EP2964792A2 - Method for producing a cold-rolled flat steel product for deep-drawing and ironing applications, flat steel product and use of such a flat steel product - Google Patents

Method for producing a cold-rolled flat steel product for deep-drawing and ironing applications, flat steel product and use of such a flat steel product

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EP2964792A2
EP2964792A2 EP14708856.1A EP14708856A EP2964792A2 EP 2964792 A2 EP2964792 A2 EP 2964792A2 EP 14708856 A EP14708856 A EP 14708856A EP 2964792 A2 EP2964792 A2 EP 2964792A2
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EP
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cold
rolled
flat steel
steel
hot
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EP14708856.1A
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Erhard HOLLECK
Eberhard Sowka
Burkhard KAUP
Stephan SCHIESTER
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp Rasselstein GmbH
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp Rasselstein GmbH
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    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a cold-rolled, up to 0.5 mm thick flat steel product for deep-drawing and ironing applications. Moreover, the invention relates to a flat steel product produced according to such a method and to an advantageous use of a corresponding flat steel product.
  • Hot strip production are coordinated so that a continuous sequence of casting and the
  • Hot strip which is intended in particular for the production of tinplate with a typical thickness of at most 0.5 mm, in particular at most 0.251 mm, could therefore not be produced in the past on a casting-rolling plant. Tinplates of this thickness will be
  • Continuous casting in the slab or thin slab also does not crush residual calcium aluminate inclusions during hot rolling, but retain their size.
  • Macroscopic Ca-aluminate inclusions can therefore be used in cold rolling or forming processes, for example, shell defects on the
  • Molten steel is poured into a slab or cast strip containing (by weight) ⁇ 0.003% C, 0.5-0.35% Mn, ⁇ 0.025% P, ⁇ 0.020% S, ⁇ 0.004% Si, ⁇ 0.002 AI, ⁇ 0.004% N, in total ⁇ 0.1% Cr, Cu, Ni, Sn and Mo, ⁇ 0.004% N, each ⁇ 0.005% Nb, Ti, Zr and V, ⁇ 0.0030% B and balance Fe and unavoidable impurities.
  • the steel melt according to the known method after its melting is first subjected to a vacuum treatment and then a ladle furnace treatment.
  • the oxygen activity of the molten steel for continuous casting or strip casting should be as low as possible in order to avoid pore formation in the cast product and casting defects.
  • Adjustment of the oxygen content or the oxygen activity takes place by a targeted addition of aluminum in an amount which, depending on the result of monitoring the current
  • Oxygen activity of the melt is determined according to the target that the oxygen content of the melt at the end of the pan treatment is below 100 ppm.
  • Step a) produces a steel melt containing (in% by weight) up to 0.008% C, up to 0.005% Al, up to 0.043% Si, 0.15-0.5% Mn, up to 0.02% P , up to 0.03% S, up to 0.020% N and each optionally up to 0.03% Ti and up to 0.03% Nb, the remainder containing iron and unavoidable impurities, the unavoidable
  • the S-contents of the melt according to the invention are typically in the range of 0.005-0.03 wt%.
  • the Al content of the melt is typically at least 0.001% by weight.
  • Optimal Al contents of the molten steel ready for casting are in the range of 0.001-0.002% by weight.
  • the molten steel is subjected to a secondary metallurgical treatment during production, omitting a Ca treatment, which, in addition to a conventional vacuum treatment, produces a ladle furnace.
  • Treatment includes. In the ladle furnace treatment, the molten steel
  • Mn content% Mn and Fe content% Fe is% Mn +% Fe ⁇ 15 wt. -%, in particular ⁇ 9 wt .-%.
  • the measures provided for in the production of the molten steel according to the invention are based on the finding that the ladle slag must be kept well fluid for a good absorption of non-metallic inclusions in the melt. This can be done by a conventional
  • Vacuum treatment in a RH or DH plant can not be achieved.
  • the ladle furnace treatment according to the invention however, the ladle slag can be intensively liquefied via the heating with electrodes. As a result, it is very well suited to absorb non-metallic inclusions rising to the bath surface and thus further improve the degree of purity of the molten steel after the vacuum treatment.
  • the inventive method is also that in the vacuum and the subsequent ladle furnace treatment slag is kept in contact with the molten steel, in which a certain oxygen potential is set before the vacuum treatment.
  • This Oxygen potential "a 0 -Slag" of the ladle slag must correspond to the required oxygen activity "a 0 -Melt"
  • Oxygen activity a 0 deposit is too high, it results in the unfavorable situation that, due to the tendency to
  • Ladle slag can be used.
  • Ladle slag to less than 15 wt .-%, in particular ⁇
  • the molten steel produced in the manner according to the invention is continuously cast into a strand in step b), from which one or more thin slabs are then separated in a conventional manner, which are subsequently separated in a continuous process sequence
  • Precursor is then in step c) in
  • the respective precursor can be brought to a temperature of 1000 - 1250 ° C optimal for the further process sequence before hot rolling. This can
  • Hot rolling itself will optimally with a
  • Hot rolling start temperature which is in the range of 950 - 1200 ° C
  • a hot rolling end temperature which is in the range of 800 - 950 ° C.
  • Cold rolling may be preceded by a surface treatment which mechanically or chemically removes scale and other contaminants adhering to the hot strip in a conventional manner.
  • the cold rolling itself can be one or more stages
  • the first stage of cold rolling should be carried out with a degree of deformation of more than 85%, in particular more than 90%, and the second stage of cold rolling with a degree of deformation of 0.4-50%, in particular at least 1% , where degrees of deformation of 4 - 42% are particularly practical.
  • the cold-rolled steel flat product according to the invention can be coated with a metallic protective layer.
  • a metallic protective layer it may for example be an electrolytic
  • Casting rolling process can be avoided by producing the flat steel products based on an alloy concept with minimized Al contents.
  • low ⁇ l contents can be dispensed with a Ca treatment of the melt, so that the formation of the deformation properties interfering calcium aluminates is excluded.
  • flat steel products produced according to the invention fulfill the highest demands on their formability. So they are suitable for all forming applications, for one according to ISO 11531 certain tension of less than 0.86 mm is required. In particular, are suitable
  • flat steel products produced according to the invention are particularly suitable for the production of packaging for loose goods.
  • These packages are typically cans and similar containers suitable for packaging
  • flat steel products according to the invention can be used for the production of closures for such containers, bottle caps for closing bottles or spray cans.
  • the flat steel product according to the invention leads to the
  • the degree of purity is before the refining process, which may for example be in the form of the order of a metallic coating, such as a tinning or chrome plating, based on the number of non-metallic inclusions with an extent> 70 pm means
  • Electromagnetic measurement method has been determined over the entire volume. The classification was based on the number of inclusions per m 2 according to the following conditions:
  • very good rated samples can be used without restriction for all packaging steel applications.
  • "Satisfactory” rated samples may be for certain, uncritical

Abstract

The invention relates to a method for the operationally reliable production of a cold-rolled flat steel product ≤ 0.5 mm thick for deep-drawing and ironing applications. According to said method, a steel melt, containing (in percent by weight) up to 0.008% C, up to 0.005% Al, up to 0.043% Si, 0.15-0.5% Mn, up to 0.02% P, up to 0.03% S, up to 0.020% N and optionally up to 0.03% Ti and optionally up to 0.03% Nb, and iron and unavoidable impurities as the remainder, is subjected, forgoing a Ca treatment, to a secondary metallurgical treatment, which comprises, in addition to a vacuum treatment, a crucible furnace treatment and during which the steel melt to be treated is kept under a slag, the Mn and Fe content of which is less than 15% by weight in total. From the steel melt, a thin slab or a cast strip is produced, which is then hot-rolled to form a hot-rolled strip having a thickness of < 2.5 mm and then wound to from a coil. Then the hot-rolled strips are cold-rolled to form a flat steel product up to 0.5 mm thick. The invention further relates to a correspondingly produced flat steel product and to uses of such a flat steel product.

Description

Verfahren zum Erzeugen eines kaltgewalzten  Method for producing a cold-rolled
Stahlflachprodukts für Tiefzieh- und Abstreckziehanwendungen, Stahlflachprodukt und Verwendung eines solchen Stahlflachprodukts  Flat steel product for deep drawing and ironing applications, flat steel product and use of such a flat steel product
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines kaltgewalzten, bis zu 0,5 mm dicken Stahlflachprodukts für Tiefzieh- und Abstreckziehanwendungen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein gemäß einem solchen Verfahren hergestelltes Stahlflachprodukt und eine vorteilhafte Verwendung eines entsprechenden Stahlflachprodukts. The invention relates to a method for producing a cold-rolled, up to 0.5 mm thick flat steel product for deep-drawing and ironing applications. Moreover, the invention relates to a flat steel product produced according to such a method and to an advantageous use of a corresponding flat steel product.
Verfahren der hier in Rede stehenden Art werden auf so genannten "Gieß-Walz-Anlagen" , abgekürzt "GWA" oder "CSP", durchgeführt, bei denen das Vergießen des Stahls zu einem Strang und die anschließenden Walzprozesse bei der Processes of the type in question are carried out on so-called "casting-rolling plants", abbreviated "GWA" or "CSP", in which the casting of the steel into a strand and the subsequent rolling processes in the
Warmbandherstellung so aufeinander abgestimmt sind, dass eine kontinuierliche Abfolge der Gieß- und der Hot strip production are coordinated so that a continuous sequence of casting and the
Walzvorgänge möglich ist. Auf diesem Wege lässt sich der bei konventioneller Brammenfertigung für die Rolling operations is possible. In this way can be in conventional slab production for the
Wiedererwärmung und das Vorwalzen anfallende Aufwand umgehen . Reheat and bypass the roughing incurred effort.
In Gieß-Walz-Anlagen wird der Stahl zu einem In cast-rolling plants, the steel becomes one
kontinuierlich abgezogenen Strang vergossen, von dem anschließend "in line" Dünnbrammen abgeteilt werden, die dann ebenso "in line" zu Warmband warmgewalzt werden. Die beim Betrieb von Gieß-Walz-Anlagen gewonnenen Erfahrungen und die Vorteile des Gieß-Walzens sind beispielsweise in W. Bald et al . "Innovative Technologie zur Banderzeugung", Stahl und Eisen 119 (1999) Nr. 9, Seiten 77 - 85, oder C. Hendricks u.a. "Inbetriebnahme und erste Ergebnisse der Gießwalzanlage der Thyssen Krupp Stahl AG", Stahl und Eisen 120 (2000) Nr. 2, Seiten 61 - 68, dokumentiert. Mit heute zur Verfügung stehenden Gieß-Walz-Anlagen lassen sich Warmbänder mit Warmbanddicken erzeugen, die weniger als 3 mm betragen. cast continuously withdrawn strand from which are then divided "in-line" thin slabs, which are then also hot rolled "in line" to hot strip. The Experiences gained in the operation of cast-rolling plants and the advantages of casting-rolling are described, for example, in W. Bald et al. "Innovative Technology for Banding", Stahl und Eisen 119 (1999) No. 9, pages 77 - 85, or C. Hendricks et al. "Commissioning and initial results of the casting rolling mill of Thyssen Krupp Stahl AG", Stahl und Eisen 120 (2000) Nr 2, pages 61-68. Hot-rolled strip with hot strip thicknesses of less than 3 mm can be produced with today available cast-rolling plants.
Trotz der Verfahrenvorteile, die konventionelle Gieß-Walz- Anlagen bieten, ist es seit der großtechnischen Einführung solcher Anlagen nicht mit der notwendigen Zuverlässigkeit gelungen, Stähle, die eine für Tiefzieh- und Despite the process advantages offered by conventional cast-rolling plants, it has not been possible with the requisite reliability since the large-scale introduction of such plants, steels that have one for thermoforming and
Abstreckziehanwendungen ausreichende Isotropie ihrer Ironing applications adequate isotropy of their
Verformungseigenschaften aufweisen, über Dünnbrammen- Stranggießanlagen bzw. die zugehörigen Gieß-Walz-Anlagen zu erzeugen. So zeigte sich, dass übliche, aus Have deformation properties to produce about thin slab continuous casting or the associated casting-rolling plants. So it turned out that usual, out
aluminiumberuhigten Stählen gegossene Dünnbrammen und daraus hergestellte Warmbänder nicht für Produkte mit höchsten Reinheitsgrad- und Oberflächenansprüchen geeignet sind. Warmband, das insbesondere für die Erzeugung von Weißblech mit einer typischen Dicke von höchstens 0,5 mm, insbesondere höchstens 0,251 mm, bestimmt ist, ließ sich daher in der Vergangenheit nicht auf einer Gieß-Walz- Anlage herstellen. Weißbleche dieser Dicke werden Aluminum-killed steels cast thin slabs and hot rolled strips made from them are not suitable for products with the highest levels of purity and surface requirements. Hot strip, which is intended in particular for the production of tinplate with a typical thickness of at most 0.5 mm, in particular at most 0.251 mm, could therefore not be produced in the past on a casting-rolling plant. Tinplates of this thickness will be
beispielsweise zur Herstellung von Getränkedosen oder desgleichen benötigt. Noch kritischer ist die Situation, wenn über eine Gieß-Walz-Anlage Vormaterial für bis zu 0,1 mm, insbesondere bis zu 0,06 mm, dünnen Verpackungsstahl erzeugt werden soll. Die Gründe für die Probleme bei der Erzeugung sehr dünner, für Tiefzieh- und Abstreckziehanwendungen bestimmter kaltgewalzter Stahlflachprodukte über eine GWA sind an sich bekannt. Beim Dünnbrammen-Stranggießen oder For example, needed for the production of beverage cans or the like. The situation is even more critical if primary material for up to 0.1 mm, in particular up to 0.06 mm, thin packaging steel is to be produced via a cast-rolling plant. The reasons for the problems of producing very thin thermoforming and ironing applications of cold rolled steel flat products over a GWA are well known. In thin slab continuous casting or
Bandgießen von Al-beruhigten Stählen, mit AI-Gehalten, die typischerweise im Bereich von 0,010 - 0,060 Gew.-% liegen, ist zur Vermeidung eines Zusetzens der für das Vergießen erforderlichen Tauchrohre durch Tonerde-Einschlüsse Strip casting of Al-killed steels, with Al contents typically in the range of 0.010 - 0.060 wt%, is to avoid clogging of the dip tubes required by potting by clay inclusions
(„Clogging") eine Calcium-Behandlung der Stahlschmelze im Stahlwerk erforderlich. Hierbei müssen in der ("Clogging") a calcium treatment of molten steel in the steelworks required
Stahlschmelze reproduzierbar sicher flüssige Calcium- Aluminate mit Gehalten von circa 50 % CaO und 50 % A1203 erzeugt werden. Molten steel reproducibly safe liquid calcium aluminates with levels of about 50% CaO and 50% A1 2 0 3 are produced.
Wenn diese Einschluss-Zusammensetzung nicht ausreichend exakt getroffen wird und ein signifikanter Unterschuss oder Überschuss an CaO in den nichtmetallischen If this inclusion composition is not hit with sufficient accuracy and a significant excess or excess of CaO in the non-metallic
Einschlüssen gegeben ist oder Spinell-Einschlüsse (mit MgO-Anteil) entstehen, tritt beim Stranggießen trotz Ca- Behandlung ein ausgeprägtes Clogging mit verstärkten Inclusion is given or spinel inclusions (with MgO content) arise, occurs in continuous casting despite Ca- treatment pronounced clogging with reinforced
Badspiegelschwankungen in der Kokille auf. Eine solche Situation führt zum Einspülen von Gießschlacke in den gegossenen Strang, wodurch ein generell verschlechterter Reinheitsgrad und vermehrte Schalenfehler an der Badspiegelschwankungen in the mold on. Such a situation leads to the infiltration of foundry slag into the cast strand, whereby a generally deteriorated degree of purity and increased shell defects at the
Strangoberfläche verursacht werden. Im Ergebnis führt eine unzureichende Einstellung der CaO- und Al203-Einschlüsse bei der Herstellung von Warmband über eine Gieß-Walz- Anlage daher zu einer Verschlechterung der Innen- und Oberflächen-Beschaffenheit der vom so gegossenen Strang abgetrennten Dünnbrammen und, dadurch bedingt, von dem aus diesen Dünnbrammen jeweils warmgewalzten Warmband. Dasselbe Problem ergibt sich bei Bandgießanlagen, bei denen die Stahlschmelze zu gegossenem Band vergossen und anschließend in-line zu einem Warmband gewalzt wird. Strand surface caused. As a result, insufficient setting of the CaO and Al 2 O 3 inclusions in the production of hot strip via a caster-rolling plant, therefore, results in deterioration of the internal and surface condition of the thin slab separated from the cast strand and thereby , from each of these thin slabs hot-rolled hot strip. The same problem arises in strip casting plants, in which the molten steel is cast into cast strip and then rolled in-line to form a hot strip.
Beim Dünnbrammen-Stranggießen oder Bandgießen ist es daher wichtig, einen sehr guten nichtmetallischen Reinheitsgrad bereits in der Sekundärmetallurgie zu erreichen. Anders als beim konventionellen Brammenguss können die in der vergossenen Stahlschmelze enthaltenen Einschlüsse (Oxyde, Sulfide) weder beim Stranggießen noch beim Bandgießen in Folge der deutlich höheren Gießgeschwindigkeiten in der Kokille aufsteigen und sich in der Gießschlacke In thin slab continuous casting or strip casting, it is therefore important to achieve a very good non-metallic degree of purity already in secondary metallurgy. In contrast to conventional slab casting, the inclusions (oxides, sulfides) contained in the cast molten steel can neither rise in continuous casting nor strip casting as a result of the significantly higher casting speeds in the mold and in the foundry slag
abscheiden. Anders als die bei der konventionellen deposit. Unlike the conventional one
Erzeugung üblichen Tonerde-Einschlüsse werden die bei Calcium-behandelten Schmelzen entstehenden und beim Generation of conventional alumina inclusions will occur in calcium-treated melts and in the case of calcium-treated melts
Stranggießen in der Bramme oder Dünnbramme verbleibenden Calcium-Aluminat-Einschlüsse im Zuge des Warmwalzens auch nicht zerkleinert, sondern behalten ihre Größe bei. Continuous casting in the slab or thin slab also does not crush residual calcium aluminate inclusions during hot rolling, but retain their size.
Gleiches gilt für das Bandgießen. Makroskopische Ca- Aluminat-Einschlüsse können deshalb bei Kaltwalz- bzw. Umformprozessen beispielsweise Schalenfehler an der The same applies to strip casting. Macroscopic Ca-aluminate inclusions can therefore be used in cold rolling or forming processes, for example, shell defects on the
Produktoberfläche oder, insbesondere bei sehr dünnem Endmaterial, Löcher im Walzmaterial verursachen. Product surface or, especially with very thin end material, cause holes in the rolling stock.
Vor diesem Hintergrund ist in der WO 2011/012242 AI ein Verfahren zur Erzeugung eines Stahlbands oder -blechs aus einem ULC-Stahl vorgeschlagen worden, bei dem eine Against this background, a method for producing a steel strip or sheet from a ULC steel has been proposed in WO 2011/012242 AI, in which a
Stahlschmelze zu einer Bramme oder einem gegossenen Band vergossen wird, die (in Gew.-%) < 0,003 % C, 0,5 - 0,35 % Mn, < 0,025 % P, < 0,020 % S, < 0,004 % Si, < 0,002 AI, < 0,004 % N, in Summe < 0,1 % Cr, Cu, Ni, Sn und Mo, < 0,004 % N, jeweils < 0,005 % Nb, Ti, Zr und V, < 0,0030 % B und als Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen enthalten . Molten steel is poured into a slab or cast strip containing (by weight) <0.003% C, 0.5-0.35% Mn, <0.025% P, <0.020% S, <0.004% Si, < 0.002 AI, <0.004% N, in total <0.1% Cr, Cu, Ni, Sn and Mo, <0.004% N, each <0.005% Nb, Ti, Zr and V, <0.0030% B and balance Fe and unavoidable impurities.
Um eine Legierung dieser Reinheit zu erzeugen, wird die Stahlschmelze gemäß dem bekannten Verfahren nach ihrer Erschmelzung zunächst einer Vakuum-Behandlung und dann einer Pfannenofen-Behandlung unterzogen. Zweck der In order to produce an alloy of this purity, the steel melt according to the known method after its melting is first subjected to a vacuum treatment and then a ladle furnace treatment. Purpose of
Pfannenofen-Behandlung ist dabei insbesondere die Ladle furnace treatment is especially the
Einstellung eines minimierten Sauerstoff- und Aluminium- Gehalts in der jeweils nach dem Vergießen erhaltenen Dünnbramme oder dem nach dem Vergießen erhaltenen Adjustment of a minimized oxygen and aluminum content in the thin slab obtained after casting or after casting
gegossenen Band. Hierbei soll die Sauerstoffaktivität der Stahlschmelze für das Stranggießen beziehungsweise das Bandgießen möglichst niedrig sein, um eine Porenbildung im Gussprodukt und Gussstörungen zu vermeiden. Die cast band. Here, the oxygen activity of the molten steel for continuous casting or strip casting should be as low as possible in order to avoid pore formation in the cast product and casting defects. The
Einstellung des Sauerstoff-Gehalts beziehungsweise der Sauerstoffaktivität erfolgt dabei durch eine gezielte Zugabe von Aluminium in einer Menge, die in Abhängigkeit vom Ergebnis einer Überwachung der aktuellen Adjustment of the oxygen content or the oxygen activity takes place by a targeted addition of aluminum in an amount which, depending on the result of monitoring the current
Sauerstoffaktivität der Schmelze gemäß der Zielvorgabe bestimmt wird, dass der Sauerstoff-Gehalt der Schmelze am Ende der Pfannen-Behandlung unter 100 ppm liegt. Oxygen activity of the melt is determined according to the target that the oxygen content of the melt at the end of the pan treatment is below 100 ppm.
Abgesehen von den hohen technischen Anforderungen, die eine permanente Überwachung des Sauerstoffgehalts einer Schmelze mit sich bringen, lassen praktische Erfahrungen beim Erzeugen von sehr dünnen kaltgewalzten Apart from the high technical requirements, which entail permanent monitoring of the oxygen content of a melt, practical experience in the production of very thin cold-rolled sheets is possible
Stahlflachprodukten für Tiefzieh- und Flat steel products for thermoforming and
Abstreckziehanwendungen ("Weißblech") erwarten, dass über die im voranstehend erläuterten Stand der Technik  Ironing applications ("tinplate") expect that above the prior art discussed above
hinausgehende Maßnahmen erforderlich sind, um bei einer Erzeugung über eine Gieß-Walz-Anlage oder eine Bandgießanlage den für ein Stahlflachprodukt mit optimaler Tiefzieh- und Abstreckzieheignung sehr guten In addition, measures are required in order to produce a cast-rolling plant or a Strip casting machine which is very good for a flat steel product with optimum thermoforming and ironing properties
nichtmetallischen Reinheitsgrad der Stahlschmelze zu gewährleisten . ensure non-metallic purity of the molten steel.
Die von der Erfindung zu lösende Aufgabe bestand daher darin, ein Verfahren zu nennen, mit dem sich auf The problem to be solved by the invention was therefore to name a method with which
betriebssichere Weise aus Dünnbrammen oder gegossenem Band ein dünnes, maximal 0,5 mm dickes kaltgewalztes Reliable way of thin slabs or cast strip a thin, maximum 0.5 mm thick cold-rolled
Stahlflachprodukt erzeugen lässt, das auch höchsten Produce flat steel product, which also highest
Anforderungen an seine Tiefzieh- und Abstreckzieheignung gerecht wird. Darüber hinaus sollte ein entsprechend beschaffenes Stahlflachprodukt und eine besonders Meets requirements for its thermoforming and ironing suitability. In addition, a correspondingly procured flat steel product and a special
zweckmäßige Verwendung eines solchen Stahlflachprodukts angegeben werden. appropriate use of such a flat steel product can be specified.
In Bezug auf das Verfahren ist diese Aufgabe In terms of the procedure is this task
erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass bei der The invention has been solved in that at the
Herstellung von kaltgewalzten, bis zu 0,5 mm dicken Production of cold-rolled, up to 0.5 mm thick
Stahlflachprodukten für Tiefzieh- und Flat steel products for thermoforming and
Abstreckziehanwendungen die in Anspruch 1 angegebenen Arbeitsschritte durchlaufen werden.  Ironing applications undergo the operations specified in claim 1.
In Bezug auf das Stahlflachprodukt ist die voranstehend genannte Aufgabe dementsprechend dadurch gelöst worden, dass ein solches Stahlflachprodukt in erfindungsgemäßer Weise hergestellt ist. With respect to the flat steel product, the above-mentioned object has accordingly been achieved in that such a flat steel product is produced in accordance with the invention.
Ein solchermaßen erfindungsgemäß hergestelltes Such a produced according to the invention
Stahlflachprodukt eignet sich in besonderer Weise für Tiefziehanwendungen, bei denen die gemäß ISO 11531 ermittelte Zipfelhöhen bei einem Tiefziehverhältnis ß von 1,8 und einem Napfdurchmesser von 33 mm im Bereich von 0,2 - 0,7 mm liegen. Solche Verhältnisse liegen insbesondere bei so genannten "Twist-Off-Closures" Flat steel products are particularly suitable for thermoforming applications in which the tip heights determined according to ISO 11531 at a deep drawing ratio β of 1.8 and a cup diameter of 33 mm in the range of 0.2 - 0.7 mm. Such conditions are especially in so-called "twist-off closures"
(Nockendrehverschlüssen) und "DRD Cans", aber auch (Cam latches) and "DRD Cans", as well
allgemein bei dünnwandingen Getränkedosen vor. in general with thin-walled beverage cans.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims and are explained below as the general inventive concept in detail.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines kaltgewalzten, bis zu 0,5 mm dicken Stahlflachprodukts für Tiefzieh- und Abstreckziehanwendungen wird im According to the inventive method for producing a cold-rolled, up to 0.5 mm thick flat steel product for deep-drawing and ironing applications is in
Arbeitsschritt a) eine Stahlschmelze erzeugt, die (in Gew.-%) bis zu 0,008 % C, bis zu 0,005 % AI, bis zu 0,043 % Si, 0,15 - 0,5 % Mn, bis zu 0,02 % P, bis zu 0,03 % S, bis zu 0,020 % N sowie jeweils optional bis zu 0,03 % Ti und bis zu 0,03 % Nb und als Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen enthält, wobei den unvermeidbaren Step a) produces a steel melt containing (in% by weight) up to 0.008% C, up to 0.005% Al, up to 0.043% Si, 0.15-0.5% Mn, up to 0.02% P , up to 0.03% S, up to 0.020% N and each optionally up to 0.03% Ti and up to 0.03% Nb, the remainder containing iron and unavoidable impurities, the unavoidable
Verunreinigungen Gehalte von bis zu 0,08 % Cr, bis zu 0,08 % Ni, bis zu 0,08 % Cu, bis zu 0,02 % Sn, bis zu 0,01 % Mo, bis zu 0,0020 % V, bis zu 0,007 % B, bis zu 0,05 % Co und bis zu 0,0060 % Ca zuzurechnen sind. In der Praxis liegen die S-Gehalte der erfindungsgemäßen Schmelze typischerweise im Bereich von 0,005 - 0,03 Gew.-%. Contaminations of up to 0.08% Cr, up to 0.08% Ni, up to 0.08% Cu, up to 0.02% Sn, up to 0.01% Mo, up to 0.0020% V , up to 0.007% B, up to 0.05% Co and up to 0.0060% Ca. In practice, the S-contents of the melt according to the invention are typically in the range of 0.005-0.03 wt%.
Gleichzeitig beträgt bei praxisgerechter Ausführung der Erfindung der Al-Gehalt der Schmelze typischerweise mindestens 0,001 Gew.-%. Im Hinblick auf das At the same time, when the invention is practiced in practice, the Al content of the melt is typically at least 0.001% by weight. With regard to the
erfindungsgemäß angestrebte Arbeitsergebnis optimale Al- Gehalte der zum Vergießen fertigen Stahlschmelze liegen im Bereich von 0,001 - 0,002 Gew.-%. Um einerseits eine gute Vergießbarkeit und andererseits eine optimale Reinheit des aus dieser Stahlschmelze zu gießenden Strangs oder Bands zu gewährleisten, wird die Stahlschmelze bei ihrer Erzeugung unter Verzicht auf eine Ca-Behandlung einer sekundärmetallurgischen Behandlung unterzogen, die neben einer konventionellen Vakuum- Behandlung eine Pfannenofen-Behandlung umfasst. Bei der Pfannenofen-Behandlung wird die Stahlschmelze Optimal Al contents of the molten steel ready for casting are in the range of 0.001-0.002% by weight. In order to ensure, on the one hand, good castability and, on the other hand, optimum purity of the strand or strip to be cast from this molten steel, the molten steel is subjected to a secondary metallurgical treatment during production, omitting a Ca treatment, which, in addition to a conventional vacuum treatment, produces a ladle furnace. Treatment includes. In the ladle furnace treatment, the molten steel
erfindungsgemäß unter einer Schlacke gehalten, für deren Mn-Gehalt %Mn und Fe-Gehalt %Fe gilt %Mn + %Fe < 15 Gew . - %, insbesondere < 9 Gew.-%. according to the invention held under a slag, for whose Mn content% Mn and Fe content% Fe is% Mn +% Fe <15 wt. -%, in particular <9 wt .-%.
Den erfindungsgemäß bei der Erzeugung der Stahlschmelze vorgesehenen Maßnahmen liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass für eine gute Aufnahme nichtmetallischer Einschlüsse in der Schmelze die Pfannenschlacke gut flüssig gehalten werden muss. Dies kann durch eine konventionelle The measures provided for in the production of the molten steel according to the invention are based on the finding that the ladle slag must be kept well fluid for a good absorption of non-metallic inclusions in the melt. This can be done by a conventional
Vakuumbehandlung in einer RH- oder DH-Anlage nicht erreicht werden. Bei der erfindungsgemäß vorgegebenen Pfannenofen-Behandlung kann jedoch über die Beheizung mit Elektroden die Pfannenschlacke intensiv verflüssigt werden. Sie ist infolgedessen sehr gut geeignet, zur Badoberfläche aufsteigende nichtmetallische Einschlüsse aufzunehmen und somit den Reinheitsgrad der Stahlschmelze nach der Vakuumbehandlung weiter zu verbessern. Vacuum treatment in a RH or DH plant can not be achieved. In the case of the ladle furnace treatment according to the invention, however, the ladle slag can be intensively liquefied via the heating with electrodes. As a result, it is very well suited to absorb non-metallic inclusions rising to the bath surface and thus further improve the degree of purity of the molten steel after the vacuum treatment.
Von besonderer Bedeutung für den Erfolg des Of particular importance for the success of
erfindungsgemäßen Verfahrens ist zudem, dass bei der Vakuum- und der nachfolgenden Pfannenofen-Behandlung eine Schlacke in Kontakt mit der Stahlschmelze gehalten wird, bei der bereits vor der Vakuumbehandlung ein bestimmtes Sauerstoffpotential eingestellt ist. Dieses Sauerstoffpotential "a0-Slag" der Pfannenschlacke muss auf die erforderliche Sauerstoffaktivität "a0-Melt" der The inventive method is also that in the vacuum and the subsequent ladle furnace treatment slag is kept in contact with the molten steel, in which a certain oxygen potential is set before the vacuum treatment. This Oxygen potential "a 0 -Slag" of the ladle slag must correspond to the required oxygen activity "a 0 -Melt"
Stahlschmelze abgestimmt sein. Falls die Be tuned molten steel. if the
Sauerstoffaktivität a0-Slag zu hoch ist, ergibt sich die ungünstige Situation, dass in Folge der Tendenz zur Oxygen activity a 0 deposit is too high, it results in the unfavorable situation that, due to the tendency to
Gleichgewichtseinstellung zwischen Schlacke und Balance adjustment between slag and
Stahlschmelze zuviel Sauerstoff aus der Schlacke in die Stahlschmelze transportiert wird. Dieser Austausch würde in einer zu hohen Sauerstoffaktivität a0-Melt von z. B. 120 ppm, insbesondere 100 ppm, resultieren, so dass sich über Reaktionsprodukte mit der Stahlschmelze vermehrt Tonerde- bzw. Tonerde-Manganoxid-Einschlüsse bilden. Im Ergebnis würde sich demzufolge der Reinheitsgrad der Molten steel excess oxygen is transported from the slag into the molten steel. This exchange would result in an excessively high oxygen activity a 0 -Melt of z. B. 120 ppm, in particular 100 ppm, result, so that increasingly formed via reaction products with the molten steel alumina or alumina manganese oxide inclusions. As a result, the degree of purity of the
Stahlschmelze verschlechtern. Zudem ergibt sich bei einer zu starken Sauerstoffaufnähme der Schmelze das Problem, dass dann die optimale Sauerstoffaktivität a0-Melt nicht mehr eingestellt werden kann, ohne gegen die Vorgaben "Sicherstellen geringster Gehalte an gelöstem Alsol", d. h. Zielgehalte für Alsoi von insbesondere weniger als Worsen molten steel. In addition, the problem arises when an excessive oxygen absorption of the melt that it is the optimal oxygen activity a 0 -Melt can not be set without violating the guidelines "Ensuring lowest levels of dissolved Al sol", ie target levels for Al so i of particular less than
0,0020 Gew.-%, einerseits und "Herbeiführen eines 0.0020 wt .-%, on the one hand and "inducing a
ausreichend teilberuhigten Zustands ohne Porenbildung beim Stranggießen" andererseits zu verstoßen. Dies erklärt sich daraus, dass die für die Einstellung eines als optimal erkannten Ziel-Bereichs der Sauerstoffaktivität a0-Melt von 40 - 60 ppm erforderliche Al-Zugabemenge so hoch wäre, dass in der Stahlschmelze ein zu hoher Al-Gehalt und damit einhergehend ein ungünstiger nichtmetallischer This is explained by the fact that the amount of Al required to set a target range of the oxygen activity a 0 -melt of 40-60 ppm, which is considered optimal, would be so high that in The molten steel is too high an Al content and thus an unfavorable non-metallic
Reinheitsgrad resultieren würde. Durch diesen würde die Tiefzieh- und Abstreckzieheignung des herzustellenden Stahlflachprodukts in unzulässiger, den Anforderungen an moderne Umformprozesse, wie beispielsweise dem DWI- Prozess, nicht mehr genügender Weise verschlechtert. Als indirektes Maß für die Sauerstoffaktivität a0-Slag können der Fe-Gehalt %Fe und Mn-Gehalt %Mn der Purity would result. Through this, the deep-drawing and ironing suitability of the flat steel product to be produced would be impaired in an inadmissible manner which no longer satisfies the requirements of modern forming processes, such as, for example, the DWI process. As an indirect measure of the oxygen activity a 0 -Slag can Fe content% Fe and Mn content% Mn of
Pfannenschlacke herangezogen werden. Indem erfindungsgemäß die Summe %Fe + %Mn der Fe- und Mn-Gehalte der Ladle slag can be used. In accordance with the invention, the sum% Fe +% Mn of the Fe and Mn contents of the
Pfannenschlacke auf weniger als 15 Gew.-%, insbesondere <Ladle slag to less than 15 wt .-%, in particular <
9 Gew.-%, eingestellt wird, ist sichergestellt, dass die Sauerstoffaktivität "a0-Melt" im optimalen Bereich von 40 - 60 ppm eingestellt werden kann, ohne dass dazu laufend eine Messung des Sauerstoffgehalts der Schlacke durchgeführt werden muss. Dies gilt insbesondere dann, wenn für den Fe-Gehalt %Fe der Pfannenschlacke gilt: %Fe <9 wt .-% is set, it is ensured that the oxygen activity "a 0 -Melt" can be set in the optimum range of 40 - 60 ppm, without having to be continuously carried out a measurement of the oxygen content of the slag. This is especially true if the Fe content% Fe of the ladle slag is:% Fe <
10 Gew.-%, insbesondere %Fe < 6 Gew.-%. 10 wt .-%, in particular% Fe <6 wt .-%.
Die in der erfindungsgemäßen Weise erzeugte Stahlschmelze wird im Arbeitsschritt b) kontinuierlich zu einem Strang vergossen, von dem dann in konventioneller Weise eine oder mehrere Dünnbrammen abgetrennt werden, welche anschließend in einem kontinuierlichen Verfahrensablauf der The molten steel produced in the manner according to the invention is continuously cast into a strand in step b), from which one or more thin slabs are then separated in a conventional manner, which are subsequently separated in a continuous process sequence
Weiterverarbeitung zugeführt werden. Alternativ kann die in erfindungsgemäßer Weise erzeugte Schmelze, Further processing can be supplied. Alternatively, the melt produced in accordance with the invention,
beispielsweise mittels einer Zwei-Walzen-Bandgieß- Vorrichtung oder gemäß dem DSC-Verfahren, zu einem gegossenen Band vergossen werden. For example, by means of a two-Walzen-Bandgieß- device or according to the DSC process, cast into a cast strip.
Das auf diese Weise erhaltene, in Form einer Dünnbramme oder eines gegossenen Bands vorliegende gegossene The thus obtained molded thin slab or cast strip
Vorprodukt wird dann im Arbeitsschritt c) in Precursor is then in step c) in
konventioneller Weise zu einem Warmband warmgewalzt, das eine Dicke von weniger als 2,5 mm, insbesondere weniger als 2,3 mm, aufweist, wobei sich Warmbanddicken von weniger als 2 mm im Hinblick auf die weitere Verarbeitung als besonders günstig erweisen. Falls dies erforderlich ist, kann das jeweilige Vorprodukt vor dem Warmwalzen auf eine für den weiteren Verfahrensablauf optimale Temperatur von 1000 - 1250 °C gebracht werden. Dies kann conventionally hot rolled into a hot strip having a thickness of less than 2.5 mm, in particular less than 2.3 mm, wherein hot strip thicknesses of less than 2 mm prove to be particularly favorable with regard to further processing. If necessary is, the respective precursor can be brought to a temperature of 1000 - 1250 ° C optimal for the further process sequence before hot rolling. This can
beispielsweise durch eine gezielte Abkühlung des in diesem Fall für das Warmwalzen noch zu heißen jeweiligen for example, by a targeted cooling of the hot rolls still to be hot in this case
gegossenen Vorprodukts oder durch eine gezielte Erwärmung des in diesem Fall zu stark abgekühlten Vorprodukts erfolgen. Gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein, das jeweilige gegossene Vorprodukt einer Wärmebehandlung zu unterziehen, um seine Temperaturverteilung zu poured precursor or by a targeted heating of the excessively cooled in this case precursor. Optionally, it may also be expedient to subject the respective cast precursor to a heat treatment in order to increase its temperature distribution
vergleichmäßigen, bevor das Warmwalzen beginnt. Das even before hot rolling starts. The
Warmwalzen selbst wird optimalerweise mit einer Hot rolling itself will optimally with a
Warmwalzanfangstemperatur begonnen, die im Bereich von 950 - 1200 °C liegt, und mit einer Warmwal zendtemperatur beendet, die im Bereich von 800 - 950 °C liegt. Hot rolling start temperature, which is in the range of 950 - 1200 ° C, and ended with a hot rolling end temperature, which is in the range of 800 - 950 ° C.
Nach dem Warmwalzen wird das erhaltene Warmband in After hot rolling, the hot strip obtained in
konventioneller Weise bei einer typischerweise 500 - 750 °C betragenden Haspeltemperatur zu einem Coil gewickelt. conventionally wound into a coil at a reel temperature typically 500-750 ° C.
Nach der Abkühlung im Coil wird das Warraband zu dem bis zu 0,5 mm, insbesondere höchstens 0,26 mm, dicken After cooling in the coil the Warraband to which up to 0.5 mm, in particular at most 0.26 mm, thick
kaltgewalzten Stahlflachprodukt kaltgewalzt. Dem cold-rolled steel flat product cold-rolled. the
Kaltwalzen kann eine Oberflächenbehandlung vorangehen, bei der auf konventionelle Weise auf dem Warmband haftender Zunder und andere Verschmutzungen mechanisch oder chemisch entfernt werden. Cold rolling may be preceded by a surface treatment which mechanically or chemically removes scale and other contaminants adhering to the hot strip in a conventional manner.
Das Kaltwalzen selbst kann ein- oder mehrstufig The cold rolling itself can be one or more stages
durchgeführt werden. Bei einer mehrstufigen Kaltwalzung kann zwischen den Kaltwalzschritten eine be performed. In a multi-stage cold rolling can between the cold rolling steps
rekristallisierende Zwischenglühung durchgeführt werden. Im Fall eines zweistufig durchgeführten Kaltwalzens sollte die erste Stufe des Kaltwalzens mit einem Umformgrad von mehr als 85%, insbesondere mehr als 90 %, und die zweite Stufe des Kaltwalzens mit einem Umformgrad von 0,4 - 50 %, insbesondere mindestens 1 % durchgeführt werden, wobei Umformgrade von 4 - 42 % besonders praxisgerecht sind. recrystallizing intermediate annealing be performed. In the case of two-stage cold rolling, the first stage of cold rolling should be carried out with a degree of deformation of more than 85%, in particular more than 90%, and the second stage of cold rolling with a degree of deformation of 0.4-50%, in particular at least 1% , where degrees of deformation of 4 - 42% are particularly practical.
Schließlich kann das erhaltene kaltgewalzte Finally, the obtained cold rolled
Stahlflachprodukt zum Schutz gegen korrosive Angriffe mit einer Schutzbeschichtung versehen werden. Hierzu kann das kaltgewalzte erfindungsgemäße Stahlflachprodukt mit einer metallischen Schutzschicht beschichtet werden. Zu diesem Zweck kann es beispielsweise eine elektrolytische Steel flat product to be provided with a protective coating to protect against corrosive attacks. For this purpose, the cold-rolled steel flat product according to the invention can be coated with a metallic protective layer. For this purpose, it may for example be an electrolytic
Verzinnung durchlaufen. Go through tinning.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können somit die beim Stand der Technik auftretenden reinheitsgradbegründeten Nachteile der Herstellung von besonders dünnen, für With the method according to the invention can thus occur in the prior art purity degree-based disadvantages of the production of particularly thin, for
Tiefzieh- und Abstreckziehanwendungen bestimmten Thermoforming and ironing applications
kaltgewalzten Stahlflachprodukten über Dünnbrammen- Strangguß und andere endabmessungsnahe Gieß- bzw. cold-rolled steel flat products via thin slab continuous casting and other near-dimension casting or
Gießwalzverfahren dadurch vermieden werden, dass die Stahlflachprodukte auf Basis eines Legierungskonzepts mit minimierten AI-Gehalten erzeugt werden. Bei solch Casting rolling process can be avoided by producing the flat steel products based on an alloy concept with minimized Al contents. With such
niedrigen Äl-Gehalten kann auf eine Ca-Behandlung der Schmelze verzichtet werden, so dass die Entstehung von die Verformungseigenschaften störenden Calcium-Aluminaten ausgeschlossen ist. low Äl contents can be dispensed with a Ca treatment of the melt, so that the formation of the deformation properties interfering calcium aluminates is excluded.
Erfindungsgemäß erzeugte Stahlflachprodukte erfüllen demgemäß höchste Anforderungen an ihre Umformbarkeit . So eignen sie sich für alle Umformanwendungen, für die eine nach ISO 11531 bestimmte Zipfligkeit von weniger als 0,86 mm gefordert wird. Insbesondere eignen sich Accordingly, flat steel products produced according to the invention fulfill the highest demands on their formability. So they are suitable for all forming applications, for one according to ISO 11531 certain tension of less than 0.86 mm is required. In particular, are suitable
erfindungsgemäße Stahlflachprodukte für Steel flat products according to the invention for
zipfeligkeitskritische Umformanwendungen und jam-critical forming applications and
anspruchsvolle Tiefzieh- und Abstreckziehanwendungen, bei denen die nach ISO 11531 ermittelte Zipfligkeit weniger als 0,7 mm betragen soll. Sophisticated thermoforming and ironing applications where the oilyness determined by ISO 11531 should be less than 0.7 mm.
Aufgrund ihrer durch die erfindungsgemäße Herstellweise erzielten besonders guten Verformbarkeit eignen sich erfindungsgemäß erzeugte Stahlflachprodukte besonders zur Herstellung von Verpackungen für lose Güter. Bei diesen Verpackungen handelt es sich typischerweise um Dosen und vergleichbare Behälter, die für die Verpackung von Owing to their particularly good deformability achieved by the method according to the invention, flat steel products produced according to the invention are particularly suitable for the production of packaging for loose goods. These packages are typically cans and similar containers suitable for packaging
Lebensmitteln, Getränken, Tiernahrung und andere schütt-, fließ- oder rieselfähige Güter und Produkte eingesetzt werden. Zu diesen Gütern und Produkten zählen Food, beverages, pet food and other pourable, free-flowing or pourable goods and products are used. These goods and products include
beispielsweise auch allgemein chemische oder biologische Produkte, wie Gase oder Aerosole. Ebenso lassen sich erfindungsgemäße Stahlflachprodukte für die Herstellung von Verschlüssen für derartige Behälter, Kronkorken zum Verschließen von Flaschen oder Sprühdosen verwenden. for example, also generally chemical or biological products, such as gases or aerosols. Likewise, flat steel products according to the invention can be used for the production of closures for such containers, bottle caps for closing bottles or spray cans.
Auf Grundlage der erfindungsgemäßen Art und Weise der Erzeugung der Stahlschmelze wird ein sehr guter On the basis of the manner of producing the steel melt according to the invention becomes a very good
nichtmetallischer Reinheitsgrad des Warmbandes erzielt, welcher die Voraussetzung für ein optimal beschaffenes kaltgewalztes Stahlflachprodukt der erfindungsgemäßen Art ist. So zeigte in erfindungsgemäßer Weise hergestelltes, beispielsweise 0,13 mm dickes Weißblech für den besonders reinheitsgradkritischen Verwendungszweck "Herstellung von Twist-Off-Closures" in Prüfungen mittels Wirbelstrom und Magnetpulver nur eine minimale Anzahl von Einschlüssen mit einem Durchmesser von mehr als 70 μιη. Das so beschaffene Stahlflachprodukt-Material erfüllte somit die strengen Reinheitsgrad-Anforderungen für diesen kritischen achieved non-metallic purity of the hot strip, which is the prerequisite for an optimally procured cold-rolled steel flat product of the invention. For example, in the manner according to the invention produced, for example, 0.13 mm thick tinplate for the particularly purity critical use purpose "production of twist-off closures" in tests by eddy current and Magnetic powder only a minimum number of inclusions with a diameter of more than 70 μιη. The thus obtained flat steel product material thus met the stringent purity requirements for this critical one
Verwendungszweck sicher. Hingegen wiesen zum Vergleich erzeugte Stahlflachprodukte, die aus konventionellem Al- beruhigten LC-Stahl mit einem Al-Gehalt von 0,033 Gew.-% bestanden, einen für Weißblech ungeeigneten Reinheitsgrad auf . Purpose safe. By contrast, flat steel products made by comparison with conventional Al-killed LC steel with an Al content of 0.033% by weight had an unsuitable purity for tinplate.
Gleichzeitig belegten die Vergleichsuntersuchungen, dass beim Vergießen einer erfindungsgemäß erzeugten, AI-freien ULC-Stahlschmelze Clogging-Effekte beim Dünnbrammen- Stranggießen nur schwach ausgeprägt waren, so dass nicht nur der Reinheitsgrad, sondern auch die At the same time, the comparative investigations showed that clogging effects during thin slab continuous casting were only weakly pronounced when casting an Al-free ULC molten steel produced according to the invention, so that not only the degree of purity, but also the degree of purity
Oberflächenbeschaffenheit der aus den Dünnbrammen Surface texture of the thin slabs
gegossenen Warmbänder den hohen Anforderungen genügten, die an für die Erzeugung von Weißblech geeignete cast hot-rolled strip met the high requirements which are suitable for the production of tinplate
Warmbänder gestellt werden. Hot strips are made.
Durch die erfindungsgemäße metallurgische Behandlung verändert sich die Zusammensetzung der in der By the metallurgical treatment according to the invention, the composition of the changes in the
Stahlschmelze verbleibenden oxidischen Kleinsteinschlüsse (Größenspektrum < 10 μηα) im Vergleich zu einer Molten steel remaining small oxide shells (size range <10 μηα) compared to a
Aluminiumberuhigung und Fertigung über eine konventionelle Stranggussanlage. Die erfindungsgemäß erzielte Minimierung des Anteils harter Al203-Partikel im Gefüge eines Aluminum tempering and production via a conventional continuous casting plant. The inventively achieved minimization of the proportion of hard Al 2 0 3 particles in the structure of a
erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts führt bei der The flat steel product according to the invention leads to the
Herstellung von tief- oder abstreckgezogenen Produkten aus einem erfindungsgemäß erzeugten kaltgewalzten Production of deep-drawn or iron-drawn products from a cold-rolled product produced according to the invention
Stahlflachprodukt nicht nur zu einem optimalen Flat steel product not only to an optimal
Umformverhalten des Werkstoffs, sondern auch zu einer deutlichen Erhöhung der Standzeit des jeweils eingesetzten Umformwerkzeugs . Aufgrund des geringen Al-Gehaltes wird zudem der Stickstoff im Stahl nicht als AIN abgebunden, sondern liegt im Wesentlichen interstitiell gelöst vor. Hierdurch ergibt sich ein deutlich höheres Forming behavior of the material, but also to a significant increase in the service life of each forming tool used. Due to the low Al content, the nitrogen in the steel is not bound as AIN, but is essentially interstitially dissolved. This results in a much higher
Verfestigungspotential . Solidification potential.
Zum Nachweis der Wirkung der Erfindung sind drei Versuche El, E2, E3 durchgeführt worden, bei dem die jeweils zu Dünnbrammen vergossene Schmelze in erfindungsgemäßer Weise sekundärmetallurgisch behandelt worden ist. Zum Vergleich wurden drei weitere Versuche VI, V2, V3 durchgeführt, bei denen auf die erfindungsgemäße Pfannenofen-Behandlung jeweils verzichtet worden ist. To demonstrate the effect of the invention, three experiments El, E2, E3 have been carried out, in which the respectively cast to thin slab melt has been treated according to the invention secondary metallurgy. For comparison, three further experiments VI, V2, V3 were carried out, in which the ladle furnace treatment according to the invention has been omitted in each case.
Die Zusammensetzung der jeweils verarbeiteten The composition of each processed
Stahlschmelzen, die beim Warm- und Kaltwalzen Steel smelting during hot and cold rolling
berücksichtigten Parameter und die für die Tiefzieheignung wesentlichen Kennwerte sind in Tabelle 1 angegeben. The parameters used and the key parameters for thermoforming are given in Table 1.
Zusätzlich ist in Tabelle 1 eine Bewertung des inneren Reinheitsgrades der untersuchten Proben verzeichnet. Der Reinheitsgrad ist dabei vor dem Veredlungsprozess , der beispielsweise in Form des Auftrags einer metallischen Beschichtung, wie einer Verzinnung oder Verchromung bestehen kann, auf Grundlage der Anzahl nichtmetallischer Einschlüsse mit einer Ausdehnung >70 pm mittels In addition, in Table 1, an evaluation of the internal degree of purity of the examined samples is recorded. The degree of purity is before the refining process, which may for example be in the form of the order of a metallic coating, such as a tinning or chrome plating, based on the number of non-metallic inclusions with an extent> 70 pm means
elektromagnetischer Messmethode über das gesamte Volumen ermittelt worden. Die Klassifizierung erfolgte anhand der Anzahl Einschlüsse pro m2 gemäß folgender Maßgabe: Electromagnetic measurement method has been determined over the entire volume. The classification was based on the number of inclusions per m 2 according to the following conditions:
Mit "Sehr gut" bewertete Proben können beispielsweise ohne Einschränkung für alle Verpackungsstahlanwendungen eingesetzt werden. Mit "Zufriedenstellend" bewertete Proben können für bestimmte, unkritische For example, "very good" rated samples can be used without restriction for all packaging steel applications. "Satisfactory" rated samples may be for certain, uncritical
Verpackungsstahlanwendungen eingesetzt werden. Mit Packaging steel applications are used. With
"Unzureichend" bewertete Proben sind grundsätzlich nicht für Verpackungsstahlanwendungen geeignet. "Inadequately" rated samples are generally not suitable for packaging steel applications.
Bei jedem der Versuche El - E3 und VI - V3 haben die erhaltenen Warmbänder nach dem Haspeln eine Beize In each of the tests El - E3 and VI - V3, the hot rolled strips obtained after the reeling have a stain
durchlaufen und sind dann in zwei Stufen kaltgewalzt worden. Nach einer ersten Kaltwalzung sind die have passed through and then cold rolled in two stages. After a first cold rolling are the
Stahlflachprodukte dabei bei einer Temperatur von jeweils 700 °C im Durchlaufofen rekristallisierend geglüht und anschließend mit einem Kaltwalzgrad von 38 % auf eine Enddicke von 0,13 mm fertig kaltgewalzt worden. Steel flat products thereby annealed recrystallizing at a temperature of 700 ° C in a continuous furnace and then cold rolled finished with a cold rolling degree of 38% to a final thickness of 0.13 mm.
Abschließend sind die derart kaltgewalzten Finally, the so cold-rolled
Stahlflachprodukte elektrolytisch verzinnt worden. Steel flat products have been electrolytically tinned.
Tabelle 1 Table 1

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E P A T E N T A N S P R E C H E
1. Verfahren zum Herstellen eines kaltgewalzten, bis zu 0,5 mm dicken Stahlflachprodukts für Tiefzieh- und Abstreckziehanwendungen umfassend folgende A method of making a cold rolled, up to 0.5 mm thick, flat steel product for deep drawing and ironing applications, comprising the following
Arbeitsschritte : a) Erzeugen einer Stahlschmelze, die (in Gew.-%) bis zu 0,008 % C, bis zu 0,005 % AI, bis zu 0,043 % Si, 0,15 - 0,5 % Mn, bis zu 0,02 % P, bis zu 0,03 % S, bis zu 0,020 % N sowie jeweils optional bis zu 0,03 % Ti und bis zu 0,03 % Nb und als Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen enthält, denen Gehalte von bis zu 0,08 % Cr, bis zu 0,08 % Ni, bis zu 0,08 % Cu, bis zu 0,02 % Sn, bis zu 0,01 % Mo, bis zu 0,0020 % V, bis zu 0,007 % B, bis zu 0,05 % Co und bis zu 0,0060 % Ca zuzurechnen sind, wobei die Stahlschmelze unter Verzicht auf eine Ca-Behandlung einer sekundärmetallurgischen Behandlung unterzogen wird, die neben einer Vakuum-Behandlung eine Pfannenofen-Behandlung umfasst und während der die zu behandelnde Stahlschmelze unter einer Schlacke gehalten wird, für deren Mn-Gehalt %Mn und Fe-Gehalt %Fe gilt  Procedures: a) producing a molten steel containing (in% by weight) up to 0.008% C, up to 0.005% Al, up to 0.043% Si, 0.15-0.5% Mn, up to 0.02% P, up to 0.03% S, up to 0.020% N and each optionally up to 0.03% Ti and up to 0.03% Nb and the remainder containing iron and unavoidable impurities containing levels of up to 0.08 % Cr, up to 0.08% Ni, up to 0.08% Cu, up to 0.02% Sn, up to 0.01% Mo, up to 0.0020% V, up to 0.007% B, up to to 0.05% Co and up to 0.0060% Ca, the steel melt being subjected to a secondary metallurgical treatment which, in addition to a vacuum treatment, comprises a ladle furnace treatment and during the treatment to be treated, waiving Ca treatment Molten steel is kept under a slag, for the Mn content% Mn and Fe content% Fe applies
%Mn + %Fe < 15 Gew . -% ; kontinuierliches Vergießen der Stahlschmelze zu einem Strang und Abteilen einer Dünnbramme von dem Strang oder zu einem gegossenen Band;% Mn +% Fe <15 wt. -%; continuously casting the molten steel into a strand and dividing a thin slab from the strand or into a cast strip;
Warmwalzen der Dünnbramme oder des gegossenen Bands zu einem Warmband mit einer Dicke von weniger als 2,5 mm; Hot rolling the thin slab or cast strip into a hot strip having a thickness of less than 2.5 mm;
Haspeln des Warmbands zu einem Coil;  Coiling the hot strip into a coil;
Kaltwalzen des Warmbands zu dem bis zu 0,5 mm dicken kaltgewalzten Stahlflachprodukt.  Cold rolling of the hot strip to the up to 0.5 mm thick cold rolled steel flat product.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h 2. The method of claim 1, d a d u r c h
g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der AI- Gehalt der Stahlschmelze höchstens 0,002 Gew.-% beträgt .  However, the content of Al in the molten steel is not more than 0.002% by weight.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a der Fe-Gehalt %Fe der Schlacke, unter der die Method according to one of the preceding claims, wherein the Fe content% Fe of the slag, under which the
Stahlschmelze während der Pfannenofen-Behandlung gehalten wird, weniger als 10 Gew.-% beträgt.  Molten steel during ladle treatment is less than 10% by weight.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Sauerstoffgehalt der Stahlschmelze am Ende der Pfannenofen-Behandlung unter 100 ppm liegt. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Dünnbramme vor dem Warmwalzen auf eine 1000 - 1250 °C betragende Temperatur gebracht wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the oxygen content of the molten steel at the end of the ladle furnace treatment is less than 100 ppm. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the thin slab is brought to a 1000 - 1250 ° C temperature before hot rolling.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Warmwalzanf angstemperatur , die die Dünnbramme beim Beginn des Warmwalzens hat, 950 - 1200 °C beträgt . A method according to any one of the preceding claims, wherein the hot rolling starting temperature which the thin slab has at the start of hot rolling is 950-1200 ° C.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Warmwalzendtemperatur , die das Warmband am Ende des Warmwalzens hat, 800 - 950 °C beträgt. A method according to any one of the preceding claims, wherein the hot rolling end temperature which the hot strip has at the end of hot rolling is 800-950 ° C.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Warmband bei einer 500 - 750 °C betragenden Haspeltemperatur gehaspelt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the hot strip is coiled at a coiler temperature of 500 - 750 ° C.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Dicke des kaltgewalzten Stahlflachprodukts weniger als 0,26 mm beträgt. Method according to one of the preceding claims, wherein the thickness of the cold-rolled steel flat product is less than 0.26 mm.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s das Kaltwalzen in mindestens zwei Stufen Method according to one of the preceding claims, characterized in that cold rolling in at least two stages
durchgeführt und das kaltgewalzte Stahlflachprodukt zwischen den Stufen des Kaltwalzens  carried out and the cold-rolled steel flat product between the stages of cold rolling
rekristallisierend geglüht wird.  is annealed recrystallizing.
11. Verfahren nach Anspruch 10, d a d u r c h 11. The method of claim 10, d a d u r c h
g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der über die erste Stufe des Kaltwalzens erzielte Umformgrad mehr als 85 % und der über die zweite Stufe des  However, the degree of deformation achieved over the first stage of cold rolling is greater than 85% and that over the second stage of cold rolling
Kaltwalzens erzielte ümformgrad 0,4 - 50 % beträgt.  Kaltwalzens obtained ümformgrad 0.4 - 50%.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das kaltgewalzte Stahlflachprodukt elektrolytisch verzinnt wird. 12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cold-rolled flat steel product is electrolytically tinned.
13. Stahlflachprodukt hergestellt durch Anwendung des gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 13. A flat steel product prepared by applying the according to any one of the preceding claims
ausgebildeten Verfahrens.  trained procedure.
14. Verwendung eines Stahlflachprodukts gemäß Anspruch 13 für die Herstellung von Dosen für Lebensmittel, Tiernahrung, Getränke oder sonstige Füllgüter, wie chemische oder biologische Produkte, oder zur 14. Use of a flat steel product according to claim 13 for the production of cans for food, pet food, beverages or other filling goods, such as chemical or biological products, or for
Herstellung von Aerosoldosen, Verschlüssen,  Production of aerosol cans, closures,
Kronkorken oder Sprühdosen. Bottle caps or spray cans.
15. Verwendung eines Stahlflachprodukts gemäß Anspruch 13 für die Umformanwendungen, deren nach ISO 11531 bestimmte Zipfligkeit < 0,86 mm ist. 15. Use of a flat steel product according to claim 13 for the forming applications, according to the ISO 11531 certain zigzag <0.86 mm.
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