NL8502145A

NL8502145A - Hard blik vervaardigd uit a1-rustig, continugegoten, kool mangaanstaal en werkwijze voor de vervaardiging van zulk blik.

Info

Publication number: NL8502145A
Application number: NL8502145A
Authority: NL
Original assignee: Hoogovens Groep Bv
Priority date: 1985-07-29
Filing date: 1985-07-29
Publication date: 1987-02-16
Also published as: NO167404B; ATE49241T1; NO863033L; JPS6230848A; CA1274155A; BR8603559A; US4838955A; JPH0747776B2; EP0216399A1; EP0216399B1; NO863033D0; AU579256B2; AU6054586A; DE3668010D1; NO167404C; ES2000773A6

Description

* « *

1 HO 570 NL

HARD BLIK VERVAARDIGD UIT Al-RUSTIG, CONTINUGEGOTEN, KOOL MANGAAN-STAAL EN WERKWIJZE VOOR DE VERVAARDIGING VAN ZULK BLIK

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd:

Arie Bernhard Comelis EDELMAN te Heiloo Jan Bastiaan KLEYN te Krommenie Maarten Arie DE HAAS te Heerhugowaard Thomas Martinus HOOGENDOORN te Aerdenhout

De uitvinding heeft betrekking op blik vervaardigd uit Al-rustig, continugegoten, kool mangaanstaal met een hardheid in een van de klassen T61, T65 of T70 volgens Euronorm 145-78. De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het 5 vervaardigen van zulk blik, omvattende de stappen van het continu-gieten van het staal, het warmwalsen, koudwalsen, continugloeien en het koudnawalsen.

Onder blik wordt in deze aanvrage verstaan een warmgewalst, koudgewalst, gegloeid en koudnagewalst produkt met een dikte van 10 0,1-0,5 mm, dat al of niet is voorzien van een metallische opper- vlaktelaag zoals bijvoorbeeld tin of chroom-chroomoxyde (ECCS) of van een organische oppervlaktelaag zoals lak.

Blik is verkrijgbaar in verschillende hardheidsklassen. De zachtere kwaliteiten worden toegepast als bij het vervaardigen van 15 een produkt daaruit de vervormingen groot zijn, zoals bij het vervaardigen van bepaalde bussen. De harde kwaliteiten vinden toepassing wanneer de vervormingen minder groot zijn en er sterkte-eisen worden gesteld, zoals bijvoorbeeld bij busdeksels.

Het in aanhef genoemde blik is gedefinieerd door middel van in 20 Euronorm 145-78 genoemde hardheidsklassen en betreft blik met een hardheid HR30T van 57 en hoger. De gemiddelde hardheid HR30T en de spreiding daarvan bij deze klassen is als volgt: i. v * ί *

2 HO 570 NL

Hardheid HR30T

Hardheidsklasse ---

Gemiddeld Spreiding 5 T61 61 +4 T65 65 +4 T70 70 +3-4

In andere normen, zoals Tin Mill Products May, 1979 van AISI (American Iron and Steel Institute) en JISG 3303 (1984) van

Japanese Institute of Standards worden andere aanduidingen voor de hardheidsklassen en tevens een in geringe mate hiervan afwijkende spreiding van de hardheid gegeven, maar de betreffende ^2 blikkwaliteiten worden geacht met die volgens Euronorm 145-78 overeen te komen wanneer de gemiddelde HR30T hardheidswaarden met die van de klassen T61, T65 en T70 overeenkomen.

Er zijn twee manieren voor het vervaardigen van harde blikkwaliteiten bekend. De eerste manier bestaat hierin dat men bij 2q het koudnawalsen een zeer grote diktereductie tot 15% toepast, waardoor het materiaal wordt verstevigd. Dit heeft niet alleen het nadeel dat een zware nawals benodigd is, maar ook dat het blik na het koudnawalsen door verschil in mechanische eigenschappen in de walsrichting enerzijds en dwars op de walsrichting anderzijds meer 22 anisotroop is dan bij koudnawalsen met een kleinere diktereductie. Deze anisotropie kan bezwaarlijk zijn bij het later bewerken van het blik zoals bij dieptrekken of persen.

De tweede manier bestaat hierin, dat een hoger koolstof- en mangaangehalte in de chemische samenstelling van het staal wordt 2Q toegepast dan bij het staal voor de zachte kwaliteiten. Hierdoor wordt het blik harder en sterker. Een nadeel hiervan is dat staal met een hoger koolstof- en mangaangehalte duurder is en tevens tijdens het koudwalsen en koudnawalsen een hogere vervormingsweer-stand heeft. Nog een ander nadeel is dat voor het maken van blik in 22 de verschillende hardheidsklassen verschillende chemische samenstellingen nodig zijn, en niet van een standaard kwaliteit kan worden uitgegaan.

Het doel van de uitvinding is een blik van harde kwaliteit en een werkwijze om zulk blik te vervaardigen te verschaffen waarbij de bovengenoemde nadelen geheel of grotendeels worden overwonnen.

:o 2 14 5 " * *

3 HO 570 NL

Het blik volgens de uitvinding wordt hierdoor gekenmerkt, dat in combinatie: - de chemische samenstelling van het staal in gewichtsprocenten omvat 0,030-0,100% C en 0,150-0,500% Mn; 5 - de hoeveelheid vrije, niet gebonden, in het staal opgeloste stikstof Nfree ^ p*p-m* (parts per million) bij de genoemde hardheidsklassen bedraagt: 10

Hardheidsklasse Nfree T61 >5 T65 ^15 T70 >25 15 ^

Het blik volgens de uitvinding heeft een chemische samenstelling die voor wat betreft het koolstof- en mangaangehalte geheel of nagenoeg geheel overeenstemt met wat voor zachte kwaliteiten 20 gebruikelijk is, terwijl tevens een door beheersing van de aluminium-stikstof huishouding verkregen gehalte Nfree aan vrije, niet gebonden, in het staal opgeloste stikstof aanwezig is. Dit gehalte kan direct worden bepaald en is gelijk of nagenoeg gelijk aan het verschil van de totale in het staal aanwezige hoeveelheid 25 stikstof N en de hoeveelheid in de vorm van A1N of andere nitriden aan aluminium of andere stikstofbinders gebonden en uitgescheiden stikstof.

Bij voorkeur omvat de chemische samenstelling van het staal 0,065% zuur oplosbaar aluminium Al (as = acid soluble) en 30 as 0,0040-0,0100% N. De bovengrens van het aluminiumgehalte hangt hiermee samen, dat de oplosbaarheid van de stikstof in het staal vermindert bij toenemend aluminiumgehalte. De ondergrens van het stikstofgehalte N hangt samen met de gewenste hoeveelheid vrije stikstof in het blik, terwijl de bovengrens wordt bepaald door de koudwalsbaarheid. Verder omvat de chemische samenstelling van het staal bijvoorbeeld max. 0,020 P, max. 0,020 S, max.

0,030 Si, de gebruikelijke verontreinigingen en is de rest ijzer.

. Γ l 1 4 3

4 HO 570 NL

Het blik volgens de uitvinding wordt (rekening houdend met de spreiding van de hardheid binnen de hardheidsklassen) verder gekenmerkt door een hoge yield strength, die uitgedrukt in N/mm2 bij de genoemde hardheidsklassen ligt in het gebied van: 5 __

Hardheidsklasse Yield Strength T61 400 + 50 10 T65 450 + 50 T70 500 + 50

Een werkwijze voor het vervaardigen van het blik volgens de ^ uitvinding, omvattende de stappen van het continugieten van het staal, het warmwalsen, koudwalsen, continugloeien en het koudnawalsen wordt (rekening houdend met de spreiding van de hardheid binnen de hardheidsklassen) hierdoor gekenmerkt, dat in combinatie: 20 - de diktereductie TR-RED in procenten bij het koudnawalsen bij de genoemde hardheidsklassen ligt in het gebied van:

22 Hardheidsklasse TR-RED

T61 0,5-1,5 T65 1,5-2,5 T70 2,5-3,5 30 __ - het staal na het koudnawalsen door een thermische nabehandeling wordt verouderd, waarbij door het vastzetten van vrije dislocaties door vrije stikstof de hardheid en de yield strength 35 toenemen.

De werkwijze berust op het in figuur 1 weergegeven verband tussen de hoeveelheid vrije stikstof Nfreena het continugloeien, de diktereductie TR-RED bij het koudnawalsen en de na een thermische •n . · ' * , ^ ' V · :

5 HO 570 NL

nabehandeling, die na het koudnawalsen wordt gegeven, te verkrijgen hardheid respectievelijk yield strength. Bij een reductie in het gebied van 0,5%-l,5% (niveau 1%) wordt bij een hoeveelheid vrije stikstof N^ree van minder dan 15 ppm een hardheid verkregen die 5 toeneemt naarmate de hoeveelheid vrije stikstof Nfree toeneemt. Bij een hoeveelheid vrije stikstof boven 15 ppm neemt de hardheid niet verder toe. Bij een hoeveelheid vrije stikstof van meer dan 15 ppm wordt bij een reductie op het niveau van 1 % hardheidsklasse T61 verkregen. Hit de figuur 1 blijkt tevens dat 10 bij een hoeveelheid vrije stikstof Nfree van bijvoorbeeld meer dan 35 ppm met verschillende koudnawalsreducties de hardheidsklassen T61, T65 en T70 uit een en hetzelfde staal verkregen kunnen worden.

Bij de thermische nabehandeling wordt door het vastzetten van bij het koudnawalsen in het blik veroorzaakte vrije dislocaties 15 door vrije, niet gebonden, in het staal opgeloste, stikstof een veroudering verkregen.

De thermische nabehandeling kan samenvallen met een toch reeds bij de verdere bewerking van het koudnagewalste blik plaatsvindende thermische behandeling.

20 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het blik na het koudnawalsen electrolytisch vertind en bestaat de thermische nabehandeling uit het opsmelten van de electrolytisch aangebrachte tinlaag van het vertinde blik.

In een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt 25 het blik na het koudnawalsen gelakt en bestaat de thermische nabehandeling uit het moffelen van de laklaag van het gelakte blik.

De bij deze voorkeursuitvoeringsvormen toegepaste thermische behandeling bestaande uit het opsmelten van de tinlaag respectievelijk het moffelen van de laklaag is blijkbaar voldoende 30 om een verzadiging van de dislocaties met vrije stikstof te bewerkstelligen.

Bij voorkeur bedraagt de oproltemperatuur bij het warmwalsen minder dan 600°C. Hiermee wordt bereikt dat de vrije stikstof althans grotendeels in oplossing blijft en niet in de vorm van A1N 35 bij het af koelen van de rol wordt uitgescheiden. Tevens wordt hiermee bereikt dat de hoeveelheid vrije stikstof over de gehele lengte van de rol gelijkmatig is.

:-5(5214:=

6 HO 570 NL

De voordelen van het blik volgens de uitvinding en de werkwijze voor het vervaardigen daarvan zijn vele. Ten eerste is het blik door de betrekkelijk lichte samenstelling waarbij het koolstof-en mangaangehalte laag zijn, gemakkelijker te walsen dan zwaardere 5 samenstellingen daar de hardheid eerst bij de thermische nabehandeling wordt verkregen. Tevens is de lichte samenstelling goedkoper. Voorts is het blik door de betrekkelijk kleine nawalsreducties isotroop. Ook kan men uit ëën samenstelling, mits de hoeveelheid vrije stikstof voldoende is, door koudnawalsen met betrekke- 10 lijk kleine nawalsreducties verschillende hardheidsklassen maken.

15 20 25 30 35

• JU 9 “Y

Claims

7 HO 570 NL ’

1. Blik vervaardigd uit Al-rustig, continugegoten, kool 5 mangaanstaal met een hardheid in een van de klassen T61, T65 of T70 volgens Euronorm 145-78, met het kenmerk, dat in combinatie: - de chemische samenstelling van het staal in gewichtsprocenten omvat 0,030-0,100% C en 0,150-0,500% Mhj - de hoeveelheid vrije, niet gebonden, in het staal opgeloste 10 stikstof N^ree in ppm (parts per million) bij de genoemde hardheidsklassen bedraagt: Hardheidsklasse Nfree 15__ T61 >5 T65 ^ 15 T70 ^25 20

2. Blik volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de chemische samenstelling van het staal omvat ^0,065% zuur oplosbaar aluminium Al (as acid soluble) en 0,0040-0,0100% N. ciS 25

3. Blik volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de yield strength in N/mm2 bij de genoemde hardheidsklassen ligt in het gebied van: 2Q Hardheidsklasse Yield Strength T61 400 + 50 T65 450 + 50

35 T70 500 +50 ----l * \

8 HO 570 NL

4. Werkwijze voor het vervaardigen van het blik volgens een van de voorgaande conclusies 1-3, omvattende de stappen van het continugieten van het staal, het warmwalsen, koudwalsen, continugloeien en koudnawalsen, met het kenmerk, dat in 5 combinatie: - de diktereductie TR-RED in procenten bij het koudnawalsen bij de genoemde hardheidsklassen ligt in het gebied van: 10 Hardheidsklasse TR-RED T61 0,5-1,5 T65 1,5-2,5

15 T70 2,5-3,5 - het staal na het koudnawalsen door een thermische nabehandeling wordt verouderd, waarbij door het vastzetten van 20 vrije dislocaties door vrije stikstof de hardheid en de yield strength toenemen.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het blik na het koudnawalsen electrolytisch wordt vertind en dat de ther-25 mische nabehandeling bestaat uit het opsmelten van de electrolytisch aangebrachte tinlaag van het vertinde blik.

6. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het blik na het koudwalsen wordt gelakt en dat de thermische nabehandeling 30 bestaat uit het moffelen van de laklaag van het gelakte blik.

7. Werkwijze volgens conclusie 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat de oproltemperatuur bij het warmwalsen minder dan 600°C bedraagt. 35 \ ? - J J