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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von ferritischem rostfreiem Stahl oder dünnen
Bändern oder Blechen aus martensitischem rostfreiem Stahl.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Herstellen rostfreier Stahlbleche mit einem guten
Oberflächenglanz und hoher Korrosionsbeständigkeit oder
exzellenter Schleifbarkeit durch Eindämmung der
Korrosionsquellen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
Brammenheizbedingungen und Warmwalzbedingungen und mechanische
Entzunderungs- und Kaltwalzverfahren.
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Als rostfreie dünne Stahlblecherzeugnisse können das 2B-
Erzeugnis, das BA-Erzeugnis und das mit JIS bezeichnete
polierte Erzeugnis angeführt werden. Der Handelswert dieser
rostfreien Stahlblecherzeugnisse wird durch die
Oberflächeneigenschaften wie Glanz, Korrosionsbeständigkeit, Anwesenheit
oder Abwesenheit oder Grad von "Goldstaub" genannten Defekten,
charakteristisch für BA-Erzeugnisse, und durch die
Schleifbarkeit festgelegt, und dementsprechend besteht eine
Notwendigkeit, diese Eigenschaften zu verbessern.
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Um diesen Bedarf zu befriedigen, wird bisher ein
Verfahren, bei dem ein warmgewalztes Band vor dem Kaltwalzen
geglüht und gebeizt wird, und die Oberflächen dann geschliffen
werden, um die Defekte zu entfernen ("Coilschleifen" genannt),
ein doppeltes Walz/Glühverfahren, und ein Verfahren, bei dem
beim Kaltwalzschritt Wärmestreifen gebildet werden, gewählt,
jedoch können nach diesen Verfahren nicht immer
zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden.
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Das Dokument JP-A-60-262922, das als nächstkommender
Stand der Technik angesehen wird, offenbart ein anderes
Verfahren zur Herstellung von rostfreiem Stahl mit einer
verbesserten Oberflächeneigenschaft, das folgende Schritte
umfaßt:
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a) Erwärmen einer Bramme rostfreien Stahls mit 17,05% Cr
auf zwischen 1150ºC und 1300ºC;
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b) Warmwalzen bei ≥ 850ºC;
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c) Wickeln bei 600 bis 800ºC;
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d) Entzundern durch Beizen;
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e) Kaltwalzen, bei dem mehr als 60% der gesamten
Reduktion in einem Tandemwalzwerk mit Arbeitswalzen eines
Durchmessers größer oder gleich 300 mm durchgeführt wird;
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f) Fertigwalzen mit Arbeitswalzen eines Durchmessers von
gleich oder kleiner als 100 mm und
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g) Endglühen.
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Die Erfinder führten Forschungen mit dem Zweck durch, ein
Herstellungsverfahren zur Erzielung rostfreier dünner
Stahlbleche mit exzellenten Oberflächeneigenschaften zu entwickeln,
und klärten die Ursachen der Bildung von Konkavitäten und
Konvexitäten an der Oberfläche des Erzeugnisses unter
verschiedenen Bedingungen einschließlich
Brammenheizbedingungen und Warmwalzbedingungen unter Umgehung des
Coilschleifschritts zum Entfernen von Oberflächendefekten durch
Schleifen der Oberflächen eines Bandes, und suchten nach
Mitteln, diese Ursachen zu beseitigen.
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Das technische Problem die Oberflächeneigenschaften eines
rostfreien Stahlerzeugnisses betreffend ist, wie ein Erzeugnis
mit gutem Glanz, hoher Korrosionsbeständigkeit und exzellenter
Schleifbarkeit und frei von "Goldstaub" genannten Defekten
herzustellen ist. Unsere Forschung hat ergeben, daß die
Hauptursachen der Verschlechterung dieser Eigenschaften
"Überlappungs"defekte sind, die an der Oberfläche eines
kaltgewalzten Materials vorhanden sind.
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Diese "Überlappungs"defekte werden durch die folgenden
Oberflächenunebenheiten oder Grübchen vor dem Kaltwalzen
verursacht.
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i) Eine Konkavität, die durch eine beim Beizen eines
warmgewalzten Bandes verursachte Korngrenzenkorrosion gebildet
wird.
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ii) Eine an der Oberfläche eines gebeizten Materials
vorhandene Welligkeit, die allgemein "Oberflächenrauhigkeit"
genannt wird.
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iii) Ein beim Schleifen der Oberflächen eines gebeizten
Materials zurückgelassenes Schleifkorn.
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Von diesen Oberflächenunebenheiten oder Grübchen kann die
Konkavität i) durch Korngrenzenkorrosion durch das Verfahren,
das die Empfindlichmachung des Materials verhindert, oder
durch Wahl einer geeigneten Zusammensetzung der Beizlösung
verhindert werden. In Zusammenhang mit dem nach dem Schleifen
zurückgelassenen Schleifkorn iii) wird wünschenswerter Weise
das Schleifkorn verfeinert, um jedoch die Bildung dieser
Unebenheit zu verhindern, sollte der Coilschleifschritt
weggelassen werden, so daß kein Schleifkorn vorhanden ist.
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Die "Oberflächenraughigkeit" genannte
Oberflächenunebenheit ii) hat einen großen Einfluß, da eine große
Oberflächenrauhigkeit eine Verschlechterung der Oberflächeneigenschaften
des Erzeugnisses ergibt. Als Mittel zur Verringerung der
Oberflächenrauhigkeit des gebeizten Materials sind ein
Verfahren, bei dem die Härte des Materials beim mechanischen
Entzundern des Materials vergrößert wird (JP-B-60-56768) und
ein Verfahren bekannt, bei dem die Oberflächenrauhigkeit beim
Beizschritt verringert wird, wie in der JP-B-61-38270 und der
JP-B-49-16698 offenbart ist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein
Herstellungsverfahren bereitzustellen, bei dem rostfreie
Stahlblecherzeugnisse mit Oberflächeneigenschaften erzielt
werden können, selbst wenn der Coilschleifschritt weggelassen
wird, und eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist
die Bereitstellung eines Verfahrens, bei dem ein rostfreier
Bandstahl mit stark erhöhter Produktivität hergestellt werden
kann. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche
gelöst.
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Fig 1 veranschaulicht die Beziehung zwischen der
Ofenverweildauer beim Schritt des Erwärmens einer rostfreien
Stahlbramme und der Tiefe der Konkavitäten der Oberfläche des
gebeizten Materials; Fig. 2 veranschaulicht die Beziehung
zwischen der Art des Entzunderungsverfahrens und der
Oberflächenrauhigkeit des gebeizten Materials; und Fig. 3 zeigt
den die "Uberlappung" erzeugenden Bereich im Verhältnis zur
Kombination aus Arbeitswalzendurchmesser und
Reduktionsverhältnis beim Kaltwalzschritt.
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Die Entwicklungsgeschichte der vorliegenden Erfindung
wird nun beschrieben.
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Um die Ursache der Bildung von Unebenheiten an der
Oberfläche eines rostfreien Bandstahls aufzuklären,
untersuchten wir verschiedene Bedingungen, beginnend mit einer
Strangguß-Bramme. Insbesondere wurde die Bramme in einem
Heizofen unter verschiedenen Heizzeit- und Temperaturbedingungen
erwärmt. Erwärmte Brammen, die sich in der Dicke des
Oberflächenzunders (Oxidfilm) unterschieden, wurden
warmgewalzt. Bezüglich der warmgewalzten Materialien wurde die
Beziehung zwischen den Oberflächeneigenschaften und dem Zunder
und dem Grad der Oberflächenunebenheiten untersucht und
analysiert, und als Ergebnis wurde herausgefunden, daß die
wesentliche Ursache einer Bildung von Unebenheiten an der
Oberfläche des warmgewalzten Bandes, d.h. der
Oberflächenrauhigkeit, ist, daß während des Warmwalzens Zunder, der sich
während des Erwärmens der Bramme an der Oberfläche bildet, in
das Material hineingedrückt wird. Es wurde auch
herausgefunden, daß insbesondere wenn die Ofenverweildauer lang ist,
eine innere Oxidschicht, die sich konkav von dem verzunderten
Material in das Grundmaterial erstreckt, gebildet wird, und
dieser konkave Zunder leicht in das Material gedrückt wird.
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Somit stehen die Eigenschaften des Zunders und die
Warmwalzbedingungen eng mit der Bildung von Unebenheiten an
der Oberfläche des Materials in Beziehung. Wir analysierten
Heizbedingungen und Warmwalzbedingungen in Fertigungsstraßen
und die Tiefe von Unebenheiten an der Oberfläche des gebeizten
Materials, und fanden als Ergebnis heraus, daß eine in Fig. 1
gezeigte Beziehung zwischen der Brammenheizzeit und der Tiefe
der Unebenheiten des gebeizten Materials besteht. Wie aus Fig.
1 ersichtlich ist, hat die Ofenverweildauer beim
Brammenheizschritt einen großen Einfluß auf die Tiefe der
Unebenheiten des gebeizten Materials.
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Die Unebenheiten an der Oberfläche des Materials in Fig.
1 wurden durch Beobachtung von zwanzig optional sichtbaren
Feldern an der Oberfläche des gebeizten Materials mittels
eines Lichtmikroskops und Berechnung eines Mittelwerts der
Tiefe aus den vier tiefsten Konkavitäten in diesen zwanzig
sichtbaren Feldern ausgewertet.
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Unter den Warmwalzbedingungen steht die Walztemperatur am
engsten mit den Unebenheiten an der Oberfläche des gebeizten
Materials in Beziehung.
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Je niedriger die Warmwalzendtemperatur, umso größer die
Unebenheit an der Oberfläche des gebeizten Materials. Wenn das
Material während des Warmwalzens einer Entzunderung unter
Verwendung von Hochdruckwasser unterzogen wird, wird die
Unebenheit verringert.
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Auch das mechanische Entzunderungsverfahren beim
Entzunderungsschritt ist eine Hauptursache einer Zunahme der
Unebenheiten an der Oberfläche des gebeizten Materials. Bei
dem bekannten Sandstrahlverfahren wird gemäß Fig. 2, wenn die
Sprühkraft verstärkt wird, wegen der Eigenschaften des Strahls
die Entzunderungskraft erhöht, die Oberflächenbedingungen des
gebeizten Materials sind jedoch sichtbar verschlechtert. Bei
dem Sprühverfahren mit Hochdruckwasser, das mit Schleif- und
Entzunderungsmitteln wie Eisensand gemischt ist, ist die
Oberflächenbeschaffenheit des gebeizten Materials, selbst wenn
der Druck des Hochdruckwassers auf 100 bis 300 kg/cm² erhöht
wird, nicht verschlechtert, wenn die Partikelgröße des
Schleif- und Entzunderungsmittels wie Eisensand geeignet
gewählt wird. Wenn die Partikelgröße des Schleif- und
Entzunderungsmittels wie Eisensand nämlich so gewählt wird,
daß die maximale Partikelgröße kleiner als 400 um ist, kann
der Zunder ohne Verschlechterung der Oberflächenbeschaffenheit
des Materials entfernt werden.
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Wie vorstehend dargelegt, liegen die Ursachen der Bildung
von Unebenheiten an der Oberfläche des Materials in der
Bildung von Zunder beim Brammenheizschritt, dem Eindrücken des
Zunders in das Grundmaterial beim Warmwalzschritt und dem
mechanischen Entzunderungsverfahren. Um ein Enderzeugnis mit
exzellenten Oberflächeneigenschaften zu erhalten, ist es
natürlich notwendig, diese Ursachen zu beseitigen. Weiter
führten wir Untersuchungen durch mit dem Zweck, ein beim
Kaltwalzschritt zu verwendendes Verfahren zur Verbesserung der
Oberflächeneigenschaften mittels Ausbesserung der Unebenheiten
an der Oberfläche des Materials zu entwickeln.
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Wir beobachteten die Auswirkung des Durchmessers der beim
Kaltwalzschritt gewählten Arbeitsswalzen. Wenn Arbeitswalzen
mit großem Durchmesser beim Kaltwalzschritt verwendet werden,
wirkt eine Druckspannung auf die Oberfläche des Materials, und
wenn Walzen mit kleinem Durchmesser verwendet werden, wirken
Scherkräfte auf die Oberfläche des Materials. Demgemäß wird
beim Kaltwalzen unter Verwendung von Arbeitswalzen mit großem
Durchmesser die Tiefe der Unebenheiten an der Oberfläche des
Materials allmählich durch die Druckbeanspruchung verringert,
und eine geringe "Überlappung" tritt auf. Andererseits werden
beim Kaltwalzen unter Verwendung von Arbeitswalzen mit kleinem
Durchmesser die Unebenheiten an der Oberfläche des Materials
unter Scherbeanspruchung eingedrückt, um eine "Überlappung"
herbeizuführen, während der Oberflächenglanz erhöht wird. Wir
untersuchten den Einfluß des Durchmessers der Arbeitswalzen
beim Kaltwalzschritt und den des Reduktionsverhältnisses auf
die "Überlappung" im gewalzten Material unter Verwendung eines
Materials, das verbessert war, um so die Unebenheiten an der
Oberfläche des Materials nach dem Beizen zu verringern. Die
Ergebnisse sind in Fig. 3 gezeigt.
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Wenn das Kaltwalzen unter Verwendung von Arbeitswalzen
mit einem großen Durchmesser von 400 mm durchgeführt wird,
tritt eine "Überlappung" nicht auf, selbst wenn das
Reduktionsverhältnis mindestens 95% beträgt. Wo andererseits
das Kaltwalzen unter Verwendung von Arbeitswalzen mit einem
kleinen Durchmesser von 70 mm durchgeführt wird, tritt eine
"Uberlappung" bei einem 40%igen Reduktionsverhältnis auf, und
wo das Kaltwalzen unter Verwendung von Markierwalzen mit einem
mittleren Durchmesser von 150 mm durchgeführt wird, tritt eine
kleine "Überlappung" auf, wenn das Reduktionsverhältnis 80%
beträgt.
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Die Verwendung von Arbeitswalzen mit einem großen
Durchmesser von beispielsweise 400 mm ist wirkungsvoll, um ein
Auftreten von "Überlappung" zu verhindern, aber das Kaltwalzen
unter Verwendung von Arbeitswalzen mit einem kleinen
Durchmesser
ist für die Verbesserung des Oberflächenglanzes
wirkungsvoll. Um ein Enderzeugnis mit einem guten
Oberflächenglanz ohne "Überlappung" zu erhalten, wird dementsprechend
vorzugsweise ein Verfahren gewählt, bei dem in dem ersteren
Schritt das Kaltwalzen unter Verwendung von Arbeitswalzen mit
einem großen oder mittleren Durchmesser in dem "Überlappungs"-
freien Bereich der Kombination aus Arbeitswalzendurchmesser
und Reduktionsverhältnis durchgeführt wird, um die Tiefe der
Unebenheiten an der Oberfläche des Materials zu verringern,
und beim Endschritt das Walzen unter Verwendung von
Arbeitswalzen kleinen Durchmessers durchgeführt wird, um den
Glanz zu verbessern. Dementsprechend ist es wichtig, daß in
dem in Fig. 3 gezeigten "Überlappungs"-freien Bereich der
Kombination aus Arbeitswalzendurchmesser und
Reduktionsverhältnis beim Kaltwalzen eines gebeizten Materials das
Kaltwalzen zuerst unter Verwendung von Arbeitswalzen mit einem
großen Durchmesser durchgeführt wird. Nachdem die Tiefe der
Unebenheiten an der Oberfläche des Materials bei dem ersteren
Schritt des Kaltwalzens unter Verwendung von Arbeitswalzen mit
einem großen Durchmesser verringert worden ist, tritt keine
"Überlappung" auf, falls das Kaltwalzen beim Endschritt
durchgeführt wird, sogar bei Verwendung von Arbeitswalzen mit einem
kleinen Durchmesser wie 70 mm, da die Unebenheiten des
Materials ausgebessert worden sind, und der Glanz ist
verbessert.
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Die beste Form der Ausführung der vorliegenden Erfindung
wird nun beschrieben.
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Als in der vorliegenden Erfindung verwendeter Stahl
können martensitische Stähle wie 13Cr-Stahl der AISI-410-Serie
und ferritische Stähle wie 17Cr-Stahl der AISI-430-Serie und
19cr-Stahl mit einem erhöhten Cr-Gehalt angeführt werden.
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Vom Gesichtspunkt der Zunderbeständigkeit des Stahls bei
einem Cr-Gehalt von 10 bis 35% in der Bramme wird die
Brammenheiztemperatur im Bereich von 1100 bis 1300ºC gewählt.
Im Falle von Stahl mit einem niedrigen Cr-Gehalt von ungefähr
10% wird eine niedrigere Temperatur von ungefähr 1100ºC bis
ungefähr 1200ºC gewählt, und im Falle von Stahl mit einem Cr-
Gehalt von 20 bis 35% wird eine höhere Temperatur von 1150 bis
1300ºC gewählt. Wenn die Brammenheiztemperatur niedriger als
1100ºC ist, ist das Erwärmen unzureichend. Wenn die
Brammenheiztemperatur höher als 1300ºC ist, wird die Oxidation der
Bramme deutlich beschleunigt und die Korngröße wird grob.
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Die Sauerstoffkonzentration in der Verbrennungsatmosphäre
im Wärmeofen sollte ungefähr 5% betragen, wenn ein rostfreier
Stahl erwärmt wird. Wenn die Sauerstoffkonzentration höher als
7% ist, verringert sich die Verbrennungsleistung.
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Die Ofenverweildauer der Bramme erhöht die Unebenheiten
an der Oberfläche des warmgewalzten Materials durch die
vergrößerte Dicke des inneren Zunders der Bramme. Wie hierin
vorstehend dargelegt, ist der Grad der Unebenheiten an der
Oberfläche des Materials deutlich erhöht, wenn die
Ofenverweildauer länger als 260 Minuten ist. Je höher das
Reduktionsverhältnis und je niedriger die Materialtemperatur
beim Warmwalzen, desto höher der Grad der Unebenheiten an der
Oberfläche des Materials. Wenn die Walzendtemperatur kleiner
als 900ºC ist, ist der Grad der Unebenheiten besonders erhöht.
Die höhere Walzendtemperatur ist vorzuziehen, jedoch ist die
obere Grenze durch die Leistung der Walzstraße festgelegt und
beträgt ungefähr 1050ºC.
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Beim Schritt des Entzunderns des warmgewalzten
Bandstahls zur Verringerung der Unebenheiten an der Oberfläche des
Materials ist es notwendig, ein mechanisches
Entzunderungsverfahren zu wählen, bei dem ein Schleif- und
Entzunderungsmittel wie Eisensand dem Hochdruckwasser hinzugefügt wird, und
das Gemisch auf die Oberfläche des Bandes gespritzt wird. Wenn
die maximale Partikelgröße des Schleif- und
Entzunderungsmittels wie Eisensand auf weniger als 400 um eingestellt ist,
wird die Oberflächenbeschaffenheit des Materials besonders
verbessert. Nach dem Heizen wird anschließend das Kaltwalzen
ausgeführt ohne Durchführung des Coilschleifens der
Bandoberfläche.
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Beim Kaltwalzschritt wird der "Überlappungs"-freie
Bereich der Kombination aus Arbeitswalzendurchmesser und
Reduktionsverhältnis so gewählt, wie hierin vorstehend
beschrieben, und in dem ersteren Schritt wird die Tiefe der
Unebenheiten an der Oberfläche des Materials beim Walzen unter
Verwendung von Arbeitswalzen mit einem großen Durchmesser
verringert und im letzteren Schritt wird das Walzen unter
Verwendung von Arbeitswalzen mit einem kleinen Durchmesser
durchgeführt, um den Oberflächenglanz zu verbessern. Bei
diesem Schritt ist der Durchmesser der Arbeitswalze wichtig.
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Wenn das Walzen unter Verwendung von Arbeitswalzen mit
einem kleinen Durchmesser ausgeführt wird, können die
Unebenheiten an der Oberfläche des Materials umgehend
ausgebessert werden, jedoch werden die Unebenheiten gestreckt
und gedehnt, um eine "Überlappung" hervorzurufen, wodurch sich
eine Verschlechterung der Oberfächeneigenschaften ergibt.
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Wenn andererseits das Walzen unter Verwendung von
Arbeitswalzen mit einem großen Durchmesser ausgeführt wird,
tritt keine "Überlappung" auf, aber die Ausbesserung der
Unebenheiten an der Oberfläche des Materials wird nicht
umgehend erreicht. Um demgemäß das Auftreten einer
"Überlappung" zu verhindern, sollte der in Fig. 3 gezeigte
"überlappungs"-freie Bereich der Kombination aus
Arbeitswalzendurchmesser und Reduktionsverhältnis gewählt werden. Um
ein Erzeugnis mit exzellentem Oberflächenglanz ohne
"Überlappung" zu erhalten, wird vorzugsweise ein Verfahren gewählt,
bei dem Unebenheiten an der Oberfläche des Materials beim
Walzen innerhalb des in Fig. 3 gezeigten "überlappungs"-freien
Bereichs des Reduktionsverhältnisses unter Verwendung von
Arbeitswalzen mit einem Durchmesser von 150 bis 600 mm,
vorzugsweise ungefähr 400 mm, ausgebessert werden, und das
Walzen dann unter Verwendung von Arbeitswalzen mit einem
kleinen Durchmesser von bis zu 100 mm durchgeführt wird, um
den Oberflächenglanz zu verbessern.
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Zusätzlich können die Unebenheiten an der Oberfläche des
Materials besonders effektiv beim Warmwalzschritt durch
Entzundern mit Hochdruckwasser an der Einlaßseite einer
Fertigwalzstraße verringert werden.
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Wenn außerdem das Band nach dem Warmwalzen bei einer
Temperatur höher als 600ºC gewickelt wird, um ein Selbstglühen
zu bewirken, kann der Schritt des Glühens des warmgewalzten
Blechs weggelassen werden.
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Wir unterließen den Schritt des Glühens des warmgewalzten
Bandes im Fall von Stählen mit einem Cr-Gehalt von 10 bis 18%;
das Durchlaufglühen wurde jedoch im Fall von 19%igem Cr-Stahl
ausgeführt.
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Die Oberflächeneigenschaften des Erzeugnisses werden
nicht wesentlich davon beeinflußt, ob das warmgewalzte Blech
geglüht wird oder nicht.
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Ein vorgegebenes Endglühen wird nach dem Kaltwalzen
ausgeführt, und dann erfolgt das Heizen oder Blankglühen und
daraufhin das Nachwalzen entsprechend den üblichen
Arbeitsabläufen.
Beispiel
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Wie in Tabelle 1 und 2 gezeigt, wurden entsprechend den
üblichen Arbeitsabläufen geschmolzener und ausgegarter 13%Cr-
Stahl (SUS-410-Stahl), 17%Cr-Stahl (SUS-430-Stahl) und 19%Cr
hochgradig rostfreier Stahl stranggegossen, und die
Oberflächen der erhaltenen Brammen wurden teilweise verarbeitet.
Der SUS-410-Stahl und der SUS-430-Stahl wurden bei 1180ºC in
einer Verbrennungsatmosphäre erwärmt. Bei diesem Schritt
wurden die Brammen erwärmt, wobei die Ofenverweildauer, die
der Summe aus Vorwärmzeit, Aufwärmzeit und Durchwärmzeit
entspricht, innerhalb und außerhalb des erfindungsgemäßen
Bereichs verändert wurde. Im Fall des 19%Cr-Stahls wurde die
Heiztemperatur auf 1240ºC eingestellt.
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Nach dem Erwärmen wurde jede Bramme auf einer
Warmbandstraße auf eine Dicke von 3 oder 4 mm warmgewalzt, und das
warme Band wurde abgekühlt und bei einer Temperatur von 600
bis 900ºC gewickelt.
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In den meisten Durchläufen wurde die
Warmwalzendtemperatur auf einen Wert über 900ºC eingestellt, aber in
einigen Durchläufen wurde diese Temperatur auf einen Wert
unter 900ºC eingestellt. Überdies wurde in einigen Durchläufen
das Entzundern durch Hochdruckwasser zwischen dem
Vorwarmwalzschritt und dem Fertigwarmwalzschritt ausgeführt.
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Im Falle des 13%Cr- und des 17%Cr-Materials wurde dann
das Glühen des warmgewalzten Blechs weggelassen, das 19%Cr-
Material wurde jedoch durchlaufgeglüht. Dann wurde mechanisch
entzundert, indem Hochdruckwasser unter einem Druck von 100
bis 150 kg/cm², in dem als Schleif- und Entzunderungsmittel
Eisensand mit einer maximalen Partikelgröße kleiner als 400 um
enthalten war, auf die Oberfläche des Bandes aufgebracht
wurde. Die Partikelgrößenverteilung des Eisensands wurde
kontrolliert, so daß die maximale Partikelgröße kleiner als
400 um war, in einigen Durchläufen jedoch wurde Eisensand mit
einer maximalen Partikelgröße größer als 400 um verwendet.
Außerdem wurde in einigen Durchläufen das mechanische
Sandstrahl-Entzunderungsverfahren durchgeführt.
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Dann wurde mit Schwefelsäure als Heizlösung gebeizt, um
das Entzundern abzuschließen.
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Die Oberfläche des erhaltenen gebeizten Materials wurde
mit einem Lichtmikroskop untersucht, und die Tiefe der
Unebenheiten oder der Grübchen wurde gemäß der Methode
gemessen, bei der zwanzig optionale sichtbare Felder mit dem
Lichtmikroskop untersucht wurden, die Tiefen der tiefsten
Unebenheiten oder Grübchen in jedem sichtbaren Feld gemessen
wurden, und der Mittelwert aus den vier größten Werten unter
den gesammelten Daten berechnet wurde.
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Aus den Ergebnissen wurde herausgefunden, daß die
Einflüsse der Ofenverweildauer beim Brammenheizschritt markant
sind, und wenn die Ofenverweildauer 260 Minuten überschreitet,
nimmt die Tiefe der Unebenheiten auf der Materialoberfläche
dramatisch zu. In dem dem Sandstrahl-Entzundern unterzogenen
Material waren die Uneben-heiten an der Oberfläche des
Materials tief.
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Dann wurde jedes Material kaltgewalzt. Beim
Kaltwalzschritt wurde das Walzen des ersteren Schritts von einer
Tandemwalzstraße unter Verwendung von Arbeitswalzen mit einem
Durchmesser von 400 mm oder von einer Reversierwalzstraße
unter Verwendung von Arbeitswalzen mit einem Durchmesser von
150 mm ausgeführt, und das Fertigwalzen wurde von einer
Reversierwalzstraße unter Verwendung von Arbeitswalzen mit
einem Durchmesser von 70 mm ausgeführt. In den meisten
Durchläufen wurde bei dem ersteren Schritt das Material mit
einer Dicke von 3 oder 4 mm mit hoher Geschwindigkeit von der
Tandemwalzstraße unter Verwendung von Arbeitswalzen mit einem
Durchmesser von 400 mm auf 1 mm verringert. Dann wurde das
Fertigwalzen auf eine Dicke von 0,4 mm von einer Sendzimir-
Walzstraße mit Arbeitswalzen mit einem Durchmesser von 70 mm
ausgeführt.
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Im Fall des Durchlaufs des herkömmlichen Verfahrens (die
Stahlzusammensetzung war die gleiche wie die des in der
vorliegenden Erfindung verwendeten SUS 430) wurde das Material
einer Dicke von 3 mm auf 0,4 mm unter Verwendung einer
Sendzimir-Walzstraße gewalzt, die Arbeitswalzen mit einem
Durchmesser von 70 mm verwendete.
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Bei dem mit CG ausgeführten Durchlauf wurde ein Stahl mit
der gleichen Zusammensetzung wie der in der vorliegenden
Erfindung verwendete 19%Cr-Stahl gebeizt und dann einem
Coilschleifen unterzogen, und das Walzen wurde in gleicher
Weise wie bei dem herkömmlichen Verfahren ausgeführt.
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Als Ergebnis wurde herausgefunden, daß in den
Vergleichsdurchläufen 6, 8 und 12 und in dem herkömmlichen Verfahren
eine "Überlappung" deutlich sichtbar war und viele "Goldstaub"
genannte Defekte auftraten, und der Glanz oder die
Korrosionsbeständigkeit dürftig war.
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Wenn im Gegensatz dazu das Kaltwalzen des ersteren
Schritts unter Verwendung von Arbeitswalzen mit einem großen
Durchmesser (400 mm) oder einem mittleren Durchmesser (150 mm)
ausgeführt wurde, waren die meisten der erhaltenen Erzeugnisse
zufriedenstellend. Selbst wenn nämlich Unebenheiten an der
Oberfläche des Materials gebildet wurden, wurde der
Ausbesserungsvorgang ausgeführt; wenn jedoch die Tiefe der
Unebenheiten an der Oberfläche des Materials zu groß war,
waren die Erzeugnisse nicht zufriedenstellend.
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Demgemäß wurde bestätigt, daß durch Wahl eines
Verfahrens, bei dem Unebenheiten an der Oberfläche des
Materials bereits beim Brammenheizschritt und bei dem ersteren
Schritt des Kaltwalzens verringert werden, das Walzen unter
Verwendung von Arbeitswalzen mit einem großen oder mittleren
Durchmesser ausgeführt wird, ein Erzeugnis mit exzellenten
Oberflächeneigenschaften erzielt werden kann.
Tabelle 1
Zusammensetzung (in Gew.-%)
Stahltyp
Tabelle 2
Wärmeofenbedingungen
Warmwalzbedingungen
Zusammenstellung** der Kaltwalzbedingungen
Beurteilung der Oberfläche des BA-Erzeugnisses
Durchlauf Nr.
Stahltyp
Heiztemperatur (ºC)
Ofenverweildauer (Min.)
Warmwalzendtemperatur (ºC)
Hochdruckentzundern während des Warmwalzens
Mechanisches Entzunderungsverfahren
gemittelte Tiefe (um) der Unebenheiten auf gebeiztem Blech
Walze großen Durchmessers (400mm) (%)
Walze mittl. Durchmessers (150mm) (%)
Walze kleinen Durchmessers (70mm) (%)
Goldstaub
Glanz
Korrosionsbeständigkeit***
nicht ausgeführt
ausgeführt
Hochdruckwasser und Eisensand
Eisensand (maximale Partikelgröße größer als 400um)
Sandstrahl
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Wärmeofenbedingungen
Warmwalzbedingungen
Zusammenstellung** der Kaltwalzbedingungen
Beurteilung der Oberfläche des BA-Erzeugnisses
Durchlauf Nr.
Stahltyp
Heiztemperatur (ºC)
Ofenverweildauer (Min.)
Warmwalzendtemperatur (ºC)
Hochdruckentzundern während des Warmwalzens
Mechanisches Entzunderungsverfahren
gemittelte Tiefe (um) der Unebenheiten auf gebeiztem Blech
Walze großen Durchmessers (400mm) (%)
Walze mittl. Durchmessers (150mm) (%)
Walze kleinen Durchmessers (70mm) (%)
Goldstaub
Glanz
Korrosionsbeständigkeit***
herkömmliches Verfahren
CG ausgeführt
19Cr Stahl
nicht ausgeführt
ausgeführt
Hochdruckwasser und Eisensand
Sandstrahl
Anmerkung:
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Die Durchläufe (1) bis (3), (5), (9) bis (11) sind
Durchläufe der vorliegenden Erfindung.
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Die Durchläufe 4, 6 bis 8, und 12 sind
Vergleichsdurchläufe.
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CG: Coilschleifen
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: Werte außerhalb des Bereichs der vorliegenden
Erfindung
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* : Mittelwert aus 4 maximalen Tiefen unter den
maximalen Tiefen von 20 untersuchten sichtbaren
Oberflächenfeldern eines gebeizten Blechs
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** : Walze mit großem Durchmesser ->
4-Gerüst-Tandemwalzwerk, Reversierwalzwerk mit Walzen mittleren
und kleinen Durchmessers
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*** : im Test sechs Monate der Werkatmosphäre ausgesetzt
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o : gut
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: dürftig
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x : schlecht
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein rostfreier
Bandstahl und Stahlbleche mit exzellenten
Oberflächeneigenschaften durch ein Verfahren bereitgestellt werden, bei dem
der Coilschleifschritt, der für die Erzielung rostfreier
Stahlbleche, besonders eines Erzeugnisses mit einem
exzellenten Oberflächenglanz, in der herkömmlichen Technik
unerläßlich ist, weggelassen wird, und eine Tandemwalzstraße
mit Arbeitswalzen großen Durchmessers, die eine hohe
Produktivität hat, anstelle einer Sendzimir-Walzstraße mit
Arbeitswalzen kleinen Durchmessers wirkungsvoll verwendet
wird.
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Die vorliegende Erfindung liefert ausgezeichnete Erfolge
bei der Reduzierung der Herstellungskosten, Erhöhung der
Produktivität und Verkürzung der Produktionszeit bei der
Herstellung von rostfreien Stahlblechen.