WO2025219477A1 - Hot-rolled flat steel product and process for production thereof - Google Patents
Hot-rolled flat steel product and process for production thereofInfo
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- C21D8/0273—Final recrystallisation annealing
Definitions
- the invention relates to a hot-rolled flat steel product with a Brinell hardness in the range of 330 HBW to 485 HBW.
- the invention further relates to a corresponding method for producing such a hot-rolled flat steel product and a use of such a hot-rolled flat steel product for producing components for construction and work machines and/or construction and work equipment.
- high hardness means that the Brinell hardness is 330 HBW to 390 HBW for simpler applications and in the range of 390 HBW to 485 HBW, i.e., approximately 450 HBW, for more demanding applications.
- Wear-resistant steels are also known as abrasion-resistant steels. They are used in applications requiring high resistance to abrasive and impact wear. Such applications include mining, earthmoving equipment and machinery, and waste and debris transportation. Wear-resistant steels are used, for example, in excavator buckets and dump truck bodies. Their high hardness results in a longer service life for vehicle components. The advantages of wear-resistant steels are even more crucial when a paint coating applied to the exterior surface is frequently exposed to mechanical stresses such as impacts, which cause long-term damage to the paint coating, such as scratches.
- Another important property for these applications is the toughness and, in particular, the impact strength of the steel, i.e., its resistance to fracture or crack propagation, especially under impact loads. Since the steel of the flat steel product is usually significantly deformed for these applications, The formability of the steel, such as flexibility, is another important property. Due to the application, very good weather resistance of the flat steel product is also important in many cases, both in the blasted state, i.e., after removal of the scale, and in the unblasted state, i.e., with scale.
- Document EP 3 719 148 B1 describes a hot-rolled steel strip product with a Brinell hardness in the range of 420 HBW to 580 HBW, which consists of a steel with the following composition in weight %:
- the object of the invention is therefore to provide a hot-rolled flat steel product with a sufficiently high Brinell hardness, preferably in the range of approximately 450 HBW, and a method for its production, in which the hot-rolled flat steel product has a sufficiently high resistance to abrasive and impact wear and the production is possible using conventional hot-rolling plants.
- C 0.05 to 0.35, preferably 0.09 to 0.31, particularly preferably 0.12 to 0.28, Si: 0.20 to 0.60, preferably 0.20 to 0.55, particularly preferably 0.25 to 0.55, Mn: 1.65 to 2.8, preferably 1.80 to 2.6, particularly preferably 2.05 to 2.4, Al: 0.01 to 0.10, and optionally one or more elements from:
- Mo up to 0.315, preferably 0.018 to 0.295, particularly preferably 0.040 to 0.265,
- N up to 0.018
- P up to 0.020
- S up to 0.010
- Cu up to 1 ,0, preferably 0.05 to 1 ,0,
- Ni up to 0.30, preferably 0.02 to 0.25,
- Nb up to 0.06, preferably 0.005 to 0.06
- V up to 0.10, preferably 0.005 to 0.10
- Ca up to 0.005, preferably 0.0005 to 0.005,
- W up to 0.2
- Co up to 0.2
- Sn up to 0.05
- Sb up to 0.05
- Zr up to 0.010
- the remainder is iron, including usual impurities associated with steel melting, whereby the steel has a structure consisting of the following
- the hot-rolled flat steel product according to the invention in addition to a comparatively high (Brinell) hardness, also exhibits sufficiently high resistance to abrasive and impact wear.
- the production of the hot-rolled flat steel product according to the invention is readily possible on conventional hot-rolling mills, since the required production parameters, in particular a cooling rate after completion of hot rolling, can generally be easily achieved with conventional hot-rolling mills.
- the good resistance to abrasive and impact wear is due, among other things, to the fact that (i) one phase (here, martensite) clearly dominates the microstructure with > 70% by volume, (ii) a Mn content of at least 1.65 wt.% is present and (iii) the Ti content is limited to a maximum of 0.033 wt.%.
- the use of the relatively cost-intensive alloying element Ni is only optional and can be kept very low.
- the steel for such a hot-rolled flat steel product can be produced either via the blast furnace route or as an electric steel with a significant scrap content.
- the hot-rolled flat steel product according to the invention has a significantly higher Mn content than the hot-rolled steel strip products described in the documents EP 3 719 148 B1 and EP 3 719 149 B1 mentioned at the outset, this does not result in a significant cost difference, since inexpensive ferromanganese can be used for alloying.
- the steel has a microstructure composed of the following components: at least 90% martensite by volume, up to 10% bainite by volume, with a remaining portion of no more than 1.5% by volume consisting of one or more of the following phases: ferrite, pearlite, and retained austenite.
- ferrite namely martensitic steel.
- Such a single-phase steel tends to exhibit higher toughness than a multi-phase steel.
- the flat steel product has a notched impact strength at -20 °C of at least 65 J/ cm2 .
- a high notched impact strength indicates high resistance to impact wear, which is particularly advantageous for the applications mentioned above.
- a flat steel product has a tensile strength difference of no more than 15% across the entire strip length, preferably 12%, and particularly preferably 10%.
- the flat steel product has an abrasion resistance which is characterized by at least one of the following statements about an abrasion value in the form of a loss of mass or volume:
- Mass loss as abrasion value determined by abrasion wheel test according to ASTM G65-16: removal ⁇ 2,200 mg, preferably ⁇ 2,050 mg, particularly preferably ⁇ 1,900 mg,
- volume loss as abrasion value determined by Miller test according to ASTM G75-15: removal ⁇ 220 mm 3 , preferably ⁇ 200 mm 3 , particularly preferably ⁇ 185 mm 3 and
- Mass loss as abrasion value determined by the Miller test according to ASTM G75-15: material removed ⁇ 1,700 mg, preferably ⁇ 1,620 mg, particularly preferably ⁇ 1,500 mg.
- Such abrasion values indicate high resistance to abrasive wear, which is particularly advantageous for the applications mentioned above.
- the abrasion values were determined according to ASTM G65-16 and ASTM G75-15. The following test parameters were used for ASTM G65-16 (Method A):
- Friction wheel chlorobutyl rubber
- Abrasive material Quartz sand GL23 (average grain size d50 of 335 pm), mass flow: 305 g/min, friction distance method A: 4309 m, test force: 130 N
- Corundum F220 Abrasive material Corundum F220, used as a solid-liquid mixture: 150 g Corundum
- the steel of the flat steel product has a microstructural dislocation density in the range of 2 * 10 16 m/m 3 to 5 * 10 16 m/m 3.
- a microstructural dislocation density indicates high strength combined with high hardness.
- the density of dislocation lines in the material is determined by X-ray diffraction (XRD).
- XRD X-ray diffraction
- the sample is mechanically ground and polished in a plane parallel to the rolling and transverse direction of the sheet.
- the top 10-20 pm of the sample surface are removed by electrolytic polishing in order to remove deformation residues from the mechanical sample preparation.
- a diffractogram is measured from the sample, and the integral width of the diffraction reflections from at least three different lattice planes is determined.
- the flat steel product preferably has a tensile strength of > 980 MPa, preferably > 1,150 MPa, and particularly preferably e 1,250 MPa. Flat steel products with such strength values are well suited for the applications mentioned above.
- Tensile strength maximum 15% reduced
- Brinell hardness reduced by a maximum of 15%
- one or more of the abrasion values mentioned increased by a maximum of 15%.
- the flat steel product has a hardness difference between minimum Vickers hardness and maximum Vickers hardness, based on the average Vickers hardness, of ⁇ 24%, preferably ⁇ 15%, particularly preferably ⁇ 12%, over its entire thickness.
- the HV 0.5 hardness measurement is performed according to DIN EN ISO 6507-1.
- the sample is mechanically ground and polished in a plane parallel to the rolling and transverse directions of the sheet and then etched with 3% nitrate acid.
- To evaluate the homogeneity of the sample's hardness it is determined at at least five, preferably 20-30, positions evenly distributed across the sheet thickness. The positions are spaced at least 200 ⁇ m apart.
- the relative hardness difference is calculated as (H max - H min)/H mean .
- the flat steel product in particular, has a previous austenite grain size with an average equivalent grain diameter of ⁇ 5.0 pm, preferably ⁇ 3.8 pm, particularly preferably ⁇ 3.4 pm.
- Electron backscatter diffraction (EBSD) is used to determine the grain size.
- the sample is mechanically ground and polished in a plane parallel to the rolling and transverse direction of the sheet.
- the sample is then polished with a polishing agent containing colloidal silica (OP-S).
- O-S colloidal silica
- an area of at least 100 pm x 100 pm is examined with a step size of 100-200 nm at 1/3 sheet thickness.
- the former austenite grain structure can be reconstructed from the EBSD data using the orientation relationship of the martensitic transformation (e.g., Kurdjumov-Sachs).
- Corresponding reconstruction algorithms are offered by many EBSD manufacturers or can be implemented, for example, with the Matlab toolbox MTEX, as shown here.
- the equivalent circular diameter (ECD) of the former austenite grains is determined from the reconstructed EBSD data using a segmentation angle of 10°.
- the flat steel product preferably has no edge decarburization on its surface or edge decarburization which is limited in terms of its decarburization depth, in which the decarburization extends only ⁇ 300 pm, preferably only ⁇ 250 pm, particularly preferably only ⁇ 200 pm and most preferably ⁇ 0.1 mm into the steel, so that good properties such as hardness and Abrasion resistance is present.
- the decarburization depth is determined according to DIN EN ISO 3887. The sample is mechanically ground and polished in a plane parallel to the rolling and transverse direction of the sheet and then etched with 3% nitrate acid. The total decarburization depth is determined as the deepest uniform decarburization depth on the top and bottom surfaces of the sheet. The average total decarburization depth of the sample is calculated from the two values determined in this way.
- the flat steel product has, with respect to its roughness/roughness
- the mean roughness value Ra is the calculated mean of all deviations of the roughness profile from the mean line along the reference section.
- the average roughness depth Rz is the mean of individual roughness depths from five consecutive individual measurement sections in the roughness profile.
- the product after removal of scale, has an Ra value of at most 8 pm, preferably ⁇ 6 pm, particularly preferably ⁇ 5 pm.
- Ra and RPc are determined according to DIN EN 10049:2006 using the following parameters:
- Type of probe system FRT Mahr, cutoff wavelength Ac: 2.5 mm, measuring length: 17.5 mm, measuring direction: longitudinal and transverse to the rolling direction, number of measurements: 3 and removal of scale: HCl:H2O 1:1+hexamethylenetetramine at 80°C for up to a maximum of 2 minutes until scale is visibly removed.
- the flat steel product is easy to weld and, when welded in conjunction with appropriate weld metal, has a sufficient hardness, in particular > 330 HBW.
- the flat steel product has such a resistance to cyclic corrosion conditions that, when tested according to ISO 11997-3 (VDA 233-102, DIN 55635), a mass removal averaged over 3 cycles of ⁇ 1,100 g/m 2 , preferably ⁇ 1,080 g/m 2 and particularly preferably ⁇ 1,060 g/m 2 results.
- the invention further relates to the use of an aforementioned flat steel product for the production of components for construction and work machines and/or construction and work equipment in thicknesses of 2-12 mm, particularly preferably also in thicknesses of 2-11 mm, and very particularly preferably in thicknesses of 2-10 mm, for example for components in mobile construction and work machines.
- a particular embodiment here is the thickness of 2-8 mm for receptacles for construction and work materials.
- the flat steel product has an elongation at break of at most 14%, preferably 12%, and very particularly preferably 11%.
- Another intended use is as security steel, i.e., as a material for the ballistic protection of living beings, vehicles (both civilian and military), devices, or structures. For this purpose, it is important to possess very good resistance to ballistic impacts and to thrown and possibly fast-moving objects.
- the method according to the invention for producing a hot-rolled flat steel product, in particular a flat steel product mentioned above, comprises the following steps:
- step (d) is immediately followed by cooling the hot-rolled steel strip product, in particular wound into a coil, to room temperature in air.
- straightening and slab forming into a sheet metal product can then take place according to step (g).
- the resulting flat steel product is thus preferably either a hot-rolled steel strip product - preferably wound into a coil - or a cut-to-size steel strip product, in particular a sheet product.
- the steel slab is prepared in particular by producing an iron-containing melt using a conventional production route via a blast furnace and a steel mill or alternatively via an electric melter.
- the second alternative provides for the following procedural steps:
- the starting material for example the slab, may be kept at a temperature of at least 300 °C after casting until it is used in the slab heating unit for rolling.
- cooling/quenching of the hot-rolled steel strip product from a final rolling temperature to the coiling temperature takes place at an average cooling rate of at least 45 °C/s.
- Carbon (C) is an element necessary to increase the hardness of martensite and ensure excellent abrasion resistance. Furthermore, C increases the strength of the material through solid solution strengthening. To achieve these effects, its content must be 0.05 wt% or more. C contents of more than 0.35 wt% excessively increase hardness and therefore have adverse effects on weldability, impact toughness, formability or bendability, and resistance to stress corrosion cracking. Therefore, C is added in the range of 0.05 wt% to 0.35 wt%, depending on the desired hardness. preferably 0.09% by weight to 0.31% by weight, particularly preferably 0.12% by weight to 0.28% by weight.
- Si acts as a deoxidizer and is therefore necessary for steelmaking. Si also promotes the hardening of steel sheets through solid solution strengthening and improving austenite hardenability. Furthermore, Si delays the formation of coarse carbide, thus effectively improving the formability and impact resistance of a steel sheet. To achieve this effect, its content must be 0.2 wt% or more. However, a silicon content of more than 0.6 wt% can unnecessarily increase the carbon equivalent (CE), thereby impairing weldability. If the Si content is too high, red scale forms on the surface of a steel sheet during hot rolling, which significantly deteriorates the surface quality of the steel sheet and leads to poor weldability. Therefore, in the present invention, the Si content is set in the range of 0.20 wt% to 0.60 wt%, preferably 0.20 wt% to 0.55 wt%, particularly preferably 0.25 wt% to 0.55 wt%.
- Manganese (Mn) Similar to Si, alloying with Mn increases the strength of steel sheet through solid solution strengthening. Furthermore, Mn increases the hardenability of steel, so that a martensite or bainite phase easily forms during cooling after heat treatment. At excessively high Mn contents, a significant segregation part develops in the mid-thickness section of a slab during slab casting in a continuous casting process, or an uneven structure develops across the sheet thickness during cooling after heat treatment. This can contribute to a deterioration of impact strength in a low-temperature range. Furthermore, excessively high Mn contents impair the toughness, ductility, and weldability of the base material, promote the intergranular segregation of P, and the occurrence of stress corrosion cracking.
- Mn is added in an amount of at least 1.65 wt% to ensure high hardenability, but not more than 2.8 wt% to avoid the adverse effects described above and to ensure excellent mechanical properties such as impact resistance and flexibility.
- Manganese is therefore added in the range of 1.65 wt% to 2.8 wt%, preferably 1.80 wt% to 2.6 wt%, especially preferably 2.05 wt% to 2.4 wt% is used.
- Aluminum (Al) acts as a deoxidizer and is most commonly used in deoxidation processes for molten steel for steel sheets and strips. Al has the effect of fixing dissolved N in the steel to form AlN, thus suppressing grain coarsening and toughness deterioration.
- the Al content is less than 0.01 wt%, the deoxidation effect may not be sufficiently achieved.
- the content is more than 0.10 wt%, it will contaminate the weld metal during welding and impair the toughness of the weld metal.
- An excess of Al can also lead to more non-metallic inclusions, thereby deteriorating cleanliness and leading to related defects. Excessive Al precipitates also promote the formation of edge cracks during continuous casting. Therefore, the content is limited to 0.01 wt% to 0.10 wt% or less. The content is preferably 0.08% by weight or less.
- Chromium may optionally be present in the flat steel product according to the invention. Cr contributes to the solid solution strengthening of steel and serves to delay ferrite formation during cooling, thus promoting the formation of a martensite or bainite phase. A Cr alloy also provides better resistance to pitting corrosion, thereby preventing stress corrosion cracking at an early stage. Cr also promotes the formation of a protective oxide layer under corrosive climatic conditions, which offers good resistance to atmospheric corrosion. To achieve the above-mentioned effects, it is necessary to add Cr in a content of 0.10 wt% or more.
- Cr is used in the range of up to 1.0 wt%, preferably 0.10 wt% to 0.85 wt%, particularly preferably 0.15 wt% to 0.75 wt%.
- Molybdenum (Mo) is an element that significantly increases the hardenability of steel and facilitates the formation of the martensite or bainite phase. Impact toughness, Cold toughness and tempering resistance are improved. To achieve such effects, the content is preferably 0.018 wt% or more. However, if the content exceeds 0.315 wt%, the toughness of the base material, ductility, and weld crack resistance are adversely affected. Also, if the Mo content is too high, the precipitates formed during coiling immediately after hot rolling become coarse during heat treatment, which impairs impact toughness in a low-temperature range. At the same time, Mo is a cost-intensive alloying element, which should therefore be used at optimal cost. Therefore, Mo is used in the range of up to 0.315 wt%, preferably 0.018 wt% to 0.295 wt%, particularly preferably 0.040 wt% to 0.265 wt%.
- the combination of the contents of these three elements should preferably correspond to an interval according to the formula
- one or more of Cu, Ni, Ti, Nb, V, and/or B may be additionally included. These elements contribute to increasing the strength of steel and can be included accordingly depending on the desired strength.
- Copper (Cu) can optionally be present in the flat steel product according to the invention to increase hardenability.
- Cu can contribute to solid solution strengthening and precipitation hardening.
- Cu can also have a beneficial effect in inhibiting stress corrosion cracking.
- Cu can be added to facilitate the formation of a protective oxide layer under corrosive climatic conditions, which offers good resistance to climatic corrosion and increases the durability of a paint layer that can be easily damaged or removed from machine surfaces due to wear.
- a suitable Cu content for this purpose is 0.05 wt% to 1.0 wt%.
- the effect of Cu in the flat steel product according to the invention can be used particularly effectively if Cu is optionally present in contents of up to 0.5 wt%. If Cu in If added in excessive amounts, it impairs weldability and the toughness of the heat-affected zone (HAZ). Therefore, the upper limit for Cu is set at 1.0 wt%, preferably 0.05 to 0.5 wt%.
- Ni can also be optionally added to the steel flat product according to the invention to increase hardenability.
- Ni is an alloying element that improves the hardenability of austenite and thereby increases strength without, or only slightly, loss of impact toughness and/or HAZ toughness.
- Ni is also used to prevent quenching-induced cracks and also to improve toughness at low temperatures.
- Ni also improves surface quality and thus prevents pitting corrosion, the starting point for stress corrosion cracking. Suitable Ni contents for this purpose are 0.02 wt.% to 0.30 wt.%.
- the effect of Ni in the steel flat product can be utilized particularly effectively if Ni is optionally present in a proportion of up to 0.25 wt.%.
- Ni is set at 0.30 wt%, preferably 0.02 to 0.25 wt%.
- titanium is generally not a deliberately added alloying element. It is accepted as a component of scrap additions or other additives during the manufacturing process within the limits specified here.
- Ti can also be optionally added to the steel of a flat steel product according to the invention.
- the titanium nitrides (TiN) which form at high temperatures or directly from the melt, inhibit grain growth during reheating of the slab prior to hot rolling and thus promote a finer-grained microstructure and thus higher toughness values. TiN precipitates can also prevent grain coarsening in the HAZ during welding and thus further improve toughness. Ti can also contribute to grain refinement during the rolling process and to precipitation strengthening through the precipitation of titanium carbonitrides.
- Niobium (Nb) In flat steel products, Nb is generally not a deliberately added alloying element. It is accepted as a component of scrap additions or other additives during the manufacturing process within the limits specified here. However, Nb can also be optionally added to the steel of a flat steel product according to the invention. At relatively high temperatures, Nb forms niobium carbides and/or niobium carbonitrides, which inhibit grain growth before, after, and during the hot rolling process, thus causing grain refinement and thus increasing notch impact toughness. Furthermore, these precipitates can increase strength through precipitation hardening, which is utilized according to the invention to prevent excessive softening of the heat-affected zone in the area of a weld made on a flat steel product according to the invention.
- Nb contents of 0.005 wt.% are provided in the flat steel product according to the invention.
- an excess of Nb can impair the bendability of the material, especially when direct quenching is applied and/or when Mo is present in the composition.
- Nb can be detrimental to HAZ toughness, as Nb can promote the formation of a coarse upper bainite structure through the formation of relatively unstable TiNbN or TiNb(C,N) precipitates.
- An excess of fine grain in the austenite microstructure can also accelerate ferrite nucleation and thus reduce the hardenability of the austenite.
- Nb is a cost-intensive alloying element, which should therefore be used cost-optimally. necessary to limit the niobium content to a maximum of 0.06% by weight, preferably 0.005 to 0.06% by weight and particularly preferably 0.005 to 0.03% by weight.
- V Vanadium
- V In flat steel products, V is generally not a deliberately added alloying element. It is accepted as a component of scrap additions or other additives during the manufacturing process within the limits specified here. However, V can optionally also be added to the steel of a flat steel product according to the invention. V has essentially the same, but to a lesser extent, effects as Nb. V4C3 precipitates are capable of deeply capturing a significant amount of hydrogen H, which reduces the H diffusivity in the material and removes some of the harmful H from the microstructure to prevent hydrogen-induced cracking. V is a strong carbide and nitride former, but mixed precipitates of the V(C,N) type can also form.
- V solubility in austenite is higher than that of Nb or Ti.
- the V alloy has the potential for precipitation hardening in downstream tempering processes because large amounts of V are dissolved and available for precipitation in the microstructure.
- an addition of more than 0.10 wt% V negatively impacts weldability and hardenability.
- V is a cost-intensive alloying element, which should therefore be used cost-optimally. Therefore, it is necessary to limit the vanadium content to less than 0.10 wt%, preferably to 0.005 to 0.10, and particularly preferably 0.005 to 0.05.
- B is generally not a deliberately added alloying element. It is accepted as a component of scrap additions or other additives during the manufacturing process within the limits specified here. However, B can also be optionally added to the steel of a flat steel product according to the invention. B is a proven microalloying element for increasing hardenability. Coming from the rolling heat, B segregates to the austenite grain boundaries and suppresses the nucleation of ferrite there. In this way, the ferritic-pearlitic transformation is shifted to longer cooling times, and a martensitic transformation can be achieved at lower cooling rates.
- B is only an optionally added alloying element in the flat steel product according to the invention and is limited to less than 0.0004 wt.%, preferably 0.00035.
- C, Mn, Cr, Mo, and optionally Ni are locally enriched in the middle thickness portion of the steel sheet, resulting in the microstructure being uneven throughout the thickness of the steel flat product according to the present invention. Since a microstructure and a material of a surface layer portion vary, bending formability and impact strength in a low-temperature region deteriorate accordingly. Therefore, center segregation must be reduced and the cumulative content of the aforementioned alloying elements must be limited.
- CEA 3*C+Mn/4.8+(Cr+Mo)/2.3+(Ni+Al)/17) ⁇ 1.9, in particular CEA ⁇ 1.7, preferably CEA ⁇ 1.5 applies.
- the total content of these three elements is preferably adjusted according to the relationship 0.1 ⁇ 3*Al + 10*B + 2*Ti ⁇ 0.5 set.
- a flat steel product according to the invention can optionally contain 0.0005–0.005 wt.% Ca.
- an excessive amount of Ca should be avoided.
- the formation of calcium sulfide (CaS) or calcium oxide (CaO), or a mixture thereof (CaOS) should be prevented, as these can impair mechanical properties such as flexibility and resistance to stress corrosion cracking.
- Ca is therefore optionally used in an amount of up to 0.005 wt%, preferably 0.0005 to 0.005, to ensure excellent mechanical properties such as impact resistance and flexibility.
- Unavoidable impurities may include, in particular, nitrogen (N), phosphorus (P), sulfur (S), tin (Sn), antimony (Sb), zirconium (Zr), tungsten (W), cobalt (Co), zinc (Zn), oxygen (O), and hydrogen (H).
- N up to 0.018 wt%
- P up to 0.020 wt%
- S up to 0.010 wt%
- Sn up to 0.05 wt%
- Sb up to 0.05 wt%
- Zr up to 0.010 wt%
- W up to 0.20 wt%
- Co up to 0.20 wt%
- O up to 0.005 wt%
- H up to 0.005 wt%.
- N Nitrogen (N) as an accompanying element has approximately the same effect on the hardening of steel as the alloying element carbon. In its unbound form (interstitially dissolved), N can accumulate at the grain boundaries and negatively influence toughness during the aging process. This phenomenon is associated with an increasing susceptibility to intergranular stress corrosion cracking.
- the nitrogen is usually bound with the help of aluminum; with the optional addition of other nitride-forming elements, such as Ti, Nb, V or B, the binding of nitrogen can occur through these elements.
- N- Concentrations of up to 0.018% by weight are accepted as unavoidable contamination.
- Phosphorus (P) has a strong effect on solid solution strengthening, but can lead to brittleness and thus poor fracture toughness due to grain boundary segregation. Therefore, its content in the flat steel product according to the invention is limited to ⁇ 0.020, preferably ⁇ 0.018, wt.%.
- sulfur (S) forms sulfides with iron or manganese (FeS or MnS, respectively). These have a negative impact on formability and toughness. Therefore, the sulfur content in the flat steel product according to the invention is limited to a maximum of 0.010 wt.%.
- Tin (Sn) can accumulate at grain boundaries at elevated temperatures and thereby cause embrittlement, for example, of the weld metal. Furthermore, it can increase the embrittling effect of copper described above. To prevent these negative effects, the Sn content in the flat steel product according to the invention is limited to a maximum of 0.05 wt.%. Antimony (Sb), similar to tin, can accumulate at grain boundaries at elevated temperatures and thereby cause embrittlement, for example, of the weld metal. To prevent these negative effects, the Sb content in the flat steel product according to the invention is limited to a maximum of 0.05 wt.%. Zirconium (Zr) can cause grain refinement in the flat steel product according to the invention comparable to the addition of Ti, Nb, or V.
- Zr Zirconium
- Tungsten significantly increases the hardenability of the material, but forms a Laves phase with molybdenum at certain concentrations. This can negatively impact the notched impact strength and weld crack resistance of the material.
- traces of tungsten usually remain in steels.
- a W content of a maximum of 0.2 wt.% is tolerable, since the negative effects of tungsten generally only become apparent above of 0.2% by weight.
- Co Co
- Co has a negative impact on the hardenability and toughness of the material.
- traces of cobalt usually remain in steels.
- a Co content of no more than 0.2 wt.% is tolerable, since the negative effects of cobalt generally only occur above 0.2 wt.%.
- Oxygen (O) combines, particularly with aluminum, to form oxide inclusions of the type Al2O3. These reduce both toughness and fatigue strength. Therefore, the oxygen content is limited to a maximum of 0.005% by weight.
- Table 2 shows the production routes for samples #1 to 14: With the exception of sample #7, which was produced as electric steel using an electric melter, all other samples (#1 to 6 and 8 to 14) were produced via the blast furnace route. After hot rolling and coiling, samples #1, 2, and 7 underwent a subsequent heat treatment in the form of quenching and tempering. This quenching and tempering treatment comprised heating to an austenitizing temperature, holding at that temperature, and subsequent very rapid cooling (quenching) while observing the critical cooling rate, optionally followed by tempering in a further process step.
- This quenching and tempering treatment comprised heating to an austenitizing temperature, holding at that temperature, and subsequent very rapid cooling (quenching) while observing the critical cooling rate, optionally followed by tempering in a further process step.
- Table 3 shows the corresponding manufacturing parameters for samples 1 to 14, particularly during hot rolling and subsequent coiling.
- Samples 1, 2, 5, 6, and 14 were hot rolled at a final rolling temperature (FRT) of less than 885°C, which is not within the inventive range.
- Samples 3, 4, 7, and 13, however, were hot rolled at a final rolling temperature of at least 885°C, which is within the inventive range.
- Samples 5, 6, and 14 were coiled at a coiling temperature (CT) well above 150°C (535°C to 630°C).
- Samples 1 to 4 and 7 to 13 were hot rolled at coiling temperatures CT below 120°C.
- the cooling/quenching of the hot-rolled steel strip product from the final rolling temperature to the coiling temperature CT takes place at an average cooling rate of at least 45 °C/s or 45 K/s, preferably at an average cooling rate of at least 55 °C/s or 55 K/s, particularly preferably at least 60 °C/s or 60 K/s.
- Table 6 shows the resulting yield strength (Rp02), tensile strength (Rm), and elongation at break (A5) of specimens #2 to 8, 11, and 12.
- Specimen #5 which already serves as a counterexample due to its chemical composition, exhibits significantly weak values. For the applications discussed above, a tensile strength of > 980 MPa is generally desired, but specimen #5 (at 805 MPa) does not achieve this.
- Table 8 shows the respective hardness, tensile strength and yield strength as a function of heat treatment for specimens # 2, 3, 8 and 12.
- a first alternative in which there is no heat treatment/no tempering
- a second alternative with a heat treatment in which at least 200 °C was reached for 30 minutes and then the material was cooled in air to room temperature RT
- a third alternative with a heat treatment in which at least 220 °C was reached for 30 minutes and then the material was cooled in air to room temperature RT
- a fourth alternative with a heat treatment in which at least 250 °C was reached for 30 minutes and then the material was cooled in air to room temperature RT. While hardness and tensile strength remain largely constant in the specimens examined regardless of the heat treatment, a slight tendency towards an increase in yield strength can be seen with heat treatment at increasingly higher temperatures. Overall, however, the characteristics are quite constant.
- Table 9 shows the characteristics of former austenite grains for samples 3, 8 and 12, namely the mean size of the former austenite grains as ECD, a yield ratio of the former austenite grains and a weighted yield ratio of the former austenite grains.
- Table 10 shows the maximum differences in Vickers hardness across sheet thicknesses of samples 1 to 3, 5 to 7, and 12. Samples 5 and 6, which serve as counterexamples, have the lowest hardness values. of significantly below 400 HV 0.5. All other specimens have hardness values between 415 and 520 HV 0.5. The relative hardness difference between maximum Vickers hardness H max and minimum Vickers hardness HV m in, which is measurable along the sheet thickness of a specimen, is between 5.2% (Specimen # 2) and 22.6% (Specimen # 7), based on the average hardness HV me .
- Table 11 shows the decarburization depths of samples 2, 3, 7 and 11 to 13.
- Table 12 shows roughness values Ra, Rz, RPc for samples 2 to 4 and 11 to 13 with and without scale.
- Table 13 summarizes the most important parameters for samples 1 to 8 and 10 to 14.
- Table 14 shows the test results for determining "resistance under cyclic corrosion conditions" for samples #3, 8, 10, 15 and a control sample in a test according to ISO 11997-3 (VDA 233-102, DIN 55635).
- inventive samples #3, 8, and 10 as well as the control sample, tested according to ISO 11997-3, an average mass loss after 3 cycles of ⁇ 1,060 g/ m2 each was found.
- sample #15 with a Mn content of only 1.02 wt%) had an average mass loss after 3 cycles of > 1,100 g/ m2 , which indicates a clearly lower resistance to cyclic corrosion conditions.
- the result of the examination of the control sample demonstrates that the test was carried out correctly.
- Table 1 Chemical composition of the examined samples # 1 to 14 and 15 (essential components)
- Table 8 Hardness, tensile strength and yield strength as a function of heat treatment for samples 2, 3, 8 and 12.
- Table 10 Hardness across the sheet thickness of samples 1 to 3, 5 to 7 and 12.
- Table 13 Summary of the most important parameters for samples 1 to 8 and 10 to 15
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Abstract
Description
Warmgewalztes Stahlflachprodukt und Verfahren zu dessen Herstellung Hot-rolled flat steel product and process for its production
Die Erfindung betrifft ein warmgewalztes Stahlflachprodukt mit einer Brinellhärte im Bereich von 330 HBW bis 485 HBW. The invention relates to a hot-rolled flat steel product with a Brinell hardness in the range of 330 HBW to 485 HBW.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines derartigen warmgewalzten Stahlflachprodukts und eine Verwendung eines derartigen warmgewalzten Stahlflachprodukts zur Herstellung von Bauteilen für Bau- und Arbeitsmaschinen und/oder Bau- und Arbeitsgeräten. The invention further relates to a corresponding method for producing such a hot-rolled flat steel product and a use of such a hot-rolled flat steel product for producing components for construction and work machines and/or construction and work equipment.
Bei Bauteilen für Maschinen oder Geräte aus dem Bereich Bergbau, Bau sowie Land- und Forstwirtschaft ist es wichtig, dass der verwendete Stahl eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist. Eine hohe Härte eines Stahlflachprodukts wirkt sich direkt auf dessen Verschleißfestigkeit aus, wobei gilt: je höher die Härte, desto besser die Verschleißfestigkeit. Mit hoher Härte ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung gemeint, dass die Brinellhärte bei einfacheren Anwendungen 330 HBW bis 390 HBW beträgt und für anspruchsvollere Anwendungen im Bereich von 390 HBW bis 485 HBW, also bei rund 450 HBW, liegt. For components for machinery or equipment in the mining, construction, agriculture, and forestry sectors, it is important that the steel used has high wear resistance. The high hardness of a flat steel product directly impacts its wear resistance; the higher the hardness, the better the wear resistance. In the context of this invention, high hardness means that the Brinell hardness is 330 HBW to 390 HBW for simpler applications and in the range of 390 HBW to 485 HBW, i.e., approximately 450 HBW, for more demanding applications.
Verschleißfeste Stähle werden auch als abriebfeste Stähle bezeichnet. Sie werden in Anwendungen eingesetzt, in denen eine hohe Beständigkeit gegen abrasiven und stoßartigen Verschleiß erforderlich ist. Solche Anwendungen finden sich zum Beispiel im Bergbau, bei Geräten und Maschinen für Erdarbeiten und für den Abfall- und Schutttransport. Entsprechend verschleißfeste Stähle werden beispielsweise für Baggerschaufeln und für Aufbauten von Muldenkippern verwendet, wobei aufgrund der hohen Härte der verschleißfesten Stähle eine längere Lebensdauer der Fahrzeugkomponenten erreicht wird. Die Vorteile verschleißfester Stähle sind noch entscheidender, wenn eine auf der Außenfläche aufgebrachte Lackschicht häufig mechanischen Beanspruchungen wie Stößen ausgesetzt ist, die langfristig Schäden an der Lackschicht, wie etwa Kratzer, verursachen. Wear-resistant steels are also known as abrasion-resistant steels. They are used in applications requiring high resistance to abrasive and impact wear. Such applications include mining, earthmoving equipment and machinery, and waste and debris transportation. Wear-resistant steels are used, for example, in excavator buckets and dump truck bodies. Their high hardness results in a longer service life for vehicle components. The advantages of wear-resistant steels are even more crucial when a paint coating applied to the exterior surface is frequently exposed to mechanical stresses such as impacts, which cause long-term damage to the paint coating, such as scratches.
Eine weitere wichtige Eigenschaft für diese Anwendungen ist die Zähigkeit und insbesondere die Schlagzähigkeit des Stahls, also die Widerstandsfähigkeit gegen Bruch oder Rissausbreitung, besonders bei stoßartiger Beanspruchung. Da der Stahl des Stahlflachprodukts für die genannten Anwendungen in der Regel deutlich umgeformt werden muss, ist die Umformbarkeit des Stahls, wie zum Beispiel die Biegsamkeit, noch eine weitere wichtige Eigenschaft. Aufgrund der Einsatzorte ist in vielen Fällen auch eine sehr gute Witterungsbeständigkeit des Stahlflachprodukts wichtig, sowohl im gestrahlten Zustand, also nach Entfernen des Zunders, als auch im ungestrahlten Zustand, also mit Zunder. Another important property for these applications is the toughness and, in particular, the impact strength of the steel, i.e., its resistance to fracture or crack propagation, especially under impact loads. Since the steel of the flat steel product is usually significantly deformed for these applications, The formability of the steel, such as flexibility, is another important property. Due to the application, very good weather resistance of the flat steel product is also important in many cases, both in the blasted state, i.e., after removal of the scale, and in the unblasted state, i.e., with scale.
Das Dokument EP 3 719 148 B1 beschreibt ein warmgewalztes Stahlbanderzeugnis mit einer Brinell-Härte im Bereich von 420 HBW bis 580 HBW, welches aus einem Stahl mit folgender Zusammensetzung in Gewichts-% besteht: Document EP 3 719 148 B1 describes a hot-rolled steel strip product with a Brinell hardness in the range of 420 HBW to 580 HBW, which consists of a steel with the following composition in weight %:
C: 0,17 bis 0,38; Si: 0,01 bis 0,5; Mn: 0,1 bis 0,4; AI: 0,015 bis 0,15; Cu: 0,1 bis 0,6; Ni: 0,2 bis 0,8; Cr: 0,1 bis 1; Mo: 0,01 bis 0,3; Nb: 0 bis 0,005; Ti: 0 bis 0,05; V: 0 bis 0,06; B: 0,0005 bis 0,005; P: 0 bis 0,025; S: 0 bis 0,008; N: 0 bis 0,01 ; Ca: 0,0008 bis 0,003; Rest Fe und unvermeidliche Verunreinigungen, wobei der Stahl ein martensiti- scher Stahl ist, dessen Mikrostruktur sich aus den folgenden Anteilen zusammensetzt: Martensit: mindestens 90 Volumen-%, Restaustenit: 0 bis 1 Volumen-%, Rest Bainit, Ferrit und/oder Perlit. Da man davon ausgegangen ist, dass die Schlagzähigkeit eines Stahls, der einen Mn-Gehalt von 1,0 Gewichts-% und mehr aufweist, vergleichsweise niedrig ist, ist der Mn-Gehalt im Stahl auf 0,1 bis 0,4 Gewichts-% begrenzt. Das Dokument EP 3 719 149 B1 beschreibt ein ganz ähnliches warmgewalztes Stahlbanderzeugnis mit einer Brinell-Härte im Bereich von 420 HBW bis 580 HBW. Hier ist der Mn-Gehalt im Stahl auf 0,05 bis 0,4 Gewichts-% begrenzt. C: 0.17 to 0.38; Si: 0.01 to 0.5; Mn: 0.1 to 0.4; Al: 0.015 to 0.15; Cu: 0.1 to 0.6; Ni: 0.2 to 0.8; Cr: 0.1 to 1; Mo: 0.01 to 0.3; Nb: 0 to 0.005; Ti: 0 to 0.05; V: 0 to 0.06; B: 0.0005 to 0.005; P: 0 to 0.025; S: 0 to 0.008; N: 0 to 0.01; Ca: 0.0008 to 0.003; The remainder is Fe and unavoidable impurities, whereby the steel is a martensitic steel whose microstructure is composed of the following proportions: martensite: at least 90% by volume, retained austenite: 0 to 1% by volume, the remainder being bainite, ferrite and/or pearlite. Since the impact toughness of a steel with a Mn content of 1.0% by weight and more is assumed to be comparatively low, the Mn content in the steel is limited to 0.1 to 0.4% by weight. Document EP 3 719 149 B1 describes a very similar hot-rolled steel strip product with a Brinell hardness in the range of 420 HBW to 580 HBW. Here, the Mn content in the steel is limited to 0.05 to 0.4% by weight.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein warmgewalztes Stahlflachprodukt mit einer hinreichend hohen Brinellhärte, bevorzugt im Bereich von etwa 450 HBW, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, bei denen das warmgewalztes Stahlflachprodukt eine hinreichend hohe Beständigkeit gegen abrasiven und stoßartigen Verschleiß besitzt und die Herstellung mittels üblicher Warmwalzanlagen möglich ist. The object of the invention is therefore to provide a hot-rolled flat steel product with a sufficiently high Brinell hardness, preferably in the range of approximately 450 HBW, and a method for its production, in which the hot-rolled flat steel product has a sufficiently high resistance to abrasive and impact wear and the production is possible using conventional hot-rolling plants.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. According to the invention, the object is achieved by the features of the independent claims. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims, each of which may represent an aspect of the invention individually or in combination.
Bei dem erfindungsgemäßen warmgewalzten Stahlflachprodukt mit einer Brinellhärte im Bereich von 330 HBW bis 485 HBW, vorzugsweise im Bereich 390 bis 485 HBW, ist vorgesehen, dass dieses aus einem Stahl mit folgender Zusammensetzung in Ge- wichts-% besteht: In the hot-rolled flat steel product according to the invention with a Brinell hardness in the range from 330 HBW to 485 HBW, preferably in the range from 390 to 485 HBW, it is intended that this consists of a steel with the following composition in weight%:
C: 0,05 bis 0,35, vorzugsweise 0,09 bis 0,31 , besonders bevorzugt 0,12 bis 0,28, Si: 0,20 bis 0,60, vorzugsweise 0,20 bis 0,55, besonders bevorzugt 0,25 bis 0,55, Mn: 1 ,65 bis 2,8, vorzugsweise 1 ,80 bis 2,6, besonders bevorzugt 2,05 bis 2,4, AI: 0,01 bis 0,10, sowie optional eines oder mehrere Elemente aus: C: 0.05 to 0.35, preferably 0.09 to 0.31, particularly preferably 0.12 to 0.28, Si: 0.20 to 0.60, preferably 0.20 to 0.55, particularly preferably 0.25 to 0.55, Mn: 1.65 to 2.8, preferably 1.80 to 2.6, particularly preferably 2.05 to 2.4, Al: 0.01 to 0.10, and optionally one or more elements from:
Mo: bis 0,315, vorzugsweise 0,018 bis 0,295, besonders bevorzugt 0,040 bis 0,265,Mo: up to 0.315, preferably 0.018 to 0.295, particularly preferably 0.040 to 0.265,
N: bis 0,018, P: bis 0,020, S: bis 0,010, N: up to 0.018, P: up to 0.020, S: up to 0.010,
Cr: bis 1 ,0, vorzugsweise 0,10 bis 0,85, besonders bevorzugt 0,15 bis 0,75,Cr: to 1.0, preferably 0.10 to 0.85, particularly preferably 0.15 to 0.75,
Cu: bis 1 ,0, vorzugsweise 0,05 bis 1 ,0, Cu: up to 1 ,0, preferably 0.05 to 1 ,0,
Ni: bis 0,30, vorzugsweise 0,02 bis 0,25, Ni: up to 0.30, preferably 0.02 to 0.25,
Ti: bis 0,033, vorzugsweise 0,01 bis 0,031 , Ti: up to 0.033, preferably 0.01 to 0.031,
Nb: bis 0,06, vorzugsweise 0,005 bis 0,06, Nb: up to 0.06, preferably 0.005 to 0.06,
V: bis 0,10, vorzugsweise 0,005 bis 0,10, V: up to 0.10, preferably 0.005 to 0.10,
B: bis 0,0004, vorzugsweise bis 0,00035, B: up to 0.0004, preferably up to 0.00035,
Ca: bis 0,005, vorzugsweise 0,0005 bis 0,005, Ca: up to 0.005, preferably 0.0005 to 0.005,
W: bis 0,2, Co: bis 0,2, Sn: bis 0,05, Sb: bis 0,05 und Zr: bis 0,010, W: up to 0.2, Co: up to 0.2, Sn: up to 0.05, Sb: up to 0.05 and Zr: up to 0.010,
Rest Eisen, einschließlich üblicher stahlbegleitender erschmelzungsbedingter Verunreinigungen, wobei der Stahl ein Gefüge aufweist, das sich aus den folgendenThe remainder is iron, including usual impurities associated with steel melting, whereby the steel has a structure consisting of the following
Anteilen zusammensetzt: mindestens 70 Volumen-% Martensit, bis zu 30 Volumen-% Bainit, wobei ein möglicher verbleibender Rest einen Anteil von höchstens 1 ,5 Volu- men-% ausmacht und von einer oder mehreren der folgenden Phasen gebildet wird: Ferrit, Perlit und Restaustenit. proportions: at least 70 volume% martensite, up to 30 volume% bainite, with any remaining residue amounting to a maximum of 1.5 volume% and being formed by one or more of the following phases: ferrite, pearlite and retained austenite.
Das erfindungsgemäße warmgewalzte Stahlflachprodukt weist neben einer vergleichsweise hohen (Brinell-)Härte auch eine hinreichend hohe Beständigkeit gegen abrasiven und stoßartigen Verschleiß auf. Dabei ist die Herstellung des erfindungsgemäßen warmgewalzten Stahlflachprodukts auf üblichen Warmwalzanlagen ohne weiteres möglich, da die hierzu benötigten Herstellungsparameter, insbesondere eine Kühlrate nach Abschluss des Warmwalzens, mit den üblichen Warmwalzanlagen in der Regel ohne Weiteres realisierbar sind. Die gute Beständigkeit gegen abrasiven und stoßartigen Verschleiß ist unter anderem darin begründet, dass (i) eine Phase (hier Martensit) das Gefüge mit > 70 Volumen-% deutlich dominiert, (ii) ein Mn-Anteil von mindestens 1 ,65 Gewichts-% vorhanden ist und (iii) der Ti-Anteil auf maximal 0,033 Gewichts-% begrenzt ist. Die Verwendung des relativ kostenintensiven Legierungselements Ni ist hingegen nur optional und kann sehr gering gehalten werden. Der Stahl für ein derartiges warmgewalztes Stahlflachprodukt kann sowohl über die Hochofen-Route als auch als Elektrostahl mit deutlichem Sch rott- Anteil hergestellt werden. The hot-rolled flat steel product according to the invention, in addition to a comparatively high (Brinell) hardness, also exhibits sufficiently high resistance to abrasive and impact wear. The production of the hot-rolled flat steel product according to the invention is readily possible on conventional hot-rolling mills, since the required production parameters, in particular a cooling rate after completion of hot rolling, can generally be easily achieved with conventional hot-rolling mills. The good resistance to abrasive and impact wear is due, among other things, to the fact that (i) one phase (here, martensite) clearly dominates the microstructure with > 70% by volume, (ii) a Mn content of at least 1.65 wt.% is present and (iii) the Ti content is limited to a maximum of 0.033 wt.%. The use of the relatively cost-intensive alloying element Ni, however, is only optional and can be kept very low. The steel for such a hot-rolled flat steel product can be produced either via the blast furnace route or as an electric steel with a significant scrap content.
Das erfindungsgemäße warmgewalzte Stahlflachprodukt weist zwar einen deutlich höheren Mn-Gehalt auf als die in den eingangs erwähnten Dokumenten EP 3 719 148 B1 und EP 3 719 149 B1 beschriebenen warmgewalzten Stahlbanderzeugnisse, dies zieht jedoch keinen wesentlichen Kostenunterschied nach sich, da für das Legieren preiswertes Ferromangan genutzt werden kann. Although the hot-rolled flat steel product according to the invention has a significantly higher Mn content than the hot-rolled steel strip products described in the documents EP 3 719 148 B1 and EP 3 719 149 B1 mentioned at the outset, this does not result in a significant cost difference, since inexpensive ferromanganese can be used for alloying.
Der Stahl weist insbesondere ein Gefüge auf, das sich aus den folgenden Anteilen zusammensetzt: mindestens 90 Volumen-% Martensit, bis zu 10 Volumen-% Bainit, wobei ein verbleibender Rest einen Anteil von höchstens 1 ,5 Volumen-% ausmacht und von einer oder mehreren der folgenden Phasen gebildet wird: Ferrit, Perlit und Restaustenit. In diesem Fall kann man schon von einem Einphasen-Stahl, nämlich martensitischem Stahl, sprechen. Ein solcher Einphasen-Stahl weist tendenziell eine höhere Zähigkeit auf als ein Mehrphasenstahl. In particular, the steel has a microstructure composed of the following components: at least 90% martensite by volume, up to 10% bainite by volume, with a remaining portion of no more than 1.5% by volume consisting of one or more of the following phases: ferrite, pearlite, and retained austenite. In this case, one can already speak of a single-phase steel, namely martensitic steel. Such a single-phase steel tends to exhibit higher toughness than a multi-phase steel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Stahlflachprodukt eine Kerbschlagzähigkeit bei - 20 °C von mindestens 65 J/ cm2 aufweist. Eine derartig hohe Kerbschlagzähigkeit weist auf eine hohe Beständigkeit gegen stoßartigen Verschleiß hin, wie er für die eingangs erwähnten Anwendungen besonders vorteilhaft ist. Ein Stahlflachprodukt, was über die gesamte Bandlänge in der Zugfestigkeit höchstens 15% Unterschied aufweist, vorzugsweise 12% und besonders bevorzugt 10%. According to a preferred embodiment of the invention, the flat steel product has a notched impact strength at -20 °C of at least 65 J/ cm² . Such a high notched impact strength indicates high resistance to impact wear, which is particularly advantageous for the applications mentioned above. A flat steel product has a tensile strength difference of no more than 15% across the entire strip length, preferably 12%, and particularly preferably 10%.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stahlflachprodukt eine Abrasionsfestigkeit auf, die durch mindestens eine der folgenden Aussagen über einen Abrasionswert in Form eines Masse- oder Volumenverlusts gekennzeichnet ist: According to a further preferred embodiment of the invention, the flat steel product has an abrasion resistance which is characterized by at least one of the following statements about an abrasion value in the form of a loss of mass or volume:
(i) Volumenverlust als Abrasionswert, ermittelt mittels Reibradprüfung gemäß ASTM G65-16: Abtrag < 280 mm3, vorzugsweise < 260 mm3, besonders bevorzugt < 240 mm3, (i) Volume loss as abrasion value, determined by abrasion wheel test according to ASTM G65-16: removal < 280 mm 3 , preferably < 260 mm 3 , particularly preferably < 240 mm 3 ,
(ii) Masseverlust als Abrasionswert, ermittelt mittels Reibradprüfung gemäß ASTM G65-16: Abtrag < 2.200 mg, vorzugsweise <2.050 mg, besonders bevorzugt <1.900 mg, (ii) Mass loss as abrasion value, determined by abrasion wheel test according to ASTM G65-16: removal < 2,200 mg, preferably <2,050 mg, particularly preferably <1,900 mg,
(iii) Volumenverlust als Abrasionswert, ermittelt mittels Millertest gemäß ASTM G75- 15: Abtrag < 220 mm3, vorzugsweise < 200 mm3, besonders bevorzugt <185 mm3 und(iii) Volume loss as abrasion value, determined by Miller test according to ASTM G75-15: removal < 220 mm 3 , preferably < 200 mm 3 , particularly preferably <185 mm 3 and
(iv) Masseverlust als Abrasionswert, ermittelt mittels Millertest gemäß ASTM G75-15: Abtrag < 1.700 mg, vorzugsweise <1.620 mg, besonders bevorzugt <1.500 mg. Derartige Abrasionswerte weisen auf eine hohe Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß hin, wie er für die eingangs erwähnten Anwendungen besonders vorteilhaft ist. (iv) Mass loss as abrasion value, determined by the Miller test according to ASTM G75-15: material removed < 1,700 mg, preferably < 1,620 mg, particularly preferably < 1,500 mg. Such abrasion values indicate high resistance to abrasive wear, which is particularly advantageous for the applications mentioned above.
Ermittelt wurden die Abrasionswerte gemäß ASTM G65-16 und ASTM G75-15. Dabei wurden folgende Prüfparameter bei ASTM G65-16 (Methode A) genutzt: The abrasion values were determined according to ASTM G65-16 and ASTM G75-15. The following test parameters were used for ASTM G65-16 (Method A):
Reibrad: Chlorobutylkautschuk, Friction wheel: chlorobutyl rubber,
Abrasivgut: Quarzsand GL23 (mittlere Körnung d50 von 335 pm), Massenstrom: 305 g/min, Reibweg Methode A: 4309 m, Prüfkraft: 130 N Abrasive material: Quartz sand GL23 (average grain size d50 of 335 pm), mass flow: 305 g/min, friction distance method A: 4309 m, test force: 130 N
Drehzahl: 200 min'1. Speed: 200 min' 1 .
Weiterhin wurden bei ASTM G75-15 folgende Prüfparameter genutzt: Furthermore, the following test parameters were used in ASTM G75-15:
Prüfkraft 22,24 N, Test force 22.24 N,
Abrasivgut Korund F220, genutzt als Feststoff-Flüssigkeitsgemisch: 150 g KorundAbrasive material Corundum F220, used as a solid-liquid mixture: 150 g Corundum
F220 und 150 g destilliertes Wasser, Versuchsdauer 6 h, F220 and 150 g distilled water, test duration 6 h,
Reibweg pro Hub 200 mm, Friction travel per stroke 200 mm,
Reibgeschwindigkeit 20 m/min, Prüftemperatur RT Friction speed 20 m/min, test temperature RT
Überlappungsmaterial Neopren. Overlap material neoprene.
Bevorzugt weist der Stahl des Stahlflachprodukts eine Gefügeversetzungsdichte im Bereich 2 * 1016 m/m3 bis 5 * 1016 m/m3 auf. Eine solche Gefügeversetzungsdichte deutet auf eine hohe Festigkeit in Kombination mit hoher Härte hin. Preferably, the steel of the flat steel product has a microstructural dislocation density in the range of 2 * 10 16 m/m 3 to 5 * 10 16 m/m 3. Such a microstructural dislocation density indicates high strength combined with high hardness.
Die Dichte von Versetzungslinien im Material wird mittels Röntgendiffraktometrie (XRD) bestimmt. Dazu wird die Probe in einer Ebene parallel zur Walz- und Querrichtung des Bleches mechanisch geschliffen und poliert. Anschließend werden die obersten 10-20 pm der Probenoberfläche mittels elektrolytischem Polieren entfernt, um Verformungsreste der mechanischen Probenpräparation zu entfernen. Von der Probe wird ein Diffraktogramm gemessen und die integrale Breite der Beugungsreflexe von mindestens drei unterschiedlichen Gitterebenen bestimmt. Die so gemessenen integralen Breiten lint werden um die zuvor bestimmte instrumentelle Breite hnstr korrigiert und daraus die Versetzungsdichte entsprechend dem in dem Artikel «Kapoor, K.; Lahiri, D.; Rao, S. V.R.; Sanyal, T.; Kashyap, B. P. (2004): X-ray diffraction line profile analysis for defect study in Zr-2.5% Nb material. In: Bulletin of Materials Science 27 (1), S. 59-67.» [A] beschriebenen Vorgehen berechnet. Zusätzlich werden Kontrastfaktoren für diese Berechnung entsprechend verwendet, die man dem Artikel «Borbely, Andräs, et al. "Computer program ANIZC for the calculation of diffraction contrast factors of dislocations in elastically anisotropic cubic, hexagonal and trigonal crystals." Journal of applied crystallography 36.1 (2003): 160-162.» entnehmen kann. The density of dislocation lines in the material is determined by X-ray diffraction (XRD). For this purpose, the sample is mechanically ground and polished in a plane parallel to the rolling and transverse direction of the sheet. Subsequently, the top 10-20 pm of the sample surface are removed by electrolytic polishing in order to remove deformation residues from the mechanical sample preparation. A diffractogram is measured from the sample, and the integral width of the diffraction reflections from at least three different lattice planes is determined. The integral widths l in t measured in this way are corrected by the previously determined instrumental width hnstr, and from this the dislocation density is calculated according to the procedure described in the article "Kapoor, K.; Lahiri, D.; Rao, SVR; Sanyal, T.; Kashyap, BP (2004): X-ray diffraction line profile analysis for defect study in Zr-2.5% Nb material. In: Bulletin of Materials Science 27 (1), pp. 59-67." [A]. In addition, contrast factors are used for this calculation, which can be found in the article «Borbely, Andräs, et al. "Computer program ANIZC for the calculation of diffraction contrast factors of dislocations in elastically anisotropic cubic, hexagonal and trigonal crystals." Journal of applied crystallography 36.1 (2003): 160-162.»
Um eine gute und auch gleichmäßig Härte zu gewährleisten, muss insbesondere folgendes gegeben sein: 0,5 > V /A < 3, wobei A der Zahlenwert der ehemaligen Austenitkorngröße als ECD (Equivalent Circle Diameter, äquivalenter Kreisdurchmesser) in pm und V der Zahlenwert der Versetzungsdichte in 1016 m/m3 ist. In order to ensure good and uniform hardness, the following must be met in particular: 0.5 > V /A < 3, where A is the numerical value of the former austenite grain size as ECD (Equivalent Circle Diameter) in pm and V is the numerical value of the dislocation density in 10 16 m/m 3 .
Dabei weist das Stahlflachprodukt insbesondere eine Zugfestigkeit > 980 MPa, vorzugsweise > 1.150 MPa, besonders bevorzugt e 1.250 MPa auf. Stahlflachprodukte mit derartigen Festigkeitswerten sind für die eingangs erwähnten Anwendungen gut geeignet. The flat steel product preferably has a tensile strength of > 980 MPa, preferably > 1,150 MPa, and particularly preferably e 1,250 MPa. Flat steel products with such strength values are well suited for the applications mentioned above.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ändern sich die Eigenschaften des Stahls des Stahlflachprodukts - auch nach einem Umformen zu einem anwendungsspezifischen Bauteil - bei anschließender Erwärmung auf bis zu 250 °C in Bezug auf Zugfestigkeit, Brinellhärte und/oder Abrasionswerte maximal wie folgt: According to a further preferred embodiment of the invention, the properties of the steel of the flat steel product - even after forming into an application-specific component - change upon subsequent heating to up to 250 °C with regard to tensile strength, Brinell hardness and/or abrasion values as follows:
Zugfestigkeit: höchstens 15 % reduziert, Brinellhärte: höchstens 15 % reduziert und einer oder mehrere der genannten Abrasionswerte: jeweils höchstens 15 % erhöht. Tensile strength: maximum 15% reduced, Brinell hardness: reduced by a maximum of 15% and one or more of the abrasion values mentioned: increased by a maximum of 15%.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Stahlflachprodukt über seine gesamte Dicke einen Härteunterschied zwischen minimaler Vickershärte und maximaler Vickershärte, bezogen auf die durchschnittliche Vickershärte von < 24%, vorzugsweise < 15%, besonders bevorzugt <12%, aufweist. Furthermore, it is preferably provided that the flat steel product has a hardness difference between minimum Vickers hardness and maximum Vickers hardness, based on the average Vickers hardness, of < 24%, preferably < 15%, particularly preferably < 12%, over its entire thickness.
Die HV 0,5 Härtemessung wird entsprechend DIN EN ISO 6507-1 durchgeführt. Die Probe wird in einer Ebene parallel zur Walz- und Querrichtung des Bleches mechanisch geschliffen und poliert und anschließend mit 3%iger Nitalsäure geätzt. Zur Bewertung der Homogenität der Härte der Probe wird diese an mindestens fünf, besser 20-30, regelmäßig über die Blechdicke verteilten Positionen bestimmt. Die Positionen haben dabei einen Abstand von mindestens 200 pm zueinander. Der relative Härteunterschied wird berechnet durch (H max-H min)/H mean. The HV 0.5 hardness measurement is performed according to DIN EN ISO 6507-1. The sample is mechanically ground and polished in a plane parallel to the rolling and transverse directions of the sheet and then etched with 3% nitrate acid. To evaluate the homogeneity of the sample's hardness, it is determined at at least five, preferably 20-30, positions evenly distributed across the sheet thickness. The positions are spaced at least 200 μm apart. The relative hardness difference is calculated as (H max - H min)/H mean .
Das Stahlflacherzeugnis weist insbesondere eine vorherige Austenitkorngröße mit einem mittleren äquivalenten Korndurchmesser von < 5,0 pm, vorzugsweise < 3,8 pm, besonders bevorzugt < 3,4 pm, auf. Zur Bestimmung der Korngröße wird Elektronenrückstreubeugung (EBSD) eingesetzt. Dazu wird die Probe in einer Ebene parallel zur Walz- und Querrichtung des Bleches mechanisch geschliffen und poliert. Anschließend wird die Probe mit einem Poliermittel mit kolloidalem Silica(OP-S) poliert. Für die EBSD-Messung wird ein Bereich von mindestens 100 pm x 100 pm mit einer Schrittweite von 100-200 nm bei 1/3 Blechdicke untersucht Aus den EBSD-Daten kann die ehemalige Austenitkornstruktur rekonstruiert werden, mit Hilfe der Orientierungsbeziehung der martensitischen Umwandlung (z. B. Kurdjumov-Sachs). Entsprechende Rekonstruktionsalgorithmen werden von vielen EBSD-Herstellern angeboten oder können z B. auch wie hier mit der Matlab-Toolbox MTEX durchgeführt werden. Aus den rekonstruierten EBSD-Daten wird der äquivalente Kreisdurchmesser (ECD) der ehemaligen Austenitkörner mit einem Segmentierungswinkel von 10° bestimmt. The flat steel product, in particular, has a previous austenite grain size with an average equivalent grain diameter of < 5.0 pm, preferably < 3.8 pm, particularly preferably < 3.4 pm. Electron backscatter diffraction (EBSD) is used to determine the grain size. For this purpose, the sample is mechanically ground and polished in a plane parallel to the rolling and transverse direction of the sheet. The sample is then polished with a polishing agent containing colloidal silica (OP-S). For the EBSD measurement, an area of at least 100 pm x 100 pm is examined with a step size of 100-200 nm at 1/3 sheet thickness. The former austenite grain structure can be reconstructed from the EBSD data using the orientation relationship of the martensitic transformation (e.g., Kurdjumov-Sachs). Corresponding reconstruction algorithms are offered by many EBSD manufacturers or can be implemented, for example, with the Matlab toolbox MTEX, as shown here. The equivalent circular diameter (ECD) of the former austenite grains is determined from the reconstructed EBSD data using a segmentation angle of 10°.
Weiterhin weist das Stahlflachprodukt an seiner Oberfläche bevorzugt keine Randentkohlung oder eine bezüglich seiner Entkohlungstiefe beschränkte Randentkohlung auf, bei der die Entkohlung nur < 300 pm, bevorzugt nur < 250 pm, besonders bevorzugt nur < 200 pm und ganz besonders bevorzugt < 0,1 mm in den Stahl hineinreicht, damit auch Oberflächennah gute Eigenschaften, wie zum Beispiel Härte und Abrasionsbeständigkeit vorhanden sind. Die Entkohlungstiefe wird entsprechend DIN EN ISO 3887 ermittelt. Die Probe wird in einer Ebene parallel zur Walz- und Querrichtung des Bleches mechanisch geschliffen und poliert und anschließend mit 3%iger Nitalsäure geätzt. Die Gesamtentkohlungstiefe wird als tiefste gleichmäßige Entkohlungstiefe an der Blechober- und -Unterseite bestimmt. Aus den beiden so bestimmten Werten wird eine mittlere Gesamtentkohlungstiefe der Probe berechnet. Furthermore, the flat steel product preferably has no edge decarburization on its surface or edge decarburization which is limited in terms of its decarburization depth, in which the decarburization extends only < 300 pm, preferably only < 250 pm, particularly preferably only < 200 pm and most preferably < 0.1 mm into the steel, so that good properties such as hardness and Abrasion resistance is present. The decarburization depth is determined according to DIN EN ISO 3887. The sample is mechanically ground and polished in a plane parallel to the rolling and transverse direction of the sheet and then etched with 3% nitrate acid. The total decarburization depth is determined as the deepest uniform decarburization depth on the top and bottom surfaces of the sheet. The average total decarburization depth of the sample is calculated from the two values determined in this way.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stahlflachprodukt bezüglich seiner Rauigkeit/Rauheit According to yet another preferred embodiment of the invention, the flat steel product has, with respect to its roughness/roughness
(i) einen Ra-Wert von < 8 pm, vorzugsweise < 6 pm, besonders bevorzugt < 5 pm und/oder (i) an Ra value of < 8 pm, preferably < 6 pm, particularly preferably < 5 pm and/or
(ii) einen Rz-Wert von höchstens 45 pm, vorzugsweise < 35 pm, besonders bevorzugt < 32 pm auf. (ii) an Rz value of at most 45 pm, preferably < 35 pm, particularly preferably < 32 pm.
Bei dem Mittenrauwert Ra handelt es sich um den rechnerischen Mittelwert aller Abweichungen des Rauheitsprofils von der mittleren Linie entlang der Bezugsstrecke. Bei der gemittelten Rautiefe Rz handelt es sich um den Mittelwert aus Einzelrautiefen von fünf aufeinander folgenden Einzelmessstrecken im Rauheitsprofil. The mean roughness value Ra is the calculated mean of all deviations of the roughness profile from the mean line along the reference section. The average roughness depth Rz is the mean of individual roughness depths from five consecutive individual measurement sections in the roughness profile.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Produkt nach Entfernen von Zunder einen Ra- Wert von höchstens 8 pm, vorzugsweise < 6 pm, besonders bevorzugt < 5 pm aufweist. It is preferably provided that the product, after removal of scale, has an Ra value of at most 8 pm, preferably < 6 pm, particularly preferably < 5 pm.
Die Ermittlung der Werte Ra und RPc erfolgt nach DIN EN 10049:2006 mit folgenden Kenngrößen: The values Ra and RPc are determined according to DIN EN 10049:2006 using the following parameters:
Art des Tastsystems: FRT Mahr, Grenzwellenlänge Ac: 2,5 mm, Messtrecke: 17,5mm, Messrichtung: längs und quer zur Walzrichtung, Anzahl der Messungen: 3 und Entfernung des Zunders: HCI:H2O 1 :1+Hexamethylentetramin bei 80°C bis max. 2 Minuten, bis Zunder sichtbar entfernt ist. Type of probe system: FRT Mahr, cutoff wavelength Ac: 2.5 mm, measuring length: 17.5 mm, measuring direction: longitudinal and transverse to the rolling direction, number of measurements: 3 and removal of scale: HCl:H2O 1:1+hexamethylenetetramine at 80°C for up to a maximum of 2 minutes until scale is visibly removed.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Stahlflachprodukt gut schweißbar ist und in Verbindung mit entsprechendem Schweißgut geschweißt eine hinreichende Härte, insbesondere > 330 HBW, aufweist. Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass das Stahlflachprodukt eine derartige Beständigkeit bezüglich zyklischer Korrosionsbedingungen besitzt, dass sich bei Prüfung gemäß ISO 11997-3 (VDA 233-102, DIN 55635) ein über 3 Zyklen gemittelter Massenabtrag < 1.100 g/m2, bevorzugt < 1.080 g/m2 und besonders bevorzugt < 1.060 g/m2 ergibt. Furthermore, it is preferably provided that the flat steel product is easy to weld and, when welded in conjunction with appropriate weld metal, has a sufficient hardness, in particular > 330 HBW. Finally, it is preferably provided that the flat steel product has such a resistance to cyclic corrosion conditions that, when tested according to ISO 11997-3 (VDA 233-102, DIN 55635), a mass removal averaged over 3 cycles of < 1,100 g/m 2 , preferably < 1,080 g/m 2 and particularly preferably < 1,060 g/m 2 results.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verwendung eines vorstehend genannten Stahlflachprodukts zur Herstellung von Bauteilen für Bau- und Arbeitsmaschinen und/oder Bau- und Arbeitsgeräten in Dicken von 2 - 12 mm, besonders bevorzugt auch in Dicken von 2 - 11 mm und ganz besonders bevorzugt in Dicken von 2 - 10 mm zum Beispiel für Bauteile in beweglichen Bau- und Arbeitsmaschinen. Eine besondere Ausführungsform sind hier die Dicken von 2 - 8 mm für Aufnahmebehältnisse für Bau- und Arbeitsmaterialien. Hierbei hat das Stahlflachprodukt eine Bruchdehnung von höchstens 14%, bevorzugt von 12% und ganz besonders bevorzugt von 11%. The invention further relates to the use of an aforementioned flat steel product for the production of components for construction and work machines and/or construction and work equipment in thicknesses of 2-12 mm, particularly preferably also in thicknesses of 2-11 mm, and very particularly preferably in thicknesses of 2-10 mm, for example for components in mobile construction and work machines. A particular embodiment here is the thickness of 2-8 mm for receptacles for construction and work materials. In this case, the flat steel product has an elongation at break of at most 14%, preferably 12%, and very particularly preferably 11%.
Als weitere Verwendung ist die Nutzung als Sicherheitsstahl, also als Material für den ballistischen Schutz von Lebewesen, von Fahrzeugen (sowohl zivile wie auch militärische Fahrzeuge), Vorrichtungen oder Bauwerken vorgesehen. Hierfür ist es wichtig, eine sehr gute Widerstandsfähigkeit gegenüber ballistischen Einwirkungen und geworfenen und gegebenenfalls sich schnell bewegenden Körpern zu besitzen. Another intended use is as security steel, i.e., as a material for the ballistic protection of living beings, vehicles (both civilian and military), devices, or structures. For this purpose, it is important to possess very good resistance to ballistic impacts and to thrown and possibly fast-moving objects.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines warmgewalzten Stahlflachprodukts, insbesondere eines vorstehend genannten Stahlflachprodukts, sind die folgenden Schritte vorgesehen: The method according to the invention for producing a hot-rolled flat steel product, in particular a flat steel product mentioned above, comprises the following steps:
Bereitstellen einer Stahlbramme mit einer chemischen Zusammensetzung, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt benannt;Providing a steel slab having a chemical composition as mentioned above in connection with the flat steel product according to the invention;
(a) Erhitzen dieser Stahlbramme auf eine Austenitisierungstemperatur im Bereich von 1100 °C bis 1400 °C; (a) heating said steel slab to an austenitizing temperature in the range of 1100 °C to 1400 °C;
(b) optionales Vorwalzen der durcherwärmten Stahlbramme zu einem Zwischenprodukt mit einer Zwischenprodukttemperatur (T2) von 1000 - 1200 °C mit einer Vorbanddicke von 30-60 mm; (b) optional pre-rolling of the soaked steel slab to an intermediate product with an intermediate product temperature (T2) of 1000 - 1200 °C with a pre-strip thickness of 30-60 mm;
(c) Warmwalzen auf die gewünschte Dicke von 2 bis 12mm bei einer Temperatur im Bereich von Ar3 bis 1300 °C, wobei die Endwalztemperatur in dem Bereich von 885 °C bis 990 °C, bevorzugt 895 °C bis 960 °C, mehr bevorzugt 905 °C bis 930 °C liegt; (d) anschließendes Abkühlen des warmgewalzten Stahlbanderzeugnisses auf eine Haspeltemperatur von höchstens 450 °C, vorzugsweise höchstens 250 °C, mehr bevorzugt höchstens 150 °C und noch mehr bevorzugt höchstens 100 °C; (c) hot rolling to the desired thickness of 2 to 12 mm at a temperature in the range of Ar3 to 1300 °C, the final rolling temperature being in the range of 885 °C to 990 °C, preferably 895 °C to 960 °C, more preferably 905 °C to 930 °C; (d) subsequently cooling the hot-rolled steel strip product to a coiling temperature of not more than 450 °C, preferably not more than 250 °C, more preferably not more than 150 °C and even more preferably not more than 100 °C;
(e) optionale Wärmebehandlung in Form eines Anlassglühens bei einer Temperatur in dem Bereich von 150 °C bis 250 °C; (e) optional heat treatment in the form of tempering at a temperature in the range of 150 °C to 250 °C;
(f) optionale Wärmebehandlung in Form einer Vergütungsbehandlung in Form einer Erwärmung ins Austenitgebiet, dem Halten bei Temperatur zum Temperaturausgleich im Stahlbanderzeugnis (Werkstück), und anschließendem sehr raschem Abkühlen (Abschrecken) unter Beachtung der kritischen Abkühlgeschwindigkeit, gefolgt von optionalem Anlassen in einem zweiten Verfahrensschritt bei einer Temperatur in dem Bereich von 150 °C bis 250 °C, um gewünschten Eigenschaften von Härte, Zugfestigkeit und Kerbschlagfestigkeit einzustellen (Anmerkung: Diese Form der Wärmebehandlung, insbesondere das Wasserabschreckverfahren, erfordert zusätzliche Aufwendungen in Bezug Transport, Zeit, Energie für die Erwärmung und Abkühlung); (f) optional heat treatment in the form of a tempering treatment in the form of heating to the austenite region, holding at temperature to equalise the temperature in the steel strip product (workpiece), and subsequent very rapid cooling (quenching) taking into account the critical cooling rate, followed by optional tempering in a second process step at a temperature in the range of 150 °C to 250 °C in order to achieve the desired properties of hardness, tensile strength and impact strength (Note: This form of heat treatment, in particular the water quenching process, requires additional expenditure in terms of transport, time and energy for heating and cooling);
(g) optionales Richten und Tafeln zu einem Blechtafelprodukt und (g) optional straightening and cutting into a sheet product and
(h) optionales Beizen und (h) optional pickling and
(i) Beschichten der Oberfläche(n), insbesondere Schmelztauchbeschichten der Oberfläche^), mit einem zinkbasierten Überzug, der neben Zn optional eines oder mehrere der Elemente AI, Mg, Si in Form von bis 4,0 Gewichts-% AI; bis 5,0 Ge- wichts-% Mg und bis 8,0 Gewichts-% Si enthält. (i) Coating the surface(s), in particular hot-dip coating the surface^), with a zinc-based coating which, in addition to Zn, optionally contains one or more of the elements Al, Mg, Si in the form of up to 4.0% by weight Al; up to 5.0% by weight Mg and up to 8.0% by weight Si.
In einer Ausführungsform schließt sich an Schritt (d) unmittelbar ein Abkühlen des insbesondere zu einem Coil aufgehaspelten, warmgewalzten Stahlbanderzeugnisses bis auf Raumtemperatur an Luft an. Nachfolgend kann in einer Variante dieser Ausführungsform ein Richten und Tafeln zu einem Blechtafelprodukt gemäß Schritt (g) erfolgen. In one embodiment, step (d) is immediately followed by cooling the hot-rolled steel strip product, in particular wound into a coil, to room temperature in air. In a variant of this embodiment, straightening and slab forming into a sheet metal product can then take place according to step (g).
Das resultierende Stahlflachprodukt ist somit bevorzugt entweder ein - vorzugsweise zum Coil aufgehaspeltes - warmgewalztes Stahlbanderzeugnis oder ein zugeschnittenes Stahlbanderzeugnis, insbesondere ein Blechtafelprodukt. The resulting flat steel product is thus preferably either a hot-rolled steel strip product - preferably wound into a coil - or a cut-to-size steel strip product, in particular a sheet product.
Das Bereitstellen der Stahlbramme erfolgt insbesondere durch Herstellen einer eisenhaltigen Schmelze mittels konventioneller Herstellungsroute über Hochofen und Blasstahlwerk oder alternativ über einen elektrischen Einschmelzer. Bei dieser zweiten Alternative sind folgende Verfahrensschritte vorgesehen: The steel slab is prepared in particular by producing an iron-containing melt using a conventional production route via a blast furnace and a steel mill or alternatively via an electric melter. The second alternative provides for the following procedural steps:
(i) Beschicken des Einschmelzers mit Feststoffen, wie Schrott oder eisenhaltiges Material, z.B. DRI-Material, Pellets, Eisenerz, und Schlackenbildner, (i) Feeding the melter with solids such as scrap or ferrous material, e.g. DRI material, pellets, iron ore, and slag formers,
(ii) Erschmelzen der Feststoffe mittel elektrischen Einschmelzer zur Erzeugung einer Eisenschmelze und einer auf der Eisenschmelze angeordneten Flüssigschlacke,(ii) melting the solids by means of an electric melter to produce a molten iron and a liquid slag arranged on the molten iron,
(iii) Abstechen der Flüssigschlacke und der Eisenschmelze, wobei das Beschicken der Feststoffe derart erfolgt, dass das aus dem elektrischen Einschmelzer abgezogene Prozessgas zum Erwärmen der zugeführten Feststoffe genutzt wird, (iii) tapping of the liquid slag and the molten iron, the feeding of the solids being carried out in such a way that the process gas extracted from the electric melter is used to heat the fed solids,
(iv) Anschließend optionale Optimierung der Legierungszusammensetzung über die Sekundärmetallurgie und Abgießen der Schmelze zu der Stahlbramme oder einem anderen Vormaterial. (iv) Subsequently, optional optimization of the alloy composition via secondary metallurgy and pouring of the melt into the steel slab or other starting material.
(v) Optional kann das Vormaterial, also beispielsweise die Bramme, nach dem Abgießen bis zum Einsatz in der Erwärmungseinheit der Brammen für den Einsatz zum Walzen auf mindestens 300 °C gehalten werden. (v) Optionally, the starting material, for example the slab, may be kept at a temperature of at least 300 °C after casting until it is used in the slab heating unit for rolling.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen warmgewalzten Stahlflachprodukt genannten Vorteile und erfindungsgemäßen Ausführungsformen gelten völlig analog auch für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines warmgewalzten Stahlflachprodukts. The advantages and embodiments of the invention mentioned in connection with the hot-rolled flat steel product according to the invention also apply completely analogously to the method according to the invention for producing a hot-rolled flat steel product.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Abkühlen/Abschrecken des warmgewalzten Stahlbanderzeugnisses von einer Endwalztemperatur auf die Haspeltemperatur mit einer mittleren Kühlrate von mindestens 45 °C/s erfolgt. In particular, it is intended that the cooling/quenching of the hot-rolled steel strip product from a final rolling temperature to the coiling temperature takes place at an average cooling rate of at least 45 °C/s.
Im Folgenden soll die Bedeutung der einzelnen chemischen Elemente der Zusammensetzung des Stahls diskutiert werden. The following discusses the importance of the individual chemical elements in the composition of steel.
Kohlenstoff (C) ist ein Element, das notwendig ist, um die Härte von Martensit zu erhöhen und eine hervorragende Abriebfestigkeit sicherzustellen. Darüber hinaus erhöht C die Festigkeit des Werkstoffs durch Mischkristallverfestigung. Um diese Effekte zu erzielen, muss der Gehalt davon 0,05 Gewichts-% oder mehr betragen. C- Gehalte von mehr als 0,35 Gewichts-% erhöhen die Härte übermäßig und haben daher nachteilige Auswirkungen auf die Schweißbarkeit, Schlagzähigkeit, Formbarkeit oder Biegbarkeit und die Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion. C wird daher je nach angestrebter Härte im Bereich von 0,05 Gewichts-% bis 0,35 Gewichts-%, vorzugsweise 0,09 Gewichts-% bis 0,31 Gewichts-%, besonders bevorzugt 0,12 Ge- wichts-% bis 0,28 Gewichts-% verwendet. Carbon (C) is an element necessary to increase the hardness of martensite and ensure excellent abrasion resistance. Furthermore, C increases the strength of the material through solid solution strengthening. To achieve these effects, its content must be 0.05 wt% or more. C contents of more than 0.35 wt% excessively increase hardness and therefore have adverse effects on weldability, impact toughness, formability or bendability, and resistance to stress corrosion cracking. Therefore, C is added in the range of 0.05 wt% to 0.35 wt%, depending on the desired hardness. preferably 0.09% by weight to 0.31% by weight, particularly preferably 0.12% by weight to 0.28% by weight.
Silizium (Si) wirkt als Desoxidationsmittel und ist daher für die Stahlherstellung notwendig. Si fördert darüber hinaus die Härtung des Stahlblechs durch Mischkristallverfestigung und Verbesserung der Austenithärtbarkeit. Darüber hinaus verzögert Si die Bildung von grobem Karbid und verbessert so wirksam die Formbarkeit und Schlagfestigkeit eines Stahlblechs. Um einen solchen Effekt zu erzielen, muss der Gehalt davon 0,2 Gewichts-% oder mehr betragen. Allerdings kann ein Siliziumgehalt von mehr als 0,6 Gewichts-% das Kohlenstoffäquivalent (CE) unnötig erhöhen und dadurch die Schweißbarkeit beeinträchtigen. Bei zu hohem Si-Gehalt bildet sich beim Warmwalzen ein roter Zunder auf der Oberfläche eines Stahlblechs, was die Oberflächenqualität des Stahlblechs deutlich verschlechtert und zu einer schlechten Schweißbarkeit führt. Daher wird in der vorliegenden Erfindung der Si-Gehalt im Bereich 0,20 Gewichts-% bis 0,60 Gewichts-%, vorzugsweise 0,20 Gewichts- % bis 0,55 Gewichts-%, besonders bevorzugt 0,25 Gewichts-% bis 0,55 Gewichts-% eingestellt. Silicon (Si) acts as a deoxidizer and is therefore necessary for steelmaking. Si also promotes the hardening of steel sheets through solid solution strengthening and improving austenite hardenability. Furthermore, Si delays the formation of coarse carbide, thus effectively improving the formability and impact resistance of a steel sheet. To achieve this effect, its content must be 0.2 wt% or more. However, a silicon content of more than 0.6 wt% can unnecessarily increase the carbon equivalent (CE), thereby impairing weldability. If the Si content is too high, red scale forms on the surface of a steel sheet during hot rolling, which significantly deteriorates the surface quality of the steel sheet and leads to poor weldability. Therefore, in the present invention, the Si content is set in the range of 0.20 wt% to 0.60 wt%, preferably 0.20 wt% to 0.55 wt%, particularly preferably 0.25 wt% to 0.55 wt%.
Mangan (Mn): Das Legieren mit Mn erhöht ähnlich wie mit Si die Festigkeit des Stahlblechs durch Mischkristallverfestigung. Darüber hinaus erhöht Mn die Härtbarkeit von Stahl, sodass sich während eines Abkühlvorgangs nach einer Wärmebehandlung leicht eine Martensitphase bzw. Bainitphase bilden. Bei übermäßig hohen Mn-Gehal- ten entwickelt sich während des Gießens der Bramme in einem kontinuierlichen Gießverfahren ein deutlicher Entmischungsteil im Dickenmittenabschnitt einer Bramme bzw. während des Abkühlens nach einer Wärmebehandlung eine ungleichmäßige Struktur über die Blechdicke. Dies kann zur Verschlechterung der Schlagfestigkeit in einem Niedertemperaturbereich beitragen. Darüber hinaus verschlechtern zu hohe Mn-Gehalte die Zähigkeit, Duktilität und Schweißbarkeit des Grundmaterials, fördern die interkristalline Segregation von P und das Auftreten von Spannungsrisskorrosion. Daher wird Mn in einer Menge von mindestens 1 ,65 Ge- wichts-% zugesetzt, um die hohe Härtbarkeit sicherzustellen, jedoch nicht mehr als 2,8 Gewichts-%, um die oben beschriebenen schädlichen Auswirkungen zu vermeiden und hervorragende mechanische Eigenschaften wie Schlagfestigkeit und Biegbarkeit sicherzustellen. Mangan wird daher im Bereich 1 ,65 Gewichts-% bis 2,8 Gewichts-%, vorzugsweise 1 ,80 Gewichts-% bis 2,6 Gewichts-%, besonders bevorzugt 2,05 Gewichts-% bis 2,4 Gewichts-% verwendet. Manganese (Mn): Similar to Si, alloying with Mn increases the strength of steel sheet through solid solution strengthening. Furthermore, Mn increases the hardenability of steel, so that a martensite or bainite phase easily forms during cooling after heat treatment. At excessively high Mn contents, a significant segregation part develops in the mid-thickness section of a slab during slab casting in a continuous casting process, or an uneven structure develops across the sheet thickness during cooling after heat treatment. This can contribute to a deterioration of impact strength in a low-temperature range. Furthermore, excessively high Mn contents impair the toughness, ductility, and weldability of the base material, promote the intergranular segregation of P, and the occurrence of stress corrosion cracking. Therefore, Mn is added in an amount of at least 1.65 wt% to ensure high hardenability, but not more than 2.8 wt% to avoid the adverse effects described above and to ensure excellent mechanical properties such as impact resistance and flexibility. Manganese is therefore added in the range of 1.65 wt% to 2.8 wt%, preferably 1.80 wt% to 2.6 wt%, especially preferably 2.05 wt% to 2.4 wt% is used.
Aluminium (AI) wirkt als Desoxidationsmittel und wird am häufigsten in Desoxidationsprozessen für Stahlschmelzen für Stahlbleche und -bänder verwendet. AI hat die Wirkung, gelösten N im Stahl zu fixieren, um AIN zu bilden, um die Vergröberung der Körner zu unterdrücken und die Verschlechterung der Zähigkeit zu unterdrücken. Wenn der Al-Gehalt weniger als 0,01 Gewichts-% beträgt, kann eine Desoxidationswirkung möglicherweise nicht ausreichend erzielt werden. Wenn der Gehalt jedoch mehr als 0,10 Gewichts-% beträgt, wird das Schweißgut während des Schweißens damit verunreinigt und die Zähigkeit des Schweißguts wird beeinträchtigt. Ein Überschuss an AI kann auch zu mehr nichtmetallischen Einschlüssen führen, dadurch die Sauberkeit verschlechtern und zu damit verbundenen Defekten führen. Auch fördert ein Übermaß an AIN-Ausscheidungen die Bildung von Kantenrissen beim Stranggießen. Daher ist der Gehalt auf 0,01 Gewichts-% bis 0, 10 Gewichts-% oder weniger begrenzt. Der Gehalt beträgt vorzugsweise 0,08 Gewichts-% oder weniger. Aluminum (Al) acts as a deoxidizer and is most commonly used in deoxidation processes for molten steel for steel sheets and strips. Al has the effect of fixing dissolved N in the steel to form AlN, thus suppressing grain coarsening and toughness deterioration. When the Al content is less than 0.01 wt%, the deoxidation effect may not be sufficiently achieved. However, when the content is more than 0.10 wt%, it will contaminate the weld metal during welding and impair the toughness of the weld metal. An excess of Al can also lead to more non-metallic inclusions, thereby deteriorating cleanliness and leading to related defects. Excessive Al precipitates also promote the formation of edge cracks during continuous casting. Therefore, the content is limited to 0.01 wt% to 0.10 wt% or less. The content is preferably 0.08% by weight or less.
Chrom (Cr) kann optional im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorhanden sein. Cr trägt zur Mischkristallverfestigung von Stahl bei und dient dazu, die Ferritbildung während des Abkühlens zu verzögern, um so die Bildung einer Martensitphase bzw. Bainitphase zu unterstützen. Eine Cr-Legierung sorgt außerdem für eine bessere Beständigkeit gegen Lochfraß und beugt dadurch Spannungsrisskorrosion frühzeitig vor. Auch fördert Cr die Bildung einer schützenden Oxidschicht unter korrosiven Klimabedingungen, die eine gute Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion bietet. Um die oben genannten Effekte zu erzielen, ist es notwendig, Cr in einem Gehalt von 0,10 Gewichts-% oder mehr zuzugeben. Wenn jedoch der Gehalt an Cr größer als 1 ,0 Ge- wichts-% ist, kommt es, ähnlich wie bei Mn, zu einer erheblichen Entmischung im mittleren Dickenbereich der Bramme und es bildet sich eine ungleichmäßige Struktur in Dickenrichtung, die die Schlagzähigkeit in einem niedrigen Temperaturbereich verschlechtert. Auch die Schweißbarkeit und die WEZ-Zähigkeit können durch übermäßige Cr-Zugaben nachteilig beeinflusst werden. Daher wird Cr im Bereich bis 1 ,0 Gewichts-%, vorzugsweise 0,10 Gewichts-% bis 0,85 Gewichts-%, besonders bevorzugt 0,15 Gewichts-% bis 0,75 Gewichts-% verwendet. Chromium (Cr) may optionally be present in the flat steel product according to the invention. Cr contributes to the solid solution strengthening of steel and serves to delay ferrite formation during cooling, thus promoting the formation of a martensite or bainite phase. A Cr alloy also provides better resistance to pitting corrosion, thereby preventing stress corrosion cracking at an early stage. Cr also promotes the formation of a protective oxide layer under corrosive climatic conditions, which offers good resistance to atmospheric corrosion. To achieve the above-mentioned effects, it is necessary to add Cr in a content of 0.10 wt% or more. However, if the Cr content is greater than 1.0 wt%, similar to Mn, significant segregation occurs in the mid-thickness region of the slab, forming an uneven structure in the thickness direction, which impairs impact toughness in a low-temperature range. Weldability and HAZ toughness can also be adversely affected by excessive Cr additions. Therefore, Cr is used in the range of up to 1.0 wt%, preferably 0.10 wt% to 0.85 wt%, particularly preferably 0.15 wt% to 0.75 wt%.
Molybdän (Mo) ist ein Element, das die Härtbarkeit des Stahls deutlich erhöht und die Bildung der Martensitphase bzw. Bainitphase erleichtert. Auch die Schlagzähigkeit, die Kaltzähigkeit und die Anlassbeständigkeit werden verbessert. Um solche Effekte zu erzielen, beträgt der Gehalt vorzugsweise 0,018 Gewichts-% oder mehr. Wenn der Gehalt jedoch mehr als 0,315 Gewichts-% beträgt, werden die Zähigkeit des Grundmaterials, die Duktilität und die Schweißrissbeständigkeit negativ beeinflusst. Auch wachsen bei zu hohen Mo-Gehalten die beim Aufwickeln unmittelbar nach dem Warmwalzen gebildeten Ausscheidungen während der Wärmebehandlung grob an, was die Schlagzähigkeit in einem Niedertemperaturbereich verschlechtert. Gleichzeitig ist Mo ein kostenintensives Legierungsmittel, was damit kostenoptimal zum Einsatz kommen sollte. Daher wird Mo im Bereich bis 0,315 Gewichts-%, vorzugsweise 0,018 Gewichts-% bis 0,295 Gewichts-%, besonders bevorzugt 0,040 Gewichts-% bis 0,265 Gewichts-% verwendet. Molybdenum (Mo) is an element that significantly increases the hardenability of steel and facilitates the formation of the martensite or bainite phase. Impact toughness, Cold toughness and tempering resistance are improved. To achieve such effects, the content is preferably 0.018 wt% or more. However, if the content exceeds 0.315 wt%, the toughness of the base material, ductility, and weld crack resistance are adversely affected. Also, if the Mo content is too high, the precipitates formed during coiling immediately after hot rolling become coarse during heat treatment, which impairs impact toughness in a low-temperature range. At the same time, Mo is a cost-intensive alloying element, which should therefore be used at optimal cost. Therefore, Mo is used in the range of up to 0.315 wt%, preferably 0.018 wt% to 0.295 wt%, particularly preferably 0.040 wt% to 0.265 wt%.
Um eine ausreichende festigkeitssteigernde Wirkung der Elemente Cr, Mn und Mo zu erreichen und gleichzeitig mögliche schädliche Auswirkungen zu hoher Gehalte zu vermeiden, sollte die Kombination der Gehalte dieser drei Elemente bevorzugt einem Intervall gemäß der Formel In order to achieve a sufficient strength-enhancing effect of the elements Cr, Mn and Mo and at the same time avoid possible harmful effects of excessive contents, the combination of the contents of these three elements should preferably correspond to an interval according to the formula
2,9 < (3*Cr+2*Mn+5*Mo)*0,85 < 9,65 liegen. 2.9 < (3*Cr+2*Mn+5*Mo)*0.85 < 9.65.
In der vorliegenden Erfindung können im Falle steigender Festigkeitsanforderungen zusätzlich eines oder mehrere von Cu, Ni, Ti, Nb, V und/oder B enthalten sein. Diese Elemente tragen zur Erhöhung der Festigkeit von Stahl bei und können je nach gewünschter Festigkeit entsprechend enthalten sein. In the present invention, in case of increasing strength requirements, one or more of Cu, Ni, Ti, Nb, V, and/or B may be additionally included. These elements contribute to increasing the strength of steel and can be included accordingly depending on the desired strength.
Kupfer (Cu) kann optional im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt zur Erhöhung der Härtbarkeit vorhanden sein. Cu kann insbesondere eine Mischkristallverfestigung und zur Ausscheidungshärtung beitragen. Cu kann auch eine vorteilhafte Wirkung bei der Hemmung von Spannungsrisskorrosion haben. Darüber hinaus kann Cu zugesetzt werden, um die Bildung einer schützenden Oxidschicht unter korrosiven Klimabedingungen zu erleichtern, die eine gute Beständigkeit gegen klimatische Korrosion bietet und die Haltbarkeit einer Lackschicht erhöht, die aufgrund von Verschleiß leicht beschädigt oder von Maschinenoberflächen entfernt werden kann. Ein hierzu geeigneter Gehalt an Cu liegt bei 0,05 Gewichts-% bis 1 ,0 Gewichts-%. Besonders effektiv lässt sich die Wirkung von Cu im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt nutzen, wenn optional Cu in Gehalten von bis zu 0,5 Gewichts-% vorhanden ist. Wenn Cu in übermäßigen Mengen hinzugefügt wird, verschlechtert es die Schweißbarkeit und die Zähigkeit der Wärmeeinflusszone (WEZ). Daher ist die Obergrenze für Cu auf 1 ,0 Ge- wichts-%, bevorzugt auf 0,05 bis 0,5 Gewichts-%, festgelegt. Copper (Cu) can optionally be present in the flat steel product according to the invention to increase hardenability. In particular, Cu can contribute to solid solution strengthening and precipitation hardening. Cu can also have a beneficial effect in inhibiting stress corrosion cracking. In addition, Cu can be added to facilitate the formation of a protective oxide layer under corrosive climatic conditions, which offers good resistance to climatic corrosion and increases the durability of a paint layer that can be easily damaged or removed from machine surfaces due to wear. A suitable Cu content for this purpose is 0.05 wt% to 1.0 wt%. The effect of Cu in the flat steel product according to the invention can be used particularly effectively if Cu is optionally present in contents of up to 0.5 wt%. If Cu in If added in excessive amounts, it impairs weldability and the toughness of the heat-affected zone (HAZ). Therefore, the upper limit for Cu is set at 1.0 wt%, preferably 0.05 to 0.5 wt%.
Ähnlich Kupfer kann auch Nickel (Ni) optional im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt zur Erhöhung der Härtbarkeit zugegeben werden. Ni ist ein Legierungselement, das die Härtbarkeit von Austenit verbessert und dadurch die Festigkeit erhöht, ohne oder nur geringfügig an Schlagzähigkeit und/oder WEZ-Zähigkeit zu verlieren. Auch wird Ni verwendet, um abschreckungsbedingte Risse zu vermeiden und auch die Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen zu verbessern. Ni verbessert dazu die Oberflächenqualität und verhindert so Lochfraßkorrosion, d.h. den Ausgangspunkt für Spannungsrisskorrosion. Hierzu geeignete Gehalte an Ni sind 0,02 Gewichts-% bis 0,30 Gewichts-%. Besonders effektiv lässt sich die Wirkung von Ni im Stahlflachprodukt nutzen, wenn optional Ni mit einem Anteil von bis zu 0,25 Gewichts-% vorhanden ist. Ein Überschuss an Ni kann hochviskose Eisenoxidablagerungen erzeugen, die die Oberflächenqualität des Stahlprodukts verschlechtern. Höhere Ni-Gehalte wirken sich aufgrund des erhöhten Kohlenstoffäquivalents und des Rissempfindlichkeitskoeffizien- ten auch negativ auf die Schweißbarkeit aus. Höhere Nickelgehalte ohne nennenswerte technische Verbesserung würden zudem die Legierungskosten zu stark erhöhen. Daher ist die Obergrenze für Ni auf 0,30 Gewichts-%, vorzugsweise 0,02 bis 0,25 Gewichts-%, festgelegt. Similar to copper, nickel (Ni) can also be optionally added to the steel flat product according to the invention to increase hardenability. Ni is an alloying element that improves the hardenability of austenite and thereby increases strength without, or only slightly, loss of impact toughness and/or HAZ toughness. Ni is also used to prevent quenching-induced cracks and also to improve toughness at low temperatures. Ni also improves surface quality and thus prevents pitting corrosion, the starting point for stress corrosion cracking. Suitable Ni contents for this purpose are 0.02 wt.% to 0.30 wt.%. The effect of Ni in the steel flat product can be utilized particularly effectively if Ni is optionally present in a proportion of up to 0.25 wt.%. An excess of Ni can produce highly viscous iron oxide deposits that degrade the surface quality of the steel product. Higher Ni contents also negatively impact weldability due to the increased carbon equivalent and crack sensitivity coefficient. Higher nickel contents without significant technical improvement would also increase alloying costs excessively. Therefore, the upper limit for Ni is set at 0.30 wt%, preferably 0.02 to 0.25 wt%.
Im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt ist Titan (Ti) grundsätzlich kein bewusst zugegebenes Legierungselement. Es ist akzeptiert als Bestandteil von Schrottzugaben oder sonstigen Beigaben beim Herstellungsprozess in den hier angegebenen Grenzen. Optional kann dem Stahl eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts jedoch auch Ti zugegeben werden. Die sich bereits bei hoher Temperatur bzw. direkt aus der Schmelze heraus bildenden Titannitride (TiN) behindern das Kornwachstum während des Wiedererwärmens der Bramme vor dem Warmwalzen und fördern damit ein feinkörnigeres Gefüge und damit höhere Zähigkeitswerte. TiN-Ausscheidungen können zudem die Kornvergröberung in der WEZ während des Schweißens verhindern und so die Zähigkeit weiter verbessern. Ti kann auch durch Ausscheidung von Titancarbonitriden zur Kornfeinung während des Walzprozesses und zur Ausscheidungsverfestigung beitragen. Diese Ausscheidungen sind in der Lage, eine erhebliche Menge an Wasserstoff H tief einzufangen, was die H-Diffusionsfähigkeit im Werkstoff verringert und einen Teil des schädlichen H aus der Mikrostruktur entfernt, um Span- nungsrisskorrosion zu verhindern. Im Falle einer optionalen Zugabe von Bor (B) unterdrückt Ti durch die Bildung von TiN die Ausfällung von BN, wodurch B frei bleibt, um seinen Beitrag zur Härtbarkeit zu leisten. Um diese Effekte auszunutzen, können dem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt mindestens 0,005 Gewichts-% zugegeben werden. Zu hohe Gehalte an Titan würden jedoch zur Ausbildung grober Carbide, Nitride und/oder Carbonitride führen, die eine Verringerung der Zähigkeit und Dauerfestigkeit zur Folge haben. Ein Übermaß an Feinkörnigkeit des Austenitgefüges kann darüber hinaus die Ferritkeimbildung beschleunigen und damit die Härtbarkeit des Austenits reduzieren. Daher ist es notwendig, den Titangehalt auf maximal 0,033 Gewichts-%, vorzugsweise von 0,01 bis 0,031 und besonders bevorzugt 0,01 bis 0,020, zu beschränken. In the flat steel product according to the invention, titanium (Ti) is generally not a deliberately added alloying element. It is accepted as a component of scrap additions or other additives during the manufacturing process within the limits specified here. However, Ti can also be optionally added to the steel of a flat steel product according to the invention. The titanium nitrides (TiN), which form at high temperatures or directly from the melt, inhibit grain growth during reheating of the slab prior to hot rolling and thus promote a finer-grained microstructure and thus higher toughness values. TiN precipitates can also prevent grain coarsening in the HAZ during welding and thus further improve toughness. Ti can also contribute to grain refinement during the rolling process and to precipitation strengthening through the precipitation of titanium carbonitrides. These precipitates are capable of deeply capturing a significant amount of hydrogen H, which increases the hydrogen diffusivity in the material. reduced and removes some of the harmful H from the microstructure to prevent stress corrosion cracking. In the case of an optional addition of boron (B), Ti suppresses the precipitation of BN through the formation of TiN, leaving B free to make its contribution to hardenability. To utilize these effects, at least 0.005 wt.% can be added to the flat steel product according to the invention. However, excessively high titanium contents would lead to the formation of coarse carbides, nitrides and/or carbonitrides, which would reduce toughness and fatigue strength. Excessive fine graining of the austenite microstructure can also accelerate ferrite nucleation and thus reduce the hardenability of the austenite. Therefore, it is necessary to limit the titanium content to a maximum of 0.033 wt.%, preferably from 0.01 to 0.031 and particularly preferably 0.01 to 0.020.
Niob (Nb): Im Stahlflachprodukt ist Nb in der Regel kein bewusst zugegebenes Legierungselement. Es ist akzeptiert als Bestandteil von Schrottzugaben oder sonstigen Beigaben beim Herstellungsprozess in den hier angegebenen Grenzen. Optional kann dem Stahl eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts jedoch auch Nb zugegeben werden. Nb bildet bei relativ hohen Temperaturen Niobcarbide und/oder Niobcarbonitride, die das Kornwachstum vor, nach und während des Warmwalzprozesses behindern und so eine Kornfeinung und damit eine Steigerung der Kerbschlagzähigkeit bewirken. Darüber hinaus können diese Ausscheidungen eine Festigkeitssteigerung durch Ausscheidungshärtung bewirken, die erfindungsgemäß genutzt wird, um ein übermäßiges Erweichen der Wärmeeinflusszone im Bereich einer an einem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorgenommenen Schweißung zu vermeiden. Um die hier erläuterten Wirkungen von Niob zu nutzen, sind im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt optionale Nb-Mindestgehalte von 0,005 Gewichts- % vorgesehen. Allerdings kann ein Überschuss an Nb die Biegbarkeit des Werkstoffs verschlechtern, insbesondere wenn direktes Abschrecken angewendet wird und/oder wenn Mo in der Zusammensetzung vorhanden ist. Darüber hinaus kann Nb im Falle einer parallelen Ti-Zugabe schädlich für die WEZ-Zähigkeit sein, da Nb die Bildung einer groben oberen Bainitstruktur durch die Bildung relativ instabiler TiNbN- oder TiNb(C,N)-Ausscheidungen fördern kann. Ein Übermaß an Feinkörnigkeit des Austenitgefüges kann darüber hinaus die Ferritkeimbildung beschleunigen und damit die Härtbarkeit des Austenits reduzieren. Gleichzeitig ist Nb ein kostenintensives Legierungsmittel, was damit kostenoptimal zum Einsatz kommen sollte. Daher ist es notwendig, den Niobgehalt auf maximal 0,06 Gewichts-%, vorzugsweise 0,005 bis 0,06 Gewichts-% und besonders bevorzugt 0,005 bis 0,03 Gewichts-%, zu beschränken. Niobium (Nb): In flat steel products, Nb is generally not a deliberately added alloying element. It is accepted as a component of scrap additions or other additives during the manufacturing process within the limits specified here. However, Nb can also be optionally added to the steel of a flat steel product according to the invention. At relatively high temperatures, Nb forms niobium carbides and/or niobium carbonitrides, which inhibit grain growth before, after, and during the hot rolling process, thus causing grain refinement and thus increasing notch impact toughness. Furthermore, these precipitates can increase strength through precipitation hardening, which is utilized according to the invention to prevent excessive softening of the heat-affected zone in the area of a weld made on a flat steel product according to the invention. To utilize the effects of niobium explained here, optional minimum Nb contents of 0.005 wt.% are provided in the flat steel product according to the invention. However, an excess of Nb can impair the bendability of the material, especially when direct quenching is applied and/or when Mo is present in the composition. Furthermore, in the case of parallel Ti addition, Nb can be detrimental to HAZ toughness, as Nb can promote the formation of a coarse upper bainite structure through the formation of relatively unstable TiNbN or TiNb(C,N) precipitates. An excess of fine grain in the austenite microstructure can also accelerate ferrite nucleation and thus reduce the hardenability of the austenite. At the same time, Nb is a cost-intensive alloying element, which should therefore be used cost-optimally. necessary to limit the niobium content to a maximum of 0.06% by weight, preferably 0.005 to 0.06% by weight and particularly preferably 0.005 to 0.03% by weight.
Vanadium (V): Im Stahlflachprodukt ist V in der Regel kein bewusst zugegebenes Legierungselement. Es ist akzeptiert als Bestandteil von Schrottzugaben oder sonstigen Beigaben beim Herstellungsprozess in den hier angegebenen Grenzen. Optional kann dem Stahl eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts jedoch auch V zugegeben werden. V hat im Wesentlichen die gleichen, aber in geringerem Ausmaß ausgeprägten Auswirkungen wie Nb. V4C3-Ausscheidungen sind in der Lage, eine erhebliche Menge an Wasserstoff H tief einzufangen, was die H-Diffusionsfähigkeit im Werkstoff verringert und einen Teil des schädlichen H aus der Mikrostruktur entfernt, um wasserstoffinduzierte Rissbildung zu verhindern. V ist ein starker Carbid- und Nitridbildner, es kann sich jedoch auch Mischausscheidungen vom Typ V(C,N) bilden. Die V-Löslichkeit in Austenit ist höher als die von Nb oder Ti. Somit besteht bei der V- Legierung das Potenzial für eine Ausscheidungshärtung in nachgeschalteten Anlassprozessen, da große Mengen an V gelöst sind und für die Ausscheidung im Gefüge zur Verfügung stehen. Allerdings hat ein Zusatz von mehr als 0,10 Gewichts-% V negative Auswirkungen auf die Schweißbarkeit und Härtbarkeit. Gleichzeitig ist V ein kostenintensives Legierungsmittel, was damit kostenoptimal zum Einsatz kommen sollte. Daher ist es notwendig, den Vanadiumgehalt auf weniger als 0,10 Gewichts-%, vorzugsweise auf 0,005 bis 0,10 und besonders bevorzugt 0,005 bis 0,05, zu beschränken. Vanadium (V): In flat steel products, V is generally not a deliberately added alloying element. It is accepted as a component of scrap additions or other additives during the manufacturing process within the limits specified here. However, V can optionally also be added to the steel of a flat steel product according to the invention. V has essentially the same, but to a lesser extent, effects as Nb. V4C3 precipitates are capable of deeply capturing a significant amount of hydrogen H, which reduces the H diffusivity in the material and removes some of the harmful H from the microstructure to prevent hydrogen-induced cracking. V is a strong carbide and nitride former, but mixed precipitates of the V(C,N) type can also form. The V solubility in austenite is higher than that of Nb or Ti. Thus, the V alloy has the potential for precipitation hardening in downstream tempering processes because large amounts of V are dissolved and available for precipitation in the microstructure. However, an addition of more than 0.10 wt% V negatively impacts weldability and hardenability. At the same time, V is a cost-intensive alloying element, which should therefore be used cost-optimally. Therefore, it is necessary to limit the vanadium content to less than 0.10 wt%, preferably to 0.005 to 0.10, and particularly preferably 0.005 to 0.05.
Bor (B): Im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt ist B in der Regel kein bewusst zugegebenes Legierungselement. Es ist akzeptiert als Bestandteil von Schrottzugaben oder sonstigen Beigaben beim Herstellungsprozess in den hier angegebenen Grenzen. Optional kann dem Stahl eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts jedoch auch B zugegeben werden. B ist ein bewährtes Mikrolegierungselement zur Erhöhung der Härtbarkeit. Aus der Walzhitze kommend seigert B an die Austenitkorngrenzen und unterdrückt dort die Keimbildung von Ferrit. Auf diesem Wege wird die ferritisch- perlitische Umwandlung zu längeren Abkühlzeiten verschoben und es kann eine mar- tensitische Umwandlung bei geringeren Abkühlraten erreicht werden. Damit sich diese Wirkungen von Bor im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt einstellen, müsste sichergestellt werden, dass Bor im Gefüge des Stahlflachprodukts gelöst vorliegt und nicht durch die Bildung von Bornitrid abgebunden wird. Dies kann durch parallele Zugabe von Ti in einer Menge von mindestens 3,42*N erreicht werden. Wenn der Gehalt mehr als 0,005 Gewichts-% beträgt, werden die Zähigkeit, Duktilität und Schweißriss- beständigkeit des Grundmaterials negativ beeinflusst. Außerdem kann die Anwesenheit von TiN-Ausscheidungen im Gefüge die Zähigkeit des Werkstoffs verschlechtern. Daher ist B im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt nur ein optional zugegebenes Legierungselement und hierbei auf weniger als 0,0004 Gewichts-% vorzugsweise 0,00035 beschränkt. Boron (B): In the flat steel product according to the invention, B is generally not a deliberately added alloying element. It is accepted as a component of scrap additions or other additives during the manufacturing process within the limits specified here. However, B can also be optionally added to the steel of a flat steel product according to the invention. B is a proven microalloying element for increasing hardenability. Coming from the rolling heat, B segregates to the austenite grain boundaries and suppresses the nucleation of ferrite there. In this way, the ferritic-pearlitic transformation is shifted to longer cooling times, and a martensitic transformation can be achieved at lower cooling rates. In order for these effects of boron to occur in the flat steel product according to the invention, it must be ensured that boron is present in dissolved form in the microstructure of the flat steel product and is not bound by the formation of boron nitride. This can be achieved by the parallel addition of Ti in an amount of at least 3.42*N. If the content exceeds 0.005 wt.%, the toughness, ductility, and weld crack resistance of the base material are negatively affected. Furthermore, the presence of TiN precipitates in the microstructure can impair the toughness of the material. Therefore, B is only an optionally added alloying element in the flat steel product according to the invention and is limited to less than 0.0004 wt.%, preferably 0.00035.
In der vorliegenden Erfindung ist die Härtbarkeit der Mikrostruktur des Stahls umso größer, je höher die Gehalte an C, Mn, Cr, Mo und optional Ni sind, und somit bildet sich selbst bei einer geringeren Abkühlgeschwindigkeit leicht eine Martensitphase vorteilhaft bei der Sicherung der Festigkeit. Allerdings sind C, Mn, Cr, Mo und optional Ni im mittleren Dickenabschnitt des Stahlblechs lokal angereichert, was dazu führt, dass das Mikrogefüge über die Dicke des erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts ungleichmäßig ist. Da eine Mikrostruktur und ein Material eines Oberflächenschichtabschnitts variieren, verschlechtern sich dementsprechend die Biegeformbarkeit und die Schlagfestigkeit in einem Niedertemperaturbereich. Daher muss die Mittenseigerung verringert werden und der aufsummierte Gehalt der genannten Legierungselemente begrenzt werden. Weiters verschlechtern, wie voranstehend beschrieben, zu hohe Gehalte an C, Mn, Cr, Mo und AI die Zähigkeit, Duktilität und Schweißbarkeit des Grundmaterials. Untersuchungen haben gezeigt, dass sich die positiven Einflüsse der Legierungselemente C, Mn, Cr, Mo, AI und optional Ni im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt besonders effektiv und wirtschaftlich und unter Vermeidung der genannten negativen Effekte nutzen lassen, wenn für das angewandte Kohlenstoffäquivalent die Relation In the present invention, the higher the contents of C, Mn, Cr, Mo, and optionally Ni, the greater the hardenability of the steel microstructure, and thus, even at a lower cooling rate, a martensite phase is easily formed, which is beneficial in ensuring strength. However, C, Mn, Cr, Mo, and optionally Ni are locally enriched in the middle thickness portion of the steel sheet, resulting in the microstructure being uneven throughout the thickness of the steel flat product according to the present invention. Since a microstructure and a material of a surface layer portion vary, bending formability and impact strength in a low-temperature region deteriorate accordingly. Therefore, center segregation must be reduced and the cumulative content of the aforementioned alloying elements must be limited. Furthermore, as described above, excessively high contents of C, Mn, Cr, Mo, and Al deteriorate the toughness, ductility, and weldability of the base material. Investigations have shown that the positive influences of the alloying elements C, Mn, Cr, Mo, Al and optionally Ni in the flat steel product according to the invention can be used particularly effectively and economically and while avoiding the negative effects mentioned, if the relation
CEA = 3*C+Mn/4,8+(Cr+Mo)/2,3+(Ni+AI)/17) < 1 ,9, insbesondere CEA < 1 ,7, bevorzugt CEA < 1 ,5 gilt. CEA = 3*C+Mn/4.8+(Cr+Mo)/2.3+(Ni+Al)/17) <1.9, in particular CEA <1.7, preferably CEA <1.5 applies.
Wie voranstehend beschrieben können im Falle einer optionalen Zugabe von Ti und/oder B erhöhte Gehalte an AI, Ti und B zu einer Verschlechterung von Zähigkeit, Duktilität und Schweißrissbeständigkeit des Werkstoffs beitragen. Daher wird der Gesamtgehalt dieser drei Elemente unter Berücksichtigung der zur Desoxidation der Stahlschmelze benötigten Al-Menge bevorzugt gemäß der Relation 0,1 < 3*AI + 10*B + 2*Ti < 0,5 eingestellt. As described above, in the case of optional addition of Ti and/or B, increased contents of Al, Ti, and B can contribute to a deterioration of the toughness, ductility, and weld crack resistance of the material. Therefore, the total content of these three elements, taking into account the amount of Al required for deoxidation of the molten steel, is preferably adjusted according to the relationship 0.1 < 3*Al + 10*B + 2*Ti < 0.5 set.
Calcium (Ca) dient in Stählen zur Desoxidation, Entschwefelung und Kontrolle der Form, Größe und Verteilung von Oxid- und Sulfideinschlüssen. Durch die rundliche Einformung wird die negative Wirkung der Einschlüsse auf die Warmumformbarkeit, Dauerfestigkeit und Zähigkeit deutlich reduziert. Um diesen Effekt bei einem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt zu nutzen, kann ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt optional 0,0005 - 0,005 Gewichts-% Ca enthalten. Um einen hohen Reinheitsgrad des Stahls zu gewährleisten, sollte eine übermäßige Menge an Ca vermieden werden, insbesondere soll die Bildung von Calciumsulfid (CaS) oder Calciumoxid (CaO) oder einer Mischung davon (CaOS) verhindert werden, da diese die mechanischen Eigenschaften wie Biegbarkeit und Beständigkeit gegen Span- nungsrisskorrosion verschlechtern können. Ca wird daher optional in einer Menge bis 0,005 Gewichts-%, vorzugsweise 0,0005 bis 0,005, verwendet, um hervorragende mechanische Eigenschaften wie Schlagfestigkeit und Biegsamkeit zu gewährleisten. Calcium (Ca) is used in steels for deoxidation, desulfurization, and to control the shape, size, and distribution of oxide and sulfide inclusions. The rounded shape significantly reduces the negative effect of the inclusions on hot formability, fatigue strength, and toughness. To utilize this effect in a flat steel product according to the invention, a flat steel product according to the invention can optionally contain 0.0005–0.005 wt.% Ca. To ensure a high degree of steel purity, an excessive amount of Ca should be avoided. In particular, the formation of calcium sulfide (CaS) or calcium oxide (CaO), or a mixture thereof (CaOS), should be prevented, as these can impair mechanical properties such as flexibility and resistance to stress corrosion cracking. Ca is therefore optionally used in an amount of up to 0.005 wt%, preferably 0.0005 to 0.005, to ensure excellent mechanical properties such as impact resistance and flexibility.
Unvermeidbare Verunreinigungen können insbesondere Stickstoff (N), Phosphor (P), Schwefel (S), Zinn (Sn), Antimon (Sb), Zirkonium (Zr), Wolfram (W), Cobalt (Co), Zink (Zn), Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) sein. Ihr Gehalt wird vorzugsweise wie folgt definiert: N: bis 0,018 Gewichts-%. P: bis 0,020 Gewichts-%, S: bis 0,010 Gewichts- %, Sn: bis 0,05 Gewichts-%, Sb: bis 0,05 Gewichts-%, Zr: bis 0,010 Gewichts-%, W: bis 0,20 Gewichts-%, Co: bis 0,20 Gewichts-%, O: bis 0,005 Gewichts-% und H: bis 0,005 Gewichts-%. Unavoidable impurities may include, in particular, nitrogen (N), phosphorus (P), sulfur (S), tin (Sn), antimony (Sb), zirconium (Zr), tungsten (W), cobalt (Co), zinc (Zn), oxygen (O), and hydrogen (H). Their content is preferably defined as follows: N: up to 0.018 wt%, P: up to 0.020 wt%, S: up to 0.010 wt%, Sn: up to 0.05 wt%, Sb: up to 0.05 wt%, Zr: up to 0.010 wt%, W: up to 0.20 wt%, Co: up to 0.20 wt%, O: up to 0.005 wt%, and H: up to 0.005 wt%.
Stickstoff (N) als Begleitelement hinterlässt hinsichtlich der Verfestigung von Stahl in etwa dieselbe Wirkung wie das Legierungselement Kohlenstoff. In nicht abgebundener Form (interstitiell gelöst) kann sich N an den Korngrenzen anlagern und im Laufe des Alterungsprozesses die Zähigkeit negativ beeinflussen. Verbunden ist diese Erscheinung mit einer zunehmenden Anfälligkeit gegenüber interkristalliner Spannungsrisskorrosion. Der Stickstoff wird üblicherweise mit Hilfe von Aluminium abgebunden, bei optionalem Zusatz anderer nitridbildender Elemente, wie Ti, Nb, V oder B, kann die Abbindung von Stickstoff durch diese Elemente erfolgen. Unter Berücksichtigung der in der Praxis bei der wirtschaftlichen Stahlerzeugung gegebenen Bedingungen und der erfindungsgemäß getroffenen legierungstechnischen Maßnahmen zur Abbindung des im Stahlflachprodukt vorhandenen Stickstoffs können N- Gehalte von bis zu 0,018 Gewichts-% im Sinne einer unvermeidbaren Verunreinigung hingenommen werden. Nitrogen (N) as an accompanying element has approximately the same effect on the hardening of steel as the alloying element carbon. In its unbound form (interstitially dissolved), N can accumulate at the grain boundaries and negatively influence toughness during the aging process. This phenomenon is associated with an increasing susceptibility to intergranular stress corrosion cracking. The nitrogen is usually bound with the help of aluminum; with the optional addition of other nitride-forming elements, such as Ti, Nb, V or B, the binding of nitrogen can occur through these elements. Taking into account the practical conditions prevailing in economical steel production and the alloying measures taken according to the invention to bind the nitrogen present in the flat steel product, N- Concentrations of up to 0.018% by weight are accepted as unavoidable contamination.
Phosphor (P) hat einen starken Effekt in Bezug auf Mischkristallverfestigung, kann jedoch aufgrund der Korngrenzenseigerung zu Sprödigkeit und damit einer schlechten Bruchzähigkeit führen. Daher wird sein Gehalt im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt auf <0020, vorzugsweise < 0,018, Gewichts-% begrenzt. Phosphorus (P) has a strong effect on solid solution strengthening, but can lead to brittleness and thus poor fracture toughness due to grain boundary segregation. Therefore, its content in the flat steel product according to the invention is limited to <0.020, preferably <0.018, wt.%.
Schwefel (S) bildet bei Gehalten von mehr als 0,01 Gewichts-% Sulfide mit Eisen oder Mangan (FeS bzw. MnS). Diese haben einen negativen Einfluss auf die Verformbarkeit und Zähigkeit. Deshalb ist der Schwefelgehalt im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt auf höchstens 0,010 Gewichts-% beschränkt. At contents above 0.01 wt.%, sulfur (S) forms sulfides with iron or manganese (FeS or MnS, respectively). These have a negative impact on formability and toughness. Therefore, the sulfur content in the flat steel product according to the invention is limited to a maximum of 0.010 wt.%.
Zinn (Sn) kann sich bei erhöhten Temperaturen an Korngrenzen anlagern und dadurch eine Versprödung beispielsweise am Schweißgut hervorrufen. Darüber hinaus kann es die voranstehend beschriebene versprödende Wirkung des Kupfers erhöhen. Um diese negativen Auswirkungen zu verhindern, ist der Gehalt an Sn im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt auf höchstens 0,05 Gewichts-% begrenzt. Antimon (Sb) kann sich vergleichbar dem Zinn bei erhöhten Temperaturen an Korngrenzen anlagern und dadurch eine Versprödung beispielsweise am Schweißgut hervorrufen. Um diese negativen Auswirkungen zu verhindern, ist der Gehalt an Sb im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt auf höchstens 0,05 Gewichts-% begrenzt. Zirkonium (Zr) kann im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt eine Kornfeinung vergleichbar der Zugabe von Ti, Nb oder V bewirken. Ein Übermaß an Feinkörnigkeit des Austenitgefüges kann die Ferritkeimbildung beschleunigen und damit die Härtbarkeit des Austenits reduzieren. Im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt ist ein Zr-Gehalt von höchstens 0,01 Gewichts-% tolerierbar, da die negativen Einflüsse von Zirkonium im Allgemeinen erst oberhalb von 0,01 Gewichts-% auftreten. Tin (Sn) can accumulate at grain boundaries at elevated temperatures and thereby cause embrittlement, for example, of the weld metal. Furthermore, it can increase the embrittling effect of copper described above. To prevent these negative effects, the Sn content in the flat steel product according to the invention is limited to a maximum of 0.05 wt.%. Antimony (Sb), similar to tin, can accumulate at grain boundaries at elevated temperatures and thereby cause embrittlement, for example, of the weld metal. To prevent these negative effects, the Sb content in the flat steel product according to the invention is limited to a maximum of 0.05 wt.%. Zirconium (Zr) can cause grain refinement in the flat steel product according to the invention comparable to the addition of Ti, Nb, or V. Excessive fineness of the austenite microstructure can accelerate ferrite nucleation and thus reduce the hardenability of the austenite. In the flat steel product according to the invention, a Zr content of at most 0.01 wt.% is tolerable, since the negative effects of zirconium generally only occur above 0.01 wt.%.
Wolfram (W) erhöht die Härtbarkeit des Werkstoffs deutlich, bildet jedoch mit Molybdän ab bestimmten Gehalten eine Laves-Phase. Diese kann sich negativ auf die Kerbschlagzähigkeit und Schweißrissbeständigkeit des Werkstoffs auswirken. Technisch bedingt verbleiben jedoch in der Regel Spuren von Wolfram in Stählen. Im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt ist ein W-Gehalt von höchstens 0,2 Gewichts- % tolerierbar, da die negativen Einflüsse von Wolfram im Allgemeinen erst oberhalb von 0,2 Gewichts-% auftreten. Tungsten (W) significantly increases the hardenability of the material, but forms a Laves phase with molybdenum at certain concentrations. This can negatively impact the notched impact strength and weld crack resistance of the material. However, for technical reasons, traces of tungsten usually remain in steels. In the flat steel product according to the invention, a W content of a maximum of 0.2 wt.% is tolerable, since the negative effects of tungsten generally only become apparent above of 0.2% by weight.
Cobalt (Co) hat einen negativen Einfluss auf die Härtbarkeit und die Zähigkeit des Werkstoffs. Technisch bedingt verbleiben jedoch in der Regel Spuren von Cobalt in Stählen. Im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt ist ein Co-Gehalt von höchstens 0,2 Gewichts-% tolerierbar, da die negativen Einflüsse von Cobalt im Allgemeinen erst oberhalb von 0,2 Gewichts-% auftreten. Cobalt (Co) has a negative impact on the hardenability and toughness of the material. However, for technical reasons, traces of cobalt usually remain in steels. In the flat steel product according to the invention, a Co content of no more than 0.2 wt.% is tolerable, since the negative effects of cobalt generally only occur above 0.2 wt.%.
Sauerstoff (O) verbindet sich insbesondere mit Aluminium zu oxidischen Einschlüssen vom Typ AI2O3. Diese verringern sowohl die Zähigkeit als auch die Dauerfestigkeit. Daher wird der Sauerstoffgehalt auf höchstens 0,005 Gewichts-% beschränkt. Oxygen (O) combines, particularly with aluminum, to form oxide inclusions of the type Al2O3. These reduce both toughness and fatigue strength. Therefore, the oxygen content is limited to a maximum of 0.005% by weight.
Wasserstoff (H) kann bei zu hohen Gehalten zur Ausbildung von Rissen im Material führen. Um dies zu vermeiden, ist sein Gehalt im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt auf höchstens 0,005 Gewichts-%. Excessive levels of hydrogen (H) can lead to the formation of cracks in the material. To prevent this, its content in the flat steel product according to the invention is limited to a maximum of 0.005% by weight.
Die schädlichen Einflüsse verschiedener Spuren- und Begleitelemente, insbesondere von Zr, Co, Sn, W und Sb, können sich summieren und gegebenenfalls gegenseitig verstärken. Daher muss der Gesamtgehalt dieser Elemente im erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt auf höchstens 0,50 Gewichts-% begrenzt werden. The harmful effects of various trace and accompanying elements, especially Zr, Co, Sn, W, and Sb, can accumulate and potentially reinforce each other. Therefore, the total content of these elements in the flat steel product according to the invention must be limited to a maximum of 0.50% by weight.
Um eine sehr gute Witterungsbeständigkeit bzw. Freiwitterungsbeständigkeit zu erreichen, zum Beispiel bei In order to achieve very good weather resistance or outdoor weather resistance, for example
- unterschiedlichen Feuchtegehalten in der Luft - different humidity levels in the air
- Regen, - Rain,
- Schnee, - Snow,
- wechselnden Bedingungen, zum Beispiel in Bezug auf Temperaturen, Nässe und Feuchte, etc. - changing conditions, for example in terms of temperature, wetness and humidity, etc.
Bei diesen Bedingungen wurde festgestellt, dass das Zusammenspiel der nachfolgend genannten Legierungselemente sehr wichtig ist. Für die Zahlenwerte der Anteile der entsprechenden Legierungselemente in Gewichts-% haben sich folgende Zusammenhänge als vorteilhaft herausgestellt: Under these conditions, it was determined that the interaction of the following alloying elements is very important. The following relationships have proven advantageous for the numerical values of the proportions of the corresponding alloying elements in weight percent:
2,9 < (3 * Cr+2 * Mn+5 * Mo) * 0,85 < 9,64 und gleichzeitig 2.9 < (3 * Cr+2 * Mn+5 * Mo) * 0.85 < 9.64 and at the same time
0,3 < (9,75 * Cu + 3,2 * Ni + 1 ,56 * Mo + 2,52 * Cr - 61 ,3 * B)/1 ,72 Im Folgenden soll die Erfindung an ausgewählten Beispielen erläutert werden. 0.3 < (9.75 * Cu + 3.2 * Ni + 1.56 * Mo + 2.52 * Cr - 61.3 * B)/1.72 In the following, the invention will be explained using selected examples.
Die Tabelle 1 zeigt die jeweilige chemische Zusammensetzung (Legierung) der Proben 1 bis 14 (#1 bis #14) und einer Probe 15, die lediglich als Vergleichsprobe bei der Bestimmung der Beständigkeit bei zyklischen Korrosionsbedingungen (Tabelle 14) dient. Dabei fallen die Proben #1 (Stahl A), #2 (Stahl B), #5 (Stahl D), #6 (Stahl E), #7 (Stahl F) und #14 (Stahl I) aus dem Bereich der erfindungsgemäßen Zusammensetzung heraus (-). Proben # 1 , 5 und 14 wegen zu hohem Titangehalt, Probe #2 wegen zu niedrigem Mangangehalt und Probe # 6 wegen deutlich zu hohem Chromgehalt und zu hohem Nickelgehalt. Die Proben #1 , 6 und 7 fallen zusätzlich auch wegen zu niedrigem Mangangehalt aus dem Bereich der erfindungsgemäßen Zusammensetzung heraus. Alle anderen Proben (Proben # 3, 4 und 8 bis 13) haben eine jeweilige Zusammensetzung, die innerhalb der Grenzen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung liegen (+). Table 1 shows the respective chemical composition (alloy) of samples 1 to 14 (#1 to #14) and sample 15, which serves only as a comparison sample for determining resistance under cyclic corrosion conditions (Table 14). Samples #1 (steel A), #2 (steel B), #5 (steel D), #6 (steel E), #7 (steel F) and #14 (steel I) fall outside the range of the inventive composition (-). Samples #1, 5 and 14 fall outside the range of the inventive composition due to too high a titanium content, sample #2 due to too low a manganese content and sample #6 due to significantly too high a chromium content and too high a nickel content. Samples #1, 6 and 7 also fall outside the range of the inventive composition due to too low a manganese content. All other samples (samples #3, 4 and 8 to 13) have a respective composition that lies within the limits of the inventive composition (+).
Die Tabelle 2 zeigt die Herstellungsrouten der Proben # 1 bis 14: Bis auf Probe # 7, die als Elektrostahl per Elektroeinschmelzer hergestellt wurde, sind alle anderen Proben (# 1 bis 6 und 8 bis 14) über die Hochofenroute hergestellt. Proben # 1 , 2 und 7 haben nach dem Warmwalzen und Aufhaspeln noch eine anschließende Wärmebehandlung in Form einer Vergütungsbehandlung erfahren. Diese Vergütungsbehandlung umfasste eine Erwärmung auf eine Austenitisierungstemperatur, Halten bei entsprechender Temperatur und anschließendes sehr rasches Abkühlen (Abschrecken) unter Beachtung der kritischen Abkühlgeschwindigkeit, optional gefolgt von Anlassen in einem weiteren Verfahrensschritt. Table 2 shows the production routes for samples #1 to 14: With the exception of sample #7, which was produced as electric steel using an electric melter, all other samples (#1 to 6 and 8 to 14) were produced via the blast furnace route. After hot rolling and coiling, samples #1, 2, and 7 underwent a subsequent heat treatment in the form of quenching and tempering. This quenching and tempering treatment comprised heating to an austenitizing temperature, holding at that temperature, and subsequent very rapid cooling (quenching) while observing the critical cooling rate, optionally followed by tempering in a further process step.
Die Tabelle 3 gibt die entsprechenden Herstellungs-Parameter bei der Herstellung der Proben 1 bis 14, insbesondere beim Warmwalzen und anschließenden Aufhaspeln, an. Die Proben # 1 , 2, 5, 6 und 14 sind beim Warmwalzen mit einer Endwalztemperatur (FRT: Final Rolling Temperature) von weniger als 885 °C nicht im erfindungsgemäßen Bereich, die Proben # 3, 4, 7 bis 13 sind mit einer Endwalztemperatur von mindestens 885 °C hingegen im erfindungsgemäßen Bereich warmgewalzt worden. Die Proben # 5, 6 und 14 sind mit einer Haspeltemperatur (CT: Coiling Temperature) weit oberhalb von 150°C (535 °C bis 630 °C) aufgehaspelt worden. Die Proben # 1 bis 4 und 7 bis 13 bei Haspeltemperaturen CT unterhalb 120 °C. Das Abkühlen/Abschrecken des warmgewalzten Stahlbanderzeugnisses von der Endwalztemperatur auf die Haspeltemperatur CT erfolgt mit einer mittleren Kühlrate von mindestens 45 °C/s beziehungsweise 45 K/s, vorzugsweise mit einer mittleren Kühlrate von mindestens 55 °C/s beziehungsweise 55 K/s, besonders bevorzugt von mindestens 60 °C/s beziehungsweise 60 K/s. Table 3 shows the corresponding manufacturing parameters for samples 1 to 14, particularly during hot rolling and subsequent coiling. Samples 1, 2, 5, 6, and 14 were hot rolled at a final rolling temperature (FRT) of less than 885°C, which is not within the inventive range. Samples 3, 4, 7, and 13, however, were hot rolled at a final rolling temperature of at least 885°C, which is within the inventive range. Samples 5, 6, and 14 were coiled at a coiling temperature (CT) well above 150°C (535°C to 630°C). Samples 1 to 4 and 7 to 13 were hot rolled at coiling temperatures CT below 120°C. The cooling/quenching of the hot-rolled steel strip product from the final rolling temperature to the coiling temperature CT takes place at an average cooling rate of at least 45 °C/s or 45 K/s, preferably at an average cooling rate of at least 55 °C/s or 55 K/s, particularly preferably at least 60 °C/s or 60 K/s.
Das jeweils resultierende Gefüge der Proben # 1 bis 14 ist dann in Tabelle 4 angegeben. Nur Proben # 5 und 14 haben eine Gefügezusammensetzung, die nicht zu den Angaben über das erfindungsgemäße Gefüge passen. Bei diesen beiden Proben haben weder die chemische die Zusammensetzung noch verwendete Haspeltemperatur zu den Angaben über das erfindungsgemäße Vorgehen/Stahlprodukt gepasst. Bei Probe # 6 ergibt sich trotz einer Haspeltemperatur, die deutlich oberhalb der Angabe über das erfindungsgemäße Vorgehen liegt, ein martensitischer Stahl, was jedoch in der abweichenden chemischen Zusammensetzung, genauer gesagt dem sehr hohen Cr-Gehalt, begründet ist. The resulting microstructures of samples 1 to 14 are shown in Table 4. Only samples 5 and 14 have a microstructure composition that does not match the specifications for the inventive microstructure. For these two samples, neither the chemical composition nor the coiling temperature used matched the specifications for the inventive process/steel product. For sample 6, despite a coiling temperature significantly higher than the specifications for the inventive process, a martensitic steel is produced. This is due to the different chemical composition, more specifically, the very high Cr content.
Die Tabelle 5 zeigt die resultierenden Härtewerte (Brinellhärte HBW), Kerbschlagzähigkeiten KBZ und Versetzungsdichten der Proben 1 bis 8 und 10 bis 13. Alle benannten Proben weisen eine Brinellhärte von 370 HBW und mehr auf. Nur die Probe # 6 weist eine Brinellhärte unter 390 HBW auf. Die Proben # 1 und 6, die bereits aufgrund der chemischen Zusammensetzung als Gegenbeispiele fungieren (Probe # 6 zusätzlich auch aufgrund der Haspeltemperatur), zeigen auch bei der Kerbschlagzähigkeit sehr schwache Werte. Alle anderen untersuchten Proben zeigen bezüglich der Kerbschlagzähigkeit ansprechende Werte. Table 5 shows the resulting hardness values (Brinell hardness HBW), notched impact toughnesses (KBZ), and dislocation densities of specimens 1 to 8 and 10 to 13. All of the specimens listed exhibit a Brinell hardness of 370 HBW and above. Only specimen #6 exhibits a Brinell hardness below 390 HBW. Samples #1 and 6, which already serve as counterexamples due to their chemical composition (sample #6 also due to the coiling temperature), also exhibit very weak notched impact toughness values. All other specimens tested exhibit acceptable notched impact toughness values.
Die Tabelle 6 zeigt die resultierende Streckgrenze (Rp02), Zugfestigkeit (Rm) und Bruchdehnung (A5) der Proben # 2 bis 8, 11 und 12. Probe # 5, die bereits aufgrund der chemischen Zusammensetzung als Gegenbeispiel fungiert, zeigt hier deutlich schwache Werte. In der Regel ist für die eingangs diskutierten Anwendungen eine Zugfestigkeit > 980 MPa erwünscht, die Probe # 5 (mit 805 MPa) nicht erreicht. Die ebenfalls aufgrund der chemischen Zusammensetzung als Gegenbeispiele fungierende Probe # 6 erreicht zwar eine Zugfestigkeit > 980 MPa, diese liegt mit 1159 MPa aber nur knapp in dem bevorzugten Bereich von > 1150 MPa Zugfestigkeit. Alle anderen untersuchten Proben zeigen bezüglich Streckgrenze (Rp02), Zugfestigkeit (Rm) und Bruchdehnung (A5) hervorragende Werte. In Tabelle 7 sind die resultierenden Kennwerte für die Abrasion bei den Proben 2, 3, 5 bis 7 und 12 aufgeführt. Im Vergleich zu den als Beispiele fungierenden Proben # 2, 3, 7 und 12 zeigen die als Gegenbeispiele fungierenden Proben # 6 und insbesondere # 5 einen verhältnismäßig hohen Masse- und/oder Volumenverlust (Masse- und/oder Volumenabtrag) als Abrasions(kenn)werte verglichen mit den anderen Proben (# 2, 3, 7 und 12). Der Masseverlust und der Volumenverlust wurden dabei sowohl gemäß ASTM G65-16 als auch gemäß ASTM G75-15 bestimmt. Die damit verbundene Abrasionsfestigkeit ist bei den Proben # 5 und 6 also geringer als bei den anderen Proben. Dabei sind die Werte von Beispiel Probe # 3 und Gegenbeispiel Probe # 6 jedoch recht nah beieinander. Table 6 shows the resulting yield strength (Rp02), tensile strength (Rm), and elongation at break (A5) of specimens #2 to 8, 11, and 12. Specimen #5, which already serves as a counterexample due to its chemical composition, exhibits significantly weak values. For the applications discussed above, a tensile strength of > 980 MPa is generally desired, but specimen #5 (at 805 MPa) does not achieve this. Specimen #6, which also serves as a counterexample due to its chemical composition, does achieve a tensile strength of > 980 MPa, but at 1159 MPa, this value is only just within the preferred range of > 1150 MPa tensile strength. All other specimens tested exhibit excellent values for yield strength (Rp02), tensile strength (Rm), and elongation at break (A5). Table 7 lists the resulting abrasion values for samples 2, 3, 5 to 7, and 12. Compared to the examples, samples #2, 3, 7, and 12, the counterexamples, samples #6, and especially #5, show a relatively high mass and/or volume loss (mass and/or volume removal) as abrasion values compared to the other samples (#2, 3, 7, and 12). The mass loss and volume loss were determined according to both ASTM G65-16 and ASTM G75-15. The associated abrasion resistance is therefore lower for samples #5 and 6 than for the other samples. However, the values for example sample #3 and counterexample sample #6 are quite close to each other.
Die Tabelle 8 zeigt die jeweilige Härte, Zugfestigkeit und Streckgrenze in Abhängigkeit einer Wärmebehandlung für die Proben # 2, 3, 8 und 12. Neben einer ersten Alternative, bei der es keine Wärmebehandlung/kein Anlassen gibt, gibt es eine zweite Alternative mit einer Wärmebehandlung, bei der über 30 Minuten mindestens 200 °C erreicht wurden und anschließend an Luft auf Raumtemperatur RT abgekühlt wurde, weiterhin eine dritte Alternative mit einer Wärmebehandlung, bei der über 30 Minuten mindestens 220 °C erreicht wurden und anschließend an Luft auf Raumtemperatur RT abgekühlt wurde und schließlich eine vierte Alternative mit einer Wärmebehandlung, bei der über 30 Minuten mindestens 250 °C erreicht wurden und anschließend an Luft auf Raumtemperatur RT abgekühlt wurde. Während Härte und Zugfestigkeit bei den untersuchten Proben unabhängig von der Wärmebehandlung weitgehend konstant bleiben, ist eine leichte Tendenz zur Zunahme der Streckgrenze bei Wärmebehandlung mit immer höheren Temperaturen erkennbar. Insgesamt sind die Kennwerte jedoch recht konstant. Table 8 shows the respective hardness, tensile strength and yield strength as a function of heat treatment for specimens # 2, 3, 8 and 12. In addition to a first alternative in which there is no heat treatment/no tempering, there is a second alternative with a heat treatment in which at least 200 °C was reached for 30 minutes and then the material was cooled in air to room temperature RT, a third alternative with a heat treatment in which at least 220 °C was reached for 30 minutes and then the material was cooled in air to room temperature RT, and finally a fourth alternative with a heat treatment in which at least 250 °C was reached for 30 minutes and then the material was cooled in air to room temperature RT. While hardness and tensile strength remain largely constant in the specimens examined regardless of the heat treatment, a slight tendency towards an increase in yield strength can be seen with heat treatment at increasingly higher temperatures. Overall, however, the characteristics are quite constant.
In Tabelle 9 sind die Kennwerte ehemaliger Austenitkörner für die Proben 3, 8 und 12 angegeben, nämlich die mittlere Größe der ehemalige Austenitkörner als ECD, ein Streckgrad der ehemaligen Austenitkörner und ein gewichteter Streckgrad der ehemaligen Austenitkörner. Table 9 shows the characteristics of former austenite grains for samples 3, 8 and 12, namely the mean size of the former austenite grains as ECD, a yield ratio of the former austenite grains and a weighted yield ratio of the former austenite grains.
Die Tabelle 10 zeigt die maximalen Härteunterschiede bezüglich der Vickershärte, die sich bei den Proben 1 bis 3, 5 bis 7 und 12 über deren Blechdicken ergeben. Die als Gegenbeispiele dienenden Proben # 5 und 6 haben hier die geringsten Härtewerte von deutlich unter 400 HV 0,5. Alle anderen Proben haben Härtewerte zwischen 415 und 520 HV 0,5. Der relative Härteunterschied zwischen maximaler Vickershärte H max und minimaler Vickershärte HVmin, der entlang der Blechdicke einer Probe messbar ist, liegt bezogen auf die durchschnittliche Härte HVmean, zwischen 5,2 % (Probe # 2) und 22,6 % (Probe # 7). Table 10 shows the maximum differences in Vickers hardness across sheet thicknesses of samples 1 to 3, 5 to 7, and 12. Samples 5 and 6, which serve as counterexamples, have the lowest hardness values. of significantly below 400 HV 0.5. All other specimens have hardness values between 415 and 520 HV 0.5. The relative hardness difference between maximum Vickers hardness H max and minimum Vickers hardness HV m in, which is measurable along the sheet thickness of a specimen, is between 5.2% (Specimen # 2) and 22.6% (Specimen # 7), based on the average hardness HV me .
In Tabelle 11 sind die Entkohlungstiefen der Proben 2, 3, 7 und 11 bis 13 angegeben. Table 11 shows the decarburization depths of samples 2, 3, 7 and 11 to 13.
Die Tabelle 12 zeigt Rauheitswerte Ra, Rz, RPc für die Proben 2 bis 4 und 11 bis 13 mit und ohne Zunder. Table 12 shows roughness values Ra, Rz, RPc for samples 2 to 4 and 11 to 13 with and without scale.
In Tabelle 13 sind schließlich die wichtigsten Kennwerte für die Proben 1 bis 8 und 10 bis 14 noch einmal zusammengefasst. Finally, Table 13 summarizes the most important parameters for samples 1 to 8 and 10 to 14.
Des Weiteren wurden Schweißversuche durchgeführt bei denen Proben mittels MAG- Schweißen (Metallaktivgasschweißen) auf Stoß miteinander verschweißt wurden, genauer gesagt wurde ein Stumpfstoß mit und ohne Spalt (bis zu 3mm) und ohne Vorwärmung bei Raumtemperatur geschweißt. Die Schweißnaht ist dabei entweder einlagig oder zweilagig ausgebildet. Die Versuche haben gezeigt, dass das Stahlflachprodukt gut schweißbar ist und in Verbindung mit entsprechendem Schweißgut geschweißt eine hinreichend große Härte, insbesondere > 330 HBW, aufweist, sowie dazu gut biegbar ist. Furthermore, welding tests were conducted in which samples were butt-welded using MAG (metal active gas) welding. More specifically, a butt joint was welded with and without a gap (up to 3 mm) and without preheating at room temperature. The weld seam is either single-layer or double-layer. The tests showed that the flat steel product is easy to weld and, when combined with appropriate weld metal, exhibits a sufficiently high hardness, particularly > 330 HBW, as well as being highly bendable.
Die Tabelle 14 zeigt die Prüfungsergebnisse bei der Bestimmung der „Beständigkeit bei zyklischen Korrosionsbedingungen“ für die Proben # 3, 8, 10, 15 und einer Kontrollprobe bei einer Prüfung gemäß ISO 11997-3 (VDA 233-102, DIN 55635). Bei den erfindungsgemäßen Proben # 3, 8 und 10 sowie der Kontrollprobe hat sich bei Prüfung gemäß ISO 11997-3 ein mittlerer Massenabtrag nach 3 Zyklen von jeweils < 1 .060 g/m2 ergeben. Nur die Vergleichsprobe (Probe # 15 mit einem Mn-Gehalt von nur 1 ,02 Gewichts-%) hat einen mittleren Massenabtrag nach 3 Zyklen von > 1.100 g/m2, was eine klar geringere Beständigkeit bezüglich zyklischer Korrosionsbedingungen anzeigt. Das Ergebnis der Untersuchung der Kontrollprobe belegt die ordnungsgemäße Durchführung der Prüfung. Table 14 shows the test results for determining "resistance under cyclic corrosion conditions" for samples #3, 8, 10, 15 and a control sample in a test according to ISO 11997-3 (VDA 233-102, DIN 55635). For the inventive samples #3, 8, and 10, as well as the control sample, tested according to ISO 11997-3, an average mass loss after 3 cycles of < 1,060 g/ m² each was found. Only the reference sample (sample #15 with a Mn content of only 1.02 wt%) had an average mass loss after 3 cycles of > 1,100 g/ m² , which indicates a clearly lower resistance to cyclic corrosion conditions. The result of the examination of the control sample demonstrates that the test was carried out correctly.
Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung der untersuchten Proben # 1 bis 14 und 15 (wesentliche Komponenten) Table 1: Chemical composition of the examined samples # 1 to 14 and 15 (essential components)
Tabelle 2: Herstellungsroute der Proben 1 bis 14 Table 2: Manufacturing route of samples 1 to 14
Tabelle 3: Herstellungs-Parameter der Proben 1 bis 14 Table 3: Manufacturing parameters of samples 1 to 14
Tabelle 4: resultierendes Gefüge der Proben 1 bis 14; Angaben in Volumen-% Table 4: Resulting microstructure of samples 1 to 14; data in volume %
Tabelle 7: resultierende Masse- und Volumenverluste der Proben 2, 3, 5 bis 7 und 12 als Kennwerte für die Abrasion (Abrasionswerte) Table 7: Resulting mass and volume losses of samples 2, 3, 5 to 7 and 12 as characteristic values for abrasion (abrasion values)
Tabelle 8: Härte, Zugfestigkeit und Streckgrenze in Abhängigkeit einer Wärmebehandlung für die Proben 2, 3, 8 und 12. Table 8: Hardness, tensile strength and yield strength as a function of heat treatment for samples 2, 3, 8 and 12.
Tabelle 10: Härte über die Blechdicke der Proben 1 bis 3, 5 bis 7 und 12. Table 10: Hardness across the sheet thickness of samples 1 to 3, 5 to 7 and 12.
Tabelle 13: Zusammenfassung der wichtigsten Kennwerte für die Proben 1 bis 8 und 10 bis 15 Table 13: Summary of the most important parameters for samples 1 to 8 and 10 to 15
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