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1. (WO2018083035) MEDIUM-MANGANESE STEEL PRODUCT FOR LOW-TEMPERATURE USE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
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Patentansprüche

1 . Stahlprodukt für Tieftemperatureinsatz mit einer Mindest-Kerbschlagarbeit bei -196 °C in Querrichtung von > 50 J/cm2 mit folgender chemischer Zusammensetzung in Gewichts-%: C: 0,01 bis < 0,3, bevorzugt 0,03 bis 0,15; Mn: 4 bis < 10, bevorzugt 4 bis < 8; AI: 0,003 bis 2,9, bevorzugt 0,03 bis 0,4; Mo: 0,01 bis 0,8, bevorzugt 0,1 bis 0,5; Si: 0,02 bis 0,8, bevorzugt 0,08 bis 0,3; Ni: 0,005 bis 3, bevorzugt 0,01 bis 3; P: < 0,04; S: < 0,02; N: < 0,02; Rest Eisen einschließlich unvermeidbarer stahlbegleitender Elemente, wobei

- für die Legierungszusammensetzung die Gleichung

6 < 1 ,5 Mn + Ni < 8 erfüllt ist, mit optionaler Zulegierung von einem oder mehreren der folgenden Elemente: Ti, V, Cr, Cu, Nb, B, Co, W, Zr, Ca und Sn

- oder für die Legierungszusammensetzung die Gleichung 0,1 1 < C + AI < 3 erfüllt ist, mit optionaler Zulegierung von einem oder mehreren der folgenden Elemente: Ti, V, Cr, Cu, Nb, B, Co, W, Zr, Ca und Sn

- oder die Legierungszusammensetzung neben Ni mindestens eines oder mehrere der Elemente B, V, Nb, Co, W oder Zr enthält, mit optionaler Zulegierung von einem oder mehreren der folgenden Elemente: Ti, Cr, Cu, Ca und Sn,

aufweisend ein Gefüge bestehend aus 2 bis 90 Vol.-% Austenit, weniger als 40 Vol.-% Ferrit und/oder Bainit und Rest Martensit.

2. Stahlprodukt nach Anspruch 1 , aufweisend einen Gehalt an Ti in Gewichts-%: 0,002 bis 0,5.

3. Stahlprodukt nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend einen Gehalt an V in Gewichts-%: 0,006 bis 0,1.

4. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend einen Gehalt an Cr in Gewichts-%: 0,05 bis 4.

5. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend einen Gehalt an Cu in Gewichts-%: 0,05 bis 2.

6. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, aufweisend einen

Gehalt an Nb in Gewichts-%: 0,003 bis 0,1.

7. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend einen Gehalt an B in Gewichts-%: 0,0005 bis 0,014.

8. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend einen Gehalt an Co in Gewichts-%: 0,003 bis 3.

9. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend einen Gehalt an W in Gewichts-%: 0,03 bis 2.

10. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend einen Gehalt an Zr in Gewichts-%: 0,03 bis 1 .

1 1. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, aufweisend einen Gehalt an Ca in Gewichts-%: < 0,004.

12. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , aufweisend einen Gehalt an Sn in Gewichts-%: < 0,5.

13. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefüge des Stahlprodukts, insbesondere eines nahtlosen Rohres, einen Austenitanteil von 2 bis 80 Vol.-%, vorzugsweise 2 - 70 Vol.-%, einen Ferrit- bzw. Bainit-Anteil von unter 20 Vol.-% und Rest Martensit aufweist.

14. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil von mindestens 20 % des Martensits als angelassener Martensit vorliegt.

15. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anteil von bis zu 90 % des Austenits in Form von Glühoder Verformungszwillingen vorliegt.

16. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl eine Dehngrenze Rp0,2 von 450 bis 1050 MPa, eine Zugfestigkeit Rm von 500 bis 1500 MPa und eine Bruchdehnung A50 von mehr als 6 bis 45% aufweist.

17. Stahlprodukt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch

gekennzeichnet, dass das Stahlprodukt metallisch, anorganisch oder organisch beschichtet ist und optional auf die Beschichtung eine oder mehrere weitere metallische, sonstige anorganische oder organische Beschichtungen aufgebracht sind.

18. Verfahren zur Herstellung eines Stahlproduktes in Form eines

Stahlflachproduktes, umfassend die Schritte:

- Erschmelzen einer Stahlschmelze nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 über die Prozessroute Hochofen-Stahlwerk oder den Lichtbogenofenprozess jeweils mit optionaler Vakuumbehandlung der Schmelze;

- Vergießen der Stahlschmelze zu einem Vorband mittels eines

endabmessungsnahen horizontalen oder vertikalen Bandgießverfahrens oder Vergießen der Stahlschmelze zu einer Bramme oder Dünnbramme mittels eines horizontalen oder vertikalen Brammen- oder Dünnbrammengießverfahrens,

- Erwärmen auf eine Walztemperatur von 1050 °C bis 1250 °C oder Inlinewalzen aus der Gießhitze heraus,

- Warmwalzen des Vorbandes oder der Bramme oder der Dünnbramme zu einem Grobblech mit einer Dicke von über 3 bis 200 mm oder einem Warmband mit einer Dicke von 0,8 bis 28 mm mit einer Walzendtemperatur von 650 °C bis 1050 °C, - Aufhaspeln des Warmbandes bei einer Temperatur von mehr als 100 °C bis 600 °C, - optional Beizen des Warmbandes,

- optional Glühen des Grobbleches oder des Warmbandes in einer Glühanlage bei einer Glühzeit von 0,3 bis 24 h und Temperaturen von 500 °C bis 840 °C, bevorzugt 520 °C bis 600 °C bei einer Glühzeit von 0,5 bis 6 h,

- optional Kaltwalzen des Warmbandes bei Raumtemperatur oder erhöhter

Temperatur vor dem ersten Walzstich in einem oder mehreren Walzstichen auf eine Dicke von < 3 mm mit einem Abwalzgrad von 10 bis 90%, vorzugsweise 30 bis 60%,

- optional Glühen des Kaltbandes in einer Glühanlage bei einer Glühzeit von 0,3 bis 24 h und Temperaturen von 500 °C bis 840 °C, bevorzugt 520 °C bis 600 °C bei einer Glühzeit von 0,5 bis 6 h,

- optional Dressieren des Warm- oder Kaltbandes,

- optional elektrolytisches Verzinken, Feuerverzinken oder Beschichten mit einer organischen oder anorganischen Beschichtung.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Walzstich beim Kaltwalzen des Warmbandes bei einer Temperatur von 60 °C bis 450 °C erfolgt.

20. Verfahren nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass das

Stahlflachprodukt zu einem Bauteil weiterverarbeitet wird.

21 . Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein längsnahtgeschweißtes oder spiralnahtgeschweißtes Rohr ist.

22. Verfahren zur Herstellung eines Stahlproduktes in Form eines nahtlosen Rohres, umfassend die Schritte:

- Erschmelzen einer Stahlschmelze enthaltend (in Gewichts-%): C: 0,1 bis < 0,3; Mn: 4 bis < 10; AI: 0,003 bis 2,9; Mo: 0,01 bis 0,8; Si: 0,02 bis 0,8; Ni: 0,005 bis 3, bevorzugt 0,01 bis 3; P: < 0,04; S: < 0,02; N: < 0,02; Rest Eisen einschließlich unvermeidbarer stahlbegleitender Elemente, wobei

- für die Legierungszusammensetzung die Gleichung

6 < 1 ,5 Mn + Ni < 8 erfüllt ist, mit optionaler Zulegierung von einem oder mehreren der folgenden Elemente: Ti: 0,002 bis 0,07; V: 0,006 bis 0,1 ; Cr: 0,05 bis 4; Cu: 0,05 bis 2; Nb: 0,003 bis 0,1 ; B: 0,0005 bis 0,014; Co: 0,003 bis 3; W: 0,03 bis 2; Zr: 0,03 bis 1 ; Ca: weniger als 0,004; Sn: weniger als 0,5

- oder für die Legierungszusammensetzung die Gleichung 0,1 1 < C + AI < 3 erfüllt ist, mit optionaler Zulegierung von einem oder mehreren der folgenden

Elemente: Ti: 0,002 bis 0,07; V: 0,006 bis 0,1 ; Cr: 0,05 bis 4; Cu: 0,05 bis 2; Nb: 0,003 bis 0,1 ; B: 0,0005 bis 0,014; Co: 0,003 bis 3; W: 0,03 bis 2; Zr: 0,03 bis 1 ; Ca: weniger als 0,004; Sn: weniger als 0,5

- oder die Legierungszusammensetzung neben Ni mindestens eines oder mehrere der Elemente B, V, Nb, Co, W oder Zr enthält, mit optionaler

Zulegierung von einem oder mehreren der folgenden Elemente: Ti: 0,002 bis 0,07; Cr: 0,05 bis 4; Cu: 0,05 bis 2; Ca: weniger als 0,004; Sn: weniger als 0,5 über die Prozessroute Hochofen-Stahlwerk oder Elektrolichtbogenofen-Stahlwerk jeweils mit optionaler Vakuumbehandlung der Schmelze,

- Vergießen des Stahls in einem Stranggießverfahren zu einem Strang und Teilen des Strangs in einen massiven Block,

- Erwärmen des Blocks auf eine Umformtemperatur von 700 °C bis 1250 °C,

- Lochen des auf Umformtemperatur befindlichen Blocks zu einem Hohlblock,

- Optional Wieder-Erwärmen des Hohlblocks vor einem Warmwalzen auf 700 °C bis 1250 °C,

- Warmwalzen mittels Elongieren des Hohlblocks zu einer Luppe und Fertigwalzen der Luppe zum Rohr,

- Optional Zwischenerwärmen zwischen den Walzschritten auf eine Temperatur von 60 °C bis 1250 °C,

- Optional Fertigwalzen des nahtlosen Rohres bei einer Temperatur von

Raumtemperatur bis unterhalb Ac3-Temperatur, bevorzugt 60 °C bis 450 °C, unter bevorzugter Ausnutzung des TWIP-Effekts,

- Optionales Beizen des Rohres,

- Optional Nachwalzen oder Kalibrierwalzen,

- Optional anschließendes Umformen oder Ziehen des Rohres,

- Optional Aufweiten oder Innenhochdruckumformen, optional bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis unterhalb Ac3-Temperatur, bevorzugt 60 °C bis 450 °C,

- Optional Ausnutzen des TRIP-Effektes beim Umformen von Raumtemperatur bis 60 °C zur Erzielung einer höheren Festigkeit,

- Optional Ausnutzen des TWIP-Effektes beim Umformen in einem Temperaturbereich von 60 °C bis 450 °C zur Erzielung einer höheren Restbruchdehnung und höheren Streckgrenze,

- Optional abschließendes Wärmebehandeln bei 400 °C bis 900 °C für 1 min bis 24 h in einer kontinuierlichen oder stationären Glüheinrichtung, wobei kürzere Zeiten tendenziell höheren Temperaturen zugeordnet werden und umgekehrt,

- Optional Weiterverarbeiten des nahtlosen Rohres zu einem Bauteil mittels

Innenhochdruckumformung, Halbwarmumformung oder Halbwarm-Innenhochdruckumformung.