Spôsob výroby oceľových plechov vytvrditeľných vypaľovaním, takto získané oceľové plechy a diely

Číslo patentu: E 7689

Dátum: 10.10.2003

Autori: Marsal Joël, Mescolini Dominique, Kirch Fernande

Je ešte 6 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Tento vynález sa týka spôsobu výroby oceľových plechov vytvrditeľných Vypaľovaním, uvádzaným ako bake hardeningl ako aj oceľových plechov a dielov získaných usku točnením tohto spôsobu.Tieto oceľové plechy a tieto oceľové diely môžu byť vybavené antikoróznym povlakom, aký sa napríklad získa galvanizáciou ponorom za tepla alebo elektrolytickým pokovovaním zinkom. Oceľové plechy sú obzvlášť určené na výrobu vonkajších dielov pre automobil, akými sú napríklad kapota, zatiaľ čo diely, ktoré majú väčšiu hrúbku ako plechysú určené najmä na výrobu konštrukčných dielov taktiež pre automobil.Vonkajšie diely pre automobil sa totiž musia vyhotoviť z materiálu, ktorý je ľahko spracovateľný lisovaním ťahaním a má po tomto spracovaní dobrú odolnosť proti vtlačeniu pri bodovom zaťažení, a musia byť pokiaľ možno čo najľahšie, aby sa znížila spotreba palivaAvšak tieto odlišné charakteristiky sú protíchodné materiál má dobrú lisovateľnosť ťahaním v prípade, že má nízku medzu pružnosti, avšak odolnosť proti vtlačeniu pri bodovomzaťažení vyžaduje, aby materiál mal vyššiu medzu pružnosti a väčšiu hrúbku.Preto sa vyvinuli ocele označované ako bake hardening (tiež označované ako ocele BH), ktorých zvláštnosťou je, že majú nízku medzu pružnosti pred ich tvárnenim, čo ich robí ľahko lisovateľnými ťahaním. Avšak potom, ako sa tieto ocele lisovali ťahaním, následne potiahli povlakom a vystavili tepelnému spracovaniu vypaľovaním (napríklad, 170 °C počas 20 minút), dochádza k tomu, že tieto BH oceľové diely alebo plechy majú medzu pružnosti, ktorá sa zvýšila významnou mierou, čo udeľuje týmto oceľovým plechom dobrú odolnosťproti vtlačeniu pri bodovom zaťažení.V prípade konštrukčných dielov je táto schopnosť vytvrdenia vypaľovaním povlakuobzvlášť využiteľná na dosiahnutie zníženia hrúbky a teda aj hmotnosti týchto dielov.Z metalurgického hľadiska sa tieto modifikácie vlastností ocele vysvetľujú existencíou uhlíka vo forme pevného roztoku v oceli. Tento uhlík má prirodzenú tendenciu ñxovať sa na dislokácie ocele až do dosiahnutia ich nasýtenia, čo vo svojom dôsledku znamená vytvrdenie ocele. Ak sa reguluje množstvo uhlíka vo forme pevného roztoku v oceli a hustota díslokácií prítomných v oceli, je možné takto vytvrdiť oceľ v prípade, ak je to žiaduce tým, že savytvoria nové dislokácie, ktoré sa nasýtía uhlíkom, ktorý zostáva v pevnom roztoku a ktorýmigruje účinkom tepelnej aktivácie. Avšak je vhodné vyvarovat sa prítomnosti príliš Veľkého množstva uhlíka V pevnom roztoku, lebo by to mohlo spôsobiť Starnutie ocele vo formenevhodného vytvrdenia ocele ešte pred lisovaním ťahaním, čo by bolo v rozpore so zamýšľaným cieľom.Známe sú ocele vytvrditeľné vypaľovaním, ktorých zloženie obsahuje mangán a kremík a významné množstvo fosforu asi 0,l hmotn Tieto ocele majú dobré mechanické charakteristiky a zvýšené medze pružnosti po vypálení (BH) asi o 45 MPa, ale majú výraznéCieľom vynálezu je preto poskytnúť ocele vytvrditeľné vypaľovaním, ktoré majú dobré mechanické charakteristiky, zvýšené medze pružnosti po vypálení (BH) o aspoň 60 MPaa ktoré sú menej náchylné k prirodzenému starnutiu ako ocele podľa doterajšieho stavu techniky.Na dosiahnutie tohto cieľa je prvým predmetom vynálezu, ktorý je definovaný v ná roku 1, spôsob výroby oceľových plechov vytvrditeľných vypaľovaním zahŕňajúci- výrobu ocele, ktorej zloženie zahŕňa v hmotu. 0,03 s C s 0,06 0,50 s Mn s 1,10 0,08 s Si s 0,20 0,015 s Al s 0,070 N s 0,007 Ni s 0,040 Cu s 0,040 P s 0,035 S s 0,0 l 5 Mo s 0,0 l 0 Ti s 0,005,pričom platí, že ocel taktiež obsahuje bór v takom množstve, žea zvyšok zloženia je tvorený železom a nečistotami pochádzajúcimi z výroby ocele,- odliatie brámy z tejto ocele, potom valcovanie tejto brámy za tepla na získanie plechu, pričom teplota na konci valcovania je vyššia ako teplota bodu Ar 3,- navíjanie na bubon uvedeného plechu pri teplote v rozsahu 500 a 700 °C a potom- valcovanie za studena uvedeného plechu pri úbere 50 až 80,- kontinuálne tepelné spracovanie vypálením počas času kratšieho ako 15 minút zahŕňajúce opätovné ohriatie ocele až do dosiahnutia jej teploty v rozsahu 750 a 850 °C, izotermickú prestávku, prve ochladenie až na teplotu v rozsahu 380 a 500 °C a izotermickú prestávku, potom druhé ochladenie až na teplotu okolia,- spevnenie mechanickým spracovaním za studena pri úbere v rozsahu 1,2 a 2,5.V rámci výhodnej formy uskutočnenia zahŕňa prvé ochladenie prvú pomalú časť uskutočnenú pri rýchlosti chladenia nižšej ako l 0 °C/s a potom druhú rýchlu časť uskutočnenú priUvedený spôsob môže taktiež zahŕňať nasledujúce varianty, ktoré je možné uskutočniťizolovane alebo vo vzájomnej kombinácii- obsah mangánu v oceli je v rozsahu 0,95 a 1,05 hmotn. a obsah kremíka v oceli je v roz sahu 0,16 a 0,20 hmotn.,- obsah dusíka v oceli je nižší ako 0,005 hmotn.,- obsah fosforu v oceli je nižší ako 0,0 l 5 hmotnObsah uhlíka sa v rámci zloženia podľa vynálezu pohybuje v rozsahu 0,03 a 0,06 hmotn., lebo tento prvok podstatne znižuje ťažnosť, Avšak je nevyhnutné, aby jeho obsahpredstavoval minimálne 0,03 hmotn., aby sa zabránilo akémukoľvek problému so stamutím.Obsah mangánu musí byť V rámci zloženia podľa vynálezu V rozsahu 0,50 a 1,10 hmotn Mangán zlepšuje medzu pružnosti ocele, pričom výrazne znižuje jej ťažnost. Pri obsahu nižšom ako 0,50 hmotn. je možne pozorovať problémy starnutia, zatiaľ čo priobsahu vyššom ako 1,10 hmotn. mangán príliš škodí ťažnosti.Obsah kremíka v rámci zloženia podľa vynálezu musí byť v rozsahu 0,08 a 0,20 hmotn Kremík výrazne zlepšuje medzu pružnosti, pričom výrazne znižuje jej ťažnosť, avšak podstatne zvyšuje sklon ocele k starnutiu. Ak je obsah kremíka nižší ako 0,08 hmotn., nemá oceľ dobré mechanické charakteristiky, zatiaľ čo ak obsah kremíka presahuje 0,20 hmotn.,je potrebné čeliť problémom súvisiacim so vzhľadom povrchu ocele, na ktorom sa objavujeV rámci výhodnej formy uskutočnenia vynálezu sa pomer obsahu mangánu k obsahu kremíka pohybuje V rozsahu 4 a 15, aby sa zabránilo akémukoľvek problému súvisiacemu so skrehnutím pri zváraní odtavením. Ak sa totiž použije množstvo mimo uvedenej hodnoty, jemožné pozorovať pri zváracej operácii tvorbu oxidov spôsobujúcich skrehnutie ocele.Hlavnou funkciou bóru je ñxovať dusík predčasnou precipitáciou nitridov bóru. Bór musí byť teda prítomný v množstve dostatočnom na zabránenie tomu, aby vo voľnom stave zostalo príliš veľké množstvo dusíka, bez toho, aby sa však príliš prekročilo stechiometrické množstvo, lebo zvyškové voľné množstvo by mohlo spôsobiť metalurgicke problémy, ako aj sfarbenie okrajov cievky. Ako ukazovateľ je možné uviesť, že presná stechiometria sa dosiah ne pri pomere B/N rovnajúcom sa 0,77.Obsah hliníka v rámci zloženia podľa vynálezu sa pohybuje v rozsahu 0,015 a 0,070 hmotn., bez toho aby tento obsah mal kritickú dôležitosť. Hliník je prítomný V oceli podľa vynálezu v dôsledku odlievacieho procesu, v priebehu ktorého sa tento prvok pridáva na dezoxidáciu ocele. Je však dôležité, aby nebol prekročený obsah 0,070 hmotn., lebo by potom dochádzalo k problémom súvisiacim s inklúziami oxidov hliníka, ktoré majú nežiaducidopad na mechanické charakteristiky ocele.Obsah fosforu v oceli podľa vynálezu je obmedzený na hodnotu nižšiu ako 0,035 hmotn., výhodne na hodnotu nižšiu ako 0,0 l 5 hmotn Tento prvok umožňuje zvýšiť medzu pružnosti ocele, ale súčasne zväčšuje sklon ocele k starnutiu pri tepelných spracovaniach, čovysvetľuje obmedzenie jeho obsahu. Fosfor má taktiež nežiaduci vplyv na ťažnosť ocele.Obsah titánu v rámci zloženia ocele podľa vynálezu musí byť nižší ako 0,005hmotn., obsah siry musí byt nižší ako 0,0 l 5 hmotn., obsah niklu musí byť nižší ako 0,040

MPK / Značky

MPK: C21D 8/00, C22C 38/00

Značky: takto, oceľových, diely, výroby, spôsob, ocelové, vypaľovaním, plechov, získané, vytvrditeľných, plechy

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/14-e7689-sposob-vyroby-ocelovych-plechov-vytvrditelnych-vypalovanim-takto-ziskane-ocelove-plechy-a-diely.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby oceľových plechov vytvrditeľných vypaľovaním, takto získané oceľové plechy a diely</a>

Podobne patenty