SE457801B - Hoeghaallfast kallvalsat staal avsett foer djupdragning - Google Patents

Description

457 801 10 15 20 25 50 55 I struktur av ferrit och martensit. utvecklad, höghållfast, kallvalsad tidigt tillfredsställa behovet av både lågt sträckförhål- lande och högt E-värde. I samtliga fall uppfylls inte det ena eller andra av dessa krav. Såsom exempel kan nämnas de typer av höghållfast, kallvalsad stålplåt, som beskrivs i japanska patentskriften 51090/l9?5 och japans- ka offentliggjorda patentansökan 24952/1980. Den förra avser höghållfast, kallvalsad plåt med hög sträckgräns, som gör den olämplig att använda vid tillämpningar, där pressformning erfordras. Den senare avser verkligen ett höghållfast stål, vilket dock i hög grad är känsligt för sekundär bearbetningssprickbildning.

Ingen på senare tid stålplât kan dock sam- Ett av ändamålen med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en höghàllfast, kallvalsad stålplât, som har både sträckförhållande (0,6 eller mindre) och högt Lankford-värde E (1,6 eller högre) och som även är över- lägset då det gäller sekundär bearbetbarhet.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en höghållfast, kallvalsad stälplát, som har det höga E-värdet nos ett tizanstabiliserat stål med extremt låg kolhalt, förlänas hög hâllfasthet genom till- sats av fosfor och vars sekundära bearbetbarhet förbätt- ras genom tillsats av bor.

Fastän fosfor är den billigaste komponenten att använda för att öka hållfastheten hos stål, har den en kritisk nackdel genom att den tenderar att förorsaka sprödhetsbristning i stålplåt, som utsätts för kraftig belastning efter djupdragning. Detta.innebär, att den förorsakar sekundär bearbetningsbristning. Särskilt då kolhalten i stålet är mycket låg, uppträder denna sekun- dära bearbetningsbristning mycket lätt även vid mycket ringa belastning. Det har därför hittills ansetts prak- tiskt taget omöjligt att framställa nögnållfast ståipiåt på kommersiell basis genom tillsats av fosfor till stål med mycket låg kolhalt.

Uppfinnarna har lett omfattande studier och expe- 95 10 15 20 25 30 55 5 s 457 201 N l _riment för att förbättra den sekundära bearbetbarheten hos stål med extremt låg kolhalt och innehållande Ti ge- nom tillsats av fosfor. Genom sitt arbete fann de att den sekundära bearbetbarheten påtagligt kan förbättras genom tillsats av boron. ' Den höghàllfasta, kallvalsade stàlplåten med lågt sträckförhâllande och utmärkta djupdragningsegenskaper enligt föreliggande uppfinning innehåller (i viktpro- cent) ß C: ej över 0,020 % Si: ej över 0,8 % Mn: ej över 1,5 % P: 0,05 - 0,14 % Löst Al: ej över 0,20 % N: ej över 0,008 % Ti/(C + N): 4 - 20 B: ej över 0,0080 % Ko och Cr, endera eller båda: ej över 1,0 % Uppfinningen skall beskrivas närmare nedan.

Kolhalten över 0,020 % ökar TiC-bildningen, vil- ket försämrar djupdragningsegenskaperna och höjer rekris- tallisationstemperaturefi, varigenom det blir nödvändigt_ att använda högre anlöpningstemperaturer. Den övre grän- sen för kolhalten har därför vid den föreliggande uppfin- ningen satts vid 0,020 %, varvid kolhalten företrädesvis inte är högre än 0,016 æ.

Kisel är verksamt för att förbättra stålets håll- fasthet, men kiselhalt högre än 0,8 % försämrar målnings- barheten hos den färdiga stålplàten och bör därför undvi- kas. En kiselhalt av maximalt 0,6 % är att föredraga.

Mangan är också effektivt för att förbättra håll- fastheten, men vid tillsats av en mängd av mer än 1,5 % försämrar det djupdragningsegenskaperna och hindrar va- kuumavgasningsbehandlingen av stålet eftersom det sänker detsmälta stålets temperatur genom endotermisk reaktion.

Företrädesvis är manganhalten ej över 1,0 %.

Fosfor är viktig för att öka hàllfastheten hos 457 801 10 15 20 25 50 55 stålet enligt föreliggande uppfinning. Emellertid kommer mindre än 0,0§ % fosfor inte att ge den önskade förbätt- ringen av hållfastheten, medan å andra sidan mer än 0,14 % fosfor kommer att förorsaka bilda nde av TiP i väsentlig mängd genom reaktion mellan fosforn och titanet i stålet, varigenom djupdragningsegenskaperna försämras. heten hos det färdiga stålet kommer också att fö Enligt föreliggande uppfinning bör fosforhalten desvis ligga inom området 0,04 - 0,1 %.

Aluminium är nödvändigt för att undvika ytdefekter hos stålplåten till följd av Ti02-bildning. Ett alltför högt a1uminiuminnehåll.ger emellertid problem med ytde- fekter på grund av Al205. Innehållet av löst Al begrän- sas därför till maximalt 0,20 %. Åluminiuminnehållet bör företrädesvis vara 0,10 % eller mindre.

Kvävehalten bör vara 0,008 % eller mindre. försämras djupdragningsegenskaperna.

Titan reagerar lätt med kol, kväve, syre och sva- vel. Ifall kolhalten begränsas enligt ovan, Svetsbar- rsämras. företrä- Annars syre avlägs- nas medelst aluminium och kväve- och svavelhalterna är såsom vanligen förekommer i stål framställt med moderna metoder (N< 0,008 få, S < 0,050 íá), är det emellertid un- der sådana förhållanden nödvändigt att tillsätta titan i en mängd av minst fyra gênger det totala innehållet av kol och kväve för att bibehålla önskade djupdragnings- egenskaper.

En titanhalt, som överstiger 20 gånger den totala halten av kol och kväve ger emellertid inga särskilda fördelar, utan ökar endast produktionskostnaden. trädesvis är rñgà-KT inom området 6 - 15.

Boron är det viktigaste elementet i den förelig- gande uppfinningen och väsentligt för att förbättra den sekundära bearbetbarheten. Emellertid kommer en alltför hög halt av boron att förorsaka sprickbildning i ståläm- net och den övre gränsen för boron har satts vid 0,0080 %.

För att uppnå en ytterligare förbättring av håll- fastheten under bibehållande av de andra önskade effek- Före- 10 15 20 25 50 55 5 ~ 457 801 terna av den föreliggande uppfinningen kan molybden och/ eller krom tillsättas i en mängd ej överstigande 1,0 %.

Den övre gränsen för dessa komponenter sätts vid 1,0 % för att undvika den försämring av djupdragningsegenska- perna, som förorsakas av alltför stor tillsats av dessa komponenter.

Den ovan angivna stàlsammansättningen kan beredas i en konverter eller en elektrisk ugn och utsättas för en vakuumavgasningsbehandling och därefter satsvis utförd eller kontinuerlig gjutning för att åstadkomma stàlämnen.

Företrädesvis utföres tillsatsen av titan efter desoxidation med aluminium vid vakuumävgasningsbehand- lingen. Stålämnet kyls och varmvalsas eller också kan det heta stålämnet varmvalsas direkt utan kylning.

För betning av stålämnet är en betningstemperatur av minst 11oo° c ett rörearaga för att upprätthålla den önskade sluttemperaturen, som företrädesvis hålls vid Arš-punkten eller högre för att förbättra djupdragnings- egenskaperna. Lindningstemperaturen hålls vid 7000 C eller lägre, företrädesvis 6500 C eller lägre. D Ifall líndningstemperaturen överstiger ?0O° C, bildas en stor mängd Ti? genom den s.k. självanlöpnings- effekten hos den upplindade plåten och djupdragningsegen- skaperna försämras. En alltför hög lindningstemperatur bör därför undvikas.

Den varmvalsade och upplindade plåten syraetsas därefter och kallvalsas. För att såvitt möjligt bibehål- la de önskade djupdragningsegenskaperna och främja rekris- tallisation vid lägre temperatur och för en kortare tid är företrädesvis reduktionen vid kallvalsningen 70 % el- ler högre. Efter kallvalsningen anlöps det kallvalsade bandet vid temperaturer, ej överstigande Ar;-gränsen.

För anlöpningen kan antingen satsmetcden eller den konti- nuerliga metoden användas, men med hänsyn till förbätt- ringen av den sekundära bearbetbarheten är kontinuerlig anlöpning att föredraga.

Efter anlöpningen utsätts bandet vid behov för en 457 801 10 15 20 25 50 55 glättningsvalsning för att åstadkomm ten.

Den föreliggande uppfinningen kan tillämpas inte bara på höghållfast, kallvalsad stàlplât utan även för framställning av grundmaterial för höghållfast, ytbehand- lad stàlplât med lågt sträckförhållande och utmärkta djupdragningsegenskaper, som skall beläggas med zink, tenn, aluminium, krom, tenn-bly-legering etc.

Nedan beskrives lämpli ga utföringsformer av upp- finningen.

Ett stål med den i tabell l visade kemiska samman- sättningen varmvalsades till ett varmvalsat, upplindat band under de varmvalsningsförhållanden, som likaledes visas i tabell l, syraetsades därefter och kallvalsades med 80 % reduktion till ett kallvalsat, upplindat band med 0,9 mm tjocklek. Bandet utsattes därefter för sats- anlöpning vid ?50° C i fyra timmar eller kontinuerlig re- kristallisationsan1öpning_vid 800° C i en minut. Däref- ter utfördes en glättningsvalsning vid en reduktion av 0,5 ae.

Den framställda produktens mekaniska egenskaper och sekundära bearbetbarhet visas i tabell 2. För utvär- dering av den sekundära bearbetbarheten uttogs skivformi- ga ämnen från bandet, vilka utsattes för primär dragning vid olika dragförhâllanden under användni cylindrisk dragning. Varje arbetsstycke kyldes därefter till O° C och en belastning anbragtes på skâlpartiet.

Den sekundära bearbetbarheten utvärderades med hänsyn till om sprödhetssprickor uppträdde i sidoväggpartiet av skålen då belastningen påfördes. ng av trestegs Sàsom.visas i tabell 2; uppvisar stålet enligt föreliggande uppfinning ett sträckförhâllande, som ej överstiger 0,6 och ett 5-värde, som ej understiger 1,6, samt dessutom en anmärkningsvärt förbättrad sekundär be- arbetbarhet. Stálbandet eller -plåten enligt föreliggan- de uppfinning har därför en anmärkningsvärd industriell fördel genom att det trots sin höga hållfasthet har en e ~ nu I a den färdiga produk-_ 7 ~ 457 801 utmärkt formbeständighet, är fritt från sekundära bear- betníngssprickor och är mycket lätt att djupdraga. Det 'år även mycket fördelaktigt att det föreliggande stålet kan framställas tillfredsställande genom användning av satsvis genomförd anlöpning, men ytterligare förbättrade egenskaper kan uppnås medelst kontinuerlig anlöpníng till lägre framställningskostnad. om; 457 801 . ofl. oå u onood md owâd noood wood odd nïd ...Hd mod mood o w då oom .- .- n md mood naood mood mood Rod mod mod wood m “m1 man ofim s _. od Sod Nnood god wflod wood wßd Nod wood m rm ooo då wwmm :mood oé oood Éood mood odd mood mod wod Sod n n -oow nom ond no onood md mood good. Rod .odd wood :md :ud wood o www oflm .. ænood 73 oofid ooood Éod Éod oofld odd owd mood m oow oom .. moood nd wood qnood wood Nflod wood Sd mod Éod < w.. m.

.N mmmmmä äwmmmmwwpm mo É z Éàß w m n: om o fwmwcfixmmmmmmmfiwww Aænwxfigv wcflcvowmmcmäëmm zmfiëwx “w fi Hflmnmh 457 801 e» w .nfiwnmß mvfiuwfiamwvwßflnfimm n x mxufiummmvmswwfimw cwwcfl n o * O O O O O O . 0 Hm o o o o c o .H90 :mifl mn än: Nlmm w _. l ü H H H H H H H M 9:0 34 3 0.3 93 xfxwøfipcßfi m x x x x x x x x . . . . . .m s x x x x .x x x x nn o ww .n o: N o: m flw müäpmm m H H H H H M M M and nmå n: fiwn 0.3 Wfixwsaflvcøx m X X X X X X O O _ x x x x x x 0 0 ond mmå M .3 mšn 93 fiåvww J x o o o o o o o . . 0 , 0 0 0 0 0 0 0 0 Nm o S H å :dn 1%.. f ._ - n X O O O O O O O a o o o o o o o o Nm O ww.fl mn m.w: NJ~N i ._ | U .P M M M M M M M M 00.0 ÉJ 3 0:3 0:a. .Wwäæëxsuhax w. m H H M M M M M M Ró ïå 3 3.3 0.8 350,00 m m. e M M M M M M M M ä... ._04 i 0.3 99 ¶020==00É0x .nam x o o o o a o o . . < är.. x o o o o o o o wm O mm ..._ m: OG: hfim mwxwmvmm wä NA w.~ må . :ma måna män wwfima ANE-fiiwvå ANEEXwvÖ m wwëänpwnnmwnåmsnww »nxwïu win ubfihmw. wawpw wficmmflcw v Åwøcnxww lxowpä fwcflåä ådïwmnn -xomfiw å. a? m u." >m wnflnmflfiwxrvb ...En mxmcwmm mxwflcmvfimz

Claims (1)

457 801 10 Patentkrav

1. Höghàllfast, för djupdragning avsedd, kallvalsad stålplàt, k ä n n e t e c k n a d av att den består väsent- ligen av ej över 0,011% C, ej över 0,8% Si, ej över 1,5% Mn, 0,03 - 0,1H% P, ej över 0,20% löst Al, ej_över 0,008% N, Ti i en mängd av R till 20 gånger mängden av (C + N), samt ej över 0,0080% B, varvid resten består av järn och oundvik- liga föreningar och stålets sträckförhållande /_sträckför- hållande = âšââäkllšïšthet X 100