DE1231279B - Process for the production of steel strip - Google Patents
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL: Int. CL:
C21cC21c
Deutsche Kl.: 18 c-9/52German class: 18 c-9/52
Nummer: 1 231279Number: 1 231279
Aktenzeichen: U 12033 VI a/18 cFile number: U 12033 VI a / 18 c
Anmeldetag: 14. September 1965 Filing date: September 14, 1965
Auslegetag: 29. Dezember 1966Opening day: December 29, 1966
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Stahlband, das insbesondere zur Verarbeitung zu Weißblech geeignet ist, aus unberuhigtem Stahl mit maximal 0,05 °/o Kohlenstoff und maximal 0,15 % Mangan durch Kaltverformung.The invention relates to a method for the production of steel strip, in particular for Processing to tinplate is suitable, made of non-killed steel with a maximum of 0.05% carbon and maximum 0.15% manganese through cold working.
Gegenwärtig ist Stahlband entweder in duktilem, geglühtem Zustand mit einem rekristallisierten Gefüge (das auch zum Zwecke des Anlassens gewalzt worden sein kann) oder als hochfestes, nicht geglühtes Material mit einem kaltbearbeiteten metallurgischen Gefüge erhältlich. Bei der Anwendung von Stahlband muß man bei einer erwünschten hohen Festigkeit einen Kompromiß in bezug auf die Duktilität eingehen oder umgekehrt. Beträchtliche Mengen von Stahlband werden als Weißblech bei der Herstellung von Dosen und Behältern verwendet. Wenn dabei eine erhebliche Verformung und Bearbeitung erforderlich ist, wie z. B. bei der Herstellung von Behältern, muß das Stahlband so duktil sein, daß es bei den Formungsvorgängen nicht reißt. Die Behälter selbst müssen jedoch große Festigkeit aufweisen.At present, steel strip is either in a ductile, annealed state with a recrystallized structure (which can also have been rolled for the purpose of tempering) or as high-strength, not annealed Material available with a cold worked metallurgical structure. When using steel tape a compromise with respect to ductility has to be made at a desired high strength or the other way around. Considerable amounts of steel strip are used in manufacture as tinplate used by cans and containers. If this involves significant deformation and machining is, such as B. in the manufacture of containers, the steel belt must be so ductile that it at does not tear during the molding process. However, the containers themselves must have great strength.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen eines Stahlbandes mit einem neuartigen metallurgischen Gefüge, das bewirkt, daß das Band verbesserte Duktilität bei der Verformung besitzt, während es gleichzeitig große Festigkeit beibehält. Das neuartige Gefüge wird erzeugt, indem man von einem unberuhigten Stahl ausgeht, dessen maximaler Kohlenstoff- und Mangangehalt 0,05 bzw. 0,15% beträgt und den Stahl auf eine gewünschte Stärke kaltreduziert. Das kaltreduzierte Band wird nun bei 425 bis 620° C so lange geglüht, bis die Randzone im wesentlichen rekristallisiert, jedoch der Kern im wesentlichen nicht rekristallisiert. Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß das Band 16 bis 24 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr 468 bis 4960C partieweise geglüht wird. Nach einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens wird das Band 10 bis 30 Sekunden bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr 565 bis 5930C kontinuierlich geglüht.The present invention provides a method of making a steel strip having a novel metallurgical structure which causes the strip to have improved ductility upon deformation while maintaining great strength. The novel structure is created by starting with a non-killed steel, the maximum carbon and manganese content of which is 0.05 and 0.15% and cold-reducing the steel to a desired thickness. The cold-reduced strip is then annealed at 425 to 620 ° C. until the edge zone essentially recrystallizes, but the core essentially does not recrystallize. Another inventive method is characterized in that the strip is annealed by batch in 16 to 24 hours at a temperature in the range of about 468-496 0 C. According to another embodiment of the method, the strip is continuously annealed 10 to 30 seconds at a temperature in the range of about 565-593 0 C.
Es ist möglich, die Duktilität von Bandmaterial großer Festigkeit, d. h. von teilweise oder vollständig gehärtetem Bandmaterial, durch Glühen zu verbessern. Wird jedoch üblicher, teilweise oder vollständig gehärteter Stahl geglüht, dann erfolgt die Rekristallisation willkürlich im ganzen Band, mit dem Ergebnis, daß die Festigkeit wesentlich verringert wird. Geglühtes »Schwarzblech« ist ein Beispiel für weiches Stahlbandmaterial mit guten Verformungseigenschaften, aber relativ geringer Festigkeit. »Schwarzblech« ist ein kaltreduziertes Produkt Verfahren zur Herstellung von StahlbandIt is possible to improve the ductility of high strength strip material, i.e. H. of partially or completely hardened strip material, to be improved by annealing. However, it is becoming more common, partially or completely hardened steel annealed, then the recrystallization takes place arbitrarily in the whole band, with with the result that the strength is substantially reduced. Annealed "black plate" is an example for soft steel strip material with good deformation properties but relatively low strength. »Black sheet« is a cold-reduced product process for the production of steel strip
Anmelder:Applicant:
United States Steel Corporation,United States Steel Corporation,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. M. Licht, Dr. R. Schmidt,Dipl.-Ing. M. Licht, Dr. R. Schmidt,
Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. HansmannDipl.-Wirtsch.-Ing. A. Hansmann
und Dipl.-Phys. S. Herrmann, Patentanwälte,and Dipl.-Phys. S. Herrmann, patent attorneys,
München 2, Theresienstr. 33Munich 2, Theresienstr. 33
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Andrew Lesney, Tarentum, Pa. (V. St. A.)Andrew Lesney, Tarentum, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. September 1964
(396 765)Claimed priority:
V. St. v. America September 15, 1964
(396 765)
von 0,3581 mm Dicke oder weniger, das nicht eigentlich schwarz ist und zur Herstellung von Weißblech und zu anderen Zwecken verwendetem Blech- oder Plattenmaterial dient. Andererseits kann ein Stahl von hoher Festigkeit selbst in sehr geringen Stärken hergestellt werden, jedoch ist ein Stahlband aus einem solchen Material im allgemeinen so hart, daß es bei starker Verformung reißt. Ungeglühtes, kaltreduziertes Schwarzblech und sogenanntes »Fein«- Blech sind Beispiele für ein solches Material. »Feines« Weißblech wird hergestellt, indem Stahlband einer doppelten Kaltreduzierung ausgesetzt wird, die nicht nur seine Dicke wesentlich vermindert (auf ungefähr 0,111 mm), sondern auch seine Härte und Zugfestigkeit beträchtlich erhöht.0.3581 mm thick or less that is not actually black and used to make tinplate and sheet metal or plate material used for other purposes. On the other hand, a steel can can be made of high strength even in very small thicknesses, however a steel band is made of such a material is generally so hard that it will crack if it is severely deformed. Unannealed, cold-reduced black plate and so-called »fine« - Sheet metal are examples of such a material. "Fine" tinplate is made by using a double cold reduction, which not only significantly reduces its thickness (to approximately 0.111 mm), but also considerably increases its hardness and tensile strength.
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Stahlband, das eine rekristallisierte Oberfläche aufweist, die dem Band größere Duktilität verleiht, als sie ungeglühtes hochfestes Bandmaterial besitzt, und einen faserigen, d. h. kalt bearbeiteten Kern, der dem Band eine Zugfestigkeit verleiht, die größer ist als die von üblichem geglühtem Bandmaterial. Es wurde gefunden, daß es durch Verwendung eines unberuhigten Stahls mit einem maximalen Kohlenstoffgehalt von 0,05 °/o und einem maximalen Mangangehalt von 0,15 % und einer gesteuerten WärmebehandlungThe present invention describes a method for producing steel strip, the one has recrystallized surface, which gives the tape greater ductility than unannealed high-strength tape material, and a fibrous, d. H. cold worked core that gives the tape a tensile strength greater than that of conventional annealed strip material. It has been found that it can be achieved by using an unquieted Steel with a maximum carbon content of 0.05% and a maximum manganese content of 0.15% and a controlled heat treatment
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möglich ist, das kaltreduzierte Band mit einer solchen Stahlband gewöhnlich zum Zwecke des Anlassens Zusammensetzung so zu glühen, daß die Oberfläche gewalzt, um seine Oberflächenbeschaffenheit zu verbevorzugt rekristallisiert, während der Kern im bessern, das Band flach zu machen und seine mechawesentlichen nicht rekristallisiert. Die Oberfläche des nischen Eigenschaften zu verbessern. Das zum Zwecke kaltreduzierten, unberuhigten Stahls wird rekristalli- 5 des Anlassens gewalzte Band wird gebeizt und kann siert, indem sie bei einer Temperatur im Bereich dann feuerverzinnt oder galvanisch verzinnt werden, von ungefähr 420 bis 625° C so lange geglüht wird, Beim Feuerverzinnen wird das Band durch ein Bad bis die kaltreduzierte Randzone des Bandes im von geschmolzenem Zinn geleitet, wo es einen Überwesentlichen rekristallisiert wird, jedoch nicht so zug des Metalls erhält, der beim Abkühlen erstarrt, lange, daß der kaltreduzierte Kern des Bandes merk- io Das elektrolytische Verzinnen kann entweder in lieh rekristallisiert wird. sauren oder alkalischen Elektrolyten durchgeführt Der hier verwendete Ausdruck »unberuhigter Stahl« werden, in denen das Band als Kathode geschaltet bezieht sich auf einen Stahl, der in einer Gußform und metallisches Zinn auf der Bandoberfläche abgeso zum Erstarren gebracht wurde, daß an der Ober- schieden wird.is possible, the cold-reduced band with such a steel band usually for the purpose of tempering Composition to anneal so that the surface rolled to favor its surface finish recrystallizes while the core is in better shape to flatten the tape and its mecha-essential not recrystallized. To improve the surface of the niche properties. That for the purpose cold-reduced, unkilled steel is recrystallized 5 tempering rolled strip is pickled and can sized by being hot-dip tinned or galvanically tinned at a temperature in the range, is annealed from about 420 to 625 ° C for so long. When hot-dip tinning, the strip is bathed until the cold-reduced edge zone of the strip is passed in the molten tin, where there is an over-essential is recrystallized, but does not receive as much tension as the metal, which solidifies on cooling, long that the cold-reduced core of the strip noticeably io Electrolytic tinning can be done either in lent is recrystallized. acid or alkaline electrolytes The term used here "unkilled steel" is used in which the tape is connected as a cathode refers to a steel that is in a mold and metallic tin on the surface of the strip was made to freeze, that the difference will be made.
fläche des Gußblocks eine Randzone von reinerem 15 Doppelt reduziertes WeiBblechmaterial wird her-Metall als im Kern vorhanden ist. Ein solcher Stahl gestellt, indem der kaltreduzierte Stahl nach einer wird gewöhnlich abgestochen, ohne daß Desoxidie- Zwischenglühung, die gewöhnlich bei ungefähr 675° C rungszusätze in den Ofen gegeben werden, so daß durchgeführt wird, um den Stahl vollständig rekristalligenügend Sauerstoff vorhanden ist, um sich mit sieren zu lassen, einer zweiten Kaltreduzierung ausdem im Stahl vorhandenen Kohlenstoff umzusetzen, 20 gesetzt wird. Bei der zweiten Kaltreduzierung wird wenn der Stahl in eine Gußform gegossen wird. die Dicke des Bandes um ungefähr 40% vermindert Durch die Kohlenstoff-Sauerstoff-Reaktion wird Gas und die Festigkeit sowie die Härte beträchtlich erhöht, entwickelt und, wenn das Metall in der Gußform zu Die Verbesserung gemäß der Erfindung liegt darin, erstarren beginnt, verstärkt sich die Gasentwicklung daß Stahlbandmaterial in der gleichen Weise, wie längs der Oberfläche der Formwandung. Auf Grund 25 oben beschrieben, hergestellt wird, jedoch ein unbedieser Gasentwicklung wird eine äußere Hülle oder ruhigter Stahl verwendet wird, der nicht mehr als Randzone des Gußblocks aus verhältnismäßig reinem 0,05 % Kohlenstoff und 0,15 % Mangan enthält, sowie, Metall gebildet. Da die Erstarrung des Metalls von daß eine gesteuerte Wärmebehandlung durchgeführt einer Schicht aus verhältnismäßig reinem, flüssigem wird. Der Gußblock aus unberuhigtem Stahl wird Metall ausgeht, besteht die ganze erstarrte Randzone 3° zu Blöcken gewalzt und dann bei über 76O0C, voraus Eisen, das einen verhältnismäßig geringen Anteil zugsweise zwischen 760 und 870° C, auf die übliche an Rückständen und Legierungsbestandteilen auf- »Warmbandstärke« warmgewalzt und dann aufgeweist. Wird nach der Erstarrung der unruhig ver- wickelt. Der aufgewickelte, unberuhigte Stahl wird gossene Stahlblock gewalzt, beispielsweise zu Bän- dann auf die gewünschte Dicke kaltreduziert, wonach dem, so verbleibt die Randzone an der Oberfläche. 35 er bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr Das verhältnismäßig reine Metall in der Randzone 425 bis 620° C so lange geglüht wird, daß zwar die bewirkt eine ausgezeichnete Qualität der gewalzten kaltreduzierte, unberuhigte Oberfläche des Bandes Oberfläche, die charakteristisch für die Herstellung rekristallisiert, jedoch nicht der Bandkern, der sein von Gegenständen aus unruhig vergossenen Blöcken kaltreduziertes, faseriges Metallgefüge beibehält. Es ist. Zur Herstellung von Weißblechmaterial wird ein 40 ist wichtig, den Glühtemperaturbereich, insbesondere Stahlband erzeugt, indem Blöcke, deren Ursprung- die obere Grenze, also 620° C, genau einzuhalten, liehe Dicke ungefähr 101,60 bis 177,80 mm beträgt, Werden höhere Temperaturen angewandt, dann erfolgt bei ungefähr 815° C zu einem einzigen kontinuier- nicht die bevorzugte Rekristallisation des Bandes, liehen Band von »Warmbanddicke« ,d. h. von unge- sondern eine willkürliche Rekristallisation seines fähr 2,032 mm Dicke warmgewalzt werden, das nach 45 Gefüges. Werden Temperaturen unterhalb ungefähr dem Entzundern für die Weiterverarbeitung zu 425° C angewandt, dann erfordert das Glühen zui Rollen aufgewickelt wird. Natürlich hängen die Oberflächenkristallisation eine übermäßig lange Zeit, besonderen Dicken und Verfahrensweisen von dem Es ist erwünscht, daß 100% der Randzone des Verwendungszweck des Endproduktes ab. Zur Her- Bandes durch die Glühbehandlung rekristallisiert stellung des üblichen, im Handel erhältlichen Band- 50 werden, während der Kern so wenig wie möglich materials, d. h., Schwarzblech, das verzinnt wird, rekristallisieren soll. Es kann jedoch auch ein für werden die Bandrollen kontinuierlich gebeizt und viele Zwecke zufriedenstellendes Band hergestellt dann auf ihre endgültige Dicke kaltreduziert. Ge- werden, dessen Oberfläche nur zu 50 % rekristallisiert wohnlich wird das Band um 80 bis 90% kaltreduziert wurde; es kann auch eine Rekristallisation des Kerns und zur Vorbereitung auf das Glühen und Verzinnen 55 in geringerem Ausmaße toleriert werden. Der Grad gereinigt. Das kaltreduzierte Schwarzblech ist ziem- der Rekristallisation, der im Kern gestattet werden lieh hart und muß für die meisten Verwendungszwecke kann, im allgemeinen weniger als 30 %> hängt von durch Glühen weichgemacht werden. Das Glühen der Festigkeit des angestrebten Endproduktes ab, kann absatzweise, durch das sogenannte Kasten- da die Festigkeit mit zunehmender Rekristallisation glühen, oder kontinuierlich durchgeführt werden. 60 abnimmt. In jedem Fall ist es bei Durchführung Beim Kastenglühen von Stahlbändern, die zur Her- des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich, daß stellung von Weißblech bestimmt sind, wird das die Oberfläche oder Randzone in einem stärkeren Band gewöhnlich in aufgewickeltem Zustand 4 bis Ausmaß rekristallisiert wird als der Kern. Die Ober-12 Stunden bei ungefähr 620 bis 675° C erhitzt. Das flächenrekristallisation des Bandes aus unberuhigtem kontinuierliche Glühen kann bei hohen Geschwindig- 65 Stahl ist abhängig von der Zeit und der Temperatur, keiten, z. B. 305 bis 700 m/Min, durch kontinuierliche Beim Kastenglühen, bei dem das Band verhältnis-Warmbehandlung nicht aufgewickelten Bandmaterials mäßig lange auf Glühtemperatur gehalten wird, durchgeführt werden. Nach dem Glühen wird das können niedrigere Temperaturen verwendet werden,On the surface of the cast block, an edge zone of purer 15 doubly reduced tinplate material is made of metal than is present in the core. Such a steel is made by tapping the cold-reduced steel after one is usually tapped without the intermediate deoxidizing annealing, which is usually added to the furnace at about 675 ° C, so that sufficient oxygen is available to completely recrystallize the steel to be allowed to act with a second cold reduction from the carbon present in the steel, 20 is set. The second cold reduction is when the steel is poured into a mold. the thickness of the strip is reduced by about 40%. The carbon-oxygen reaction increases the gas and the strength as well as the hardness considerably, develops it and, as the metal begins to solidify in the mold, increases the evolution of gas in the steel strip material in the same way as along the surface of the mold wall. On the basis of the above described, but with no gas evolution, an outer shell or calm steel is used which no longer contains as the edge zone of the ingot of relatively pure 0.05% carbon and 0.15% manganese, as well as metal . Because the solidification of the metal is carried out by a controlled heat treatment of a layer of relatively pure, liquid. The cast block made of unkilled steel runs out of metal, consists of the entire solidified edge zone 3 ° rolled into blocks and then at over 76O 0 C, ahead of iron, which has a relatively low proportion, preferably between 760 and 870 ° C, to the usual amount of residues and alloy components hot-rolled to "hot strip thickness" and then whipped. Becomes entangled after solidification of the restless. The rolled up, unkilled steel is rolled as a cast steel block, for example into strips, then cold-reduced to the desired thickness, after which the edge zone remains on the surface. 35 it is annealed at a temperature in the range of approximately the relatively pure metal in the edge zone 425 to 620 ° C for so long that although this brings about an excellent quality of the rolled, cold-reduced, unsmoothed surface of the strip surface, which recrystallizes characteristic of the production, but not the tape core, which retains its fibrous metal structure, which is cold-reduced from objects made of unevenly cast blocks. It is. For the production of tinplate material, a 40 is important, the annealing temperature range, in particular steel strip, is created in that blocks whose origin - the upper limit, i.e. 620 ° C., is precisely adhered to, the thickness is about 101.60 to 177.80 mm, becomes higher Temperatures applied, then takes place at about 815 ° C to a single continuous - not the preferred recrystallization of the strip, borrowed strip of "hot strip thickness", ie of an arbitrary but an arbitrary recrystallization of its approximately 2.032 mm thickness are hot rolled, which after 45 structure. If temperatures below about descaling are used for further processing up to 425 ° C, then the annealing requires rolls to be wound up. Of course, the surface crystallization depends on an unduly long time, particular thicknesses and procedures on which it is desirable that 100% of the edge zone of the end product be used. In order to produce the tape recrystallized by the annealing treatment, the usual, commercially available tape should be recrystallized, while the core is intended to recrystallize as little material as possible, ie black plate that is tinned. However, the tape rolls can also be continuously pickled and a tape which is satisfactory for many purposes is produced and then cold-reduced to its final thickness. Become, the surface of which is only 50% recrystallized, becomes homely, the tape has been cold-reduced by 80 to 90%; recrystallization of the core and in preparation for annealing and tinning 55 can also be tolerated to a lesser extent. The degree cleaned. The cold-reduced black plate is quite the recrystallization allowed in the core, and must be hard, for most uses, generally less than 30% depending on being softened by annealing. The annealing of the strength of the desired end product can be carried out intermittently, through the so-called box, since the strength anneals with increasing recrystallization, or it can be carried out continuously. 60 decreases. In any case, when performing the box annealing of steel strips, which are required for the production of the method according to the invention, that the position of tinplate is determined, the surface or edge zone in a thicker strip is usually recrystallized in the wound state 4 to the extent that the core . Heated the upper 12 hours at approximately 620 to 675 ° C. The surface recrystallization of the strip from unquenched continuous annealing can occur at high speeds. B. 305 to 700 m / min, by continuous box annealing, in which the band ratio-heat treatment of non-wound strip material is kept moderately long at the annealing temperature, are carried out. After the glow, lower temperatures can be used,
während beim kontinuierlichen Glühen höhere Temperaturen erforderlich sind, da beim kontinuierlichen Arbeiten nur eine kurze Behandlungszeit möglich ist. So kann z. B. ein Band aus unberuhigtem Stahl durch Kastenglühen bei einer Temperatur von ungefähr 455 bis 510° C in 4 bis 30 Stunden an der Oberfläche in der bevorzugten Weise rekristallisieren, während dies beim kontinuierlichen Glühen bei einer Temperatur 565 bis 62O0C nur in 10 bis 30 Sekunden erfolgt. ίοwhereas higher temperatures are required with continuous annealing, since only a short treatment time is possible with continuous work. So z. B. recrystallize a band of unkilled steel by box annealing at a temperature of about 455 to 510 ° C in 4 to 30 hours on the surface in the preferred manner, while this in the case of continuous annealing at a temperature of 565 to 62O 0 C only in 10 to 30 seconds takes place. ίο
Bevorzugte Oberflächenrekristallisation des Stahlbandes kann nur mit einem unberuhigten Stahl erzielt werden, dessen Kohlenstoff- und Mangangehalt auf 0,05 bzw. 0,15% beschränkt ist und der in der oben beschriebenen Weise geglüht wurde. Stähle, deren Zusammensetzungen diese Grenzen überschreiten, rekristallisieren willkürlich und nicht bevorzugt an der Oberfläche. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse einer Testreihe, die mit zwei kaltreduzierten, unberuhigten Stählen durchgeführt wurde. Muster »1« enthielt 0,03 % Kohlenstoff und 0,08% Mangan, während Muster »2« 0,04% Kohlenstoff und 0,18 % Mangan enthielt. Die Stahlmuster wurden bei verschiedenen Temperaturen unterschiedlich lange geglüht, und der Rekristallisationsgrad in Prozent sowohl in der Randzone als auch im Kern wurde bei allen Zeit- und Temperaturbedingungen festgestellt. Es ist ersichtlich, daß die Rekristallisation des Stahlmusters »2«, das 0,18% Mangan enthielt, nicht bevorzugt an der Oberfläche erfolgte. Ein ähnliches Verhalten wurde bei einem Kohlenstoffgehalt von über 0,05 % festgestellt. Es folgt Tabelle 1.Preferred surface recrystallization of the steel strip can only be achieved with an unkilled steel can be achieved, the carbon and manganese content is limited to 0.05 and 0.15% and the was annealed in the manner described above. Steels whose compositions have these limits exceed, recrystallize randomly and not preferentially on the surface. Table 1 shows the Results of a series of tests carried out with two cold-reduced, non-killed steels. Sample "1" contained 0.03% carbon and 0.08% manganese, while sample "2" contained 0.04% carbon and contained 0.18% manganese. The steel samples were of different lengths at different temperatures annealed, and the degree of recrystallization in percent both in the edge zone and in the core was found at all time and temperature conditions. It can be seen that the recrystallization of steel sample "2" containing 0.18% manganese was not preferentially made on the surface. A Similar behavior was found with a carbon content of over 0.05%. Table 1 follows.
* Jeder Härtewert ist der Durchschnitt von fünf Messungen.* Each hardness value is the average of five measurements.
Die bei den in Tabelle 1 angegebenen Versuchen verwendeten Stahlmuster waren kleine Proben (2,54 · 5,08 cm), die aus einem Band eines um 90% kaltreduzierten (vollständig harten) Schwarzbleches von 1,676 mm Dicke herausgeschnitten worden waren. Die Proben wurden in geschmolzenem Salz unter den in Tabelle 1 angegebenen Zeit- und Temperaturbedingungen wärmebehandelt und dann in Luft gekühlt. Rockwellhärtetests und metallographische Untersuchungen wurden durchgeführt, um die Härte und den Prozentsatz der Rekristallisation festzustellen. Die Stahlmuster »1« und »2« hatten die folgende Zusammensetzung:The steel samples used in the experiments given in Table 1 were small samples (2.54 x 5.08 cm) made from a strip of 90% cold reduced (fully hard) black plate 1.676 mm thick. The samples were submerged in molten salt heat treated according to the time and temperature conditions given in Table 1 and then in air chilled. Rockwell hardness tests and metallographic studies were performed to determine the hardness and determine the percentage of recrystallization. The steel patterns "1" and "2" had the following Composition:
Die in F i g. 1 und 2 gezeigten Aufnahmen zeigen in 250facher Vergrößerung von bevorzugt rekristallisierten Platten aus unberuhigtem Stahl nach dem Ätzen mit einer Mischung aus Salpetersäure und Alkohol, bei denen die rekristallisierten Körner an der Oberfläche und das kaltbearbeitete Fasergefüge in der Mitte liegen. Nach der bevorzugten Oberflächenrekristallisation enthält das Stahlband einen faserigen kaltbearbeiteten Kern von ungefähr 0,127mm Dicke, der zwischen zwei Oberflächenschichten von 0,0254 mm Dicke aus vollständig rekristallisiertem Ferrit sandwichartig liegt. Das Band, dessen Schnitte in F i g. 1 und 2 gezeigt sind, hatte die gleiche Zusammensetzung wie Muster »1« von Tabelle 1. Das Muster nach F i g. 1 wurde 20 Stunden bei einer Temperatur von ungefähr 468° C einer simulierten Kastenglühung und das Muster nach F i g. 2 einer 20 Sekunden dauernden simulierten Kastenglühung bei einer Temperatur von ungefähr 579° C ausgesetzt.The in F i g. 1 and 2 show pictures in 250x magnification of preferably recrystallized Plates of unkilled steel after etching with a mixture of nitric acid and Alcohol, in which the recrystallized grains on the surface and the cold-worked fiber structure lie in the middle. After the preferred surface recrystallization, the steel strip contains one fibrous cold-worked core approximately 0.127mm thick sandwiched between two surface layers of 0.0254 mm thick of fully recrystallized ferrite is sandwiched. The tape, its cuts in Fig. 1 and 2 had the same composition as sample "1" of Table 1. That Sample according to FIG. 1 was simulated for 20 hours at a temperature of approximately 468 ° C Box annealing and the pattern according to FIG. 2 of a simulated box anneal lasting 20 seconds exposed at a temperature of approximately 579 ° C.
Beim Durchführen einer Testreihe, wie sie in Tabelle 1 ao gezeigt ist, wurde festgestellt, daß bei optimalen Kastenglühbedingungen die Glühtemperaturen 468 bis ungefähr 496°C und die Glühzeiten von 16 bis 24 Stunden betragen. Es wurde gefunden, daß die optimalen Bedingungen für das kontinuierliche Glühen bei einer Temperatur von ungefähr 565 bis 593° C während einer Zeitspanne von wenigstens 10 Sekunden, vorzugsweise 20 bis 30 Sekunden, erreicht werden. Die nachstehend angeführte Tabelle 2 stellt eine Zusammenfassung einer Versuchsreihe dar, bei der die Rekristallisation bei kurzen (20 Sekunden) Glühvorgängen festgestellt wurde. Bei diesen Versuchen wurden Stähle von den gleichen Zusammensetzungen wie Muster »1« und Muster »2« der Tabelle 1 verwendet. Es ist ersichtlich, daß das Muster mit dem begrenzten Kohlenstoff- und Mangangehalt (Muster »1«) bevorzugt an der Oberfläche rekristallisiert wurde, während eine Rekristallisation des Kerns erst erfolgen, wenn die Randzone im wesentlichen vollständig rekristallisiert ist. Im Gegensatz dazu erfolgte bei Muster »2« keine bevorzugte Oberflächenrekristallisation, sondern statt dessen eine willkürliche Rekristallisation in gleichem Maße im Kern wie in der Randzone.When carrying out a series of tests as shown in Table 1 ao is shown, it was found that under optimal box annealing conditions, the annealing temperatures 468 to about 496 ° C and the annealing times from 16 to 24 hours. It was found that the optimal conditions for continuous annealing at a temperature of about 565 to 593 ° C reached over a period of at least 10 seconds, preferably 20 to 30 seconds will. Table 2 below provides a summary of a series of tests in which the recrystallization was found in short (20 seconds) annealing processes. With these The tests were carried out on steels with the same compositions as sample "1" and sample "2" in Table 1 used. It can be seen that the pattern with the limited carbon and manganese content (Pattern »1«) was preferentially recrystallized on the surface, while a recrystallization of the core only take place when the edge zone is essentially completely recrystallized. In contrast to there was no preferential surface recrystallization with pattern "2", but instead an arbitrary one Recrystallization to the same extent in the core as in the edge zone.
x) Die Muster wurden der Temperatur 20 Sekunden lang ausgesetzt. x ) The samples were exposed to the temperature for 20 seconds.
unberuhigtem Stahl besteht darin, daß es erhöhte Duktilität auf Kosten einer nur minimalen Verringerung der Zugfestigkeit aufweist. Die verbesserte Duktilität ist aus Tabelle 3 ersichtlich, die die Anzahl der Biegungen um 180° angibt, die Muster verschiedener Bandarten aushalten konnten, bevor sie die ersten Bruchanzeichen zeigten. Das in vollständig hartem Zustand vorliegende Stahlmuster A wurde durch Kaltwalzen ohne darauffolgendes Glühen hergestellt. Muster B und C wurden gemäß der Erfindung einem simulierten Kastenglühen oder kontinuierlichen Glühen ausgesetzt, und Muster D ist ein doppelt reduziertes Weißblech, das zwischen der ersten und der zweiten Kaltreduzierung einer üblichen Zwischenglühung ausgesetzt wurde.Unkilled steel consists in that there is increased ductility at the expense of only a minimal decrease which has tensile strength. The improved ductility can be seen from Table 3, which is the number which indicates bends of 180 ° that patterns of different types of tape could withstand the showed the first signs of breakage. The steel sample A, which was in the completely hard state, became produced by cold rolling without subsequent annealing. Samples B and C were made according to Invention subjected to a simulated box or continuous anneal, and sample D is a double-reduced tinplate that is placed between the first and the second cold reduction one was subjected to the usual intermediate annealing.
kg/mm2 tensile strenght
kg / mm 2
grenze
kg/mm2 Stretch
border
kg / mm 2
bis zum ersten
Anzeichenby 180 °
until the first
Signs
A = Vollständig hart (ungeglühter Zustand).A = Completely hard (unannealed condition).
B = Simulierte Kastenglühung bei 468° C,
Dauer 20 Stunden.B = simulated box annealing at 468 ° C,
Duration 20 hours.
C = Simuliertes kontinuierliches Glühen bei 579°C,
Dauer 20 Sekunden.C = simulated continuous annealing at 579 ° C,
Duration 20 seconds.
D = Übliches doppelt reduziertes Weißblech.
* Längsrichtung.
** Querrichtung.D = Usual double-reduced tinplate.
* Longitudinal direction.
** Cross direction.
45 Aus Tabelle 3 geht auch hervor, daß die Zugfestigkeit des in der bevorzugt an der Oberfläche rekristallisierten Bandes trotz Glühen zum Verbessern der Duktilität zufriedenstellend hoch bleibt.45 Table 3 also shows that the tensile strength of the is preferred at the surface recrystallized ribbon remains satisfactorily high despite annealing to improve ductility.
Die Zugfestigkeit des üblichen, geglühten Schwarzblechs (nicht in Tabelle 3 enthalten) beträgt nur 42,00 bis 45,50 kg/mm2, während die Zugfestigkeit des an der Oberfläche kristallisierten Bandes über 52,50 kg/mm2 beträgt und sogar 61,60 kg/mm2 erreichen kann.The tensile strength of the usual, annealed black plate (not included in Table 3) is only 42.00 to 45.50 kg / mm 2 , while the tensile strength of the strip crystallized on the surface is over 52.50 kg / mm 2 and even 61, 60 kg / mm 2 can reach.
Das gemäß der Erfindung erzeugte Stahlband ist besonders gut zur Herstellung von Weißblech geeignet. Ein Zinnüberzug kann mit den üblichen Verfahrensweisen auf das Band aufgebracht werden.The steel strip produced according to the invention is particularly suitable for the production of tinplate. A tin coating can be applied to the tape using conventional techniques.
6060
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