SE451599B - Sett att framstella stalplatar med hog hallfasthet vid vilket stortkylningen direkt efter varmvalsningen regleras - Google Patents

Description

451 599 den höga störtkylningshastigheten är erforderlig för att de mekaniska egen- skaperna och svetsbarheten skall kunna förbättras.

Störtkylningshastigheten ökar, när tillförd mängd kylvatten (mängd vattenström per tidsenhet och ytenhet) ökar. Den totala mängden vatten, som finns tillgänglig för störtkylningen i processen, är å andra sidan begränsad.

Störtkylningszonens längd måste följaktligen begränsas, så att hög vattentäthet erhålls och sålunda hög störtkylningshastighet. När störtkylningszonens längd blir kortare än längden hos plåten, som skall behandlas, då måste det kontinuerliga sättet anlitas.

Olikformigheten i tjockleksriktningen förorsakas av skillnaden i kylnings- hastigheten mellan plåtens yta och dess kärndel. Skillnaden ökar när plåtens tjocklek och/eller vattentätheten ökar. Skillnaden i kylningshastighet leder till variationer i stålets resulterande mikrostruktur och därigenom de meka- niska egenskapernas inhomogenitet.

Ett dylikt problem är redan känt och en del idéer för att lösa detsamma har föreslagits.

Den japanska utläggningsskriften nr 101613/1977 t ex, avser ett sätt att minska skillnaden i kylhastighet mellan området nära ytan och kärndelen. Enligt denna metod får stålplåten passera genom en zon ned kraftig kylning och alter- W* nerande genom en zon med svag kylning. Denna metod kan dock endast användas vid kontinuerlig störtkylning och sålunda kan inhomogeniteten i den longitudinella riktningen inte undvikas.

Problemet blir avsevärt, när tjockleken överstiger 25 mm och draghållfast- heten överstiger 80 kg/mmz.

Ett sådant högvärdigt stål uppnår den optimala hållfastheten och segheten när det har en blandad struktur av martensit och lägre bainit. När antingen legeringsinnehållet eller kylningshastigheten är för hög, blir mikrostrukturen efter störtkylning enkel martensitfas och segheten minskar. När endera av de båda är för låg, kommer stålet att innehålla övre bainit och såväl seghet som hållfasthet minskar.

Det finns med andra ord en optimal störtkylningshastighet för varje kemisk sammansättning hos en stålsort. Där sålunda en stor störtkylningshastighets- distribution i plåtens tjockleksriktning förekommer, blir det omöjligt att er- hålla en optimal mikrostruktur och sålunda de bästa mekaniska egenskaperna genom hela tjockleken. 451 599 Sammanfattning av uppfinningen Syftet med föreliggande uppfinning är därför att utveckla ett sätt att framställa en stålplåt med hög hållfasthet, som har likformiga mekaniska egen- skaper i såväl den longitudinella riktningen som i tjockleksriktningen, genom en process med direkt störtkylning.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att utveckla ett sätt att framställa en stålplåt med en tjocklek av över 25 mn och en draghållfasthet av över 80 kg/mmz med utmärkt svetsbarhet och dessutom utmärkt seghet.

Föreliggande uppfinning avser sålunda ett sätt att framställa en stålplåt med hög hållfasthet, vilket sätt omfattar stegen att upphetta stål bestående i huvudsak av 0,04-0,16 vikt-% kol, 0,02-0,50 vikt~% kisel, 0,4-1,2 vikt-% mangan, 0,2-5,0 vikt-% nickel, 0,2-1,5 vikt-% krom, 0,2-1,0 vikt-% molybden, 0,01-0,10 vikt-% syralöslig aluminium, 0,03-0,15 vikt-% av en eller flera av metallerna vanadin, titan och niob, 0,015 vikt-% eller mindre fosfor, 0,006 vikt-% eller mindre svavel och resten järn och ingående föreningar till en temperatur över en temperatur, vid vilken karbo-nitrider av vanadin och niob och karbider av titan får ett tillstånd av fullständig fast lösning, att stålet valsas med en total reduktion av 40% eller mer under 95000, att den valsade stålplåten störtkyls genom samtidig kylning omedelbart efter valsningens avslut- 0109 frå" 9" temperatur över (A3-50)°C och att stålplåten seghârdas vid en temperatur under Acl-temperaturen, varvid tillförd mängd (W) kylvatten för störtkylningen bestäms av följande villkor (I) eller (II) beroende på plåttjock- leken (t) (uttryck i mm): (I) för plåt över 40 mm tjock w = 0,7 - 1,5 m3/min.m2 (II) för plåt över 25 mm och under 40 mm tjock Kort beskrivning av ritningarna På bifogade ritningar är: fig. 1 en grafisk kurva, som visar förhållandet mellan läget i tjockleks- riktningen och kylningshastigheten, fig. 2 en grafisk kurva, som visar förhållandet mellan uppehållstiden efter bearbetningen före störtkylningen och den hårdhet som erhålls genom stört- kylningen, och fig. 3 en grafisk kurva, som visar förhållandet mellan plåttjockleken och den tillförda mängden kylvatten, varvid skillnaden i hållfasthet (ATS) och seghet (AvTs) används som parametrar. 451 599 Beskrivning av den föredragna utföringsformen En anordning med kraftig störtkylning har problem med att erhålla lik- formig kylningshastighet och följaktligen problem med att erhålla likformig kvalitet i tjockleksriktningen.

Den övre kurvan i fig. 1 visar tjockleksriktningsfördelningen hos kyl- ningshastigheten för en 50 mn tjock plåt, som har kylts medelst en anordning med valsning och störtkylning (tillförd mängd kylvatten 5,0 m3/min.m2), en typisk anordning med kraftig störtkylning, som används för närvarande. Kurvan visar, att kylningshastigheten i ytdelen är ca tre gånger så stor som den i kärndelen.

Den nedre kurvan visar kylningshastighetsfördelningen, där störtkylning med laminärt flöde och med en tillförd mängd kylvatten av 1,0 m3/min.m2 används på plåt med samma tjocklek. I detta fall är skillnaden mellan kylnings- hastigheten i ytan och i kärndelen liten.

Det framgår av denna figur, att kontrollerad kylning är nödvändig för grov plåt för att erhålla en likformig kylningshastighet i tjockleksriktningen.

Emellertid minskar också själva kylningshastigheten när den tillförda vatten- mängden minskar. Den tillförda vattenmängdens optimala intervall, där likformig- heten upprätthålls utan att svetsbarheten försämras, måste sålunda fastställas.

Fig. 3 sammanfattar hur de mekaniska egenskaperna påverkas av den tillförda vattenmängden och plåttjockleken för högvärdigt stål med en draghållfasthet av över eo kg/mmï.

Fig. 3 visar hur skillnaden i hållfasthet och/eller seghet mellan yta och kärndelar förändras, när plåttjockleken och den tillförda mängden kylvatten för- ändras. När den tillförda mängden kylvatten överskrider 1,5 m3/min.m2 för plåt mer än 40 mm tjock, blir skillnaden i hållfasthet mellan yt- och kärndelar- na mer än 5 kg/mm? och/eller skillnaden i övergångstemperaturen för synliga sprickor mer än 20°C. I plåtar, vars tjocklek är mindre än 25 mm, upprätthålls likformighet i tjockleksriktningen oavsett vad den tillförda vattenmängden är.

För plåt, vars tjocklek är 25-40 mm måste den tillförda vattenmängden uppfylla följande villkor: o När den tillförda vattenmängden a andra sidan minskar till under 0,7 m3/min.m2, blir störtkylningshastigheten så liten, att en ökning i legeringsinnehållet blir nödvändig och att svetsbarheten sålunda försämras. I annat fall kan inte höghållfasthetsnivån upprätthållas. Den tillförda vatten- mängden bör sålunda vara högre än 0,7 m3/min.m2.

Den optimala tillförda vattenmängd, som vi kunnat bestämma i vår undersök- ning, är mindre än en tredjedel av den hos anordningen med konventionell .SRQE 451 599 valsning och störtkylning. Detta innebär, att kylningszonens längd kan mer än tredubblas jämfört med en konventionell anordning, förutsatt att samma mängd kylvatten kan tillföras. En så lång kylzon är lämplig för ett system med statisk kylning, som är fördelaktigt för erhållande av likformiga mekaniska egenskaper i den longitudinella riktningen.

Fig. 2 visar förhållandet mellan den genom avkylning erhållna hårdheten och uppehållstiden efter värmebearbetningen vid deformeringstemperaturen före störtkylningen. Det framgår av figuren, att hårdheten minskar, när tidsperioden ökar. Hårdhetsminskningen torde bero på återfående av och/eller omkristallisa- tionen hos austenit. När den kontinuerliga störtkylningsmetoden används i ett system med direkt störtkylning, torde en extra minskning i härdbarhet inträffa till följd av temperaturfallet under uppehållstiden. Detta kommer att resultera i inhomogenitet i de mekaniska egenskaperna i den longitudinella riktningen.

Den slutsats man kan dra av dessa figurer är att systemet med statisk kyl- ning och kontrollerad kylning är nödvändigt för ett system med direkt störtkyl- ning i processen avsett för grov plåt med en hållfasthetsnivå av mer än 80 kg/mmz för att likformighet i den longitudinella riktningen och i tjock- leksriktningen skall kunna erhållas.

Men minskningen i kylningshastigheten genom kontrollerad kylning måste på kompenseras genom en effektiv användning av Nb, V och Ti, vilket endast är möjligt i systemet med direkt störtkylning.

Vad beträffar inverkan av V, Nb eller Ti på härdbarheten hos stål, så har två motsägande resultat hittills rapporterats, ett med förbättring och det andra med försämring.

Men vår undersökning visade, att dessa element kommer att förbättra härd- barheten, så snart de förekommer i austeniten som fast lösning. Å andra sidan kommer, om dessa element förblir olösta i austeniten som karbider eller karbo- nitrider, härdbarheten att försämras.

I fallet med återupphettning och störtkylning, måste återupphettningstem- peraturen vara lägre än kornförstoringstemperaturen. En temperatur av ca 900°C används sålunda i allmänhet, som är lägre än upplösningstemperaturen för dessa karbider och karbo-nitrider. Karbidernas och karbo-nitridernas upplösningstempe- .......-L_-_..... ratur kan beräknas genom att använda de löslighetsprodukter, som finns i litte- raturen.

Kornstorleken hos stål, som störtkylts direkt, förädlas genom successiv deformering och omkristallisation under valsningsprocessen. Ämnet kan sålunda återupphettas till över kornförstoringstemperaturen, som är högre än dessa fäll- ningars upplösningstemperatur, och ändock erhålla förädlad kornstorlek. 451 599 Dessa element är inte enbart fördelaktiga för härdbarheten utan också för hållfasthetsökningen efter seghärdningen. De stålsorter, som innehåller dessa element, uppvisar stark motståndskraft mot uppmjukning på grund av fällningar av fina karbider och/eller karbonitrider av dessa element under seghärdningspro- cessen. Genom att effektivt utnyttja dessa element genom processen med direkt störtkylning kan en hög draghållfasthet bibehållas utan att höja stålets kol- ekvivalent.

Av detta skäl är legeringshalten av Nb, V och Ti och ämnesupphettnings- temperaturen betydelsefulla vid föreliggande uppfinning. Den totala mängden Nb, V och Ti bör vara åtminstone 0,03%, men när summan överskrider 0,15%, minskar svetssegheten. Den totala mängden av dessa element bör sålunda inte överskrida 0,152.

Optimeringen av varje steg i processen med direkt störtkylning är också viktig i föreliggande uppfinning. Ämnesupphettningstemperaturen måste vara högre än upplösningstemperaturen hos karbiderna och/eller karbo-nitriderna av Nb, V och Ti, såsom nämndes ovan.

Den höga härdbarheten, som erhålls genom processen med direkt störtkylning tycks ha ett samband med deformeringen av austenit, påminnande om den s k aus~ forming~processen. Som framgår av fig. 2 är det att föredraga att störtkyla före omkristallisationens fullbordan, med andra ord innan deformeringseffekten för- äë svinner.

Av denna anledning rekommenderas den förhållandevis låga valsningstempera- turen, vid vilken omkristallisationen blir långsam, före störtkylningen.

Mer speciellt måste valsspårprogrammet med en total reduktion av över 40% genomföras under 950°C, om de bästa resultaten skall kunna uppnås.

Störtkylningsstarttemperaturen måste vara så hög, att härdbarhet inte för- hindras. Temperaturen måste vara högre än (A3-50)°C för stålsorter enligt föreliggande uppfinning.

Den slutliga valsningstemperaturen måste väljas så, att störtkylnings- starttemperaturen kan hållas högre än (A3-50)°C. Tiden mellan den sista valsningspassagen och störtkylningens igångsättning skall företrädesvis vara så .h-Lkuu... .. kort som möjligt med hänsyn till härdbarheten, vilket nämndes i samband med fig. 2. ' Den kemiska sammansättningen hos stålet enligt föreliggande uppfinning kännetecknas av den fördelaktiga användningen av Nb, V och Ti, vilket har nämnts ovan. Legeringshalten av de andra legeringselementen är begränsad av följande anledning. 7 451 599 C är det mest grundläggande elementet för att erhålla hållfasthet. För att upprätthålla hållfasthetsnivån över 80 kg/mmz krävs åtminstone 0,04% C. Men svetsbarheten kommer att minska och benägenheten för spänningssprickor att bli för hög, när mängden överstiger 0,16%. Czs intervall är sålunda begränsat till 0,04 - 0,16%.

Si kan inte undvaras vid stålframställning och åtminstone 0,02% Si måste finnas i stål. Men när Si-halten överskrider 0,5%, minskar svetssegheten på grund av att beståndsdelen martensit-austenit ökar vid svetsningens värmepåver- kade zon. Halten Si är sålunda begränsad till 0,02 - 0,5%. Åtminstone 0,40% Mn krävs så att härdbarhet uppnås, men när halten över- skrider 1,20%, försämras inte endast svetsbarheten utan känsligheten för seg- härdningsskörhet ökar också. Mn-intervallet begränsas sålunda till 0,4 - 1,20%.

P och S är skadliga föroreningar för segheten och därför måste halten av dessa element begränsas till under 0,015% resp. 0,006%.

Cr bidrar till att härdbarheten förbättras och sålunda krävs åtminstone 0,2% Cr för hållfastsnivån hos stålsorterna enligt föreliggande uppfinning. Men om mängden därav överstiger 1,5%, så ökar inte endast Ceq utan också känslig- heten för SR-sprickor. Intervallet är sålunda begränsat till 0,2 - 1,5%.

Mo är ett mycket effektivt element för en höjning av hållfastheten hos störtkylt och seghärdat stål, eftersom det förbättrar inte endast härdbarheten utan också motståndskraften mot uppmjukning genom seghärdning. Åtminstone 0,2% Mo är sålunda nödvändigt för att uppnå den krävda hållfasthetsnivån enligt liåš uppfinningen. Men Mo är ett dyrbart legeringselement. Det är sålunda fördelak- tigt att upprätthålla Mo-halten inom intervallet 0,2 - 1,0%.

Al är ett nödvändigt deoxideringsmedel. Åtminstone 0,01% syralöslig aluminium krävs för att undvika föroreningar av oxidinneslutningar, men när mängden därav överstiger 0,10%, minskar plåtens seghet. Av den anledningen måste sol.Al ligga inom intervallet 0,01 - 0,1%.

Ni är ett mycket effektivt element för seghetsförbättring. Det är också användbart för att öka härdbarheten med en minimal Ceq-ökning. Den är emellertid en mycket dyrbar metall. Intervallet begränsas därför till 0,2 - 5,0%.

Cu och/eller B kan tillsättas om det krävs. Cu bidrar till hållfasthets- ökning genom förbättring av härdbarheten och utskiljningshärdningen. Men när . _ ...~....;u-........ . mängden överstiger O,5%, ökar den känsligheten för SR-sprickbildning och även ytdefekter hos de valsade plåtarna. Cu-halten måste sålunda vara mindre än O,5%. 451 599 8 Mikro-legering med B är effektiv för att förbättra stålets härdbarhet utan att öka Ceq, men en tillsats av över 0,002% leder inte till några extra fördelar och därför begränsas mängden till under 0,002Z.

Formkontrollen av sulfidinneslutningen medelst REM (sällsynt jordarts- metall) eller Ca är också effektiv för att förbättra segheten på samma sätt som hos kända stålsorter.

Minskning av kväve och syre är också att föredra för att förbättra segheten.

Stålsorter, som framställdes enligt föreliggande uppfinning, hade de 1 följande Tabell I visade kemiska sammansättningarna. 451 599 wäw mmo.ø nmm.o «oo~o 1 w #v.o wß.o fm.o mm.f 1 roo.o woo.o mm.o v~.o mo.o w M mmw @«m.o wwo.ø «oo.o 11 1 1 w#.o mm.o @m.o #n.o noø.o 100.0 ßw.o @m.o «f.o ß W øßw ww<.o vwo.o 1 N«o.o mwo.o æ«o.o w#-ø om.o æ@.v 1 :oo.o :oo.o mw.o mo.Q @o.o w .w wvm «»m.o ßwo.o 1 f«o.o mNo.ø «@o.o «m.o a:.o mo.~ 1 :oo.o :oø.o :w.o mo.o «v.o m Hm www m~:.ø mwo.o foo.o 1 1 fi@o.a.ß:.ø o#.o oo.f :m.o moo.o :o@.o ow.o wm.o wo.o a W www omm.o æfiø.o 1.1 1 1 1 ao«.o.«m.o om.o wo.m 1. «oo.o Noo.o @ß.o w~.o o«.o m M áàw oNm.o m«ø.o 1 1 1 oof.o m#.o om.o ooflm. 1 «oo.o noo.o mw.o w~.o @o.ø N W ååw mm#.o omø.o «oo.o 1 1 ßo«.o.w#.o @#.o @ø.« 1 ~oo.o moo.o ow.o -.o æo.o « m.

. . L: mw vmo @ 0: nu flz nu w m us fiw U >°L@æ»m .www mo; ucmcuuwmcmesmm Jmweoz :mamh 451 599 10 Ämnesupphettningstemperaturen, reduktionsprocenttaïet vid en temperatur av under 95000, kylningsstarttemperaturen, den tíïïförda mängden kyïvatten, värmebehandlíngen efter vaïsning och p1åttjock1eken visas i föïjande Tabe11 II. 451 599 TI :| om _. - oë omæ om. - om? lå o - __ - a _ - __ - 3 å Éwmo . a. o. :Ész om - .__ - .od omo om nmo? imo o .tå ._32 om - __. - oé omm om oo? 3 o :S201 om - _. - o... omw om omfm Ioma -...-m.i .tå ._33 om - _. - - o? omm om om? om m :8É9_ .oo m.. - _. - om omo om I mm? å-- .q .äâ .zzfi oo - _. - oé . omm om om? fo .__ 28,201 mm I --. ._ - o... omm oo oo? om m - ._ - mm. . - ._ - o? omo om. -i 8.? pm m ia.. ._32 om . - __ - oo omæ oo oo? mm m :Säng om - - __ - :é ooo ofl._.. o..m? -..MN m Ja? ._22 om ._ - __ - oë omæ om -. I- om..? om w - ._ - om ....,.._°,.._=_...m.w,:..@... om omo om- -- --- -ooww .... 1.- ålwiuviw 2829. om offïtoom _. | .. .. 1 n? r .txï ._33 om l..-w..o.._..,._.u.ow.._om.m -.o.......?.-.._--_. -:...-..om.o.-í zlloof--. om? E. f mñflwfil amíš Lmïm Aflëåkfloïneæv Aoøv "Wfiownwåw U-Oumm Laïwßueoo oïoo .www -xuoÛufio . _vcm.__uowê._w> wmømêucmuomoiâwmfi/oflm amwcmcïßx .fiwofiæxawwmov 1 .cuomâoamocew >o.5_ __ Iwnmh 451 599 12 De mekaniska egenskaperna, dvs. dragprovsvärden och värden från charpy- slagprov för stålplåtarna hos diverse prov, mätta vid en tjocklek av t/2 och t/4 (t är plåttjockleken), visas i följande Tabell III. ä, .x .u 13 ,@_ -Mmh. . _* N»,ap|1:;==f=, . .hv ..,. . mv ..w4,,f .1»»h. y .-, . - __ - mßm om .. .....m.q.._»o..-....f...wm.-.mwomf Qom oo | mám må. .Nä å w - __| méw mm s mïww wáß mås .æšw mm n Ymm män wów Åä ß .Bšax .Nšm .m | Éå ...oo .o...w~...: íoém oo 1 ...flwwm Nå. ~.~..wo..-.a--no-;|1ml - ä; ._22 hä. www. fim..- mao- Éom min. 3 o __8:av_......m.~._. H.mo..wfl....mšo.. Qom. 99.. .mmfš å “I ä? ._22 mä.. oo | .wow 9.9... o..mo_w..zo..mw1-oWÜ å m ._8261 oáf mo v To.. móov .ïwm .mom mo. 1 å m! man.. ...år wow mo 1 9% Noor mio oëm mo | 3 o ånflwv. Nä.. R | .§N._\~,--.m$w.,. .o...Ww.-.-.--...m...o_.._ .wëïr om ß - ._ 1 Tmm mo | mëm .ïwov æóo Ûmm wo .. n» m vas. .zzâ ßšm oo 1 oáw. wo? ošo.. »Am wo? .K m ëzëe. .ÅJM .mo 1... NAN. mäo Ûmo mnww. mm-.. å .mi ma? ._32 *www ow.............m...mo.o Tom... ...ouww .No | ._ -. ...ows .. w..- .- :,ws. w.mw. mm |....o.m~. «.ßo« m.~o« f.o,w~..mo:r-. .of -fi|= :S251 ñä on .. .-..fm....wm- .~....w..w. imo .oflww oorf -.fi..1.-l«| .tš .zzoo wém oo .. fiwm.. .Twoo .ïoow íwnww.. 2%..- off- _. j? o. a ä? Eåwx äåwx so» o. æ ...ëbï Éšx :_ :_ moomwïuzämmßäïm lmwnofluw w m. amwzw. mm? mmßw» m? om m H ...fa .wow z rWLW>W>OL ...Ü WULWPmU-ÜS Um Npm UULW>m>OL NLU #\P _ N\v >o._o _ __~n~» 451 599 14 Som framgår av Tabell III, har plåtprovet nr la, dvs. en stålplåt enligt föreliggande uppfinning, en draghållfasthet av ca 100 kg/mm2, t o m när Ceq är 0,408, vilket är mindre än Ceq-värdet för kända stålsorter med hög hâllfast- het, 80 kg/mmz, samt ett utmärkt vTs-värde av mindre än -6008. Plåten lb har samma stålkomposition som plåten la men erhölls genom återupphettning till en temperatur av 900°C, följt av störtkylning i en valsnings- och störtkylnings- anläggning (den tillförda mängden kylvatten täthet var 5,0 m3/min.m2).

Sträckhållfastheten (YS) hos provet lb är lägre än provets Ia med 8 kg/mmz och vTs-värdet vid t/4-delen är lägre än provets la med mer än 30°C. Provet Ic framställdes av samma smälta, under samma valsningsförhållanden, och kylningen genomfördes ned samma valsnings- och störtkylningsanläggning och med samma tillförda mängd kylvatten. Prov lc har huvudsaklingen samma mekaniska hållfast- het som prov la och vTs-värdet vid t/2-delen är detsama som för la, men vid t/4-delen är vTs-värdet mycket sämre än det för provet la, därför att vid t/4-delen blir kylningshastigheten för hög, så att stålet hade helt omvandlats till martensit-struktur.

Prov 2a framställles enligt sättet enligt föreliggande uppfinning, medan prov 2b erhölls med en reduktion av 10% under 950°C. I prov 2b kan, eftersom reduktionen under 95000 är alltför liten, tillräckliga arbets- och värmebe- handlingseffekter inte uppnås, varför dess hållfasthet och seghet är mindre än provets 2a.

Proven 3a och 3b är stålplåtar, som har framställts med sättet enligt föreliggande uppfinning och har tjocklekar av 50 mm resp. 75 nm och uppvisade utmärkta värden på mekanisk hållfasthet och seghet. Prov 3c framställdes av samma smälta som proven 3a och 3b och kylningen igångsattes från en temperatur av 75000, dvs. under Ar3-punkten, och dess mekaniska hållfasthet är lägre med ca 8 kg/mmz än provets 3b med sama tjocklek, medan vTs-värdet är lägre med mer än 30°C. Detta förorsakades sannolikt av att härdbarheten inte var tillräcklig.

Prov 4b erhölls genom att använda samma tillförda mängd kylvatten som vid det konventionella sättet. Den kemiska sammansättningen, valsningsför- hållandena, etc. är desamma som vid prov 4a. Även om prov 4b har en något större mekanisk styrka än prov 4a, så är skillnaden i vls vid t/2- och t/4-delarna stor. vTs-värdet vid t/4-delen är sålunda mindre än provets 4a med ca 60°C.

Prov 5b framställdes vid en ämnesupphettningstemperatur av 95006, vid vilken temperatur karbiderna och/eller karbo-nitriderna av V, Nb och Ti inte är tillräckligt lösta i austeniten. Av den anledningen är, när en jämförelse görs med provet Sa, som upphettades till ovanför lösningstemperaturen för karbiderna och karbo-nitriderna, den mekaniska hållfastheten och segheten mycket underlägs- na i jämförelse med provet 5a.

H 451 599 Stålprov nr 6 har en låg kolhalt, 0,06%, och ett Ceq-värde av 0,468, som är lägre än värdena hos 50 nm tjock plåt av känt slag med en draghållfasthet av 80 kg/mmz. Emellertid har det enligt uppfinningen framställda provet 6a till- räcklig hållfasthet och seghet, som krävs hos den stålplåt som har en draghåll- fasthet av 80 kg/mmz. Prov 6b framställdes med en tillförd mängd kylvatten av 0,6 m3/min.m2. På grund av den allför låga kylningshastigheten är hållfast- heten hos detta prov lägre än hos kända stâlplåtar med en draghållfasthet av 0 80 kg/mmz och dess seghet är mycket lägre än provets 6a.

Prov 7a är ett kontrollprov, som inte innehåller Mb, V och Ti. Även om Ceq-värdet är högt, dvs 0,519, kan det inte ge en draghållfasthet av över so kg/mmå Eftersom provet Ba har en låg kolhalt av 0,03% är Ceq-värdet högt, dvs 0,533, men det har inte en hållfasthet av 80 kg/mmz. Mikrostrukturen efter störtkylning och segheten är inte heller tillfredsställande.

För samtliga prov genomfördes seghärdning vid en temperatur av mellan 60008 och 630°C och tiden mellan den sista valsningspassagen och störtkyl- ningens igångsättning var 15-30 sekunder.

Vid sättet enligt föreliggande uppfinning är det möjligt att erhålla lik- formiga mekaniska egenskaper i såväl den longitudinella riktningen som i tjock- leksriktningen hos stålplåten, även när tjockleken är större än 40 mm.,Stål- plåtar med en hög mekanisk hållfasthet kan också framställas, som har en låg kolekvivalent (Ceq). '-1

Claims (2)

451 599 16 Patentkrav

1. Sätt att framställa en stålplåt med hög hållfasthet, vilket sätt kännetecknas av att det innefattar stegen att upphetta stål, som huvudsakligen består av 0,04-0,16 vikt-Z kol, 0,02-0,50 vikt-Z kisel, 0,4-1,2 vikt-Z mangan, 0,2-5,0 vikt-Z nickel, 0,2-1,5 vikt-Z krom, 0,2-1,0 vikt-Z molybden, 0,01-0,10 vikt-Z syralöslig aluminium, 0,03-0,l5 vikt-Z av en eller flera av metallerna vanadin, titan och niob, 0,015 vikt-Z eller mindre av fosfor, 0,006 vikt-Z eller mindre av svavel och resten järn och ingående föroreningar, till en temperatur över en temperatur, vid vilken karbo-nitrider av vanadin och niob och karbider av titan uppnår tillståndet fullständig fast lösning; valsa stålet med en total reduktion av 40% eller mer under 950°C; störtkyla den valsade stålplåten genom samtidig kylning omedelbart efter valsningens avslutning från en temperatur över (A3-50)°C; och seghärda stålplåten vid en temperatur lägre än Ac1-tempe- raturen; varvid tillförd mängd (W) kylvatten, uttryckt i kylvattenvolym per tidsenhet och areaenhet för plåten, för störtkylningen bestäms av följande villkor (I) eller (II) beroende på plåttjockleken (t) (uttryckt i mm): (I) för plåt över 40 mm tjock ge: w = o,7 :in 1,5 m3/mimm2 (II) för plåt över 25 och under 40 mm tjock w = 0,7 :in _>_____1_8 5 '30 1* m3/m1n.m2

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att stålet också inne- håller 0,002 vikt-Z eller mindre av bor och/eller 0,5 vikt-Z eller mindre av koppar. e» a”.