DE3126386A1 - "pressumformbares, hochfestes, kaltgewalztes stahlblech mit einem zweiphasengefuege und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
"pressumformbares, hochfestes, kaltgewalztes stahlblech mit einem zweiphasengefuege und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Preßumformbares, hochfestes, kaltgewalztes Stahlblech mit einem Zweiphasengefüge und Verfahren zu seiner
Herstellung
Die Erfindung betrifft ein leicht preßumformbares,
hochfestes, kaltgewalztes Stahlblech mit einem Zweiphasengef üge (Ferrit und Martensit), das eine Zugfestigkeit
in der Größenordnung von 392,4 bis 490,5
N/mm2 (40 bis 50 kg/mma) und eine niedrige .
Streckgrenze hat. Die Erfindung befaßt sich auch mit einem Verfahren zum Herstellen eines solchen
Stahlblechs.
Aus Sicherheitsgründen für die Fahrzeuginsaßen und zur Verminderung der Gaswege hat das Bedürfnis nach
einem hochfesten, kaltgewalzten Stahlblech zur Verwendung für Kraftfahrzeugteile in den letzten Jahren
stark zugenommen. Mit der heutzutage verfügbaren Preßumformtechnik werden der größte Teil der Innen-
und Außenverkleidungsteile von Fahrzeugen aus kaltgewalzten Blechen hergestellt, die eine Zugfestigkeit
von 343,35 bis 490,5 N/mm2 (35 bis 50 kg/mm2)
haben, und es wird als sehr schwierig angesehen, kaltgewalzte Bleche mit einer Zugfestigkeit von
588,6 N/mm2 (60 kg/mm2) oder größer bei solchen
Teilen anzuwenden.
Hochfeste, kaltgewalzte Stahlbleche mit einer hohen Festigkeit durch eine feste Lösung oder Ausfällen
wurden zur Verwendung als Innenverkleidungsbleche und Außenbegrenzungsteile entwickelt. Ihre hohe
Festigkeit bringt unvermeidbar eine größere Streck-
grenze mit sich, wodurch nicht nur die Preßumformung schwierig wird/ sondern auch die Neigung zunimmt,
daß das Teil zurückfedert, was dazu führt, daß es als solches Material eine geringe Fähigkeit hat,
die durch das Preßumformen verliehene Gestalt beizubehalten. Zur Überwindung dieser Schwierigkeit
ist ein hochfestes, kaltgewalztes Stahlblech mit einem Zweiphasengefüge vorgeschlagen worden, das
die Ferritphase und die Martensitphase enthält. Ein wärmebehandeltes Erzeugnis aus diesem Stahlblech
bringt keine Streekgrenzendehnung mit sich, hat
ein niedriges Streckverhältnis und eine gute Duktilität bzw. ümformbarkeit, so daß die Anforderungen
der sich mit der Fahrzeugherstellung befassenden Industrie erfüllt werden können. Ein Erzeugnis mit
einem hochfesten Bereich, das eine Zugfestigkeit von größer als 4 90,5 N/mm2 (50 kg/mm2) hat, läßt
sich leicht aus diesem Stahlblech mit einem Zweiphasengefüge herstellen. Es ist jedoch nicht einfach,
ein kaltgewalztes Stahlblech mit einem Zweiphasengefüge und einem niedrigen Festigkeitsbereich
entsprechend der Art herzustellen, die bei der Er-' findung in Betracht kommt, d.h. ein Stahlblech, das
eine Zugfestigkeit in der Größenordnung von 392,4 bis 490,5 N/mm2 (40 bis 50 kg/mm2) und ein niedriges
Streckverhältnis hat.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein leicht preßumformbares, hochfestes, kaltgewalztes Stahlblech
mit einem Zweiphasengefüge zu schaffen, das eine Zugfestigkeit in der Größenordnung von 392,4
bis 490,5 N/mm2 (40 bis 50 kg/mm2) und eine
niedrige Streckgrenze hat. Auch soll ein zur Er-
3Ί26386
zeugung eines solchen Stahlblechs dienendes Verfahren angegeben werden. .
Die nach der Erfindung angestrebte Zielsetzung wird mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1
erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Nach der Erfindung wird ein hochfestes/ kaltgewalztes
Stahlblech mit einem Zwexphasengefuge und einem niedrigen Streckverhältnis geschaffen, das eine Zugfestigkeit
in der Größenordnung von 392,4 bis 490,5
N/mm2 (40 bis 50 kg/mm*) hat, und dessen Streckgrenze
so niedrig wie bei dem üblichen weichen kaltgewalzten Stahlblech ist, d.h. in der Größenordnung
von 196,2 bis 294,3 N/mm2 (20 bis 30 kg/mm2) ist.
Bei dieser Entwicklung wird ein neuartiges hochfestes, kaltgewalztes Stahlblech mit einem Zweiphasengefüge
(Ferritphase und Martensitphase) aus einem niedrig legierten System hergestellt, wobei die Zusammensetzung
C, Mn, B und Spuren von Si enthält, und das frei von den Nachteilen üblicher Erzeugnisse
ist.
Das Stahlblech nach der Erfindung hat die folgende
Zusammensetzung:
G: 0,02 bis 0,20 %, Si: weniger als 0,1 %, Mn: 1,0
bis 2,0 %, säurelösliches Al (nachstehend als lösliches Al bezeichnet): 0,005 bis 0,100 %, B: mehr als
0,0003 % und weniger als 0,0050 % in Größen von B-O,7 N bei der Bedingung, daß B/C größer als
0,03 ist, N: weniger als 0,0060 %, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Stahlblechs
nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus/ daß:
1. eine Stahlbramme mit C: 0,02 bis 0,20 %, Si: weniger als 0,1 %, Mn: 1,0 bis 2,0 %, säurelösliches
Al: 0,005 bis 0,100 %, B: größer als
0,003 % und weniger als 0,0050 % in Größen von B-O,7 χ Ν unter Berücksichtigung der Bedingung,
daß B/C größer als 0,03 ist, N weniger als 0,0060 %, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen in
einer Endbearbeitungstemperatur von größer als • dem Ar ,,-Umwandlungspunkt warmgewalzt wird, das
warme Band bei einer Geschwindigkeit von 10 bis 150°C/s abgekühlt, das Band bei einer Temperatur
von kleiner als 7300C aufgewickelt, gebeizt und
der Wickel kaltgepreßt wird, das kaltgewalzte Band bei einer Wärmebehandlungstemperatur zwischen
dem Ac1-Umwandlungspunkt und 8000C einer Ausgleichsbehandlung
unterworfen wird und das Band mit einer Geschwindigkeit von größer als 3°C/s abgekühlt
wird.
2. Verfahren wie oben beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsbehandlungszeit
in einem Bereich von 20 s bis
5 min liegt.
3. Verfahren wie oben beschrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsbehandlungstemperatur
und die Zeit zwischen 7 300C und 7800C und zwischen 60 s und 120 s jeweils liegen.
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O Φ Ο * ο «Ο β ο
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4. Verfahren wie vorstehend beschrieben/ dadurch
gekennz eichnet, daß die Abkühlgeschwindigkeit zwischen 10 und 50°C/s liegt.
gekennz eichnet, daß die Abkühlgeschwindigkeit zwischen 10 und 50°C/s liegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der einzigen Figur der Zeichnung an einem Beispiel näher erläutert.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt:
ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs
zwischen B-O,7 χ N und den mechanischen Eigenschaften der Stahlbleche.
zwischen B-O,7 χ N und den mechanischen Eigenschaften der Stahlbleche.
Übliche Verfahren zur Herstellung eines hochfesten, kaltgewalzten Stahlblechs mit einem Zweiphasengefüge
und mit eingelagertem B sind in der japanischen Patentanmeldung Nr. 21811/79 und der US-PS 3 951
beschrieben. In der zuerst genannten Patentanmeldung wird ein hochfestes kaltgewalztes Stahlblech mit ·
einer Zugfestigkeit von etwa 490,5 bis 882,9 H/irjn2
(50 bis 90 kg/mm2) und einer hohen Abstreckbarkeit
beschrieben. Wie sich den Beispielen entnehmen läßt, hat das Stahlblech eine größere Streckgrenze als
382,59 N/mm2 (39 kg/mm2). Das Blech ist zur Verwendung
bei einem Stoßfängerversteifungsmaterial oder einem Verstärkungsträger für den Innenraum der Türen
bestimmt. Um bei einer Kollision maximal Energie zu absorbieren, hat das Blech eine hohe Zugfestigkeit
und Streckgrenze. Die als zweite genannte Patentanmeldung beschreibt ein preßumformbaresY kaltgewalztes
Stahlblech mit einer Zugfestigkeit von 441,5 bis 882,9 N/mm2 (45 bis 90 kg/mm2) und einer Streckgrenze
von 343,35 bis 735,75 N/mm2 (35 bis 75 kg/mm2). Um
ein gewünschtes Erzeugnis herzustellen/ wird die Kohlen stoffkonζentration eines Stahlbandes bei der Wärme-
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behandlung unter einer Temperatur zwischen den A1-
und A_-Umwandlungspunkten vergrößert, so daß sich eine hochfeste gehärtete Phase oder ein komplexes Gefüge
nach dem Abkühlen bildet. Das hierbei beschriebene Verfahren macht sich die Fähigkeit von Si zu
nutze, um die Kohlenstoffkonzentration zu erhöhen, so daß das erhaltene Produkt bis zu 0,7 %.Si enthält.
Das in der ersten Literaturstelle beschriebene Erzeugnis hat auch einen hohen Si-Gehalt, um eine hohe
Zugfestigkeit und eine hohe Streckgrenze zu erreichen. Nach der Erfindung soll ein hochfestes kaltgewalztes
Stahlblech mit einer niedrigen Zugfestigkeit und einer wesentlich niedrigeren Streckgrenze
als bei den Erzeugnissen geschaffen werden, die in den zuvor genannten beiden Literaturstellen beschrieben
sind. Hierzu wird nach der Erfindung der Si-Gehalt so weit als möglich verringert, wodurch die spezielle
Wahl von Gehaltswerten für B und C unter Einstellung des Zusammenhangs von B und N für die Bildung von
Bainit, Troostit, Sorbit und anderen Carbiden, die die Streckgrenze erhöhen, so eingehalten, so daß
sie weitgehend vermieden ist. Hierbei erhält man ein Stahlblech, das im wesentlichen die Martensitphase
und Ferritphase enthält. Daher zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß die Zusammensetzung eines
Stahlbandes derart eingestellt und die Bedingungen zum Warmwalzen derart gewählt werden, daß man ein
preßumformbares, hochfestes, kaltgewalztes Stahlblech -.
mit einem Zweiphasengefüge erhält.
Der kritische Einfluß des Vorgabewerts auf den Gehalt
der jeweiligen Komponenten des Stahls nach der Erfinduna wird nachstehend näher erläutert:
ft B ΟΠ44 Λ <ϊ
ο * α
Kohlenstoff muß in einer Menge von größer als 0,02 %
vorhanden sein, um eine Martensitphase durch Abkühlen aus dem Temperaturbereich der beiden Phasen (vC+'j-)
zu erreichen. Ein Stahl, der einen übermäßig großen Kohlenstoffgehalt hat, ergibt ein Stahlblech, das
eine schlechte ümformbarkeit sowie eine äußerst schlechte Schweißbarkeit hat. Daher ist die obere
Grenze für den Kohlenstoffgehalt 0,20 %. Zweckmäßigerweise
liegt der Kohlenstoffgehalt zwischen 0,03 und
0,10 %.
Im allgemeinen treibt Silicium Kohlenstoff zu den
Korngrenzen und unterstützt die Bildung eines Zweiphasenge füges. Wenn aber Si dem Stahl nach der Erfindung
zugegeben wird, reagiert in den Korngrenzen nur konzentriertes Bor mit dem verdrängten Kohlenstoff
bei der Abkühlung im Anschluß an die Wärmebehandlung im Temperaturbereich der (■» j) -Phase. Dies
führt dazu, daß die Bormenge in der festen Lösung, die beim nach der Erfindung angestrebten Zweck äußerst
wichtig ist, vermindert wird, so daß die Bildung des
gewünschten Zweiphasengefüges schwierig wird. Als Folge hiervon hat das erhaltene Erzeugnis eine hohe
Streckgrenze und somit ein hohes Streckverhältnis. Ferner ist Silicium eines der Elemente, das eine große
Fähigkeit hat, Stähle zu-verfestigen und durch die Zugabe einer kleinen Menge wird eine größere Festigkeit
erreicht. Daher ist Silicium unnötig, wenn man die nach der Erfindung angestrebte Festigkeit des Stahls
erreichen will.
Mangan ist ein Element, das eine stabile —Phase liefert und die Bildung einer Übergangsstruktur beim Abkühlen
unterstützt. Wenigstens 1,0 % Mn ist zur Er-
* β · » «Or »V
reichung des nach der Erfindung angestrebten Zwecks notwendig. Wenn aber der Mn-Gehalt zu groß ist,
wird die Stahlherstellung und Verarbeitung schwierig und das erhaltene Produkt hat eine schlechte Schweißbarkeit.
Daher ist die obere Grenze für den Mn-Gehalt 2,0 %. Vorzugsweise liegt der Mn-Gehalt zwischen
1,2 und 1,6%.
Aluminium ist ein desoxidierendes Element, das not- ·
wendig ist, daß Bor seine Wirkung vollständig hervorbringt (die nachstehend näher beschrieben wird).
Wenigstens 0,005 % Aluminium ist in Form von lös- ' lichem Aluminium erforderlich. Wenn der Aluminiumgehalt
zu groß ist, bilden sich Aluminiumoxidklumpen, wodurch die Oberflächeneigenschaften des erhaltenen
Stahlblechs schlechter werden und sich eine schlechte Umformbarkeit ergibt. Daher beläuft sich die obere
Grenze für den Al-Gehalt auf 0,100 %.
Auch ist Bor ein wichtiges Element, wenn der nach der-Erfindung angestrebte Zweck erreicht werden soll.
Bor kann in Stählen in Form eines Nitrids, Carbids, Oxids oder einer festen Lösung vorhanden sein. Um
den nach der Erfindung angestrebten Zweck zu erreichen, d.h. ein niedriges Streckverhältnis in einem
hochfesten, kaltgewalzten Stahlblech mit einem Zweiphasengefüge, muß Bor in Form einer festen Lösung vorhanden
sein. Bor reagiert aber leicht mit Stickstoff im Temperaturbereich der -!--Phase und die.Bildung
von Bornitrid (BN) ist unvermeidbar. Daher ergibt sich der Gehalt von Bor in der festen Lösung durch
B-O,7 χ N, d.h. der gesamte Borgehalt minus dem Anteil, der mit N reagiert. Um den nach der Erfindung
angestrebten Zweck zu erreichen, ist 0,0003 % Bor in Größen von B-O,7 χ N notwendig. Wenn der B-Gehalt zu
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groß ist, bilden sich in der Oberfläche der Bramme Risse. Daher belauft sich die obere Grenze für den
B-Gehalt in Größen von B-O,7 χ N auf 0,0050 %.
Figur 1 zeigt den Zusammenhang zwischen B-O,7 χ Ν
und den mechanischen Eigenschaften der kaltgewalzten Stahlbleche, die im.Labor aus heißgewalzten Stahlbändern
hergestellt worden sind, die 0,05 bis 0,6 % C, 0,01 bis 0,02 %.Si, 1,5 bis 1,6 % Mn, 0,02 bos 0,40 %
lösliches Aluminium, 0,0040 bis. 0,0045 % N und 0 bis 0,0080 % B enthalten. Das heißgewalzte Stahlband wird,
kaltgewalzt, einer Ausgleichsbehandlung bei 7750C
zwei Minuten lang und einer kontinuierlichen Wärmebehandlung bei einer Abkühlungsgeschwindigkeit von
20°C/s unterworfen. Wenn B-O,7 χ Ν entsprechend dem
Gehalt von B in der festen Lösung größer als 0,0003 % war, erhält man Stahlbleche, die eine überraschend
niedrige Streckgrenze haben. Daher ist zu verstehen, daß nichtder absolute Wert des B-Gehalts, sondern
der B-Gehalt in der festen Lösung zur Erzeugung des hochfesten, kaltgewalzten Stahlblechs von Bedeutung
ist, das eine niedrige Streckgrenze und eine sehr gute Umformbarkeit hat.
Um die Bildung von Bor-in der festen Lösung zu gewährleisten,
muß die Bildung von Boroxiden durch Desoxidation der Stahlschmelze adäquat zu Aluminium
vor der Zugabe von Bor verhindert werden. Es ist sehr schwierig, die Bildung von Borcarbid vollstän- ■
dig zu verhindern. Um eine bestimmte Menge an Bor in der festen Lösung beim Vorhandensein einer relativ
großen Kohlenstoffmenge sicherzustellen, und um ein hochfestes Stahlblech mit einem Zweiphasengefüge
und einem niedrigen Streckverhältnis zu erzeugen,
muß das Verhältnis von B zu C (B/C) wenigstens 0,03,
gemessen in Gewichtsprozent, und größer sein.
Stickstoff reagiert mit Bor unter Bildung von Bornitrid/
wodurch die Bildung von Bor in der festen Lösung behindert wird. Daher beläuft sich die obere
Grenze für den N-Gehalt auf 0,0060 %, vorzugsweise auf 0,0040 %.
Als unvermeidbare Verunreinigungen kommen Schwefel und Phosphor vor. Schwefel ist für die Herstellung
eines leicht preßumformbaren Stahlblechs nachteilig und daher sollte sein Gehalt zweckmäßigerweise kleiner
als 0/015 % sein. Phosphor ist ein Element, das die Bildung einer starken festen Lösung unterstützt/
so daß zum Erreichen des hochfesten Stahlblechs nach der Erfindung nicht mehr als 0,08 % P enthalten sein
sollen. Um jedoch ein leicht preßumformbares Stahlblech
zu erhalten, wird der P-Gehalt zweckmäßigerweise so klein wie möglich gewählt.
Zusätzlich zu den zuvor erwähnten Elementen werden Gr, Mo -und andere Elemente in einer Menge von 0,2
bis 1/0 % zugegeben, die die Bildung von Martensit unterstützen. Diese Elemente können entweder allein
oder in Verbindung miteinander eingesetzt werden. Auch ist es zum Erhalten einer hohen Abstreckbarkeit
zweckmäßig, Ca, seltene Erdmetalle, Zr und andere Elemente zuzugeben, die die Bildung von Sulfit
regeln.
Die kritischen Einflußgrößen bei den Bedingungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung
werden nachstehend näher erläutert. Eine Stahl-
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Ao « A be.
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schmelze mit der zuvor beschriebenen Zusammensetzung, die in einem Elektroofen, einem Konverter und dergleichen
gebildet worden ist, wird der Blockherstellung/ der Brammenherstellung oder dem Stranggießen
zur Bildung von Brammen unterworfen. Die Bramme wird dann mit einer abschließenden Temperatur von
größer als der Ar-.-Umwandlungspunkt warmgewalzt,
mit einer Geschwindigkeit von TO bis 150°C/s abgekühlt und bei einer Temperatur von kleiner als 7 300C
aufgewickelt. Wenn die Endbehandlungstemperatur beim
Warmwalzen niedriger als der Ar-.-Umwandlungspunkt ist, läßt sich das gewünschte Zweiphasengefüge nur
schwer erreichen. Wenn die Abkühlungsgeschwindigkeit nach dem Warmwalzen zu klein ist, wird eine große
Menge Borcarbid gebildet und man erhält kein kaltgewalztes Blech mit einem Zweiphasengefüge, das ein
niedriges Streckverhältnis und eine hohe Festigkeit hat.
Daher beträgt der untere Grenzwert für die Abkühlungsgeschwindigkeit 10°C/s. Wenn die Abkühlungsgeschwindigkeit
zu groß ist, hat das warmgewalzte Blech ein bainitisches Abschreckgefüge und ein nadeliges
Ferritgefüge, wobei diese Gefüge eine hohe Streckgrenze bei dem kaltgewalzten Blech zur Folge
haben und man eine äußerst schlechte Duktilität. erhält. Daher beläuft sich der obere Grenzwert für die
Abkühlungsgeschwindigkeit auf 150°C/s. Wenn die Aufwickeltemperatur
höher als 7300C ist, wird eine große Menge an Borcarbid gebildet und die nach der Erfindung
angestrebte Zielsetzung wird nicht erreicht.
Der warmgewalzte Wickel wird dann gebeizt, kaltgewalzt, bei einer Wärmebehandlungstemperatur zwischen
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dem Ac.-Umwandlungspunkt und 8000C einer Ausgleichsbehandlung unterzogen und dann mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von größer als 3°C/s abgekühlt.
Wenn die Wärmebehandlungstemperatur niedriger als der Ac1-Umwandlungspunkt ist, erhält man ein Zwei-
phasengefüge, bestehend aus der Ferrit- und der
Martensitphase nicht. Daher ist der untere Grenzwert
für die Wärmebehandlungstemperatur der Ac,.-Umwand
lung spunkt. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur größer als 8000C ist, nimmt das Volumenverhältnis
der Ferritphase ab und das hierbei erhaltene Gefüge hat trotz eines Zweiphasengefüges nicht das gewünschte
niedrige Streckverhältnis. Wenn die Zeit für die Ausgleichsbehandlung kleiner als 20 Sekunden ist, erhält
man das gewünschte Zweiphasengefüge nicht und wenn der Zeitraum größer als 5 Minuten ist, bilden sich
grobe Inseln der /v-Phase (Martensitphase), wodurch sich die Duktilität des erhaltenen Erzeugnisses vermindert.
Vorzugsweise erfolgt die Ausgleichsbehandlung bei einer Temperatur zwischen 730 und 7800C
während einer Zeitdauer von 60 bis 120 Sekunden.
Wenn die zuvor beschriebenen Bedingungen für die Zusammensetzung und die Herstellung bzw. der Verarbeitung
erfüllt werden, erhält man die gewünschte Martensitphase dadurch, daß das Band mit einer Geschwindigkeit
von größer als 3°C/s abgekühlt wird. Je größer die Abkühlungsgeschwindigkeit ist, desto
größer ist der Mengenanteil· der Martensitphase und desto größer ist die Festigkeit, die man bei dem Erzeugnis
erhält. Wenn aber die Abkühlung zu schnell erfolgt, wird eine große Martensitmenge an den Korngrenzen
gebildet, die die Beanspruchungskonzentrierungsguellen bei der plastischen Verformung bilden,
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so daß man ein Erzeugnis erhält/ das eine schlechte
Duktilität hat. Einen guten Ausgleich zwischen der Festigkeit und der Duktilität erhält man in einem
vorbestimmten Bereich für die Abkühlungsgeschwindig- ■ I keit., die bei der Erfindung zwischen 10 und 50°C/s j
liegt. Die Abkühlungsgeschwindigkeit ist hierbei als :
die mittlere Abkühlungsgeschwindigkeit bis herab auf
3000C bezeichnet. Bei der Erfindung ist eine Überalterungsbehandlung
sehr nachteilig und sollte daher vermieden werden.
Die Erfindung wird nachstehend an folgendem Bei- ;
spiel näher erläutert.
Stahlbrammen mit chemischen Zusammensetzungen,/die
in der Tabelle.1 angegeben sind, wurden bei einer Endbehandlungstemperatur von 8800C warmgewalzt und
bei einer Temperatur von 580 bis 6500C zu einer Blechstärke von 3,0 mm aufgewickelt. Die Bänder
wurden gebeizt und auf eine Dicke von 0,8 mm kaltgewalzt. Die kaltgewalzten Bänder wurden kontinuierlich
unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen wärmebehandelt. Die Tabelle 1 zeigt auch die mechanischen
Eigenschaften der erhaltenen Stahlbleche. Auch wurden die Bleche auf ihren Korrosionswiderstand
untersucht. Auch die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Die Proben
A bis F nach der Erfindung hatten eine Streckgrenze zwischen 225,63 und 255,06 N/mm2 (23 und 26 kg/mm2),
die so niedrig wie bei dem üblichen umformbaren, kaltgewalzten Stahlblech ist. Sie hatten eine Zugfestigkeit
zwischen 392,4 und 539,55 N/mm2 (40 und 55 kg/mm2) und hatten ein Streckverhältnis von kleiner
**· T * tf ν« m
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als 0/6. Die Vergleichsbeispiele G,. I und J, deren
Zusammensetzung außerhalb der bei der Erfindung angebenen Bereichsangaben liegen, hatten eine Zugfestigkeit
zwischen 402,21 und 519,93 N/mm2 (41 und
53 kg/mm2). Da sie eine hohe Streckgrenze hatten, war auch ihr Streckverhältnis groß. Das Vergleichsbeispiel H, das auch außerhalb der nach der Erfindung
angebenen Bereichswerte liegt, hatte keine Zugfestigkeit, von 392,4 N/mm2 (40 kg/mm2). Aufgrund des hohen
Si-Gehalts ergaben sich bei"der Probe I viele kleinere
Löcher, wenn man sie hinsichtlich ihres Korrosionswiderstandes untersuchte.
Wie zuvor beschrieben, schafft die Erfindung ein hochfestes, kaltgewalztes Stahlblech, das eine
niedrige Streckgrenze und Streckverhältnisse hat und daher leicht umformbar ist. Daher kann es für
innen und außen liegende Verkleidungsteile bei Kraftfahrzeugen verwendet werden. Ein hochfestes,
warmgewalztes Stahlblech mit einer starken Preßumformbarkeit kann man aus einem warmgewalzten Stahlblech
dadurch erhalten, daß man es einer kontinuierlichen Wärmebehandlung in der zuvor beschriebenen
Art so lange unterwirft, daß es die angegebene Zusammensetzung hat. Bei einer anderen Ausführungsform kann ein oberflächenbehandeItes Stahlblech,
wie ein hochfestes, verzinktes Stahlblech aus einem warmen Band oder einem kalten Band unter Verwendung
einer kontinuierlich arbeitenden Eisenzinktauchvorrichtung nach der Erfindung erhalten werden.
Q)
ja · |
C | Si | Chemische Zusammensetzung (Gew.-%) | P | S | lÖsl. Al |
N | B | B-O,7 X N | |
0 M ■Ι |
0,027 | 0,02 | Mn | „0,013 | 0,010 | 0,046 | 0.,0030 | 0,0034 | 0,0013 | |
A | 0,057 | 0,02 | 1 ,64 | 0,011 | 0,012 | 0,035 | 0,0021 | 0,0018 | 0,0003 | |
B | 0,055 | 0,03 | 1 ,58 | 0,012 | 0,011 | 0,024 | 0,0042 | 0,0045 | 0,0016 | |
ung | C | 0,081 | 0,02 | 1 ,20 | 0,012 | 0,013 | 0,060 | 0,0044 | 0,0047 | 0,0017 |
Erfind | D | 0,10 | 0,03 | 1/43 | 0,014 | 0,011 | 0,039 | 0,0035 | 0,0045 | 0,0023 \ |
E | 0,11 | 0,02 | 1 ,30 | 0,012 | 0,010 | 0,019 | 0,0030 | 0,0037 | 0,0020 : | |
F | 0,070 | 0,02 | 1,63 | 0,014 | 0,012 | 0,040 | 0,0032 ' | _ | ||
ι to U Ή |
G | 0,042 | 0,02 | 1,36 | 0,013 | 0,010 | 0,036 | 0,0037 | 0,0029 ■ | 0,0003 |
-H Q) Q) -ft ten w Q) Q) > Λ |
H | 0,060 | 0,46 | 0,82 | 0,012 | 0,012 | 0,032 | 0,0036 | 0,0040 | 0/0015 ff |
I | 0,150 | 0,02 | 1,33 | 0,012 | 0,010 | 0,030 | 0,0024 | 0,0032.. . | 0,0015 « ο % |
|
J | 1 ,60 | |||||||||
t o & ii
Tabelle 1 (Fortsetzung)
■ Probe Nr. J | Warm- walz- bedin- gungen |
Bedingungen bei der Durch laufwärmebe handlung |
Kühi ge schw |
Mechanische Eigenschaften | Zugfe stig keit N/mm2 (kg/mm2) |
Deh nung |
Streck ver hält-- nis ' |
Korrosions wider- ■ stand |
B/C | |
Erfindung | A | Wickel- temp. (%) (°C) |
Ausgleichs behandlung |
20 | Streck grenze N/mm2 (kg/mm2) |
■423,79 (43,2) |
40 | 0,54 | gut | 0,126 |
Vergleichsbeispiel | B | 620 | 7750C χ 2 min |
100 | 230,53 (23,5) |
472,84 (48,2) |
34 | 0,49 | Il | 0,032 |
C | 580 | Il | 000 | 234,45 (23,9) |
344,33 (35,1) |
29 | 0,44 | Il | 0,082 | |
D | 650 | Il | 30 | 240,34 (24,5) |
455,18 (46,4) |
36 | 0,52 | Il | 0,058 | |
.E | 60 0 | Il | 10 | 236,42 (24,1) |
480,69 (49,0) |
30 | . 0,52 | Il | 0,045 : | |
•F1 | 600 | Il | 8 | 249,17 (25,4) |
513,06 (52,3) |
30 | 0,50 | Il | 0,034 : | |
G | 630 | Il | 10 | 257,02 (26,2) |
402,21 (41,0) |
38 | 0,80 | Il | - | |
H | 610 | Il | 10 | 321,76 (32,8) |
332,55 (33,9) |
42 | 0,73 | Il | 0,069 I* |
|
I | 650 | Il | 10 | 242,30 (24,7) |
447,33 (45,6) |
36 | 0,74 | schlecht (es haben sich viele kleine Löcher gebildet |
0,067 | |
J | 620 | 7850C χ 2 min |
10 | 332,55 (33,9) |
521 ,89 (53,2) |
33' · | 0,72 | gut | 0,021 | |
, 590 | 82O0C χ 2 min |
374,74 (38,2) |
CD CO OO
Claims (5)
- Patentansprüche:-T-- Preßumformbares, hochfestes, kaltgewalztes Stahlblech mit einem Zweiphasengefüge, dadurch g e kennz eichnet, daß es aus einem Stahl mit C: 0,02 bis 0,20 %, Si: weniger als 0,1 %, Mn: 1,0 bis 2,0 %, säurelösliches Al: 0,005 bis 0,100 %, B: mehr als 0,0003 % und weniger als 0,0050 % in Größen von B-O,7 χ Ν unter Berücksichtigung der Bedingung, daß B/C größer als 0,03 ist, N: weniger als 0,0060 %, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen hergestellt ist.
- 2. Verfahren zur Herstellung eines preßumformbaren, hochfesten, kaltgewalzten Stahlblechs mit einem Zweiphasengefüge, dadurch ge" kennzeichnet, daß'eine Stahlbramme mit C: 0,02 bis 0,20 %, Si: weniger als 0,1 %, Mn: 1,0 bis 2/0 %, säurelösliches Al: 0,005 bis 0,100 %, B: größer als 0,0003 % und weniger als 0,0050 % in Größen von B-O,7 χ Ν unter Berücksichtigung der Bedingung, daß B/C größer als 0,03 ist, N weniger als 0,0060 %, Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen in einer Endbearbeitungstemperatur von größer als dem Ar.,-Umwandlungspunkt warmgewalzt wird, das warme Band bei einer Geschwindigkeit von 10 bis 150°C/s abgekühlt, das Band bei einer Temperatur von kleiner als 7300C aufgewickelt, gebeizt und. der Wickel kaltgepreßt wird, das kaltgewalzte Band bei einer Wärmebehandlungstemperatur zwischen dem Ac.-Umwandlungspunkt und 8000C einer Ausgleichsbehandlung unterworfen wird und das Band mit einer Geschwindigkeit von größer als 3°C/s abgekühlt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsbehandlungs— zeit in einem Bereich von 20 s bis 5 min liegt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Ausgleichsbehandlungstemperatur und die Zeit zwischen 7300C und 7800C und zwischen 60 s und 120 s jeweils liegen.
- 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlgeschwindigkeit zwischen 10 und 50°C/s liegt.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: LIEDL, G., DIPL.-PHYS. NOETH, H., DIPL.-PHYS., PAT |
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8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
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D4 | Patent maintained restricted |