AT526637B1 - Ausscheidungshärtender martensitischer rostfreier Stahl und Herstellungsverfahren davon - Google Patents

Ausscheidungshärtender martensitischer rostfreier Stahl und Herstellungsverfahren davon

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AT526637B1
AT526637B1 ATA9240/2022A AT92402022A AT526637B1 AT 526637 B1 AT526637 B1 AT 526637B1 AT 92402022 A AT92402022 A AT 92402022A AT 526637 B1 AT526637 B1 AT 526637B1
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Abstract

Ein ausscheidungshärtender martensitischer rostfreier Stahl mit besserer Produktivität, Stärke und längerer Nutzungsdauer wird bereitgestellt, wobei der ausscheidungshärtende martensitische rostfreie Stahl in Masseprozent aus C: 0,01 bis 0,07%, Si:1,0 bis 2,5%, Mn: 0,1 bis 2,5%, P: nicht mehr als 0,04%, S: nicht mehr als 0,0020%, Ni: 4,0 bis 10,0%, Cr: 11,0 bis 17,0%, Mo: 0,1 bis 1,50%, Cu: 0,30 bis 6,0%, Al: 0,001 bis 0,200%, N: 0,001 bis 0,020%, Ti: 0,15 bis 0,45%, Nb: 0,15 bis 0,55%, und Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen als einem Rest besteht und die folgende Formel (1) erfüllt: Ti + 30xN ≤ 0,9 …(1).

Description

Ss N
Beschreibung
AUSSCHEIDUNGSHÄRTENDER MARTENSITISCHER ROSTFREIER STAHL UND HERSTELLUNGSVERFAHREN DAVON
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen der Produktivität von ausscheidungshärtendem martensitischen rostfreien Stahl, der für Einsätze geeignet ist, bei denen hohe Stärke benötigt wird, wie für Stahlbänder, Druckplatten, Plattenfedern, Dichtungen oder dergleichen. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung Zusammensetzungen und ein Herstellungsverfahren davon, in dem die Nutzungsdauer in einem Fahl erheblich erhöht werden kann, in dem ein Stahlband hergestellt wird, indem ein geeignetes Herstellungsverfahren eingesetzt wird.
HINTERGRUND
[0002] Da ausscheidungshärtender martensitischer rostfreier Stahl einfach sehr stark gemacht werden kann, indem eine Alterungsbehandlung an einer martensitischen Mikrostruktur durchgeführt wird, wird er weitreichend für Stahlbänder, Druckplatten oder dergleichen verwendet, und SUS630 ist einer der erwähnenswertesten unter diesen Stahlen. Der Stahl wird verstärkt, indem eine e-Cu-Phase durch Alterungshitzebehandlung ausgeschieden wird. Seine finale Stärke liegt bei etwa 1500 MPa, ist aber immer noch nicht ausreichend, um jüngste Anforderungen an die Stärke zu erfüllen. Insbesondere gibt es Anforderungen an große Zunahmen der Nutzungsdauer zur Verwendung von Stahlbändern und es ist zu verstehen, dass die Nutzungsdauerzunahme hoher Stärke entspricht und verschiedene Untersuchungen durchgeführt worden sind.
[0003] Zum Beispiel wird, in Patentdokumenten 1 bis 3, ein martensitischer rostfreier Stahl, in dem Ti und Si hinzugefügt werden, vorgeschlagen; es gibt jedoch viele Begrenzungen bei der Herstellung, wobei zum Beispiel Kaltwalzen nötig ist, um hohe Stärke zu erhalten. Darüber hinaus wird aufgrund seiner Zusammensetzung und metallischen Mikrostruktur angenommen, dass eine Rissbildung während der Herstellung auftreten könnte und es viele Begrenzungen bei der Brammenherstellung unter Verwendung kontinuierlichen Gießens bei hoher Produktivität gibt. Es ist zu verstehen, dass die Technik verglichen mit der Herstellung eines herkömmlichen rostfreien Stahls eine geringere Produktivität aufweist.
[0004] Ähnlich wird in Patentdokument 4 ein Stahl offenbart, der auf einem neuen Stärkungsmechanismus basiert, bei dem Ti und Nb als ein verstärkendes Element angelagert werden. Der Stahl weist zufriedenstellende Stärke auf; die Produktivität ist jedoch gering und insbesondere bekannt dafür, dass es ein Problem mit Brammenrissbildung während kontinuierlicher Gießverarbeitung gibt.
[0005] Darüber hinaus wird in Patentdokument 5 ein Stahl vorgeschlagen, bei dem Al hinzugefügt wird, um eine Stärkung zu bewirken und die Produktivität zu verbessern. Oxide aufgrund von Al werden jedoch bei einer Schweißraupe leicht verformt und die Anwendung auf eine Verwendung, bei der Eigenschaften eines geschweißten Teils wichtig sind, wie bei Stahlbändern, ist begrenzt.
[0006] Viele Umsetzungen wurden in Bezug auf Anforderungen zur Verstärkung wie zuvor vorgeschlagen und gewisse Effekte wurden erhalten. Jedoch ist die aktuelle Situation, dass die Produktivität abgenommen hat und deshalb die Verwendung des Herstellungsverfahrens nicht allzu gängig geworden ist. Darüber hinaus, falls die Produktivität verbessert wird, kann andererseits eine andere Eigenschaft verschlechtert werden. Daher wurde ein Stahl, der all die Anforderungen erfüllt, nicht weitreichend verwirklicht.
[0007] Die Patentdokumente sind folgende. Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2017155317
A ‚hes AT 526 637 B1 2025-08-15
Ss N
Patentdokument 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002173740
Patentdokument 3: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. Heisei 11 (1999)-256282
Patentdokument 4: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 6776467
Patentdokument 5: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 4870844
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0008] In Bezug auf die Anforderungen zur Verstärkung wurden verschiedene Arten von Verstärkungselementen hinzugefügt, um eine Verstärkung zu verwirklichen; dies kann jedoch die Produktivität senken und Kosten und Lieferzeiten befinden sich noch nicht auf zufriedenstellenden Leveln. Die aktuelle Situation ist, dass chemische Zusammensetzungen und Herstellungsverfahren, die eine bessere Produktivität aufweisen, benötigt werden. Deshalb ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, chemische Zusammensetzungen und Herstellungsprozesse zu erforschen, um ausscheidungshärtenden martensitischen rostfreien Stahl mit höherwertiger Stärke bereitzustellen und erhöhte Nutzungsdauer, die zur Verwendung als ein Stahlband benötigt wird, erzielt wird.
[0009] Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Umstände abgeschlossen und der ausscheidungshärtende martensitische rostfreie Stahl der vorliegenden Erfindung besteht aus, in Masseprozent, C: 0,01 bis 0,07%, Si:1,0 bis 2,5%, Mn: 0,1 bis 2,5%, P: nicht mehr als 0,04%, S: nicht mehr als 0,0020%, Ni: 4,0 bis 10,0%, Cr: 11,0 bis 17,0%, Mo: 0,1 bis 1,50%, Cu: 0,30 bis 6,0%, Al: 0,001 bis 0,200%, N: 0,001 bis 0,020%, Ti: 0,15 bis 0,45%, Nb: 0,15 bis 0,55% und Fe und unvermeidbare Verunreinigungen als den Rest, und erfüllt die folgende Formel (1).
[0010] Ti + 30xN < 0,9 ...(1)
[0011] In dem ausscheidungshärtenden martensitischen rostfreien Stahl der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass Mscal. (°C), definiert von der Formel (2), in einer Spanne von 90 bis 160°C liegt und öcal. (Vol.-%), definiert von der Formel (3), in einer Spanne von 1,0 bis 9,0% liegt.
[0012] Mscal. (°C) = 1240,1 -1300x(C+N) -27,8xSi -33,3xMn -61,1xNi -41,7xCr -44,3xMo 27,4xCu +24,2xAl +18, 1xTi +32,8xNb .. (2) öcal. (Vol.-%) = 4,3x(1,3xSi+Cr+Mo+2,2xAI+Ti+Nb) 3,9x(30xC+30xN+Ni+0,8xMn+0.3xCu) -31,5 ...(3)
[0013] In dem ausscheidungshärtenden martensitischen rostfreien Stahl der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass die Formel (4) erfüllt ist.
[0014] Nb +13,3xC < 1,2... (4)
[0015] Darüber hinaus umfasst das Herstellungsverfahren des ausscheidungshärtenden martensitischen rostfreien Stahls der vorliegenden Erfindung Schritte zum: Herstellen einer rechteckigen Bramme durch ein kontinuierliches Gießverfahren, Bilden der Bramme zu einem Band durch Heißwalzen und/oder Bilden der Bramme oder des Bands zu einer gewissen Plattendicke durch Kaltwalzen, falls notwendig, und Durchführen von Lösungshitzebehandlung bei 900 bis 1150°C. In dem Herstellungsverfahren des ausscheidungshärtenden martensitischen rostfreien Stahls der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass, wenn eine rechteckige Bramme durch ein kontinuierliches Gießverfahren erhalten wird, das heißgewalzte Stahlband oder kaltgewalzte Stahlband unter Verwendung der Bramme als ein Rohmaterial erhalten wird und beide Ränder in der Breitenrichtung entfernt werden, um ein Produkt zu bilden, wobei das Entfernen der Breitenrichtung minimiert wird, indem die entfernte Menge auf höchstens 75 mm festgesetzt wird, und auf diese Weise die Außenseite eines Dreifachpunkts, bei dem sich Gussmikrostrukturen, die aus längeren Seiten und kürzerer Seite wachsen, schneiden, wenn sie in einem Querschnitt bei dem rechteckigen Brammenschritt betrachtet werden, als beide Enden des Produkts enthalten ist.
[0016] Darüber hinaus wird in der vorliegenden Erfindung auch ein weites Stahlband, das durch das obige Herstellungsverfahren hergestellt wird, bereitgestellt und es ist wünschenswert, dass die Breite nicht geringer als 800 mm ist.
A ‚hes AT 526 637 B1 2025-08-15
Ss N
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0017] Figur 1 ist ein Graph, der Auswirkungen von Ti- und N-Mengen auf ein Auftreten vom Brechen an einem Stahlband zeigt.
[0018] Figur 2 ist ein Graph, der Auswirkungen von C- und Nb-Mengen auf ein Auftreten einer Rissbildung an einer kontinuierlich gegossenen Bramme zeigt.
[0019] Figur 3 ist ein schematisches Diagramm, das eine verfestigte Mikrostruktur auf einem Querschnitt einer Bramme und auf einem gewalzten Band erläutert.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
[0020] Um Verstärkung zu erzielen, wie in den Patentdokumenten gezeigt wird, werden folgende Mittel vorgeschlagen: (1) Zugabemenge von Elementen, die Härtung bewirken, wird erhöht, und (2) ein anderer Verstärkungsfaktor wird hinzugefügt (zum Beispiel wird Neuanordnung durch Kaltwalzen hinzugefügt); jedoch kann Verstärkung eine Verringerung der Formbarkeit und Versprödung verursachen, und ist nicht immer eine gute Lösung. Deshalb, um die Beziehung zwischen dem Erzielen von Verstärkung und einer Erhöhung der Nutzungsdauer eines Stahlbands zu klären, haben die Erfinder ausgiebige Forschung zu Ursachen des Brechens von Stahlbändern durchgeführt.
[0021] Zielmaterialien sind ein Stahl, in dem sowohl Ti als auch Nb hinzugefügt werden und der durch eine eg-Cu-Phase und eine Ni4s(Ti,Nb)eSiz intermetallische Verbindung (hierin nachfolgend als die G-Phase bezeichnet) verstärkt wird und von einem der Erfinder vorgeschlagen wird, und ein Stahl wie SUS630. Als ein Forschungsergebnis wurde klar, dass Brechen in den meisten Fällen von einem Kantenteil eines Bands aus auftritt. Es wird festgestellt, dass der Kantenteil durch eine Verarbeitung zur Abrundung verarbeitet wird und die Nutzungsdauer des Stahlbands von dem Design und der Verarbeitungsgenauigkeit davon beeinflusst wird.
[0022] Darüber hinaus, als ein Resultat der Begutachtung gebrochener Oberflächen im Detail, wurde deutlich, dass die Morphologie vom Brechen in zwei Kategorien kategorisiert werden kann. Eine davon war ein Frakturieren von einem Ausgangspunkt eines nichtmetallischen Einschlusses, der nahe der Oberfläche bestand. Der Ausgangspunkt waren Ti-Nitride mit einer Größe von etwa 15 um und ein Brechen an einer Oberfläche sah wie eine Rissbildung aus, die eher als relativ schnell ausbreitend als langsam ausbreitend betrachtet wurde. Es wurde angenommen, dass, weil martensitische rostfreie Stahle ursprünglich eine Bruchmorphologie von Sprödigkeit aufwiesen, dem Stahlband eine große Spannung auferlegt wurde. Es wurde vorgeschlagen, dass, falls ein Bruchursprung, der im Inneren enthalten war, nachteilige Effekte aufwies, selbst wenn eine Verstärkung erzielt wurde, ein Stickstoffgehalt begrenzt werden sollte, falls Ti hinzugefügt wurde, und die Verwendung von anderen Elementen als Ti als verstärkende Elemente wünschenswert war.
[0023] Die andere Morphologie vom Brechen war eine besondere Morphologie, die wie eine Rissbildung aussah, die sich bevorzugt bei einem mittleren Teil der Plattendicke ausbreitete, und es schien, dass ein Kantenteil ein Ausgangspunkt sein könnte, was aber nicht klar war. Stahle, die diese Bruchmorphologie vorwiesen, entsprachen Stahlen, in denen eine Breite eines Kantenteils entfernt worden war, um eine Größe in Breitenrichtung aufgrund von Rissbildung oder Beschädigung des Breitenkantenteils während des Herstellungsprozesses zu verringern. Obwohl die Ursache nicht klar war, konnte angenommen werden, dass eine Verbesserung der Produktivität effektiv wäre.
[0024] Als ein Resultat der Untersuchung des Stahlbands von oben, obwohl Verstärkung effektiv zu sein scheint, gibt es viele andere Faktoren als den obigen Faktor, die die Nutzungsdauer beeinflussen, und die Erfinder haben angenommen, dass gewisse Effekte durch das Design chemischer Zusammensetzungen und den Herstellungsprozess erhalten werden können, und daher haben die Erfinder beschlossen, Verbesserungen aus diesen Gesichtspunkten zu erforschen.
[0025] (a) Bruchvermeidung vom Ti-Nitridausgangspunkt / Auswahl von Verstärkungselementen
A ‚hes AT 526 637 B1 2025-08-15
Ss N
[0026] In Bezug auf eine Probe von SUS630, in der Ti-Nitride als ein Ausgangspunkt festgestellt wurden und eine Probe desselben Art von Stahl, von dem die Nutzungsdauer relativ lang war, wurden Zusammensetzungen analysiert. Untersuchte Spannen jeder der Zusammensetzungen von Stahlbändern, die aus SUS630 bestehen, sind in Tabelle 1 gezeigt. Rohmaterialien wurden geladen und geschmolzen und Legierungen wurden hergestellt. Dies wurde mehrere Male mit verschiedenen Zusammensetzungen in jeder Charge durchgeführt. In Bezug auf die mehreren Chargen zeigt Figur 1 drei Chargen, die als nicht-gut (durch ein schwarzes Dreieck gezeigt) evaluiert wurden, und drei Chargen, die als gut (durch ein weißes Dreieck gezeigt) evaluiert wurden, gemäß einer Menge von Ti und N aufgelistet. Das heißt, es gab eine Tendenz, sich mit steigenden Mengen von Ti und N zu verschlechtern. Es sollte festgehalten werden, dass Ti in SUS630 im Wesentlichen nicht hinzugefügt ist und es wurde angenommen, dass es sich um eine Verunreinigung von dem als Rohmaterial verwendeten Schrott handelt.
[0027] Tabelle 1
C Si Mn Ni Cr Cu Ti Nb N
0.028- | 0.41- 0.67- | 4.2- | 15.05- 3.335) O- 0.19- | 0.0110.033 0.46 0.75 4.5 15.19 3.41 0.11 0.21 0. 035
[0028] Dann wurden Stahle mit Ti und Nb als Verstärkungselemente in Alterungshitzebehandlung in einem Labor geschmolzen und bezüglich der Größe von TiN davon als den äquivalenten Kreisdurchmesser bewertet. Laden von Rohmaterialien und Schmelzen in dem Labor wurde mit 20 kg pro 1 Charge unter Verwendung eines Hochfrequenzschmelzofens durchgeführt. Wie in Tabelle 2 gezeigt, wurden Ti und N-Mengen in Zusammensetzungen des Stahls mit mehrfacher Ti und Nb-Zugabe variiert. Nach dem Gießen wurde ein säulenförmiger Mikrostrukturteil von 20 mm aus der Oberfläche ausgeschnitten, eine eingebettete Probe wurde vorbereitet, Spiegelpolieren wurde durchgeführt, eine Fläche von 20 mm x 20 mm wurde bei 400-facher Vergrößerung beobachtet, die maximale TiN-Größe wurde gemessen und eine Evaluierung, ob er besser oder schlechter ist, wurde verglichen mit den Ergebnissen des SUS630 durchgeführt.
[0029] Als ein Ergebnis wurde eine große Größe TiN ähnlich in einem Bereich beobachtet, der große Mengen an Ti und N beinhaltet. Dieser Bereich wurde als inakzeptabel (NG) betrachtet und eine Grenzlinie wurde basierend auf dem NG-Bereich gemeinsam mit dem Ergebnis von SUS630 festgelegt, sodass die folgende Formel (1) definiert werden kann. Indem Ti und N gesteuert werden, diese Formel zu erfüllen, kann die Erzeugung von schädlichem TiN eingeschränkt werden, selbst wenn Stahl Ti hinzugefügt wird.
[0030] Ti + 30xN < 0,9 ...(1) [0031] Tabelle 2
C Si Mn Ni Cr Cu Ti Nb N 0.015 | 1.51 0.9 7.5- 14.1- 0.78- 0.21- 0.19- 0.0100.019 1.92 1.1. 7.8 14.5 0.87 0.44 0.22 0.019
[0032] Falls Stahl durch eine G-Phase verstärkt wird, treten Probleme auf, wenn Ti das Hauptelement in der Phase ist. Deshalb haben die Erfinder angenommen, dass die Probleme minimiert werden könnten, falls Nb der Hauptbestandteil bei der Verstärkung wäre, Schmelzen im Labor durchgeführt und eine ähnliche Evaluierung wie zuvor durchgeführt. Die Hauptzusammensetzungen waren dieselben wie in Tabelle 2 offenbart, Ti und N wurden auf 0,33% beziehungsweise 0,18% festgelegt und Nb wurde mit 0,20%, 0,35% und 0,45% variiert. Als ein Ergebnis wurde bestätigt, dass es keine Änderung in der TiN-Größe gab, wenn die Nb-Menge erhöht wurde. Das heißt, es wurde ersichtlich, dass die Zugabe von Nb in einem Fall effektiv wäre, in dem die
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Zugabemenge eines verstärkenden Elements erhöht werden könnte, um weitere Verstärkung bereitzustellen. Mehrfache Zugabe von Ti und Nb ist zur Nutzungsdauerverlängerung sehr effektiv.
[0033] (b) Bruchvermeidung mit besonderer Morphologie Als nächstes haben die Erfinder die letzteren Probleme der Bruchmorphologie untersucht. Größenverringerung in einer Breitenrichtung ist ein Hauptproblem aus dem Gesichtspunkt der Herstellungskosten. Gründe zur GrößBenverringerung waren (1) Brammenrissbildung aufgrund vom Abkühlen während kontinuierlichen Gießens und (2) Rissbildung aufgrund von Heißverarbeitung. Dann, in Bezug auf einen Stahl, der vielversprechend beim Lösen vom Brechen eines TiN- Ausgangspunkts ist, haben die Erfinder versucht, das Problem zu lösen. Das heißt, Rissbildung von (1) wird durch Steuern der Temperatur, bei der die martensitische Transformation startet, nach der Mscal (°C) Formel verhindert und Rissbildung von (2) wird durch Steuern der ö-ferritischen Menge, die Heißverarbeitbarkeit beeinflusst, nach der öcal (%) Formel verhindert. Da der Koeffizient von Ti unbekannt war, wurde der Koeffizient vorläufig unter Verwendung eines im Labor geschmolzenen Materials berechnet, um ihn einzusetzen. Als ein Ergebnis wurde Rissbildung von (2) bis zu einem Grad verbessert, bei dem es kein Problem mehr war; jedoch konnte die Rissbildung von (1) nicht vollständig verhindert werden.
[0034] Die Erfinder haben den Grund dafür untersucht, dass die Steuerung in einem Fall teilweise unerfolgreich war, in dem Nb hinzugefügt wurde, obwohl in einem Fall, in dem Al hinzugefügt wurde, zuverlässiger Effekte erhalten wurden. Es gab zwei Chargen, in denen sich das Auftreten von Rissen voneinander unterschieden hat, obwohl die Chargen einen Mscal-Wert im selben Ausmaß aufgewiesen haben. Die Struktur der gerissenen Teile wurde beobachtet, wobei in der Charge, in der mehr Risse auftraten, mehr NbC beobachtet wurde. Darüber hinaus befand sich weniger NbC in der obersten Oberflächenschicht und mehr innerhalb der Bramme und NbC war offensichtlich in der Charge unregelmäßiger, in der eine Rissbildung aufgetreten ist.
[0035] Aus den obigen Ergebnissen kann folgendes abgeleitet werden. Das heißt, während kontinuierlichen Gießens ist eine Ausscheidung von Nb-Karbiden aufgrund eines Unterschieds in Kühlraten entlang der Dickenrichtung und der Breitenrichtung in einer rechteckigen Bramme unterschiedlich und als ein Ergebnis unterscheidet sich der Zustand von Kohlenstoff, der den Ausgangspunkt martensitischer Transformation erheblich beeinflusst, und lokale Unregelmäßigkeit martensitischer Transformation tritt auf, wodurch Rissbildung verursacht wird. Die Erfinder haben angenommen, dass diese Tendenz dieselbe war, weil Rissbildung in einer Fläche nahe einem Eckteil einer längeren Kantenseite aufgetreten ist, bei der eine Kühlrate leicht variiert.
[0036] Dann wurde die kontinuierlich gegossene Bramme hergestellt und wie folgt getestet. Dies ist eines der unten erläuterten Beispiele. Wie in Figur 2 gezeigt, wurde eine Rissbildung in Nbreichen und C-reichen Bereichen bestätigt. Es ist schwierig, eine rechteckige Bramme genau und gleichmäßig während kontinuierlichen Gießens zu kühlen und eine Regelmäßigkeit wird in einer gewissen Spanne aufrechterhalten. Deshalb wurde angenommen, dass es schwierig wäre, den Einfluss von NbC-Ausscheidung durch Kühlen in Mscal (°C) in Formel (2) wiederzugeben, und die Erfinder haben entschieden, eine Stabilisierung zu erzielen, in dem ein Fall ausgeschlossen wird, in dem die Mengen von Nb und C groß waren, wovon angenommen wird, dass dies große Änderungen verursacht. Um eine Grenzlinie von den obigen Ergebnissen festzulegen, kann die folgende Formel definiert werden.
[0037] Rissbildung in einer Bramme kann verhindert werden, indem die Zusammensetzung gesteuert wird, diese Formel zu erfüllen.
[0038] Nb+13,3xC = 1,2 ...(4)
[0039] In einem Querschnitt einer rechteckigen Bramme, die durch kontinuierliches Gießen hergestellt wird, besteht eine metallische verfestigte Mikrostruktur aus einer kurzen Seitenstruktur und einer langen Seitenstruktur. Dem ist so, weil Kühlen von zwei langseitigen Oberflächen und zwei kurzseitigen Oberflächen angestellt wird und vier Strukturen von jeder der Oberflächen zu der Innenrichtung wachsen, wie in Figur 3 gezeigt wird. Deshalb, falls der Fokus auf nur einem Endteil einer Bramme liegt, wachsen drei säulenförmige verfestigte Mikrostrukturen von langen
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Seiten, die die obere Oberfläche und untere Oberfläche der Breitenrichtung sind, und der kurzen Seite, das heißt, der Dickenrichtung. Ein Dreifachpunkt wird bei einer Grenzfläche der drei Strukturen gebildet. Eine Struktur, die sich innerhalb des Dreifachpunkts befindet und bei einem mittleren Teil der Dickenrichtung schneidet, wird als der finale sich verfestigende Zeil bezeichnet. Der finale sich verfestigende Teil ist ein Teil, der schlechtere Regelmäßigkeit von Strukturen aufweist, und ist ein Teil, bei dem sich bevorzugt eine Rissbildung eines mittleren Teils der Plattendicke ausbreitet. Deshalb, falls Rissbildung in einer Bramme oder in einem heiRßgewalzten Band auftritt und der gerissene Teil abgeschnitten wird, um ihn in der Breitenrichtung zu entfernen, scheint der finale sich verfestigende Teil an einer Endoberfläche des Produkts zu sein und die zuvor erwähnte Rissbildung kann sich leicht ausbreiten. Jedoch kann durch Gegenmaßnahmen gegen Brammenrissbildung und Rissbildung beim Heißwalzen der vorliegenden Erfindung, das heißt Minimieren einer Abtragsmenge zu einem Ausmaß, das außerhalb des Dreifachpunkts in einem Produkt bleibt, eine minimale Menge der Breitenrichtung geschnitten werden, und als ein Ergebnis kann Rissbildung dieser Art verhindert werden.
[0040] Darüber hinaus gibt es nahezu keinen Fall, in dem ein Produkt einen Endteil beinhaltet, als ob es heißgewalzt worden wäre. Ein Abschneidprozess, in dem die Breitenrichtung entfernt wird, ist immer notwendig. Da es viele Arten von Bandbreiten gibt, die zu einer benötigten Bandbreite passen, kann durch Entwicklung eines Heißwalzverfahrens, indem zum Beispiel breitseitiges Walzen eingesetzt wird, bei dem die Breite durch Walzen in einer Breitenrichtung erhöht wird, eine Position zum Aufnehmen eines Produkts zuverlässiger sein. Zusätzlich wurde bestätigt, dass es effektiv ist, durch Durchführen elektromagnetischen Rührens während kontinuierlicher Gießverarbeitung, den finalen sich verfestigenden Teil zu verteilen und verringern. Um ein Produkt zu vermeiden, das grobes TiN enthält, ist es auch effektiv, ein kontinuierliches Längsgussverfahren anzuwenden, um potentialfreie Trennung zu fördern.
[0041] Als nächstes werden Gründe für Begrenzungen jeder der Zusammensetzungen erläutert.
[0042] C: 0,01 bis 0,07%
C ist ein Element, das die austenitische Phase stabilisiert und ein Element, das gesteuert wird, um Erzeugung der Ö-ferritischen Phase einzuschränken. Es ist ein wichtiges Element, das zur Verstärkung einer martensitischen Phase beiträgt, falls enthalten, und in der vorliegenden Erfindung eine Stärke vorweist. Deshalb ist dessen untere Grenze auf 0,01% festgelegt. Jedoch, falls es im Überschuss enthalten ist, kann es die zurückgehaltene austenitische Phase veranlassen, zuzunehmen, was die Stärke nachteilig verringert. Zusätzlich kann es Karbide hauptsächlich mit Nb bilden, die martensitische Transformationsanfangstemperatur variieren und Brammenrissbildung verursachen. Deshalb ist dessen Obergrenze auf 0,07% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 0,02 bis 0,06 und bevorzugter 0,03 bis 0,05%.
[0043] S!: 1,0 bis 2,5%
Si ist ein Element, das zur Desoxidation hinzugefügt wird und ist in der vorliegenden Erfindung ein wichtiges Element, das benötigt wird, um Stärke zu erhalten, das eine Funktion zum Ausscheiden der G-Phase durch Alterungshitzebehandlung aufweist. Zugabe von nicht weniger als 1,0% wird benötigt, um diese Effekte zu erhalten, wobei, falls im Überschuss hinzugefügt, die 5ferritische Phase zunehmen kann, um Heißverarbeitbarkeit zu verschlechtern und darüber hinaus kann Bildung des TiN-Clusters gefördert werden, um eine Situation zu fördern, in der Steuern schwierig ist. Deshalb ist die Obergrenze auf 2,5% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 1,2 bis 2,0% und bevorzugter 1,3 bis 1,9%.
[0044] Mn: 0,1 bis 2,5%
Da Mn ein Element ist, das die austenitische Phase stabilisiert und einen Effekt aufweist, Erzeugung der 9- ferritischen Phase einzuschränken, ist es nötig, nicht weniger als 0,1% hinzuzufügen. Jedoch kann die zurückgehaltene austenitische Phase zunehmen, wodurch die Stärke verschlechtert wird, falls es im Überschuss enthalten ist. Darüber hinaus kann MnS gebildet werden und Korrosionsbeständigkeit kann verschlechtert werden. Deshalb ist die Obergrenze auf 2,5% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 0,5 bis 2,0% und bevorzugter 0,8 bis 1,7%.
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[0045] P: nicht mehr als 0,04%
P ist ein Element, das eine unvermeidbare Verunreinigung in Stahl ist und es kann bei der Kristallkorngrenze aufgespaltet werden, bei einem finalen sich verfestigenden Teil während kontinuierlichen Gießens und Schweißens konzentriert werden, Verfestigungsrissbildung fördern und darüber hinaus Verschlechterung der Heißverarbeitbarkeit verursachen. Deshalb ist es wünschenswert, es so weit wie möglich zu verringern. Jedoch können Herstellungskosten erhöht werden, falls ein Versuch angestellt wird, es extrem zu verringern, und die Obergrenze ist auf 0,04% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 0,030% und bevorzugter 0,025%.
[0046] S: nicht mehr als 0,0020%
S ist ein Element, das eine unvermeidbare Verunreinigung in Stahl ist und ähnlich P wünschenswerterweise so viel wie möglich verringert wird, da es sich mit Mn kombinieren kann, um Einschlüsse (MnS) zu bilden und Korrosionsbeständigkeit zu verschlechtern. Darüber hinaus, da es bei einer Korngrenze abgespaltet werden kann, um Heißverarbeitbarkeit zu verringern, ist es nötig, es aus diesem Gesichtspunkt zu verringern. Deshalb ist die Obergrenze auf 0,0020% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise nicht mehr als 0,0015% und bevorzugter nicht mehr als 0,0010%.
[0047] Ni: 4,0 bis 10,0%
Ni ist ein Element, das die austenitische Phase stabilisiert und einen Effekt aufweist, Erzeugung der ö-ferritischen Phase einzuschränken. Darüber hinaus ist es eines der wichtigen Elemente in der vorliegenden Erfindung, in dem die G-Phase durch Alterungshitzebehandlung gebildet wird, um zur Verstärkung beizutragen. Es ist nötig, nicht weniger als 4,0% hinzuzufügen, um diese Effekte zu erhalten. Jedoch, falls es im Überschuss hinzugefügt wird, kann die zurückgehaltene austenitische Phase erhöht und die Stärke verringert werden. Deshalb ist die Obergrenze auf 10,0% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 6,0 bis 9,0% und bevorzugter 6,5 bis 8,5%.
[0048] Cr: 11,0 bis 17,0% Cr ist ein nötiges Element, um Korrosionsbeständigkeit aufrechtzuerhalten, und es ist nötig, dass es mindestens 11,0% beträgt. Jedoch, falls es im Überschuss hinzugefügt wird, kann Erzeugung der öÖ-ferritischen Phase gefördert und Heißverarbeitbarkeit verschlechtert werden. Deshalb ist die Obergrenze auf 17,0% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 12,0 bis 16,0% und bevorzugter 13,0 bis 15,0%.
[0049] Mo: 0,01 bis 1,50% Mo ist ein nötiges Element, um Korrosionsbeständigkeit aufrechtzuerhalten, wobei es nötig ist, mindestens 0,1% hinzuzufügen. Jedoch, falls es im Überschuss hinzugefügt wird, kann Erzeugung des Ö-ferritischen Phase gefördert und Heißverarbeitbarkeit verschlechtert werden. Deshalb ist die Obergrenze auf 1,50% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 0,6 bis 1,20% und bevorzugter 0,7 bis 1,00%.
[0050] Cu: 0,30 bis 6,0%
Cu ist ein Element, das die austenitische Phase stabilisiert, es weist einen Effekt auf, Erzeugung der ö-ferritischen Phase einzuschränken. Darüber hinaus ist es eines der wichtigen Elemente in der vorliegenden Erfindung, in der die Cu-Phase durch Alterungshitzebehandlung gebildet wird, um zur Verstärkung beizutragen, und es ist nötig, mindestens 0,30% hinzuzufügen. Jedoch, falls es im Überschuss hinzugefügt wird, kann die zurückgehaltene austenitische Phase erhöht und Heißverarbeitbarkeit verschlechtert werden. Deshalb ist die Obergrenze auf 6,0% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 0,40 bis 4,0% und bevorzugter 0,50 bis 1,5%.
[0051] Al: 0,001 bis 0,200%
Al ist ein Element, das zur Desoxidation hinzugefügt wird und es ist ein nötiges Element, das Nb und Ti zuverlässig enthalten sein lässt, die leicht oxidiert werden und ein schlechteres Ertragsverhältnis bei Zugabe in geschmolzenes Metall vorweisen. Es ist das einzige Element, das martensitische Transformationsanfangstemperatur erhöht und ein nützliches Element, das zum Steuern des Ms-Punkts verwendet werden kann. Deshalb ist es nötig, nicht weniger als 0,001% hinzuzufügen. Jedoch, falls es im Überschuss hinzugefügt wird, kann die ö-ferritische Phase erhöht werden und Heißverarbeitbarkeit verschlechtert werden. Deshalb ist die Obergrenze auf 0,200%
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festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 0,002 bis 0,170% und bevorzugter 0,002 bis 0,140%.
[0052] N: 0,001 bis 0,020%
N ist ein Element, das die austenitische Phase stabilisiert und es ist ein Element, das gesteuert werden sollte, um Erzeugung der 3-ferritischen Phase einzuschränken. Es ist ein wichtiges Element, das zur Verstärkung der martensitischen Phase beiträgt und Stärke in der vorliegenden Erfindung vorweist, indem es enthalten ist. Deshalb ist die Untergrenze auf 0,001% festgelegt. Jedoch, falls es im Überschuss enthalten ist, kann die zurückgehaltene austenitische Phase erhöht werden und andererseits kann die Stärke verschlechtert werden. Darüber hinaus kann es hauptsächlich Nitride mit Ti bilden und ein Bruchausgangspunkt eines Stahlbands sein. Darüber hinaus kann es die martensitische Transformationsanfangstemperatur ändern und Brammenrissbildung verursachen. Deshalb ist die Obergrenze auf 0,020% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 0,002 bis 0,015% und bevorzugter 0,003 bis 0,010%.
[0053] Ti: 0,15 bis 0,45%
Ti ist ein wichtiges Element, das die G-Phase mit Si, Ni und Nb bildet und zur Verstärkung durch Alterungshitzebehandlung beiträgt. Um diese Effekte zu erhalten, ist es nötig, nicht weniger als 0,15% hinzuzufügen. Jedoch, falls es im Überschuss hinzugefügt wird, kann die 5-ferritische Phase erhöht werden und Heißverarbeitbarkeit kann verschlechtert werden. Darüber hinaus ist es bevorzugter, dass die Zugabemenge falls möglich kleiner ist, weil es Verbindungen mit Stickstoff bilden und Bruchausgangspunkte verursachen kann. Alternativ können andere nachteilige Effekte auftreten, das heißt eine martensitische Transformationsanfangstemperatur kann geändert werden und Brammenrissbildung kann auftreten. Deshalb ist die Obergrenze auf 0,45% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 0,20 bis 0,40% und bevorzugter 0,25 bis 0,35%.
[0054] Nb: 0,15 bis 0,55%
Nb ist ein wichtiges Element, das die G-Phase mit Si, Ni und Nb bildet und zur Verstärkung durch Alterungshitzebehandlung beiträgt. Um die Effekte zu erhalten, ist es nötig, nicht weniger als 0,15% hinzuzufügen. Jedoch, falls es im Überschuss hinzugefügt wird, kann die 5-ferritische Phase erhöht werden und Heißverarbeitbarkeit verschlechtert werden. Darüber hinaus können andere nachteilige Effekte auftreten, das heißt eine martensitische Transformationsanfangstemperatur kann geändert werden und Brammenrissbildung kann auftreten, indem Zusammensetzungen mit Kohlenstoff gebildet werden. Deshalb ist die Obergrenze auf 0,55% festgelegt. Es beträgt wünschenswerterweise 0,20 bis 0,50% und bevorzugter 0,25 bis 0,45%.
[0055] Ti + 30xN < 0,9
[0056] Das ist eine Formel, die Mengen von Ti und N angibt, um zu verhindern, dass die Nutzungsdauer eines Stahlbands durch TiN extrem kurz wird, und dies wurde in der vorliegenden Erfindung festgestellt. Gemäß der enthaltenen Ti-Menge kann die zulässige N-Menge ermittelt werden. (1) ist wünschenswert und (1)” ist bevorzugter.
[0057] Ti + 30xN = 0,85 ...(1)’ [0058] Ti + 30xN < 0,80 ...(1)"
[0059] Mscal. (°C) 90 bis 160°C Mscal. (°C) = 1240,1 -1300x(C+N) -27,8xSi -33,3xMn -61, 1xNi 41,7xCr -44,3xMo -27,4xCu +24,2xAl +18, 1xTi +32,8xNb Mscal. ist eine Berechnungsformel, in der der martensitische Transformationsanfangspunkt (Ms-Punkt) basierend auf Zusammensetzungen angedacht wird und in der der Term Ti hinzugefügt wird, sodass die Formel in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Ein Elementsymbol in der Formel gibt den Gehalt (Masseprozent) der entsprechenden Zusammensetzung an. Falls dieser Wert geringer als 90°C ist, kann die zurückgehaltene austenitische Phase in großer Menge verbleiben und eine vorgegebene Stärke kann nicht nach Alterungshitzebehandlung erhalten werden. Andererseits kann, falls der Wert größer als 160°C ist, Transformation zu Martensit während Kühlung in einem kontinuierlichen GießRprozess auftreten und Oberflächenrissbildung kann auftreten. Deshalb ist es nötig, es innerhalb einer Spanne von 90 bis 160°C zu steuern. Es beträgt wünschenswerterweise 95 bis 140°C und bevorzugter 100 bis 125°C.
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[0060] öcal. (Vol.-%) 1,0 bis 9,0% [0061] öcal. (Vol.-%) = 4,3x(1,3xSi+Cr+Mo+2,2xAI+Ti+Nb) 3,9x(30xC+30xN+Ni+0,8xMn+0,3xCu) -31,5 öcal.
ist eine Berechnungsformel, die Volumenprozent der 3- ferritischen Phase schätzt, die in einer Bramme erzeugt wird, die durch kontinuierliches Gießen hergestellt wird, und in der der Term Ti hinzugefügt wird, um in der vorliegenden Erfindung eingesetzt zu werden. Ein Elementsymbol in der Formel gibt den Gehalt (Masseprozent) der entsprechenden Zusammensetzung an. Falls dieser Wert geringer als 1,0% ist, kann eine Frequenz des Auftretens von Verfestigungsrissbildung in einer kontinuierlich gegossenen Bramme erhöht werden, nachteilige Effekte von P und S können betont werden und Rissbildung während Heißwalzens kann auftreten. Andererseits kann, falls der Wert größer als 9,0% ist, Heißverarbeitbarkeit einer Bramme verschlechtert werden und Rissbildung kann auftreten. Deshalb ist es nötig, es innerhalb einer Spanne von 1,0 bis 9,0% zu steuern. Es beträgt wünschenswerterweise 2,0 bis 7,0% und bevorzugter 2,5 bis 6,5%.
[0062] Nb + 13,3 x C = 1,2
[0063] Dies ist eine Formel, die Nb und C-Mengen angibt, um Brammenrissbildung zu verhindern, die durch NbC auftritt, das ungleichmäßig während des kontinuierlichen GieRprozesses gebildet wird, der in der vorliegenden Erfindung vorzufinden ist. Gemäß der enthaltenen Nb-Menge kann die zulässige C- Menge ermittelt werden. (4)’ ist wünschenswert und (4)” ist bevorzugter.
[0064] Nb + 13,3 x C < 1,1... (4) [0065] Nb + 13,3 x C < 1,0 ... (4)”
[0066] Andere Reste als die oben erwähnten Zusammensetzungen des ausscheidungshärtenden martensitischen rostfreien Stahls der vorliegenden Erfindung bestehen aus Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen. Hier ist die unvermeidbare Verunreinigung eine Zusammensetzung, die aus verschiedenen Gründen während der industriellen Stahlherstellung unvermeidbar kontaminiert wird, und meint eine Zusammensetzung, die zulässig ist, in einer Spanne enthalten zu sein, die den Einsatz und Effekt der vorliegenden Erfindung nicht nachteilig beeinflusst.
[0067] Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des ausscheidungshärtenden martensitischen rostfreien Stahls der vorliegenden Erfindung erläutert. Obwohl das Herstellungsverfahren einer Legierung der vorliegenden Erfindung nicht besonders begrenzt ist, ist es wünschenswert, es durch das folgende Verfahren herzustellen. Als erstes werden Rohmaterialien, wie Ni-Legierungsschrott, Eisenschrott, rostfreier Stahlschrott, Ferrochrom, Ferronickel, reines Nickel und metallisches Chrom in einem Elektroofen geschmolzen. Danach werden in einem AOD-Ofen oder einem VOD-Ofen, gemeinsam mit Entkarbonisierung und Raffination durch Blasen von Sauerstoffgas und Argongas, kalzinierter Kalk, Fluorit, Al, Si und dergleichen ausgegeben, um entschwefelnde und desoxidierende Prozesse durchzuführen. Es ist wünschenswert, dass Schlackenzusammensetzungen in dem Prozess vom Typ CaO-Al2O3-SiO2-MgO-F gesteuert werden. Darüber hinaus, um Entschwefelung gleichzeitig effizient zu fördern, ist es wünschenswert, dass die Schlacke CaO/Al‚O3 = 2 und CaO/SiO2= 3 erfüllt. Zusätzlich ist es wünschenswert, dass feuerfestes Material des AOD-Ofens und VOD-Ofens Magnesiumchrom oder Dolomit ist. Nach Raffination durch den AOD-Ofen oder dergleichen, werden Zusammensetzungen durch einen LF-Prozess angepasst, die Temperatur wird angepasst, eine rechteckige Bramme wird durch kontinuierliches Gießen hergestellt, die Bramme wird heißgewalzt, die Bramme wird falls nötig kaltgewalzt und Lösungshitzebehandlung wird bei einer vorgegebenen Plattendicke durchgeführt, um ein Produkt zu erhalten.
[0068] Es ist nötig, Lösungshitzebehandlung bei 900 bis 1150°C durchzuführen. Der Grund ist, dass, falls sie mit weniger als 900°C durchgeführt wird, eine Wiederverfestigungslösung vom ausscheidungsverstärkendem Element, Karbid oder dergleichen nicht ausreichend sein kann, Stärke nicht ausreichend durch eine danach durchgeführte Alterungsbehandlung erhöht werden kann, oder Korrosionsbeständigkeit verschlechtert werden kann. Andererseits, falls Hitzebehandlung mit mehr als 1150°C durchgeführt wird, kann die Kristallkorngröße grob sein, Zähigkeit kann
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extrem verschlechtert werden und die Nutzungsdauer als ein Stahlband kann inadäquat sein.
[0069] Deshalb ist es nötig, Hitzebehandlung in einer Spanne von 900 bis 1150°C durchzuführen. Sie beträgt wünschenswerterweise 950 bis 1100°C und bevorzugter 980 bis 1075°C. Darüber hinaus ist es wünschenswert, eine Rückhaltezeit auf nicht weniger als 15 Sekunden zu halten. Der Grund ist, dass ein Eindringen von Hitze in das gesamte Produkt sichergestellt wird und eine Unregelmäßigkeit teilweiser Stärke und Zähigkeit minimiert wird. Die Zeit sollte in Anbetracht der Plattendicke angemessen festgelegt werden. Sie beträgt wünschenswerterweise nicht weniger als 30 Sekunden und bevorzugter nicht weniger als 1 Minute.
BEISPIELE
[0070] Hierin nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezug auf Beispiele weiter im Detail erläutert. Es sollte festgehalten werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele begrenzt ist, außer es weicht vom Wesen davon ab. Rohmaterialien wie Eisenschrott, rostreifer Stahlschrott, Ferrochrom und dergleichen wurden in einem Elektroofen von 60 t( Beispiele Nr. 1 bis 30) geschmolzen. Danach wurden Sauerstoff und Argon geblasen, um Dekarbonisierung und Raffination in einem AOD-Prozess durchzuführen. Danach wurden kalzinierter Kalk, Fluorit, Al, Si hinzugefügt, um Entschwefelung und Desoxidation durchzuführen. Danach wurde Gießen durch eine kontinuierliche Gießvorrichtung eines vertikalen Typs durchgeführt, um eine Bramme zu erhalten. Die Breite betrug 1550 mm und chemische Zusammensetzungen jeder Probe werden in Tabelle 3 gezeigt.
[0071] Tabelle 3
Ss A SS
[0072] Es sollte festgehalten werden, dass unter diesen Elementen andere chemische Zusammensetzungen als C, S und N durch Röntgenfluoreszenzanalyse analysiert wurden. N wurde durch ein Inertgas-Impulsheizschmelzverfahren analysiert und C und S wurden durch eine Verbrennung in einem Sauerstoffgasstrom Infrarotabsorptionsverfahren analysiert.
[0073] Danach wurde die Bramme bei 900 bis 1250°C erhitzt und heißgewalzt, um eine heißgewalzte Spule mit einer Plattendicke von 6,5 mm zu erhalten. Nachfolgend wurde Lösungshitzebehandlung dieser heißgewalzten durchgeführt, die Spule wurde durch Säurebeizen verarbeitet und weiter kaltgewalzt und die finale Lösungshitzebehandlung und der Säurebeizprozess wurden durchgeführt, um eine kaltgewalzte Spule mit einer Plattendicke von 3,5 mm zu erhalten. Die Lösungshitzebehandlung wurde unter Bedingungen durchgeführt, in denen die Spule bei 1050°C für 2,5 Minuten gehalten und dann durch Wasser gekühlt wurde. Falls Rissbildung in einem Band
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Ss N
auftrat und eine Größenverringerung in der Breitenrichtung nötig war, wurde die Größenverringerung in einem Zustand unmittelbar nach dem Heißwalzen durchgeführt. Falls Größenverringerung in der Breitenrichtung aufgrund von Oberflächendefekten nötig ist, wurde die Größenverringerung durchgeführt, indem ein heiRgewalztes Band nach Lösungshitzebehandlung oder ein kaltgewalztes Band abgeschnitten wurde.
[0074] Qualitäten der Proben wurden wie folgt bestätigt. Zusätzlich werden Evaluierungsergebnisse in Tabelle 4 gezeigt.
[0075] Beobachtung von Mikrostruktur / TiN
[0076] Eine Probe wurde von einem heißgewalzten Band entnommen, in dem Lösungshitzebehandlung plus Säurebeizen durchgeführt wurde, und evaluiert. Die Stelle der Entnahme war ein Abschnitt 70 mm von einem Breitenendteil des heißgewalzten Bands entsprechend einem Eckteil, das heißt ein Kantenteil, wo ein hohes Risiko eines Auftretens von Rissbildung, falls es zu einem Stahlband verarbeitet wird, bestand. Die eingebettete Probe wurde vorbereitet, um die Plattenoberfläche zu beobachten, und Spiegelpolieren wurde mit dem minimal benötigten Polieren durchgeführt. Ein Bereich von 25 mm x 25 mm wurde durch ein Mikroskop mit 200 facher Vergrößerung beobachtet, um die größte Größe von TIN zu finden. Eine beobachtete Probe, in der die maximale TiN- Größe nicht mehr als 8 um betrug, wurde als besser (A) evaluiert, eine Probe mit mehr als 8 um und nicht mehr als 10 um wurde als gut (B) evaluiert, eine Probe mit mehr als 10 um und nicht mehr als 15 um wurde als zufriedenstellend (C) evaluiert und eine Probe von mehr als 15 um wurde als schlechter (D) evaluiert.
[0077] Brammenrissbildung
Ein Erscheinungsbild einer Bramme nach dem kontinuierlichen Gießen wurde visuell auf beiden Oberflächen bestätigt. Die Brammenendoberfläche und eine Spanne von etwa 200 um von der Endoberfläche wurden besonders aufmerksam beobachtet. Als ein Ergebnis wurde eine Bramme, auf der keine Rissbildung beobachtet wurde, als besser (A) evaluiert, eine Bramme, auf der Rissbildung auf einem Level vorhanden war, das durch eine Schleifmaschine entfernt werden konnte, wobei Längen davon nicht mehr als 20 mm betrugen und die Anzahl nicht mehr als 2 pro 10 m betrug, wurde als gut (B) evaluiert, eine Bramme, auf der Rissbildung auf einem ähnlichen Level war, wobei die Länge davon nicht mehr als 70 mm betrug und die Anzahl davon nicht mehr als 5 pro 10 mm betrug, wurde als zufriedenstellend (C) evaluiert, und eine Bramme, auf der Rissbildung weitläufig und bei einem Level war, von dem angenommen wird, dass es Oberflächenverarbeitung und Abscheiden in einer Breitenrichtung benötigt, wurde als schlechter (D) evaluiert.
[0078] Heißverarbeitbarkeit
Eine Seitenoberfläche einer Spule, auf der Heißwalzen durchgeführt wurde, wurde visuell beobachtet, um Auftreten von Rissbildung an einer Kantenoberfläche zu bestätigen. Eine Spule, auf der überhaupt keine Rissbildung auftrat, wurde als besser (A) evaluiert, eine Spule, auf der Rissbildung an der Kantenoberfläche bestätigt wurde, aber die Länge davon nicht mehr als 2 mm betrug und bei einem Level war, das kein Problem bei der Herstellung darstellt, wurde als gut (B) evaluiert, eine Spule, auf der ähnliche Rissbildung an der Kantenoberfläche bestätigt wurde, aber die Länge davon nicht mehr als 5 mm betrug und bei einem Level war, das kein Problem bei der Herstellung darstellt, wurde als zufriedenstellend (C) evaluiert, und eine Spule, auf der Rissbildung bestätigt wurde, die eine Länge von mehr als 5 mm aufwies, und von der angenommen wurde, dass sie ein Abschneiden in einer Breitenrichtung benötigt, wurde als schlechter (D) evaluiert.
[0079] Produktbreite
Wieviel Produktbreite schließlich erhalten bleiben kann und an welcher Stelle die Produktbreite war, falls sie zu einer kontinuierlichen gegossenen Brammenbreite umgewandelt würde, sind wichtige Punkte für ein Stahlbandmaterial. Deshalb, in Bezug auf ein heiRgewalztes Band, an dem Temper-Säurebeizen durchgeführt wurde, wurde eine Breite eines Produkts, das entnommen werden könnte, gemessen und verglichen. Eine Breite kann variiert werden und kann in den meisten Fällen durch HeiRwalzen ausgeweitet werden und der Einfluss davon ist gering. Deshalb
Ss Ss
Ss N
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wurde eine Probe, in der eine von der Breite nach dem Heißwalzen zu entfernende Länge nicht mehr als 30 mm an einer Seite betrug, als besser (A) evaluiert, eine Probe, bei der eine zu entfernende Länge nicht mehr als 50 mm und mehr als 30 mm betrug, wurde als gut (B) evaluiert, eine Probe, bei der eine zu entfernende Länge nicht mehr als 75 mm und mehr als 50 mm betrug, wurde als zufriedenstellend (C) evaluiert, und eine Probe bei der eine zu entfernende Länge nicht mehr als 75 mm betrug, die die zuvor erwähnte Basis war, wurde als schlechter (D) evaluiert.
[0080] Tabelle 4
sr RS
[0081] Proben Nr. 1 bis 23 erfüllten Anforderungen der vorliegenden Erfindung und deshalb gab es kein Problem bei jeder der Evaluierungen. Deshalb wurde ersichtlich, dass ein Produkt mit einer Breite von 800 mm aus einer rechteckigen Bramme erhalten werden kann, die zum Beispiel eine Breite von weniger als etwa 1000 mm aufweist, und obwohl es von gewählten Zusammensetzungen abhängt, war auch die Herstellung aus einer Bramme mit einer Breite von weniger als 900 mm möglich und ihr Ertrag konnte verbessert werden. Unter den Beispielen war die Menge der Ö-ferritischen Phase außerhalb der Spanne von 1,0 bis 9,0% in Nr. 1, 2, 5, 20 und 23, die Brammenbreite war nicht inakzeptabel, war aber wegen der aufgetretenen Brammenrissbildung oder verschlechterten Heißverarbeitbarkeit nicht besser. Zusätzlich war der Ms- Punkt mehr als 160°C in Nr. 21 und 23, Brammenoberflächenrissbildung trat nach kontinuierlichem Gießen auf und die Größenverringerung der Bramme wurde durchgeführt. Andererseits war der Ms-Punkt weniger als 90°C in Nr. 2, 5, 10, 20 und 22 und die hohe Stärke, die eine Basisanforderung ist, war schwierig aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus war der (Nb + 13,3xC)-Wert mehr als 1,2 in Nr. 22 und 23, Brammenrissbildung trat in einem kontinuierlichen Gießprozess auf, obwohl es kein Problem bei der Herstellung gab, war Größenverringerung der Brammenbreite nötig.
[0082] Andererseits waren die N-Menge und Ti-Menge außerhalb der Spanne der vorliegenden
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Ss N
Erfindung in Nr. 24 beziehungsweise Nr. 25, weshalb große Mengen groben TIiN in jedem Fall beinhaltet waren. Obwohl Heißverarbeitbarkeit nicht inakzeptabel war, war sie nicht auf einem besseren Level. Die Nb-Menge war außerhalb der Spanne der vorliegenden Erfindung in Nr. 26, Rissbildung, die auf einem Level war, dass sie schwierig zu entfernen war, trat in der Bramme auf, und deshalb wurde Heißwalzen dieses Stahls nicht durchgeführt.
[0083] Die Si-Menge war außerhalb der Spanne der vorliegenden Erfindung in Nr. 27 und deshalb war TiN größer als eine erwartete Größe, basierend auf Zusammensetzungen, und konnte nicht gesteuert werden. Es wurde angenommen, dass ein Grund dafür war, dass die Viskosität des geschmolzenen Metalls zu niedrig war.
[0084] Die Cu-Menge war außerhalb der Spanne der vorliegenden Erfindung in Nr. 28 und deshalb war die Heißverarbeitbarkeit schlechter und große Rissbildung trat auf.
[0085] Die Formel, die TiIN steuert, war außerhalb der Spanne der vorliegenden Erfindung in Nr. 29 und deshalb war TiN grob. Die C-Menge war außerhalb der Spanne der vorliegenden Erfindung in Nr. 30 und deshalb trat Rissbildung in der Bramme auf. Demgemäß haben die Erfinder angenommen, dass Heißwalzen unmöglich war und Heißwalzen wurde nicht durchgeführt.
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Claims (5)

A ‚hes AT 526 637 B1 2025-08-15 Ss N Patentansprüche
1. Ausscheidungshärtender martensitischer rostfreier Stahl, bestehend aus: in Masseprozent, C: 0,01 bis 0,07%, Si: 1,0 bis 2,5%, Mn: 0,1 bis 2,5%, P: nicht mehr als 0,04%, S: nicht mehr als 0,0020%, Ni: 4,0 bis 10,0%, Cr: 11,0 bis 17,0%, Mo: 0,1 bis 1,50%, Cu: 0,30 bis 6,0%, Al: 0,001 bis 0,200%, N: 0,001 bis 0,020%, Ti: 0,15 bis 0,45%, Nb: 0,15 bis 0,55%, und Fe und unvermeidbare Verunreinigungen als einen Rest, und die folgende Formel (1) erfüllend Ti + 30xN <= 0,9 ...(1).
2. Ausscheidungshärtender martensitischer rostfreier Stahl nach Anspruch 1, wobei Mscal. (°C), definiert von der Formel (2), in einer Spanne von 90 bis 160°C liegt und öcal (Vol.-%), definiert von der Formel (3), in einer Spanne von 1,0 bis 9,0% liegt; Mscal. (°C) = 1240,1 -1300x(C+N) -27,8xSi -33,3xMn - 61,1xNi -41,7xCr -44,3xMo -27,4xCu +24,2xAl +18, 1xTi +32,8xNb ... (2); und öcal. (Vol.-%) = 4,3x (1,3xSi+Cr+Mo+2,2xAI+Ti+Nb) - 3,9x(30xC+30xN+Ni+0,8xMn+0,3xCu) -31,5 ...(3)
3. Ausscheidungshärtender martensitischer rostfreier Stahl nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Formel (4) erfüllt ist: Nb +13,3xC < 1,2 ...(4).
4. Herstellungsverfahren des ausscheidungshärtenden martensitischen rostfreien Stahls nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend die Schritte: Herstellen einer rechteckigen Bramme durch ein kontinuierliches Gießverfahren; Bilden der Bramme zu einem Band durch Heißwalzen und/oder Bilden der Bramme oder des Bands zu einergewissen Plattendicke durch Kaltwalzen, falls nötig; und Durchführen von Lösungshitzebehandlung bei 900 bis 1150°C.
5. Herstellungsverfahren des ausscheidungshärtenden martensitischen rostfreien Stahls nach Anspruch 4, wobei, wenn die rechteckige Bramme durch das kontinuierliche Gießverfahren erhalten wird, das heißgewalzte Stahlband oder kaltgewalzte Stahlband unter Verwendung der Bramme als ein Rohmaterial erhalten wird und beide Kanten der Breitenrichtung entfernt werden, um ein Produkt zu bilden, das Entfernen der Breitenrichtung minimiert wird, indem die entfernte Menge auf höchstens 75 mm festgelegt wird, und auf diese Weise die Außenseite eines Dreifachpunkts, bei dem sich Gussmikrostrukturen, die von längeren Seiten und kürzerer Seite wachsen, schneiden, falls sie von einem Querschnitt in dem rechteckigen Brammenschritt betrachtet werden, als beide Enden des Produkts enthalten sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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