DE102022202607A1 - Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils und Kraftfahrzeug mit Stahlblechbauteil - Google Patents

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Abstract

Um ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils bereitzustellen, mit welchem die Eigenschaften von Warmumformstählen und Kaltumformbauteilen kombiniert bzw. lokal im Stahlblechbauteil eingestellt werden können, wird ein Verfahren (100) zur Herstellung eines Stahlblechbauteils (10) durch Kombination aus partieller Kaltumformung und gleichzeitigem partiellen Presshärten vorgeschlagen, umfassend die Schritte:- Bereitstellen eines Stahlblechvorproduktes (11) mit einem überwiegend bainitischen Gefüge, wobei das Stahlblechvorprodukt weniger als 20% Gefügeanteil Ferrit enthält,- Erwärmen eines ersten Bereichs (12) des Stahlblechvorproduktes (11) über eine werkstoffspezifische Umwandlungstemperatur, wobei ein zweiter Bereich (13) des Stahlblechvorproduktes (11) unterhalb einer vorbestimmten Maximaltemperatur Tmaxbleibt, wobei die Maximaltemperatur Tmaxunterhalb der Umwandlungstemperatur liegt,- Zwischenkühlen des ersten Bereichs (12) auf eine Zwischentemperatur TZ, wobei die Zwischentemperatur Tz unterhalb der werkstoffspezifischen Bainit-Start-Temperatur BSliegt,- Umformen des Stahlblechvorproduktes (11), nachdem der erste Bereich (12) eine Umformungstemperatur erreicht hat.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils durch Kombination aus partieller Kaltumformung und gleichzeitigem partiellen Presshärten. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Stahlblechbauteil.
  • Im Kraftfahrzeugbau werden sowohl kaltumgeformte als auch warmumgeformte Stahlblechbauteile eingesetzt. Dabei werden im Stand der Technik die beiden Technologien Kaltumformung und Warmumformung, auch Presshärten genannt, separat und mit verschiedenen Werkzeugen eingesetzt. Dies hat seinen Grund in der mit zunehmender Festigkeit schwierigeren Umformbarkeit des Stahlblechmaterials.
  • Bei der Auswahl eines Stahlmaterials für Leichtbauanwendungen im Kraftfahrzeugbau ist unter anderem die Festigkeit des Stahlmaterials ein wesentlicher Faktor. Warmumformstähle, wie zum Beispiel der Bor-Mangan-Stahl 22MnB5, haben nach dem Warmumformprozess ein nahezu 100 %iges martensitisches Gefüge mit Zugfestigkeiten bis zu 1.650 MPa. Die Duktilität, das heißt die Eigenschaft des Materials, sich unter Belastung plastisch zu verformen, bevor es versagt, wird oft mit der Bruchdehnung A50mm beschrieben. Diese liegt bei einem Stahlmaterial aus einer 22MnB5-Legierung in der Regel zwischen 5 % und 7 %. Deshalb werden für Karosseriebauteile, die im Crash sehr viel Deformationsenergie absorbieren müssen, Kaltumformgüten bis etwa Rm = 800 MPa mit Bruchdehnungen A50mm = 16 % eingesetzt. Wird die Festigkeit dieses sogenannten AHSS-Stahlmaterials auf zum Beispiel 1.200 MPa erhöht, um dieses bei Leichtbauanwendungen besser einsetzen zu können, wird das Stahlmaterial ebenfalls empfindlicher bei Belastungen, da es spröder wird. Dann nimmt auch die Duktilität dieses Stahlmaterials ab. Bei dem Stahlmaterial besteht dann die Gefahr eines spröden Versagens, was insbesondere bei einer Verwendung des Stahlmaterials als Fahrzeugkarosseriebauteil im Falle eines Unfalls des Kraftfahrzeuges ungünstig ist.
  • Zudem lassen sich Kaltumformstähle mit Festigkeiten oberhalb 800 MPa nur mit erheblichem technologischem Aufwand umformen. Vielfach reichen die anlagentechnischen Presskräfte nicht aus, um geometrisch anspruchsvolle Bauteile herzustellen. In Festigkeitsbereichen oberhalb von 800 MPa gibt es dann starke Rückfederungen und lokale Ausdünnungen sowie eine erhöhte Kantenrissempfindlichkeit. Oft sind AHSS- und Warmumformstähle in verschiedenen Lastfällen lokal sehr unterschiedlich beansprucht und benötigen zur optimalen Crashperformance eine Kombination beider Werkstoffklassen.
  • Im Stand der Technik werden Tailored Welded Blanks eingesetzt und zusätzlich Tailored Tempering-Verfahren im Fall der Warmumformung genutzt, um lokal unterschiedliche Eigenschaften in einem Bauteil einzustellen. Die Prozessroute ist dabei jedoch entweder die Warmumformung oder die Kaltumformung.
  • Aus der WO 2014/190957 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils durch Warmumformen eines Vorproduktes aus Stahl bekannt. Das Vorprodukt wird auf eine Temperatur unterhalb der Ac1-Umwandlungstemperatur in einem Temperaturbereich von 400 °C bis 720 °C erwärmt und anschließend umgeformt. Das Bauteil weist nach der Umformung eine bainitische Gefügestruktur mit einer Mindestzugfestigkeit von 800 MPa auf.
  • In der DE 10 2017 215 699 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines warmumgeformten und pressgehärteten Stahlblechbauteils beschrieben, wobei zwischen dem ersten Wärmebehandlungsschritt und dem Umformungsschritt ein zweiter Wärmebehandlungsschritt mit einer Temperaturführung zwischen einer Bainit-Start- und einer Bainit-Finish-Temperatur erfolgt, bei der sich im Stahlblech ein bainitisches Zwischenstufengefüge ausbildet. Dabei wird das gesamte Stahlblechbauteil über die Austenitisierungstemperatur Ac3 erwärmt.
  • Bei dem bekannten Tailored Tempering ist ein Warmumformverfahren erforderlich, um das Stahlblech in der Regel vollständig zu austenitisieren, damit sich eine gewünschte Phasenumwandlung im Stahlblechbauteil einstellen kann. Durch die vollständige Austenitisierung ist kein Korrosionsschutz gegeben, da keine Zink-Schicht erhalten bleibt.
  • Bei dem Verfahren der vorstehend gewürdigten WO 2014/190957 A1 liegt die Ac1-Temperatur über der Umwandlungstemperatur Ac1, sodass Austenit entsteht. Durch die anschließende Warmumformung erfolgt eine sogenannte Presshärtung des Gefüges zu Martensit. Dadurch besteht ein sehr großer Härteunterschied im Bauteil und im Gefüge, was zu lokalen Verspannungen und „Sollbruchstellen“ im Crashlastfall führen kann. Bei dem Verfahren der ebenfalls vorstehend gewürdigten DE 10 2017 215 699 A1 können die Bauteile aufgrund der vollständigen Erwärmung über die Austenitisierungstemperatur Ac3 keine Korrosionsschutzschichten aufweisen, bzw. verlieren diese.
  • Ein Korrosionsschutz ist aber für den Einsatz von höchstfesten Stahlwerkstoffen im sogenannten Nassbereich einer Karosserie erforderlich, was bisher dazu führt, dass z.B. Warmumformstähle zusätzlich gegen Korrosion geschützt werden müssen, was aufwendig und teuer ist. Es wäre von Vorteil, sowohl höchste Festigkeit als auch einen Korrosionsschutz mit einem Stahlblechbauteil bereitstellen zu können.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils bereitzustellen, mit welchem die Eigenschaften von Warmumformstählen und Kaltumformbauteilen kombiniert bzw. lokal im Stahlblechbauteil eingestellt werden können.
  • Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils durch Kombination aus partieller Kaltumformung und gleichzeitigem partiellen Presshärten vorgeschlagen, wobei das Verfahren die Schritte
    • - Bereitstellen eines Stahlblechvorprodukts mit einem überwiegend bainitischen Gefüge, wobei das Stahlblechvorprodukt weniger als 20% Gefügeanteil Ferrit enthält,
    • - Erwärmen eines ersten Bereichs des Stahlblechvorproduktes über eine werkstoffspezifische Umwandlungstemperatur, wobei ein zweiter Bereich des Stahlblechvorproduktes unterhalb einer vorbestimmten Maximaltemperatur bleibt, wobei die Maximaltemperatur unterhalb der Umwandlungstemperatur liegt,
    • - Zwischenkühlung des ersten Bereichs auf eine Zwischentemperatur, wobei die Zwischentemperatur unterhalb der werkstoffspezifischen Bainit-Start-Temperatur Bs liegt,
    • - Umformen des Stahlblechvorproduktes, nachdem der erste Bereich eine Umformungstemperatur erreicht hat,
    umfasst.
  • Erfindungsgemäß wird somit ein Stahlblechvorprodukt mit einem überwiegend bainitischen Gefüge lokal unterschiedlich erwärmt, um bereichsweise unterschiedliche Eigenschaften einzustellen. In einem ersten Bereich des Stahlblechvorproduktes wird dieses über eine Umwandlungstemperatur erwärmt, sodass eine Austenitisierung in dem ersten Bereich des Stahlblechvorproduktes stattfindet. Gleichzeitig wird verfahrensgemäß dafür gesorgt, dass ein zweiter, von dem ersten Bereich räumlich zu unterscheidender Bereich des Stahlblechvorproduktes unterhalb einer Maximaltemperatur und insbesondere unterhalb der Umwandlungstemperatur verbleibt. Eine Austenitisierung findet somit in dem zweiten Bereich des Stahlblechvorproduktes nicht statt. Nach Abkühlung des ersten Bereichs auf eine Zwischentemperatur kann das Stahlblechvorprodukt auf dieser Zwischentemperatur für eine bestimmte Zeit gehalten werden, um beispielsweise maßgeschneiderte Festigkeits- und/oder Zähigkeitseigenschaften im Stahlblechbauteil einstellen zu können. Der zweite Bereich des Stahlblechvorproduktes verbleibt nach wie vor unterhalb der Maximaltemperatur. Nach dem Transfer in ein Werkzeug und Erreichen einer Umformungstemperatur wird das Stahlblechvorprodukt umgeformt und zwar derart, dass die Umformungstemperatur des ersten Bereiches bevorzugt noch oberhalb der werkstoffspezifischen Martensit-Start-Temperatur liegt und eine Warmumformung bzw. Presshärtung erfolgen kann. Der zweite Bereich des Stahlblechvorproduktes kann mit einer erhöhten Temperatur umgeformt werden, die noch unterhalb der Maximaltemperatur liegt und ohne dass eine Gefügeumwandlung in diesem Bereich stattfindet. Es wird somit ein Stahlblechbauteil erhalten, in welchem lokal die Eigenschaften von Warmumformstählen beziehungsweise Kaltumformstählen eingestellt werden können.
  • Durch die lokal unterschiedliche Erwärmung des ersten Bereichs des Stahlblechvorproduktes und des zweiten Bereichs des Stahlblechvorprodukts, wobei das Stahlblechvorprodukt ein überwiegend bainitisches Gefüge aufweist, können unnötige Prozessschritte bei der Kaltbeziehungsweise Warmumformung, zum Beispiel die Austenitisierung mit anschließendem Erweichen in den Ausgangszustand, wie beim Tailored Tempering, vermieden werden. Darüber hinaus bedarf es nicht mehr an einem Laserbeschnitt an unnötig gehärteten Bauteilbereichen. Zudem wird ein Werkzeugverschleiß bei einem Kaltumformen mit zu hohen Festigkeiten vermieden. Ein gezieltes Kaltumformen wird für komplexe Bauteilgeometrien ohne Gefügeumwandlung möglich, da das bainitisierte Stahlblechvorprodukt schon eine ausreichende Festigkeit und Duktilität besitzt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass das Stahlblechbauteil einfacher mit einem aktiven Korrosionsschutz im Nassbereich eingesetzt werden kann. Unerwünschte Diffusionsprozesse zwischen dem Stahlmaterial und der Beschichtung bei hohen Temperaturen können vermieden werden. Zink-Beschichtungen und/oder zinkhaltige Beschichtungen des Stahlblechvorproduktes bleiben auch im hergestellten Stahlblechbauteil voll wirksam.
  • Die erfindungsgemäß vorgesehene Beschränkung des Ferritanteils im Stahlblechvorprodukt ermöglicht es, die Festigkeit zu erhöhen, bei gleichzeitig sehr guten Zähigkeitseigenschaften gegenüber bekannten Stahlmaterialien.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt es zudem, die beiden Prozessrouten Kaltumformung bzw. Warmumformung und die beiden Verfahren Tailored-Tempering bzw. Tailored Welded Blanks miteinander zu kombinieren, um mehr Anpassungsmöglichkeiten für lokale Bauteilanforderungen zur ermöglichen. Besonders vorteilhaft ist es, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren weniger kostenintensive Tailored Welded Blanks erforderlich sind, um lokal unterschiedliche Bauteileigenschaften einstellen zu können.
  • Um zu verhindern, dass der zweite Bereich über die vorbestimmte Maximaltemperatur erwärmt wird, kann der zweite Bereich beispielsweise abgedeckt oder gekühlt werden, sodass dieser nicht austenitisiert wird. Die unterschiedliche Erwärmung des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs des Stahlblechvorproduktes kann beispielsweise durch lokale induktive Erwärmung beziehungsweise lokale Erwärmungsbereiche mit verschiedenen Heizzonen realisiert werden.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Umformen des Stahlblechvorproduktes in einem einzigen Werkzeug erfolgt, wobei gleichzeitig der erste Bereich warmumgeformt und der zweite Bereich kaltumgeformt wird.
  • Aufgrund der lokal unterschiedlichen Erwärmung des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs des Stahlblechvorproduktes durchlaufen diese beim Umformen in einem Werkzeug unterschiedliche Prozesse. Der erste Bereich wird in dem Werkzeug warmumgeformt bzw. pressgehärtet, während der zweite Bereich in dem Werkzeug kaltumgeformt wird. Diese Umformung kann dabei in einem einzigen Werkzeug erfolgen, insbesondere müssen nicht zwingend mehrere Werkzeuge zur separaten und zeitlich nacheinander erfolgenden Warmumformung und Kaltumformung vorgesehen werden.
  • Bevorzugt ist die Umwandlungstemperatur die Austenitisierungstemperatur Ac1 oder die Austenitisierungstemperatur Ac3.
  • Bevorzugt liegt die Umformungstemperatur oberhalb der Martensit-Start-Temperatur.
  • Bevorzugt kann unter einem überwiegend bainitische Gefüge ein Gefüge verstanden werden, welches einen bainitischen Gefügeanteil von über 70%, weiter bevorzugt von über 80%, besonders bevorzugt von über 90%, aufweist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Stahlblechvorprodukt Anteile anderer Phasen, beispielsweise Martensit, Austenit, Ferrit, Perlit, enthält.
  • Bevorzugt enthält das Stahlblechvorprodukt weniger als 15%, weiter bevorzugt weniger als 10%, insbesondere bevorzugt weniger als 5%, Gefügeanteil Ferrit.
  • Ferner bevorzugt enthält das Stahlblechvorprodukt weniger als 10%, weiter bevorzugt weniger als 7%, insbesondere bevorzugt weniger als 5%, Gefügeanteil Perlit.
  • Durch die Wahl der Gefügeanteile an Ferrit und/oder Perlit können die gewünschten Eigenschaften höchste Festigkeit und Zähigkeit im Stahlblechbauteil eingestellt werden.
  • Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Maximaltemperatur und/oder die Zwischentemperatur und/oder die Umformungstemperatur kleiner oder gleich 500°C, bevorzugt kleiner gleich 450 °C, insbesondere bevorzugt kleiner gleich 400°C, ist.
  • Die Umformung des Stahlblechvorproduktes, insbesondere des ersten Bereichs oder des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs, findet somit bevorzugt bei Temperaturen unterhalb von 400 °C statt. Zudem wird der zweite Bereich bevorzugt nicht über eine Temperatur von 400 °C hinaus erwärmt. Der zweite Bereich des Stahlblechvorproduktes muss jedoch nicht bis auf die Maximaltemperatur erwärmt werden. So kann vorgesehen sein, dass der zweite Bereich des Stahlblechvorproduktes auf Raumtemperatur verbleibt, oder dass der zweite Bereich des Stahlblechvorproduktes auf eine je nach Anwendungsfall wählbare Temperatur zwischen der Raumtemperatur und der Maximaltemperatur, welche bevorzugt 400 °C beträgt, erwärmt wird.
  • Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Umformungstemperatur gleich der Maximaltemperatur und/oder gleich der Zwischentemperatur ist, oder dass die Umformungstemperatur kleiner als die Maximaltemperatur und/oder Zwischentemperatur ist, wobei die Umformungstemperatur bevorzugt mindestens 80%, weiter bevorzugt mindestens 90%, insbesondere bevorzugt mindestens 95%, der Maximaltemperatur und/oder Zwischentemperatur entspricht.
  • Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass das Stahlblechbauteil nach der Umformung zumindest partiell ein Mischgefüge aus Bainit und/oder Restaustenit und/oder Martensit aufweist.
  • Weiter bevorzugt kann das Mischgefüge eine Kombination aus Bainit und Restaustenit, oder aus Bainit und Martensit oder aus Restaustenit und Martensit umfassen. Insbesondere bevorzugt kann das Mischgefüge ein Mischgefüge aus Bainit und Restaustenit und Martensit umfassen.
  • Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass das Zwischenkühlen des ersten Bereichs auf die Zwischentemperatur eine Schnellabkühlungsphase umfasst.
  • In der Schnellabkühlungsphase wird über einen vergleichsweise kurzen Zeitraum der erste Bereich des erwärmten Stahlblechvorproduktes unter die Bainit-Start-Temperatur und insbesondere auf die Zwischentemperatur abgekühlt.
  • Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass das Zwischenkühlen des ersten Bereichs auf die Zwischentemperatur eine an die Schnellabkühlungsphase anschließende Haltephase umfasst, wobei die Temperatur zumindest des ersten Bereichs des Stahlblechvorproduktes während der Haltephase auf der Zwischentemperatur, bevorzugt zwischen einer werkstoffspezifischen Bainit-Start-Temperatur und einer Martensit-Start-Temperatur, gehalten wird.
  • Die Dauer der Haltephase kann dabei je nach den zu erzielenden Bauteileigenschaften gewählt werden.
  • Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass für die Zwischentemperatur in der Haltephase beliebige, geeignete Zeit-Temperatur-Profile realisierbar sind, beispielhaft kann ein isothermer Verlauf einer Stahlfeinblech-Temperatur eingestellt werden, oder alternativ dazu kann auch ein rampenförmig oder stufenförmig fallender oder steigender Verlauf einer Zwischentemperatur in der Haltephase eingestellt werden.
  • Bevorzugt kann eine Abfolge aus mindestens einem Kaltumformschritt und mindestens einem Warmumformschritt vorgesehen sein. Insbesondere kann der Schritt des Umformens des Stahlblechvorproduktes die Abfolge aus mindestens einem Kaltumformschritt und mindestens einem Warmumformschritt umfassen.
  • Hierdurch kann die Taktzeit bei der Bauteilherstellung verringert werden.
  • Die Abfolge aus mindestens einem Kaltumformschritt und mindestens einem Warmumformschritt kann zudem als zusätzlicher Schritt während der Schnellabkühlungsphase und/oder der anschließenden Haltephase erfolgen, und/oder bevorzugt das Prägen, Lochen, Schneiden, Stanzen, Rollformen, Biegen oder Tiefziehen umfassen oder eine Kombination daraus umfassen.
  • Von Vorteil ist hierbei, dass geringere Pressenkräfte und weniger Werkzeugverschleiß auftreten, weil noch kein harter Martensit im Gefüge gebildet wird.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die, bevorzugt werkstoffspezifische, Austenitisierungstemperatur Ac3 kleiner als 870°C, bevorzugt kleiner als 850°C, ist.
  • Mit weiterem Vorteil ist vorgesehen, dass das Stahlblechvorprodukt in einer Feuerverzinkungsanlage beschichtet wird und/oder dass das bainitische Gefüge durch eine Wärmeführung, bevorzugt durch thermomechanisches Walzen, bewirkt wird, bevor der Schritt des Erwärmens des ersten Bereichs über die Umwandlungstemperatur erfolgt.
  • Da das Stahlblechvorprodukt zumindest im zweiten Bereich nicht über die Umwandlungstemperatur erwärmt wird, kann eine Korrosionsbeschichtung zumindest in dem zweiten Bereich wirksam bleiben. Somit weist das Stahlblechbauteil zumindest bereichsweise und insbesondere im zweiten Bereich einen voll wirksamen Korrosionsschutz, beispielsweise aufgrund einer in einer Feuerverzinkungsanlage aufgebrachten Zink-Beschichtung auf.
  • Somit kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das bainitische Stahlblechvorprodukt eine Zink-Beschichtung oder Zink-Eisen Legierungsbeschichtung als Korrosionsschutz aufweist.
  • Ferner bevorzugt kann das bainitische Stahlblechvorprodukt eine Beschichtung umfassend oder bestehend aus einer Zink-Eisen Legierungsbeschichtung oder Zn und Fe und/oder Mg und/oder Al aufweisen.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Erwärmen des ersten Bereichs mittels einer ersten Erwärmungsvorrichtung erfolgt, wobei die erste Erwärmungsvorrichtung bevorzugt eine induktive Erwärmungsvorrichtung ist.
  • Alternativ kann die erste Erwärmungsvorrichtung auch strahlungsbasiert in Form eines Ofens oder Heizstrahlers sein. Wird ein Ofen oder Heizstrahler eingesetzt, ist es insbesondere von Vorteil, dass der zweite Bereich des Stahlblechvorproduktes abgedeckt wird, damit dieser nicht über die Maximaltemperatur hinaus erwärmt wird.
  • Weiterhin kann alternativ auch eine konduktive Erwärmung vorgesehen sein, wobei bestimmte Bereiche über Heizplatten gezielt erwärmt werden können.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Abkühlen des ersten Bereichs in der Schnellabkühlungsphase mittels einer Kühlungsvorrichtung erfolgt, wobei die Kühlungsvorrichtung bevorzugt eine Gebläsevorrichtung ist.
  • Bei der Gebläsevorrichtung kann es sich insbesondere um eine Vorrichtung handeln, welche Luftdüsen aufweist.
  • Alternativ kann die Kühlungsvorrichtung aus temperierten Platten bestehen oder ein temperiertes Werkzeug sein.
  • Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der erste Bereich des Stahlblechvorprodukts nach Erreichen der Umwandlungstemperatur mittels einer zweiten Erwärmungsvorrichtung für einen vorbestimmten Zeitraum oberhalb der Umwandlungstemperatur gehalten wird, wobei bevorzugt die zweite Erwärmungsvorrichtung gleichzeitig den zweiten Bereich des Stahlblechvorprodukts höchstens bis zur Maximaltemperatur erwärmt.
  • Durch den Einsatz einer zweiten Erwärmungsvorrichtung, welche bevorzugt auch die erste Erwärmungsvorrichtung sein kann, kann der Zeitraum, innerhalb dessen sich der erste Bereich des Stahlblechvorproduktes oberhalb der Umwandlungstemperatur befindet, je nach den gewünschten Eigenschaften des herzustellenden Stahlblechbauteils eingestellt werden. Dabei kann gleichzeitig vorgesehen sein, dass auch der zweite Bereich von der zweiten Erwärmungsvorrichtung erwärmt wird. Dies kann aus prozesstechnischen Gründen vorteilhaft sein. Da der zweite Bereich auch während der Erwärmung durch die zweite Erwärmungsvorrichtung stets unterhalb der Maximaltemperatur verbleibt, findet eine Austenitisierung im zweiten Bereich weiterhin nicht statt und der zweite Bereich kann weiterhin kalt umgeformt werden und einen Korrosionsschutz erhalten.
  • Ferner bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der erste Bereich des Stahlblechvorprodukts in der Haltephase mittels der zweiten Erwärmungsvorrichtung oder mittels einer dritten Erwärmungsvorrichtung auf der Zwischentemperatur zwischen der Bainit-Start-Temperatur und der Martensit-Start-Temperatur gehalten wird, wobei weiter bevorzugt die zweite Erwärmungsvorrichtung oder die dritte Erwärmungsvorrichtung in der Haltephase auch den zweiten Bereich des Stahlblechvorprodukts höchstens bis zur Maximaltemperatur erwärmt.
  • Während der Haltephase wird der erste Bereich des Stahlblechvorproduktes mittels der zweiten oder der dritten Erwärmungsvorrichtung zwischen der Bainit-Start-Temperatur und der Martensit-Start-Temperatur gehalten. Auch hier kann wahlweise vorgesehen sein, dass der zweite Bereich des Stahlblechvorproduktes mittels der zweiten oder dritten Erwärmungsvorrichtung erwärmt wird. Auch in diesem Fall wird jedoch darauf geachtet, dass der zweite Bereich während der Haltephase nicht auf eine Temperatur oberhalb der Maximaltemperatur, welche bevorzugt 400 °C beträgt, erwärmt wird.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Schnellabkühlphase auf Zwischentemperatur mit einer Abkühlrate erfolgt, welche so gewählt wird, dass weder das werkstoffspezifische Ferrit- noch das Perlit-Gebiet durchlaufen wird, so dass sich weiter bevorzugt im in der Schnellabkühlphase abgekühlten ersten Bereich ein Mischgefüge aus Bainit und/oder Restaustenit und/oder Martensit einstellt.
  • Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Zwischentemperatur und/oder die Maximaltemperatur und/oder die Umformtemperatur oberhalb der werkstoffspezifischen Martensit-Start-Temperatur, weiter bevorzugt zwischen der Bainit-Start-Temperatur und Martensit-Start-Temperatur liegt.
  • Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in einem Stahlblechbauteil, wobei das Stahlblechbauteil zumindest partiell ein Mischgefüge aus Bainit und/oder Restaustenit und/oder Martensit umfasst, hergestellt aus einem Stahlblechvorprodukt mit einem vorbeschriebenen Verfahren, wobei das Stahlblechvorprodukt, zumindest in einem ersten Bereich, ein überwiegend bainitisches Gefüge aufweist und bevorzugt über eine Feuerverzinkungsanlage beschichtet wurde.
  • Bevorzugt ist das Stahlblechvorprodukt Teil eines Tailored Welded Blank. Das Stahlblechvorprodukt kann somit mit verschiedenen Stählen kombiniert und bearbeitet werden. Wenn das Stahlblechvorprodukt Teil eines Tailored Welded Blank ist, wird zumindest der Teil des Tailor Welded Blank, welcher durch das Stahlblechvorprodukt gebildet wird, in vorbeschriebener Weise zur Herstellung eines Stahlblechbauteils verwendet.
  • Weiter bevorzugt ist ein zweiter Bereich des Stahlblechvorprodukts ein in einer Nassumgebung verbaubarer Platinennassbereich, und der erste Bereich ist, insbesondere nach dem Schritt des Abkühlens, ein in einer Trockenumgebung verbaubarer Platinentrockenbereich.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Stahlblechvorprodukt eine Austenitisierungstemperatur Ac3 aufweist, wobei die Austenitisierungstemperatur Ac3 kleiner als 870°C, bevorzugt kleiner als 850°C, ist.
  • Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Stahlblechvorprodukt eine Zink- oder zinkhaltige Beschichtung als Korrosionsschutz aufweist.
  • Eine noch weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Kraftfahrzeuges umfassend ein Stahlblechbauteil hergestellt mit einem vorbeschriebenen Verfahren.
  • Eine noch weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer Stahllegierung für ein Stahlblechvorprodukt, geeignet für ein vorbeschriebenes Verfahren, wobei die Legierung zwischen 0,8 und 2,2, bevorzugt zwischen 1,4 bis 2,0, weiter bevorzugt zwischen 1,4 und 1,7, Gew. % Silizium umfasst.
  • Insbesondere durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Siliziumanteil von 0,8 bis 2,2 Gew. %, bevorzugt von 1.4 bis 2.0 Gew%, besonders bevorzugt von 1.4 bis1.7 Gew. % kann im vorbeschriebenen Verfahren das Zwischenstufengefüge Bainit und/oder Restaustenit in dem Stahlmaterial stabilisiert werden, wodurch die Duktilität, d.h. die Sicherheit gegen sprödes Versagen, des Stahlmaterials verbessert werden kann.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Legierung
    • - zwischen 0,27 und 0,45, bevorzugt zwischen 0,30 und 0,41, Gew. % Kohlenstoff
    • - zwischen 0,3 und 2,5, bevorzugt zwischen 0,5 und 1,0, Gew. % Mangan
    • - bis 0,1, bevorzugt zwischen 0,005 und 0,06, Gew. % Niob
    • - bis 0,01 Gew. % Bor, bevorzugt zwischen 0,002 und 0,005, Gew. % Bor
    enthält.
  • Bevorzugt umfasst die Stahllegierung ferner
    • - bis 0,09 Gew. % Aluminium, und/oder
    • - bis 0,1 Gew. % Titan, und/oder
    • - bis 0,1 Gew. % Vanadium, und/oder
    • - bis 0,02 Gew. % Phosphor, und/oder
    • - bis 0,01 Gew. % Schwefel, und/oder
    • - bis 0,01 Gew. % Stickstoff, und/oder
    • - Ti/N bis 3,5.
  • Zudem kann vorgesehen sein, dass die Stahllegierung in Summe weniger als 0,5 Gew. % an Chrom, Nickel oder Molybdän enthält.
  • Die Erfindung wird nachstehend näher anhand der beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen:
    • 1 ein Flussschaubild für ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils,
    • 2 ein weiteres Flussschaubild für ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils,
    • 3 Temperaturverläufe eines ersten Bereichs und eines zweiten Bereichs eines Stahlblechvorprodukts während der Durchführung einer ersten Variante eines Verfahrens zur Herstellung eines Stahlblechbauteils,
    • 4 Temperaturverläufe eines ersten Bereichs und eines zweiten Bereichs eines Stahlblechvorprodukts während der Durchführung einer zweiten Variante eines Verfahrens zur Herstellung eines Stahlblechbauteils,
    • 5 Temperaturverläufe eines ersten Bereichs und eines zweiten Bereichs eines Stahlblechvorprodukts während der Durchführung einer dritten Variante eines Verfahrens zur Herstellung eines Stahlblechbauteils,
    • 6 Temperaturverläufe eines ersten Bereichs und eines zweiten Bereichs eines Stahlblechvorprodukts während der Durchführung einer vierten Variante eines Verfahrens zur Herstellung eines Stahlblechbauteils,
    • 7 Temperaturverläufe eines ersten Bereichs und eines zweiten Bereichs eines Stahlblechvorprodukts während der Durchführung einer fünften Variante eines Verfahrens zur Herstellung eines Stahlblechbauteils,
    • 8 Temperaturverläufe eines ersten Bereichs und eines zweiten Bereichs eines Stahlblechvorprodukts während der Durchführung einer sechsten Variante eines Verfahrens zur Herstellung eines Stahlblechbauteils, und
    • 9 ein Temperaturdiagramm zu den bei der Durchführung des Verfahrens auftretenden Temperaturen.
  • 1 zeigt ein Flussschaubild für ein Verfahren 100 zur Herstellung eines Stahlblechbauteils 10 im Einklang mit der Erfindung. In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird ein Stahlblechvorprodukt 11 mit einem bainitischen Gefüge bereitgestellt, wobei das Stahlblechvorprodukt 11 weniger als 20% Gefügeanteil Ferrit enthält. Das Stahlblechvorprodukt 11 weist einen ersten Bereich 12 sowie einen zweiten Bereich 13 auf. Für die folgenden Verfahrensschritte S2 bis S6 gibt 9 gibt einen allgemeinen Überblick der bei der Durchführung des Verfahrens 100 auftretenden Temperaturen. Ferner werden in Fig, 9 exemplarisch ein Temperaturverlauf 12a des ersten Bereichs 12 und ein Temperaturverlauf 13a des zweiten Bereichs 13 des Stahlblechvorproduktes 11 gezeigt.
  • In einem zweiten Verfahrensschritt S2 wird der erste Bereich 12 über einen ersten Zeitraum Δt1 mittels einer induktiven ersten Erwärmungsvorrichtung 14 über eine Umwandlungstemperatur erwärmt. Die Umwandlungstemperatur kann dabei die Austenitisierungstemperatur Ac1 oder die Austenitisierungstemperatur Ac3 sein oder zwischen der Austenitisierungstemperatur Ac1 und der Austenitisierungstemperatur Ac3 liegen. Der zweite Bereich 13 des Stahlblechvorproduktes 11 wird in dem zweiten Verfahrensschritt S2 nicht erwärmt. In einem dritten Verfahrensschritt S3 werden über einen zweiten Zeitraum Δt2 mittels einer zweiten Erwärmungsvorrichtung 15 sowohl der erste Bereich 12 des Stahlblechvorproduktes 11 als auch der zweite Bereich 13 des Stahlblechvorproduktes 11 erwärmt. Dabei wird der erste Bereich 12 während des dritten Verfahrensschritts S3 durch Einsatz der zweiten Erwärmungsvorrichtung 15 in einer Austenitisierungsphase oberhalb der Umwandlungstemperatur, welche die Austenitisierungstemperatur Ac1 oder die Austenitisierungstemperatur Ac3 sein kann oder zwischen der Austenitisierungstemperatur Ac1 und der Austenitisierungstemperatur Ac3 liegen kann, gehalten. Die Dauer Δt2 der Austenitisierungsphase wird dabei so gewählt, dass sich der zweite Bereich 13 des Stahlblechvorproduktes 11 bis höchstens auf eine Maximaltemperatur Tmax erwärmt. Vor oder spätestens nach Erreichen der Maximaltemperatur Tmax im zweiten Bereich 13 des Stahlblechvorproduktes 11 wird die Erwärmung mit der zweiten Erwärmungsvorrichtung 15 beendet. In einem vierten Verfahrensschritt S4 wird der erste Bereich 12 des Stahlblechvorproduktes 11 über einen verhältnismäßig kurzen dritten Zeitraum Δt3 mittels einer Luftdüsen 16 umfassenden Kühlungsvorrichtung 17 rasch abgekühlt. Die Abkühlung erfolgt dabei bis auf eine Zwischentemperatur TZ zwischen der Bainit-Start-Temperatur Bs und der Martensit-Start-Temperatur MS. In einem fünften Verfahrensschritt S5 werden über einen vierten Zeitraum Δt4 mittels einer dritten Erwärmungsvorrichtung 18 sowohl der erste Bereich 12 als auch der zweite Bereich 13 des Stahlblechvorproduktes 11 erwärmt. Die Erwärmung kann dabei durch Strahlung oder durch Induktion erfolgen. Die dritte Erwärmungsvorrichtung 18 ist dabei derart eingestellt, dass der erste Bereich 12 auf der Zwischentemperatur Tz zwischen der Bainit-Start-Temperatur Bs und der Martensit-Start-Temperatur Ms gehalten wird. Durch die Erwärmung mit der dritten Erwärmungsvorrichtung 18 kann die Dauer einer Haltephase eingestellt werden. In einem sechsten Verfahrensschritt S6 wird das Stahlblechvorprodukt 11 nach Beendigung der Haltephase und nach einer kurzen Transferphase Δt5, während der das Stahlblechvorprodukt 11 einem Werkzeug zugeführt wird, zum Erhalt des Stahlblechbauteils 10 beginnend bei einer Umformungstemperatur Tu über einen Zeitraum Δt6 umgeformt. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmebehandlung in ersten Bereich 12 und im zweiten Bereich 13 des Stahlblechvorproduktes 11 findet somit in einem einzigen Werkzeug gleichzeitig eine Warmumformung bzw. Presshärtung des ersten Bereichs 12 und eine Kaltumformung des zweiten Bereichs 13 statt.
  • Bei dem Verfahren kann wahlweise auf den Einsatz der zweiten Erwärmungsvorrichtung 15 und/oder der dritten Erwärmungsvorrichtung 18 verzichtet werden.
  • So zeigt 2 eine Variante des Verfahrens 100 nach 1. In der Variante nach 2 wird auf die Erwärmung des ersten Bereichs 12 und des zweiten Bereiches 13 durch die zweite Erwärmungsvorrichtung 15 verzichtet. Die Austenitisierungsphase, das heißt die Phase, innerhalb der sich der erste Bereich 12 des Stahlblechvorproduktes 11 oberhalb der Umwandlungstemperatur befindet, wird daher durch die Abkühlung an der Luft begrenzt. Darüber hinaus entspricht das Verfahren 100 nach 2 jedoch dem nach 1.
  • Bezugnehmend auf 9 kann wie vorstehend bereits erläutert, als Umwandlungstemperatur die Austenitisierungstemperatur Ac1 oder die Austenitisierungstemperatur Ac3 oder eine zwischen diesen Temperaturen liegende Temperatur gewählt werden. Ferner kann die Zwischentemperatur TZ je nach gewünschten Eigenschaften des herzustellenden Stahlblechbauteils weitgehend frei zwischen der Bainit-Start-Temperatur Bs und der Martensit-Start-Temperatur Ms gewählt werden. Für die Maximaltemperatur Tmax, gilt, dass diese unter der Umwandlungstemperatur und bevorzugt unter der Bainit-Start-Temperatur BS, weiter bevorzugt über der Martensit-Start-Temperatur Ms, gewählt wird. Die Umformungstemperatur Tu liegt bevorzugt oberhalb der Martensit-Start-Temperatur Ms.
  • In den 3 bis 8 wird der Temperaturverlauf des Stahlblechvorproduktes 11 im ersten Bereich 12 und im zweiten Bereich 13 für unterschiedliche Ausgestaltungen des Verfahrens 100 gezeigt. Für die Umwandlungstemperatur ist in den Beispielen nach den 3 bis 8 die Austenitisierungstemperatur Ac3 gewählt. Je nach gewünschten Bauteileigenschaften kann die Umwandlungstemperatur auch die Austenitisierungstemperatur Ac1 sein. Die Maximaltemperatur Tmax und die Zwischentemperatur TZ wurden gleich gewählt, Tmax = TZ. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens 100 können die Maximaltemperatur Tmax und die Zwischentemperatur Tz beispielsweise auf 400°C gesetzt werden.
  • In 3 sind der Temperaturverlauf 12a des ersten Bereichs 12 und der Temperaturverlauf 13a des zweiten Bereichs 13 des Stahlblechvorproduktes 11 gezeigt, für den Fall, dass auf die Erwärmung mittels der dritten Erwärmungsvorrichtung 18 verzichtet wird. Nach dem Bereitstellen des Stahlblechvorproduktes 11 wird der erste Bereich 12 des Stahlblechvorproduktes 11 mittels der ersten Erwärmungsvorrichtung 14 über einen ersten Zeitraum Δt1 über die Austenitisierungstemperatur Ac3 erwärmt. Nachdem der erste Bereich 12 die Austenitisierungstemperatur Ac3 überschritten hat, werden mittels der zweiten Erwärmungsvorrichtung 15 der erste Bereich 12 und der zweite Bereich 13 erwärmt. Über einen Zeitraum Δt2 steigt die Temperatur des zweiten Bereichs 12 des Stahlblechvorproduktes 11 kontinuierlich an, bleibt jedoch stets unterhalb der Maximaltemperatur Tmax. Anschließend erfolgt eine Schnellabkühlung des ersten Bereichs 12 über einen Zeitraum Δt3 auf die Zwischentemperatur Tz. In einer durch die Abkühlung an der Luft bestimmten Haltephase der Länge Δt4 verbleibt der erste Bereich 12 zwischen der Bainit-Start-Temperatur BS und der Martensit-Start-Temperatur MS. Der Haltephase folgt eine Transferphase Δt5, in der das Stahlblechvorprodukt 11 einem Werkzeug zugeführt wird. Im Werkzeug wird das Stahlblechvorprodukt 11 bei der Umformungstemperatur TU über einen Zeitraum Δt6 umgeformt, wobei der erste Bereich 12 warmumgeformt bzw. pressgehärtet und der zweite Bereich 13 kaltumgeformt wird. Durch die Wahl der Zeitdauern Δt2 der Austenitisierungsphase und Δt4 der Haltephase können die Eigenschaften des erhaltenen Stahlblechbauteiles 10 eingestellt werden. Im in 3 gezeigten Beispiel weist der erste Bereich 12 eine Festigkeit von 1.700 MPa und eine Bruchdehnung von 10 % auf. Der zweite Bereich 13 weist eine Festigkeit von 980 MPa und eine Bruchdehnung von 20 % auf.
  • In 4 sind der Temperaturverlauf 12a des ersten Bereichs 12 und der Temperaturverlauf 13a des zweiten Bereichs 13 des Stahlblechvorproduktes 11 gezeigt, wenn gegenüber dem Ablauf nach 3 mittels der dritten Erwärmungsvorrichtung 18 die Dauer Δt4 der Haltephase eingestellt wird. Wie schon bei der Ausführungsform des Verfahrens 100 nach 3 überschreitet der zweite Bereich 13 des Stahlblechvorproduktes 11 auch während der verlängerten Haltephase Δt4 nicht die Maximaltemperatur Tmax. Durch die Wahl der Zeitdauern Δt2 der Austenitisierungsphase und Δt4 der Haltephase können die Eigenschaften des erhaltenen Stahlblechbauteils 10 eingestellt werden. Im in 4 gezeigten Beispiel weist der erste Bereich 12 eine Festigkeit von 1.500 MPa und eine Bruchdehnung von 15 % auf. Der zweite Bereich 13 weist eine Festigkeit von 980 MPa und eine Bruchdehnung von 20 % auf.
  • Das Verfahren 100 nach 5 unterscheidet sich von dem in 4 gezeigten Verfahren lediglich in der größeren Länge Δt4 der Haltephase. Im in 5 gezeigten Beispiel weist der erste Bereich 12 aufgrund der Verlängerung der Haltephase Δt4 eine Festigkeit von 1.200 MPa und eine Bruchdehnung von 25 % auf. Der zweite Bereich 13 weist weiterhin eine Festigkeit von 980 MPa und eine Bruchdehnung von 20 % auf.
  • 6 sind der Temperaturverlauf 12a des ersten Bereichs 12 und der Temperaturverlauf 13a des zweiten Bereichs 13 des Stahlblechvorproduktes 11 gezeigt, für den Fall, dass sowohl auf den Einsatz der zweiten Erwärmungsvorrichtung 15 als auch auf den Einsatz der dritten Erwärmungsvorrichtung 18 verzichtet wird. Nach Erreichen der Austenitisierungstemperatur Ac3 verbleibt der erste Bereich 12 des Stahlblechvorproduktes 11 nur während eines stark verkürzten Zeitraums Δt2 oberhalb der Austenitisierungstemperatur Ac3. Auch die Dauer Δt4 der Haltephase ist stark verkürzt. Da weder die zweite Erwärmungsvorrichtung 15 noch die dritte Erwärmungsvorrichtung 18 eingesetzt wird, verbleibt der zweite Bereich 13 des Stahlblechvorproduktes 11 auf einer niedrigen Temperatur weit unterhalb der Maximaltemperatur von 400 °C. Im in 6 gezeigten Beispiel weist der erste Bereich 12 eine Festigkeit von 1.700 MPa und eine Bruchdehnung von 8 % auf. Der zweite Bereich 13 weist weiterhin eine Festigkeit von 980 MPa und eine Bruchdehnung von 20 % auf.
  • 7 zeigt einen ähnlichen Verfahrensablauf wie 6. Im Gegensatz zu dem Verfahren 100 nach 6 wird jedoch die dritte Erwärmungsvorrichtung 18 für die Verlängerung der Dauer Δt4 der Haltephase betrieben. Im in 7 gezeigten Beispiel weist der erste Bereich 12 eine Festigkeit von 1.500 MPa und eine Bruchdehnung von 12 % auf. Der zweite Bereich 13 weist weiterhin eine Festigkeit von 980 MPa und eine Bruchdehnung von 20 % auf.
  • In der Ausgestaltung des Verfahrens 100 nach 8 erfolgt eine erste Erwärmung des ersten Bereichs 12 des Stahlblechvorproduktes 11 mittels der ersten Erwärmungsvorrichtung 14 während eines Zeitraums der Dauer Δt1 lediglich bis knapp unterhalb der Austenitisierungstemperatur Ac3. Zur Erwärmung des ersten Bereichs 12 des Stahlblechvorproduktes 11 über die Austenitisierungstemperatur Ac3 wird dann die zweite Erwärmungsvorrichtung 15 eingesetzt, mit welcher im Zeitraum Δt2 auch der zweite Bereich 13 des Stahlblechvorproduktes 11 erwärmt wird. Im in 8 gezeigten Beispiel weist der erste Bereich 12 eine Festigkeit von 1.500 MPa und eine Bruchdehnung von 15 % auf. Der zweite Bereich 13 weist weiterhin eine Festigkeit von 980 MPa und eine Bruchdehnung von 20 % auf.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Verfahren
    10
    Stahlblechbauteil
    11
    Stahlblechvorprodukt
    12
    Erster Bereich
    12a
    Temperaturverlauf des ersten Bereichs
    13
    Zweiter Bereich
    13a
    Temperaturverlauf des zweiten Bereichs
    14
    Erste Erwärmungsvorrichtung
    15
    Zweite Erwärmungsvorrichtung
    16
    Luftdüsen
    17
    Kühlungsvorrichtung
    18
    Dritte Erwärmungsvorrichtung
    S1
    Verfahrensschritt
    S2
    Verfahrensschritt
    S3
    Verfahrensschritt
    S4
    Verfahrensschritt
    S5
    Verfahrensschritt
    S6
    Verfahrensschritt
    Δt1
    Dauer
    Δt2
    Dauer
    Δt3
    Dauer
    Δt4
    Dauer
    Δt5
    Dauer
    Δt6
    Dauer
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2014/190957 A1 [0006, 0009]
    • DE 102017215699 A1 [0007, 0009]

Claims (12)

  1. Verfahren (100) zur Herstellung eines Stahlblechbauteils (10) durch Kombination aus partieller Kaltumformung und gleichzeitigem partiellen Presshärten, umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines Stahlblechvorproduktes (11) mit einem überwiegend bainitischen Gefüge, wobei das Stahlblechvorprodukt weniger als 20% Gefügeanteil Ferrit enthält, - Erwärmen eines ersten Bereichs (12) des Stahlblechvorproduktes (11) über eine werkstoffspezifische Umwandlungstemperatur, wobei ein zweiter Bereich (13) des Stahlblechvorproduktes (11) unterhalb einer vorbestimmten Maximaltemperatur Tmax bleibt, wobei die Maximaltemperatur Tmax unterhalb der Umwandlungstemperatur liegt, - Zwischenkühlen des ersten Bereichs (12) auf eine Zwischentemperatur Tz, wobei die Zwischentemperatur TZ unterhalb der werkstoffspezifischen Bainit-Start-Temperatur BS liegt, - Umformen des Stahlblechvorproduktes (11), nachdem der erste Bereich (12) eine Umformungstemperatur erreicht hat.
  2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei das Umformen des Stahlblechvorproduktes (11) in einem einzigen Werkzeug erfolgt, wobei gleichzeitig der erste Bereich (12) warmumgeformt bzw. pressgehärtet wird und der zweite Bereich (13) kaltumgeformt wird, und/oder wobei die Umwandlungstemperatur die Austenitisierungstemperatur Ac1 oder die Austenitisierungstemperatur Ac3 ist, und/oder wobei die Umformungstemperatur oberhalb der Martensit-Start-Temperatur MS liegt.
  3. Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Maximaltemperatur Tmax und/oder die Zwischentemperatur Tz und/oder die Umformungstemperatur kleiner oder gleich 500°C, bevorzugt kleiner gleich 450 °C, insbesondere bevorzugt kleiner gleich 400°C, ist, und/oder wobei die Umformungstemperatur gleich der Maximaltemperatur Tmax und/oder gleich der Zwischentemperatur Tz ist, oder dass die Umformungstemperatur kleiner als die Maximaltemperatur Tmax und/oder Zwischentemperatur TZ ist, wobei die Umformungstemperatur bevorzugt mindestens 80%, weiter bevorzugt mindestens 90%, insbesondere bevorzugt mindestens 95%, der Maximaltemperatur Tmax und/oder der Zwischentemperatur Tz entspricht.
  4. Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Stahlblechbauteil (10) nach der Umformung zumindest partiell ein Mischgefüge aus Bainit und/oder Restaustenit und/oder Martensit aufweist, und/oder wobei das Zwischenkühlen des ersten Bereichs (12) auf die Zwischentemperatur TZ eine Schnellabkühlungsphase umfasst, wobei bevorzugt das Zwischenkühlen des ersten Bereichs (12) auf die Zwischentemperatur Tz eine an die Schnellabkühlungsphase anschließende Haltephase umfasst, wobei die Temperatur zumindest des ersten Bereichs (12) des Stahlblechvorproduktes (11) während der Haltephase auf der Zwischentemperatur Tz, bevorzugt zwischen einer werkstoffspezifischen Bainit-Start-Temperatur Bs und einer Martensit-Start-Temperatur Ms, gehalten wird.
  5. Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die, bevorzugt werkstoffspezifische, Austenitisierungstemperatur Ac3 kleiner als 870°C, bevorzugt kleiner als 850°C, ist, und/oder wobei das Stahlblechvorprodukt (11) in einer Feuerverzinkungsanlage beschichtet wird und/oder wobei das bainitische Gefüge durch eine Wärmeführung bewirkt wird, bevor der Schritt des Erwärmens des ersten Bereichs (12) über die Umwandlungstemperatur erfolgt, und/oder wobei das bainitische Stahlblechvorprodukt (11) eine Zink-Beschichtung oder Zink-Eisen Legierungsbeschichtung als Korrosionsschutz aufweist.
  6. Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Erwärmen des ersten Bereichs (12) mittels einer ersten Erwärmungsvorrichtung (14) erfolgt, wobei die erste Erwärmungsvorrichtung (14) bevorzugt eine induktive Erwärmungsvorrichtung (14) ist, und/oder wobei das Abkühlen des ersten Bereichs (12) in der Schnellabkühlungsphase mittels einer Kühlungsvorrichtung (17) erfolgt, wobei die Kühlungsvorrichtung (17) bevorzugt eine Gebläsevorrichtung ist.
  7. Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der erste Bereich (12) des Stahlblechvorproduktes (11) nach Erreichen der Umwandlungstemperatur mittels einer zweiten Erwärmungsvorrichtung (15) für einen vorbestimmten Zeitraum oberhalb der Umwandlungstemperatur gehalten wird, wobei bevorzugt die zweite Erwärmungsvorrichtung (15) gleichzeitig den zweiten Bereich (13) des Stahlblechvorproduktes (11) höchstens bis zur Maximaltemperatur Tmax erwärmt, und/oder wobei der erste Bereich (12) des Stahlblechvorproduktes (11) in der Haltephase mittels der zweiten Erwärmungsvorrichtung (15) oder mittels einer dritten Erwärmungsvorrichtung (18) zwischen der Bainit-Start-Temperatur Bs und der Martensit-Start-Temperatur Ms gehalten wird, wobei bevorzugt die zweite Erwärmungsvorrichtung (15) oder die dritte Erwärmungsvorrichtung (18) in der Haltephase auch den zweiten Bereich (13) des Stahlblechvorproduktes (11) höchstens bis zur Maximaltemperatur Tmax erwärmt.
  8. Stahlblechbauteil (10), wobei das Stahlblechbauteil (10) zumindest partiell ein Mischgefüge aus Bainit und/oder Restaustenit und/oder Martensit umfasst, hergestellt aus einem Stahlblechvorprodukt (11) mit einem Verfahren (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlblechvorprodukt (11), zumindest in einem ersten Bereich (12), ein überwiegend bainitisches Gefüge aufweist und bevorzugt über eine Feuerverzinkungsanlage beschichtet wurde.
  9. Stahlblechbauteil (10) nach Anspruch 8, wobei das Stahlblechvorprodukt (11) eine Austenitisierungstemperatur Ac3 aufweist, wobei die Austenitisierungstemperatur Ac3 kleiner als 870°C, bevorzugt kleiner als 850°C, ist, wobei bevorzugt das Stahlblechvorprodukt (11) eine Zink-Beschichtung als Korrosionsschutz aufweist.
  10. Stahllegierung für ein Stahlblechvorprodukt (11), geeignet für ein Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Legierung zwischen 0,8 und 2,2, bevorzugt zwischen 1,4 bis 2,0, weiter bevorzugt zwischen 1,4 und 1,7, Gew. % Silizium umfasst.
  11. Stahllegierung nach Anspruch 10, ferner umfassend - zwischen 0,27 und 0,45, bevorzugt zwischen 0,30 und 0,41, Gew. % Kohlenstoff - zwischen 0,3 und 2,5, bevorzugt zwischen 0,5 und 1,0, Gew. % Mangan - bis 0,1, bevorzugt zwischen 0,005 und 0,06, Gew. % Niob - bis 0,01 Gew. % Bor, bevorzugt zwischen 0,002 und 0,005, Gew. % Bor, bevorzugt ferner umfassend - bis 0,09 Gew. % Aluminium, und/oder - bis 0,1 Gew. % Titan, und/oder - bis 0,1 Gew. % Vanadium, und/oder - bis 0,02 Gew. % Phosphor, und/oder - bis 0,01 Gew. % Schwefel, und/oder - bis 0,01 Gew. % Stickstoff, und/oder - Ti/N bis 3,5.
  12. Kraftfahrzeug umfassend ein Stahlblechbauteil (10) nach Anspruch 8 oder 9.
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