DE2263431A1

DE2263431A1 - Kaltgewalztes stahlblech fuer pressverformung

Info

Publication number: DE2263431A1
Application number: DE19722263431
Authority: DE
Inventors: Shuji Nagata; Mineo Shimizu; Kenitiro Suemune; Nobuyuki Takahashi; Tatumi Tomozoe
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1971-12-27
Filing date: 1972-12-27
Publication date: 1973-08-16
Also published as: FR2166064A1; GB1376266A; IT974298B; FR2166064B1

Description

NIPPON STEEL CORPORATION, Tokyo, Japan Kaltgewalztes Stahlblech für Pressverformung

Die Erfindung betrifft ein kaltgewalztes Stahlblech für Pressverformung, das. durch kontinuierliches Glühen hergestellt ist.

Kaltgewalzte Stahlbleche werden allgemein für solche Automobilteile verwendet, welche durch Ziehvorgänge kaltverformt werden, beispielsweise hintere oder vordere Kotflügel und Türen, für die eine ausgezeichnete Ziehverformbarkeit erfordert wird.

Als kaltgewalzte Stahlbleche, die eine derartig hervorragende Ziehverformbarkeit aufweisen, werden zur Zeit aluminiumberuhig-

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te, niedriggekohlte Stähle verwendet, welche einen Kohlenstoffgehalt von 0,03 bis 0,07 Gewichtsprozent und 0,02 bis 0,08 Gewichtsprozent säurelösliches Aluminium aufweisen, sowie ferner kaltgewalzte titanhaltige extrem niedriggekohlte Stahlbleche, in denen die Ziehverformbarkeit nicht durch ^;die Aufheizgeschwindigkeit beim Anglühen beeinflusst wird und die den aluminiumberuhigten niedriggekohlten Stahlblechen dahingehend überlegen sind, dass Kohlenstoff und Stickstoff durch Titan gebunden sind. Dieses aluminiumberuhigte, niedriggekohlte Stahlblech wird jedoch in einem Haubenglühofen als feste Wicklung oder als offene Wicklung fast geglüht. Ein derartiges Kastenglühen hat jedoch folgende Nachteile: Eine lange Zeit wird für das Glühen benötigt, die Leistung ist gering und eine gleichmässige Erwärmung der gesamten Wicklung oder des Ofeninneren ist aus konstruktiven Gründen nicht möglich, so dass eine gleichförmige Materialgüte über die gesamte Länge der Wicklung nicht erzielt werden kann. Insbesondere wenn das Glühen bei einer festen Wicklung durchgeführt wird, ergibt sich ein schlechter Kontakt zwischen der Oberfläche des Stahlblechs und der Gasatmosphäre im ;0fen, wobei darüberhinaus leicht verschiedene Arten von Störungen im Hinblick auf die Oberflächeneigenschaften, bedingt durch einen Mangel an Gleichförmigkeit, auftreten. Ein titanhaltiges, extrem niedriggekohltes Stahlblech hat den Nachteil, dass seine Produktionskosten höher sind als die eines aluminiumberuhigten, niedriggekohlten Stahls, da ersterer ungefähr 0,1 Gewichtsprozent Titan enthält.

Die oben genannten Probleme, die auftreten, wenn ein aluminiumberuhigtes kaltgewalztes Stahlblech kastengeglüht wird, v/erden durch ein kontinuierliches Glühen vermieden, das in einem kontinuierlichen Glühofen ausgeführt wird. Das kontinuierliche Glühen hat im allgemeinen folgende Vorteile: Die Leistungsfähigkeit ist aus Konstruktionsgründen hoch, man erhält gleich-¹

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förmige Materialqualitäten über eine Wicklung und zwischen verschiedenen Wicklungen und ein gleichmässiger Kontakt zwischen der Oberfläche des Stahlblechs und der Gasatmosphäre in dem Ofen ist sichergestellt. Andererseits ist auch ein kontinu-_ ierliches Glühen nicht frei von Nachteilen« Bei einem raschen Erhitzen und' einem kurzzeitigen Ausgleich (soaking) werden im allgemeinen Kristallkorner abgeschieden. Aufgrund einer hohen Äbkühlgeschwindigkeit anschliessend an das Glühen kann in dem Stahl enthaltener· Kohlenstoff nicht ausreichend als Karbid ausfallen, so dass der kontuierlich geglühte Stahl verglichen mit kastengeglühtem Stahlmaterial eine hohe Streckspannung und eine hohe Zugfestigkeit, jedoch eine niedrige Bruchdehnung und niedrigen η-Wert, sowie eine hohe·Vergütung aufweist. Es ist daher der erstere dem letzteren in der Pressverformbarkeit unterlegen. Die kontinuierliche Glühbehandlung wird daher üblicherweise nicht für die Herstellung von kaltgewalztem Stahlblech für Pressverformungszwecke verwendet, sondern hauptsächlich für die Herstellung von Stahlblech, das

zu einer Weissblechherstellung verwendet wird.

Die Gründe dafür, dass ein kaltgewalztes Stahlblech, das einer kontinuierlichen Glühbehandlung unterworfen ist, eine ungünstige Pressverformbarkeit aufweist, sind im folgenden zu sehen. Bei einem raschen Aufheizen und einem in kurzer Zeit erfolgenden Glühen können die Kristallkörper nur schwer wachsen, sie werden aber auch leicht abgeschieden. Bei einem Abkühlen nach dem Glühen ist die Menge an festgelöstem Kunststoff gross, so dass eine härtende Vergütung erzeugt wird, welche das Stahlmaterial hart macht. Schliesslich wird bei einem raschen Erhitzen die Entwicklung einer rekristallisierten Gesamtstruktur gehemmt, die im Hinblick auf die Ziehverformbarkeit besonders wünschenswert ist. Das grösste Problem, das bei der Herstellung von kaltgewalztem Stahlblech für Ziehzwecke von Qualitäten der SPCD-Klasse nach dem japanischen Industriestandard (JlS) auf-

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tritt, ist jedoch eine Härtungsvergütung aufgrund des Abachrek-· kens.

Um ein Hartwerden von Stahlmaterial aufgrund einer Härtungsvergütung zu vermeiden, wurde ein Verfahren angewandt, bei dem eine Stahlblechwicklung, die nach dem kontinuierlichen Glühen abgeschreckt wurde, allmählich einer Wärmebehandlung (Übervergütung sbehand lung) unterzogen wird, die bei einer Temperatur zwischen 300⁰C und 500⁰C in einem Kontinuierlich-Glühofen oder in einem Haubenglühofen durchgeführt wird. Wenn Jedoch auf das kontinuierliche Glühen die übervergütende Behandlung in einem Haubenglühofen erfolgt, geht die Leistungsfähigkeit des Glühvorganges zurück und das ursprüngliche Ziel, den Glühvorgang kontinuierlich durchzuführen, muss.aufgegeben werden. Selbst wenn die ÜberVergütungsbehandlung kontinuierlich in einem Kontinuierlich-Glühofen vorgenommen wird, ist es immer noch schwierig, das Stahlmaterial ausreichend weich zu bekommen, wenn die übervergütende Behandlung im wirtschaftlichen oder praktischen Maßstab, beispielsweise eine Überyergtituiig, die kürzer als 10 Minuten dauert, durchgeführt wird.

Als Ergebnis von zahlreichen Versuchen, die von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung durchgeführt wurden, die sich auf die chemische Zusammensetzung der Stahlbleche bezogen, um das Phänomen der Übervergütung zu beschleunigen, wurde festgestellt, dass ein üblicher aluminiumberuhigter niedriggekohlter Stahl, der eine entsprechende Menge von Silizium enthält,.eine Beschleunigung der Übervergütungsgeschwindigkeit bewirkt. Hierdurch wird das Stahlmaterial ausreichend weich, selbst wenn eine Übervergütungsbehandlung kurzzeitig durchgeführt wurde, und man erhält ein kaltgewalztes Stahlblech, das für Pressverformung verwendet werden kann.

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Es wurde ferner von denselben Erfindern der vorliegenden Anmeldung festgestellt, dass, wenn man eine Vakuumentgasung mit dem oben beschriebenen aluminiumberuhigten niedriggekohlten Stahlblech durchführt, um den Kohlenstoffgehalt auf 0,001 bis 0,009% zu reduzieren, ein kaltgewalztes Stahlblech erhalten werden kann, bei dem die Ziehverformbarkeit und die Streckverformbarkeit im selben Bereich liegen wie bei titanhaltigen, extrem niedrig gekohlten Stahlblechen und dass die Ziehverformbarkeit nicht durch die Aufheizgeschwindigkeit des Glühens ■ beeinflusst wird. ^;

Mit der Erfindung wird daher eine Möglichkeit zur Herstellung von kaltgewalztem Stahlblech gegeben, das eine hervorragende Pressverformbarkeit aufweist, indem man es einem kontinuierlichen Glühvorgang unterwirft. ,'■

Mit der Erfindung wird ferner ein kaltgewalztes Stahlblech mit hervorragender Pressverformbarkeit geschaffen, indem man eine Ijbervergütungsbehandlung von einem kontinuierlichen Glühsystem anwendet. .-j

Mit der Erfindung wird ferner ein kaltgewalztes Stahlblech geschaffen, das immer eine ausgezeichnete Ziehverformbarkeit aufweist, ohne durch die Abkühlgeschwindigkeit im Anschluss an das Heisswaläen und eine Aufspultemperatur beeinflusst zu werden, indem der Stahl einer Vakuum-Entgasungsbehandlung unterzogen wird, um den Kohlenstoffgehalt auf 0,001 bis 0,009% zu reduzieren.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

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Die Zeichnung zeigt den Einfluss des Siliziumgehaltes auf Änderungen in den Eigenschaften von Stählen, wenn aluminiumberuhigte niedriggekohlte Stahlbleche mit einem unterschiedlichen Siliziumgehalt einer Übervergütung beim kontinuierlichen Glühen unterzogen werden. ^:

Das erfindungsgemässe Stahlblech ist ein kaltgewalztes Stahlblech mit hervorragender Pressverformbarkeit, wobei der Stahl aus weniger als 0,08 Gew% Kohlenstoff, 0,05 bis 0,4 Gew% Mangan, 0,015 bis 0,10 Gew% Silizium, 0,01 bis 0,1 Gew% säurelöslichem Aluminium, 0,003 bis 0,015 Gew% Stickstoff und einem Rest aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht.

Zuerst sollen die Bestandteile des erfindungsgemässen Stahlblechs erläutert werden.

Der Kohlenstoffgehalt des erfindungsgemässen Stahlblechs entspricht dem des kaltgewalzten niedriggekohlten Stahls der SPCC-Klasse (allgemeines kaltgewalztes Stahlblech) oder der SPCD-Klasse (kaltgewalztes Stahlblech für Ziehzwecke) entsprechend G 31 41 des JIS. Es ist nicht unbedingt notwendig, den Kohlenstoffgehalt zu vermindern, um die Härtungsvergütung herabzusetzen. Wenn jedoch die gleichen Eigenschaften wie von titanhaltigem extrem niedriggekohlten Stahlblech für das erfindungsger.ässe stahlblech benötigt werden, v/ird sein Kohlenstoffgehalt auf 0,001 bis 0,009 Gew% erniedrigt, indem man den Stahl einer Vakuumentgasungsbehandlung unterzieht.

Zur Vermeidung von Sprödbrüchen, die im Zeitpunkt des Heisswalzens von Schwefel verursacht werden, muss Mangan enthalten sein. Im Hinblick darauf, dass ein aluminiumberuhigter Stahl, der durch ein Schmelzen in einem Konverter hergestellt ist, üblicherweise Schwefel in einer Menge von mehr als 0,05%

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enthält, muss der Mangananteil über 0,-05% liegen, damit der oben genannte Schwefelanteil fixiert wird. Da jedoch ein grösserer Anteil von Mangan eine Verschlechterung der Verarbeitungsfähigkeit des Stahles mit sich, bringt, beträgt die obere Grenze dafür 0,4%.

Silizium ist normalerweise in einer Menge von weniger als 0,01% in einem kaltgewalzten Stahlblech enthalten, das in einem Stahlschmelzofen gefrischt worden ist, gemäss der Vorschrift von G 3i 41 des JIS. In dem erfindungsgemässen Stahl muss jedoch der Siliziumanteil einen Betrag von mehr als 0,015% ausmachen, vorzugsweise mehr als 0,02%, damit man Eigenschaften eines Stahlblechs für Pressverformung (SPGD-Klasse) mit einem kontinuierlichen Glühen erhält, welches eine Ubervergütungsbehandlung enthält, ohne dass es durch die Bedingun-· gen der vor dem Kaltwalzen durchgeführten Herstellungsstufen, beispielsweise den Bedingungen für das Warmwalzen, beeinflusst wird.

Wenn jedoch der Siliziumanteil grosser ist als 0,1%, nimmt die Festigkeit des Stahlblechs auf einen höheren Wert als nötig zu, so dass die Bearbeitungsfähigkeit verschlechtert wird. Die obere Grenze beträgt daher 0., 1%.

In Zusammenhang mit dem oben erwähnten Siliziumanteil muss erwähnt werden, dass eine gegenseitige Wechselwirkung zwischen dem Siliziumanteil und dem Kohlenstoffanteil besteht. Es wurde von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung festgestellt, dass im Fälle eines erfindungsgemässen Stahls, welcher einen Siliziurnanteil in einem Bereich von 0,015 "bis 0,1% enthält, vorzugsweise der Kohlenstoffgehalt auf einen Bereich von unterhalb 0,009% reduziert wird, indem man den Stahl einer Vakuumentgasungsbehandlung unterzieht, um den r-Wert von der Abhängigkeit der Aufheizgeschwindigkeit des Glühens zu befreien.

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Der Γ-V/ert ist ein Mittelwert des plastischen Deformationsverhältnisses (plastic strain ratio), der als ein Anhaltspunkt für die Ziehbarkeit des Stahles dient. Wenn Jedoch der Siliziumanteil unter dem oben erwähnten Bereich liegt, kann der r-Wert nicht von seiner Abhängigkeit von der Heizgeschwindigkeit des Glühens befreit werden, selbst wenn der Kohlenstoffgehalt in einem Bereich von 0,001 bis 0,009% liegt, wie er in der vorliegenden Erfindung im einzelnen aufgeführt ist.

Wenn der Siliziumgehalt mehr als 0,015% beträgt, wird die Ziehverformbarkeit unabhängig von der Wickeltemperatur des Glühvorganges. Dies zeigt, dass eine Wechselbeziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt und dem Siliziumgehalt besteht.

Um die erfindungsgemässe Aufgabe zu lösen ist ein Gehalt an säurelöslichem Aluminium in einer Menge von mehr als 0,01% notwendig. Die untere Grenze des säurelöslichen Aluminiums, die notwendig ist, um ein Auftreten von Dehnungsdeformationen zu vermeiden, die durch in dem Stahl enthaltene Oxyde hervorgerufen werden, ist bevorzugt auf 0,02% festgelegt. Wenn andererseits das säurelösliche Aluminium eine Menge von 0,1% übersteigt, wird die Bearbeitbarkeit des Stahls verschlechtert. Als oberer Grenzwert wird daher 0,1% festgesetzt.

Um ein Hartwerden aufgrund der Härtungsvergütung abzuschwächen, wird das kaltgewalzte Stahlblech einer kontinuierlichen Glühbehandlung unterzogen, so dass die Übervergütungsgeschwindigkeit beschleunigt wird; die Koexistenz der drei Komponenten, das heisst Silizium, Aluminium und Stickstoff, sind wirksamer als Silizium allein. Zu diesem ^weck muss daher Stickstoff in einer Menge von mehr als 0,003% enthalten sein. Wenn der Stickstoffgehalt jedoch über 0,015% liegt, wird die Bearbeitbarkeit verschlechtert. Als obere Grenze wird daher 0,015% festgesetzt. Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass die wichtigsten ι

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Bedingungen zur Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe die Begrenzung der vier wesentlichen chemischen Komponentens Kohlenstoff, Silizium, Aluminium und Stickstoff sind und zwar aus den oben erwähnten Gründen.

Die Herstellung des erfindungsgemässen Stahlblechs erfolgt durch die Verfahrensschritte des Frischens von geschmolzenem Stahl in einem Stahlschmelzofen wie einem Konverter_s einem offenen Gefässofen, einem elektrischen Ofen, der Herstellung eines Barrens, einer Platte 'durch Vorwalzen oder ein kontinuierliches Giessen und anschliessendes Warmwalzen. Die Fertigungstemperatur des Warmwalzvorganges wird vorzugsweise höher als 800⁰C gehalten, Eine Grenze für die Wickeltemperatur besteht nicht. Dies bedeutet, dass im Fall eines aluminiumberuhigten niedriggekohlten Stahls die Ziehverformbarkeit des Stahls nicht erreicht werden kann, es sei denn, dass der Stahl auf einen Kornvergrösserungspunkt als Fertigbearbeitungstemperatur des Warmwalzvorganges erhitzt wird und nach dem Warmwalzvorgang rasch abgekühlt wird,, weil die Ziehverformbarkeit , wegen der Abscheidung von AlN an: den Korngrenzen herabgesetzt wird, oder wenn das Aufwickeln bei einer Temperatur nahe dem Al-Umwandlungspunkt erfolgt. Im Gegensatz hierzu hat bei der vorliegenden Erfindung weder die Fertigbearbeitungstemperatur bei dem V/armwalzen noch die Aufwickeltemperatur einen Einfluss auf die effektiven Bestandteile des erfindungsgemässen Stahls von einer Förderung der Übervergütung. Die auf diese Weise erhaltene warmgewalzte Wicklung wird anschliessend einem Kaltwälzvorgang unterworfen, nachdem sie ausgeglüht wurde. Der Reduktionsprozentsatz beim Kaltwalzen muss im Hinblick auf die Verformbarkeit grosser als 30%, vorzugsweise 60% bis 85% sein« Die kaltgewalzte Wicklung wird dann in einem kontinuierlichen Glühofen eines geeigneten Heizsystems geglüht.

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Die Glühtemperatur ist höher als 680⁰C, jedoch niedriger als 900⁰C, und die für den Ausgleich nötige Zeit beträgt weniger als 10 Minuten. Die geglühte Wicklung wird dann einer Übervergütungsbehandlung in einer Vorrichtung für eine Übervergütungsbehandlung unterzogen, wobei Temperaturbedingungen von 300⁰C bis 500⁰C und eine Zeit von weniger als 10 Minuten, vorzugsweise 2 bis 5 Minuten, eingehalten werden.

Im Falle des erfindungsgemässen Stahls hat ferner die Abkühlgeschwindigkeit von der Glühtemperatur auf die Temperatur der Übervergütungsbehandlung keinen Einfluss auf die Y/irkung, die von der ÜberVergütungsbehandlung erzielt wird.

Nach Durchführung der Übervergütungsbehandlung wird das Stahlblech einer geeigneten Methode wie Feinwalzen oder einer Durchführung durch eine Richtmaschine unterzogen, um die Gestalt zu normalisieren und um Streckgrenzausdehnung auszuschliessen. Die Erfindung liefert ein kaltgewalztes Stahlblech mit einer hervorragenden Pressverformbarkeit, bestehend aus weniger als 0,08 Gew% Kohlenstoff, 0,05 bis 0,4 Gew% Mangan, 0,015 bis 0,10 Gew% Silizium, 0,01 bis 0,10 Gew?i säurelöslichem Aluminium, 0,003 bis 0,015 Gew% Stickstoff und dem Rest Eisen sowie unvermeidlichen Verunreinigungen. Dieses kaltgewalzte Stahlblech wird durch eine Verfahrensstufe von einem kontinuierlichen Glühen mit oder ohne einer Übervergütungsbehandlung hergestellt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

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Beispiel 1 ' . ·

Tabelle 1 zeigt die chemischen Bestandteile von verschiedenartigen Stählen zur Erläuterung von Beispielen der vorliegenden

Erfindung.

Diese Stähle wurden durch Kaltwalzen auf eine Blechstärke von 0,8 mm gebracht. Durch die üblichen Verfahrensstufen der Herstellung von kaltgewalzten Stahlblechen unter Warmwalz- und Kaltwalzbedingungen, wie sie in Figur· 2 dargestellt sind. Anschliessend wurden die Stähle bei 700⁰C 3 Minuten in einem Kontinuierlich-Glühofen geglüht, nach einer Aufheizzeit von einer Minute. Nach dem Glühen wurden die Stähle auf 37O°C abgekühlt, mit Kühlgeschwindigkeiten wie sie in Tabelle 3 dar- . gestellt sind. Anschliessend wurden sie einer, Übervergütungsbehandlung bei 43O⁰C 5 Minuten lang unterzogen» Weiterhin wurde jeder Stahl mit einem Reduktionsprozentsatz von 1,5% feingewalzt. Die mechanischen Eigenschaften der kaltgewalzten Stahlbleche, welche durch die oben erwähnten Verfahrensschritte erhalten wurden, sind in Tabelle 4 dargestellt«,

Kaltgewalzte Stahlbleche mit einem Gehalt von säurelöslichem Aluminium, Stickstoff und Silizium in Mengen, die innerhalb der erfindungsgemässen Bereiche liegen, sind im allgemeinen weicher als solche Stähle, welche diese Komponenten in Mengen enthalten, die ausserhalb der jeweiligen Bereiche liegen. Sie sind ferner hervorragend in allen mechanischen Eigenschaften, wie Bruch-Dehnung, η-Wert und r-Wert. Es ist daher verständlich, dass die erfindungsgemässen Stahlbleche eine sehr gute Pressverformbarkeit aufweisen. Gleichzeitig muss festgestellt v/erden, dass die mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemässen Stähle nur wenig von der Wickeltemperatur (coiling temperature) beim Warmwalzen und der Abkühlgeschwindigkeit nach dem Glühen beeinflusst werden.

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Beispiel 2

Zum Zwecke der Untersuchung der Einflüsse des Siliziums auf die V/irkungsweise der Übervergütungsbehandlung wurden aluminiumberuhigte niedriggekohlte Stähle mit unterschiedlichen SiIiziumgehalten einem kontinuierlichen Glühen unterworfen. Anschliessend wurde ein Teil von ihnen einer Ubervergütungsbehandlung unterzogen, während dies bei einem anderen Teil nicht erfolgte. Die mechanischen Eigenschaften der Stähle wurden in beiden Fällen verglichen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in der Figur dargestellt.

Die Zusammensetzung der untersuchten Stahlproben und die Behandlungsbedingungen sind folgende: ■

1. Zusammensetzung:

C 0,04 - 0,07%

Mn j 0,18 - 0,30%

Lösl.Al ' ■ 0,04 - 0,06%

N 0,0045 - 0,0060%

2. Bedingungen für das V/armwalzen:

Fertigbearbeitungstemperatur 890 + 10⁰C Wickeltemperatur 630 + 10⁰C

3. Bedingungen für das Kaltwalzen

Reduktionsprozentsatz 73%

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4. Bedingungen für das kontinuierliche Glühen

Ausgleichsbedingungen 700°C χ 90 sec.

Aufheizgeschwindigkeit ' 60 sec. bis auf

700⁰C

Kühlgeschwindigkeit durchschnittlich

22°c/sec.

Übervergütungsbehandlung 350 C χ 5 min.

5« Feinwalzen

Reduktionsprozentsatz 1,5%

Wie aus der beiliegenden Zeichnung hervorgeht werden Stahlbleche, welche Silizium in einer Menge von mehr als 0,01% enthalten, bei einer Übervergütung mit gleichen Bedingungen erheblich weicher erhalten, wodurch die Pressverformbarkeit so überraschend erhöht wird, dass die hierdurch erhaltenen Materialeigenschaften sehr nahe an die der SPCD-Klasse des JIS herankommen, die kastengeglüht sind.

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Tabelle-1 : Chemische Zusammensetzung

CO O (D OO U) CJ

	ti C	Erfindung	tfick- Lung Nr.	C	0	Mn	Si	P	S	Sol. Al	N	O
ü 1	Erfindu	φ		0.05	0 0	.15-	0.032	0.02	0.01	0.053	0.0038	0.005
im Bere]	U φ	B C	0.03 0.06	0 0	.33 .20	0.020 0.047	0.02 0.03	0.02 0.02	0.040 0.032	0.0048 0.0058	0.008^ 0.007
llblech	φ	D E	0.05 0.02	0	.23 .29	0.017 0.080	0.01 0.04	0.01 0.02	0.080 0.057	0.0059 0.0045	0.004 0.005
3 cn	• des Bereiclr		0.06	0	.19	0.023	0.02	0.01	0.045	0.0056	0.010
I U	cd Λ	G	0.05	0 0 0	.32	0.009	0.01	0.01	0.053	0.0049	0.005
Llblech ausse		H I J	0.04 0.05 0.07	0	.28 .31 .32	0.035 0.010 0.024	0.02 -■-0.02 0.01	0.02 0.02 0.02	0.006 0.002 0.045	0.0029 0.0019 0.0024	0.018 0.032 0.011
-μ co		. K	0.04	.30	.0.010	0.02	0.02	0.054	0.0058	0.006

Tabelle 2: Walzaufzeichnung

Wick lung Nr.	Bedingungen für das ( °_c\ Wn-rmx^izen	Wickeltempe ratur	Kaltre- duktions- prozent- satz {%)
A^	Fertigbear- beitungstemp.	560	73
. B	890	560	73
C	880	560	• 73
D	850	.680	73
E	870	680	73
F	900	680	73
G	890	680	73
H	865	560	. ■ ⁷³
I	890	680	73
J	880	680	' .: ⁷³
K	890	560	73
880

Tabelle 3:

Abkühlbedingung auf 430⁰C nach Glühen bei

700°C

Kühlsystem	Mittlere Kühige schwin-/ o_c /_sec ) dickeit
I II III	5.4 ("benötigte Zeit50 see.) 22*-.;5 ("benötigte Zeit0-2 seq.) 54.0 (benötigte Zeit:5 see,)

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Tabelle 4: Mechanische Eigenschaften

	I U ι—Ι Φ	Wick lung Nr.	Kühlsy	Streckgrenze	Zugfestig	■. Bruch	n-Wert	'r-Wert	'Kristall-	I	NJ
	XJXJ		stem .	(kg/mm²) .	keit	dehnung			grösse	_^	NJ
	CD •PÄ	A			(kg/mm )	*\/°)*			Wr.	I	cn
	to ο •H faO		I	22.5	33.2	44.0 .	0.236	1.40	9.0		GJ
	■ W φ £ φ t< 3	B
	-ρ φ »d		II	21.3	32.5	44.3	0.240	1.42	8.4
co	iH -H ^ ·Η f-<	C
O co	Φ UJ •U f5		III	22.0	33.2	43.8	0.236	1.45	8.8
00	"KaI- blei	D
U)	X! CtJ £-t	E	I	20.8	32.0	44.8	0.241	1.46	8.5
O	-Pu Φ	F	II	2.3.0	34.0	44.0	0.237	1.47	8.3
-J	CO 03 ,£} CQ	G	III	19.5	31.2	45.7	0.240	1.51	8.0
	Φ U Φ		III	23.7	35.3	41.2	0.229	1.41	8.6
	-P Φ Ä	H
	N OT ü ι—I Ui ·Η bO		III	23.4	34.8	42.0	0.230	1.23	9.4
	cd ρ φ c
	£ ca ^ 3	I
	φ φ ΰ fen ^^ ^^ ^2		III	27.3	36^J;5	40.1	0.225	1.08	10.2
	+^ Ο ·Η
	H Φ W «Η «3 H Φ ί··	J
			III	24.0	36.0	42.2	0.228	1.25	9.0
	K
		III	27.9	37.2	40.5	0.223	1.18	9.3

Beispiel 3

Tabelle 5 zeigt Stahlproben, welche erhalten v/erden, wenn man Stähle in einer chemischen Zusammensetzung wie sie in den Beispielen 1 und 2 gezeigt sind, einer Vakuumentgasungsbehandlung unterzieht, um den Kohlenstoffgehalt auf einen Bereich von 0,001 bis 0,009/0 zu verringern.

Diese Stähle wurden warmgewalzt und anschliessend kaltgewalzt unter den üblichen Wärmwalz- und Kaltwalzbedingungen, wie sie in Tabelle 6 gezeigt sind, um ein Stahlblech mit einer Dicke von 0,8 mm zu erhalten. Dabei und anschliessend wurden sie bei 870°C vier Minuten lang kontinuierlich geglüht. Die so geglühten Stahlbleche wurden dann mit einem Reduktionsprozentsatz von Λ% feingewalzt. Die mechanischen Eigenschaften der auf diese Weise durch die oben genannten Verfahrensschritte erhaltenen Stahlbleche sind in Tabelle 7 dargestellt.

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Tabelle 5

co

(O OO U)

	Probe No.	LÖsl. C Mn Si P Al ^N OS
'Al-beruhigter extrem niedrig gekohlter Stahl im Bereich der Erfindung	A B C D	0.007 0.15 0.032 0.02 0.043 0.0076 0.005 0.02 0.005 0.33 0.020 0.02 0.086 0.0103 0.008' 0.02 0.009 0.30 0.065 0.02 0.097 0.0138 0.006 0.03 0.004 0.10 0.145 0.01 0.027 0.0045 0.012 0.01
Al-beruhigter Stahl ausser halb des Bereichs der Erfin dung	E F	0.013 0.28 0.030 0.02 0.043 0.0082 0.003 0.02 0.008 0.23 0.010 0.03 0.03 0.0056 0.005 0.02
Ti-haltiger, extrem niedrig gekohlter Stahl aussorhalb • des Bereichs der Erfindung	G ·	Ti 0.008 0.15 0.01 0.01 0.105 0.0045 0.003 0.03

CD

Tabelle 6

Wick lung Nr.	Bedingungen für das Wann-" walzen ( C)	Wickeltempe- ratur	Kalire- duktions-.. Prozent satz (%)
A B C ." E *\ G	Fertigbearbei- tunpstemp.	560 530 620 570 570 390 550	70 70 74 76 70 70 76
890 880 890 870 850 .840 900

Tabelle 7: Mechanische Eigenschaften geglühter Stähle

	Probe Nr.	Streck grenze·^· (kg/mm ;	Zugfe stigkeit (kg/mm )	Bruch dehnung (%)	n-Wert	r-Wert	Kristall- korn- grösse Nr.
*1	A B C D	14.3 15.0 15,1 15.3	32.6 32.0 32.0 32.5	49 ■ i ■ 49 49 47	0 .259 0.250 0.255 0.254	1„94 1.95 1.80 2.00	7.6 8.0 8.0 6.9
*2	E F	19.3 18.2	33.5 35.6	44 43	0.238 0.220	1.53 1.15	8.5 9.1
*3	G	12.8	31.8	53	0.291	2.40	8.1

*1: Stahl im Bereich der Erfindung *2: Stahl ausserhalb des Bereichs der Erfindung

*3: Ti-haltiger extrem niedriggekohlter- Stahl ausserhalb des Bereichs der Erfindung

*4: 0,2% Streckgrenze

Glühsystem: Kontinuierliches Glühen 870⁰C χ 4 min.

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Aus dem Vorstehenden, insbesondere in Bezugnahme auf die Beispiele 1 und 2, ist die grundsätzliche Idee der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Sie bezweckt mittels eines kontinuierlichen Glühverfahrens ein Stahlblech zu schaffen, das eine ausgezeichnete Pressverformbarkeit aufweist. Die Grundidee der Erfindung beruht auf den Erkenntnissen, dass ein Stahlblech bei einer kontinuierlichen Glühbehandlung eine vorzügliche Pressverformbarkeit erhalten kann, wenn man Hauptkomponenten des Stahls genau vorschreibt, insbesondere Silizium in einer Menge zugibt, wie sie von der vorliegenden Erfindung vorgeschrieben ist. Die Pressverformbarkeit von Stahl kann jedoch noch bemerkenswerter verbessert werden, indem man diesen Stahl einer Übervergütungsbehandlung unterzieht, das heisst einer Art künstlicher Vergütung, wie sie bei dem Weichermachen von Stählen angestrebt v/ird. :·

Mit der vorliegenden Erfindung ist es daher gelungen, in wirtschaftlicher Hinsicht das grösste Problem, ein durch eine härtende Veredelung bedingtes Hartwerden,zu überwinden, ein Problem, das bei der Herstellung eines kaltgewalzten, niedriggekohlten Stahlblechs durch kontinuierliches Glühen gemäss jedem herkömmlichen Verfahren auftritt. Der Grund für die hohe Geschwindigkeit der Übervergütung des erfindungsgemässen Stahlblechs scheint darin zu liegen, dass in dem Stahl enthaltenes Silizium den Niederschlag von Karbiden fördert. Dies scheint auch mit der Tatsache zusammenzuhängen, dass der r-Wert des erfindungsgemässen Stahles, der nach dem kontinuierlichen Glühen erhalten wird, nur wenig von der Wickeltemperatur des Warmwalzschrittes beeinflusst wird, da AlN,das während des Warmwalzens niedergeschlagen wird, nicht die einfache Form von AlN einnimmt, sondern dass eine Verbindung aus Al-N-C ausfällt. Folglich existiert kein grosser Unterschied in der Grosse des Ausgefallenen und seiner von dort erfolgenden Verteilung.

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Tabelle 3 gibt darüberhinaus die Lehre, dass selbst ohne eine Durchführung einer Übervergütungsbehandlung am Ende des kontinuierlichen Glühvorgangs bei einem erfindungsgemässen Stahl die Pressverformbarkeit verbessert werden kann, wenn der Kohlenstoffgehalt auf einen Bereich zwischen 0,001 und 0,009% verringert werden kann, um den Stahl weicher zu gestalten, indem man den geschmolzenen Stahl einer Vakuumentgasungsbehandlung unterzieht.

In diesem Fall bedarf es ferner der Erwähnung, dass der f-¥ert auch von seiner Abhängigkeit von der Erhitzungsgeschwindigkeit des Glühens befreit werden kann. Im Falle eines Stahls mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,01% ändert sich im allgemeinen die Abhängigkeit des r-Wertes von der Heizgeschwindigkeit des Glühens in Abhängigkeit von dem Kohlenstoffgehalt des Stahls, wie dies typisch für ein aluminiumberuhigtes kaltgewalztes Stahlblech ist. Durch die Verminderung des Kohlenstoffgehaltes des erfindungsgemässen Stahls auf weniger als 0,09%, indem man diesen einer Vakuumentgasungsbehandlung unterzieht, verschwindet daher Wie oben erwähnt, diese Abhängigkeit von dem r-Wert. Dies zeigt., dass die Rekristallisationsstruktur des aluminiumberuhigten, kaltgewalzten Stahlblechs eine Änderung durchmacht, von einer bestimmten Grenze des Kohlenstoffgehaltes, während sie den Kohlenstoffgehalt von 0,01% zu einem Grenzwert macht. Hieraus ist es verständlich, dass die Rekristallisationsstruktur des aluminiumberuhigten, kaltgewalzten Stahlblechs mit einem Kohlenstoffgehalt, von weniger als 0,01% für ein Glühverfahren geeignet ist, bei dem eine rasche Aufheizung durchgeführt wird.

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Claims

P a tentansprüche

1. Kaltgewalztes Stahlblech für Pressverformung, gekennzeichnet durch Unterwerfung in eine kontinuierliche Glühbehandlung bei der Herstellung und einen Gehalt von weniger als 0,08 Gew% Kohlenstoff, 0,05 bis 0,4 Gev/% Mangan, 0,015 bis 0,10 Gev/% Silizium, 0,01 bis 0,1 Gew% Stickstoff sowie einen Restgehalt von Eisen und unvermeidlichen Verunreinigungen.

2. Kaltgewalztes Stahlblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kontinuierliche Glühbehandlung an ihrem Ende eine ÜberVergütungsbehandlung enthält, wobei diese Übervergütungsbehandlung bei 300⁰C bis 500⁰C über eine Zeit von weniger als 10 Minuten, bevorzugt 2 bis 5 Minuten, durchgeführt wird.

3. Kaltgewalztes Stahlblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoffgehalt auf einen Bereich von 0,001 bis 0,009 Gevi% reduziert wird, indem der Stahl in geschmolzenem Zustand einer Vakuumentgasungsbehandlung unterworfen wird.

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