DE3528782C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stahl
bandes.
Kaltgewalztes Stahlband wird vielfach zur Herstellung von kaltum
geformten Erzeugnissen verwendet. Je nach Art des Umformverfah
rens sind unterschiedliche Eigenschaften (Kennwerte) erforder
lich, wobei in allen Fällen hoher Verformung niedrige Dehngrenzen
und hohe Bruchdehnungswerte vorteilhaft sind. Außerdem wird bei
Streckziehvorgängen zusätzlich ein hoher Verfestigungsexponent
n m angestrebt und bei Tiefziehbeanspruchung, speziell zur Her
stellung komplizierter Teile z. B. von Automobilkarrosserien,
sollte zusätzlich der Wert der senkrechten Anisotropie r m mög
lichst hoch sein.
Die DE-OS 31 38 302 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von
kaltgewalztem Bandstahl hoher Festigkeit aus einem Stahl, der
einen hohen Phosphorgehalt von 0,05 bis 0,10 Gew.-% hat. Dabei
wird eine Erwärmung der Stahlbrammen auf höchstens 1200°C bzw.
in den Bereich 1200 bis 1000°C vorgeschlagen. Die angestrebten
Dehngrenzen liegen, wie Tab. 2 belegt, über 20 kp/mm, was bedeu
tet, daß nach diesem Stand der Technik die Herstellung alte
rungsbeständiger Stahlbänder mit höchster Kaltumformbarkeit je
doch noch nicht befriedigend gelöst ist, wobei auch dieses be
kannte Verfahren insbesondere die Wünsche nach ausschließlicher
Verwendung kontinierlicher Produktionsverfahren mit erhöhter
Wirtschaftlichkeit und nach verbesserten Eigenschaften der Fer
tigprodukte, differenziert nach den jeweiligen Verformungsverfah
ren, Werkstoffbeanspruchungen und -kennwerten nicht erfüllt.
Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Herstellen eines Stahlbandes, das höchste Kaltumformbarkeits
eigenschaften aufweist, zu schaffen, wobei ausschließlich konti
nuierlich verfahren wird.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des An
spruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Zweckmäßige und vorzugsweise Verfahrensschritte sind in den Un
teransprüchen 2 bis 8 angegeben, wobei im Anspruch 9 auf eine
zweckmäßige Verwendung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Stahlbandes hingewiesen wird.
Im Gesamteffekt wird in überraschender Weise durch Absenkung des
Phosphorgehaltes im verwendeten Stahl ein in seinen Eigenschaften
gezielt verbessertes Produkt erzielt, nämlich ein Stahlband mit
verbesserter Kaltumformbarkeit, was anhand der im folgenden erör
terten Beispiele 1 bis 4 belegt wird.
Die Auswirkungen der in den Ansprüchen festgelegten Maßnahmen
sind anhand von in der Zeichnung dargestellten Balkendiagram
men erläutert. Stahl 1 hat folgende Zusammensetzung (Masseprozen
te):
| C|0,03% | |
| Si | 0,01 |
| Mn | 0,3% |
| P | 0,056% |
| Al | 0,05% |
| N | 0,004% |
Dieser Al-beruhigte Stahl weist einen hohen P-Gehalt von 0,05%
auf. Stahl 2 hat folgende Zusammensetzung:
| C|0,02% | |
| Si | 0,01 |
| Mn | 0,2% |
| P | 0,008% |
| S | 0,012% |
| Al | 0,04% |
| N | 0,003% |
Dieser Al-beruhigte Stahl weist einen geringen Legierungsgehalt
auf. Die Stähle 1 und 2 wurden als Bramme nach dem Stand der
Technik bei 1270°C vorgewärmt und in herkömmlicher Weise warm
mit einer Endtemperatur von 920°C und kalt ausgewalzt. Beispiel 1
zeigt, daß für den Stahl mit hohem P-Gehalt nicht die hohen Um
formeigenschaften wie für den Stahl mit niedrigem P-Gehalt er
zielt werden. Die Beispiele 2 bis 4 zeigen die Auswirkungen
einer abgesenkten Vorwärmtemperatur. In der jeweils linken Hälfte
der Felder sind die Werkstoffeigenschaften für die hohe Vorwärm
temperatur aufgetragen. Die mechanischen Eigenschaften für die
Variante mit hoher Vorwärmtemperatur im Beispiel 2, i. e. Dehn
grenze und Bruchdehnung genügen nicht mehr für sehr anspruchsvol
le Verwendungszwecke. In der rechten Hälfte der entsprechenden
Felder sind die gleichen Kennwerte bei anmeldungsgemäßer Herstel
lung des Kaltbandes dargestellt. Die Bramme wurde zunächst auf
eine Temperatur von 1100°C vorgewärmt und dann das Band zwi
schen Vor- und Fertigstaffel gekühlt, so daß das Band aus dem
letzten Fertiggerüst mit 800°C austrat. Die prozentuale Dicken
abnahme des Bandes nach Durchlaufen der Umwandlungstemperatur er
reichte noch 40%. Aus diesem Warmband hergestelltes Kaltband er
reichte trotz des geringen Legierungsaufwandes so günstige Werte
von Dehngrenze, Bruchdehnung und Verfestigungsexponent, daß diese
Erzeugnisse auch für anspruchsvollste Verwendungszwecke unter
Einsatz von Streckziehen und Abkanten eingesetzt werden können.
Allerdings ist der Kennwert der senkrechten Anisotropie r m mit
1,3 nicht ausreichend für die Herstellung komplizierter Tiefzieh
teile.
Im Beispiel 3 wurde für das Warmwalzverfahren festgelegt, daß der
gesamte Walzvorgang beendet wird (also das letzte Fertiggerüst
durchlaufen wird), ehe das Walzgut unter den A₃-Punkt erkaltet.
Für Beispiel 2 ist der gleiche legierungsarme Stahl verwandt, der
auch nach Beispiel 2 hergestellt und anschließend untersucht wur
de. Für Beispiel 4 lautet die Analyse in Masseprozenten:
| C|0,005% | |
| Si | 0,01% |
| Mn | 0,18% |
| P | 0,006% |
| S | 0,014% |
| Al | 0,03% |
| N | 0,004% |
| Ti | 0,09% |
Dieser Stahl wurde im Stahlwerk aufwendiger hergestellt, und zwar
vakuumentkohlt und zudem mit Ti legiert.
Es zeigt sich bei Beispiel 3, daß die links aufgetragenen Balken,
die den Stand der Technik darstellen, mit einer Brammenvorwärm
temperatur von 1270 und einer Walzendtemperatur von 920°C keine
Kennzahlen für höchste Kaltumformbarkeit aufweisen.
Die Dehngrenze mit 190 N/mm², die Bruchdehnung mit 40% und der
Verfestigungsexponent mit 0,22 sind noch nicht optimal. Wesent
lich günstiger sind die Werte des mit abgesenkter Vorwärmtempera
tur hergestellten Bandes: niedrige Dehngrenze mit 160 N/mm²,
deutlich angehobene Bruchdehnung und besserer Verfestigungsexpo
nent als Folge der niedrigen Brammenvorwärmtemperatur und der
Walzendtemperatur mit 920°C.
Ebenso sind die im Beispiel 4 dargestellten Werkstoffkennwerte
bei dem Herstellverfahren nach dem Stand der Technik weniger gün
stig; dagegen werden sie nach dem durch abgesenkte Vorwärmtem
peratur gekennzeichneten Herstellverfahren deutlich verbessert.
Wie aus den vorstehenden Ausführungen und den Beispielen ersicht
lich, führt die erfindungsgemäße Kombination der genannten Ver
fahrensschritte dahin, daß mit verbesserter Produktivität kaltge
walzte Stahlbänder zuverlässiger und mit für bestimmte Verwen
dungszwecke gezielt verbesserter Kaltumformbarkeit hergestellt
werden können.
Gegenüber dem erhöhten Energiebedarf beim Warmwalzen überwiegen
die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es seien hierfür
nur einige Beispiele genannt:
- - kürzere Durchsatzzeiten und damit erhöhte Leistung der Ofenan lage für die Brammenvorwärmung,
- - geringere Verzunderung, also höheres Gewichtsausbringen,
- - gezielte Kombination der Werkstoffkennwerte für unterschiedli che Kaltumformverfahren,
- - gesteigerter Einsatz von leistungssteigernden kontinuierlichen Verfahrensschritten sämtlicher Arbeitsgänge.
Claims (9)
1. Verfahren zum Herstellen eines Stahlbandes, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Stahl, der aus
max. 0,06% C
max. 0,10% Si
max. 0,40% Mn
max. 0,03% P
max. 0,03% S
max. 0,01% N und zusätzlich aus minde stens einem der Elemente der nachfolgenden Gruppe
bis zu 0,10% Al
bis zu 0,006% B
bis zu 0,20% Ti
bis zu 0,20% Nb
bis zu 0,20% V
mit erschmelzungsbedingten Verunreinigungen, Rest Eisen besteht,zu Brammen vergossen, vor dem Warmwalzen auf Temperaturen von 1000 bis 1200°C erwärmt, bei einer Temperatur um A₃ warm gewalzt, gehaspelt, kaltgewalzt, rekristallisierend geglüht und anschließend auf Dehngrenzen von höchstens 200 N/mm² dressiert wird.
max. 0,10% Si
max. 0,40% Mn
max. 0,03% P
max. 0,03% S
max. 0,01% N und zusätzlich aus minde stens einem der Elemente der nachfolgenden Gruppe
bis zu 0,10% Al
bis zu 0,006% B
bis zu 0,20% Ti
bis zu 0,20% Nb
bis zu 0,20% V
mit erschmelzungsbedingten Verunreinigungen, Rest Eisen besteht,zu Brammen vergossen, vor dem Warmwalzen auf Temperaturen von 1000 bis 1200°C erwärmt, bei einer Temperatur um A₃ warm gewalzt, gehaspelt, kaltgewalzt, rekristallisierend geglüht und anschließend auf Dehngrenzen von höchstens 200 N/mm² dressiert wird.
2. Verfahren zum Herstellen eines Stahlbandes nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperatur oberhalb A,
warmgewalzt wird.
3. Verfahren zum Herstellen eines Stahlbandes nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß beim Warmwalzen unterhalb A₃ die
Dickenabnahme mindestens 35% der Dicke beträgt, die oberhalb
A₃ erzielt wurde.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stahl max. 0,05% Si enthält.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl max. 0,006% N enthält.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Elemente aus
der Gruppe Al, B, Ti, Nb und V mit einem Mindestgehalt von
1/10 der in Anspruch 1 genannten Obergrenzen enthalten ist.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl nach dem Kalt
walzen in einem kontinuierlichen Banddurchziehofen rekri
stallisierend geglüht wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl einer kurz
zeitigen Überalterungsbehandlung, bestehend aus Anlassen im
Bereich zwischen ca. 250 und 450°C vor dem Dressieren unter
zogen wird.
9. Verwendung des nach den Ansprüchen 1 bis 8 hergestellten
Stahlbandes für ein metallisches Überziehen im Schmelzfluß.
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| DE19853528782 DE3528782A1 (de) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | Verfahren zum herstellen eines alterungsbestaendigen bandstahles mit hoher kaltumformbarkeit |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KRUPP HOESCH STAHL AG, 44145 DORTMUND, DE |
|
| 8331 | Complete revocation |