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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine hochfeste Stahlplatte, die als
Automobil-, Bau-, Elektro- und sonstige
Konstruktionsteile nützlich
ist, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung, und spezieller betrifft
sie eine hochfeste Stahlplatte, die verbesserte (hervorragende)
Pressstreckung im Zeitpunkt der Druckumformung sowie Plattierungshaftung
aufweist, eine hochfeste legierte galvanisierte Stahlplatte und
ein Verfahren zu deren Herstellung.
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Für Automobile
gab es Untersuchungen zur Verringerung des Gewichtes unter dem Gesichtspunkt, einem
Trend der letzten Jahre in Richtung auf eine Reduzierung des Benzinverbrauchs
gerecht zu werden. In diesem Zusammenhang wurde hinsichtlich der
Werkstoffe ein Versuch zur Erhöhung
der Festigkeit unternommen, um selbst nach einer Verringerung der
Dicke zwecks Gewichtsreduktion eine zufriedenstellende Festigkeit
sicherzustellen. Da sich jedoch mit dem Erhöhen der Festigkeit die Verarbeitbarkeit
von Werkstoffen im allgemeinen verschlechtert, wurden Stahlplatten
gewünscht,
die sowohl den Anforderungen der Verarbeitbarkeit als auch der Festigkeit
genügen.
Als Maße
für die
Verarbeitbarkeit werden nicht nur die Ausdehnung in einem Zugversuch,
sondern auch der n-Wert
und r-Wert verwendet. In jüngster
Zeit, wo die Vereinfachung des Umformschrittes durch einteilige
Formverfahren ein Thema ist, ist es wichtig, dass der n-Wert, entsprechend einer
gleichmäßigen Dehnung,
groß ist.
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Zu
diesem Zweck wurden warmgewalzte Stahlplatten und kaltgewalzte Stahlplatten
entwickelt, in denen verformungsinduzierte Umwandlungen ausgenutzt
werden, wobei die Austenitphase in der Metallstruktur durch Bearbeitung
in harten Martensit umgewandelt wird. In diesem Fall bewirkt die
Umwandlung zu Martensit, dass eine große Menge von Versetzungen in
die Stahlplatte eingebracht werden, und führt somit zu deutlich gehärteten Stahlplatten.
Deshalb wird ein hohes Niveau der Bearbeitungshärtung beibehalten und das Einschnüren wird
unterdrückt,
und die Gleichmäßigkeit
der Ausdehnung wird verbessert.
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Diese
Stahlplatte ist dergestalt, dass der Stahl keine teuren Legierungselemente
enthält,
und dass er als grundlegende Legierungselemente etwa 0,07 bis 0,4
Gew.-% Kohlenstoff, etwa 0,3 bis 2,0 Gew.-% Silicium und etwa 0,2
bis 2,5 Gew.-% Mangan enthält,
und dass nach der Erzeugung von Austenit in einem Hochtemperatur-Zweiphasengebiet
die Umwandlung zu Bainit bei etwa 400°C vorgenommen wurde, wodurch
Austenit selbst bei Raumtemperatur in der Metallstruktur erhalten
bleibt. Dieser Stahl wird im allgemeinen "Restaustenitstahl", "TRIP-Stahl" oder dergleichen
genannt, und mit diesem Stahl verknüpfte Verfahren sind zum Beispiel in
JP-A-230715/1989
und 79345/1989 offenbart.
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Da
zur Erhaltung von Austenit die außergewöhnliche Umwandlung zu Bainit
genutzt wird, kann jedoch in diesen Stahlplatten eine beabsichtigte
Metallstruktur nicht erzeugt werden ohne strenge Kontrolle der Abkühlrate von
einem Temperaturbereich, in dem zwei Phasen koexistieren, und strenge
Kontrolle der Haltebedingungen (Temperatur und Zeit) um 400°C, und dies
ist ursächliches
Hindernis für
gute Festigkeit und Gewähr der
Ausdehnung sowie für
eine Verbesserung der Ausbeute im Zeitpunkt der Herstellung.
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Bei
der Verwendung der Stahlplatte für
galvanisierte Stahlplatten, welche gegenwärtig zur Hauptströmung bei
Stahlplatten für
Automobile werden, findet ferner auf Grund der Wärmevorgeschichte im Zeitpunkt des
Beschichtens ein Zusammenbruch der bevorzugten Metallstruktur statt
und zusätzlich
ist auf Grund der Anwesenheit von 0,3 bis 2,0 Gew.-% Silicium die
Haftung an Zink schlecht. Deshalb kann keine gute oberflächliche
Korrosionsbeständigkeit
gewährt
werden, und dies hat eine ausgedehnte industrielle Nutzung der Stahlplatten
behindert.
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Um
das vorstehende Problem zu lösen,
offenbaren zum Beispiel JP-A-333552/1992, 70886/1993 und 145788/1994
ein Verfahren zur Verbesserung der Benetzbarkeit durch Beschichten
mittels der Zugabe von Nickel, ein Verfahren zur Verminderung von
Silicium durch Zugabe von Aluminium mit der gleichen Wirkung wie Silicium,
und ein Verfahren zur Mehrfachbeschichtung aus Zinkplattierung und
Nickelplattierung, welche gute Haftung an Zinkplattierung hat.
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In
diesen Verfahren erhöht
jedoch zum Beispiel die Zugabe der Legierung oder die Steigerung
der Anzahl von Schritten die Herstellungskosten und zusätzlich bleibt
die beabsichtigte Metallstruktur instabil. Das heißt, das
Problem wurde nicht gründlich
gelöst.
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JP 09241788 A offenbart
eine Stahlplatte, die 0,002 – 0,08
% N enthält,
wobei ihre Struktur durch 3 – 40
Vol.-% Restaustenit gekennzeichnet ist.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hochfeste Stahlplatte
bereitzustellen, die eine beabsichtigte Restaustenitstruktur durch
einfachere Temperaturkontrolle sicherstellen kann, gute Haftung
an Zinkbeschichtung hat, für
hoch korrosionsbeständige
oberflächenbehandelte
Stahlplatten angewandt werden kann und gute Bearbeitbarkeit besitzt.
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Im
Hinblick auf die Bereitstellung hochfester Stahlplatten, die die
vorstehende Aufgabe erfüllen
können,
führten
die hier genannten Erfinder umfassende und intensive Untersuchungen
zum Zusammenhang zwischen der Eignung zum Beschichten und den Bestandteilen
der Stahlplatte durch, die zum Abschluss der vorliegenden Erfindung
führten.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist wie folgt.
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Stickstoff
war bislang als ein Element zur Stabilisierung einer Austenitphase
bekannt. In einem herkömmlichen
Produktionsverfahren, worin auf der Stufe des geschmolzenen Stahls
eine hohe Konzentration von Stickstoff eingebracht wird, ist jedoch
die Raffination schwierig. Ferner wird in halbfertigen Stahlprodukten während des
Gusses Gas freigesetzt, und nach dem Festwerden bleiben Gasblasen
unbeseitigt. Dies macht es unmöglich,
gute halbfertige Stahlprodukte herzustellen. Aus diesem Grund war
die Anwendung von stickstoffreichem Stahl für Stahlplatten zur Verarbeitung,
die für
den Stahl gemäß der vorliegenden
Erfindung beabsichtigt ist, nicht untersucht worden, und somit sind
die Bearbeitbarkeit und die Eignung zum Beschichten unbekannt. Dementsprechend
machten die hier genannten Erfinder Untersuchungen zu einem Verfahren
für das
Einbringen von Stickstoff unmittelbar vor der Erzeugung eines Produktes
nach dem Guss und fanden, dass das Einbringen einer großen Menge
von Stickstoff wirksam für
die Verbesserung der Bearbeitbarkeit und der Eignung zum Beschichten
ist.
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Basierend
auf diesem Befund unternahmen die hier genannten Erfinder weitere
Untersuchungen, zum Beispiel zum Einfluss von Elementen, wie Silicium,
Mangan und Kohlenstoff, und Nebenelementen, wie Calcium, Natrium
und Magnesium, sowie der Nitrierbedingungen und Wärmevorgeschichte,
um die Kontrolle über die
beabsichtigte Metallstruktur auszuführen, was zum Abschluss der
vorliegenden Erfindung führte.
Der Hauptsachverhalt ist wie folgt.
- (1) Grundsätzlich wird
Stickstoff in einer hohen Konzentration eingebracht.
- (2) Die Gehalte an Silicium, Aluminium und dergleichen, welche
Nitride bilden, werden so reguliert, dass sie in einen geeigneten
Gehaltsbereich fallen.
- (3) Calcium, Natrium, Magnesium und dergleichen werden wahlweise
zugesetzt, um die Bildung von Eisennitrid zu steuern.
- (4) Die Gehalte von härtenden
Elementen, wie Kohlenstoff, Silicium, Mangan und Phosphor werden
kontrolliert, um die Festigkeit von jeder die Metallstruktur aufbauenden
Phase zu regulieren und die Festigkeit und Ausdehnung der Stahlplatte
zu regulieren.
- (5) Die Wärmevorgeschichte
wird kontrolliert, so dass Austenit weiter stabilisiert wird und
bei Raumtemperatur in großer
Menge erhalten bleibt.
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Somit
kann die Aufgabe der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen, die
in den Patentansprüchen definiert
sind, erfüllt
werden.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden in Einzelheiten beschrieben.
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Zu
Beginn wird der Grund für
die Einschränkung
der chemischen Zusammensetzung der Stahlplatte oder des Stahls gemäß der vorliegenden
Erfindung detailliert beschrieben.
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Stickstoff
ist ein Element, das für
die vorliegende Erfindung äußerst wichtig
ist. Wie Mangan ist Stickstoff ein Austenitbildner. Insbesondere
tritt Stickstoff mit Mangan in Wechselwirkung, wobei die Stabilität von Austenit
verbessert wird. Die Folge ist, dass die Ausscheidung von Carbiden
während
des Kühlens
oder Haltens bei niedrigen Temperaturen unterdrückt wird. Deshalb können die
Gehalte an Silicium und Aluminium, welche bislang zur Unterdrückung der
Carbidbildung zugesetzt wurden, verringert werden, und dies kann
zusätzlich
die Plattierungshaftung verbessern. Wenn die Konzentration von Stickstoff
geringer als 0,082 Gew.-% ist, kann dieser beabsichtigte Effekt
nicht erzielt werden. Andererseits beträgt die Obergrenze der Stickstoffkonzentration
2,0 Gew.-%, weil eine Steigerung der Stickstoffkonzentration die
Verlängerung
der Zeit erfordert, welche für
die Behandlung zum Einbringen von Stickstoff nötig ist.
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Kohlenstoff
ist ein Element, das im Austenit in einem Temperaturbereich angereichert
wird, in dem zwei Phasen koexistieren, sowie in einem Temperaturbereich,
in dem die Umwandlung zu Bainit stattfindet, um Austenit zu stabilisieren.
Auf Grund der Wirkung dieses Elementes bleibt Austenit sogar bei
Raumtemperatur erhalten, und die durch die Umwandlung induzierte
Plastizität
kann die Formbarkeit verbessern. Aus diesem Grund beträgt im herkömmlichen
Stahl der Kohlenstoffgehalt etwa 0,1 Gew.-%. Im erfindungsgemäßen Stahl andererseits
ist der Kohlenstoffgehalt nicht speziell begrenzt, da Stickstoff
den Austenit stabilisiert.
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Das
nachstehende Faktum sollte allerdings erwähnt werden. Bei der Umwandlung
von Austenit nimmt Kohlenstoff abhängig von der Umwandlungstemperatur
ein kompliziertes Verhalten an, das heißt, entsprechend der Umwandlungstemperatur
findet eine Umwandlung zu Perlit, oberer Bainitstufe, unterer Bainitstufe und
dergleichen statt. Deshalb ist Kohlenstoff auch verursachend für die Notwendigkeit
einer strengen Temperaturkontrolle zur Erhaltung des Austenits während der
Abkühlung.
Ferner macht eine übertriebene
Verringerung des Kohlenstoffgehalts die Ferritphase übermäßig weich,
wenngleich dies auch vom Gehalt an anderen härtenden Elementen abhängt. In
diesem Fall bringt eine Umformung nicht die verformungsinduzierte
Umwandlung der Austenitphase mit sich, und die Umformung ist allein
auf die Ferritphase konzentriert, was zu Brüchen führt, die oft die Bearbeitbarkeit
beeinträchtigen.
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Außerdem beeinträchtigt eine
hohe Konzentration von Kohlenstoff die Schweißbarkeit der Stahlplatte. Wenn
man die Stabilität
des Umwandlungsverhaltens, die Regulierung der Festigkeit und die
Schweißbarkeit in
Betracht zieht, beträgt
die Kohlenstoffkonzentration vorzugsweise nicht mehr als 0,125 Gew.-%,
stärker
bevorzugt 0,02 bis 0,06 Gew.-%.
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Im
herkömmlichen
Stahl wird Silicium im allgemeinen in einer Menge von 1 bis 2 Gew.-%
zugesetzt, um die Ausscheidung von Zementit zu unterdrücken und
somit die Anreicherung von Kohlenstoff in Austenit zu fördern, wodurch
die Stabilität
von Austenit gesteigert wird. Im erfindungsgemäßen Stahl bildet Silicium jedoch
Nitride während
der Behandlung zum Einbringen von Stickstoff und verringert folglich
die in Austenit angereicherte Stickstoffmenge. Aus diesem Grund
ist die Zugabe einer übermäßigen Menge
an Silicium unvorteilhaft. Wie vorstehend beschrieben ist Silicium
andererseits ein Element, das für
die Härtung
der Ferritphase und die Verbesserung der Formbarkeit der Stahlplatte
nützlich
ist. Deshalb beträgt
der Siliciumgehalt vorzugsweise nicht mehr als 0,63 Gew.-%, stärker bevorzugt
0,01 bis 0,2 Gew.-%.
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Mangan
ist ein austenitstabilisierendes Element und ist gleichzeitig ein
Element, das, wie vorstehend beschrieben, nützlich für die Härtung der Ferritphase ist.
Wenn der Mangangehalt hoch ist, bekommt jedoch die Bandstruktur
Bedeutung. Dies verschlechtert Eigenschaften und unvorteilhafterweise
kommt es leicht vor, dass Punktschweißstellen in Nuggets brechen.
Deshalb liegt der Mangangehalt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis
3,0 Gew.-%.
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Unter
dem Gesichtspunkt, die Härte
sicherzustellen, kann Phosphor in einer Menge von mindestens 0,004
Gew.-% zugesetzt werden.
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Aluminium
wird im herkömmlichen
Stahl extensiv als ein Deoxidierungsmittel verwendet, und außerdem wie
Silicium unter dem Aspekt des Unterdrückens der Zementitausscheidung
zum Stabilisieren von Austenit. Im erfindungsgemäßen Stahl bildet Aluminium
jedoch Nitride während
der Behandlung zum Einbringen von Stickstoff und verringert folglich
die in Austenit angereicherte Stickstoffmenge. Deshalb ist die Zugabe
einer übermäßigen Menge
an Aluminium unvorteilhaft. Der Aluminiumgehalt beträgt vorzugsweise
nicht mehr als 0,3 Gew.-%, stärker
bevorzugt nicht mehr als 0,1 Gew.-%.
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Die
erfindungsgemäße Stahlplatte
umfasst grundsätzlich
die vorstehenden Bestandteile. Zusätzlich zu diesen Elementen
und Eisen kann mindestens ein aus Nickel, Chrom, Calcium, Natrium,
Magnesium und Molybdän
ausgewähltes
Element zugesetzt werden, um Austenit zu stabilisieren und die Menge
an Restaustenit zu erhöhen.
Die Zugabe dieser Elemente in einer übermäßigen Menge steigert jedoch
manchmal die Kosten und beeinträchtigt
gleichzeitig die Bearbeitbarkeit. Aus diesem Grund ist die zugesetzte
Menge von jedem dieser Elemente auf nicht mehr als 2,0 Gew.-% begrenzt.
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Ferner
sind beispielsweise Kupfer und Kobalt, die bislang dem herkömmlichen
Restaustenitstahl zugesetzt wurden, um zum Beispiel die Bearbeitbarkeit
und die Eignung zum Beschichten zu verbessern, nicht nachteilig
für die
Wirkung der vorliegenden Erfindung, wenn sie dem erfindungsgemäßen Stahl
in der gleichen Weise zugesetzt werden, wie sie in den herkömmlichen
Stählen
verwendet werden.
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Die
Duktilität
der Stahlplatte als Endprodukt gemäß der vorliegenden Erfindung
variiert in Abhängigkeit vom
Volumenanteil des im Produkt enthaltenen Restaustenits. Wenn der
Volumenanteil des Restaustenits geringer als 3 Gew.-% ist, kann
die Wirkung nicht deutlich erreicht werden. Wenn andererseits der
Volumenanteil des Restaustenits 20 Gew.-% übersteigt, besteht die Möglichkeit,
dass im gepressten Zustand eine große Menge an Martensit vorliegt,
wenn die Umformung unter extrem harten Bedingungen durchgeführt wird.
Dies wirft manchmal Probleme in der sekundären Umformung und Schlagfestigkeit
auf. Aus diesem Grund ist gemäß der vorliegenden
Erfindung der Volumenanteil des Restaustenits auf nicht mehr als
20 Gew.-% begrenzt.
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Als
Nächstes
wird das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
der Stahlplatte beschrieben.
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Das
charakteristische Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass Stickstoff
in einer sehr hohen Konzentration eingebracht wird, die von herkömmlichen
Stahlplatten zur Verarbeitung nicht erwartet wird. Wie vom herkömmlichen
Stahl her verständlich
ist, lässt
sich zum Einbringen einer großen
Menge von Stickstoff die chemische Zusammensetzung auf der Stufe
des geschmolzenen Stahls schwer regulieren. Die Anwendung der Nitrierung
auf halbfertige Stahlprodukte oder Stahlplatten ermöglicht es
jedoch, eine hohe Konzentration von Stickstoff relativ einfach einzubringen.
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Bezüglich der
Bedingungen für
die Nitrierung unter Einsatz von Gas wird der Stahl 2 Sekunden bis
10 Minuten im Temperaturbereich von 550 bis 800°C in einer Atmosphäre gehalten,
die nicht weniger als 2 % Ammoniak enthält. Wenn die Temperatur außerhalb
des vorstehend definierten Bereiches liegt, wird die Nitrierungseffizienz
verringert. Deshalb ist in diesem Fall eine lange Zeitspanne nötig, um
ein erforderliches Niveau der Nitrierung zu schaffen. Wenn ferner
die Temperatur unterhalb der Untergrenze des vorstehenden Temperaturbereiches
liegt, wird Eisennitrid gebildet, wodurch es unmöglich wird, Stickstoff in fester
Lösung
auszunutzen, was für
die im erfindungsgemäßen Stahl
notwendige Erhaltung von Austenit vorteilhaft ist.
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Die
Zusammensetzung des Atmosphärengases
ist nicht speziell eingeschränkt.
Die für
das Einbringen von Stickstoff erforderliche Ammoniak-Konzentration
ist unter dem Gesichtspunkt der Nitrierungseffizienz auf nicht weniger
als 2 % begrenzt. Beim Einbringen von Stickstoff wird die Haltezeit
unter den erfindungsgemäßen Temperatur-
und Atmosphärenbedingungen
ermittelt, indem ein Gleichgewicht mit der erforderlichen Menge
an Stickstoff berücksichtigt wird.
Wenn jedoch die Betriebseffizienz und dergleichen in Betracht gezogen werden,
ist die Zeit für
das Halten bei der vorstehenden Temperatur auf 2 Sekunden bis 10
Minuten begrenzt.
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Der
Zeitpunkt für
das Einbringen von Stickstoff kann irgendeine Stufe halbfertiger
Stahlprodukte oder geglühter
Platten sein. Da allerdings bei der Nitrierung die Stickstoffdiffusion
von der Oberfläche
des Stahls in den Stahl hinein ausgenutzt wird, wird das Einbringen
einer hohen Konzentration an Stickstoff durch Verringern der Plattendicke
einfacher. Aus diesem Grund wird der Stickstoffeinbau vorzugsweise
im oder nach dem Schritt des Warmfertigwalzens ausgeführt. Bei
der Herstellung von gewöhnlichen
kaltgewalzten Stahlplatten wird unter dem Gesichtspunkt der Produktion
vorzugsweise während
des Schrittes des Rekristallisationsglühens ein Glühofen teilweise oder vollständig auf
die erfindungsgemäßen Temperatur-
und Atmosphärenbedingungen
gebracht, um Stickstoff in die Platten einzubringen.
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Es
kann auch ein Verfahren durchgeführt
werden, in dem in der ersten Hälfte
des Verfahrensschrittes eine hohe Konzentration an Stickstoff eingebracht
wird und anschließend
die Hochtemperaturbehandlung oder das Halten bei einer geeigneten
Temperatur durchgeführt
wird, um die Austenitphase zu stabilisieren. Ferner kann ein Verfahren
durchgeführt
werden, in dem die Rekristallisation und das Verleihen eines geeigneten
Maßes
an Duktilität
durch das Erreichen der höchsten
Temperatur im Schritt des Glühens
vollzogen werden, und danach die Behandlung zum Einbringen von Stickstoff
ausgeführt
wird, um eine größere Menge
an Austenitphase zu erzeugen. Außerdem kann die Wirkung der
vorliegenden Erfindung auch erzielt werden, indem diese Verfahren
kombiniert werden oder indem ein Verfahren eingeführt wird,
in welchem nach Rekristallisation bei einer hohen Temperatur die
Nitrierung bei einer niedrigen, in den Rahmen der vorliegenden Erfindung
fallenden Temperatur durchgeführt
wird und danach die Temperatur wieder angehoben wird, um die Struktur
zu regulieren.
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Der
erfindungsgemäße Stahl
hat einen geringeren Siliciumgehalt als die herkömmlichen Stähle und besitzt somit das Merkmal,
dass die Eignung zum Beschichten gut ist, wenn der erfindungsgemäße Stahl
als Urplatte für
galvanisierte Stahlplatten verwendet wird. Die Dicke einer Zinkbeschichtung
ist nicht speziell eingeschränkt.
Allerdings beträgt
die Dicke unter dem Gesichtspunkt der Korrosionsbeständigkeit
vorzugsweise nicht weniger als 0,1 μm und unter dem Gesichtspunkt
der Bearbeitbarkeit beträgt
sie vorzugsweise nicht mehr als 10 μm.
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BEISPIELE
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An
kaltgewalzten Stahlplatten, die unter herkömmlichen Warmwalz- und Kaltwalzbedingungen
hergestellt waren, wurde das Glühen
vorgenommen und ein Teil der geglühten Platten wurde plattierbeschichtet.
Danach wurden die Platten einem 0,6%-igen Nachwalzen unterzogen,
um Stahlplatten oder plattierbeschichtete Stahlplatten zu erzeugen.
Die Bestandteile der Stähle
sind in Tabelle 1 gezeigt. Für
die erfindungsgemäßen Stähle wurde
die Behandlung zum Einbringen von Stickstoff durchgeführt, indem
die Platten im Verlauf der Abkühlung
von der höchsten
erreichten Temperatur im Glühschritt
in einer Ammoniakgas enthaltenden Atmosphäre gehalten wurden, wodurch
eine hohe Konzentration von Stickstoff in die Platten eingebracht
wurde. Die in Tabelle 1 gezeigten Werte des Stickstoffniveaus sind
diejenigen der Endprodukte. Das Stickstoffniveau der Stähle wurde
reguliert, indem die Haltetemperatur, die Haltezeit und die Konzentration
von Ammoniakgas eingestellt wurden.
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Bedingungen
für die
Behandlung zum Einbringen von Stickstoff sind ebenfalls in Tabelle
1 gezeigt. Das Beschichten wurde in einem Zink-Plattierbad durchgeführt, welches
10 % Aluminium enthielt. Der Volumenanteil des Restaustenits in
den so erhaltenen Stahlplatten wurde mit Röntgendiffraktometrie (Fünf-Peak-Verfahren)
unter Verwendung von MoKα-Strahlung gemessen.
Es wurden Prüflinge
für den
Zugversuch JIS Nr. 5 aus diesen Stahlplatten entnommen und einem
Kaltzugversuch unter den Bedingungen von 50 nun Messlänge und 10
mm/Min. Zuggeschwindigkeit unterzogen.
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Die
Eignung zum Beschichten wurde in Form von Nonplattierung und Plattierungshaftung
bewertet. Ob Nonplattierung vorlag oder nicht, wurde durch visuelle
Prüfung
beurteilt. Für
die Plattierungshaftung wurde nach einem 60°-V-Biegetest an den beschichteten
Stahlplatten ein Klebstreifentest durchgeführt. In diesem Fall wurde die
Plattierungshaftung als akzeptabel angesehen, wenn der Schwärzungsgrad
im Klebstreifentest weniger als 20 % betrug.
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Für die Schweißbarkeit
wurde eine Punktschweißung
vorgenommen unter Schweißbedingungen
von Schweißstrom
: 10 kA, ausgeübter
Druck : 22 kg, Schweißdauer:
12 Zyklen, Elektrodendurchmesser : 6 mm, Elektrodenform : Kuppel
mit Spitze von 6ϕ-40R. Wenn die Zahl der kontinuierlichen
Punkte, die geschaffen wurden bis der Nuggetdurchmesser geringer
als 4 √t wurde, wobei t die Plattendicke
bedeutet, den Wert 1000 überstieg,
wurde in diesem Fall die Schweißbarkeit
als akzeptabel angesehen.
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Materialien
und die Ergebnisse der Bewertung der Eignung zum Beschichten sind
in Tabelle 2 gezeigt.
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Für alle erfindungsgemäßen Stähle betrug
die Gesamtstreckung nicht weniger als 30 %, wobei sie zugleich eine
Zugfestigkeit von nicht weniger als 580 MPa besitzen. Das heißt, die
erfindungsgemäßen Stähle wiesen
eine Kombination von hoher Festigkeit mit guter Druckformbarkeit
auf, und erfüllten
gleichzeitig die Anforderungen für
die Eignung zum Beschichten und die Schweißbarkeit.
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Andererseits
war bei herkömmlichen
Stählen,
bei denen der Stickstoffgehalt nicht in den Bereich der vorliegenden
Erfindung fiel, die Bearbeitbarkeit vor dem Beschichten gut. Die
Bearbeitbarkeit nach dem Beschichten war jedoch verschlechtert,
weil die Wärmevorgeschichte
im Beschichtungsschritt zum Verschwinden von Restaustenit führte. Ferner
war für
einige der herkömmlichen
Stähle,
in denen der Silicium- oder Aluminiumgehalt hoch war, die Eignung
zum Beschichten schlecht. Unter den erfindungsgemäßen Stählen, die
eine hohe Konzentration an Stickstoff enthalten, hatten jene, bei
denen die Gehalte an Silicium, Kohlenstoff, Mangan, Phosphor, Aluminium
und dergleichen in jeweils spezifische Bereiche fielen, besonders
gute Bearbeitbarkeit. Außerdem
war die Wirkung von Nebenelementen, wie Nickel, Chrom, Calcium,
Natrium, Magnesium und Molybdän
ebenfalls deutlich.
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Wie
aus der vorstehenden Beschreibung klar hervorgeht, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung die Regulierung des Stickstoffgehaltes zur Sicherstellung
der beabsichtigten Restaustenitstruktur hochfeste Stahlplatten realisieren,
die gute Haftung an Zinkplattierung und hervorragende Bearbeitbarkeit
besitzen.