DE2653847A1 - STEEL WITH A MECHANICAL ANISOTROPIC STRUCTURE AND PROCESS FOR ITS PRODUCTION - Google Patents

Description

OENTRO SPERIMENTALE METALIuRGIGO S.p.A. Rom, ItalienOENTRO SPERIMENTALE METALIuRGIGO S.p.A. Rome, Italy

Stahl mit mechanisch anisotroper Struktur und "Verfahren zu seiner HerstellungSteel with mechanically anisotropic structure and "process to." its manufacture

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der mechanischen Eigenschaften von Stahlblechen in Querrichtung (bezogen auf die ¥alzrichtung), die eine Lösung für das Problem der Verbesserung des mechanischen Verhaltens röhrenförmiger Bauteile bietet, die durch Formen und Schweißen warmgewalzter Stahlbleche hergestellt werden. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einer thermo- mechanischen Behandlung, die im wesentlichen darin besteht, einen Stahl besonderer Zusammensetzung bei hohem Reduktionsgrad und bei einer Geschwindigkeit und Temperatur warmzuwalzen, bei dem eine Austenitrekristallisation während der Zeiträume zwischen jedem Stich verhindert wird.The invention relates to a method for improving the mechanical Properties of steel sheets in the transverse direction (in relation to the direction of cutting) that provide a solution for the Problem of improving the mechanical behavior of tubular components by forming and welding hot-rolled steel sheets are produced. In particular, the invention is concerned with a thermomechanical Treatment which essentially consists in using a steel of special composition with a high degree of reduction and with a rate and temperature at which austenite recrystallization occurs during the periods between every stitch is prevented.

Es ist bekannt, daß flache Stahlprodukte, die in üblicher Walztechnik hergestellt werden, sich isotrop in soweit ver-It is known that flat steel products, which are produced in conventional rolling technology, are isotropic to the extent that

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halten, wie ihre mechanische Festigkeit "betroffen ist; d.h. ihre mechanische Festigkeit ist in "beliebiger Richtung in der Walzebene mehr oder weniger die gleiche. Diese Produkte weisen höchstens eine geringfügige mechanische Anisotropie auf, die gewöhnlich als eine unerwünschte Eigenschaft in Fällen anzusehen ist, nicht unbeachtet gelassen werden kann.hold as their mechanical strength "is concerned; i.e. their mechanical strength is more or less the same in "any direction in the rolling plane. These products have at most a slight mechanical anisotropy, which is usually considered an undesirable one Property is to be considered in cases, cannot be ignored.

In vielen praktischen Anwendungsfällen jedoch können die Arbeitsbedingungen Spannungen verursachen, die auf das Stahlbiöch längs einer bevorzugten Richtung wirken. Beispielsweise wird ein Stahlblech, welches zur Herstellung von Gefäßen großer Durchmesser bestimmt ist und Fluide unter Druck enthalten soll, vorwiegend längs der Richtung senkrecht zur Walzrichtung beansprucht.However, in many practical applications, working conditions can create stresses that affect the Stahlbioch act along a preferred direction. For example, a steel sheet, which is intended for the production of vessels with large diameters and is intended to contain fluids under pressure, stressed predominantly along the direction perpendicular to the direction of rolling.

Pipelines aus Stahlblech gelten als typisches Beispiel für diese Situation.Sheet steel pipelines are a typical example of this situation.

Jede Möglichkeit nun, ihre mechanische Festigkeit, insbesondere in Querrichtung, zu erhöhen, findet großes Interesse im Hinblick auf die heutige Tendenz die Rohrdurchmesser sowie den Gasbetriebsdruck zu erhöhen,. Jede Verbesserung in der Zähigkeit der Rohre (ausgedrückt in Dmktilität .-Bruchübergang) und Duktilität bzwo Verformbarkeit (ausgedrückt als Maximalenergie, die während Charpy V-Kerbentests absorbiert wird) in Querrichtung trägt wesentlich zur zuverlässigen Haltbarkeit der Pipeline bei, selbst wenn diese beiden Eigenschaften in Längsrichtung absinken sollten.Every opportunity to increase their mechanical strength, especially in the transverse direction, is great Interest in view of the current tendency to increase the pipe diameter and the gas operating pressure. Every Improvement in the toughness of the pipes (expressed in ductility-fracture transition) and ductility or deformability (expressed as maximum energy, which is absorbed during Charpy V-notch tests) in The transverse direction makes a significant contribution to the reliable durability of the pipeline, even if these two properties are present should sink lengthways.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die [Techniken des kontrollierten und gesteuerten WalzensIn this context it should be pointed out that the [controlled rolling techniques

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-If--If-

die eingeführt wurden, um die Elastizitätsübergangstemperatur so weit wie möglich abzusenken, als verantwortlich für das Auftreten einer "Irennung"-Morphologie auf den Bruchflächen der Gharpy V-Kerbenprobekörper gelten. Hersteller von Gaspipelines betrachten einen Stahl, der mit "Trennungen" (separations) behaftet ist als äußerst unzuverlässig, da es sich herausgestellt hat, daß diese Fehler die Fähigkeit des Materials eine Duktilbruchfortpflanzung stillzusetzen, behindern.which were introduced to the elastic transition temperature lower as much as possible, as responsible for the occurrence of an "separation" morphology apply on the fracture surfaces of the Gharpy V-notch specimens. Gas pipeline manufacturers consider a steel prone to "separations" to be extreme unreliable as these defects have been found to reduce the ability of the material to propagate ductile fractures shut down, hinder.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, warmgewalzte Stahlbleche herzustellen, bei denen die mechanische Festigkeit in Querrichtung hochliegt und "Trennungen" auf der Bruchfläche von Gharpy V-Proben nicht zu erwarten sind.The invention is based on the object to produce hot-rolled steel sheets in which the mechanical Strength in the transverse direction is high and "separations" are not expected on the fracture surface of Gharpy V specimens are.

Dieses Ergebnis lässt sich erfindungsgemäß überraschend dadurch erreichen, daß ein Stahl mit der folgenden Zusammensetzung in Gewichtsprozent:According to the invention, this result can surprisingly be achieved by using a steel with the following composition in percent by weight:

G 0,01-0,06; 1^0,012; Mn 1,5-2,5; Cr 1-3,5; Si t°>⁶» Hb <0,T; Al 0,005-0,05; S v0,02; P <0,02 j O <Ό,01,G 0.01-0.06; 1 ^ 0.012; Mn 1.5-2.5; Cr 1-3.5; Si t °> ⁶ »Hb <0, T; Al 0.005-0.05; S v0.02; P <0.02 j O <Ό, 01,

der folgenden Behandlung ausgesetzt wird:is exposed to the following treatment:

a) Der Stahl wird auf eine Temperatur zwischen 1100⁰C und 1300⁰C vorgewärmt.a) The steel is preheated ^{to a temperature between 1100 °} C. and 1300 ^{° C.}

b) Dem Warmwalzen wird bei einer Temperatur begonnen, die im Bereich zwischen 900⁰C bis HOO⁰C gewählt ist.b) the hot rolling is started at a temperature which is selected in the range from 900 ⁰ C to HOO ⁰ C.

c) Ein erster Warmwalzvorgang wird bei einer Temperatur zwischen 950°C und 1100⁰C bei einer Mederwalzrate bezogen auf die ursprüngliche Dicke von 30$ bis 60$ in nicht weniger als 3 und nicht mehr als 10 Walzdurchgängen durchgeführtc c) A first hot rolling operation is conducted at a temperature between 950 ° C and 1100 ⁰ C at a relative Mederwalzrate durchgeführtc to the original thickness of 30 $ to 60 $ in not less than 3 and not more than 10 rolling passes

d) Man lässt den Stahl in Luft über nicht weniger als Sekunden und nicht mehr als 10 Minuten abkühlen; das minimal zulässige Temperaturintervall muß ausreichend sein, um eine vollständige Rekristallisation des bean-d) Leave the steel in air for no less than Seconds and no more than 10 minutes to cool; the minimum permissible temperature range must be sufficient to ensure complete recrystallization of the

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- Ö.- Ö.

spruchten Austenit abzuschließen.claimed to complete austenite.

e) Sin zweiter Warmwalzvorgang wird bei einer lemperatur zwischen TOO⁰C und 90O⁰G bei einer Reduktion des Blechs auf eine Enddicke zwischen 6 mm bis 50 mm (d.h. eine G-esamtreduktion von 75 bis 95$ der ursprünglichen Dicke) in nicht weniger als 4 und nicht mehr als 12 Stichen durchgeführt.e) A second hot rolling process is at an oil temperature between TOO ⁰ C and 90O ⁰ G with a reduction of the sheet to a final thickness between 6 mm to 50 mm (ie a total reduction of 75 to 95 $ of the original thickness) in no less than 4 and no more than 12 stitches performed.

f) Der Stahl wird von 80O⁰G bis 50O⁰G bei einer kontrollierten mittleren Geschwindigkeit zwischen 0*1°C bis 1O⁰G pro Sekunde gekühlt.f) The steel is cooled from 80O ⁰ G to 50O ⁰ G at a controlled average speed between 0 * 1 ° C to 10 ⁰ G per second.

Der unter e) genannte Warmwalzschritt umfasst geeignete Unterbrechungen zwischen jedem Stich, um sicherzustellen, daß die Walztemperatur des Stahls innerhalb des programmierten Bereiches verbleibt.The hot rolling step mentioned under e) includes suitable interruptions between each pass to ensure that the rolling temperature of the steel is within the programmed Area remains.

Es wird also völlig überraschend erreicht, daß bei Behandlung des Stahls nach dem Verfahren nach der Erfindung eine sehr hohe mechanische Festigkeit des warmgewalzten Blechs in Querrichtung gleichzeitig mit völligem Fehlen von "Trennungen" auf ä.en Bruchflächen der Oharpy V-Kerbenproben erreicht wird.It is therefore completely surprising that when the steel is treated according to the method according to the invention, a very high mechanical strength of the hot-rolled sheet in the transverse direction is achieved at the same time with a complete absence of "separations" on similar fracture surfaces of the Oharpy V-notch specimens.

Abgesehen von diesen beiden Hauptvorteilen werden die zusätzlichen positiven Ergebnisse nach diesem Verfahren erhalten: Bruchfestigkeitswerte bis 850 MN/m , eine Grenze, die hinsichtlich dieser Eigenschaften niemals in Betracht gezogen werden kann, wenn das Rohr aus üblicher Weise verwendetem Stahl hergestellt wird;Aside from these two main benefits, there are additional positive results obtained by this method: breaking strength values up to 850 MN / m, a limit with regard to these properties can never be taken into account when the pipe is used in the usual way Steel is made;

Streichen von Beanspruchungen bis zum Versagen (d.h. Verminderung in der Fläche der Probe vor Bruch), die über 70$ liegt;Removal of stresses to failure (i.e., reduction in the area of the specimen before fracture) which is greater than $ 70;

Erreichen von Werten im Bereich von 150 J für die während der Charpy V-Versuche absorbierte maximale Energie an Proben, die in Querrichtung entnommen werden;Achievement of values in the range of 150 J for the during the Charpy V-Trials maximum energy absorbed on samples taken in the transverse direction;

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Erreichen wesentliche niedrigerer Übergangstemperaturen (T₂QJ < -5O⁰C für in Querrichtung genommene Probekörpe:^, verglichen mit solchen, die typisch für andere Stahlsorten gleicher mechanischer Festigkeit sind.Achieving significantly lower transition temperatures (T ₂ QJ <-5O ⁰ C for specimens taken in the transverse direction: ^, compared with those that are typical for other types of steel with the same mechanical strength.

Die gleichzeitige Verbesserung der mechanischen Eigenschaften über einen so breiten Bereich ist vermutlich zurückzuführen auf die besondere Art der erreichten Mikrostruktur (Nadelgefüge bzw. Nadelkristalle), die beim Material aufgrund des Verfahrens nach der Erfindung erreicht wurden. Wird der Stahl nach dem Warmwalzprogramm nach der Erfindung behandelt, so wird der Austenit stark beansprucht bzw. verformt und dies sorgt zusammen mit dem sehr hohen Härtungsvermögen, das der Stahl aufgrund seiner Zusammensetzung aufweist, für die völlige Umwandlung des Austenit in Bainit.The simultaneous improvement of mechanical properties Over such a wide range is presumably due to the particular type of microstructure achieved (Needle structure or needle crystals), which were achieved in the material due to the method according to the invention. If the steel is treated according to the hot rolling program according to the invention, the austenite is heavily stressed or deformed and this, together with the very high hardening capacity that the steel has due to its composition, ensures for the complete transformation of austenite into bainite.

Das Verfahren führt auch zu einer allgemeinen Verbesserung des mechanischen Gesamtverhaltens des Stahls verglichen mit demjenigen, das aufgrund des gleichen Materials erhalten werden kann, wenn von einem mäßig fein rekristallisierten austenitischen Korn ausgegangen wird«The process also leads to a general improvement in the overall mechanical behavior of the steel compared to that which can be obtained from the same material when recrystallized from a moderately fine austenitic grain is assumed "

Die erhebliche Beanspruchung Verformung oder Dehnung,, der der Austenit ausgesetzt ist, scheint zusätzlich verantwortlich zu sein für den hohen Grad an Anisotropie der mechanischen Festigkeit des Stahls. Mit gutem Grund kann angenommen werden, daß dieses charakteristische Merkmal auf der Entwicklung von "Transformationstexturen" beruht, die sich aus den entsprechenden Verformungstexturen des Austenit aufgrund der T/O^ Orientierung ableiten lassen, gemäß der der Phasenübergang stattfindet.The significant stress deformation or elongation ,, the exposed to austenite appears to be responsible for the high degree of anisotropy of the mechanical Strength of steel. With good reason it can be accepted that this characteristic is due to the development of "transformation textures" which can be derived from the corresponding deformation textures of the austenite due to the T / O ^ orientation, according to the the phase transition takes place.

Im übrigen ist noch nicht klar, ob und welche Abhängigkeit zwischen der Textur der erfindungsgemäß warmgewalzten Materialien und dem Verschwinden von "Trennungen" (Separationen) von den Bruchflächen der Charpy V-KerbenprobekörpernIn addition, it is not yet clear whether and what dependency between the texture of the hot-rolled according to the invention Materials and the disappearance of "separations" from the fracture surfaces of the Charpy V-notch specimens

existieren.exist.

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Die Maßnahme nach der Erfindung soll hinsichtlich Zweck, Brauchbarkeit und praktischer Verwendbarkeit im. einzelnen diskutiert werden. Das folgende Beispiel erläutert dabei die Erfindung ohne sie zu begrenzen.The measure according to the invention is intended in terms of purpose, usefulness and practicality in the. individual to be discussed. The following example explains the invention without limiting it.

Versuche werden an vier Stahlsorten mit zwei verschiedenen Kohlenstoffgehalten (etwa 0,025$ und 0,045$) mit und ohne Zugabe von Mob durchgeführt. Die Zusammensetzung der vier Stähle findet sich in Tafel 1.Tests are carried out on four types of steel with two different carbon contents (about $ 0.025 and $ 0.045) with and without Addition of mob carried out. The composition of the four steels can be found in Table 1.

Tafel 1 - chemische Zusammensetzung der untersuchten Stähle Table 1 - chemical composition of the steels examined

^xElement
Stahl ^x element
stole MnMn CrCr σσ SiSi NbNb SS. 00 ΈΈ AlAl ¥
X
U
V¥
X
U
V 1,95
1,97
2,08
2,051.95
1.97
2.08
2.05 3,05
3,04
3,05
3,123.05
3.04
3.05
3.12 0,030
0,047
0,028
0,0480.030
0.047
0.028
0.048 0,33
0,38
0,29
0,310.33
0.38
0.29
0.31 0,052
0,0500.052
0.050 0,007
0,007
0,007
0,0080.007
0.007
0.007
0.008 0,007
0,007
0,008
0,0070.007
0.007
0.008
0.007 0,007
0,006
0,005
0,0060.007
0.006
0.005
0.006 0,007
0,008
0,004
0,004 ^; 0.007
0.008
0.004
0.004 ^;

Alle vier Stähle wurden den Warmwalzprogramm gemäß Tafel 2 unterworfenοAll four steels were subjected to the hot rolling program according to Table 2 subjectο

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Tafel 2 -Table 2 -

Vorwärmen: 115O°C/2 hPreheating: 115O ° C / 2 h

Temperatur bei Beginn des WarmwalzschrittesίTemperature at the start of the hot rolling stepί

1Q5O°0 Ausgangsdicke des Stahls: 110 mm1Q5O ° 0 Initial thickness of the steel: 110 mm

Dicke nach Jedem Stich (mm); 96Thickness After Each Stitch (mm); 96

84 7284 72

■ ■. 62■ ■. 62

53 45 5653 45 56

•— Unterbrechung vregen temperatur einst ellung auf 900⁰C• - Interruption to set the temperature to 900 ⁰ C

31 2631 26

— IFnterbrechung wegen iemperatureinstellung auf 850°G- Interruption due to temperature setting to 850 ° G

22 1922 19

— Unterbrechung wegen iEemperatureinstellung auf 815°G- Interruption due to temperature setting to 815 ° G

1616

■1.3,5■ 1.3.5

— linterbrechung wegen lemperatureinstellung auf 75O°C- linter interruption due to temperature setting to 750 ° C

11 tatsächliche Enddicke des Stahls; 12 mm11 actual final steel thickness; 12 mm

709823/0123709823/0123

!Bafel! Bafel

mechanische Eigenschaften der untersuchten Stählemechanical properties of the steels examined

Stahlstole ¥¥ II. J*J * Im'/vfi)Im '/ vfi) {M/m ){M / m) HYHY 15,5
1415.5
14th ** GY
^v max
(»Toule)GY
^v max
(»Toule) (Joule)(Joules) (⁰O)( ⁰ O) -50
-45-50
-45 L
0}L.
0} 700
790700
790 940
1000940
1000 320320 15
13,515th
13.5 75,5
7475.5
74 200
190200
190 200
185200
185 0
-200
-20 1 1
VJl VJl
O VJ! 1 1
VJl VJl
O VJ! •1
; υ •1
; υ TT 790
890790
890 1080
11501080
1150 360360 16,5
1616.5
16 70,5
69,570.5
69.5 200
150200
150 190
,140190
, 140 «40
• o «40
• o -35
-35-35
-35 YY LL. 655
710655
710 915
955915
955 290290 15
1215th
12th 74,5
73,574.5
73.5 235
200235
200 230
190230
190 0
00
0 -30
-10-30
-10 700
840700
840 1075
11451075
1145 345345 70
6770
67 200
140200
140 200
120200
120 20
2020th
20th

*0*012 =5 0,2 Streckgrenze Pm » Bruchfestigkeit HV = Vickers Härte* 0 * 012 = 5 0.2 yield strength Pm »breaking strength HV = Vickers hardness

A fo κ prozentuale Laugung Z$ s prozentuale Einschnürung bei EruchA fo κ percent leaching Z $ s percent constriction at Eruch

SS maximal im Oharpy Y-üJest absorbierte EnergieSS maximum energy absorbed in the Oharpy Y-üJest

se Energie, die bei der Minimaltemperatur für 100$ Yerformungsbruoh absorbiert wird 2J2)!P w Mißimaltempgratur für 100^ Yerformungsbr^ohThis is the energy that is absorbed at the minimum temperature for $ 100 deforming pressure 2J2)! P w mismatch temperature for 100 ^ Y deformation br ^ oh

fttr 5Qfi Yerformungsbruch (Ductilefttr 5Qfi Deformation fracture (Ductile

cn co oocn co oo

Nach Abschluß der Warmwalzbehandlung wurden die mit "W¹¹ und "Z" bezeichneten Stähle in Öl abgeschreckt, während die mit ¹¹U" und "Y" bezeichneten Stähle in Luft frei abkühlten.After the completion of the hot rolling treatment, the ^{steels marked "W 11} and" Z "were quenched in oil, while the steels marked ¹¹ U" and "Y" were freely cooled in air.

Die mechanischen Eigenschaften der vier Stähle nach der Behandlung sind in Tafel 3 gegeben (Richtung aus der der Probekörper genommen wurde: L = longitudinal; T = transversal),The mechanical properties of the four steels after treatment are given in Table 3 (direction from the Test specimen was taken: L = longitudinal; T = transversal),

Die merkliche mechanische Festigkeitsanisotropie, die in allen vier Stählen auftrat, war besonders deutlich beimThe noticeable mechanical strength anisotropy found in occurred in all four steels was particularly evident in

¹¹V" Stahl, bei dem Werte bis zu 20$ (Längsrichtung, χ 2 2 ¹¹ V "steel, with values up to $ 20 (lengthways, χ 2 2

700 ffl/m ; Querrichtung q 700 ffl / m; Transverse direction q

gg, _{n o} =gg, _no =

2 '2 '

= ⁸40 MN/m ). erreicht wurden.= ⁸ 40 MN / m). have been achieved.

Die -Spannungsübergangskurven für genormte Charpy V-Eerbenprobekörper sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt; die Kurven in "Fig. 1 beziehen sich auf Längsrichtung, die in 3?ig.» 2 auf Querrichtung; 3?ig. 3 zeigt das typische Auftreten der Mikrostruktur (Nadelferrit) des Stahles Y, beob_achtet im Elektronenmikroskop bei (Transmission auf dünne Folien; Pig. 4 zeigt das Aussehen der Bruchflächen von Oharpy Y-Kerbenprobekörpern, die aus den Stählen "U" und "V^M entnommen wurden; Jig. 5 zeigt das Aussehen der Bruchflächen von Oharpy Y-Eerbenprobekörpern aus den Materialien t!A" und ¹¹B", wie sie zur Zeit für industrielle Zwecke benutzt werden. Die Zusammensetzung der letzgenannten Stähle ist in Tafel 4 gegeben«,The voltage transition curves for standardized Charpy V inheritance test specimens are shown in FIGS. 1 and 2; the curves in "Fig. 1 refer to the longitudinal direction, those in 3? ig." 2 in the transverse direction;?. 3 ig 3 shows the typical appearance of the microstructure (acicular) shows the steel Y, obsd _a chtet in the electron microscope at (transmission on thin films;. Pig 4 the appearance of the fracture surfaces of Oharpy shows Y-notched test specimens, consisting of the steels "U" and "V ^M "; Jig. 5 shows the appearance of the fracture surfaces of Oharpy Y inheritance specimens made of the materials t! A "and ¹¹ B", as they are currently used for industrial purposes The latter steels are given in Table 4 «,

Tafel 4 - chemische Zusammensetzungen der Stähle "A" und "B" Table 4 - chemical compositions of steels "A" and "B"

Element f>
Stah3>-^ Element f>
Steel3> - ^ 00 MnMn SiSi NbNb NN 00 AlAl SS. P.P. A
BA.
B. 0,06
0,030.06
0.03 1,35
3,51.35
3.5 0,6
0,30.6
0.3 0,1
0,10.1
0.1 0,005
0,0050.005
0.005 0,005
0,0070.005
0.007 0,030
0,0400.030
0.040 0,007
0,0060.007
0.006 0,011
0,0110.011
0.011

709823/0723709823/0723

. A.. A.

Das Material A ist ein Stahl mit einer Streckgrenze -O'q 2 ⁼ 530 MN/m (in Querrichtung nach dem Grobwalzen), üblicherweise für Rohre verwendet. Das Material B kann als geeigneter Bezugsstahl angesehen werden, da seineThe material A is a steel with a yield strength -O'q 2 ⁼ 530 MN / m (in the transverse direction after the rough rolling), usually used for pipes. Material B can be considered a suitable reference steel because its

mechanische Festigkeit (<y _{n o} = 650 MN/m in Querrichtung nach dem Walzen) vergleichbar mit der von Stählen ist, die nach dem Verfahren der Erfindung erhalten wurden. Die in Fig. 5 gezeigten Bruchflächen gehören zu Probekörpern, die aus Produkten genommen wurden, welche nach dem Verfahren nach der Erfindung warmgewalzt wurden.mechanical strength (<y _no = 650 MN / m in the transverse direction after rolling) is comparable to that of steels obtained by the method of the invention. The fracture surfaces shown in Fig. 5 belong to test specimens taken from products which have been hot-rolled by the method according to the invention.

Eine Analyse der oben genannten experimentellen Daten zeigt die folgenden Tatsachen:An analysis of the above experimental data reveals the following facts:

Fig. 3 zeigt sehr genau, daß die Substruktur des Bainits, die sich aus dein.hoch beanspruchten oder hoch verformten gelänkten austenitischen Korn ableitet, erheblich gegenüber der klassischen Morphologie der "Lamellenpakete" unterscheidet, die typisch für obere Bainite und Martensite nicht-legierter oder mittel-legierter niedriggekohlter Stähle ist. Die Substruktur ist statt dessen aus "Zellen" oder "Subkörnern" ähnlich denen gebildet, die sich in stark kalt verformtem reinem Eisen entwickeln.Fig. 3 shows very precisely that the substructure of the bainite, which resulted from your, highly stressed or highly deformed steered austenitic grain, considerably compared to the classic morphology of the "lamella pack" differs between those typical of upper bainites and martensites of non-alloyed or medium-alloyed low-carbon Steels is. The substructure is instead made up of "cells" or "subgrains" similar to those which develop in severely cold-worked pure iron.

Fig. 4 zeigt, daß die vorher "Trennungen" genannten Defekte auf den Bruchflächen der Charpy V-Probekörper, die in Querrichtung aus den Stählen U und V genommen wurden, fehlen. In diesem Zusammenhang fällt auf, daß dann, wenn diese Defekte fehlen, die Werte von CV₁₀₀ und GV_m fast gleichFIG. 4 shows that the defects previously referred to as "separations" are absent on the fracture surfaces of the Charpy V specimens taken from the U and V steels in the transverse direction. In this context it is noticeable that if these defects are absent, the values of CV ₁₀₀ and GV _{m are} almost the same

für die in fragekommenden Materialien (siehe Tafel 3) sind; es ist bekannt, daß dann, wenn diese Defekte vorhanden sind, die Werte der absorbierten Energie auf zwei sich gegenüberliegenden Enden des Temperaturbereichs, innerhalb dessen die Duktilbrüche oder Verformungsbrüche nur stattfinden können, sich erheblich voneinander unterscheiden.for the materials in question (see Table 3); it is known that when these defects are present, the values of the absorbed energy at two opposite ends of the temperature range within which the ductile fractures or deformation fractures can only take place differ considerably from one another.

7 09823/07237 09823/0723

■265384?■ 265384?

Dagegen zeigt Fig.5 klar das Vorhandensein von "Separationen" auf den Bruchflächen der Gharpy V-Proben, die in Querrichtung aus den Stählen A und B genommen wurden. In contrast, Figure 5 clearly shows the presence of "separations" on the fractured surfaces of the Gharpy V samples taken from Steels A and B in the transverse direction.

PatentansprücheClaims

709823/0723709823/0723

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 1. Verfahren zur Erzeugung eines mechanisch anisotropen Stahls -* !festigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stahl mit der folgenden Zusammensetzung (in Gewichtsprozent):1. Process for generating a mechanically anisotropic Steel strength, characterized in that a Steel with the following composition (in percent by weight): " ■ - * = hoher
0 0,01-0,06; Ή£ 0,012; Mn 1,5-2,5; Cr 1-3,5; Si £ 0,6 Fb<O,1; Al 0,005-0,05; S^ 0,02; P £ 0,02; 0 £0,01,"■ - * = higher
0 0.01-0.06; Ή £ 0.012; Mn 1.5-2.5; Cr 1-3.5; Si £ 0.6 Fb <0.1; Al 0.005-0.05; S ^ 0.02; P £ 0.02; 0 £ 0.01, der folgenden Behandlung ausgesetzt wird:is exposed to the following treatment: -Vorwärmen auf eine Temperatur zv/ischen 1100⁰G und 1300 G;-Vorwärmen zv to a temperature / een ⁰ 1100 G and 1300 G; - Beginn der Warmwalzbehandlungen bei einer temperatur im Bereich zwischen 900⁰G und1100°C;- start of the hot rolling treatments at a temperature in the range between 900 ⁰ G and 1100 ° C; - 30 bis 60?£ Reduktion der Angangsdicke durch Warmwalzen bei einer Temperatur zwischen 95O⁰G und 1100⁰G;- 30 to 60? £ reduction of the initial thickness by hot rolling at a temperature between 95O ⁰ G and 1100 ⁰ G; - Kühlen in Luft über einen Zeitraum von nicht weniger als 30 Sekunden und nicht mehr als 10 Minuten;- Cooling in air for a period not less than 30 seconds and no more than 10 minutes; - Reduktion der Stahlblechdicke auf 6-50 mm, das ist eine Gesamtreduktion von 75 bis 957» der ursprünglichen Dicke bei einer Temperatur zv/ischen 700 G und 900⁰G; und- Reduction of the sheet steel thickness to 6-50 mm, that is a total reduction of 75 to 957 »of the original thickness at a temperature of between 700 G and 900 ^° G; and - kontrolliertes Kühlen von 800⁰C bis 500⁰C bei einer mittleren Kühlgeschwindigkeit im Bereich von 0,1⁰C bis 10⁰G pro Sekunde.- controlled cooling of 800 ⁰ C to 500 ⁰ C at an average cooling rate in the range of 0.1 to 10 ⁰ C ⁰ G per second. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion von 30 bis 60$ der ursprünglichen Dicke mit nicht weniger als 3 und nicht mehr als 10 Stichen erreicht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the reduction from $ 30 to $ 60 of the original thickness is achieved with no less than 3 and no more than 10 stitches. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Reduktion in der Dicke bis auf eine Gesamtreduktion von 75 bis 95 $ der ursprünglichen Dicke mit nicht weniger als 4 und nicht mehr als 12 Stichen TLaIten wird₀ 3. The method according to claim 2, characterized in that the second reduction in thickness up to a total reduction of 75 to 95 $ of the original thickness with not less than 4 and not more than 12 stitches is ₀ 09823/072309823/0723 26b384726b3847 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß das Warsiwalzverfahren, "bei dem eine Gesamtreduktion von 75 his 95 $ der ursprünglichen Dicke erreicht wird, geeignete Unterbrechungen zwischen jedem Stich zum Einstellen der ¥armwalztemperatur umfasst.4. The method according to claim 3, characterized in, that the Warsiwalzverfahren, "in which an overall reduction from $ 75 to $ 95 of the original thickness is achieved, suitable breaks between each stitch for setting which includes ¥ arm rolling temperature. 5. Hochfeste Stähle, · hergestellt nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie mechanisch anisotrop der Art sind, daß ihre mechanische "Festigkeit in Querrichtung bis zu 20$ höher als die in Längsrichtung liegt.5. High-strength steels, · produced according to the method of one of claims 1 "to 4, characterized in that that they are mechanically anisotropic, that their mechanical strength in the transverse direction is up to 20 $ higher than that lies in the longitudinal direction. 6. Hochfeste Stähle nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 Ms 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Bruchflachen der in Querrichtung genommenen Probekörper frei Ton "Irennungen" (separations) sind.6. High-strength steels according to the method of one of claims 1 Ms 4-, characterized in that the Fracture surfaces of the test specimens taken in the transverse direction free sound "Irennungen" (separations) are. 7098 2 3/07237098 2 3/0723