EP3783119A1 - Flat steel product with excellent oxidation and hot gas corrosion resistance and method for producing such a flat steel product - Google Patents

Flat steel product with excellent oxidation and hot gas corrosion resistance and method for producing such a flat steel product Download PDF

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EP3783119A1
EP3783119A1 EP19192636.9A EP19192636A EP3783119A1 EP 3783119 A1 EP3783119 A1 EP 3783119A1 EP 19192636 A EP19192636 A EP 19192636A EP 3783119 A1 EP3783119 A1 EP 3783119A1
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EP
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flat steel
steel product
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hot
weight
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Pending
Application number
EP19192636.9A
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German (de)
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Inventor
Andreas Sinter
Magnus Miller
Manfred Menne
Harald Hofmann
Matthias Schirmer
Hans Ferkel
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
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Filing date
Publication date
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    • C23G1/02Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/08Iron or steel
    • C23G1/086Iron or steel solutions containing HF

Definitions

  • the invention relates to a flat steel product with excellent oxidation and hot gas corrosion resistance and a method for producing such a flat steel product.
  • Flat steel products are understood here to mean rolled products, the length and width of which are each significantly greater than their thickness. These include in particular steel strips, steel sheets and blanks obtained therefrom, such as blanks and the like, which are obtained by cold rolling a previously hot-rolled flat steel product.
  • the flat steel products in question were heated to 900 ° C and kept for 2 hours under air with a content of 6% water vapor to determine these samples. The samples were then cooled for 30 minutes under a stream of compressed air. Each sample has gone through 500 such cycles. For an initial statement on the oxidation that has occurred during these cycles, the samples were weighed before the beginning and after the end of the cycle, including any flaked oxidation products. In addition, the samples were examined by GD-OES (Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy). As a result, these investigations provide information about the oxide layer thickness that has arisen in the course of the cycle and the chemical composition of the oxidic surface.
  • GD-OES Low Discharge Optical Emission Spectroscopy
  • the specific heat capacity is determined by dynamic differential calorimetry in accordance with DIN 821-3 using a DSC 404 F / SO device, also manufactured by NETZSCH-Gerätebau GmbH (see the URL https://www.netzsch-thermal-analysis.com/de / product solutions / dynamic-differential-calorimetry-differential-thermal-analysis / dsc-404-f3-pegasus / downloadable brochure "Dynamic Differential Calorimetry - DSC 404 F1 / F3 Pegasus®", imprint “NGB ⁇ DSC 404 F1 / F3 Pegasus® ⁇ DE ⁇ 0816 ⁇ NWS ").
  • a hot strip sample with a diameter of five mm and a thickness of one mm was heated and the heat capacity was calculated from the required heat flow.
  • the temperature-dependent density was calculated from the room temperature density and the technical expansion coefficient of the steel material.
  • the room temperature density according to DIN 66137-2 and the expansion coefficient were determined with a dilatometer from the temperature-related percentage change in length of a 20 mm long sample, for which a dilatometer of the type DIL 402C, also manufactured by NITZSCH-Gerätebau GmbH, was used (see the https://www.netzsch-thermal-analysis.com/de/communloesungen/dilatometer/dil-402-expedis-classic/ brochure "Dilatometer-Serie DIL 402", imprint "NGB ⁇ Dilatometer Series DIL 402 Expedis® Classic DE 0119 ").
  • the brittle-ductile transition temperature was determined by pulling cups and in the cup impact test on cups. For this purpose, a round (diameter 80 mm) of the respective flat steel product was deep-drawn into a cup using a cylindrical punch (diameter 50 mm).
  • the temperature-controlled cup was beaten in a Pellini dropper (drop weight 27 kg, drop height 300 mm). If a crack occurs during the test, the test was deemed to have failed. The lowest temperature at which no crack occurred in the cell was rated as the brittle-ductile transition temperature.
  • the test temperatures of the cells were -80 to +60 ° C and were checked in 20K steps. The test temperatures below room temperature were set in chilled alcohol and the temperatures above room temperature in an oven (storage time each 10 min).
  • the density of the flat steel products considered here was determined using a helium gas pycnometer (https://de.wikipedia.org/wiki/Gaspyknometer).
  • the mean roughness values Ra mentioned here of flat steel products according to the invention have been determined in accordance with DIN EN 10049.
  • Components of automobile exhaust systems are now predominantly formed from flat steel products made of austenitic CrNi steels, e.g. the steel standardized under material number 1.4828, or ferritic Cr steels, such as the steel known under material number 1.4509. These alloy steels are corrosion and oxidation resistant.
  • the ferritic grades are inferior to the austenitic grades in terms of resistance to oxidation and hot gas corrosion, but at the same time significantly more cost-effective.
  • Ferritic Fe-Al-Cr steels offer an attractive profile of properties, but are not yet commercially available. Due to their lower alloying content, they are more cost-effective than Cr steels and, thanks to the addition of Al, offer excellent, in some cases superior, oxidation and hot gas corrosion resistance with particularly low thermal conductivity.
  • a ferritic stainless steel for a fuel cell which (in mass%) consists of Cr: 11 to 25%, C: 0.03% or less, Si: 2% or less, Mn: 2% or less, Al: 0.5 to 4.0%, P: 0.05% or less, S: 0.01% or less, N: 0.03% or less, Ti: 1% or less, and the balance of Fe and unavoidable impurities, in addition, in the steel, optionally Ni: 1% or less, Cu: 1% or less, Mo: 2% or less, Sn: 1% or less, Sb: 1% or less, W: 1% or less less, Co: 0.5% or less, Nb: 0.5% or less, V: 0.5% or less, Zr: 0.5% or less, Ga: 0.1% or less, Mg: 0 , 01% or less, B: 0.005% or less, Ca: 0.005% or less, La: 0.1% or less, Y: 0.1% or less, Hf: 0.1%
  • the maximum of the concentration of Al in a surface of the steel should be 30 mass% or more of a cation content excluding O in a depth direction region twice as thick as an oxide film on the steel whose thickness is less than 0.1 mm.
  • the steel thus composed is subjected to a heating step in which it is annealed in an atmosphere containing oxygen or hydrogen at a temperature of 700 to 1100 ° C. to form an oxide film on a surface of the steel.
  • the heat-resistant Fe-Al-Cr steel according to the invention contains iron and unavoidable impurities (in% by weight) 3 - 7% Al, 3-11% Cr, up to 0.15% C, up to 1% Mn, up to 2% Si, up to 0.1% P, up to 0.03% S, up to 2% Mo, optionally at least one element from the group “Zr, V, W, Nb, Ti” in contents of up to in each case to a 1%, up to 1% Co, up to 2% Ni, up to 0.1% B, up to 3% Cu, up to 0.015% Ca, up to 0.2% REM and up to 0.1 % N.
  • the task has arisen of specifying a flat steel product which, due to its combination of properties, is optimally suited for the production of components for high-temperature use and which has an equally optimized visual appearance.
  • a method for the production of such a flat steel product should be specified, which can be carried out on conventional production facilities intended for black plate production.
  • the invention should also specify a component that can withstand high temperatures in continuous use.
  • the invention has achieved this object by means of a flat steel product which has at least the features specified in claim 1 and a method which comprises at least the work steps specified in claim 10.
  • the component that achieves the above object according to the invention is part of an exhaust system of an internal combustion engine which is formed from a flat steel product created according to the invention.
  • a flat steel product according to the invention accordingly has a fully ferrite structure and consists of (in% by weight) Al: 2.0-8.0%, Cr: 2.0-10.0%, Nb: 0.10-1.0% %, optionally one or more elements from the group Mn, Ti, Si, B, Ta, W, V, Zr, Mo, Ni, Cu, CA, SEM, Co with the proviso that the Mn contents: to to 3.0%, Ti: up to 1.0%, Si: up to 1.0%, B: up to 0.10%, Ta: up to 1.0%, W: up to 1.0% , V: up to 0.50%, Zr: up to 1.0%, Mo: up to 2.0%, Ni: up to 2.0%, Cu: up to 2.0%, Ca: up to 0.150%, SEM: up to 0.50%, Co: up to 2.0%, with the content% Cr of Cr, the content% Al of Al, the optionally present content% Si of Si and the likewise optional existing content% Mn of Mn applies: % Cr + 10 ⁇ % Si
  • a flat steel product according to the invention is characterized by high oxidation and hot gas corrosion resistance and generally high corrosion resistance at high temperatures with an extraordinarily low thermal conductivity, reduced specific weight, good cold formability, which is reflected in high elongation at break and low yield point as well as good values in Erichsen seam deepening tests on a weld seam produced on the flat steel product according to the invention, expresses good weldability and a particularly deep brittle-ductile transition temperature proven in the cup impact test, high heat resistance and high strength at room temperature achieved by solid solution hardening.
  • Flat steel products according to the invention have a low thermal conductivity of a maximum of 18 W / mK at room temperature, a high resistance to oxidation and hot gas corrosion of a maximum of 10 mg / cm 2 , a low density of a maximum of 7.3 g / cm 3 , an elongation at break A50 of at least 18%, seam depressions with a through TIG welding produced a weld seam of at least 6 mm, a transition temperature in the cup impact test of no more than 20 ° C, at 600 ° C a high hot yield strength of at least 150 MPa and an equally high hot tensile strength of at least 200 MPa as well as a yield point of at least 300 MPa at room temperature and a maximum of 550 MPa, a tensile strength of at least 450 MPa and a maximum of 700 MPa and an elongation at break A50 longitudinally and transversely of at least 18% and a maximum of 34%.
  • Aluminum is a mandatory component in the steel of a flat steel product according to the invention in a content of 2.0-8.0% by weight. Al in these contents reduces the density of a flat steel product according to the invention and, with the further mandatory component Cr, promotes the formation of fully ferritic structures. At the same time, the Al contents provided according to the invention result in a minimized thermal conductivity of a flat steel product according to the invention. To use these positive influences safely, the Al content of a flat steel product according to the invention is at least 2.0% by weight, contents of at least 3.0% by weight or in particular at least 4.0% by weight proving to be particularly favorable in this regard.
  • Chromium is present in the flat steel product according to the invention in contents of 2.0-10.0% by weight.
  • Cr promotes the formation of a fully ferritic structure, which guarantees high heat resistance.
  • the presence of Cr improves the corrosion and oxidation resistance and increases the yield strength and tensile strength.
  • Cr in the amounts provided according to the invention supports the formation of an oxidation-resistant Al 2 O 3 layer and increases the low-temperature corrosion resistance.
  • Cr can be contained in small proportions in the Laves phase Fe 2 Nb.
  • Niobium is a mandatory component in the flat steel product according to the invention in contents of 0.10-1.0% by weight.
  • Nb forms the Laves phase Fe 2 Nb, which is not necessarily present in the structure of a flat steel product according to the invention, but with regard to the desired properties, which contributes to the high heat resistance of a flat steel product according to the invention, as Fe 2 Nb slows down grain growth through grain boundary pinning and is very temperature-stable is.
  • the Laves phase Fe 2 Nb is already formed in the flat steel product. However, the development of this phase does not necessarily have to be completed in the flat steel product, but can only be completed when the component is used.
  • the cold formability and welding properties of a flat steel product according to the invention would be impaired.
  • the positive effects of the presence of Nb can be used particularly reliably if the Nb content is at least 0.20% by weight, in particular at least 0.30% by weight.
  • the negative influences of Nb on the properties of a flat steel product according to the invention can be excluded particularly reliably by limiting the Nb content to a maximum of 0.70% by weight, in particular a maximum of 0.50% by weight.
  • a flat steel product according to the invention thus contains an Al content of 3.0-7.0% by weight, a Cr content of 3.0-9.5% by weight and an Nb Content of 0.2-0.70% by weight, with an overall optimized Property profile with an Al content of 4.0-6.0% by weight, a Cr content of 5.5-8.4% by weight and an Nb content of 0.30-0.50% by weight. -% results.
  • a flat steel product according to the invention can optionally contain tantalum ("Ta”) or tungsten ("W”) in contents of 1.0% by weight each, these elements, if present, in contents of up to 0.50% by weight each , preferably up to 0.30% by weight, develop their effect optimally. Both elements support the strength through the formation of carbide and also contribute to the heat resistance. To use these effects, a minimum content of at least 0.02% by weight Ta and / or at least 0.05% by weight W can be present in the flat steel product according to the invention.
  • Zirconium (“Zr”) can optionally also be present in the steel flat product according to the invention in contents of up to 1.0% by weight, in particular up to 0.50% by weight, particularly preferably up to 0.30% by weight to increase the strength through the formation of carbides and to contribute to the high-temperature strength.
  • a minimum content of at least 0.02 wt.% Zr can be present in the flat steel product according to the invention. Zr contents above the content limits specified according to the invention would impair the ductility and restrict the cold deformability of a flat steel product according to the invention.
  • Vanadium can optionally be present in contents of up to 0.50% by weight, in particular up to 0.30% by weight, in the flat steel product according to the invention be present in order to increase the strength also by carbide formation. In order to use this effect, a minimum content of at least 0.05% by weight V can be present in the flat steel product according to the invention.
  • Mo Molybdenum
  • Mo is also an alloy element optionally present in the flat steel product according to the invention. Mo increases the tensile strength and heat resistance. In addition, Mo forms fine carbides with the C present as an impurity, which can contribute to a fine structure and can be incorporated into the Laves phase Fe 2 Nb. These effects can be used safely if a flat steel product according to the invention has a minimum content of at least 0.05% by weight Mo. However, excessively high Mo contents would impair the hot and cold formability of a flat steel product according to the invention and also the ductility in a weld seam produced on a flat steel product according to the invention.
  • the Mo content of a flat steel product according to the invention is therefore limited to at most 2.0% by weight, in particular 1.0% by weight, preferably at most 0.3% by weight.
  • Nickel can be present in a flat steel product according to the invention in contents of 2.0% by weight, in particular up to 1.0% by weight, preferably up to 0.5% by weight, in order to increase the strength and toughness and, as a result, the cold formability and the ductility in a weld seam produced on the flat steel product according to the invention. Higher contents of Ni would lead to an undesirable increase and to a stabilization of the austenite content in the structure of the flat steel product according to the invention. The advantageous effects of the presence of Ni can safely be used if a flat steel product according to the invention has a minimum content of at least 0.1% by weight Ni.
  • Copper can optionally be present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 2.0% by weight in order to improve the corrosion resistance. This positive effect can be achieved with certainty if the Cu content is at least 0.05% by weight. However, too high a Cu content can affect the hot rolling behavior Cold formability and weldability deteriorate. These negative influences can safely be avoided by limiting the Cu content of the flat steel product according to the invention to a maximum of 1.0% by weight, in particular a maximum of 0.5% by weight.
  • Ca can optionally be present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 0.150% by weight in order to use its desulphurizing and deoxidizing effect in steel production.
  • the presence of Ca helps to improve oxide adhesion. This positive effect can be achieved with certainty if the Ca content is at least 0.0015% by weight.
  • excessively high Ca contents can make it difficult to process the steel from which a flat steel product according to the invention is made.
  • These negative influences can safely be avoided by limiting the Ca content of the flat steel product according to the invention to a maximum of 0.050% by weight.
  • SEM Rare earth metals
  • SEM can also optionally be present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 0.50% by weight in order to use their desulphurising and deoxidising effect and their positive influence on oxide adhesion during steel production. This positive effect can be achieved safely if the SEM content is at least 0.01% by weight.
  • SEM contents that are too high can make it more difficult to process the steel from which a flat steel product according to the invention is made.
  • These negative influences can reliably be avoided by limiting the SEM content of the flat steel product according to the invention to a maximum of 0.20% by weight.
  • Co Co
  • Co can optionally be present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 2.0% by weight.
  • Co makes a positive contribution to the heat resistance. This positive effect can be achieved with certainty if the Co content is at least 0.1% by weight.
  • the content of optional Co is preferably 2.0 wt% or less. Its optimal effect is shown by the presence of Co in a flat steel product according to the invention at contents of up to 1.0% by weight, in particular up to 0.50% by weight.
  • Manganese (“Mn”) is optionally present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 3.0% by weight. Mn promotes the ductility and toughness of a flat steel product according to the invention. The presence of Mn increases the elongation at break, the r-value and the deformability of a weld seam produced on a flat steel product according to the invention, for example by MIG, MAG, TIG or laser welding. In addition, the transition temperature and the yield strength can be lowered by adding Mn.
  • Mn is an austenite former which increases the ductility if the contents are too high can reduce and the corrosion resistance decreases with increasing contents.
  • These negative effects can be safely avoided by limiting the Mn content to a maximum of 2.0% by weight, in particular less than 2.0% by weight or at most 1.5% by weight.
  • Titanium is optionally present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 1.0% by weight.
  • Ti can help increase strength by forming Ti carbides.
  • the presence of Ti improves the corrosion resistance.
  • the high temperature strength is also improved as a result of a higher temperature stability, ie higher dissolution temperature of the Laves phase Fe 2 Nb due to the presence of Ti.
  • Ti is built into the Laves phase and the presence of Ti increases the proportions of the Laves phases in the structure.
  • Ti also leads to a reduced density of the flat steel product.
  • Ti can also be used in the production of the steel according to the invention
  • Flat steel product can be used for deoxidation and forms titanium borides with B, which have a grain-refining effect.
  • These positive properties can be used particularly reliably with Ti contents of at least 0.050% by weight, in particular at least 0.10% by weight.
  • Detrimental effects of the presence of Ti, such as excessive volume contents of Laves phases in the structure, can be avoided particularly reliably by limiting the Ti content to a maximum of 0.60% by weight.
  • Si Silicon
  • Si is optionally present in contents of up to 1.0% by weight in the flat steel product according to the invention.
  • Si increases strength and corrosion resistance.
  • the presence of Si improves the heat resistance through higher temperature stability, ie higher dissolution temperature of the Laves phase Fe 2 Nb.
  • Si also contributes to increasing the proportion of the Laves phase formed and reduces the density of the flat steel product according to the invention.
  • Si can reduce the weldability and shift the brittle-ductile transition temperature to unfavorable, higher temperatures.
  • B Boron
  • B is optionally present in contents of up to 0.10% by weight in the flat steel product according to the invention.
  • B can form titanium borides, which have a fine-graining effect.
  • This positive influence of the presence of B can be used with B contents of at least 0.001% by weight.
  • excessively high B contents impair cold formability. Harmful effects of the presence of B can be avoided particularly reliably by limiting the dissolved B content to a maximum of 0.010% by weight.
  • Carbon is only present as an impurity in the flat steel product according to the invention. Its content is therefore limited as far as possible so that it has no effect on the properties of a flat steel product according to the invention.
  • C forms brittle Fe-Al carbides with Al.
  • C can be bonded with a mandatory component or an added carbide former, such as Ti, Nb, Mo, Zr, W or Ta.
  • a mandatory component or an added carbide former such as Ti, Nb, Mo, Zr, W or Ta.
  • its C content is limited to at most 0.10% by weight, preferably at most 0.050% by weight or, particularly preferably, to at most 0.030% by weight .
  • Phosphorus (“P”) is also only present as an impurity in the flat steel product according to the invention. P tends to segregate, which is difficult to balance, and deteriorates cold formability, weldability and oxidation resistance.
  • the P content of a flat steel product according to the invention is therefore limited to at most 0.10% by weight so that it has no effect on the properties of a flat steel product according to the invention.
  • S Sulfur
  • S is also one of the impurities and is permitted in the flat steel product according to the invention with a maximum of 0.30% by weight. At higher contents, the hot formability during hot rolling and the corrosion resistance of the flat steel product would be impaired.
  • the S content of a flat steel product according to the invention should therefore be set as low as possible.
  • N Nitrogen
  • the content of which is limited to a maximum of 0.05% by weight in order to avoid harmful influences.
  • the presence of higher contents of N would lead to the formation of disadvantageous Al nitrides, which affect the mechanical Properties and the deformability of a flat steel product according to the invention would worsen.
  • the N content can be limited to a maximum of 0.030% by weight, in particular a maximum of 0.015% by weight.
  • Sb Antimony
  • Sb is also an impurity and is permitted in contents of no more than 0.30% by weight. Sb is toxic and increases the brittleness and the risk of redness.
  • the Sb content is to be limited as low as possible, in particular to a maximum of 0.10% by weight, preferably to a maximum of 0.010% by weight.
  • Arsenic is also one of the undesirable impurities, as it tends to segregate like P. It also reduces the weldability, but cannot be removed from the steel metallurgically, so that unavoidable residues of As can regularly be detected in the steel.
  • the As content in the flat steel product according to the invention is limited to at most 0.30% by weight, in particular to at most 0.10% by weight, preferably to at most 0.010% by weight.
  • the Mn content is at most 2% by weight, in particular less than 2% by weight, that is to say for example up to 1.5% by weight.
  • a flat steel product according to the invention is characterized by an extremely thin oxide layer on its free surface, the thickness of which is at most 150 nm, in particular at most 110 nm.
  • the working steps and parameters of the production of a flat steel product according to the invention are coordinated in such a way that, despite the presence of Al and Ti as oxide-affine elements, the formation of an excessively thick oxide layer is counteracted.
  • This oxide layer is very dense so that it counteracts further oxidation.
  • a flat steel product according to the invention has a high surface gloss that is distributed uniformly over the surface of the flat steel product.
  • step h the setting of the atmosphere, explained below, under which the final annealing (step h) of the method according to the invention) is carried out, ie the setting of the dew point to the lowest possible temperatures at the end of the final annealing, but in any case to ⁇ -50 ° C, especially ⁇ -60 ° C, particularly preferably ⁇ 60 ° C, is of particular importance.
  • an inventive Flat steel product also has a visual appearance that is similar to that of sheet metal made from corrosion- and oxidation-resistant ferritic Cr steel or CrNi steel.
  • a flat steel product according to the invention has a mean roughness Ra of 0.1-1.5 ⁇ m, in particular 0.2-1.0 ⁇ m, determined in accordance with DIN EN 10049, contributes to an appearance of a flat steel product made from such a steel flat product, mean roughness values Ra of 0.3-0.7 ⁇ m are reliably achieved.
  • a flat steel product according to the invention has a completely ferritic structure.
  • Nb as a mandatory component of the steel of a flat steel product according to the invention enables the formation of Laves phases Fe 2 Nb. These improve the heat resistance by preventing excessive grain growth at high temperatures through grain boundary pinning.
  • the proportion of the Laves phases Fe 2 Nb in the structure of a flat steel product according to the invention is advantageously 0.10-1% by volume, in particular 0.20-0.80% by volume, particularly advantageously 0.30-0.60% by volume .-%.
  • the inventive way of producing a flat steel product according to the invention and its composition according to the invention ensures that more than 20%, in particular more than 40% and particularly preferably more than 70% of the particle number of the Laves phase as Fe 2 Nb precipitates the grain boundaries of the structure and thus particularly effectively and reliably prevent grain growth even in uses in which flat steel products according to the invention or the components made from them are exposed to high temperatures and thus ensure optimized heat resistance.
  • Flat steel products according to the invention can be produced on conventional production plants such as are available today for the production of black plate and the like. Accordingly, the production of flat steel products according to the invention can be carried out much more easily and cost-effectively than the production of flat steel products from stainless steels with comparable properties.
  • the operational test BV1 is in four variants A - D, the operational test BV2 in eight variants A - H, of which the variants A - D were not according to the invention and the variants E - H were according to the invention, and the operational test BV3 was carried out in two variants A, B according to the invention.
  • the operating parameters set in the various variants in the operational tests BV1 - BV3 are given in Table 2.
  • the hot strips obtained each had a hot rolling end temperature WET, from which they were cooled in a conventional manner by air or water cooling at a cooling rate of 5 to 200 K / s to a coiling temperature HT, at which they were wound into a coil been. After cooling to room temperature in the coil, the hot strips were descaled.
  • the scale adhering to the hot strips was first mechanically broken in a scale breaker. The hot strips then passed through a pickling bath in which they were exposed to a pickling medium heated to a pickling temperature BT for a pickling time Bt.
  • the hot strips were cold rolled to cold strip in the conventional manner with a cold rolling degree KWG.
  • the cold strips then went through a final annealing during which they were kept with a dew point Tp for an annealing time SGt at an annealing temperature SGT under an atmosphere of 100% hydrogen and technically unavoidable impurities.
  • the cold strips obtained were pass-rolled with a skin pass degree DWG of 0.3%.
  • the BV01 operational test was intended to show that a coiling temperature below 570 ° C. and complete descaling are necessary in order to produce a hot strip as an intermediate product that can be processed into a flat steel product according to the invention.
  • the reel temperature was too high and no scale breaker was used, so that complete descaling was not possible.
  • a scale breaker was used in operational test BV01 B, but the coiling temperature was too high so that no further processing into cold strip could take place.
  • the coiling temperature was set in accordance with the requirements of the invention, but here, too, no scale breaker was used and consequently no adequate descaling was achieved.
  • the reel temperature and scale breaker were set according to the invention, but the dew point of the annealing atmosphere was too high.
  • the BV02 operational test was intended to show the influence of the dew point of the annealing atmosphere on the properties of the flat steel products produced. Accordingly, dew points that were too high were set for variants A - D of the operational test BV02.

Abstract

Die Erfindung stellt ein Stahlflachprodukt mit einem vollferritischen Gefüge zur Verfügung, das aufgrund seiner Eigenschaftskombination optimal für die Herstellung von Bauteilen für den Hochtemperatureinsatz geeignet ist und dabei eine ebenso optimierte optische Erscheinung aufweist. Hierzu besteht das erfindungsgemäße Stahlflachprodukt aus (in Gew.-%) AI: 2,0 - 8,0 %, Cr: 2,0 - 10,0 %, Nb: 0,1 - 1,0 %, optional jeweils einem Element oder mehreren Elementen aus der Gruppe Mn, Ti, Si, B, Ta, W, V, Zr, Mo, Ni, Cu, Ca, SEM, Co mit der Maßgabe, dass die Gehalte an Mn: bis zu 3,0 %, Ti: bis zu 1,0 %, Si: bis zu 1,0 %, B: bis zu 0,10 %, Ta: bis zu 1,0 %, W: bis zu 1,0 %, V: bis zu 0,50 %, Zr: bis zu 1,0 %, Mo: bis zu 2,0 %, Ni: bis zu 2,0 %, Cu: bis zu 2,0 %, Ca: bis zu 0,150 %, SEM: bis zu 0,50 %, Co: bis zu 2,0 % betragen, wobei für den Gehalt %Cr an Cr, den Gehalt %AI an AI, den optional vorhandenen Gehalt %Si an Si und den ebenso optional vorhandenen Gehalt %Mn an Mn gilt: %Cr + 10 x %Si + %Al + %Mn ≤ 20%, und als Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen, wobei zu den unvermeidbaren Verunreinigungen bis zu 0,10 % C, bis zu 0,30 % S, bis zu 0,10 % P, bis zu 0,30 % Sb, bis zu 0,30 % As, bis zu 0,50 % N zählen. Erfindungsgemäß beschaffene Stahlflachprodukte sind insbesondere für die Herstellung von Bauteilen von Abgasanlagen geeignet, bei denen Temperaturen von mehr als 200°C auftreten. Die Erfindung nennt auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts.The invention provides a flat steel product with a fully ferritic structure which, due to its combination of properties, is ideally suited for the production of components for use at high temperatures and which has an equally optimized visual appearance. For this purpose, the flat steel product according to the invention consists of (in% by weight) Al: 2.0-8.0%, Cr: 2.0-10.0%, Nb: 0.1-1.0%, optionally one element each or more elements from the group Mn, Ti, Si, B, Ta, W, V, Zr, Mo, Ni, Cu, Ca, SEM, Co with the proviso that the Mn contents: up to 3.0%, Ti: up to 1.0%, Si: up to 1.0%, B: up to 0.10%, Ta: up to 1.0%, W: up to 1.0%, V: up to 0 , 50%, Zr: up to 1.0%, Mo: up to 2.0%, Ni: up to 2.0%, Cu: up to 2.0%, Ca: up to 0.150%, SEM: up to to 0.50%, Co: up to 2.0%, with the content% Cr of Cr, the content% Al of Al, the optionally present content% Si of Si and the likewise optionally present content% Mn of Mn The following applies:% Cr + 10 x% Si +% Al +% Mn ≤ 20%, and the remainder of Fe and unavoidable impurities, with the unavoidable impurities up to 0.10% C, up to 0.30% S, to count to 0.10% P, up to 0.30% Sb, up to 0.30% As, up to 0.50% N. Flat steel products made according to the invention are particularly suitable for the production of components for exhaust systems at which temperatures of more than 200 ° C. occur. The invention also mentions a method for producing a flat steel product according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stahlflachprodukt mit ausgezeichneter Oxidations- und Heißgas-Korrosionsbeständigkeit sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Stahlflachprodukts.The invention relates to a flat steel product with excellent oxidation and hot gas corrosion resistance and a method for producing such a flat steel product.

Als Stahlflachprodukte werden hier Walzprodukte verstanden, deren Länge und Breite jeweils wesentlich größer sind als ihre Dicke. Hierzu zählen insbesondere Stahlbänder, Stahlbleche und daraus gewonnene Zuschnitte, wie Platinen und desgleichen, die durch Kaltwalzen eines zuvor warmgewalzten Stahlflachprodukts erhalten werden.Flat steel products are understood here to mean rolled products, the length and width of which are each significantly greater than their thickness. These include in particular steel strips, steel sheets and blanks obtained therefrom, such as blanks and the like, which are obtained by cold rolling a previously hot-rolled flat steel product.

Alle Angaben zu Gehalten der in der vorliegenden Anmeldung angegebenen Stahlzusammensetzungen sind auf das Gewicht bezogen, sofern nicht ausdrücklich anders erwähnt. Alle nicht näher bestimmten, im Zusammenhang mit einer Stahllegierung stehenden "%-Angaben" sind daher als Angaben in "Gew.-%" zu verstehen.All information on the contents of the steel compositions given in the present application are based on weight, unless expressly stated otherwise. All "% figures" which are not specified in more detail and in connection with a steel alloy are therefore to be understood as figures in "% by weight".

Angaben zu den Gehalten eines Bestandteils des Gefüges der hier betrachteten Stahlerzeugnisse beziehen sich dagegen jeweils auf die Fläche eines Schliffs einer Probe des jeweiligen Erzeugnisses (Angabe in Flächenprozent "Flächen-%"), soweit nicht ausdrücklich anders angegeben.Information on the content of a constituent of the structure of the steel products considered here, on the other hand, relates to the area of a section of a sample of the respective product (information in area percent "area%"), unless expressly stated otherwise.

In diesem Text gemachte Angaben zu den Gehalten der Bestandteile einer Atmosphäre beziehen sich auf das Volumen (Angabe in "Vol.-%").Information given in this text on the contents of the constituents of an atmosphere relate to the volume (information in "vol .-%").

Mechanische Eigenschaften, wie Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung, die hier berichtet werden, sind im Zugversuch gemäß DIN EN ISO 6892 - 1:2009 ermittelt worden, soweit nicht ausdrücklich anders angegeben.Mechanical properties such as tensile strength, yield point, elongation, which are reported here, have been determined in tensile tests in accordance with DIN EN ISO 6892-1: 2009, unless expressly stated otherwise.

Wenn vorliegend Werte zur Oxidations- und Heißgas-Korrosionsbeständigkeit zu bestimmten Stahlflachprodukten angegeben werden, so sind zur Ermittlung dieser Proben die betreffenden Stahlflachprodukte auf 900 °C erhitzt und für 2h Stunden unter Luft mit einem Gehalt von 6 Vol.-% Wassersdampf gehalten worden. Anschließend sind die Proben über 30 min unter einem Druckluftstrom gekühlt worden. Jede Probe hat 500 Zyklen dieser Art durchlaufen. Für eine erste Aussage zur über diese Zyklen eingetretenen Oxidation sind die Proben vor Beginn und nach Abschluss des Zyklusdurchlaufs einschließlich abgeplatzter Oxidationsprodukte gewogen worden. Zusätzlich wurden die Proben durch GD-OES (Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy) untersucht. Im Ergebnis liefern diese Untersuchungen eine Aussage über die im Zuge des Durchlaufs der Zyklen entstandene Oxidschichtdicke sowie der chemischen Zusammensetzung der oxidischen Oberfläche.If values for oxidation and hot gas corrosion resistance are given for certain flat steel products, the flat steel products in question were heated to 900 ° C and kept for 2 hours under air with a content of 6% water vapor to determine these samples. The samples were then cooled for 30 minutes under a stream of compressed air. Each sample has gone through 500 such cycles. For an initial statement on the oxidation that has occurred during these cycles, the samples were weighed before the beginning and after the end of the cycle, including any flaked oxidation products. In addition, the samples were examined by GD-OES (Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy). As a result, these investigations provide information about the oxide layer thickness that has arisen in the course of the cycle and the chemical composition of the oxidic surface.

Angaben zur Wärmeleitfähigkeit von Stahlflachprodukten der hier in Rede stehenden Art wurden mit der Laserflash-Methode nach DIN 821-2 unter Einsatz eines Gerät des Typs LFA 427/3/D der NETZSCH-Gerätebau GmbH, Selb, Deutschland (s. die unter der URL https://www.netzsch-thermal-analysis.com/de/produkte-loesungen/waerme-und-temperaturleitfaehigkeitsbestimmung/lfa-427/ zum Download bereitstehende Broschüre "Laser-Flash-Apparatur LFA 427", Druckvermerk "NGB · LFA 427 · DE · 1118 · NWS") bestimmt. Dazu ist aus dem jeweils zu untersuchenden Warmband eine zunderfreie matte Probe mit einem Durchmesser von 12,7 mm und einer Dicke von zwei mm entnommen worden. Diese Probenscheibe ist bei verschiedenen Messtemperaturen einseitig mit einem Laserblitz kurzzeitig erhitzt worden. Der zeitliche Verlauf des Temperaturanstiegs ist auf der gegenüberliegenden Seite mit einem Infrarotdetektor gemessen und daraus die Temperaturleitfähigkeit berechnet worden. Die spezifische Wärmekapazität ist per dynamischer Differenzkalorimetrie nach DIN 821-3 mittels eines ebenfalls von der NETZSCH-Gerätebau GmbH gefertigten Geräts DSC 404 F/SO (s. die unter der URL https://www.netzsch-thermal-analysis.com/de/produkteloesungen/dynamische-differenzkalorimetrie-differenz-thermoanalyse/dsc-404-f3-pegasus/ zum Download bereitstehende Broschüre "Dynamische DifferenzKalorimetrie - DSC 404 F1/F3 Pegasus®", Druckvermerk "NGB · DSC 404 F1/F3 Pegasus® · DE · 0816 · NWS") gemessen worden. Dazu ist eine Warmbandprobe mit fünf mm Durchmesser und einem mm Dicke aufgeheizt und aus dem benötigten Wärmestrom die Wärmekapazität berechnet worden.Information on the thermal conductivity of flat steel products of the type in question was obtained using the laser flash method in accordance with DIN 821-2 using a device of the type LFA 427/3 / D from NETZSCH-Gerätebau GmbH, Selb, Germany (see the URL https://www.netzsch-thermal-analysis.com/de/produkte-loesungen/waerme-und- Temperaturleitfaehigkeitsbestemme/lfa-427/ Brochure available for download "Laser Flash Apparatus LFA 427", imprint "NGB · LFA 427 · DE · 1118 · NWS "). For this purpose, a scale-free, matt sample with a diameter of 12.7 mm and a thickness of two mm was taken from the hot strip to be examined. This sample disc has been briefly heated on one side with a laser flash at various measuring temperatures. Of the The temperature rise over time was measured on the opposite side with an infrared detector and the thermal diffusivity was calculated from this. The specific heat capacity is determined by dynamic differential calorimetry in accordance with DIN 821-3 using a DSC 404 F / SO device, also manufactured by NETZSCH-Gerätebau GmbH (see the URL https://www.netzsch-thermal-analysis.com/de / product solutions / dynamic-differential-calorimetry-differential-thermal-analysis / dsc-404-f3-pegasus / downloadable brochure "Dynamic Differential Calorimetry - DSC 404 F1 / F3 Pegasus®", imprint "NGB · DSC 404 F1 / F3 Pegasus® · DE · 0816 · NWS "). For this purpose, a hot strip sample with a diameter of five mm and a thickness of one mm was heated and the heat capacity was calculated from the required heat flow.

Um die Wärmeleitfähigkeit λ = α x cp x ρ (mit α: Temperaturleitfähigkeit, cp: spezifische Wärmekapazität, p: Dichte) bestimmen zu können, ist aus der Raumtemperaturdichte und dem technischen Ausdehnungskoeffizienten des Stahlwerkstoffs die von der Temperatur abhängige Dichte errechnet worden. Hierbei sind die Raumtemperaturdichte gemäß DIN 66137-2 und der Ausdehnungskoeffizienten mit einem Dilatometer aus der temperaturbedingten prozentualen Längenänderung einer 20 mm langen Probe bestimmt worden, wozu ein ebenfalls von der NITZSCH-Gerätebau GmbH gefertigter Dilatometer des Typs DIL 402C zum Einsatz kam (s. die unter der URL zum Download bereitstehende https://www.netzsch-thermal-analysis.com/de/produkteloesungen/dilatometer/dil-402-expedis-classic/ Broschüre "Dilatometer-Serie DIL 402", Druckvermerk "NGB · Dilatometer Series DIL 402 Expedis® Classic · DE · 0119").In order to be able to determine the thermal conductivity λ = α xc p x ρ (with α: thermal conductivity, c p : specific heat capacity, p: density), the temperature-dependent density was calculated from the room temperature density and the technical expansion coefficient of the steel material. The room temperature density according to DIN 66137-2 and the expansion coefficient were determined with a dilatometer from the temperature-related percentage change in length of a 20 mm long sample, for which a dilatometer of the type DIL 402C, also manufactured by NITZSCH-Gerätebau GmbH, was used (see the https://www.netzsch-thermal-analysis.com/de/produkteloesungen/dilatometer/dil-402-expedis-classic/ brochure "Dilatometer-Serie DIL 402", imprint "NGB · Dilatometer Series DIL 402 Expedis® Classic DE 0119 ").

Die Spröd-Duktil-Übergangstemperatur wurde durch Näpfchenziehen und im Näpfchenschlagversuch an Näpfchen ermittelt. Hierzu wurde eine Ronde (Durchmesser 80 mm) des jeweiligen Stahlflachprodukts mittels eines zylindrischen Stempels (Durchmesser 50 mm) zu einem Näpfchen tiefgezogen.The brittle-ductile transition temperature was determined by pulling cups and in the cup impact test on cups. For this purpose, a round (diameter 80 mm) of the respective flat steel product was deep-drawn into a cup using a cylindrical punch (diameter 50 mm).

Beim anschließenden Näpfchenschlagversuch wurde das temperierte Näpfchen in einem Pellinifallwerk (Fallgewicht 27 kg, Fallhöhe 300 mm) geschlagen. Tritt beim Versuch ein Riss auf, galt der Test als nicht bestanden. Die tiefste Temperatur, bei der kein Riss im Näpfchen auftrat, wurde als Spröd-Duktil-Übergangstemperatur bewertet. Die Prüftemperaturen der Näpfchen lagen bei -80 bis +60 °C und wurden in 20K Schritten überprüft. Die Prüftemperaturen unter Raumtemperatur wurden in gekühltem Alkohol und die Temperaturen über Raumtemperatur in einem Ofen eingestellt (Lagerzeit je 10 min).In the subsequent cup impact test, the temperature-controlled cup was beaten in a Pellini dropper (drop weight 27 kg, drop height 300 mm). If a crack occurs during the test, the test was deemed to have failed. The lowest temperature at which no crack occurred in the cell was rated as the brittle-ductile transition temperature. The test temperatures of the cells were -80 to +60 ° C and were checked in 20K steps. The test temperatures below room temperature were set in chilled alcohol and the temperatures above room temperature in an oven (storage time each 10 min).

Die Dichte der hier betrachteten Stahlflachprodukte wurde mittels Helium-Gas-Pyknometer ermittelt (https://de.wikipedia.org/wiki/Gaspyknometer).The density of the flat steel products considered here was determined using a helium gas pycnometer (https://de.wikipedia.org/wiki/Gaspyknometer).

Die hier erwähnten Mittenrauwerte Ra von erfindungsgemäßen Stahlflachprodukten sind gemäß DIN EN 10049 ermittelt worden.The mean roughness values Ra mentioned here of flat steel products according to the invention have been determined in accordance with DIN EN 10049.

Angaben zur Kaltbiegeverformbarkeit sind im Plättchenbiegeversuch gemäß Prüfanweisung VDA 238-100 ermittelt worden.Information on cold bending deformability has been determined in the plate bending test in accordance with test instruction VDA 238-100.

Angaben zur Dicke und Zusammensetzung einer auf einem Stahlflachprodukt vorhandenen Oxidschicht sind mittels Messung im GD-OES-Verfahren ermittelt worden, das in DIN 11505 und ISO 16962 beschrieben ist.Information on the thickness and composition of an oxide layer on a flat steel product has been determined by means of measurement in the GD-OES method, which is described in DIN 11505 and ISO 16962.

Bauteile von KFZ-Abgasanlagen werden heute überwiegend aus Stahlflachprodukten geformt, die aus austenitischen CrNi-Stählen, z.B. dem unter der Werkstoffnummer 1.4828 genormten Stahl, oder ferritischen Cr-Stählen bestehen, wie dem unter der Werkstoffnummer 1.4509 bekannten Stahl. Diese legierten Stähle sind korrosions- und oxidationsbeständig. Dabei sind die ferritischen den austenitischen Güten hinsichtlich Oxidations- und Heißgas-Korrosionsbeständigkeit unterlegen, aber gleichzeitig deutlich kostengünstiger.Components of automobile exhaust systems are now predominantly formed from flat steel products made of austenitic CrNi steels, e.g. the steel standardized under material number 1.4828, or ferritic Cr steels, such as the steel known under material number 1.4509. These alloy steels are corrosion and oxidation resistant. The ferritic grades are inferior to the austenitic grades in terms of resistance to oxidation and hot gas corrosion, but at the same time significantly more cost-effective.

Ferritische Fe-Al-Cr-Stähle bieten ein attraktives Eigenschaftsprofil, sind aber bisher kommerziell nicht verfügbar. Aufgrund ihres geringeren Legierungsmittelgehaltes sind sie kostengünstiger als Cr-Stähle und bieten durch die Zulegierung von Al eine hervorragende, z.T. überlegene Oxidations- und Heißgas-Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitig besonders geringer Wärmeleitfähigkeit.Ferritic Fe-Al-Cr steels offer an attractive profile of properties, but are not yet commercially available. Due to their lower alloying content, they are more cost-effective than Cr steels and, thanks to the addition of Al, offer excellent, in some cases superior, oxidation and hot gas corrosion resistance with particularly low thermal conductivity.

Aus der EP 2 723 910 B1 ist eine Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung mit verbesserter Warmfestigkeit, geringer Chromverdampfungsrate und guter Verarbeitbarkeit bekannt, die aus (in Masse-%) 2,0 - 4,5 % AI, 12 - 25 % Cr, 1,0 - 4 % W, 0,25 - 2,0 % Nb, 0,05 - 1,2 % Si, 0,001 - 0,70 % Mn, 0,001 - 0,030 % C, 0,0001 - 0,05 % Mg, 0,0001 - 0,03 % Ca, 0,001 - 0,030 % P, max. 0,03 % N, max. 0,01 % S, 0,01 - 0,10 % Y, 0,01 - 0,10 % Hf, 0,01 - 0,10 % Zr, wobei W durch 1 - 4 % Mo ersetzt werden kann, wobei Y ganz oder teilweise durch 0,01 - 0,10 % mindestens eines der Elemente Sc und/oder La und/oder Cer ersetzt werden kann und wobei Hf oder Zr ganz oder teilweise durch 0,01 - 0,1 % Ti ersetzt werden kann, sowie jeweils optional max. 1,0 % Ni, max. 1,0 % Co, max. 0,5 % Cu, max. 0,1 % V, 0,001 - 0,010 % O und/oder 0,0001- 0,008 % B, Rest Eisen und den üblichen erschmelzungsbedingten Verunreinigungen besteht, zu denen insbesondere Pb mit max. 0,002 %, Zr mit max. 0,002 % und Sn mit max. 0,002 % zählen, wobei die Legierung zudem folgende Formeln erfüllt: 36 % < Cr + 3 * Al + Si + 4 , 6 * Mo + 5 , 2 * W + 10 * Nb ,

Figure imgb0001
0 , 2 * Nb Si 0 , 7 * Nb ,
Figure imgb0002
19 % < Cr + 4 * Nb + 21 , 6 * Min Si ; 0 , 5 * Nb ,
Figure imgb0003
wobei in diesen Formel Cr, AI, Si, Mo, W und Nb der Legierungsgehalt dieser Elemente in Masse-% und mit Min(Si ; 0,5* Nb) der kleinere Wert von Si und 0,5* Nb ist. Aus einem derart komplex zusammengesetzten Stahl sollen sich insbesondere Bauteile herstellen lassen, die für den Einsatz in einer bis zu 1100 °C heißen Umgebung bestimmt sind.From the EP 2 723 910 B1 an iron-chromium-aluminum alloy with improved heat resistance, low chromium evaporation rate and good processability is known, which consists of (in% by mass) 2.0 - 4.5% Al, 12 - 25% Cr, 1.0 - 4% W, 0.25 - 2.0% Nb, 0.05 - 1.2% Si, 0.001 - 0.70% Mn, 0.001 - 0.030% C, 0.0001 - 0.05% Mg, 0.0001 - 0.03% Ca, 0.001 - 0.030% P, max. 0.03% N, max. 0.01% S, 0.01 - 0.10% Y, 0.01 - 0.10% Hf, 0, 01-0.10% Zr, where W can be replaced by 1-4% Mo, where Y can be completely or partially replaced by 0.01-0.10% of at least one of the elements Sc and / or La and / or Cer and where Hf or Zr can be wholly or partially replaced by 0.01-0.1% Ti, as well as optionally max. 1.0% Ni, max. 1.0% Co, max. 0.5% Cu, max 0.1% V, 0.001-0.010% O and / or 0.0001-0.008% B, the remainder being iron and the usual impurities caused by the melting, to which in particular Pb with a maximum of 0.002%, Zr with a maximum of 0.002% and Sn count with a maximum of 0.002%, with the alloy also fulfills the following formulas: 36 % < Cr + 3 * Al + Si + 4th , 6th * Mon + 5 , 2 * W. + 10 * Nb ,
Figure imgb0001
0 , 2 * Nb Si 0 , 7th * Nb ,
Figure imgb0002
19th % < Cr + 4th * Nb + 21st , 6th * Min Si ; 0 , 5 * Nb ,
Figure imgb0003
where in these formulas Cr, Al, Si, Mo, W and Nb is the alloy content of these elements in mass% and with Min (Si; 0.5 * Nb) the smaller value of Si and 0.5 * Nb. In particular, components that are intended for use in an environment with a temperature of up to 1100 ° C. should be able to be produced from such a complex steel.

Aus der EP 3 176 277 A1 ist darüber hinaus ein ferritischer rostfreier Stahl für eine Brennstoffzelle bekannt, der (in Massen-%) aus Cr: 11 bis 25 %, C: 0,03 % oder weniger, Si: 2 % oder weniger, Mn: 2 % oder weniger, Al: 0,5 bis 4,0 %, P: 0,05 % oder weniger, S: 0,01 % oder weniger, N: 0,03 % oder weniger, Ti: 1 % oder weniger und als Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, wobei in dem Stahl zusätzlich optional Ni: 1 % oder weniger, Cu: 1 % oder weniger, Mo: 2 % oder weniger, Sn: 1 % oder weniger, Sb: 1 % oder weniger, W: 1 % oder weniger, Co: 0,5 % oder weniger, Nb: 0,5 % oder weniger, V: 0,5 % oder weniger, Zr: 0,5 % oder weniger, Ga: 0,1 % oder weniger, Mg: 0,01 % oder weniger, B: 0,005 % oder weniger, Ca: 0,005 % oder weniger, La: 0,1 % oder weniger, Y: 0,1 % oder weniger, Hf: 0, 1% oder weniger und REM: 0,1% oder weniger enthalten sein können. Dabei soll das Maximum der Konzentration von Al in einer Oberfläche des Stahls 30 Massen-% oder mehr eines Kationenanteils mit Ausnahme von O in einem Tiefenrichtungsbereich sein, der doppelt so dick ist wie ein auf dem Stahl vorhandener Oxidfilm, dessen Dicke weniger als 0,1 mm beträgt. Im Zuge seiner Verarbeitung wird der so zusammengesetzte Stahl einem Erwärmungsschritt unterzogen, bei dem er in einer Atmosphäre, die Sauerstoff oder Wasserstoff bei einer Temperatur von 700 bis 1100 ° C enthält, geglüht wird, um einen Oxidfilm auf einer Oberfläche des Stahls zu bilden.From the EP 3 176 277 A1 Furthermore, a ferritic stainless steel for a fuel cell is known which (in mass%) consists of Cr: 11 to 25%, C: 0.03% or less, Si: 2% or less, Mn: 2% or less, Al: 0.5 to 4.0%, P: 0.05% or less, S: 0.01% or less, N: 0.03% or less, Ti: 1% or less, and the balance of Fe and unavoidable impurities, in addition, in the steel, optionally Ni: 1% or less, Cu: 1% or less, Mo: 2% or less, Sn: 1% or less, Sb: 1% or less, W: 1% or less less, Co: 0.5% or less, Nb: 0.5% or less, V: 0.5% or less, Zr: 0.5% or less, Ga: 0.1% or less, Mg: 0 , 01% or less, B: 0.005% or less, Ca: 0.005% or less, La: 0.1% or less, Y: 0.1% or less, Hf: 0.1% or less, and REM: 0 , 1% or less may be included. At this time, the maximum of the concentration of Al in a surface of the steel should be 30 mass% or more of a cation content excluding O in a depth direction region twice as thick as an oxide film on the steel whose thickness is less than 0.1 mm. In the course of its processing, the steel thus composed is subjected to a heating step in which it is annealed in an atmosphere containing oxygen or hydrogen at a temperature of 700 to 1100 ° C. to form an oxide film on a surface of the steel.

Aus der WO 2013/178629 A1 ist ein Stahl bekannt, der sich durch hohe Festigkeiten sowohl bei Raumtemperatur als auch bei höheren Einsatztemperaturen auszeichnet. Der erfindungsgemäße warmfeste Fe-Al-Cr-Stahl enthält dazu neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen (in Gew.-%) 3 - 7 % Al, 3 - 11 % Cr, bis zu 0,15 % C, bis zu 1 % Mn, bis zu 2 % Si, bis zu 0,1 % P, bis zu 0,03 % S, bis zu 2 % Mo, optional mindestens ein Element der Gruppe "Zr, V, W, Nb, Ti" in Gehalten von jeweils bis zu einem 1 %, bis zu 1 % Co, bis zu 2 % Ni, bis zu 0,1 % B, bis zu 3 % Cu, bis zu 0,015 % Ca, bis zu 0,2 % REM und bis zu 0,1 % N.From the WO 2013/178629 A1 a steel is known which is characterized by high strength both at room temperature and at higher operating temperatures. The heat-resistant Fe-Al-Cr steel according to the invention contains iron and unavoidable impurities (in% by weight) 3 - 7% Al, 3-11% Cr, up to 0.15% C, up to 1% Mn, up to 2% Si, up to 0.1% P, up to 0.03% S, up to 2% Mo, optionally at least one element from the group “Zr, V, W, Nb, Ti” in contents of up to in each case to a 1%, up to 1% Co, up to 2% Ni, up to 0.1% B, up to 3% Cu, up to 0.015% Ca, up to 0.2% REM and up to 0.1 % N.

Aus der EP 2 995 697 A1 ist ein Edelstahlsubstrat für eine Solarzelle bekannt, das (in Masse-%) Cr: 9% bis 25%, C: 0,03% oder weniger, Mn: 2% oder weniger, P: 0,05% oder weniger, S: 0,01% oder weniger, N: 0,03% oder weniger, AI: 0,005% bis 5,0%, Si: 0,05% bis 4,0% und als Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen enthält, wobei der Si-Gehalt mindestens 0,4 % und/oder der Al-Gehalt mindestens 0,5 % beträgt und dabei für die Gehalte %Cr, %Al, %Si und %Mn an Cr, Al, Si und Mn gilt
%Cr + 10 %Si + %Mn + %AI > 24.5 %. Gleichzeitig soll ein auf dem Substrat vorhandener Oxidfilm gemäß einer ersten Alternative Al2O3 mit einem Gehalt von mindestens 50 % oder gemäß einer zweiten Alternative Al2O3 und SiO2 in einer Gesamtmenge von mindestens 50 % enthalten sein.
From the EP 2 995 697 A1 there is known a stainless steel substrate for a solar cell which contains (in mass%) Cr: 9% to 25%, C: 0.03% or less, Mn: 2% or less, P: 0.05% or less, S: 0.01% or less, N: 0.03% or less, Al: 0.005% to 5.0%, Si: 0.05% to 4.0% and the remainder Fe and unavoidable impurities, the Si Content is at least 0.4% and / or the Al content is at least 0.5% and the following applies to the contents of% Cr,% Al,% Si and% Mn of Cr, Al, Si and Mn
% Cr + 10% Si +% Mn +% AI> 24.5%. At the same time, an oxide film present on the substrate should be contained according to a first alternative Al 2 O 3 with a content of at least 50% or according to a second alternative Al 2 O 3 and SiO 2 in a total amount of at least 50%.

Vor dem Hintergrund des Standes der Technik hat sich die Aufgabe ergeben, ein Stahlflachprodukt anzugeben, das aufgrund seiner Eigenschaftskombination optimal für die Herstellung von Bauteilen für den Hochtemperatureinsatz geeignet ist und dabei eine ebenso optimierte optische Erscheinung aufweist. Darüber hinaus sollte ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Stahlflachprodukts angegeben werden, das sich auf konventionellen, für die Schwarzblechherstellung bestimmten Produktionsanlagen durchführen lässt. Schließlich sollte die Erfindung auch ein Bauteil angeben, das auch hohen Temperaturen im Dauereinsatz standhält.Against the background of the prior art, the task has arisen of specifying a flat steel product which, due to its combination of properties, is optimally suited for the production of components for high-temperature use and which has an equally optimized visual appearance. In addition, a method for the production of such a flat steel product should be specified, which can be carried out on conventional production facilities intended for black plate production. Finally, the invention should also specify a component that can withstand high temperatures in continuous use.

Die Erfindung hat diese Aufgabe durch ein Stahlflachprodukt, das mindestens die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und ein Verfahren gelöst, das mindestens die in Anspruch 10 angegebenen Arbeitsschritte umfasst.The invention has achieved this object by means of a flat steel product which has at least the features specified in claim 1 and a method which comprises at least the work steps specified in claim 10.

Bei dem erfindungsgemäß die voranstehende Aufgabe lösenden Bauteil handelt es sich um ein Teil einer Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, das aus einem erfindungsgemäß beschaffenen Stahlflachprodukt geformt ist.The component that achieves the above object according to the invention is part of an exhaust system of an internal combustion engine which is formed from a flat steel product created according to the invention.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden wie der allgemeine Erfindungsgedanke nachfolgend im Einzelnen erläutert.Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims and, like the general inventive concept, are explained in detail below.

Ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt weist demnach ein vollferritisches Gefüge auf und besteht aus (in Gew.-%) AI: 2,0 - 8,0 %, Cr: 2,0 - 10,0 %, Nb: 0,10 - 1,0 %, optional jeweils einem Element oder mehreren Elementen aus der Gruppe Mn, Ti, Si, B, Ta, W, V, Zr, Mo, Ni, Cu, CA, SEM, Co mit der Maßgabe, dass die Gehalte an Mn: bis zu 3,0 %, Ti: bis zu 1,0 %, Si: bis zu 1,0 %, B: bis zu 0,10 %, Ta: bis zu 1,0 %, W: bis zu 1,0 %, V: bis zu 0,50 %, Zr: bis zu 1,0 %, Mo: bis zu 2,0 %, Ni: bis zu 2,0 %, Cu: bis zu 2,0 %, Ca: bis zu 0,150 %, SEM: bis zu 0,50 %, Co: bis zu 2,0 % betragen, wobei für den Gehalt %Cr an Cr, den Gehalt %Al an Al, den optional vorhandenen Gehalt %Si an Si und den ebenso optional vorhandenen Gehalt %Mn an Mn gilt: % Cr + 10 × % Si + % Al + % Mn 20 % ,

Figure imgb0004
und als Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen, wobei zu den unvermeidbaren Verunreinigungen bis zu 0,10 % C, bis zu 0,30 % S, bis zu 0,10 % P, bis zu 0,30 % Sb, bis zu 0,30 % As, bis zu 0,50 % N zählen.A flat steel product according to the invention accordingly has a fully ferrite structure and consists of (in% by weight) Al: 2.0-8.0%, Cr: 2.0-10.0%, Nb: 0.10-1.0% %, optionally one or more elements from the group Mn, Ti, Si, B, Ta, W, V, Zr, Mo, Ni, Cu, CA, SEM, Co with the proviso that the Mn contents: to to 3.0%, Ti: up to 1.0%, Si: up to 1.0%, B: up to 0.10%, Ta: up to 1.0%, W: up to 1.0% , V: up to 0.50%, Zr: up to 1.0%, Mo: up to 2.0%, Ni: up to 2.0%, Cu: up to 2.0%, Ca: up to 0.150%, SEM: up to 0.50%, Co: up to 2.0%, with the content% Cr of Cr, the content% Al of Al, the optionally present content% Si of Si and the likewise optional existing content% Mn of Mn applies: % Cr + 10 × % Si + % Al + % Mn 20th % ,
Figure imgb0004
and the remainder of Fe and unavoidable impurities, with the unavoidable impurities up to 0.10% C, up to 0.30% S, up to 0.10% P, up to 0.30% Sb, up to 0, Count 30% As, up to 0.50% N.

Ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt zeichnet sich durch eine hohe Oxidations- und Heißgas-Korrosionsbeständigkeit sowie eine allgemein hohe Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen bei einer gleichzeitig außergewöhnlich geringen Wärmeleitfähigkeit, einem reduzierten spezifischen Gewicht, einer guten Kaltumformbarkeit, die sich in einer hohen Bruchdehnung und geringen Streckgrenze sowie guten Werten bei Erichsen-Nahttiefungsversuchen an einer am erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt erzeugten Schweißnaht äußert, einer guten Schweißbarkeit sowie einer besonders tiefen, im Näpfchenschlagversuch nachgewiesenen Spröd-Duktil-Übergangstemperatur, einer hohen Warmfestigkeit und einer durch Mischkristallhärtung erzielten hohen Festigkeit bei Raumtemperatur aus. So besitzen erfindungsgemäße Stahlflachprodukte eine geringe Wärmeleitfähigkeit von höchstens 18 W/mK bei Raumtemperatur, eine hohe Oxidations- und Heißgas-Korrosionsbeständigkeit von höchstens 10 mg/cm2, eine geringe Dichte von höchstens 7,3 g/cm3, eine Bruchdehnung A50 von mindestens 18 %, Nahttiefungen bei einer durch WIG-Schweißen erzeugten Schweißnaht von mindestens 6 mm, eine Übergangstemperatur im Näpfchenschlagversuch von höchstens 20°C, bei 600 °C eine hohe Warmstreckgrenze von mindestens 150 MPa und eine ebenfalls hohe Warmzugfestigkeit von min. 200 MPa sowie bei Raumtemperatur eine Streckgrenze von mindestens 300 MPa und maximal 550 MPa, einer Zugfestigkeit von mindestens 450 MPa und maximal 700 MPa sowie einer Bruchdehnung A50 längs und quer von mindestens 18% und maximal 34%.Um dies zu erreichen, weist das Stahlsubstrat, aus dem ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt besteht, die nachfolgend im Einzelnen erläuterten Gehalte an Pflichtbestandteilen auf.A flat steel product according to the invention is characterized by high oxidation and hot gas corrosion resistance and generally high corrosion resistance at high temperatures with an extraordinarily low thermal conductivity, reduced specific weight, good cold formability, which is reflected in high elongation at break and low yield point as well as good values in Erichsen seam deepening tests on a weld seam produced on the flat steel product according to the invention, expresses good weldability and a particularly deep brittle-ductile transition temperature proven in the cup impact test, high heat resistance and high strength at room temperature achieved by solid solution hardening. Flat steel products according to the invention have a low thermal conductivity of a maximum of 18 W / mK at room temperature, a high resistance to oxidation and hot gas corrosion of a maximum of 10 mg / cm 2 , a low density of a maximum of 7.3 g / cm 3 , an elongation at break A50 of at least 18%, seam depressions with a through TIG welding produced a weld seam of at least 6 mm, a transition temperature in the cup impact test of no more than 20 ° C, at 600 ° C a high hot yield strength of at least 150 MPa and an equally high hot tensile strength of at least 200 MPa as well as a yield point of at least 300 MPa at room temperature and a maximum of 550 MPa, a tensile strength of at least 450 MPa and a maximum of 700 MPa and an elongation at break A50 longitudinally and transversely of at least 18% and a maximum of 34%. To achieve this, the steel substrate from which a flat steel product according to the invention is made has the following in Individually explained contents of mandatory components.

Um die besonderen Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts weiter auszuprägen, können zu diesen Pflichtbestandteilen optional weitere Legierungselemente hinzukommen, deren Gehalte nachfolgend ebenfalls erläutert sind. Gleichzeitig macht die Erfindung dezidierte Vorschriften hinsichtlich der Gehalte, die nicht überschritten werden dürfen, damit die technisch unvermeidbaren Verunreinigungen keinen Einfluss auf die angestrebten Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts haben.In order to further develop the special properties of a flat steel product according to the invention, additional alloying elements can optionally be added to these mandatory components, the contents of which are also explained below. At the same time, the invention makes specific regulations with regard to the contents which must not be exceeded, so that the technically unavoidable impurities have no influence on the desired properties of a flat steel product according to the invention.

Neben Eisen ("Fe") notwendig im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorhandene Pflichtbestandteile sind:
Aluminium ("Al") ist als Pflichtbestandteil in Gehalten von 2,0 - 8,0 Gew.-% im Stahl eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts vorhanden. Al in diesen Gehalten verringert die Dichte eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts und fördert mit dem weiteren Pflichtbestandteil Cr die Bildung vollferritischer Gefüge. Gleichzeitig bewirken die erfindungsgemäß vorgesehenen Gehalte an Al eine minimierte Wärmeleitfähigkeit eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts. Um diese positiven Einflüsse sicher zu nutzen, beträgt der Al-Gehalt eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts mindestens 2,0 Gew.-%, wobei sich Gehalte von mindestens 3,0 Gew.-% oder insbesondere mindestens 4.0 Gew-% als in dieser Hinsicht besonders günstig erweisen. Bei Al-Gehalten von mehr als 8 Gew.-% würde allerdings die Kaltumformbarkeit erschwert und die Schweißeignung durch die Bildung von stabiler, den elektrischen Widerstand in der Schweißzone erhöhender Schweißschlacke beeinträchtigt. Auch besteht bei zu hohen Al-Gehalten die Gefahr, dass Al mit den als Verunreinigungen in der Regel unvermeidbar vorhandenen Gehalten an N und C versprödende Phasen, wie Al-Nitride, Kappa-Karbide bilden würde. Zudem würde bei zu hohen Al-Gehalten die Stapelfehlerenergie erhöht, wodurch die Erholung und Rekristallisation nach dem Kaltwalzen erschwert und versetzungsreiches Gefüge und eine damit einhergehend hohe Streckgrenze und geringe Bruchdehnung entstehen würde. Schließlich würden zu hohe Al-Gehalte die Bandherstellung wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit durch deutlich erhöhte Liegezeiten im Ofen erschweren sowie den E-Modul aufgrund des hohen Al-Atomradius senken. Mögliche negative Einflüsse der Anwesenheit von Al im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt können besonders sicher dadurch vermieden werden, dass der Al-Gehalt auf höchstens 7,0 Gew.-%, insbesondere auf höchstens 6,0 Gew.-%, begrenzt wird.
In addition to iron ("Fe"), mandatory components that are necessary in the flat steel product according to the invention are
Aluminum ("Al") is a mandatory component in the steel of a flat steel product according to the invention in a content of 2.0-8.0% by weight. Al in these contents reduces the density of a flat steel product according to the invention and, with the further mandatory component Cr, promotes the formation of fully ferritic structures. At the same time, the Al contents provided according to the invention result in a minimized thermal conductivity of a flat steel product according to the invention. To use these positive influences safely, the Al content of a flat steel product according to the invention is at least 2.0% by weight, contents of at least 3.0% by weight or in particular at least 4.0% by weight proving to be particularly favorable in this regard. With Al contents of more than 8% by weight, however, the cold formability would be made more difficult and the suitability for welding would be impaired by the formation of stable welding slag that increases the electrical resistance in the welding zone. If the Al contents are too high, there is also the risk that Al would form embrittling phases such as Al nitrides and kappa carbides with the N and C contents that are usually unavoidable as impurities. In addition, if the Al content is too high, the stacking fault energy would be increased, which would make recovery and recrystallization after cold rolling more difficult and result in a structure rich in dislocations and an associated high yield point and low elongation at break. Ultimately, excessively high Al contents would make tape production more difficult because of the low thermal conductivity due to significantly increased dwell times in the furnace and lower the E-module due to the high Al atomic radius. Possible negative influences of the presence of Al in the flat steel product according to the invention can be avoided particularly reliably by limiting the Al content to a maximum of 7.0% by weight, in particular to a maximum of 6.0% by weight.

Chrom ("Cr") ist im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt in Gehalten von 2,0 - 10,0 Gew.-% vorhanden. Cr fördert mit Al die Entstehung eines vollferritischen Gefüges, das eine hohe Warmfestigkeit gewährleistet. Darüber hinaus verbessert die Anwesenheit von Cr die Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit und erhöht die Streckgrenze sowie die Zugfestigkeit. Des Weiteren unterstützt Cr in den erfindungsgemäß vorgesehenen Gehalten die Bildung einer oxidationsbeständigen Al2O3-Schicht und erhöht den Niedrigtemperatur-Korrosionswiderstand. Zudem kann Cr in geringen Anteilen in der Lavesphase Fe2Nb enthalten sein. Diese vorteilhaften Einflüsse lassen sich dadurch besonders sicher nutzen, dass der Cr-Gehalt eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts mindestens 3,0 Gew.-%, insbesondere mindestens 5,5 Gew.-% beträgt. In Kombination mit Al könnten zu hohe Cr-Gehalte eine Verminderung der Bruchdehnungen und hohe Streckgrenzen bedingen, die zu einer verschlechterten Kaltumformbarkeit führen. Diese negativen Einflüsse können durch eine Beschränkung des Cr-Gehalts auf höchstens 9,5 Gew.-%, insbesondere höchstens 8,4 Gew.-%, besonders sicher vermieden werden.Chromium ("Cr") is present in the flat steel product according to the invention in contents of 2.0-10.0% by weight. With Al, Cr promotes the formation of a fully ferritic structure, which guarantees high heat resistance. In addition, the presence of Cr improves the corrosion and oxidation resistance and increases the yield strength and tensile strength. Furthermore, Cr in the amounts provided according to the invention supports the formation of an oxidation-resistant Al 2 O 3 layer and increases the low-temperature corrosion resistance. In addition, Cr can be contained in small proportions in the Laves phase Fe 2 Nb. These advantageous influences can be used particularly reliably if the Cr content of a Flat steel product is at least 3.0% by weight, in particular at least 5.5% by weight. In combination with Al, excessively high Cr contents could lead to a reduction in the elongation at break and high yield strengths, which lead to impaired cold formability. These negative influences can be avoided particularly reliably by limiting the Cr content to a maximum of 9.5% by weight, in particular a maximum of 8.4% by weight.

Niob ("Nb") ist im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt als Pflichtbestandteil in Gehalten von 0,10 - 1,0 Gew.-% vorhanden. Nb bildet die im Gefüge eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts zwar nicht notwendig, jedoch im Hinblick auf die angestrebten Eigenschaften vorteilhafterweise vorhandene Laves-Phase Fe2Nb, die zur hohen Warmfestigkeit eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts beiträgt, indem Fe2Nb das Kornwachstum durch Korngrenzenpinning bremst und dabei sehr temperaturstabil ist. Die Laves-Phase Fe2Nb bildet sich schon im Stahlflachprodukt. Jedoch muss die Entstehung dieser Phase nicht zwingend bereits im Stahlflachprodukt abgeschlossen sein, sondern kann auch erst im Bauteileinsatz vervollständigt werden. Bei zu hohen Nb-Gehalten würden die Kaltformbarkeit und Schweißeigenschaften eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts verschlechtert. Besonders sicher lassen sich die positiven Einflüsse der Anwesenheit von Nb nutzen, wenn der Nb-Gehalt mindestens 0,20 Gew.-%, insbesondere mindestens 0,30 Gew.-% beträgt. Die negativen Einflüsse von Nb auf die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts können besonders sicher dadurch ausgeschlossen werden, dass der Nb-Gehalt auf höchstens 0,70 Gew.-%, insbesondere höchstens 0,50 Gew.-%, beschränkt wird.Niobium ("Nb") is a mandatory component in the flat steel product according to the invention in contents of 0.10-1.0% by weight. Nb forms the Laves phase Fe 2 Nb, which is not necessarily present in the structure of a flat steel product according to the invention, but with regard to the desired properties, which contributes to the high heat resistance of a flat steel product according to the invention, as Fe 2 Nb slows down grain growth through grain boundary pinning and is very temperature-stable is. The Laves phase Fe 2 Nb is already formed in the flat steel product. However, the development of this phase does not necessarily have to be completed in the flat steel product, but can only be completed when the component is used. If the Nb content is too high, the cold formability and welding properties of a flat steel product according to the invention would be impaired. The positive effects of the presence of Nb can be used particularly reliably if the Nb content is at least 0.20% by weight, in particular at least 0.30% by weight. The negative influences of Nb on the properties of a flat steel product according to the invention can be excluded particularly reliably by limiting the Nb content to a maximum of 0.70% by weight, in particular a maximum of 0.50% by weight.

Gemäß einer hinsichtlich der Gehalte seiner Pflichtbestandteile optimierten Ausgestaltung enthält ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt somit einen AI-Gehalt von 3,0 - 7,0 Gew.-%, einen Cr-Gehalt von 3,0 - 9,5 Gew.-% und einen Nb-Gehalt von 0,2 - 0,70 Gew.-%, wobei sich ein insgesamt optimiertes Eigenschaftsprofil bei einem Al-Gehalt von 4,0 - 6,0 Gew.-%, einem Cr-Gehalt von 5,5 - 8,4 Gew.-% und einem Nb-Gehalt von 0,30 - 0,50 Gew.-% ergibt.According to an embodiment optimized with regard to the content of its mandatory components, a flat steel product according to the invention thus contains an Al content of 3.0-7.0% by weight, a Cr content of 3.0-9.5% by weight and an Nb Content of 0.2-0.70% by weight, with an overall optimized Property profile with an Al content of 4.0-6.0% by weight, a Cr content of 5.5-8.4% by weight and an Nb content of 0.30-0.50% by weight. -% results.

Nachfolgend werden die optional vorhandenen Legierungsbestandteile eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts und ihre Wirkungen erläutert. "Optional vorhanden" bedeutet dabei, dass im Fall des Vorhandenseins der jeweilige Legierungsbestandteil in einem für die Entfaltung der ihm zugeschriebenen Wirkung wirksamen Gehalt anwesend ist, der über den Gehalt hinausgeht, bis zu welchem das jeweilige Element als technisch unvermeidbare, jedoch im Hinblick auf die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts unwirksame Verunreinigung vorhanden sein kann:
Ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt kann optional Tantal ("Ta") oder Wolfram ("W") in Gehalten von jeweils 1,0 Gew.-% enthalten, wobei diese Elemente, sofern vorhanden bei Gehalten von jeweils bis zu 0,50 Gew.-%, bevorzugt bis zu 0,30 Gew.-%, ihre Wirkung optimal entfalten. Beide Elemente unterstützen die Festigkeit durch Karbidbildung und tragen zudem zur Warmfestigkeit bei. Um diese Effekte zu nutzen, kann ein Mindestgehalt von mindestens 0,02 Gew.-% Ta und/oder mindestens 0,05 Gew.-% W im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorhanden sein.
The alloy components optionally present in a flat steel product according to the invention and their effects are explained below. "Optionally present" means that in the event that the respective alloy component is present in a content effective for the development of the effect attributed to it, which goes beyond the content up to which the respective element is considered technically unavoidable, but with regard to the Properties of a flat steel product according to the invention ineffective contamination may be present:
A flat steel product according to the invention can optionally contain tantalum ("Ta") or tungsten ("W") in contents of 1.0% by weight each, these elements, if present, in contents of up to 0.50% by weight each , preferably up to 0.30% by weight, develop their effect optimally. Both elements support the strength through the formation of carbide and also contribute to the heat resistance. To use these effects, a minimum content of at least 0.02% by weight Ta and / or at least 0.05% by weight W can be present in the flat steel product according to the invention.

Auch Zirkon ("Zr") kann optional in Gehalten von bis zu 1,0 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,50 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 0,30 Gew.-%, im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt anwesend sein, um die Festigkeit durch Karbidbildung zu erhöhen und zur Warmfestigkeit beizutragen. Um diese Effekte zu nutzen, kann ein Mindestgehalt von mindestens 0,02 Gew.-% Zr im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorhanden sein. Oberhalb der erfindungsgemäß vorgegebenen Gehaltsgrenzen liegende Zr-Gehalte würden die Duktilität beeinträchtigen und die Kaltverformbarkeit eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts einschränken.Zirconium (“Zr”) can optionally also be present in the steel flat product according to the invention in contents of up to 1.0% by weight, in particular up to 0.50% by weight, particularly preferably up to 0.30% by weight to increase the strength through the formation of carbides and to contribute to the high-temperature strength. In order to use these effects, a minimum content of at least 0.02 wt.% Zr can be present in the flat steel product according to the invention. Zr contents above the content limits specified according to the invention would impair the ductility and restrict the cold deformability of a flat steel product according to the invention.

Vanadium ("V") kann optional in Gehalten von bis zu 0,50 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,30 Gew.-% im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt anwesend sein, um ebenfalls durch Karbidbildung die Festigkeit zu erhöhen. Um diesen Effekt zu nutzen, kann ein Mindestgehalt von mindestens 0,05 Gew.-% V im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorhanden sein.Vanadium ("V") can optionally be present in contents of up to 0.50% by weight, in particular up to 0.30% by weight, in the flat steel product according to the invention be present in order to increase the strength also by carbide formation. In order to use this effect, a minimum content of at least 0.05% by weight V can be present in the flat steel product according to the invention.

Molybdän ("Mo") ist ebenfalls ein optional im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorhandenes Legierungselement. Mo erhöht die Zugfestigkeit und Warmfestigkeit. Darüber hinaus bildet Mo mit dem als Verunreinigung vorhandenen C feine Karbide, die zu einem feinen Gefüge beitragen können und kann in die Lavesphase Fe2Nb eingebaut werden. Diese Effekte können sicher genutzt werden, wenn ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt ein Mindestgehalt von mindestens 0,05 Gew.-% Mo aufweist. Zu hohe Gehalte an Mo würden jedoch die Warm- und Kaltumformbarkeit eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts sowie die Duktilität in einer an einem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt erzeugten Schweißnaht beeinträchtigen. Daher ist der Mo-Gehalt eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts auf höchstens 2,0 Gew.-%, insbesondere 1,0 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,3 Gew.-% beschränkt.Molybdenum (“Mo”) is also an alloy element optionally present in the flat steel product according to the invention. Mo increases the tensile strength and heat resistance. In addition, Mo forms fine carbides with the C present as an impurity, which can contribute to a fine structure and can be incorporated into the Laves phase Fe 2 Nb. These effects can be used safely if a flat steel product according to the invention has a minimum content of at least 0.05% by weight Mo. However, excessively high Mo contents would impair the hot and cold formability of a flat steel product according to the invention and also the ductility in a weld seam produced on a flat steel product according to the invention. The Mo content of a flat steel product according to the invention is therefore limited to at most 2.0% by weight, in particular 1.0% by weight, preferably at most 0.3% by weight.

Nickel ("Ni") kann in einem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt in Gehalten von 2,0 Gew.-%, insbesondere bis zu 1,0 Gew.-%, bevorzugt bis zu 0,5 Gew.-%, vorhanden sein, um die Festigkeit und Zähigkeit sowie, damit einhergehend, die Kaltumformbarkeit und die Duktilität in einer am erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt erzeugten Schweißnaht zu verbessern. Höhere Gehalte an Ni würden zu einem unerwünschten Anstieg und zu einer Stabilisierung des Austenitanteils im Gefüge des erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts führen. Die vorteilhaften Effekte der Anwesenheit von Ni können sicher genutzt werden, wenn ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt ein Mindestgehalt von mindestens 0,1 Gew.-% Ni besitzt.Nickel ("Ni") can be present in a flat steel product according to the invention in contents of 2.0% by weight, in particular up to 1.0% by weight, preferably up to 0.5% by weight, in order to increase the strength and toughness and, as a result, the cold formability and the ductility in a weld seam produced on the flat steel product according to the invention. Higher contents of Ni would lead to an undesirable increase and to a stabilization of the austenite content in the structure of the flat steel product according to the invention. The advantageous effects of the presence of Ni can safely be used if a flat steel product according to the invention has a minimum content of at least 0.1% by weight Ni.

Kupfer ("Cu") kann im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt optional in Gehalten von bis zu 2,0 Gew.-% vorhanden sein, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Diese positive Wirkung kann dann sicher erreicht werden, wenn der Gehalt an Cu mindestens 0,05 Gew.-% beträgt. Zu hohe Cu-Gehalte können jedoch das Warmwalzverhalten, die Kaltumformbarkeit sowie die Schweißbarkeit verschlechtern. Diese negativen Einflüsse können sicher dadurch vermieden werden, dass der Cu-Gehalt des erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts auf höchstens 1,0 Gew.-%, insbesondere höchstens 0,5 Gew.-% beschränkt wird.Copper (“Cu”) can optionally be present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 2.0% by weight in order to improve the corrosion resistance. This positive effect can be achieved with certainty if the Cu content is at least 0.05% by weight. However, too high a Cu content can affect the hot rolling behavior Cold formability and weldability deteriorate. These negative influences can safely be avoided by limiting the Cu content of the flat steel product according to the invention to a maximum of 1.0% by weight, in particular a maximum of 0.5% by weight.

Kalzium ("Ca") kann im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt optional in Gehalten von bis zu 0,150 Gew.-% vorhanden sein, um bei der Stahlerzeugung seine entschwefelnde und desoxidierende Wirkung zu nutzen. Darüber hinaus trägt die Anwesenheit von Ca zur Verbesserung der Oxidhaftung bei. Diese positive Wirkung kann dann sicher erreicht werden, wenn der Gehalt an Ca mindestens 0,0015 Gew.-% beträgt. Zu hohe Ca-Gehalte können jedoch die Prozessierbarkeit des Stahls, aus dem ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt besteht, erschweren. Diese negativen Einflüsse können sicher dadurch vermieden werden, dass der Ca-Gehalt des erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts auf höchstens 0,050 Gew.-% beschränkt wird.Calcium (“Ca”) can optionally be present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 0.150% by weight in order to use its desulphurizing and deoxidizing effect in steel production. In addition, the presence of Ca helps to improve oxide adhesion. This positive effect can be achieved with certainty if the Ca content is at least 0.0015% by weight. However, excessively high Ca contents can make it difficult to process the steel from which a flat steel product according to the invention is made. These negative influences can safely be avoided by limiting the Ca content of the flat steel product according to the invention to a maximum of 0.050% by weight.

Auch Seltenerdmetalle ("SEM") können im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt optional in Gehalten von bis zu 0,50 Gew.-% vorhanden sein, um bei der Stahlerzeugung ihre entschwefelnde und desoxidierende Wirkung und ihren positiven Einfluss auf die Oxidhaftung zu nutzen. Diese positive Wirkung kann dann sicher erreicht werden, wenn der Gehalt an SEM mindestens 0,01 Gew.-% beträgt. Zu hohe SEM-Gehalte können jedoch die Prozessierbarkeit des Stahls, aus dem ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt besteht, erschweren. Diese negativen Einflüsse können sicher dadurch vermieden werden, dass der SEM-Gehalt des erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts auf höchstens 0,20 Gew.-% beschränkt wird.Rare earth metals ("SEM") can also optionally be present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 0.50% by weight in order to use their desulphurising and deoxidising effect and their positive influence on oxide adhesion during steel production. This positive effect can be achieved safely if the SEM content is at least 0.01% by weight. However, SEM contents that are too high can make it more difficult to process the steel from which a flat steel product according to the invention is made. These negative influences can reliably be avoided by limiting the SEM content of the flat steel product according to the invention to a maximum of 0.20% by weight.

Kobalt ("Co") kann optional im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt in Gehalten von bis zu 2,0 Gew.-% vorhanden sein. Co liefert einen positiven Beitrag zur Warmfestigkeit. Diese positive Wirkung kann dann sicher erreicht werden, wenn der Gehalt an Co mindestens 0,1 Gew.-% beträgt. Allerdings fördert Co im Zuge der Erzeugung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts die Bildung von Austenit und destabilisiert damit den notwendigen Vollferrit. Aus diesem Grund beträgt der Gehalt an optionalem Co bevorzugt maximal 2,0 Gew.-%. Ihre optimale Wirkung zeigt die Anwesenheit von Co in einem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt bei Gehalten von bis zu 1,0 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,50 Gew.-%.Cobalt (“Co”) can optionally be present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 2.0% by weight. Co makes a positive contribution to the heat resistance. This positive effect can be achieved with certainty if the Co content is at least 0.1% by weight. However, Co promotes in the course of the production of an inventive Flat steel product the formation of austenite and thus destabilizes the necessary full ferrite. For this reason, the content of optional Co is preferably 2.0 wt% or less. Its optimal effect is shown by the presence of Co in a flat steel product according to the invention at contents of up to 1.0% by weight, in particular up to 0.50% by weight.

Mangan ("Mn") ist im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt optional in Gehalten von bis zu 3,0 Gew.-% vorhanden. Mn fördert die Duktilität und Zähigkeit eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts. So steigt durch die Anwesenheit von Mn die Bruchdehnung, der r-Wert und die Verformbarkeit einer an einem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt beispielsweise durch MIG-, MAG-, WIG- oder Laser-Schweißen erzeugten Schweißnaht. Darüber hinaus kann durch die Zugabe von Mn die Übergangstemperatur und die Streckgrenze gesenkt werden. Diesen positiven Einflüssen, die ab Gehalten vom mindestens 0,30 Gew.-%, insbesondere mindestens 0,50 Gew.-%, besonders zielgerichtet genutzt werden können, steht gegenüber, dass Mn ein Austenitbildner ist, der bei zu hohen Gehalten die Duktilität stark mindern kann und die Korrosionsbeständigkeit mit steigenden Gehalten verringert. Diese negativen Auswirkungen können durch eine Beschränkung des Mn-Gehalts auf höchstens 2,0 Gew.-%, insbesondere weniger als 2,0 Gew.-% oder höchstens 1,5 Gew.-%, sicher vermieden werden.Manganese (“Mn”) is optionally present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 3.0% by weight. Mn promotes the ductility and toughness of a flat steel product according to the invention. The presence of Mn increases the elongation at break, the r-value and the deformability of a weld seam produced on a flat steel product according to the invention, for example by MIG, MAG, TIG or laser welding. In addition, the transition temperature and the yield strength can be lowered by adding Mn. These positive influences, which can be used in a particularly targeted manner from contents of at least 0.30% by weight, in particular at least 0.50% by weight, are countered by the fact that Mn is an austenite former which increases the ductility if the contents are too high can reduce and the corrosion resistance decreases with increasing contents. These negative effects can be safely avoided by limiting the Mn content to a maximum of 2.0% by weight, in particular less than 2.0% by weight or at most 1.5% by weight.

Titan ("Ti") ist optional im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt in Gehalten von bis zu 1,0 Gew.-% vorhanden. Ti kann durch Bildung von Ti- Karbiden zur Erhöhung der Festigkeit beitragen. Darüber hinaus verbessert die Anwesenheit von Ti die Korrosionsbeständigkeit. Auch die Warmfestigkeit wird in Folge einer höheren Temperaturstabilität, d.h. höheren Auflösetemperatur der Laves-Phase Fe2Nb durch die Anwesenheit von Ti verbessert. Ti wird in die Laves-Phase eingebaut und durch die Anwesenheit von Ti werden die Anteile der Laves-Phasen im Gefüge erhöht. Auch führt Ti in den erfindungsgemäß optional vorgesehenen Gehalten zu einer verringerten Dichte des Stahlflachprodukts. Ti kann zudem bei der Erzeugung des Stahls eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts zur Desoxidation genutzt werden und bildet mit B Titanboride, welche kornfeinend wirken. Diese positiven Eigenschaften lassen sich bei Ti-Gehalten von mindestens 0,050 Gew.-%, insbesondere mindestens 0,10 Gew.-%, besonders sicher nutzen. Schädliche Auswirkungen der Anwesenheit von Ti, wie übergroße Volumengehalte an Laves-Phasen im Gefüge, können dadurch besonders sicher vermieden werden, dass der Ti-Gehalt auf höchstens 0,60 Gew.-% beschränkt wird.Titanium ("Ti") is optionally present in the flat steel product according to the invention in contents of up to 1.0% by weight. Ti can help increase strength by forming Ti carbides. In addition, the presence of Ti improves the corrosion resistance. The high temperature strength is also improved as a result of a higher temperature stability, ie higher dissolution temperature of the Laves phase Fe 2 Nb due to the presence of Ti. Ti is built into the Laves phase and the presence of Ti increases the proportions of the Laves phases in the structure. In the contents optionally provided according to the invention, Ti also leads to a reduced density of the flat steel product. Ti can also be used in the production of the steel according to the invention Flat steel product can be used for deoxidation and forms titanium borides with B, which have a grain-refining effect. These positive properties can be used particularly reliably with Ti contents of at least 0.050% by weight, in particular at least 0.10% by weight. Detrimental effects of the presence of Ti, such as excessive volume contents of Laves phases in the structure, can be avoided particularly reliably by limiting the Ti content to a maximum of 0.60% by weight.

Silizium ("Si") ist optional in Gehalten von bis zu 1,0 Gew.-% im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorhanden. Si erhöht die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Gleichzeitig verbessert die Anwesenheit von Si die Warmfestigkeit durch höhere Temperaturstabilität, d.h. höhere Auflösetemperatur der Laves-Phase Fe2Nb. Si trägt zudem zur Erhöhung des Anteils der gebildeten Laves-Phase bei und verringert die Dichte des erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts. Bei Gehalten von mehr als 1 Gew.-% kann Si die Schweißeignung verringern und die Spröd-Duktil-Übergangstemperatur zu ungünstigen, höheren Temperaturen verschieben. Diese positiven Einflüsse lassen sich bei Si-Gehalten von mindestens 0,050 Gew.-%, insbesondere mindestens 0,10 Gew.-%, besonders sicher nutzen. Schädliche Auswirkungen der Anwesenheit von Si können dadurch besonders sicher vermieden werden, dass der Si-Gehalt auf höchstens 0,60 Gew.-% beschränkt wird.Silicon (“Si”) is optionally present in contents of up to 1.0% by weight in the flat steel product according to the invention. Si increases strength and corrosion resistance. At the same time, the presence of Si improves the heat resistance through higher temperature stability, ie higher dissolution temperature of the Laves phase Fe 2 Nb. Si also contributes to increasing the proportion of the Laves phase formed and reduces the density of the flat steel product according to the invention. At contents of more than 1% by weight, Si can reduce the weldability and shift the brittle-ductile transition temperature to unfavorable, higher temperatures. These positive influences can be used particularly reliably with Si contents of at least 0.050% by weight, in particular at least 0.10% by weight. Harmful effects of the presence of Si can be avoided particularly reliably by limiting the Si content to a maximum of 0.60% by weight.

Bor ("B") ist optional in Gehalten von bis zu 0,10 Gew.-% im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorhanden. B kann in Anwesenheit von Ti Titanboride bilden, die feinkörnend wirken. Dieser positive Einfluss der Anwesenheit von B lässt sich bei B-Gehalten von mindestens 0,001 Gew.-% nutzen. Allerdings beeinträchtigen zu hohe Gehalte an B die Kaltumformbarkeit. Schädliche Auswirkungen der Anwesenheit von B können dadurch besonders sicher vermieden werden, dass der gelöste B-Gehalt auf höchstens 0,010 Gew.-% beschränkt wird.Boron ("B") is optionally present in contents of up to 0.10% by weight in the flat steel product according to the invention. In the presence of Ti, B can form titanium borides, which have a fine-graining effect. This positive influence of the presence of B can be used with B contents of at least 0.001% by weight. However, excessively high B contents impair cold formability. Harmful effects of the presence of B can be avoided particularly reliably by limiting the dissolved B content to a maximum of 0.010% by weight.

Als Verunreinigungen gegebenenfalls vorhandene Elemente, deren Gehalte so gering zu halten sind, dass sie unwirksam sind, sind:
Kohlenstoff ("C") ist im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt allenfalls als Verunreinigung vorhanden. Sein Gehalt ist deshalb möglichst so begrenzt, dass er keine Wirkung auf die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts hat. C bildet mit Al spröde Fe-Al-Karbide. Um diese negative Wirkung zu vermeiden, kann C durch einen Pflichtbestandteil oder zugegebenen Karbidbildner, wie Ti, Nb, Mo, Zr, W oder Ta abgebunden werden. Um jeden negativen Einfluss von C auf die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts zu vermeiden, ist dessen C-Gehalt auf höchstens 0,10 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,050 Gew.-% oder, besonders bevorzugt, auf höchstens 0,030 Gew.-% beschränkt.
Elements that may be present as impurities, the contents of which must be kept so low that they are ineffective, are:
Carbon ("C") is only present as an impurity in the flat steel product according to the invention. Its content is therefore limited as far as possible so that it has no effect on the properties of a flat steel product according to the invention. C forms brittle Fe-Al carbides with Al. To avoid this negative effect, C can be bonded with a mandatory component or an added carbide former, such as Ti, Nb, Mo, Zr, W or Ta. To avoid any negative influence of C on the properties of a flat steel product according to the invention, its C content is limited to at most 0.10% by weight, preferably at most 0.050% by weight or, particularly preferably, to at most 0.030% by weight .

Auch Phosphor ("P") ist im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt allenfalls als Verunreinigung vorhanden. P neigt zu Seigerungen, die nur schwer ausgeglichen werden können, und verschlechtert Kaltumformbarkeit, Schweißbarkeit und Oxidationsbeständigkeit. Daher ist der P-Gehalt eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts mit höchstens 0,10 Gew.-% so begrenzt, dass es keine Wirkung auf die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts hat.Phosphorus (“P”) is also only present as an impurity in the flat steel product according to the invention. P tends to segregate, which is difficult to balance, and deteriorates cold formability, weldability and oxidation resistance. The P content of a flat steel product according to the invention is therefore limited to at most 0.10% by weight so that it has no effect on the properties of a flat steel product according to the invention.

Schwefel ("S") zählt ebenfalls zu den Verunreinigungen und ist im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt mit höchstens 0,30 Gew.-% zugelassen. Bei höheren Gehalten würde die Warmumformbarkeit beim Warmwalzen und die Korrosionsbeständigkeit des Stahlflachprodukts verschlechtert werden. Daher ist der S-Gehalt eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts wie der Gehalt der sonstigen Verunreinigungen so gering wie möglich einzustellen.Sulfur ("S") is also one of the impurities and is permitted in the flat steel product according to the invention with a maximum of 0.30% by weight. At higher contents, the hot formability during hot rolling and the corrosion resistance of the flat steel product would be impaired. The S content of a flat steel product according to the invention, like the content of the other impurities, should therefore be set as low as possible.

Stickstoff ("N") ist im erfindungsgemäßen Stahl nur als Verunreinigung vorhanden, dessen Gehalt zur Vermeidung schädlicher Einflüsse auf höchstens 0,05 Gew.-% beschränkt ist. Die Anwesenheit höherer Gehalte an N würde zur Bildung von nachteiligen Al-Nitriden führen, die die mechanischen Eigenschaften und die Verformbarkeit eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts verschlechtern würden. Um diese negativen Auswirkungen der Anwesenheit von N zu minimieren, kann der N-Gehalt auf höchstens 0,030 Gew.-%, insbesondere höchstens 0,015 Gew.-% beschränkt werden.Nitrogen ("N") is only present as an impurity in the steel according to the invention, the content of which is limited to a maximum of 0.05% by weight in order to avoid harmful influences. The presence of higher contents of N would lead to the formation of disadvantageous Al nitrides, which affect the mechanical Properties and the deformability of a flat steel product according to the invention would worsen. In order to minimize these negative effects of the presence of N, the N content can be limited to a maximum of 0.030% by weight, in particular a maximum of 0.015% by weight.

Antimon ("Sb") ist ebenfalls eine Verunreinigung und in Gehalten von höchstens 0,30 Gew.-% zugelassen. Sb ist giftig und erhöht die Sprödigkeit und das Risiko von Rotbrüchigkeit. Um den negativen Einfluss von Sb auf die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts zu minimieren ist der Sb-Gehalt so gering wie möglich, insbesondere auf höchstens 0,10 Gew.-%, bevorzugt auf höchstens 0,010 Gew.-% zu beschränken.Antimony ("Sb") is also an impurity and is permitted in contents of no more than 0.30% by weight. Sb is toxic and increases the brittleness and the risk of redness. In order to minimize the negative influence of Sb on the properties of a flat steel product according to the invention, the Sb content is to be limited as low as possible, in particular to a maximum of 0.10% by weight, preferably to a maximum of 0.010% by weight.

Arsen ("As") zählt ebenso zu den unerwünschten Verunreinigungen, da es ähnlich wie P zu Seigerung neigt. Es setzt zudem die Schweißbarkeit herab, ist aber metallurgisch nicht aus dem Stahl entfernbar, so dass regelmäßig unvermeidbare Reste an As im Stahl nachzuweisen sind. Um jeden negativen Einfluss der Anwesenheit von As zu vermeiden, ist der As-Gehalt im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt auf höchstens 0,30 Gew.-%, insbesondere auf höchstens 0,10 Gew.-%, bevorzugt auf höchstens 0,010 Gew.-% beschränkt.Arsenic ("As") is also one of the undesirable impurities, as it tends to segregate like P. It also reduces the weldability, but cannot be removed from the steel metallurgically, so that unavoidable residues of As can regularly be detected in the steel. In order to avoid any negative influence of the presence of As, the As content in the flat steel product according to the invention is limited to at most 0.30% by weight, in particular to at most 0.10% by weight, preferably to at most 0.010% by weight.

Indem zusätzlich der jeweilige Gehalt %Cr an Cr, der jeweilige Gehalt %Al an Al und, soweit jeweils vorhanden, der jeweilige Gehalt %Si an Si und der jeweilige Gehalt %Mn an Mn die Bedingung % Cr + 10 × % Si + % Al + % Mn 20 % ,

Figure imgb0005
erfüllen, wird eine gute Kaltumformbarkeit, Bruchdehnung und Schweißnahtverformbarkeit (Nahttiefung) eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts sichergestellt. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Mn-Gehalt höchstens 2 Gew.-%, insbesondere weniger als 2 Gew.-%, also beispielsweise bis zu 1,5 Gew.-%, beträgt.In addition, the respective content% Cr of Cr, the respective content% Al of Al and, if present, the respective content% Si of Si and the respective content% Mn of Mn the condition % Cr + 10 × % Si + % Al + % Mn 20th % ,
Figure imgb0005
meet, good cold formability, elongation at break and weld seam deformability (seam depression) of a flat steel product according to the invention is ensured. This applies in particular when the Mn content is at most 2% by weight, in particular less than 2% by weight, that is to say for example up to 1.5% by weight.

Ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt zeichnet sich durch eine äußerst dünne Oxidschicht auf seiner freien Oberfläche aus, deren Dicke höchstens 150 nm, insbesondere höchstens 110 nm beträgt. Dabei sind die Arbeitsschritte und Parameter der Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts so abgestimmt, dass trotz der Anwesenheit von Al und Ti als oxidaffine Elemente der Entstehung einer übermäßig dicken Oxidschicht entgegengewirkt wird. Diese Oxidschicht ist sehr dicht, sodass sie einer weiteren Oxidation entgegenwirkt. Infolgedessen weist ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt einen hohen Oberflächenglanz auf, der gleichmäßig verteilt über die Oberfläche des Stahlflachprodukts vorliegt.A flat steel product according to the invention is characterized by an extremely thin oxide layer on its free surface, the thickness of which is at most 150 nm, in particular at most 110 nm. The working steps and parameters of the production of a flat steel product according to the invention are coordinated in such a way that, despite the presence of Al and Ti as oxide-affine elements, the formation of an excessively thick oxide layer is counteracted. This oxide layer is very dense so that it counteracts further oxidation. As a result, a flat steel product according to the invention has a high surface gloss that is distributed uniformly over the surface of the flat steel product.

Im Fall der optionalen, jedoch für viele Anwendungsfälle aufgrund der dadurch erzielten Verbesserung der mechanischen Eigenschaften für viele Anwendungen bedeutsamen Anwesenheit von Mn im Stahlsubstrat eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts in Gehalten von bis zu 3,0 Gew.-% liegt in der an der Oberfläche eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts gegebenenfalls vorhandenen Oxidschicht ein Mn-Gehalt von höchstens 2 Gew.-% vor. Dabei stellen die erfindungsgemäß gewählten Parameter der Erzeugung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts auch im Fall der Anwesenheit wirksamer Mn-Gehalte im Stahlsubstrat sicher, dass es zu keinem übermäßigen Anwachsen der Oberflächen-Oxidschicht kommt. Hierbei kommt insbesondere der nachfolgend erläuterten Einstellung der Atmosphäre, unter der die Schlussglühung (Arbeitsschritt h) des erfindungsgemäßen Verfahrens) durchgeführt wird, d.h. die Einstellung des Taupunkts hin zu möglichst geringen Temperaturen am Ende der Schlussglühung, jedenfalls aber auf ≤ -50 °C, insbesondere ≤ -60 °C, besonders bevorzugt < 60 °C, eine besondere Bedeutung zu.In the case of the optional presence of Mn in the steel substrate of a steel flat product according to the invention in contents of up to 3.0% by weight, which is important for many applications due to the improvement in mechanical properties achieved thereby, is the presence on the surface of a steel flat product according to the invention any oxide layer present an Mn content of at most 2 wt .-%. The parameters selected according to the invention for the production of a flat steel product according to the invention ensure that there is no excessive growth of the surface oxide layer even in the case of the presence of effective Mn contents in the steel substrate. In particular, the setting of the atmosphere, explained below, under which the final annealing (step h) of the method according to the invention) is carried out, ie the setting of the dew point to the lowest possible temperatures at the end of the final annealing, but in any case to ≤ -50 ° C, especially ≤ -60 ° C, particularly preferably <60 ° C, is of particular importance.

Aufgrund der, soweit vorhanden, allenfalls nur sehr dünnen, nämlich nur maximal 150 nm, insbesondere maximal 100 nm dicken Oxidschicht, die auf seiner Oberfläche vorhanden ist, weist ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt zudem eine optische Anmutung auf, die der eines Blechs aus korrosions- und oxidationsbeständigem ferritischen Cr-Stahl bzw. CrNi-Stahl gleicht.Because of the, if present, only very thin, namely only a maximum of 150 nm, in particular a maximum of 100 nm thick, oxide layer that is present on its surface, an inventive Flat steel product also has a visual appearance that is similar to that of sheet metal made from corrosion- and oxidation-resistant ferritic Cr steel or CrNi steel.

Zu einer aus einem derartigen Stahl gefertigten Stahlflachprodukt gleichenden Anmutung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts trägt bei, dass ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt einen gemäß DIN EN 10049 bestimmten Mittenrauwert Ra von 0,1 - 1,5 µm, insbesondere 0,2 - 1,0 µm, aufweist, wobei zuverlässig Mittenrauwerte Ra von 0,3 - 0,7 µm erreicht werden.The fact that a flat steel product according to the invention has a mean roughness Ra of 0.1-1.5 μm, in particular 0.2-1.0 μm, determined in accordance with DIN EN 10049, contributes to an appearance of a flat steel product made from such a steel flat product, mean roughness values Ra of 0.3-0.7 µm are reliably achieved.

Ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt weist ein vollständig ferritisches Gefüge auf.A flat steel product according to the invention has a completely ferritic structure.

Durch die Zugabe von Nb als Pflichtbestandteil des Stahls eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts wird die Bildung von Laves-Phasen Fe2Nb ermöglicht. Diese verbessern die Warmfestigkeit, indem sie durch Korngrenzenpinning ein übermäßiges Kornwachstum bei hohen Temperaturen verhindern. Der Anteil der Laves-Phasen Fe2Nb am Gefüge eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts beträgt dabei vorteilhafterweise 0,10 - 1 Vol.-%, insbesondere 0,20 - 0,80 Vol.-%, besonders vorteilhafterweise 0,30 - 0,60 Vol.-%.The addition of Nb as a mandatory component of the steel of a flat steel product according to the invention enables the formation of Laves phases Fe 2 Nb. These improve the heat resistance by preventing excessive grain growth at high temperatures through grain boundary pinning. The proportion of the Laves phases Fe 2 Nb in the structure of a flat steel product according to the invention is advantageously 0.10-1% by volume, in particular 0.20-0.80% by volume, particularly advantageously 0.30-0.60% by volume .-%.

Durch die erfindungsgemäße Art und Weise der Erzeugung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts und seine erfindungsgemäße Zusammensetzung wird erreicht, dass sicher mehr als 20 %, insbesondere mehr als 40 % und besonders bevorzugt mehr als 70 % der Partikelzahl der Laves-Phase als Fe2Nb-Ausscheidungen auf den Korngrenzen des Gefüges liegen und so besonders effektiv und sicher das Kornwachstum auch bei Verwendungen, in denen erfindungsgemäße Stahlflachprodukte oder die daraus hergestellten Bauteile hohen Temperaturen ausgesetzt sind, verhindern und damit eine optimierte Warmfestigkeit sichern.The inventive way of producing a flat steel product according to the invention and its composition according to the invention ensures that more than 20%, in particular more than 40% and particularly preferably more than 70% of the particle number of the Laves phase as Fe 2 Nb precipitates the grain boundaries of the structure and thus particularly effectively and reliably prevent grain growth even in uses in which flat steel products according to the invention or the components made from them are exposed to high temperatures and thus ensure optimized heat resistance.

Ihr Eigenschaftsprofil macht erfindungsgemäße Stahlflachprodukte im besonderen Maße zur Herstellung von Bauteilen für Abgasanlagen von Verbrennungsmotoren geeignet, bei denen diese Bauteile Temperaturen von regelmäßig mehr als 200 °C, insbesondere mindestens 600 °C, ausgesetzt sind. So lassen sich aus erfindungsgemäßen Stahlflachprodukten beispielsweise Abgaskrümmer herstellen, in denen im praktischen Einsatz Temperaturen von bis zu 1000 °C auftreten. Gerade bei solcher Art thermisch extrem belasteten Bauteilen erweist sich die exzellente Oxidations- und Heißgas-Korrosionsbeständigkeit eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts als besonders wertvoll.Their profile of properties makes flat steel products according to the invention particularly suitable for the production of components for exhaust systems of internal combustion engines in which these components are regularly exposed to temperatures of more than 200 ° C, in particular at least 600 ° C. For example, exhaust manifolds in which temperatures of up to 1000 ° C. occur in practical use can be produced from flat steel products according to the invention. The excellent oxidation and hot gas corrosion resistance of a flat steel product according to the invention proves to be particularly valuable in the case of components of this type that are subject to extreme thermal loads.

Dabei lassen sich erfindungsgemäße Stahlflachprodukte auf konventionellen Produktionsanlagen herstellen, wie sie zur Erzeugung von Schwarzblechen und desgleichen heute zur Verfügung stehen. Demgemäß lässt sich die Herstellung erfindungsgemäßer Stahlflachprodukte wesentlich einfacher und kostengünstiger bewerkstelligen als die Herstellung von Stahlflachprodukten aus nicht rostenden Stählen mit vergleichbaren Eigenschaften.Flat steel products according to the invention can be produced on conventional production plants such as are available today for the production of black plate and the like. Accordingly, the production of flat steel products according to the invention can be carried out much more easily and cost-effectively than the production of flat steel products from stainless steels with comparable properties.

Dies gelingt, indem zur Erzeugung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts mindestens die nachfolgend erläuterten Arbeitsschritte durchlaufen werden. Dabei versteht es sich von selbst, dass der Fachmann sämtliche hier nicht erwähnten Maßnahmen ergänzt, die ihm von der konventionellen Erzeugung von kaltgewalzten Stahlflachprodukten als notwendig oder hilfreich bekannt sind:

  1. a) Es wird eine gemäß den voranstehend näher erläuterten Maßgaben der Erfindung legierte Schmelze erschmolzen und in an sich bekannter Weise zu einem Vorprodukt, insbesondere Block, einer Bramme mit einer Dicke von mehr als 70 mm oder einem gegossenen Band vergossen. Die Schmelzerzeugung kann in konventioneller Weise über eine hierfür bewährte Elektroofenroute erfolgen. Ein Elektroschmelzofen ist durch seine Fähigkeit zur Verflüssigung hoher Legierungsmengen hier besonders geeignet. Niedrige Begleitelementgehalte bzw. niedrige Gehalte an bestimmten Elementen in der Vorschmelze (z.B. C, N, O) sind vorteilhaft für die Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Werkstoffs. Diese können durch geeignete sekundärmetallurgische Maßnahmen erzielt werden.
  2. b) Das jeweilige Vorprodukt wird auf eine 1150 - 1300 °C, bevorzugt 1150 - 1250 °C, betragende Vorwärmtemperatur durcherwärmt oder dort gehalten. Die vergleichbar hohe Vorwärmtemperatur ist erforderlich, da der Stahl, aus dem ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt besteht, eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist und das anschließend durchlaufene Walzen bei hohen Temperaturen absolviert werden muss, um die hohen Warmverformungswiderstände zu überwinden, die warmfeste Stähle wie der, aus dem ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt besteht, aufweisen.
  3. c) Das auf die Vorwärmtemperatur durcherwärmte Vorprodukt wird zu einem warmgewalzten Band fertig warmgewalzt, wobei dem Fertigwarmwalzen optional ein Vorwalzen vorgeschaltet sein kann, wobei das optional vorgewalzte Vorprodukt zu Beginn des Fertigwarmwalzens eine Warmwalzstarttemperatur von 1050 - 1200 °C, bevorzugt 1050 - 1150 °C, aufweist und wobei das aus dem Vorprodukt fertig warmgewalzte Warmband bei Ende des Warmwalzens eine Warmwalzendtemperatur von 800 - 950 °C aufweist. Die hohen Warmwalzstarttemperaturen sind wie die hohen Vorwärmtemperaturen erforderlich, um den Verformungswiderstand beim Warmwalzen zu minimieren. Der erfindungsgemäß für die Warmwalzendtemperatur vorgeschriebene Temperaturbereich stellt dabei sicher, dass das erhaltene Warmband eine optimierte mechanischtechnologische Eigenschaft besitzt, die sich insbesondere in einer optimalen Duktilität äußert, da sich bei dieser Warmwalzendtemperatur eine hohe Versetzungsdichte einstellt, die bei anschließenden Glühungen Erholungs- und Rekristallisationsvorgänge unterstützt. Besonders sicher lässt sich dies erreichen, wenn die Warmwalzendtemperatur höchstens 900 °C beträgt. Als Untergrenze für den Bereich der Warmwalzendtemperatur kann gemäß einer besonders praxisgerechten Ausgestaltung der Erfindung eine Mindesttemperatur von 830 °C vorgesehen werden, da auf diese Weise das Warmwalzen auf die jeweilige Zieldicke besonders einfach ist und die für die Ausprägung der Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts wichtige Haspeltemperatur sicher eingestellt werden kann.
  4. d) Das erhaltene Warmband wird mit einer Abkühlgeschwindigkeit von typischerweise 5 - 200 K/s auf eine Haspeltemperatur abgekühlt, die von der Raumtemperatur bis höchstens 570 °C reichen kann. Bei Überschreiten der für die Haspeltemperatur vorgegebenen Obergrenze würde sich auf dem Warmband eine Zunderschicht bilden, die sich aufgrund einer Anreicherung von Legierungselementen in der an das Stahlsubstrat angrenzenden unteren Zunderschicht nicht mehr durch Beizen vollständig entfernen ließe. Besonders sicher wird dieser Effekt eingestellt, wenn die Haspeltemperatur 520°C nicht überschreitet. Das auf die Haspeltemperatur abgekühlte Warmband wird zu einem Coil gehaspelt und auf Raumtemperatur erkaltet.
  5. e) Nach dem Haspeln durchläuft das Warmband optional eine Warmbandglühung, bei der es über eine Dauer von 1 - 100 Stunden bei einer Warmbandglühtemperatur von 600 - 900 °C gehalten wird, um seine Duktilität für die nachfolgenden Prozessschritte zu optimieren. Die optionale Warmbandglühung kann in konventioneller Weise als Haubenglühung durchgeführt werden.
  6. f) Das nach dem Haspeln optional warmbandgeglühte Warmband wird vollständig entzundert. Hierzu kann es durch einen Zunderbrecher geleitet werden, um den auf ihm haftenden Zunder aufzubrechen, und indem es, gegebenenfalls nach dem optionalen Zunderbrechen, ein Beizmedium durchläuft, das an der Oberfläche des Warmbands vorhandenen Zunder chemisch entfernt. Als Beizmedium kommt dabei beispielsweise HCl, HF/HNO3 oder H2SO4 in Frage. Die Beizdauer, über die das Warmband dem typischerweise auf eine Temperatur von 60 -100 °C erwärmten Beizmedium ausgesetzt wird, beträgt dabei 50 - 500 s, um eine möglichst vollständige Entfernung des Zunders zu gewährleisten.
  7. g) Nach dem Entzundern wird das Warmband in einem oder mehreren Kaltwalzstichen zu einem Kaltband kaltgewalzt. Dabei beträgt der über das Kaltwalzen erzielte Kaltwalzgrad = (Dicke des Warmbands vor dem Kaltwalzen - Dicke des Kaltbands nach dem Kaltwalzen) / (Dicke des Warmbands vor dem Warmwalzen) mindestens 30 %, um die Voraussetzungen für eine ausreichende Erholung und/oder Rekristallisation im nachfolgend durchlaufenen Schlussglühen (Arbeitsschritt h)) zu schaffen. Nach oben hin ist der Kaltwalzgrad aufgrund der in der Praxis heute zur Verfügung stehenden Anlagentechnik typischerweise auf 90 % beschränkt, wobei höhere Kaltwalzgrade zulässig sind, wenn die hierzu erforderlichen Kaltwalzaggregate zur Verfügung stehen.
  8. h) Als für die Erfindung wesentlichen Arbeitsschritt durchläuft das Kaltband eine Schlussglühung, bei der es über eine Schlussglühdauer von 1 - 100 h bei einer Schlussglühtemperatur von 650 - 950 °C unter einer SchutzgasAtmosphäre gehalten wird. Die Schlussglühdauer beträgt dabei in der Praxis typischerweise mindestens 15 h. Schlussglühdauern von höchstens 50 h, insbesondere höchstens 30 h, haben sich als besonders praxisgerecht bewährt. Die Einhaltung der Mindest-Schlussglühtemperatur ist für die Rekristallisation und/oder Erholung des Gefüges erforderlich. Höhere Schlussglühtemperaturen würden zur Vergröberung oder Auflösung der Laves-Phase Fe2Nb führen, was eine Schwächung des Korngrenzen-Pinn-Effektes und eine damit einhergehende Gefügevergröberung zur Folge hätte. Zudem bestünde bei einer über 950 °C liegenden Schlussglühtemperatur die Gefahr von Whisker-Bildung und einer damit einhergehenden Erhöhung der Rauigkeit der Oberfläche. In der Praxis erweisen sich hier Schlussglühtemperaturen von mindestens 750 °C im Hinblick auf die Wirkung der Schlussglühung als besonders vorteilhaft. Eine Beschränkung der Schlussglühtemperatur auf höchstens 900 °C trägt zur wirtschaftlichen Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei und vermeidet sicher die starke Vergröberung und Auflösung der Laves-Fe2Nb-Phasen. Als Atmosphäre für die Schlussglühung kommt eine aus mind. 70 Vol.-% Wasserstoff, vorzugsweise mind. 80% Vol.-% Wasserstoff, besonders bevorzugt mind. 95 Vol.-% Wasserstoff, Rest Stickstoff und technisch unvermeidbare Verunreinigungen enthaltende Atmosphäre in Frage. Der hohe Wasserstoffgehalt ist nötig, um eine Reduktion der Oberflächenoxide durch den Wasserstoff sicherzustellen. Zu Beginn der erfindungsgemäß durchgeführten Schlussglühung wird dabei der Taupunkt auf 0 bis -30 °C eingestellt. Während der Schlussglühung wird der Taupunkt dann abgesenkt, so dass er am Ende der Schlussglühung höchstens -50 °C beträgt. Noch niedrigere Taupunkte von höchstens -60 °C oder darunter sind besonders vorteilhaft. Bei höheren Taupunkten am Ende der Schlussglühung bestünde die Gefahr der Entstehung einer zu dicken Oxidschicht auf der Oberfläche des Kaltbands, die sich als grau-brauner Schleier bzw. Anlauffarben zeigen würden und die optische Erscheinung in nicht akzeptabler Weise beeinträchtigen würde. Mögliche Maßnahmen zur Reduzierung des Taupunktes sind eine nahezu oxidfreie Ofenkammer und die Zugabe von 1 bis 20 kg Titanschwamm oder andere Schwämme bzw. Pulver sauerstoffaffiner Elemente in die Ofenkammer.
  9. i) Sollte sich die Oberflächenerscheinung des erhaltenen Kaltbands nach dem Schlussglühen als nicht ausreichend gut herausstellen, kann das Kaltband optional einem Nachbeizen unterzogen werden, bei dem es vorzugsweise über eine Beizdauer von 50 - 500 s einem auf 60 - 100 °C erwärmten Beizmedium ausgesetzt wird, bei dem es sich vorzugsweise um HCl handelt.
  10. j) Abschließend wird das Kaltband einem Dressierwalzen unterzogen, bei dem es mit einem Dressiergrad = (Dicke des Kaltbands vor dem Dressierwalzen - Dicke des Kaltbands nach dem Dressierwalzen) / (Dicke des Kaltbands vor dem Dressierwalzen) von 0,10 - 1 % kaltgewalzt wird. Für so erfindungsgemäß prozessierte Kaltbänder lassen sich betriebssicher reproduzierbar Mittenrauwerte Ra von 0,1 - 1,5 µm, insbesondere 0,2 - 1,0 µm, gewährleisten, wobei zuverlässig Mittenrauwerte Ra von 0,3 - 0,7 µm erreicht werden.
This is achieved in that at least the working steps explained below are carried out to produce a flat steel product according to the invention. It goes without saying that the person skilled in the art supplements all measures not mentioned here that are known to him as necessary or helpful from the conventional production of cold-rolled flat steel products:
  1. a) A melt alloyed in accordance with the provisions of the invention explained in more detail above is melted and cast in a manner known per se to form a preliminary product, in particular a block, a slab with a thickness of more than 70 mm or a cast strip. The melt can be generated in a conventional manner using an electric furnace route that has been tried and tested for this purpose. An electric melting furnace is special here because of its ability to liquefy large amounts of alloy suitable. Low accompanying element contents or low contents of certain elements in the premelt (eg C, N, O) are advantageous for the properties of a material according to the invention. These can be achieved through suitable secondary metallurgical measures.
  2. b) The respective preliminary product is heated through to a preheating temperature of 1150-1300 ° C., preferably 1150-1250 ° C., or is kept there. The comparably high preheating temperature is necessary because the steel from which a flat steel product according to the invention is made has a low thermal conductivity and the subsequent rolling must be completed at high temperatures in order to overcome the high resistance to hot deformation that heat-resistant steels like the one made of flat steel product according to the invention consists.
  3. c) The pre-product, heated through to the preheating temperature, is finished hot-rolled into a hot-rolled strip, with the finish-hot-rolling optionally being preceded by pre-rolling, the optionally pre-rolled pre-product having a hot-rolling start temperature of 1050-1200 ° C, preferably 1050-1150 ° C, at the beginning of finish hot-rolling , and wherein the hot rolled strip finished from the preliminary product has a hot rolling end temperature of 800-950 ° C. at the end of the hot rolling. The high hot rolling start temperatures, like the high preheating temperatures, are required to minimize the deformation resistance during hot rolling. The temperature range prescribed according to the invention for the final hot-rolling temperature ensures that the hot strip obtained has an optimized mechanical-technological property, which is expressed in particular in an optimal ductility, since a high dislocation density is established at this final hot-rolling temperature, which supports recovery and recrystallization processes during subsequent annealing. This can be achieved particularly reliably if the end temperature of the hot rolling does not exceed 900 ° C. As a lower limit for the range of According to a particularly practical embodiment of the invention, a minimum temperature of 830 ° C can be provided, since hot rolling to the respective target thickness is particularly simple and the coiling temperature, which is important for the development of the properties of a flat steel product according to the invention, can be reliably set.
  4. d) The hot strip obtained is cooled at a cooling rate of typically 5-200 K / s to a coiling temperature which can range from room temperature to at most 570 ° C. If the upper limit specified for the coiling temperature is exceeded, a layer of scale would form on the hot strip which, due to an accumulation of alloying elements in the lower scale layer adjacent to the steel substrate, could no longer be completely removed by pickling. This effect is set particularly reliably if the coiling temperature does not exceed 520 ° C. The hot strip, cooled to the coiling temperature, is wound into a coil and cooled to room temperature.
  5. e) After coiling, the hot strip optionally goes through a hot strip annealing, in which it is held for a period of 1 - 100 hours at a hot strip annealing temperature of 600 - 900 ° C in order to optimize its ductility for the subsequent process steps. The optional hot strip annealing can be carried out in a conventional manner as hood annealing.
  6. f) The hot strip, which is optionally hot-strip annealed after coiling, is completely descaled. For this purpose it can be passed through a scale breaker in order to break up the scale adhering to it, and by running through a pickling medium, if necessary after the optional scale breakage, which chemically removes scale present on the surface of the hot strip. The pickling medium used is, for example, HCl, HF / HNO 3 or H 2 SO 4 are possible . The pickling time over which the hot strip is exposed to the pickling medium, which is typically heated to a temperature of 60-100 ° C, is 50-500 s in order to ensure that the scale is removed as completely as possible.
  7. g) After descaling, the hot strip is cold rolled in one or more cold rolling passes to form a cold strip. The degree of cold rolling achieved via cold rolling = (thickness of the hot strip before cold rolling - thickness of the cold strip after cold rolling) / (thickness of the hot strip before hot rolling) is at least 30% in order to meet the requirements for adequate recovery and / or recrystallization in the following completed final annealing (step h)). At the top, the degree of cold rolling is typically limited to 90% due to the plant technology available in practice today, with higher degrees of cold rolling being permissible if the cold rolling units required for this are available.
  8. h) As an essential work step for the invention, the cold strip undergoes final annealing, during which it is kept under a protective gas atmosphere for a final annealing period of 1-100 hours at a final annealing temperature of 650-950 ° C. In practice, the final glow time is typically at least 15 hours. Final glow periods of a maximum of 50 hours, in particular a maximum of 30 hours, have proven to be particularly practical. Compliance with the minimum final annealing temperature is necessary for the recrystallization and / or recovery of the structure. Higher final annealing temperatures would lead to a coarsening or dissolution of the Laves phase Fe 2 Nb, which would weaken the grain boundary pin effect and result in an associated coarsening of the structure. In addition, at a final annealing temperature above 950 ° C, there is a risk of whisker formation and an associated increase in the roughness of the surface. In practice, final annealing temperatures of at least 750 ° C are found here With regard to the effect of the final annealing as particularly advantageous. Limiting the final annealing temperature to a maximum of 900 ° C. contributes to the economic implementation of the process according to the invention and reliably avoids the great coarsening and dissolution of the Laves Fe 2 Nb phases. The atmosphere for the final annealing is an atmosphere containing at least 70% by volume of hydrogen, preferably at least 80% by volume of hydrogen, particularly preferably at least 95% by volume of hydrogen, the remainder nitrogen and technically unavoidable impurities. The high hydrogen content is necessary to ensure a reduction of the surface oxides by the hydrogen. At the beginning of the final annealing carried out according to the invention, the dew point is set to 0 to -30 ° C. During the final glow, the dew point is then lowered so that at the end of the final glow it is at most -50 ° C. Even lower dew points of no more than -60 ° C or below are particularly advantageous. At higher dew points at the end of the final annealing there would be the risk of an excessively thick oxide layer forming on the surface of the cold strip, which would show up as a gray-brown haze or tarnish and would impair the visual appearance in an unacceptable manner. Possible measures to reduce the dew point are an almost oxide-free furnace chamber and the addition of 1 to 20 kg of titanium sponge or other sponges or powders of elements with an affinity for oxygen to the furnace chamber.
  9. i) If the surface appearance of the resulting cold strip turns out to be insufficiently good after the final annealing, the cold strip can optionally be subjected to a pickling process in which it is preferably exposed to a pickling medium heated to 60-100 ° C for a pickling time of 50 - 500 s , which is preferably HCl.
  10. j) Finally, the cold strip is subjected to skin-pass rolling, in which it has a skin-pass degree = (thickness of the cold strip before Skin pass rolling - thickness of the cold strip after skin pass rolling) / (thickness of the cold strip before skin pass rolling) of 0.10 - 1% is cold rolled. For cold strips processed in this way according to the invention, mean roughness values Ra of 0.1-1.5 μm, in particular 0.2-1.0 μm, can be ensured in an operationally reliable, reproducible manner, mean roughness values Ra of 0.3-0.7 μm being reliably achieved.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.

Zur Erprobung der Erfindung sind Betriebsversuche BV1 - BV3 im großtechnischen Maßstab durchgeführt worden. Die Zusammensetzung der dazu erschmolzenen Stahlschmelzen sind in Tabelle 1 angegeben.To test the invention, operational tests BV1 - BV3 have been carried out on an industrial scale. The composition of the steel melts melted for this purpose is given in Table 1.

Zum Nachweis des Einflusses unterschiedlicher Verfahrensparameter, wie der Haspeltemperatur HT und des Taupunkts der Atmosphäre, unter der die Schlussglühung durchgeführt worden ist, ist der Betriebsversuch BV1 in vier nicht erfindungsgemäßen Varianten A - D, der Betriebsversuch BV2 in acht Varianten A - H, von denen die Varianten A - D nicht erfindungsgemäß und die Varianten E - H erfindungsgemäß waren, sowie der Betriebsversuch BV3 in zwei erfindungsgemäßen Varianten A,B durchgeführt worden. Die bei den Betriebsversuchen BV1 - BV3 in den verschiedenen Varianten eingestellten Betriebsparameter sind in Tabelle 2 angegeben.To demonstrate the influence of different process parameters, such as the reel temperature HT and the dew point of the atmosphere under which the final annealing was carried out, the operational test BV1 is in four variants A - D, the operational test BV2 in eight variants A - H, of which the variants A - D were not according to the invention and the variants E - H were according to the invention, and the operational test BV3 was carried out in two variants A, B according to the invention. The operating parameters set in the various variants in the operational tests BV1 - BV3 are given in Table 2.

Aus den für die Versuche BV1 - BV3 erschmolzenen Schmelzen wurden Stahlflachprodukte in Form von kaltgewalzten Stahlbändern erzeugt. Dazu sind bei den Betriebsversuchen BV1 - BV3 die Schmelzen jeweils in konventioneller Weise zu Brammen mit einer Dicke > 70 mm vergossen worden. Die Brammen sind anschließend auf eine Vorwärmtemperatur VWT durcherwärmt worden. Die durcherwärmten Brammen haben dann ein Warmwalzen durchlaufen, bei dem sie zunächst in konventioneller Weise vorgewalzt worden sind. Nach dem Vorwalzen sind die Brammen mit einer Warmwalzstarttemperatur WST von 1100°C in einer konventionellen Warmwalzstaffel zu einem Warmband warmgewalzt worden.Flat steel products in the form of cold-rolled steel strips were produced from the melts melted for the experiments BV1 - BV3. For this purpose, in the operational tests BV1 - BV3, the melts were each cast in a conventional manner to form slabs with a thickness of> 70 mm. The slabs were then thoroughly heated to a preheating temperature VWT. The thoroughly heated slabs then went through hot rolling, in which they were first pre-rolled in a conventional manner. After roughing, the slabs have a hot rolling start temperature WST of 1100 ° C was hot rolled into a hot strip in a conventional hot rolling mill.

Am Ende des Warmwalzens wiesen die erhaltenen Warmbänder jeweils eine Warmwalzendtemperatur WET auf, von der aus sie in konventioneller Weise durch Luft- oder Wasserkühlung mit einer Abkühlrate von 5 bis 200 K/s auf eine Haspeltemperatur HT abgekühlt worden, mit der sie zu einem Coil gewickelt worden. Nach der Abkühlung auf Raumtemperatur im Coil sind die Warmbänder entzundert worden, wobei bei einigen der Varianten der Betriebsversuche BV1 - BV3 zunächst in einem Zunderbrecher der auf den Warmbändern haftende Zunder mechanisch gebrochen worden ist. Anschließend haben die Warmbänder ein Beizbad durchlaufen, in dem sie über eine Beizdauer Bt einem auf eine Beiztemperatur BT erwärmten Beizmedium ausgesetzt worden sind.At the end of the hot rolling, the hot strips obtained each had a hot rolling end temperature WET, from which they were cooled in a conventional manner by air or water cooling at a cooling rate of 5 to 200 K / s to a coiling temperature HT, at which they were wound into a coil been. After cooling to room temperature in the coil, the hot strips were descaled. In some of the variants of the operational tests BV1 - BV3, the scale adhering to the hot strips was first mechanically broken in a scale breaker. The hot strips then passed through a pickling bath in which they were exposed to a pickling medium heated to a pickling temperature BT for a pickling time Bt.

Nach dem Entfernen des Zunders sind die Warmbänder in konventioneller Weise mit einem Kaltwalzgrad KWG zu Kaltband kaltgewalzt worden. Anschließend haben die Kaltbänder eine Schlussglühung durchlaufen, bei der sie über eine Glühdauer SGt bei einer Glühtemperatur SGT unter einer Atmosphäre aus 100% Wasserstoff und technisch nicht vermeidbaren Verunreinigungen, mit einem Taupunkt Tp gehalten worden sind. Zum Abschluss sind die erhaltenen Kaltbänder mit einem Dressiergrad DWG von 0,3 % dressiergewalzt worden.After removing the scale, the hot strips were cold rolled to cold strip in the conventional manner with a cold rolling degree KWG. The cold strips then went through a final annealing during which they were kept with a dew point Tp for an annealing time SGt at an annealing temperature SGT under an atmosphere of 100% hydrogen and technically unavoidable impurities. Finally, the cold strips obtained were pass-rolled with a skin pass degree DWG of 0.3%.

Als Referenz ist ein aus dem Werkstoff 1.4509 bestehendes, in konventioneller Weise erzeugtes, handelsübliches Stahlband zugekauft worden.As a reference, a conventionally produced, commercially available steel strip made of 1.4509 material has been purchased.

An den erhaltenen Kaltbändern ist zunächst visuell das Vorhandensein einer Oxidschicht auf der Oberfläche beurteilt worden. Anschießend ist die Oxidschichtdicke und der Gehalt an Mn in der Oxidschicht mittels einer DIN 11505 und ISO 16962 durchgeführten GD-OES-Messung ermittelt worden. Darüber hinaus ist jeweils der Mittenrauwert Ra 0,5 bis 0,7 µm gemäß DIN EN 10049 ermittelt worden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in Tabelle 3 zusammengefasst.The presence of an oxide layer on the surface of the cold strips obtained was first assessed visually. The oxide layer thickness and the Mn content in the oxide layer were then determined by means of a GD-OES measurement carried out in accordance with DIN 11505 and ISO 16962. In addition, the mean roughness Ra is 0.5 to 0.7 µm in accordance with DIN EN 10049 has been determined. The results of these investigations are summarized in Table 3.

Des Weiteren sind an den bei den Betriebsversuchen erhaltenen Kaltbändern die jeweils gemäß DIN EN ISO 6892-1:2009 - A224 ermittelte Streckgrenze ReL, Zugfestigkeit Rm und Dehnung A50 jeweils in Längs- und Querrichtung des untersuchten Kaltbands, die gemäß den eingangs gegebenen Erläuterungen im Näpfchenzieh- und Näpfchenschlagversuch ermittelte Übergangstemperatur Tü, die gemäß DIN EN ISO 9227 ermittelte und nach deutschem Schulnotensystem bewertete Niedrigtemperaturkorrosion, die jeweils gemäß DIN EN ISO 20482 (2003-12) im Tiefungsversuch nach Erichsen ermittelte Nahttiefung t-WIG bei einer am jeweiligen Kaltband erzeugten WIG-Schweißung und Nahttiefung t-LASER bei einer am jeweiligen Kaltband erzeugten Laser-Schweißung, die jeweils gemäß DIN 50125 jeweils bei 600 °C in Längsrichtung ermittelten Warmstreckgrenzen W-ReL und W-Rm (Zugproben Form H mit La= 50 mm; abweichend von Norm mittiger Messbereich von nur 20 mm Länge, in dem eine konstante Temperatur gewährleistet werden kann; Aufheizgeschwindigkeit 15 K/s, 3 min Halten bei 600 °C; Ziehgeschwindigkeit ε = 0,004 s-1, die jeweils in der eingangs bereits erläuterten Weise ermittelten Dichte p, Oxidation und Heißgas-Korrosionsbeständigkeit OB sowie Wärmeleitfähigkeit λ des Stahlflachprodukts bei Raumtemperatur ermittelt worden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in Tabelle 4 zusammengefasst.Furthermore, the yield strength ReL, tensile strength Rm and elongation A50 determined in accordance with DIN EN ISO 6892-1: 2009 - A224 in each case in the longitudinal and transverse directions of the examined cold strip, which are determined in accordance with the explanations given at the beginning, are shown in the cell drawing on the cold strips obtained in the operational tests - and cup impact test determined transition temperature Tü, the low-temperature corrosion determined according to DIN EN ISO 9227 and evaluated according to the German school grading system, the deepening of the seam t-WIG determined in accordance with DIN EN ISO 20482 (2003-12) in the cupping test according to Erichsen with a TIG produced on the respective cold strip Welding and seam deepening t-LASER for a laser weld produced on the respective cold strip, the respective hot yield strengths W-ReL and W-Rm determined in accordance with DIN 50125 at 600 ° C in the longitudinal direction (tensile specimens form H with La = 50 mm; deviating from the standard central measuring range of only 20 mm in length, in which a constant temperature can be guaranteed; on heating rate 15 K / s, 3 min hold at 600 ° C; Drawing speed ε = 0.004 s -1 , the density p, oxidation and hot gas corrosion resistance OB as well as thermal conductivity λ of the flat steel product determined in the manner already explained at room temperature. The results of these investigations are summarized in Table 4.

Die Betriebsversuche zeigen, dass sich bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise Stahlflachprodukte über eine konventionelle Herstellroute erzeugen lassen, die ein insbesondere für die Herstellung von Bauteilen für den Hochtemperatureinsatz geeignetes Eigenschaftsprofil aufweisen, wie es bisher nur mit hochlegierten Stählen der eingangs diskutierten Art möglich war, die deutlich aufwändiger prozessiert werden müssen.The operational tests show that, with the procedure according to the invention, flat steel products can be produced using a conventional production route, which have a property profile that is particularly suitable for the production of components for high-temperature use, as was previously only possible with high-alloy steels of the type discussed above, which are significantly more complex to process Need to become.

Der Betriebsversuch BV01 sollte zeigen, dass eine Haspeltemperatur unter 570°C und eine vollständige Entzunderung notwendig sind, um als Zwischenprodukt ein Warmband zu erzeugen, das sich zu einem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt verarbeiten lässt. Beim Betriebsversuch BV01 A war die Haspeltemperatur zu hoch und es kam kein Zunderbrecher zum Einsatz, so dass keine vollständige Entzunderung gelang. Beim Betriebsversuch BV01 B ist zwar ein Zunderbrecher eingesetzt worden, aber die Haspeltemperatur war zu hoch, so dass ebenfalls keine Weiterverarbeitung zum Kaltband erfolgen konnte. Beim Betriebsversuch BV01 C ist die Haspeltemperatur den Maßgaben der Erfindung folgen eingestellt worden, jedoch wurde auch hier kein Zunderbrecher eingesetzt und in Folge dessen auch keine ausreichende Entzunderung erzielt. Bei Betriebsversuch BV01 D waren Haspeltemperatur und Zunderbrecher erfindungsgemäß eingestellt, jedoch lag der Taupunkt der Glühatmosphäre zu hoch.The BV01 operational test was intended to show that a coiling temperature below 570 ° C. and complete descaling are necessary in order to produce a hot strip as an intermediate product that can be processed into a flat steel product according to the invention. During the operational test BV01 A, the reel temperature was too high and no scale breaker was used, so that complete descaling was not possible. A scale breaker was used in operational test BV01 B, but the coiling temperature was too high so that no further processing into cold strip could take place. In the operational test BV01 C, the coiling temperature was set in accordance with the requirements of the invention, but here, too, no scale breaker was used and consequently no adequate descaling was achieved. In the BV01 D operating test, the reel temperature and scale breaker were set according to the invention, but the dew point of the annealing atmosphere was too high.

Der Betriebsversuch BV02 sollte den Einfluss des Taupunkts der Glühatmosphäre auf die Eigenschaften der dabei erzeugten Stahlflachprodukte zeigen. Dementsprechend wurden bei den Varianten A - D des Betriebsversuchs BV02 jeweils zu hohe Taupunkte eingestellt.The BV02 operational test was intended to show the influence of the dew point of the annealing atmosphere on the properties of the flat steel products produced. Accordingly, dew points that were too high were set for variants A - D of the operational test BV02.

In Folge der nicht erfindungsgemäßen Durchführung der Betriebsversuche BV01 und BV02 (Varianten A - D) genügten die dabei erhaltenen kaltgewalzten Stahlflachprodukte (beim Betriebsversuch BV01 ließ sich nur in der Variante D ein kaltgewalztes Stahlband erzeugen) nicht allen Anforderungen, die an ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt gestellt werden. So zeigten sie visuelle sichtbare Anlauffarben und hatten eine Oxidschichtdicke größer 150 nm (s. Tabelle 3).As a result of the implementation of operational tests BV01 and BV02 (variants A - D) not according to the invention, the resulting cold-rolled flat steel products (in operational test BV01 a cold-rolled steel strip could only be produced in variant D) did not meet all the requirements placed on a flat steel product according to the invention . They showed visually visible tarnishing and had an oxide layer thickness greater than 150 nm (see Table 3).

Dagegen ergaben die in jeder Hinsicht erfindungsgemäß durchgeführten Varianten des Betriebsversuchs BV03 und der Varianten E - H des Betriebsversuchs BV02 zuverlässig kaltgewalzte Stahlbänder, die den durch die Erfindung formulierten Anforderungen vollständig entsprachen. Tabelle 1 Bez. Al Cr Nb Ti Si Mn C N P S B Sonstige BV1 5,5 6,8 0,51 0,49 0,056 0,19 0,023 0,0046 0,013 0,001 - Mo: 0,011 V: 0,023 Ni: 0,14 Cu: 0,031 Co: 0,009 Ta: 0,02 BV2 5,1 5,6 0,42 0,17 0,49 0,48 0,023 0,0120 0,014 0,001 - Mo: 0,014 V: 0,033 Ni: 0,09 Cu: 0,051 Co: 0,009 Ca: 0,001 W: 0,05 BV3 5,3 5,9 0,4 0,41 0,34 0,21 0,015 0,0110 0,005 0,001 0,061 V: 0,013 Ni: 0,08 Cu: 0,068 SEM: 0,01 Ref.*) 0,005 18,1 0,39 0,14 0,31 0,21 0,019 0,013 0,028 0,001 <0,0004 Zr: 0,04 V: 0,070 Ni: 0,101 Co: 0,04 Gehaltsangaben in Gew.-%, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen *) nicht erfindungsgemäß Tabelle 3 Versuch Variante Visuelle Anlauffarben Oxidschichtdicke Mittlerer Mn-Gehalt in der Oxidschicht Mittenrauigkeit Ra [nm] [%] [µm] BV1 A - - - B - - - C - - - D Ja 400 6 0,5 BV2 A Ja 400 3 0,6 B Ja 170 5 0,5 C Ja 220 3 0,7 D Ja 170 5 0,6 E Nein 90 ≤2 0,5 F Nein 100 ≤2 0,6 G Nein 90 ≤2 0,7 H Nein 110 ≤2 0,5 BV3 A Nein 30 ≤2 0,6 B Nein 90 ≤2 0,6 Ref - Nein 80 ≤2 0,5 Tabelle 2 Versuch Variante VWT WST WET HT Zunderbrecher? Bt BT KWG SGt SGT Tp DWG [°C] [s] [°C] [%] [h] [°C] [%] BV01 A*) 1200 1100 850 620 Nein 210 80 Zunder nicht entfernbar, daher keine Weiterverarbeitung B*) 600 Ja 320 C*) 560 Nein 180 D*) 550 Ja 190 68 24 830 -30 0,3 BV02 A*) 550 Ja 170 65 36 -30 B*) 540 Ja 170 75 15 -45 C*) 570 Ja 190 65 24 -40 D*) 530 Ja 150 70 15 -45 E 550 Ja 180 70 24 -50 F 520 Ja 160 75 20 -55 G 530 Ja 200 75 28 -50 H 540 Ja 190 60 36 -50 BV03 A 560 Ja 180 65 24 -60 B 510 Ja 180 65 36 -55 Ref - zugekauftes Blech Tabelle 4 Bez. Variante ReL Rm A50 RT-Korrosion t-WIG t-LASER W-ReL W-Rm ρ OB λ [MPa] [%] [°C] [mm] [MPa] [g/cm3] [mg/cm2] [W/mK] BV01 D 433/460 578/597 28/25 n.b. 2 n.b. n.b. 214 298 BV02 F 439/466 581/597 26/25 n.b. 4 n.b. 7,1 n.b. n.b. 7,2 <1 ≤18 BV03 B 461/459 624/596 25/26 n.b. 4 n.b. n.b. n.b. n.b. Ref Ref 333/350 480/490 34/32 -80 1 9,2 8,8 164 289 7,6 42 21 In contrast, the variants of the operational test BV03 and variants E - H of the operational test BV02 carried out according to the invention in every respect resulted in reliably cold-rolled steel strips which fully met the requirements formulated by the invention. Table 1 Bez. Al Cr Nb Ti Si Mn C. N P S. B. Others BV1 5.5 6.8 0.51 0.49 0.056 0.19 0.023 0.0046 0.013 0.001 - Mo: 0.011 V: 0.023 Ni: 0.14 Cu: 0.031 Co: 0.009 Ta: 0.02 BV2 5.1 5.6 0.42 0.17 0.49 0.48 0.023 0.0120 0.014 0.001 - Mo: 0.014 V: 0.033 Ni: 0.09 Cu: 0.051 Co: 0.009 Ca: 0.001 W: 0.05 BV3 5.3 5.9 0.4 0.41 0.34 0.21 0.015 0.0110 0.005 0.001 0.061 V: 0.013 Ni: 0.08 Cu: 0.068 SEM: 0.01 Ref. *) 0.005 18.1 0.39 0.14 0.31 0.21 0.019 0.013 0.028 0.001 <0.0004 Zr: 0.04 V: 0.070 Ni: 0.101 Co: 0.04 Contents in% by weight, remainder Fe and unavoidable impurities *) not according to the invention Table 3 attempt variant Visual tarnish Oxide layer thickness Average Mn content in the oxide layer Average roughness Ra [nm] [%] [µm] BV1 A. - - - B. - - - C. - - - D. Yes 400 6 0.5 BV2 A. Yes 400 3 0.6 B. Yes 170 5 0.5 C. Yes 220 3 0.7 D. Yes 170 5 0.6 E. No 90 ≤2 0.5 F. No 100 ≤2 0.6 G No 90 ≤2 0.7 H No 110 ≤2 0.5 BV3 A. No 30th ≤2 0.6 B. No 90 ≤2 0.6 Ref - No 80 ≤2 0.5 Table 2 attempt variant VWT WST WET HT Scale breaker? Bt BT KWG SGt SGT Tp DWG [° C] [s] [° C] [%] [H] [° C] [%] BV01 A *) 1200 1100 850 620 No 210 80 Scale cannot be removed, therefore no further processing B *) 600 Yes 320 C *) 560 No 180 D *) 550 Yes 190 68 24 830 -30 0.3 BV02 A *) 550 Yes 170 65 36 -30 B *) 540 Yes 170 75 15th -45 C *) 570 Yes 190 65 24 -40 D *) 530 Yes 150 70 15th -45 E. 550 Yes 180 70 24 -50 F. 520 Yes 160 75 20th -55 G 530 Yes 200 75 28 -50 H 540 Yes 190 60 36 -50 BV03 A. 560 Yes 180 65 24 -60 B. 510 Yes 180 65 36 -55 Ref - purchased sheet metal Table 4 Bez. variant ReL Rm A50 RT corrosion t-TIG t-LASER W-ReL W-Rm ρ IF λ [MPa] [%] [° C] [mm] [MPa] [g / cm 3 ] [mg / cm 2 ] [W / mK] BV01 D. 433/460 578/597 28/25 nb 2 nb nb 214 298 BV02 F. 439/466 581/597 26/25 nb 4th nb 7.1 nb nb 7.2 <1 ≤18 BV03 B. 461/459 624/596 25/26 nb 4th nb nb nb nb Ref Ref 333/350 480/490 34/32 -80 1 9.2 8.8 164 289 7.6 42 21st

Claims (15)

Stahlflachprodukt mit einem vollferritischen Gefüge und bestehend aus (in Gew.-%): Al: 2,0 - 8,0 %, Cr: 2,0 - 10,0 %, Nb: 0,1 - 1,0 %, optional jeweils einem Element oder mehreren Elementen aus der Gruppe Mn, Ti, Si, B, Ta, W, V, Zr, Mo, Ni, Cu, Ca, SEM, Co mit der Maßgabe, dass die Gehalte an Mn: bis zu 3,0 %, Ti: bis zu 1,0 %, Si: bis zu 1,0 %, B: bis zu 0,10 %, Ta: bis zu 1,0 %, W: bis zu 1,0 %, V: bis zu 0,50 %, Zr: bis zu 1,0 %, Mo: bis zu 2,0 %, Ni: bis zu 2,0 %, Cu: bis zu 2,0 %, Ca: bis zu 0,150 %, SEM: bis zu 0,50 %, Co: bis zu 2,0 % betragen,
wobei für den Gehalt %Cr an Cr, den Gehalt %Al an Al, den optional vorhandenen Gehalt %Si an Si und den ebenso optional vorhandenen Gehalt %Mn an Mn gilt: % Cr + 10 × % Si + % Al + % Mn 20 % ,
Figure imgb0006
und als Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen, wobei zu den unvermeidbaren Verunreinigungen bis zu 0,10 % C, bis zu 0,30 % S, bis zu 0,10 % P, bis zu 0,30 % Sb, bis zu 0,30 % As, bis zu 0,50 % N zählen.
Flat steel product with a fully ferrite structure and consisting of (in% by weight): Al: 2.0 - 8.0%, Cr: 2.0-10.0%, Nb: 0.1 - 1.0%, optionally one or more elements from the group Mn, Ti, Si, B, Ta, W, V, Zr, Mo, Ni, Cu, Ca, SEM, Co with the proviso that the Mn contents: up to 3 , 0%, Ti: up to 1.0%, Si: up to 1.0%, B: up to 0.10%, Ta: up to 1.0%, W: up to 1.0%, V : up to 0.50%, Zr: up to 1.0%, Mo: up to 2.0%, Ni: up to 2.0%, Cu: up to 2.0%, Ca: up to 0.150% , SEM: up to 0.50%, Co: up to 2.0%,
where for the content% Cr of Cr, the content% Al of Al, the optionally available content% Si of Si and the optionally available content% Mn of Mn applies: % Cr + 10 × % Si + % Al + % Mn 20th % ,
Figure imgb0006
and the remainder of Fe and unavoidable impurities, with the unavoidable impurities up to 0.10% C, up to 0.30% S, up to 0.10% P, up to 0.30% Sb, up to 0, Count 30% As, up to 0.50% N.
Stahlflachprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es an seiner Oberfläche eine höchstens 150 nm dicke Oxidschicht aufweist.Flat steel product according to Claim 1, characterized in that it has an oxide layer at most 150 nm thick on its surface. Stahlflachprodukt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall der Anwesenheit von Mn im Stahlflachprodukt der mittlere Mn-Gehalt der an der Oberfläche des Stahlflachprodukts gebildeten Oxidschicht höchstens 2 Gew.-% beträgt.Flat steel product according to Claim 2, characterized in that, in the case of the presence of Mn in the flat steel product, the mean Mn content of the oxide layer formed on the surface of the flat steel product is at most 2% by weight. Stahlflachprodukt nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sein Gefüge 0,1 - 1 Vol.-% Laves-Phase Fe2Nb enthält.Flat steel product according to one of the preceding claims, characterized in that its structure contains 0.1-1% by volume of Laves phase Fe 2 Nb. Stahlflachprodukt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 20 % der Partikelanzahl der Laves-Phase Fe2Nb auf den Korngrenzen seines Gefüges liegen.Flat steel product according to Claim 4, characterized in that more than 20% of the number of particles in the Laves phase Fe 2 Nb lie on the grain boundaries of its structure. Stahlflachprodukt nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sein Al-Gehalt 3,0 - 7,0 Gew.-%, sein Cr-Gehalt 3,0 - 9,5 Gew.-% und sein Nb-Gehalt 0,20 - 0,70 Gew.-% betragen.Flat steel product according to one of the preceding claims, characterized in that its Al content is 3.0-7.0% by weight, its Cr content is 3.0-9.5% by weight and its Nb content is 0.20 - 0.70 wt .-%. Stahlflachprodukt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sein Al-Gehalt 4,0 - 6,0 Gew.-%, sein Cr-Gehalt 5,5 - 8,4 Gew.-% und sein Nb-Gehalt 0,30 - 0,50 Gew.-% betragen.Flat steel product according to Claim 6, characterized in that its Al content is 4.0-6.0% by weight, its Cr content 5.5-8.4% by weight and its Nb content 0.30-0 , 50 wt .-%. Bauteil für eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, das im Gebrauch Temperaturen von mehr als 200 °C, ausgesetzt und aus einem gemäß einem der voranstehenden Ansprüche beschaffenen Stahlflachprodukt geformt ist.Component for an exhaust system of an internal combustion engine that is exposed to temperatures of more than 200 ° C in use and is made of a one of the preceding claims provided flat steel product is formed. Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es im Gebrauch Temperaturen von mindestens 600 °C ausgesetzt ist.Component according to Claim 8, characterized in that it is exposed to temperatures of at least 600 ° C in use. Verfahren zur Herstellung eines Stahlflachprodukts, umfassend folgende Arbeitsschritte: a) Vergießen einer Schmelze, die aus (in Gew.-%) AI: 2,0 - 8,0 %, Cr: 2,0 - 10,0 %, Nb: 0,1 - 1,0 %, optional jeweils einem Element oder mehreren Elementen aus der Gruppe Mn, Ti, Si, B, Ta, W, V, Zr, Mo, Ni, Cu, Ca, SEM, Co mit der Maßgabe, dass die Gehalte an Mn: ≤ 3,0 %,
Ti: ≤ 1,0 %, Si: ≤ 1,0 %, B: ≤ 0,10 %, Ta: ≤ 1,0 %, W: ≤ 1,0 %,
V: ≤ 0,50 %, Zr: ≤ 1,0 %, Mo: ≤ 2,0 %, Ni: ≤ 2,0 %, Cu: ≤ 2,0 %,
Ca: ≤ 0,150 %, SEM: ≤ 0,50 %, Co: ≤ 2,0 % betragen, wobei für den Gehalt %Cr an Cr, den Gehalt %Al an Al, den optional vorhandenen Gehalt %Si an Si und den ebenso optional vorhandenen Gehalt %Mn an Mn gilt: %Cr + 10 x %Si + %Al + %Mn ≤ 20%, und als Rest aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, wobei zu den unvermeidbaren Verunreinigungen bis zu 0,10 % C, bis zu 0,30 % S, bis zu 0,10 % P, bis zu 0,30 % Sb, bis zu 0,30 % As, bis zu 0,50 % N zählen, zu einem Vorprodukt;
b) Durcherwärmen oder Halten des Vorprodukts auf einer 1150 - 1300 °C betragenden Vorwärmtemperatur; c) Warmwalzen des Vorprodukts zu einem Warmband, wobei das Warmwalzen ein optional durchlaufenes Vorwalzen und ein auf das optional durchlaufene Vorwalzen folgendes, in mehreren Walzstichen absolviertes Fertigwarmwalzen umfasst, wobei das optional vorgewalzte Vorprodukt zu Beginn des Fertigwarmwalzens eine Warmwalzstarttemperatur von 1050 - 1200 °C aufweist und wobei das aus dem Vorprodukt fertig warmgewalzte Warmband bei Ende des Warmwalzens eine Warmwalzendtemperatur von 800 - 900 °C aufweist; d) Haspeln des erhaltenen Warmbands bei einer höchstens 570 °C betragenden Haspeltemperatur zu einem Coil; e) Optional: Warmbandglühung des im Coil abgekühlten Warmbands über eine Dauer von 1 - 100 Stunden bei einer Warmbandglühtemperatur von 600 - 900 °C; f) Entfernen von auf dem Warmband vorhandenem Zunder durch Beizen des Warmbands, wobei optional der auf dem Warmbad vorhandene Zunder vor dem Beizen mechanisch gebrochen wird; g) Kaltwalzen des Warmbands zu einem Kaltband in einem oder mehreren Kaltwalzstichen, wobei der über das Kaltwalzen erzielte Kaltwalzgrad mindestens 30 % beträgt; h) Schlussglühen des erhaltenen Kaltbands über eine Dauer von 1 - 100 h bei einer Schlussglühtemperatur von 650 - 950 °C unter einer Schutzgasatmosphäre, deren Taupunkt am Ende der Schlussglühung auf höchstens -50 °C eingestellt wird; i) Optional: Nachbeizen des schlussgeglühten Kaltbands; j) Dressierwalzen des Kaltbands mit einem Dressiergrad von 0,1 - 1 %.
Method for manufacturing a flat steel product, comprising the following steps: a) Casting a melt consisting of (in% by weight) AI: 2.0-8.0%, Cr: 2.0-10.0%, Nb: 0.1-1.0%, optionally each one or more elements from the group Mn, Ti, Si, B, Ta, W, V, Zr, Mo, Ni, Cu, Ca, SEM, Co with the proviso that the Mn content: ≤ 3.0% ,
Ti: ≤ 1.0%, Si: ≤ 1.0%, B: ≤ 0.10%, Ta: ≤ 1.0%, W: ≤ 1.0%,
V: ≤ 0.50%, Zr: ≤ 1.0%, Mo: ≤ 2.0%, Ni: ≤ 2.0%, Cu: ≤ 2.0%,
Ca: 0.150%, SEM: 0.50%, Co: 2.0%, with% Cr of Cr, the% Al of Al, the optionally present% Si of Si and the same optionally present content% Mn of Mn applies:% Cr + 10 x% Si +% Al +% Mn ≤ 20%, and the remainder consists of Fe and unavoidable impurities, with the unavoidable impurities up to 0.10% C, to to 0.30% S, up to 0.10% P, up to 0.30% Sb, up to 0.30% As, up to 0.50% N, to a preliminary product;
b) heating through or holding the preliminary product at a preheating temperature of 1150-1300 ° C; c) Hot rolling of the preliminary product to form a hot strip, the hot rolling comprising an optionally run-through preliminary rolling and a finish hot-rolling which follows the optionally run-through preliminary rolling and is completed in several passes, the optionally pre-rolled intermediate product at the beginning of finish hot rolling has a hot rolling start temperature of 1050-1200 ° C and the hot strip finished hot-rolled from the intermediate product has a hot-rolling end temperature of 800-900 ° C at the end of hot rolling; d) Coiling of the hot strip obtained at a coiling temperature not exceeding 570 ° C to form a coil; e) Optional: hot strip annealing of the hot strip cooled in the coil over a period of 1 - 100 hours at a hot strip annealing temperature of 600 - 900 ° C; f) removing scale present on the hot strip by pickling the hot strip, optionally the scale present on the hot bath being mechanically broken before pickling; g) cold rolling the hot strip to form a cold strip in one or more cold rolling passes, the degree of cold rolling achieved via the cold rolling being at least 30%; h) final annealing of the resulting cold strip over a period of 1 - 100 h at a final annealing temperature of 650 - 950 ° C under a protective gas atmosphere, the dew point of which is set to a maximum of -50 ° C at the end of the final annealing; i) Optional: pickling of the finally annealed cold strip; j) Skin pass rolling of the cold strip with a skin pass degree of 0.1 - 1%.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorprodukt, zu dem die Schmelze im Arbeitsschritt a) vergossen wird, eine Bramme mit einer Dicke von mehr als 70 mm oder ein gegossenes Band ist.Process according to Claim 10, characterized in that the preliminary product into which the melt is cast in step a) is a slab with a thickness of more than 70 mm or a cast strip. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Haspeltemperaturen höchstens 520 °C beträgt.Method according to Claim 10 or 11, characterized in that the coiling temperature is at most 520 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmwalzendtemperatur mindestens 830 °C beträgt.Process according to one of Claims 10 to 12, characterized in that the final hot rolling temperature is at least 830 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmband im Arbeitsschritt f) zum Entfernen des Zunders über 50 - 500 s einem auf 60 - 100 °C erwärmten Beizmedium ausgesetzt wird.Method according to one of Claims 10 to 13, characterized in that in work step f) the hot strip is exposed to a pickling medium heated to 60-100 ° C for 50-500 s to remove the scale. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Taupunkt der Schutzgasatmosphäre am Ende der Schlussglühung höchstens -60 °C beträgt.Method according to one of Claims 10 to 14, characterized in that the dew point of the protective gas atmosphere at the end of the final annealing is at most -60 ° C.
EP19192636.9A 2019-08-20 2019-08-20 Flat steel product with excellent oxidation and hot gas corrosion resistance and method for producing such a flat steel product Pending EP3783119A1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115161564A (en) * 2022-07-12 2022-10-11 中国核动力研究设计院 FeCrAl stainless steel cladding tube and preparation method thereof
CN115612935A (en) * 2022-10-28 2023-01-17 泰尔重工股份有限公司 Hot-rolled winding drum high-performance sector plate and manufacturing method thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0741905A (en) * 1993-07-27 1995-02-10 Nippon Steel Corp Steel for automotive exhaust system
JPH08325674A (en) * 1995-03-29 1996-12-10 Nisshin Steel Co Ltd Ferritic stainless steel sheet excellent in diffusion joinability and its production
WO2013178629A1 (en) 2012-05-29 2013-12-05 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Heat-resistant fe-al-cr steel
EP2723910A1 (en) 2011-06-21 2014-04-30 Forschungszentrum Jülich GmbH Heat-resistant iron-chromium-aluminium alloy with low chromium vaporization rate and elevated thermal stability
EP2995697A1 (en) 2013-05-10 2016-03-16 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation Stainless steel substrate for solar battery having excellent insulation properties and small thermal expansion coefficient, and process for producing same
EP3176277A1 (en) 2014-07-29 2017-06-07 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation Ferritic stainless steel material for fuel cell, and method for producing same
US20180265953A1 (en) * 2015-09-08 2018-09-20 Solar Frontier K.K. Stainless steel for compound thin film solar cell substrates, method for producing same, and compound thin film solar cell

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0741905A (en) * 1993-07-27 1995-02-10 Nippon Steel Corp Steel for automotive exhaust system
JPH08325674A (en) * 1995-03-29 1996-12-10 Nisshin Steel Co Ltd Ferritic stainless steel sheet excellent in diffusion joinability and its production
EP2723910A1 (en) 2011-06-21 2014-04-30 Forschungszentrum Jülich GmbH Heat-resistant iron-chromium-aluminium alloy with low chromium vaporization rate and elevated thermal stability
WO2013178629A1 (en) 2012-05-29 2013-12-05 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Heat-resistant fe-al-cr steel
EP2995697A1 (en) 2013-05-10 2016-03-16 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation Stainless steel substrate for solar battery having excellent insulation properties and small thermal expansion coefficient, and process for producing same
EP3176277A1 (en) 2014-07-29 2017-06-07 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation Ferritic stainless steel material for fuel cell, and method for producing same
US20180265953A1 (en) * 2015-09-08 2018-09-20 Solar Frontier K.K. Stainless steel for compound thin film solar cell substrates, method for producing same, and compound thin film solar cell

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Rolling (metalworking) - Wikipedia", 15 July 2019 (2019-07-15), XP055643376, Retrieved from the Internet <URL:https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Rolling_(metalworking)&oldid=906392368> [retrieved on 20191118] *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115161564A (en) * 2022-07-12 2022-10-11 中国核动力研究设计院 FeCrAl stainless steel cladding tube and preparation method thereof
CN115612935A (en) * 2022-10-28 2023-01-17 泰尔重工股份有限公司 Hot-rolled winding drum high-performance sector plate and manufacturing method thereof
CN115612935B (en) * 2022-10-28 2023-12-19 泰尔重工股份有限公司 High-performance sector plate of hot-rolled winding drum and manufacturing method thereof

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