PL183911B1 - Sposób wytwarzania zimnowalcowanej blachy lub taśmy stalowej o dobrej plastyczności - Google Patents
Sposób wytwarzania zimnowalcowanej blachy lub taśmy stalowej o dobrej plastycznościInfo
- Publication number
- PL183911B1 PL183911B1 PL97330318A PL33031897A PL183911B1 PL 183911 B1 PL183911 B1 PL 183911B1 PL 97330318 A PL97330318 A PL 97330318A PL 33031897 A PL33031897 A PL 33031897A PL 183911 B1 PL183911 B1 PL 183911B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- temperature
- cold
- strip
- hot
- rolled
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
- C21D8/0447—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the heat treatment
- C21D8/0473—Final recrystallisation annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
- C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
- C23C2/0224—Two or more thermal pretreatments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
- C21D8/0421—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
- C21D8/0426—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/04—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
- C21D8/0421—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
- C21D8/0436—Cold rolling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania zimnowalcowanej blachy lub tasmy stalowej o dobrej pla- stycznosci, w szczególnosci rozciagalnosci, wykorzystywanej do produkcji wytloczek o wysokiej statecznosci ze stali o nastepujacym skladzie w % wagowych 0,01 - 0,08% C 0,10 - 0,80% Mn maks. 0,60% Si, korzystnie max 0,15% 0,015-0,08% Al maks. 0,005% N 0,01-0,04% Ti i/lub Nb, nadmiar tych pierwiastków w stosunku do ilosci potrzebnej do stechiometrycznego zwiazania azotu wynosi 0,003 - 0,015% Ti lub 0,0015 -0,008% Nb, a ponadto maks. 0,15% lacznie jednego lub wiekszej liczby pierwiastków z grupy obej- mujacej miedz, wanad, nikiel, i jako reszte zelazo oraz nie dajace sie uniknac zanieczysz- czenia, w tym maks. 0,08% P i maks. 0,02% S, znamienny tym, ze wstepnie nagrzewa sie wlewek plaski do temperatury powyzej 1050°C, walcuje sie go na goraco, przy czym tem- peratura koncowa wynosi od powyzej temperatury Ar3 do 950°C, zwija sie walcowana na goraco tasme w temperaturze 550- 750°C, walcuje na zimno, przy czym calkowity stopien odksztalcenia wynosi 40- 85%, prowadzi sie wyzarzanie rekrystalizujace zimnej tasmy w piecu przelotowym w temperaturze min. 720°C, chlodzi z duza szybkoscia 5-70 K/s i pod- daje koncowemu wygladzaniu. PL PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zimnowalcowanej blachy lub taśmy stalowej o dobrej plastyczności i zwiększonej wytrzymałości, w szczególności rozciągalności, do produkcji wytłoczek o dużej wytrzymałości na utratę stateczności.
Materiał stosowany na wytłoczki powinien odznaczać się dużą wytrzymałością podstawową i zdolnością do dodatkowego umacniania w wyniku dodatkowej obróbki cieplnej, stosowanej zwykle podczas lakierowania, zwanej również Bake-hardening. Efektem jest doskonała wytrzymałość na utratę stateczności. Wytłoczkami o wysokim stopniu rozciągania są przykładowo płaskie elementy karoserii w przemyśle samochodowym, jak drzwi, pokrywy silnika, dachy.
Podczas wytwarzania wyżarzanych w sposób ciągły, uspokojonych aluminium, niestopowych stali do głębokiego tłoczenia o szczególnych wymaganiach odnośnie obróbki plastycznej, po ochłodzeniu z temperatury rekrystalizacji stosuje się dodatkowe wyżarzanie, tak zwane wyżarzanie postarzające, dla zapewnienia odporności na starzenie. Materiał odporny na starzenie charakteryzuje się tym, że nawet po dłuższym składowaniu nie występują znaczące zmiany jego właściwości i jest możliwe dalsze jego przetwarzanie bez wad i linii płynięcia. W piecu przelotowym ta obróbka może odbywać się w części linii technologicznej do wyżarzania postarzającego. W przypadku taśm wytwarzanych w często stosowanym urządzeniu do powlekania ogniowego trzeba przeprowadzić następnie dodatkowe ich wyżarzanie, zwykle po
183 911 zwinięciu w krąg. Zawartość węgla w niestopowych stalach do głębokiego tłoczenia uspokojonych aluminium, zwanych też stalami LC (Low-carbon), wynosi 0,02 - 0,08%.
Zwłaszcza przy produkcji karoserii samochodowych w celu zmniejszenia ich ciężaru konieczne staje się zastosowanie możliwie cienkich blach. Dla zapewnienia niezbędnej wytrzymałości blach na utratę stateczności mimo zmniejszenia ich grubości, muszą mieć one większą wytrzymałość. Coraz większe zastosowanie znajdują tu stale dodatkowo umacniane w procesie zwanym Bake-hardening. Stale takie charakteryzują się podwyższoną granicą plastyczności wytłaczanej części konstrukcyjnej. Uzyskuje się to dzięki temu, że materiał oprócz umocnienia występującego przy zgniataniu podwyższa dodatkowo swoją wytrzymałość przy lakierowaniu piecowym (Bake-hardening). Fizyczną przyczyną jest przebiegające w kontrolowany sposób starzenie węglowe. Jeśli chodzi o stale poddawane procesowi Bakehardening i zakres ich zastosowania, to również jest konieczna dostateczna odporność na starzenie dla uzyskania powierzchni wytłaczanych pozbawionych wad.
Niestopową stal LC można wytwarzać także jako stal Bake-hardening w piecach przelotowych, które mają w linii technologicznej etap wyżarzania postarzającego, przy czym dopasowuje się dokładnie skład chemiczny stali, szybkość chłodzenia i warunki wyżarzania postarzającego. Metoda ta jest już stosowana w skali przemysłowej. Optymalizację warunków wytwarzania opisują np. Hayashida i inni (T. Hayashida, M. Oda, T. Yamada, Y. Matsukawa, J. Tanaka: Development and aplications of continuos-annealed low-carbon Al-killed BH Steel sheets, Proc. of the Sypm. on High-Strength Sheet Steels for the Automotive Industry, Baltimore, 16-19 października 1994, s. 135).
W innych sposobach wytwarzania stali zimnowalcowanych odpornych na starzenie, o właściwościach Bake-hardening w pracujących w sposób ciągły instalacjach taśmowych wykorzystuje się stale niskowęglowe, tak zwane stale ULC (Ultra-low-carbon). N. Mizui, A. Okamoto, T. Tanioku: Recent Development In Bake-hatdenable Sheet Steel for Automotive Body Panels', Internationale Tagung Stahl im Automobilbau, Wurzburg 24 - 26.9.1990) opisują przeznaczony do instalacji powlekania ogniowego sposób oparty na stabilizowanej częściowo tytanem stali ULC. Zawartość węgla powinna mieścić się między 15 · 10- i 25 · 10- %. Zawartość tytanu dostosowuje się do zawartości azotu i siarki w granicach 48/14 N < Ti < 48 (N/14+S/32). Celem jest całkowite związanie azotu w azotki tytanu, przy czym jednak dla zapewnienia efektu Bake-hardening musi pozostać w roztworze mała ilość węgla. Konieczne jest wytwarzanie w próżniowych instalacjach odgazowywania. Zaletą tej metody jest wyeliminowanie wyżarzania postarzającego, dzięki czemu ta metoda nadaje się do stosowania w urządzeniach do powlekania ogniowego. Wyznaczone w próbie rozciągania parametry Bake-hardening po wstępnym wydłużeniu 2% (wartość BH2) osiągają w tak wytworzonych stalach około 40 N/mm2. Granica plastyczności wynosi około 200 N/mm2, a wartości dla średniej anizotropii prostopadłej (wartość r) wynoszą około 1,8.
W przypadku stabilizowanych częściowo tytanem stali ULC, przedstawionych przez W. Bleck, R. Bode, O. Maid, L. Meyer w: Metallurgical Design of High-Strengh ULC Steels, Proc. of the Sypm. on High-Strength Sheet Steels for the Automotive Industry, Baltimore, 16-19 października 1994), zawartość tytanu mieści się w granicach od 0,6 do 3,4-krotnej zawartości azotu. Całkowita zawartość węgla i azotu nie powinna przekraczać 50 · 10- %.
W EP 0 620 288 A1 ujawniono sposób wytwarzania na pracujących w sposób ciągły instalacjach do wytwarzania taśm tylko zimnowalcowanej albo powlekanej ogniowo zimnowalcowanej taśmy stalowej, która oprócz odporności na starzenie ma wysokie właściwości Bake-hardening oraz ze względu na wysokie wartości r nadaje się dobrze do głębokiego ciągnienia. Przy tym samą stal ULC albo stal ULC stopioną z tytanem lub niobem wyżarza się powyżej temperatury przemiany Ac·,, to znaczy w zakresie austenitu. Wartości Bakehardening osiągają w tym przypadku 100 N/mm. Nie jest potrzebne wyżarzanie postarzające. Stal ULC musi być wytwarzana w próżniowej instalacji odgazowania. W metodzie tej trudno jest uzyskać odpowiednią gładkość taśmy, a więc wymagana jest wysoka temperatura wyżarzania. Nie jest znane zastosowanie tej metody w skali przemysłowej .
We wspomnianej wyżej publikacji Bleck i inni wskazuje się na to, że nie jest możliwe wytwarzanie odpornej na starzenie stali o dobrej plastyczności na bazie niestopowych stali LC
183 911 w instalacjach taśmowych pracujących w sposób ciągły. Proces chłodzenia w zwykłych instalacjach powlekania ogniowego jest ograniczony ze względu na urządzenie zanurzeniowe, a więc nie można tu stosować, jak wyżej wspomniano, wyżarzania postarzającego w linii technologicznej. Dlatego wytwarzanie odpornych na starzenie stali nadającej się do procesu Bake-hardening w instalacjach do powlekania ogniowego ogranicza się według obecnego stanu techniki wyłącznie do stali ULC. Tak więc dotychczas stosowane lub opisane w literaturze sposoby wytwarzania dobrze odkształcalnej na zimno cienkiej blachy nadającej się do procesu Bake-hardening w urządzeniach do wytwarzania taśm obejmują wyżej opisane dodatkowe wyżarzanie w przypadku wykorzystania miękkiej, niestopowej, uspokojonej Al stali do głębokiego tłoczenia, co nie pozwala na jej wytwarzanie w zwykłej instalacji powlekania ogniowego, albo konieczne jest zastosowanie kosztownych w produkcji stali ULC o bardzo małej zawartości węgla. Opisane wyżej sposoby z zastosowaniem stali ULC obejmują głównie stale mające granicę plastyczności w dolnym zakresie do 240 N/mm2. Ze względu na wysokie średnie wartości r (> 1,5) nadają się one na wytłoczki o wysokim stopniu tłoczenia.
Wynika stąd potrzeba opracowania sposobu wytwarzania odpornej na starzenie, dobrze odkształcalnej, mającej zwiększoną wytrzymałość zimnowalcowanej blachy lub taśmy stalowej w pracującej w sposób ciągły instalacji do wytwarzania taśm stosowania bez dodatkowego wyżarzania postarzającego, która ponadto dobrze nadaje się do procesu Bake-hardening. Kombinacja wysokiej wytrzymałości podstawowej materiału i potencjalnych właściwości Bake-hardening ma doprowadzić do uzyskania doskonałej stateczności wytłoczek.
Celem rozwiązania tego zadania proponuje się sposób wytwarzania zimnowalcowanej blachy lub taśmy stalowej o dobrej plastyczności, w szczególności rozciągalności, wykorzystywanej do produkcji wytłoczek o wysokiej stateczności ze stali o następującym składzie w % wagowych:
0,01 - 0,08% C
0,10-0,80% Mn maks. 0,60% Si 0,015-0,08% Al maks. 0,005% N
0,01 - 0,04% Ti i/lub Nb, nadmiar tych pierwiastków w stosunku do ilości potrzebnej do stechiometrycznego związania azotu wynosi 0,003 - 0,015% Ti lub 0,0015 -0,008% Nb, a ponadto maks. 0,15% łącznie jednego luib większej liczby pierwiastków z grupy obejmującej miedź, wanad, nikiel, i jako resztę żelazo oraz nie dające się uniknąć zanieczyszczenia, w tym maks. 0,08% P i maks. 0,02% S, obejmujący wstępne nagrzewanie wlewka płaskiego do temperatury powyżej 1050°C, walcowanie na gorąco, przy czym temperatura końcowa wynosi od powyżej temperatury Ar3 do 950°C, korzystnie 870°C - 950°C, zwijanie walcowanej na gorąco taśmy w temperaturze 550 - 750°C, walcowanie na zimno, przy czym całkowity stopień odkształcenia wynosi 40 - 85%, wyżarzanie rekrystalizująpe zimnej taśmy w piecu przelotowym w temperaturze min. 720°C z dużą szybkością chłodzenia 5-70 K/s i z końcowym wygładzaniem.
Odporność na starzenie stal uzyskuje poprzez dodanie tytanu w ilości dostosowanej do zawartości azotu. Tytan powoduje wczesne całkowite związanie azotu, który, jak wiadomo, jest pierwiastkiem w znacznym stopniu pogarszającym odporność na starzenie. W badaniach starzenia (patrz poniższe przykłady) stwierdzono, że dostateczna odporność na starzenie istnieje wtedy, gdy występuje tytan w ilości przekraczającej ilość potrzebną do związania azotu, wskutek czego jest zapewnione powstanie minimalnej ilości węglików tytanu. Jednak udział objętościowy i ilość węglików tytanu nie mogą być za duże, żeby stal miała charakterystykę wytrzymaościową spełniającą wysokie wymagania w zakresie plastyczności oraz dostateczną wydłużalność i odporność na obciążenia dynamiczne. Dlatego ilość nie związanego z azotem pierwiastka azotkotwórczego powinna mieścić się w granicach 0,003 - 0,015% Ti lub 0,0015 - 0,008% Nb. Takie ograniczenie ilości pierwiastka azotkotwórczego zapewnia równomierne właściwości mechaniczne, które są w znacznym stopniu niezmienne w przeciwieństwie do uwarunkowanych technologicznie występujących wahań temperatury taśmy walcowanej na gorąco (wpływ rozkładu wytrącania).
Zastosowanie takiej koncepcji analitycznej zapewnia po ochłodzeniu od temperatury rekrystalizacji występowanie węgla w postaci rozpuszczonej w ilości wystarczającej do uzyskania dobrych właściwości umożliwiających prowadzenie procesu Bake-hardening.
183 911
Z albo zamiast tytanu jako pierwiastka mikrostopowego można także zastosować niob do tworzenia azotków i węglików.
Zawartość krzemu w cienkiej blasze cynkowanej ogniowo powinna być korzystnie ograniczona do maks. 0,15%.
Zaleta ekonomiczna sposobu według wynalazku polega na tym, że eliminuje się dodatkową operację wyżarzania postarzającego dla osiągnięcia odporności na starzenie, chociaż skład chemiczny stali opiera się na bazie analitycznej miękkich, niestopowych, uspokojonych aluminium stali (LC). Na podstawie takiej koncepcji analitycznej można wytwarzać stal bez stosowania kosztownych metod metalurgicznych. Poza tym stosuje się niewielkie ilości tytanu lub niobu, tak że stal można wytwarzać efektywnie również z punktu widzenia dodatków stopowych.
Korzystnie taśma zimna powinna być nagrzewana z szybkością w zakresie 5-10 K/s do temperatury wyżarzania rekrystalizującego, które może odbywać się korzystnie w linii z instalacją do cynkowania ogniowego.
Wytworzone sposobem według wynalazku taśmy albo blachy stalowe odznaczają się wysoką wyyściową granicą plastyczności (powyżej 240 N/mm2) i możliwością dużego umocnienia w zakresie małych odkształceń plastycznych. Również niskie wartości prostopadłej anizotropii, które oznaczają korzystne płynięcie z grubości, nadają wytłoczkom dużą rozciągalność, w związku z czym nadają się one doskonale np. na elementy karoserii samochodowych. Duże umocnienie tego materiału, które występuje już przy małych odkształceniach plastycznych i wyraża się w bardzo wysokich wartościach utwardzenia przez zgniot, jest zasadniczą cechą charakteryzującą właściwości produktu. Silne umacnianie sprzyja przenoszeniu sił na sąsiednie strefy materiału, dzięki czemu unika się lokalnej, wczesnej wady materiału, np. przc,^<^:^t^i^i^. Materiał może więc płynąć równomiernie na całej powierzchni wytłoczki. Ponadto małe różnice wartości r w zależności od kąta względem kierunku walcowania sprzyjają równomiernemu odkształceniu plastycznemu. Tej izotropowej charakterystyce towarzyszą małe wartości planarnej anizotropii.
Przykłady
Wytworzone przez odlewanie ciągłe wlewki płaskie produkowanych według wynalazku stali A i B, których skład chemiczny podano w tabeli 1, podgrzano w piecu przetłokowym do temperatury około 1200°C i walcowano na gorąco do końcowej grubości 2,8 - 3,3 mm, w temperaturze powyżej temperatury Ar3. Temperaturę walcowania końcowego i zwijania podano w tabeli 2. Do taśm ze stali A i B zastosowano dwie wartości temperatury zwijania: 730°C (stale Al i Bl) i 600°C (stale A2 i B2). Taśmy walcowmio nazinano ze stoeniem odkształcenia między 65 i 75% na grrbbść rniędzz' 0,8 i 1,0 mm, a następnie w urządzeniu do powlekania ogniowego najpierw wyżarzano rekrystalizująco i wreszcie cynkowano ogniowo. Temperatura taśmy w piecu rekrystalizacyjnym wynosiła 800°C. Szybkość chłodzenia po wyżarzaniu rekrystalioującym wynosiła 10 - 50 K/s. Taśmy ocynkowane wygładzano na 1,8%. Po tej obróbce taśmy nie wykazywały później wydłużeń przy granicy plastyczności.
Tabele 2 i 3 ukazują wyznaczone w próbie rozciągania właściwości mechaniczne i boiamicaia taśm A i B pod kątem 90° do kierunku walcowania. Na podstawie wyników z trzech prób rozciągania, które wykonano w trzech położeniach kątowych 0°, 45° i 90° do kierunku walcowania obliczono jak poniżej wartości r i planarnej anizotropii rm = (r,· + 2 r45o + r*.) / 4,
Ar = (r0o- 2 η5° + r*·) / 2.
Wartość BHo odpowiada wzrostowi dolnej granicy plastyczności po obróbce cieplnej przez 20 minut w temperaturze 170°C. WH określa wielkość umocnienia przez zgniot próbki rozciąganej o 2%. Oblicza się ją odejmując granicę plastyczności Rp0, od zmierzonego naprężenia przy odkształceniu 2%. Wielkość BH2 odpowiada wzrostowi dolnej granicy plastyczności po obróbce cieplnej przez 20 minut w temperaturze 170°C, zmierzonemu dla próbki rozciąganej wstępnie zgniecionej o 2%.
Cynkowane ogniowo, zimnowalcowane taśmy ze stali A i B po sztucznym starzeniu przez 60 minut w temperaturze 100°C wykazują prawie nie zmieniony poziom dolnej i górnej granicy plastyczności (tabela 3). Również wydłużenie przy granicy plastyczności utrzymuje się poniżej 0,5%, dzięki czemu nawet po dłuższym czasie składowania istnieje dostateczna
183 911 odporność na starzenie dla obróbki bez linii płynięcia. Przebieg różniczkowego (chwilowego) współczynnika umocnienia (wartość n) w funkcji całkowitego wydłużenia jest przedstawiony na fig. 1 dla stali Al (temperatura zwijania 730°C) i na fig. 2 dla stali A2 (temperatura zwijania 600°C). W tabeli 2 zaznaczono każdorazowo maksymalne wielkości różniczkowych wartości n; w przypadku stali A i B dla obu wartości temperatury zwijania osiągają one co najmniej 0,170, a przy wysokich temperaturach zwijania nawet co najmniej 0,180. Maksimum wartości n stali A i B w zakresie małych wydłużeń całkowitych mieści się między 2 i 5%. Granice plastyczności dla wyżej zwijanych stali A1 i B1 są około 50 N/mm2 wyższe niż dla nisko zwijanych stali A2 i b2, tak że poprzez dobór temperatury zwijania można ustalać położenie wyjściowe granicy plastyczności.
Stale A1, A2, B1 i B2 według wynalazku mająmałe (1,0-1,1) wartości średniej, prostopadłej anizotropii. Niezależnie od temperatury zwijania mają one właściwości izotropowe z wartościami Ar między 0 i 0,3. Po zastosowaniu wysokiej temperatury zwijania, wartości utwardzenia przez zgniot, które są miarą umocnienia przez odkształcenie plastyczne, wynoszą około 50 N/mm2 i są bardzo wysokie. Niezależnie od temperatury zwijania parametry Bakehardening z lub bez wstępnego odkształcenia osiągają we wszystkich przypadkach co najmniej 45 N/mm2. Wzrost granicy plastyczności po obróbce lakierniczej wytłoczki można oszacować sumując WH + BH2. Przy wysokiej temperaturze zwijania (stale A1 i BI) wartości te sięgają co najmniej 100 NW. W niższych temperaturach zwijania (stale A2 i B2) jest jeszcze ciągle korzystna suma WH + BH2 wynosząca co najmniej 60 N/mm2.
W tabelach 1, 2 i 3 podano dodatkowo dla porównania stale C do E, które albo nie zawierają tytanu (stal E) albo zawartość tytanu jest poniżej wielkości stechiometrycznej w odniesieniu do zawartości azotu (stale C i D z Ti/N < 3.4) . Wartości stanu wyjściowego, to znaczy bez starzenia, odnoszą się do stanu wygładzenńa. Wzrost dolnej granicy plastyczności (Rel) i wydłużenia przy granicy plastyczności po sztucznym starzeniu jest w tych stalach porównawczych znacznie większy niż w stalach A i B wytworzonych według wynalazku. Zwłaszcza górna granica plastyczności (Re) zwiększa się do 70 N/mm2. W przypadku stali C do E po dłuższym składowaniu nie jest możliwe przetwarzanie bez wad.
Stal F nie zawiera tytanu lecz niob. Przy temperaturze zwijania 600°C i z niobem jako składnikiem stopowym granica plastyczności tej stali wynosi 350 N/mm2 i jest bardzo wysoka Średnia wartość r wynosi 1,0, a wartość Ar -0,20 sprzyja równomiernemu odkształceniu plastycznemu. Podobnie jak w stalach A i B z tytanem jako dodatkiem stopowym, dolna i górna granica plastyczności stali F stopionej z niobem jest również stabilna, a wydłużenie przy granicy plastyczności jest poniżej 1%, czyli również tu jest możliwa obróbka dłużej składowanego materiału bez linii płynięcia.
Plastyczność wytwarzanych według wynalazku stali A1 i B1 zbadano praktycznie na dużą skalę na wytłaczanych maskach silnikowych samochodów osobowych. Uzyskano dobre rezultaty z punktu widzenia dokładności kształtu i powierzchni wytłoczek, które potwierdziły się także w obróbce powtórzonej po czasie składowania 5 miesięcy.
Tabela 1
Stal | C | Mn | Si | P | S | Al | N | Ti | Nb | Ti/N |
A | 0,042 | 0,24 | 0,01 | 0,009 | 0,005 | 0,037 | 0,0028 | 0,016 | - | 5,7 |
B | 0,041 | 0,24 | 0,05 | 0,009 | 0,005 | 0,042 | 0,0025 | 0,015 | - | 6,0 |
C | 0,050 | 0,25 | 0,01 | 0,009 | 0,010 | 0,030 | 0,0042 | 0,009 | - | 2,1 |
D | 0,044 | 0,26 | 0,01 | 0,011 | 0,007 | 0,036 | 0,0034 | 0,009 | - | 2,6 |
E | 0,03 1 | 0,23 | 0,01 | 0,010 | 0,011 | 0,039 | 0,0045 | - | - | - |
F | 0,062 | 0,71 | 0,01 | 0,016 | 0,006 | 0,043 | 0,0064 | - | 0,022 | - |
183 911
Tabela 2
Stal | Temp. walcowania końcowego (°C) | Temp, zwijania. CC) | Współcz. walcowania na zimno | Grubość taśmy zimnej (mm) | RP0 2 (N/mm2) | Rm (N/mm2) | A (%) | Średnia wartość r | Ar | Uziamienie w pm2 |
Al | 910 | 730 | 70 | 1,0 | 262 | 375 | 33 | 1,1 | 0,25 | 180 |
A2 | 870 | 600 | 70 | 1,0 | 315 | 390 | 35 | 1,0 | 0,18 | 130 |
B1 | 900 | 730 | 73 | 0,8 | 265 | 375 | 31 | 1,0 | 0,28 | 170 |
B2 | 870 | 600 | 70 | 1,0 | 318 | 395 | 34 | 1,1 | 0,15 | 130 |
C | 870 | 570 | 61 | 1,5 | 285 | 373 | 33 | |||
D | 880 | 600 | 65 | 1,0 | 298 | 390 | 33 | |||
E | 900 | 760 | 68 | 0,9 | 232 | 365 | 32 | 250 | ||
F | 890 | 600 | 65 | 1,0 | 350 | 423 | 33 | 1,0 | -0,20 | 100 |
Tabela 3
Właściwości starzenia się badanych stali, wartości utwardzenia przez zgniot i Bake-hardening
Stal | ARel po starzeniu (N/mm2) | AReh po starzeniu (N/mm2) | ARe po starzeniu (%) | WH (N/mm2) | BHo (N/mm2) | BH2 (N/mm2) | n^alcs | ^nmaks (%) | Uwagi |
Al | 0 | 3 | <0,5 | 51 | 63 | 65 | 0,187 | 3,0 | wynalazek |
A2 | 0 | 2 | <0,5 | U | 45 | 53 | 0,171 | 3,5 | wynalazek |
B1 | 1 | 3 | <0,3 | 44 | 61 | 58 | wynalazek | ||
B2 | 2 | 3 | <0,5 | 20 | 41 | 52 | wynalazek | ||
C | 14 | 63 | 3 | porównanie | |||||
D | 17 | 55 | 3 | porównanie | |||||
E | 21 | 46 | 2,5 | porównanie | |||||
F | 0 | 1 | <0,5 | 33 | 46 | 47 | wynalazek |
Próby rozciągania przeprowadzono na próbkach o długości pomiarowej 80 mm.
ARel po starzeniu podaje wzrost dolnej granicy plastyczności po sztucznym starzeniu próbek (100°C, 60 min.) AReh po starzeniu podaje wzrost górnej granicy plastyczności po sztucznym starzeniu próbek (100°C, 60 min.) ARe po starzeniu podaje wydłużenie przy granicy plastyczności po sztucznym starzeniu próbek (100°C, 60 min.) WH podaje umocnienie po zgniocie 2%.
nmak podaje maksimum różniczkowej wartości n.
gm.u jest całkowitym wydłużeniem, przy którym występuje maksimum wartości n.
183 911
Wydłużenie epsilon w %
Fig· 1
Wydłużenie epsilon w %
Fig. 2
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.
Cena 2,00 zł.
Claims (4)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania zimnowalcowanej blachy lub taśmy stalowej o dobrej plastyczności, w szczególności rozciągalności, wykorzystywanej do produkcji wytłoczek o wysokiej stateczności ze stali o następującym składzie w % wagowych0,01 - 0,08% 0,10 - 0,80% maks. 0,60% 0,015 - 0,08% maks. 0,005%CMnSi, korzystnie max 0,15%Al N0,01-0,04% Ti i/lub Nb, nadmiar tych pierwiastków w stosunku do ilości potrzebnej do stechiometrycznego związania azotu wynosi 0,003 - 0,015% Ti lub 0,0015 -0,008% Nb, a ponadto maks. 0,15% łącznie jednego lub większej liczby pierwiastków z grupy obejmującej miedź, wanad, nikiel, i jako resztę żelazo oraz nie dające się uniknąć zanieczyszczenia, w tym maks. 0,08% P i maks. 0,02% S, znamienny tym, że wstępnie nagrzewa się wlewek płaski do temperatury powyżej 1050°C, walcuje się go na gorąco, przy czym temperatura końcowa wynosi od powyżej temperatury Ar3 do 950°C, zwija się walcowaną na gorąco taśmę w temperaturze 550- 750°C, walcuje na zimno, przy czym całkowity stopień odkształcenia wynosi 40 - 85%, prowadzi się wyżarzanie rekrystalizujące zimnej taśmy w piecu przelotowym w temperaturze min. 720°C, chłodzi z dużą szybkością 5-70 K/s i poddaje końcowemu wygładzaniu.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że taśmę zimną nagrzewa się z szybkością 5-10 K/s do temperatury wyżarzania rekrystalizującego.
- 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wyżarzanie rekrystalizujące zimnowalcowanej taśmy prowadzi się w linii z urządzeniem do cynkowania ogniowego.
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że walcowanie końcowe prowadzi się w temperaturze 870 - 950°C.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19622164A DE19622164C1 (de) | 1996-06-01 | 1996-06-01 | Verfahren zur Erzeugung eines kaltgewalzten Stahlbleches oder -bandes mit guter Umformbarkeit |
PCT/EP1997/002169 WO1997046720A1 (de) | 1996-06-01 | 1997-04-26 | Verfahren zur erzeugung eines kaltgewalzten stahlbleches oder -bandes mit guter umformbarkeit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL330318A1 PL330318A1 (en) | 1999-05-10 |
PL183911B1 true PL183911B1 (pl) | 2002-08-30 |
Family
ID=7795967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL97330318A PL183911B1 (pl) | 1996-06-01 | 1997-04-26 | Sposób wytwarzania zimnowalcowanej blachy lub taśmy stalowej o dobrej plastyczności |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6162308A (pl) |
EP (1) | EP0914480B1 (pl) |
JP (1) | JP3875725B2 (pl) |
KR (1) | KR20000016309A (pl) |
AT (1) | ATE278040T1 (pl) |
BR (1) | BR9709633A (pl) |
CA (1) | CA2251354A1 (pl) |
DE (2) | DE19622164C1 (pl) |
ES (1) | ES2229352T3 (pl) |
PL (1) | PL183911B1 (pl) |
WO (1) | WO1997046720A1 (pl) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19740148C1 (de) * | 1997-09-12 | 1999-07-15 | Thyssenkrupp Stahl Ag | Verfahren zur Herstellung von beulfesten einbrennlackierten Bauteilen aus alterungsempfindlichem Stahl |
FR2795742B1 (fr) * | 1999-07-01 | 2001-08-03 | Lorraine Laminage | Tole d'acier a moyen carbone calme a l'aluminium pour emballage |
FR2795740B1 (fr) * | 1999-07-01 | 2001-08-03 | Lorraine Laminage | Tole d'acier a bas carbone calme a l'aluminium pour emballage |
FR2795743B1 (fr) * | 1999-07-01 | 2001-08-03 | Lorraine Laminage | Tole d'acier a basse teneur en aluminium pour emballage |
FR2795741B1 (fr) * | 1999-07-01 | 2001-08-03 | Lorraine Laminage | Tole d'acier a bas carbone calme a l'aluminium pour emballage |
DE10020118B4 (de) * | 2000-04-22 | 2009-11-12 | Schaeffler Kg | Wälzlagerbauteil |
DE10102932C1 (de) * | 2001-01-23 | 2002-08-22 | Salzgitter Ag | Verfahren zur Herstellung eines kalt gewalzten Bandes oder Bleches aus Stahl und nach dem Verfahren herstellbares Band oder Blech |
FR2820150B1 (fr) * | 2001-01-26 | 2003-03-28 | Usinor | Acier isotrope a haute resistance, procede de fabrication de toles et toles obtenues |
US6635127B2 (en) * | 2001-08-02 | 2003-10-21 | Illinois Tool Works Inc. | Steel strapping and method of making |
SE526120C2 (sv) | 2002-03-13 | 2005-07-05 | Avestapolarit Ab | Förfarande för tillverkning av en ultrahöghållfast sträckpressad eller sträckbockad produkt av stål |
FR2845694B1 (fr) * | 2002-10-14 | 2005-12-30 | Usinor | Procede de fabrication de toles d'acier durcissables par cuisson, toles d'acier et pieces ainsi obtenues |
KR20060028909A (ko) * | 2004-09-30 | 2006-04-04 | 주식회사 포스코 | 형상 동결성이 우수한 고강도 냉연강판 및 그 제조방법 |
DE102005058658A1 (de) * | 2005-12-07 | 2007-06-14 | Kermi Gmbh | Verfahren zur Wanddickenreduzierung von Stahlheizkörpern |
US9127329B2 (en) | 2010-08-31 | 2015-09-08 | Tata Steel Ijmuiden B.V. | Method for hot forming a coated metal part and formed part |
UA109963C2 (uk) * | 2011-09-06 | 2015-10-26 | Катана сталь, яка затвердіває внаслідок виділення часток після гарячого формування і/або загартовування в інструменті, яка має високу міцність і пластичність, та спосіб її виробництва | |
JP5618431B2 (ja) | 2013-01-31 | 2014-11-05 | 日新製鋼株式会社 | 冷延鋼板およびその製造方法 |
WO2014145536A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Am/Ns Calvert Llc | New high strength bake hardenable low alloy steel and process for manufacture thereof |
CN103276172B (zh) * | 2013-05-14 | 2015-01-21 | 武汉钢铁(集团)公司 | 基于临界温度的低合金钢节能型轧制方法 |
EP3204530B2 (de) * | 2014-10-09 | 2024-10-09 | ThyssenKrupp Steel Europe AG | Kaltgewalztes und rekristallisierend geglühtes stahlflachprodukt und verfahren zu dessen herstellung |
CA3033685A1 (en) | 2016-09-20 | 2018-03-29 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Method for manufacturing flat steel products and flat steel product |
CN112131528B (zh) * | 2020-09-10 | 2023-08-04 | 东北大学 | 一种钢带异步冷连轧过程张力分配设定方法 |
CN112853212B (zh) * | 2021-01-05 | 2022-06-07 | 广西柳钢华创科技研发有限公司 | 一种低成本工具柜用冷轧高强钢 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5246323A (en) * | 1975-10-10 | 1977-04-13 | Nisshin Steel Co Ltd | Process for producing cold rolled high tensile strength steel plate ha ving excellent flange pressed drawability |
DE3803064C2 (de) * | 1988-01-29 | 1995-04-20 | Preussag Stahl Ag | Kaltgewalztes Blech oder Band und Verfahren zu seiner Herstellung |
WO1994005823A1 (en) * | 1992-08-31 | 1994-03-17 | Nippon Steel Corporation | Cold-rolled sheet and hot-galvanized, cold-rolled sheet, both excellent in bake hardening, cold nonaging and forming properties, and process for producing the same |
DE19547181C1 (de) * | 1995-12-16 | 1996-10-10 | Krupp Ag Hoesch Krupp | Verfahren zur Herstellung eines kaltgewalzten, höherfesten Bandstahles mit guter Umformbarkeit bei isotropen Eigenschaften |
-
1996
- 1996-06-01 DE DE19622164A patent/DE19622164C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-26 WO PCT/EP1997/002169 patent/WO1997046720A1/de not_active Application Discontinuation
- 1997-04-26 JP JP50012198A patent/JP3875725B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-26 ES ES97922915T patent/ES2229352T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-26 PL PL97330318A patent/PL183911B1/pl unknown
- 1997-04-26 AT AT97922915T patent/ATE278040T1/de active
- 1997-04-26 CA CA002251354A patent/CA2251354A1/en not_active Abandoned
- 1997-04-26 US US09/171,837 patent/US6162308A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-26 KR KR1019980709882A patent/KR20000016309A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-04-26 BR BR9709633A patent/BR9709633A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-04-26 DE DE59711972T patent/DE59711972D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-26 EP EP97922915A patent/EP0914480B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE59711972D1 (de) | 2004-11-04 |
US6162308A (en) | 2000-12-19 |
WO1997046720A1 (de) | 1997-12-11 |
DE19622164C1 (de) | 1997-05-07 |
ES2229352T3 (es) | 2005-04-16 |
JP3875725B2 (ja) | 2007-01-31 |
EP0914480B1 (de) | 2004-09-29 |
EP0914480A1 (de) | 1999-05-12 |
BR9709633A (pt) | 1999-08-10 |
CA2251354A1 (en) | 1997-12-11 |
JP2000514499A (ja) | 2000-10-31 |
KR20000016309A (ko) | 2000-03-25 |
PL330318A1 (en) | 1999-05-10 |
ATE278040T1 (de) | 2004-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL183911B1 (pl) | Sposób wytwarzania zimnowalcowanej blachy lub taśmy stalowej o dobrej plastyczności | |
US10190186B2 (en) | Method for manufacturing a high-strength galvanized steel sheet having excellent formability and crashworthiness | |
EP1498506B1 (en) | High tensile strength cold-rolled steel sheet having a high r-value, excellent strain age hardenability and natural aging resistance and method of producing the same | |
US8430975B2 (en) | High strength galvanized steel sheet with excellent formability | |
EP1870483B1 (en) | Hot-rolled steel sheet, method for production thereof and workedd article formed therefrom | |
US20040050461A1 (en) | Cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having strain age hardenability and method of producing the same | |
WO2001064967A1 (fr) | Tole d'acier laminee a froid a haute resistance presentant d'excellentes proprietes de durcissement par vieillissement par l'ecrouissage | |
WO2013084478A1 (ja) | 耐時効性と焼付き硬化性に優れた高強度冷延鋼板の製造方法 | |
US20100000634A1 (en) | Process for producing a steel strip comprising a relatively high strength dual phase steel | |
JP2003064444A (ja) | 深絞り性に優れた高強度鋼板および製造方法 | |
US20210025024A1 (en) | High strength hot rolled or cold rolled and annealed steel and method of producing it | |
CA2076284C (en) | Cold-rolled high-tension steel sheet having superior deep drawability | |
JP2002053931A (ja) | 歪時効硬化特性に優れた冷延鋼板およびその製造方法 | |
JP2002146478A (ja) | 高r値と優れた歪時効硬化特性および常温非時効性を有する高張力冷延鋼板およびその製造方法 | |
JPH02197528A (ja) | 良加工性高強度冷延鋼板の製造方法 | |
JP2002206138A (ja) | 成形性、歪時効硬化特性および耐常温時効性に優れた高張力冷延鋼板およびその製造方法 | |
JP4715637B2 (ja) | 成形性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
WO2013084477A1 (ja) | 耐時効性と焼付き硬化性に優れた高強度冷延鋼板 | |
US10538824B2 (en) | Steel sheet and method for producing same | |
JP2001335889A (ja) | 歪時効硬化特性、耐衝撃特性および加工性に優れた高張力冷延鋼板およびその製造方法 | |
JPH05239554A (ja) | 焼付硬化性を有する超深絞り用冷延鋼板の製造方法 | |
JPH0441620A (ja) | 高強度溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法 | |
JP2002146477A (ja) | 成形性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
JP4258369B2 (ja) | プレス後の表面品質に優れた焼付硬化性高強度薄鋼板およびその製造方法 | |
JP2024538779A (ja) | ハイブリッド高強度低合金の冷間圧延および焼鈍された鋼帯ならびにその製造方法 |