Teilprojekt B6: Kurze Prozesskette für maßgeschneiderte Halbzeuge

Prof. Dr.-Ing. Hirt (Institut für Bildsame Formgebung, RWTH Aachen)

Kurze Prozesskette zur Herstellung maßgeschneiderter Halbzeuge 

B6
B6 Kurze Prozesse für Halbzeuge
In Teilprojekt B6 wird die gesamte Prozesskette, bestehend aus Bandgießen sowie Warm- und Kaltwalzen, zur Herstellung Mn-legierter Stähle der dritten SFB-Phase zusammengefasst. Die Erweiterung der Werkstoffkonzepte um die hochaluminium-/-manganhaltigen MBIP-Stähle und die mehrphasigen Mittelmanganstähle bedingen eine umfassende Anpassung des Bandgießprozesses hinsichtlich der Inertisierungsmedien, Feuerfestmaterialien und Gießparameter sowie der Kalt- und Warmwalzstrategien. Weiterhin werden die Möglichkeiten zur gezielten Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften (Rm, Rp0.2, Ag) der erzeugten Bänder durch Variation der Gieß- und Walzparameter untersucht. So soll die herausragende Kaltverfestigung der hochmanganhaltigen Stähle ausgenutzt werden, um mittels „strain hardening engineering“ maßgeschneiderte Halbzeuge in einer drastisch verkürzten Prozesskette herzustellen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bisherige Phase

B6 Bandgießen
B6 Bandgießen

Beim Dünnbandgießen erstarrt der flüssige Stahl in weniger als einer halben Sekunde zwischen den gekühlten Gießrollen. Diese Rascherstarrung hat ein hochinteressantes Mikrogefüge mit sehr geringen Dendritenarmabständen und dementsprechend kurzwelligen Seigerungen zur Folge. Darüber hinaus wird die lange Prozesskette zur Warmbandherstellung durch die wesentlich geringere Gussbanddicke und die direkte inline-Warmumformung drastisch verkürzt. Somit können durch Bandgießen wahrscheinlich sowohl die beobachteten Seigerungen deutlich reduziert als auch die Verzunderungsprobleme aus TP B2 weitgehend vermieden werden.

Allerdings kommt es beim Bandgießen hochmanganhaltiger Stähle (HMS) im Kontakt mit den Feuer­festwerkstoffen zu Schwierigkeiten durch unerwünschte Schlackereaktionen und Clogging. Diese und andere Fragen untersucht das Institut für Bildsame Formgebung im laufenden DFG-Projekt HI 790/261 „Dünnbandgießen und inline-Walzen von hochmanganhaltigen Stählen“ am Beispiel einer ausgewählten technischen Legierung.

Das Hauptziel von TP B6 ist eine systematische Untersuchung der Gefügeeinstellung durch Variation der Bandgieß­parameter und eine prozessintegrierte thermomechanische Nachbehandlung. Hierzu sind der thermische Haushalt vom Tundish bis zum Haspel sowie die Gieß- und Walzparameter mit angemessenen Prozess­modellen abzubilden und geeignete Stellgrößen zu realisieren. Insbesondere die Erweiterung des Legierungsspektrums um das Element Aluminium, welches das Erstarrungsverhalten deutlich beeinflusst, wird darüber hinaus Untersuchungen zur Prozessstabilität erfordern. Das Bandmaterial wird zur Unter­suchung und Weiterverarbeitung den jeweiligen Teilprojekten bereitgestellt.