DE69832886T2

DE69832886T2 - Kontinuierlicher giessprozess zur herstellung von niedrig kohlenstoffhaltigen stahlbändern und so erzeugte stahlbänder mit so guten wie im guss hergestellten mechanischen eigenschaften

Info

Publication number: DE69832886T2
Application number: DE69832886T
Authority: DE
Inventors: Antonio 100-102 MASCANZONI; Ettore Anelli
Original assignee: Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH; ThyssenKrupp Acciai Speciali Terni SpA
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH; Acciai Speciali Terni SpA
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2018-06-20
Also published as: AU744196B2; TR199903146T2; HUP0004812A3; WO1998057767A1; DE69832886D1; HUP0004812A2; IT1291931B1; UA61113C2; MY120045A; ATE313402T1; HU222856B1; SK285274B6; CZ293823B6; SK181499A3; BR9810193A; PL337500A1; CA2294333C; CN1260740A; JP3522770B2; ITRM970367A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von niedrig kohlenstoffhaltigen Stahlbändern mit einer guten Kombination aus Festigkeit und Kaltumformbarkeit.
Verschiedene Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffstahlbändern durch Doppelwalzen-Stranggieß-Vorrichtungen sind bereits bekannt. Diese Verfahren dienen der Herstellung von Kohlenstoffstahlbändern mit guten Festigkeits- und Duktilitätseigenschaften.
Insbesondere wird in EP 0707908 A1 eine Doppelwalzen-Stranggieß-Vorrichtung gezeigt, auf der Kohlenstoffstahlband hergestellt wird, das danach eine Warmwalzlinie durchläuft, wobei seine Dicke um 50–70% reduziert wird, und danach gekühlt wird. Das auf diese Weise erhaltene flache Dünnband weist aufgrund der Reduzierung der durch das Warmwalzen erhaltenen Korngröße gute Festigkeits- und Duktilitätseigenschaften auf.
Aus WO 95/13155 ist eine Inline-Wärmbehandlung für gegossene Kohlenstoffstahlbänder bekannt, die auf die Kontrolle eines Bandmikrogefüges im Gussgefüge abzielt. Insbesondere wird das gegossene Band auf unter eine Temperatur abgekühlt, bei der die Umwandlung von Austenit in Ferrit eintritt, und danach erwärmt, bis das Material erneut austenitisiert (Inline-Normalglühen) wird. Auf diese Weise, wegen der Wirkung einer Doppelumwandlungsphase in eine feste Phase, werden die Austenitkörner dünner, und indem die Bedingungen des abschließenden Kühlens und des Aufwickelns des Bandes gesteuert werden, können recht dünne Strukturen entwickelt werden, die gute Festigkeit und Duktilität aufweisen.
Die oben genannten Verfahren erfordern jedoch weitere Installationen und einen höheren Energieverbrauch (zum Beispiel Walzlinien, Ofen für Zwischenheizen etc.) und sie haben normalerweise einen größeren Platzbedarf und daher weniger Entität der gesamten Installation von der Gießmaschine zu der Haspel. Weiterhin zielen die Verfahren auf die Dicke der endgültigen Struktur des Bandes ab, indem sie versuchen, sie möglichst ähnlich der eines heißgewalzten Bandes aus einem herkömmlichen Verfahren zu machen, und sie zeigen nicht, wie ein Produkt mit den gewünschten mechanischen und technologischen Eigenschaften erhalten werden kann, indem die Besonderheiten der Phasenumwandlungsmerkmale für die Stähle im Gusszustand mit großem austenitischem Korn (normalerweise 150–400 mm) ausgenutzt werden.
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffstahlbändern mit einer guten Kombination aus Festigkeit und Duktilität und mit guter Schweißbarkeit ohne Durchlaufen der Schritte von Walzen und/oder Wärmebehandlung bereitzustellen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kohlenstoffstahlband bereitzustellen, das verbesserte mechanische Eigenschaften aufweist, insbesondere ein relativ niedriges Verhältnis Fließspannung/Bruchbelastung und eine geschlossene Struktur der Spannungs-Dehnungskurve, um das Material besonders geeignet für Kaltformanwendungen, wie zum Beispiel Biegen und Ziehen, zu machen.
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in einem Verfahren zur Herstellung niedrig kohlenstoffhaltiger Stahlbänder mit einer guten Kombination aus Festigkeit und Verformbarkeit und mit guter Schweißbarkeit nach Beizen nach dem üblichen Verfahren, das die folgenden Schritte umfasst:

– Gießen in einer Doppelwalzen-Stranggießmaschine, die Klemmrollen, ein Band mit einer Dicke zwischen 1 und 8 mm mit der folgenden Zusammensetzung in Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes umfasst: C 0,02–0,10; Mn 0,1–0,6; Si 0,02–0,35; Al 0,01–0,05; S < 0,015; P < 0,02; Cr 0,05–0,35; Ni 0,05–0,3; N 0,003–0,012; und wahlweise Ti < 0,03; V < 0,10; Nb < 0,035, wobei der restliche Teil neben unvermeidbaren Verunreinigungen Fe ist;
– Kühlen des Bandes auf beiden Seiten in dem Bereich zwischen den Gießwalzen und den Klemmrollen unmittelbar hinter den Gießwalzen, wobei das Kühlen aus der Gruppe bestehend aus Wasserkühlen und gemischtem Wasser-/Gaskühlen ausgewählt wird;
– Warmverformen des durch die Klemmrollen gegossenen Bandes auf eine Temperatur zwischen 1.000 und 1.300°C bis zum Erreichen einer ausreichenden Dickenreduzierung, um Schließen der Schrumpfungsporositäten zu ermöglichen, wobei die Austenitkorngröße auf größer als 150 μm gehalten wird, wobei die Reduzierung weniger als 15% beträgt;
– Kühlen des Bandes mit einer Geschwindigkeit von > 10°C/s auf eine Temperatur (Tavv) zwischen 480 und 750°C; und
– Aufwickeln des wie beschrieben erhaltenen Bandes auf eine Haspel.

In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden die Phasenumwandlungsmerkmale von großkörnigem Austenit, das während des Stranggießverfahrens ohne Durchführen von Warmwalzen und/oder Inline-Normalglühen gebildet wird, ausgenutzt, um kontrolliertes Kühlen und Aufwickeln, vorbestimmte Volumenteilungen der Bestandteile des Mikrogefüges in dem Metall im Gusszustand in niedrig kohlenstoffhaltigen Stählen zu erzeugen. Diese endgültigen Mikrogefüge, bestehend aus gleichachsigem Ferrit, nadeligem Ferrit und/oder Bainit, stellen ein typisches Spannungs-Dehnungs-Diagramm des Materials mit einer geschlossenen Struktur bereit, wobei sie verbesserte Verformbarkeit aufweisen, so dass das Band besonders geeignet für Anwendungen der Kaltverformung ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung sind ebenso die niedrig kohlenstoffhaltigen Stahlbänder nach Anspruch 2 und 3, die durch das oben genannte Verfahren hergestellt werden können. Diese Bänder können ein niedriges Verhältnis Fließspannung/Bruchbelastung und ein geschlossenes Muster der Spannungs-Dehnungs-Kurve des Materials sowie gute Schweißbarkeit nach Beizen bereitstellen.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend gemäß einem Ausführungsbeispiel derselben, das als nicht beschränkendes Beispiel angeführt wird, beschrieben werden. Dabei wird auf die Figuren in den anhängenden Zeichnungen verwiesen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
1 ist ein vereinfachtes Schema der Doppelwalzen-Stranggießmaschine für dünne Bänder und der kontrollierten Kühlbereiche der Bänder gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Schemazeichnung der auf Bänder im Gusszustand angewandten Inline-Kühlzyklen.
3 ist eine fotografische Veranschaulichung am Lichtmikroskop des Mikrogefüges einer ersten Art eines Stahlbandes im Gusszustand, das nach der vorliegenden Erfindung gekühlt wurde.
4 ist eine fotografische Veranschaulichung am Lichtmikroskop des Mikrogefüges einer zweiten Art eines Stahlbandes im Gusszustand, das nach der vorliegenden Erfindung gekühlt wurde.
5 ist eine fotografische Veranschaulichung am Lichtmikroskop des Mikrogefüges einer dritten Art eines Stahlbandes im Gusszustand, das nach der vorlegenden Erfindung gekühlt wurde.
6(a) ist eine fotografische Veranschaulichung am Lichtmikroskop eines Ferrits des nadelförmigen Typs, das insbesondere in einem erfindungsgemäßen Band gewonnen wurde.
6(b) ist eine fotografische Veranschaulichung am Elektronenmikroskop einer Einzelheit des Ferrits des nadelförmigen Typs, das in einem erfindungsgemäßen Band gewonnen wurde.
7 ist eine fotografische Veranschaulichung am Lichtmikroskop des Mikrogefüges einer zweiten Art eines Stahlbandes im Gusszustand, das nach der vorliegenden Erfindung gekühlt wurde.
8 ist eine fotografische Veranschaulichung am Lichtmikroskop des Mikrogefüges einer dritten Art eines Stahlbandes im Gusszustand, das nach der vorliegenden Erfindung gekühlt wurde.
9 ist eine fotografische Veranschaulichung am Lichtmikroskop des Mikrogefüges einer vierten Art eines Stahlbandes, das in einem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurde.
10 ist ein Zugspannungsdiagramm eines Bandes einer Art von Stahl.
11 ist eine fotografische Veranschaulichung am Lichtmikroskop des Mikrogefüges eines Stahlbandes im Gusszustand, das nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
12 ist ein Diagramm des Zugspannungsdiagramms einer geschlossenen Struktur eines Stahlbandes im Guszustand, das nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Die 13(a) und 123(b) sind Diagramme und zeigen die Schweißbarkeitskeulen von zwei Arten von gebeizten Stahlbändern, die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden; und
14 ist ein Diagramm und veranschaulicht die Schweißbarkeitskeulen eines gebeizten niedrig kohlenstoffhaltigen Stahlbandes, das in einem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurde.
Unter Bezugnahme auf 1 stellt das Verfahren der vorliegenden Erfindung die Nutzung einer Doppelwalzen-Stranggießvorrichtung 1 bereit. Unmittelbar hinter den Walzen 1 werden zwei Kühleinrichtungen 2a und 2b für kontrolliertes Kühlen des Bandes, das kontinuierlich zwischen diesen hindurchläuft, bereitgestellt.
Nach den beiden genannten Kühleinrichtungen sind Klemmrollen 3 einer bekannten Konstruktion angeordnet.
An dem Auslauf der Klemmrollen 3 ist eine abschließende modulare Kühleinrichtung 4 angeordnet, durch die das Band hindurchläuft, um die Aufwickelvorrichtung 5 zu erreichen.
Während der Erstarrung und des Abziehens aus der Gießvorrichtung 1 wird das Band einem geeigneten kontrollierten Druck ausgesetzt, indem auf die gegensinnig drehenden Doppelwalzen eingewirkt wird, um die Ausbildung von Schrumpfungsporositäten zu begrenzen. Danach durchläuft das gegossene Band beidseitig Wasserkühlen und gemischtes Gas-/Wasserkühlen, um die Wachstumszunahme der austenitischen Körner und der Oberflächenoxidschichten zu verlangsamen. Unter Verwendung der Klemmrollen wird die Dicke bei einer Temperatur zwischen 1.000 und 1.300°C auf weniger als 15% reduziert, um die Porositäten aufgrund von Schrumpfung auf annehmbare Maße zu schließen.
Die Kühlzyklen der Stahlbänder im Gusszustand werden eingestellt, indem auf die Gießgeschwindigkeit, die Wasserströmung und die Anzahl der aktiven Kühlbereiche eingewirkt wird. Der abschließende Kühlzyklus nach den Klemmrollen 3 wird auf der Grundlage der Phasenumwandlungsmerkmale der Stähle festgelegt, die vorwiegend von den Ausgangsmaßen der austenitischen Körner und von dem Gehalt an C, Mn und Cr abhängig sind, um die gewünschten Gefüge zu erhalten.
Verschiedene Labor- und Großversuche wurden durchgeführt, wobei Stähle der folgenden Zusammensetzung verwendet wurden:
C 0,02–0,10; Mn 0,1–0,6; Si 0,02–0,35; Al 0,01–0,05; S < 0,015; P < 0,02; Cr 0,05–0,35; Ni 0,05–0,3; N 0,003–0,012; Ti < 0,03; V < 0,10; Nb < 0,035; wobei der restliche Teil im Wesentlichen Fe ist.
Aus diesen Versuchen war ersichtlich, dass es durch Steuern der chemischen Analyse des Stahls und der Inline-Kühlbetriebsarten möglich ist, geeignete endgültige Mikrogefüge zu entwickeln, die durch fest begrenzte Volumenfraktionen von gleichachsigem Ferrit und von nadelförmigem Ferrit und/oder Bainit gekennzeichnet sind. Die unterschiedliche Teilung der so erhaltenen Mikrogefüge-Bestandteile verleiht den Bändern im Gusszustand unterschiedliche Kombinationen von Festigkeit, Duktilität und Kaltverformbarkeit, die durch Beanspruchungs- und Tiefziehversuche bewertet werden können.
Insbesondere haben die Erfinder die Eigenschaften in Verbindung mit der Ausbildung von nadelförmigen Ferrit- oder Bainitstrukturen bewertet, die durch eine hohe Dichte von Versetzungen im Vergleich zu herkömmlichen Strukturen von polygonalem dünnkörnigem Ferrit gekennzeichnet sind.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können an einem niedrig kohlenstoffhaltigen Stahlband verschiedene Arten von Gefügen und Eigenschaften erzielt werden, und diese Eigenschaften für jede verschiedene Art können wie folgt zusammengefasst werden (die folgenden Großbuchstaben bedeuten verschiedene Arten von Kohlenstoffstählen):
A) Vorherrschen von gleichachsigem Ferrit

Nadelförmiges Ferrit und/oder Bainit: < 20 Volumenprozent
Grobkörniges gleichachsiges Ferrit: ≥ 70 Volumenprozent
Perlit: 2–10 Volumenprozent
Fließspannung: Rs = 180 – 250 MPa
Bruchbelastung: Rm ≥ 280 MPa
Rs/Rm-Verhältnis: ≤ 0,75
Gesamtdehnung: ≥ 30%
Tiefziehbarkeit: ≥ 12 mm

B) Gemischtes Gefüge aus gleichachsigem und nadelförmigem Ferrit

Nadelförmiges Ferrit und/oder Bainit: 20–50 Volumenprozent
Grobkörniges gleichachsiges Ferrit: < 80 Volumenprozent
Perlit: < 2 Volumenprozent
Fließspannung: Rs = 200 – 300 MPa
Bruchbelastung: Rm ≥ 300 MPa
Rs/Rm-Verhältnis: ≤ 0,75
Gesamtdehnung: ≥ 28%
Tiefziehbarkeit: ≥ 11 mm

C) Vorherrschen von nadelförmigem Ferrit-Bainit

Nadelförmiges Ferrit und/oder Bainit: > 50 Volumenprozent
Grobkörniges gleichachsiges Ferrit: < 50 Volumenprozent
Perlit: < 2 Volumenprozent
Fließspannung: Rs = 210 – 320 MPa
Bruchbelastung: Rm > 330 MPa
Rs/Rm-Verhältnis: ≤ 0,8
Gesamtdehnung: ≥ 22%
Tiefziehbarkeit: ≥ 10 mm

Es wurde festgestellt, dass C, Mn und Cr in den in dem Erfindungsbereich der vorliegenden Erfindung definierten Gewichtskonzentrationen und austenitische Körner von größer als 150 μm sowie eine Abkühlgeschwindigkeit von > 10°C/s in dem Temperaturintervall 750–480°C die Bildung nicht-gleichachsigen Ferrits begünstigen.
Weitere gemäß dem in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verfahren durchgeführte Versuche zeigten, dass es möglich ist, die größere Verteilung und Konzentrationsgleichförmigkeit der Legierungskomponenten in gegossenen Bändern mit einer hohen Erstarrungsgeschwindigkeit (geringer Entität der Entmischung) auszunutzen, um die Verteilung der Mikrogefüge zu homogenisieren und um die Bildung unerwünschter Gefüge des martensitischen Typs zu vermeiden, wodurch die Duktilität und die Verformbarkeit des Materials reduziert werden.
Weiterhin entdeckten die Erfinder, dass energiereiches Kühlen des gegossenen Bandes wirksam ist, um Oberflächen-Oxidzunder zu erhalten, dessen Dicke und Art so beschaffen sind, dass er unter Verwendung des herkömmlichen Beizverfahrens entfernt werden kann. Durch Punktschweißversuche an gebeizten Band-Probekörpern, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, wurde die Schweißbarkeit der Materialien geprüft, die bekanntermaßen durch die Oberflächenbedingung des Bleches beeinflusst wird.
Weiterhin beobachteten die Erfinder, wie die Zugabe von Elementen, wie zum Beispiel Vanadium und Niobium, die Härtbarkeit von Austenit erhöhte und die Bildung von gleichachsigem Ferrit verzögerte, wodurch die Entwicklung von nadelförmigem Ferrit und Bainit unterstützt wurde. Weiterhin hemmen Niobium und Titan, die Kohlenstoffnitride bilden, das Größenwachstum der austenitischen Körner in Verfahren mit starker Erwärmung, wodurch zum Beispiel eine bessere Duktilität in dem thermisch veränderten Bereich einer Schweißnaht gesichert wird.
Die vorliegenden veranschaulichenden und vergleichenden Beispiele der Mikrogefüge und Eigenschaften von Bändern, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung und mit herkämmlichen Verfahren hergestellt wurden, werden nachstehend als nicht beschränkende Beispiele beschrieben. Der besseren Übersichtlichkeit wegen werden die in den folgenden Beispielen genannten Tabellen zusammen nach dem letzten Beispiel (Beispiel Nr. 4) angeführt.
BEISPIEL 1
Einige gegossene Bänder mit einer Dicke zwischen 2,2 und 2,4 mm wurden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung des Stahls des Typs A (wie weiter oben beschrieben), dessen Analyse in Tabelle 1 angeführt wird, hergestellt.
Der flüssige Stahl wurde in einer vertikalen Doppelwalzen-Stranggießmaschine (1) und unter Verwendung eines durchschnittlichen Trenndruckes von 40 t/m gegossen. Die Bänder wurden an dem Auslauf der Gießmaschine gekühlt, bis sie eine Temperatur von 1.210–1.170°C in der Nähe der Klemmrollen 3 erreichten. Bei diesen Temperaturen wurde die Dicke um etwa 10% reduziert. Danach wurde das Kühlen moduliert, wie in 2 schematisch dargestellt ist, um eine Kühlgeschwindigkeit zwischen 10 und 40°C/s in dem Intervall zwischen 950°C und der Aufhaspeltemperatur zu erreichen. Letztgenannte wurde variabel zwischen 780 und 580°C gestaltet. Die wichtigsten Kühl- und Aufhaspelbedingungen werden in Tabelle 2 gezeigt, zusammen mit einigen Mikrogefügemerkmalen der hergestellten Bänder. Die mechanischen Eigenschaften der Bänder hinsichtlich der Fließspannung Rs, definiert als ReL oder Rp0.2 (abhängig davon, ob der Austrag kontinuierlich oder unkontinuierlich erfolgt), der Bruchbelastung Rm, des Rs/Rm-Verhältnisses, der Gesamtdehnung, A%, und der Tiefziehbarkeit (I. E.), des Maßes der Kaltverformbarkeit, werden in Tabelle 3 genannt.
In den 3 bis 5 werden die typischen Mikrogefüge der bei 760–730°C aufgewickelten Bänder (Bänder 9 und 4) beziehungsweise der bei 580°C aufgewickelten Bänder (Band 5) gezeigt, wie sie unter dem Lichtmikroskop beobachtet wurden.
Es wird beobachtet, wie mit abnehmender Aufhaspeltemperatur und zunehmender durchschnittlicher Kühlgeschwindigkeit des Bandes Perlit praktisch verschwindet und sich nadelförmige Ferrit- und/oder Bainitstrukturen bilden, wie dies im Detail in 6 gezeigt wird. Diese Mikrogefüge führen zu einer Fließgrenze des Materials des kontinuierlichen Typs (Tabelle 3).
BEISPIEL 2
Andere Bänder mit einer Dicke von 2,0 bis 2,5 mm wurden mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von Stahl der Typen B und C aus Tabelle 1, die einen höheren Kohlenstoffgehalt (0,052% beziehungsweise 0,09%) aufweisen, hergestellt.
Die wichtigsten Kühl- und Aufhaspelbedingungen werden in Tabelle 4 gezeigt, zusammen mit einigen Mikrogefügemerkmalen der so erhaltenen Bänder. Die mechanischen Eigenschaften der Bänder und die Tiefziehbarkeit, das Maß der Kaltverformbarkeit der Materialien, werden in Tabelle 5 angeführt.
In den 7 und 8 werden die typischen Mikrogefüge der Bänder 7 (Stahl B) beziehungsweise 14 (Stahl C) gezeigt, wie sie unter dem Lichtmikroskop beobachtet wurden. Auch in diesem Fall ist es durch Ausnutzen der Phasenumwandlungsmerkmale der grobkörnigen austenitischen Stähle möglich, gemischte Gefüge zu erhalten, die gleichachsiges Ferrit und ebenso nadelförmiges Ferrit und Bainit enthalten. Die Festigkeitswerte sind höher als die in dem Beispiel 1 gezeigten, in Bezug auf Stahl mit 0,035% C, und die Duktilität und Kaltverformbarkeit bleiben auf guten Werten.
BESPIEL 3
In diesem Vergleichsbeispiel werden die Mikrogefüge und die mechanischen Eigenschaften eines Bandes mit einer Dicke von 2 mm, das mit dem Stahl des Typs D (Tabelle 1) in einem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurde, gezeigt und mit denen eines Bandes im Gusszustand, das die gleiche chemische Analyse aufweist und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, verglichen. Deutlich erkennbar besteht das Mikrogefüge des herkömmlichen Bandes aus dünnen Körnern von polygonalem Ferrit und aus Perlit (9), wobei die Zugspannungskurve ein unkontinuierliches Muster aufweist (10). Die typischen mechanischen Eigenschaften dieses herkömmlichen Bandes werden in Tabelle 6 gezeigt. Die Verwendung relativ niedriger Aufhaspeltemperaturen (Tabelle 7) mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht den Einsatz von Werkstoffen mit nadelförmigen Gefügen der in 11 gezeigten Art, die durch ähnliche Werte für Bruchbelastung gekennzeichnet sind, wobei sich eine Zugspannungskurve mit kontinuierlichem Muster (12) ergibt, und somit mit einem niedrigeren Fließspannungs-/Bruchbelastungs-Verhältnis (Tabelle 8).
BEISPIEL 4
Einige Bänder, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit Stählen der Typen A und B hergestellt wurden, wurden gebeizt und Schweißbarkeitsversuchen unterzogen. Die Widerstandspunktschweißversuche wurden mit Elektroden mit einem Durchmesser von 8 mm bei einer Belastung von 650 kg und bei veränderlicher Stromstärke durchgeführt. In den 13a und 13b werden die Diagramme gezeigt, die an dem Niveau „Anzahl der Zyklen – Stromstärke° Schweißbarkeitskeulen bereitstellen, das heißt das Feld, in dem die Bleche problemlos schweißbar sind. Der Vergleich mit einem gebeizten Blech mit einer ähnlichen Dicke, aus niedrig kohlenstoffhaltigem Stahl, hergestellt durch ein herkömmliches Produktionsverfahren (14), zeigt, wie die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bänder gute Schweißbarkeitsmerkmale beibehalten, was auf einen annehmbaren Oberflächenzustand hindeutet.
Tabelle 1 Chemische Analyse der in den Beispielen verwendeten Stähle
Tabelle 2 Kühlbedingungen und endgültige Mikrogefüge der in den Beispielen verwendeten Bänder des Typs A im Gusszustand
Tabelle 3 Mechanische Eigenschaften der in den Beispielen verwendeten Stahlbänder des Typs A im Gusszustand
Tabelle 4 Kühlbedingungen und endgültige Mikrogefüge der in den Beispielen verwendeten Stahlbändern der Stahltypen B und C im Gusszustand
Tabelle 5 Mechanische Eigenschaften der Stahlbänder der Stahltypen B und C im Gusszustand
Tabelle 6 Mechanische Eigenschaften von Bändern aus einem herkömmlichen Verfahren aus dem Stahl D
Tabelle 7 Kühlbedingungen und endgültige Mikrogefüge in Bändern des Stahltyps D im Gusszustand mit einer Dicke von 2 und 4 mm
Tabelle 8 Mechanische Eigenschaften von Bändern des Stahltyps D im Gusszustand

Claims

Verfahren zur Herstellung von niedrig kohlenstoffhaltigen Stahlbändern mit einer guten Kombination aus Festigkeit und Verformbarkeit und guter Schweißbarkeit nach Beizen nach dem üblichen Verfahren, das die folgenden Schritte umfasst: – Gießen in einer Doppelwalzen-Stranggießmaschine (1), die Klemmrollen (3), ein Band mit einer Dicke zwischen 1 und 8 mm mit der folgenden Zusammensetzung in Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes umfasst: C 0,02–0,10; Mn 0,1–0,6; Si 0,02–0,35; Al 0,01–0,05; S < 0,015; P < 0,02; Cr 0,05–0,35; Ni 0,05–0,3; N 0,003–0,012; und wahlweise Ti < 0,03; V < 0,10; Nb < 0,035, wobei der restliche Teil neben unvermeidbaren Verunreinigungen Fe ist; – Kühlen des Bandes auf beiden Seiten in dem Bereich zwischen den Gießwalzen und den Klemmrollen (3) unmittelbar hinter den Gießwalzen, wobei das Kühlen aus der Gruppe bestehend aus Wasserkühlen und gemischtem Wasser/Gas-Kühlen ausgewählt wird; – Warmverformen des durch die Klemmrollen (3) gegossenen Bandes bei einer Temperatur zwischen 1000 und 1300°C bis zum Erreichen einer ausreichenden Dickenreduzierung, um Schließen der Schrumpfungsporositäten zu ermöglichen, wobei die Austenit-Korngröße auf größer als 150 μm gehalten wird, wobei die Reduzierung weniger als 15% beträgt; – Kühlen des Bandes mit einer Geschwindigkeit von > 10°C/s auf eine Temperatur (Tavv) zwischen 480 und 750°C; und – aufwickeln des so erhaltenen Bandes auf eine Haspel.
Ein niedrig kohlenstoffhaltiges Band, das nach dem Verfahren von Anspruch 1 erzeugt wird und die folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent hat: C 0,02–0,10; Mn 0,1–0,6; Si 0,02–0,35; Al 0,01–0,05; S < 0,015; P < 0,02; Cr 0,05–0,35; Ni 0,05–0,3; N 0,003–0,012 und wahlweise Ti < 0,03; V < 0,10; Nb < 0,035, wobei der restliche Teil neben unvermeidbaren Verunreinigungen Fe ist, und mit einem endgültigen Mikrogefüge bestehend aus: nadeligem Ferrit und/oder Bainit: 20–50 Volumenprozent, grobem, gleichachsigem körnigem Ferrit: < 80 Volumenprozent, Perlit: < 2 Volumenprozent, und mit den mechanischen Eigenschaften: Fließspannung: Rs = 200 – 300 MPa, Bruchbelastung: Rm ≥ 300 MPa, Rs/Rm-Verhältnis: ≤ 0,75, Gesamtdehnung: ≥ 28%, Tiefziehbarkeit: ≥ 11 mm.
Ein niedrig kohlenstoffhaltiges Band, herstellbar gemäß dem Verfahren aus Anspruch 1, mit der folgenden Zusammensetzung in Gewichtsprozent: C 0,02–0,10; Mn 0,1–0,6; Si 0,02–0,35; Al 0,01–0,05; S < 0,015; P < 0,02; Cr 0,05–0,35; Ni 0,05–0,3; N 0,003–0,012 und wahlweise Ti < 0,03; V < 0,10; Nb < 0,035, wobei der restliche Teil neben unvermeidbaren Verunreinigungen Fe ist; und mit einem endgültigen Mikrogefüge bestehend aus: nadeligem Ferrit und/oder Bainit: > 50 Volumenprozent, grobem, gleichachsigem körnigem Ferrit: < 50 Volumenprozent, Perlit: < 2 Volumenprozent, und mit den mechanischen Eigenschaften: Fließspannung: RS = 210 – 350 MPa, Bruchbelastung: Rm > 330 MPa, Rs/Rm-Verhältnis: ≤ 0,8, Gesamtdehnung: ≥ 22%, Tiefziehbarkeit: ≥ 10 mm.