erfindungsgemäße Stange oder der erfindungsgemäße Draht mit Bainit-Textur weiterhin eine Mikrostruktur von nicht weniger als 80% Oberbainit-Textur in Form des Flächenverhältnisses und ein Hv von nicht mehr als 450. Daraus resultiert, dass die Ziehfähigkeit sogar weiter erhöht wird.
  • BEISPIELE Beispiel 1
  • Tabelle 1 zeigt die chemischen Zusammensetzungen der getesteten Stahlproben.
  • A-D in Tabelle 1 sind erfindungsgemäße Stähle, und E und F sind Vergleichsstähle.
  • Stahl E hat einen C-Gehalt, der die obere Grenze überschreitet, und Stahl F hat einen Mn-Gehalt, der die obere Grenze überschreitet.
  • Die Proben wurden durch Formen bzw. Gießen von 300 · 500 mm Walzblöcken mit einer kontinuierlichen Walzmaschine bzw. Gießmaschine hergestellt, gefolgt von deren Vorwalzpressen zu 122 mm (Vierkant)Walzblöcken.
  • Nachdem diese Walzblöcke zu Vorblöcken bzw. Blöcken gewalzt wurden, wurden diese zu Stangen mit Durchmessern, wie sie in Tabelle 2 gezeigt werden, gewalzt und einer DLP-(Direct Lead Patenting direkte Bleipatentierung)Kühlung unterworfen.
  • Die Stangen wurden bei einer durchschnittlichen (Querschnitts)Flächenabnahme von 17% bis zu einem Durchmesser von 1,00 mm gezogen und einem Zugtest und einem Twist- bzw. Torsionstest unterzogen.
  • Der Zugtest wurde unter Verwendung der Testprobe Nr. 2 von JISZ2201 und des in JISZ2241 beschriebenen Verfahrens durchgeführt.
  • In dem Torsionstest wurde die Probe zu einem Probenkörper der Länge 100d + 100 geschnitten und mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 10 U/min zwischen Spannfuttern in einem Abstand von 100d gedreht. d ist der Drahtdurchmesser.
  • Die so erhaltenen charakteristischen Werte werden ebenfalls in Tabelle 2 gezeigt.
  • Nr. 5 bis Nr. 10 sind Vergleichsstähle.
  • In Nr. 5 reduzierte der Perlit, der sich aufgrund der zu niedrigen Abkühlgeschwindigkeit bildete, die Ziehfähigkeit, was zu einem Bruch während des Ziehens führte.
  • In Nr. 6 reduzierte der Perlit, der sich aufgrund der zu hohen isothermen Umwandlungstemperatur bildete, die Ziehfähigkeit, was zu einem Bruch während des Ziehens führte.
  • In Nr. 7 reduzierte der Martensit, der sich aufgrund der kurzen Behandlungszeit für die isotherme Umwandlung bildete, die Ziehfähigkeit, was zu einem Bruch während des Ziehens führte.
  • In Nr. 8 bildete sich die Bainit-Textur nicht aus, da die Temperatur, von der aus die Abkühlung startete, zu niedrig war, was die Ziehfähigkeit reduzierte und zu einem Bruch während des Ziehens führte.
  • In Nr. 9 reduzierte der Perlit, der sich aufgrund des zu hohen C-Gehalts bildete, die Ziehfähigkeit.
  • In Nr. 10 reduzierte der Mikromartensit, der sich in Verbindung mit der durch den übermäßig hohen Mn-Gehalt verursachten zentralen Segregation bildete, die Ziehfähigkeit. Tabelle 1 Chemische Zusammensetzung der getesteten Stahlproben Tabelle 2 Stangenwälzbedingungen und charakteristische Werte der getesteten Stahlproben
  • T&sub0;: Starttemperatur beim Abkühlen T&sub1;: Abkühltemperatur
  • V&sub1;: Abkühlgeschwindigkeit t&sub1;: Abkühlzeit
  • Beispiel 2
  • Tabelle 3 zeigt die chemischen Zusammensetzungen der getesteten Stahlproben.
  • A-D in Tabelle 3 sind erfindungsgemäße Stähle, und E und F sind Vergleichsstähle.
  • Stahl E hat einen C-Gehalt, der die obere Grenze überschreitet, und Stahl F hat einen Mn-Gehalt, der die obere Grenze überschreitet.
  • Die Drähte wurden unter den in Tabelle 4 gezeigten Bedingungen in die Austenit- Textur umgewandelt. Nach der Wärmebehandlung wurden sie bei einer durchschnittlichen (Querschnitts)Flächenabnahme von 17% bis zu einem Durchmesser von 1,00 mm gezogen und einem Zugtest und einem Twist-Test bzw. Torsionstest unterzogen.
  • Der Zugtest wurde unter Verwendung der Testprobe Nr. 2 von JISZ2201 und des in JISZ2241 beschriebenen Verfahrens durchgeführt.
  • In dem Torsionstest wurde die Probe zu einem Probenkörper der Länge 100d + 100 geschnitten und mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 10 U/min zwischen Spannfuttern in einem Abstand von 100d gedreht. d ist der Drahtdurchmesser.
  • Die so erhaltenen charakteristischen Werte werden ebenfalls in Tabelle 4 gezeigt.
  • Nr. 1 bis Nr. 4 sind erfindungsgemäße Stähle. Da sie alle die Wärmebehandlungsbedingungen der Erfindung erfüllen, können sie selbst bei einem Durchmesser von 1,00 mm nach dem Ziehen zu einem Draht gezogen werden, der keine Schichtenabspaltung aufweist.
  • Nr. 5 bis Nr. 10 sind Vergleichsstähle.
  • Bei Nr. 5 reduzierte der Perlit, der sich aufgrund der zu niedrigen Abkühlgeschwindigkeit bildete, die Ziehfähigkeit, was zu einem Bruch während des Ziehens führte.
  • Bei Nr. 6 reduzierte der Perlit, der sich aufgrund der zu hohen isothermen Umwandlungstemperatur bildete, die Ziehfähigkeit, was zu einem Bruch während des Ziehens führte.
  • Bei Nr. 7 reduzierte der Martensit, der sich aufgrund der kurzen Behandlungszeit für die isotherme Umwandlung bildete, die Ziehfähigkeit, was zu einem Bruch während des Ziehens führte.
  • Bei Nr. 8 war das Bainit-Texturverhältnis Null, weil die Erwärmungstemperatur zu niedrig war, was die Ziehfähigkeit reduzierte und zu einem Bruch während des Ziehens führte.
  • Bei Nr. 9 reduzierte der Perlit, der sich aufgrund des zu hohen C-Gehalts bildete, die Ziehfähigkeit.
  • Bei Nr. 10 bildete sich Perlit und die Querschnittsflächenabnahme war niedrig, weil der Mn-Gehalt zu hoch war, was die Ziehfähigkeit reduzierte. Tabelle 3 Chemische Zusammensetzung der getesteten Stahlproben Tabelle 4 Bedingungen der Draht-Wärmebehandlung und charakteristische Werte der getesteten Stahlproben
  • T&sub0;: Aufheiztemperatur T&sub1;: Abkühltemperatur
  • V&sub1;: Abkühlgeschwindigkeit t&sub1;: Abkühlzeit
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Da, wie vorstehend diskutiert, die erfindungsgemäß hergestellte Stange oder der erfindungsgemäß hergestellte Draht mit einer merklich höheren (Querschnitts)Flächenabnahme gezogen werden kann als es durch ein Verfahren nach dem Stand der Technik möglich ist, hat diese/dieser verbesserte Widerstandseigenschaften bezüglich der Schichtenabspaltung. Die Erfindung ist deshalb in der Lage, eine Bainit-Stange und einen Bainit-Draht zu liefern, die eine ausgezeichnete Ziehfähigkeit aufweisen.

Claims (6)

1. Bainit-Stange bzw. -Walzdraht oder Stahldraht mit einem Durchmesser von 3,0 mm bis 5,5 mm zum Ziehen, enthaltend in Gewichtsprozent,
C: 0,70-1,20%,
Mn: 0,30-0,90% und
Si: 0,15-1,00%,
gegebenenfalls Cr: 0,10-0,50%,
weiterhin als Legierungsbestandteile enthaltend, einzeln oder zusammen
Al: 0,006-0,100% und
Ti: 0,01-0,35%,
begrenzt auf
P: nicht mehr als 0,02% und
S: nicht mehr als 0,01%,
der Rest als Fe und unvermeidliche Verunreinigungen, und mit einer Mikrostruktur von nicht weniger als 80% Oberbainit-Textur in Form des Flächenverhältnisses und einem Hv von nicht mehr als 450, und mit einer Zugfestigkeit und einer Flächenreduzierung, die durch die folgenden Gleichungen (1) und (2) bestimmt werden:
TS ≤ 85 · (C) + 60 (1)
RA ≥ -0,875 · (TS) + 158 (2)
mit
C: Kohlenstoffgehalt (Gew.-%),
TS: Zugfestigkeit (kgf/mm²), und
RA: Flächenreduzierung (%).
2. Bainit-Stange bzw. Walzdraht oder Stahldraht mit einem Durchmesser von 3,0- 5,5 mm zum Ziehen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Cr: 0,10-0,50% als einen Legierungsbestandteil enthält.
3. Verfahren zur Herstellung einer Bainit-Stange bzw. eines Walzdrahts zum Zwecke des Ziehens nach Anspruch 1 mit den folgenden Schritten:
Walzen eines Stahlwalzblocks mit einer Zusammensetzung in Gewichtsprozent,
C: 0,70-1,20%,
Mn: 0,30-0,90% und
Si: 0,15-1,00%,
gegebenenfalls Cr: 0,10-0,50%,
weiterhin als Legierungsbestandteile enthaltend,
Al: 0,006-0,100% und/oder
Ti: 0,01-0,35%,
begrenzt auf
P: nicht mehr als 0,02% und
S: nicht mehr als 0,01%,
der Rest als Fe und unvermeidliche Verunreinigungen, zu einem Walzdraht bzw. einer Stange,
Abkühlen des gewalzten Walzdrahts von einem Temperaturbereich von 1100-755ºC auf einen Temperaturbereich von 350-500ºC bei einer Abkühlgeschwindigkeit von 60 bis 300ºC/Sek. und dessen. Halten in diesem Temperaturbereich über nicht weniger als eine Zeitspanne von Y Sek., die durch die folgende Gleichung (3) bestimmt wird:
Y = exp (19,83 - 0,0329 · T) (3)
mit
T: Haltetemperatur (ºC)
4. Verfahren zur Herstellung eines Bainit-Walzdrahts zum Ziehen nach Anspruch 3, wobei der Ausgangsstahlwalzblock Cr: 0,10-0,50% als einen Legierungsbestandteil enthält.
5. Verfahren zur Herstellung eines Bainit-Drahts mit einem Durchmesser von 3,0 -5,5 mm zum Zwecke des Ziehens nach Anspruch 1 mit den folgenden Schritten:
Erwärmen eines Drahts, dessen Zusammensetzung in Gewichtsprozent beträgt,
C: 0,70-1, 20%,
Mn: 0,30-0,90% und
Si: 0,15-1,00%,
gegebenenfalls Cr: 0,10-0,50%,
weiterhin als Legierungsbestandteile enthaltend
Al: 0,006-0,100% und/oder
Ti: 0,01-0,35%,
begrenzt auf
P: nicht mehr als 0,02% und
S: nicht mehr als 0,01%,
der Rest als Fe und unvermeidliche Verunreinigungen, auf den Temperaturbereich von 1100-755ºC,
Abkühlen des erwärmten Drahts auf den Temperaturbereich von 350-500ºC bei einer Abkühlgeschwindigkeit von 60-300ºC/Sek., und
dessen Halten in diesem Temperaturbereich für nicht weniger als eine Zeitspanne von Y Sek., die durch die folgende Gleichung (3) bestimmt wird:
Y = exp (19,83 - 0,0329 · T) (3)
mit
T: Haltetemperatur (ºC).
6. Verfahren zur Herstellung eines Bainit-Drahts zum Ziehen nach Anspruch 5, wobei der Ausgangsdraht Cr: 0,10-0,50% als einen Legierungsbestandteil enthält.
DE69424783T 1993-04-06 1994-04-06 Bainitstange oder stahldraht zum drahtziehen und verfahren zu deren herstellung Expired - Lifetime DE69424783T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5079899A JP2984885B2 (ja) 1992-04-09 1993-04-06 伸線加工用ベイナイト線材または鋼線およびその製造方法
PCT/JP1994/000575 WO1994023086A1 (en) 1993-04-06 1994-04-06 Bainite rod wire or steel wire for wire drawing and process for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69424783D1 DE69424783D1 (de) 2000-07-06
DE69424783T2 true DE69424783T2 (de) 2000-11-23

Family

ID=13703133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69424783T Expired - Lifetime DE69424783T2 (de) 1993-04-06 1994-04-06 Bainitstange oder stahldraht zum drahtziehen und verfahren zu deren herstellung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5647918A (de)
EP (1) EP0693571B1 (de)
DE (1) DE69424783T2 (de)
WO (1) WO1994023086A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6596098B1 (en) * 1999-01-28 2003-07-22 Nippon Steel Corporation Wire rod for high-fatigue-strength steel wire, steel wire and method of producing the same
JP6079894B2 (ja) * 2013-10-08 2017-02-15 新日鐵住金株式会社 線材、過共析ベイナイト鋼線、及びそれらの製造方法
KR101944599B1 (ko) * 2014-03-06 2019-01-31 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 신선 가공성이 우수한 고탄소강 선재와 그 제조 방법
JP2016014169A (ja) * 2014-07-01 2016-01-28 株式会社神戸製鋼所 鋼線用線材および鋼線

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5921370B2 (ja) * 1976-11-02 1984-05-19 新日本製鐵株式会社 耐応力腐食割れ性が優れた高延性高張力線材の製造法
JPS60245722A (ja) * 1984-05-21 1985-12-05 Kawasaki Steel Corp 高張力線材の製造方法
JPH0653916B2 (ja) * 1986-07-16 1994-07-20 日本鋼管株式会社 不安定破壊伝播停止能力に優れた耐摩耗性高性能レ−ル
JPS6324046A (ja) * 1986-07-16 1988-02-01 Kobe Steel Ltd 高靭性高延性極細線用線材
JPH064904B2 (ja) * 1987-08-03 1994-01-19 株式会社神戸製鋼所 ばね用▲高▼強度オイルテンパー線
US4840686A (en) * 1988-04-06 1989-06-20 Armco Inc. Bainitic core grinding rod

Also Published As

Publication number Publication date
EP0693571A4 (de) 1996-03-20
EP0693571A1 (de) 1996-01-24
DE69424783D1 (de) 2000-07-06
EP0693571B1 (de) 2000-05-31
WO1994023086A1 (en) 1994-10-13
US5647918A (en) 1997-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69617002T2 (de) Verfahren zur herstellung von hochfesten nahtlosen stahlrohren mit hervorragender schwefel induzierter spannungsrisskorossionsbeständigkeit
DE69422146T2 (de) GEGEN VERSCHLEISS UND FRESSEN WIDERSTANDSFäHIGE WALZE ZUM WARMWALZEN
DE60125253T2 (de) Hochfestes warmgewalztes Stahlblech mit ausgezeichneten Reckalterungseigenschaften
DE60214086T2 (de) Hochduktiles Stahlblech mit exzellenter Pressbarkeit und Härtbarkeit durch Verformungsalterung sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE60033498T2 (de) Heissgetauchtes galvanisiertes stahlblech mit hoher festigkeit und hervorragenden eigenschaften beim umformen und galvanisieren
DE10017069B4 (de) Unlegierter Stahldraht mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen Rißbildung in Längsrichtung, ein Stahlprodukt für denselben und Verfahren zur Herstellung desselben
DE69834932T2 (de) Ultrahochfeste, schweissbare stähle mit ausgezeichneter ultratief-temperaturzähigkeit
DE3586662T2 (de) Hochfester, niedrig gekohlter stahl, gegenstaende daraus und verfahren zur herstellung dieses stahls.
DE60131294T2 (de) Hochfester federstahl und federstahldraht
DE69426763T2 (de) hochfeste, HOCHDEHNBARER ROSTFREIER ZWEI-PHASEN STAHL UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
DE69330326T2 (de) Formstahl hoher Festigkeit, Zähigkeit und Hitzebeständigkeit und Formstahlherstellungsverfahren durch Walzen
DE69410223T2 (de) Federstahl von hoher Festigkeit und hoher Korrosionsbeständigkeit
DE60116765T2 (de) Feuerverzinktes stahlblech und herstellungsverfahren dafür
DE60130755T2 (de) Warmgewalzter draht oder stahlblock, die wärmebandelbar und verwendbar im maschinenbau sind und herstellungsverfahren dafür
DE4040355C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines dünnen Stahlblechs aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt
DE69224562T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Stabstahl zum Kaltbearbeiten
DE112014004844T5 (de) Warm-gewalztes Stahlblech mit ausgezeichneter Oberflächenhärte nach Aufkohlungs-Wärme-Behandlung und ausgezeichneter Kaltumformbarkeit
DE69221597T2 (de) Hochfestes warmgewalztes Stahlfeinblech mit niedrigem Strechgrenzenverhältnis und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1508416A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Stahlteilen
DE69708832T2 (de) Kaltgewalztes Stahlblech und sein Herstellungsverfahren
EP2690184B1 (de) Kaltgewalztes Stahlflachprodukt und Verfahren zu seiner Herstellung
EP2840159B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Stahlbauteils
DE60103598T2 (de) Nicht-gefrischter stahl mit verminderter anisotropie und ausgezeichneter festigkeit, zähigkeit und verarbeitbarkeit
DE69426341T2 (de) Graphit-Baustahl mit guter Zerspanbarkeit und guten Kaltverformungseigenschaften und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3650255T2 (de) Hochfester kohlenstoffarmer Stahlwalzdraht und Verfahren zum Herstellen dieses Drahtes.

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Ref document number: 693571

Country of ref document: EP

Representative=s name: SCHWABE SANDMAIR MARX, DE