WO2020079200A1 - Verfahren zum herstellen eines warmumformbaren stahlflachprodukts - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines warmumformbaren stahlflachprodukts Download PDF

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Jegor Bergen
Thorsten MÜLLER
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a hot-formable flat steel product, comprising: a production step for producing a cold-rolled tempered steel flat product; a heating step for heating the tempered steel flat product; and a coating step for coating the heated temper steel flat product using a hot dip process.
  • a recrystallized annealed raw material is heated to at least the austenitizing temperature of the raw material, then pressed into a shape close to its final dimensions in a metallic press and quenched.
  • the recrystallized annealed material is heated by means of a gas-heated furnace, using infrared radiation, by induction or the like.
  • a flat steel product made of a boron-manganese steel with a strength greater than or equal to 400 MPa can be produced as the primary material.
  • a cold-rolled flat steel product is heated in a furnace to a temperature which is above the austenitizing temperature of the flat steel product and is thereby recrystallized annealed. Then the recrystallized is annealed
  • Hot-dip coating system cooled, after which the cooled flat steel product is provided in the hot-dip coating system with a metallic coating or a metallic coating.
  • the heating of the flat steel product to a recrystallization temperature that is greater than or equal to the austenitizing temperature and the subsequent cooling of the flat steel product in a cooling zone of a furnace to a temperature of at least 455 ° C. (molten bath temperature) results in losses in the system capacity and higher energy consumption as well as higher wear in the area of the furnace and the melt pool.
  • DE 10 2008 035 714 A1 relates to a method for producing a hot-rolled steel sheet for hot press forming.
  • a steel slab is heated to a temperature of 1150 ° C to 1250 ° C, the temperature Ar3, at which the formation of ferrite begins to cool, is in the range from 670 ° C to 725 ° C.
  • the heated steel slab is rolled in a rough and finish rolling process to produce the steel sheet, the steel sheet being rolled at a temperature Ar3 or higher, and cooled and wound at a temperature of 600 ° C to 700 ° C.
  • DE 10 2009 022 231 A1 relates to a method for the surface coating of a strip-shaped steel substrate in a hot-dip coating system.
  • the steel substrate is subjected to a recrystallization annealing before coating and then cooled to a temperature which is above the temperature of the molten bath.
  • the cooling of the steel substrate is controlled in such a way that the temperature of the weld pool is regulated by immersing the cooled steel substrate.
  • DE 1 521 376 A relates to a process for the continuous production of galvanized, deep-drawable steel strips with a low carbon content.
  • the process is characterized by the combination of the following, known measures: a) soft annealing of the strips, b) cleaning of the strip surface, c) brief annealing of the strips at a temperature between 500 ° C and 720 ° C in reducing atmosphere, d) cooling to about 480 ° C and e) pulling the strips through the zinc bath.
  • EP 2 220 259 A1 relates to a method for producing a hardened component from a hardenable steel.
  • the steel strip is subjected to an increase in temperature in an oven and thereby to an oxidizing treatment, so that a superficial oxide layer is produced.
  • a coating with a metal or a metal alloy is then carried out.
  • the strip is heated to produce an at least partially hardened component and at least partially austenitized and then cooled and thereby hardened.
  • To produce a superficial ductile layer the oxides on the surface are partially reduced before coating with a metal or a metal alloy, so that a very thin reduced layer is produced which is located on the residual oxide layer, with an area under the oxide layer in the strip an internal oxidation is in that the steel alloy elements are partially oxidized.
  • EP 2 377 965 A2 discloses a method for producing a coated steel sheet.
  • An aluminum-coated steel sheet is manufactured using a hot-rolled steel sheet or a cold-rolled steel sheet. Processes are controlled during the manufacture of a hot press product, thereby forming a coating layer on the surface of the steel sheet.
  • EP 2 393 953 B1 relates to a method for producing a steel component provided with a metallic coating that protects against corrosion.
  • the method comprises the following working steps: a) coating a steel flat product produced from an alloyed tempering steel with an Al coating which contains at least 85% by weight Al and optionally up to 15% by weight Si; b) coating the steel flat product provided with the Al coating with a Zn coating which contains at least 90% by weight of Zn, c) coating the with the Al coating and the Zn coating steel flat product provided thereon with a top layer, the main constituent of which is at least one metallic salt of phosphoric acid or diphosphoric acid and the additional contents of up to 45% of an Al: Zn ratio, where Al at this ratio 0.
  • Zn occupies the respective remainder, or may contain compounds of Al and Zn and optionally metal oxides, metal hydroxides and / or sulfur compounds, d) heat treating the flat steel product at a heat treatment temperature which is at least 750 ° C., e) heating the flat steel product to a thermoforming temperature, f) thermoforming the steel component from the heated flat steel product, and g) cooling the thermoformed steel component at a cooling rate which is sufficient to form a tempering or hardening structure.
  • An object of the invention is to reduce the energy consumption for the production of hot-formable flat steel products.
  • a method for producing a hot-formable flat steel product comprises: a production step for producing a cold-rolled tempered steel flat product; a warming step to Heating the tempered steel flat product; and a coating step for coating the heated temper steel flat product using a hot dip process; wherein the quenched and tempered steel flat product is heated in the heating step to a maximum temperature which is greater than or equal to a temperature of a weld pool used in the hot-dip process and less than an austenitizing temperature of the cold-rolled quenched and tempered steel flat product, and which is heated in the heating step without an intermediate step or after performing an Adjustment of the temperature of the tempered steel flat product to a coating temperature is fed to the coating step.
  • the invention is based on the knowledge that the recrystallization of the heated tempered steel flat product supplied to the coating step and the associated adjustment of the mechanical properties of the tempered steel flat product are unnecessary for hot forming, since the properties of the finished tempered steel flat product are set at the end of the hot forming.
  • any recrystallizing annealing at a temperature greater than or equal to the austenitizing temperature of the cold-rolled tempered steel flat product, ie T> Ac3 can be dispensed with.
  • the cold-rolled tempered steel flat product is only heated to a temperature which is greater than or equal to a temperature of a melt bath used in the hot-dip process and less than an austenitizing temperature of the cold-rolled tempered steel flat product. This saves energy for heating the cold-rolled tempered steel flat product.
  • the conventional need to cool the heated tempered steel flat product before coating is also eliminated. So you can Energy consumption for this cooling can be completely saved or at least reduced. This is accompanied by a reduction in the pollutant emissions per ton of the heated flat steel product for the hot forming process which is fed to the coating step, and the biological footprint of this material improves. As a result of the lower temperatures, wear in a furnace used to heat the tempered steel flat product is also less. In addition to cold strip, hot strip can now also be used directly.
  • the invention thus essentially consists of simplifying the heating to a one-step process, which is associated with energy savings.
  • temperature control (after a possible pre-oxidation at approx. 650 ° C. according to the prior art) can take place, in which the furnace temperature is kept as low as possible in order to be able to reduce the surface area.
  • This also applies to surfaces that have not been pre-oxidized, since a slight oxide formation always occurs in gas-fired ovens during the heating phase.
  • the purpose of the invention is to save manufacturing costs for press-hardenable steels, i.e. the avoidance of additional costs in order to achieve intermediate mechanical material properties that are basically completely irrelevant.
  • the tempered steel flat product is heated in the heating step in such a way that the maximum temperature is less than or equal to 650 ° C.
  • the temperature to which the tempered steel flat product is heated in the heating step is just like that
  • Preoxidation temperature for thin, reducible layers for example at approx. 650 ° C, well below the austenitizing temperature. So it will be one
  • the cat-rolled tempered steel flat product is produced from a boron-manganese steel.
  • an oven fired with a fossil fuel in particular oxyfuel oven, or an infrared oven or an induction oven is used in the heating step.
  • a gas-fired furnace or a furnace fired with other fossil fuels can be used with the temperature cycles required for this (heating to temperatures if necessary for reduction and then reaching the temperature required for coating).
  • an induction furnace due to the short duration of the heating, there is no oxidation of the tempered steel flat product, which is why only heating to the coating temperature is required.
  • the heated tempered steel flat product is coated in the coating step with an aluminum-silicon alloy or with gallium.
  • the heating step is carried out in such a way that an outer layer of the cold-rolled tempered steel flat product oxidized by the heating step is completely reduced. After this, no residual oxide layer remains on the tempered steel flat product.
  • the coated quenched and tempered steel flat product is heated to a temperature which is greater than the austenitizing temperature of the cold-rolled quenched and tempered steel flat product, then pressed into a shape close to the final dimensions and at the same time quenched. This results in hot forming of the coated tempered steel flat product.
  • Figure 1 a flowchart of an embodiment for a method according to the invention
  • FIG. 1 shows a flowchart of an exemplary embodiment for a method according to the invention for setting a hot-formable flat steel product.
  • the method comprises a setting step 10 for setting a cold-rolled tempered steel flat product.
  • the cat-rolled tempered steel flat product is made from a boron-manganese steel.
  • the method further comprises a heating step 20 for heating the tempered steel flat product.
  • the quenched and tempered steel flat product is heated to a maximum temperature which is greater than or equal to a temperature of a weld pool used in the hot-dip process and less than an austenitizing temperature of the cold-rolled quenched and tempered steel flat product.
  • the tempered steel flat product is heated in the heating step 20 in such a way that the maximum temperature is less than or equal to approximately 650 ° C.
  • an oven fired with a fossil fuel in particular an oxyfuel oven, or an infrared oven or an induction oven is used.
  • the heating step 20 is carried out in such a way that an outer layer of the cold-rolled tempered steel flat product oxidized by the heating step is completely reduced.
  • the heat-treated flat steel product heated in the heating step 20 is subjected to a coating step 30 for coating the heated steel without an intermediate step or after the reduction temperature (approx. 650 ° C.) of the heat-treated steel flat product has been adjusted to the coating temperature
  • Tempered steel flat product fed using a hot dip process The heated tempered steel flat product is coated in the coating step 30 with an aluminum-silicon alloy or with gallium. In the case of an aluminum-silicon coating, only a relatively slight temperature adjustment of the tempered steel flat product is generally required before the coating step 30. In the case of Gl and GA coatings, the tempered steel flat product can be cooled moderately to a Gl or GA temperature level before the coating step 30. This is coated in a subsequent method step 40
  • Tempered steel flat product is heated to a temperature which is higher than the austenitizing temperature of the cold-rolled tempered steel flat product, then pressed into a shape close to its final dimensions and quenched at the same time.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines warmumformbaren Stahlflachprodukts, aufweisend: einen Herstellungsschritt (10) zum Herstellen eines kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts; einen Erwärmungsschritt (20) zum Erwärmen des Vergütungsstahlflachprodukts; und einen Beschichtungsschritt (30) zum Beschichten des erwärmten Vergütungsstahlflachprodukts unter Verwendung eines Schmelztauchverfahrens. Um den Energieverbrauch zur Herstellung von warmumformbaren Stahlflachprodukten zu verringern, wird das Vergütungsstahlflachprodukt in dem Erwärmungsschritt (20) auf eine Maximaltemperatur erwärmt wird, die größer als eine oder gleich einer Temperatur eines bei dem Schmelztauchverfahren eingesetzten Schmelzbads und kleiner als eine Austenitisierungstemperatur des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts ist, und wird das in dem Erwärmungsschritt (20) erwärmte Vergütungsflachstahlprodukt ohne einen Zwischenschritt oder nach Durchführung einer Anpassung der Temperatur des Vergütungsstahlflachprodukts an eine Beschichtungstemperatur dem Beschichtungsschritt (30) zugeführt.

Description

Verfahren zum Herstellen eines warmumformbaren Stahlflachprodukts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines warmumformbaren Stahlflachprodukts, aufweisend: einen Herstellungsschritt zum Herstellen eines kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts; einen Erwärmungsschritt zum Erwärmen des Vergütungsstahlflachprodukts; und einen Beschichtungsschritt zum Beschichten des erwärmten Vergütungsstahlflachprodukts unter Verwendung eines Schmelztauchverfahrens.
Bei einer Warmumformung von Stahlflachprodukten, wie beispielsweise Brammen oder Metallbändern, wird ein rekristallisiert geglühtes Vormaterial zumindest auf die Austenitisierungstemperatur des Vormaterials erwärmt, anschließend in einer metallischen Presse in eine endabmessungsnahe Form gepresst und dabei abgeschreckt. Hierdurch erfährt das Vormaterial eine deutliche Festigkeitssteigerung und erhält zudem eine neue Form. Die Erwärmung des rekristallisiert geglühten Vormaterials wird mittels eines gasbeheizten Ofens, unter Verwendung von Infrarotstrahlung, durch Induktion oder dergleichen durchgeführt. Als Vormaterial kann beispielsweise ein Stahlflachprodukt aus einem Bor-Mangan- Stahl mit einer Festigkeit größer als oder gleich 400 MPa hergestellt werden.
Zur Herstellung des Vormaterials für die Warmumformung wird ein kaltgewalztes Stahlflachprodukt in einem Ofen auf eine Temperatur erwärmt, die über der Austenitisierungstemperatur des Stahlflachprodukts liegt, und hierdurch rekristallisiert geglüht. Anschließend wird das rekristallisiert geglühte
Stahlflachprodukt auf eine Temperatur eines Schmelzbads einer
Schmelztauchbeschichtungsanlage abgekühlt, wonach das abgekühlte Stahlflachprodukt in der Schmelztauchbeschichtungsanlage mit einer metallischen Beschichtung bzw. einem metallischen Überzug versehen wird. Durch die Erwärmung des Stahlflachprodukts auf eine Rekristallisationstemperatur, die größer als oder gleich der Austenitisierungstemperatur ist, und die sich daran anschließende Abkühlung des Stahlflachprodukts in einer Kühlzone eines Ofens auf eine Temperatur von mindestens 455°C (Schmelzbadtemperatur) entstehen Einbußen in der Anlagenkapazität, höhere Energieverbräuche sowie ein höherer Verschleiß im Bereich des Ofens und des Schmelzbads.
DE 10 2008 035 714 A1 betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines warmgewalzten Stahlblechs zum Warmpressumformen. Bei dem Verfahren wird eine Stahlbramme auf eine Temperatur von 1150°C bis 1250°C erwärmt, wobei die Temperatur Ar3, bei der die Bildung von Ferrit bei einem Abkühlen beginnt, im Bereich von 670°C bis 725°C liegt. Die erwärmte Stahlbramme wird in einem Grob- und einem Fertigwalzprozess zum Erzeugen des Stahlblechs gewalzt, wobei das Stahlblechs bei einer Temperatur Ar3 oder höher gewalzt wird und bei einer Temperatur von 600°C bis 700°C abgekühlt und aufgewickelt wird.
DE 10 2009 022 231 A1 betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbeschichtung eines bandförmigen Stahlsubstrats in einer Schmelztauchbeschichtungsanlage. Das Stahlsubstrat wird vor dem Beschichten einem Rekristallisationsglühen unterzogen und anschließend auf eine Temperatur abgekühlt, die oberhalb der Temperatur des Schmelzbads liegt. Die Abkühlung des Stahlsubstrats wird derart gesteuert, dass die Temperatur des Schmelzbads durch das Eintauchen des abgekühlten Stahlsubstrats geregelt wird.
DE 1 521 376 A betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen verzinkter, tiefziehfähiger Stahlbänder mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Das Verfahren ist durch die Vereinigung folgender, an sich bekannter Maßnahmen gekennzeichnet: a) Weichglühen der Bänder, b) Reinigen der Bandoberfläche, c) kurzzeitiges Glühen der Bänder bei einer Temperatur zwischen 500°C und 720°C in reduzierender Atmosphäre, d) Abkühlen bis auf etwa 480°C und e) Durchziehen der Bänder durch das Zinkbad.
EP 2 220 259 A1 betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Bauteils aus einem härtbaren Stahl. Das Stahlband wird in einem Ofen einer Temperaturerhöhung und hierbei einer oxidierenden Behandlung ausgesetzt, so dass eine oberflächliche Oxidschicht erzeugt wird. Anschließend wird eine Beschichtung mit einem Metall oder einer Metalllegierung durchgeführt. Das Band wird zum Erzeugen eines zumindest teilgehärteten Bauteils erhitzt und zumindest teilaustenitisiert und anschließend abgekühlt und dadurch gehärtet. Zum Erzeugen einer oberflächlichen duktilen Schicht werden vor der Beschichtung mit einem Metall oder einer Metalllegierung die Oxide an der Oberfläche teilweise reduziert, so dass eine sehr dünne reduzierte Schicht erzeugt wird, die sich auf der Restoxidschicht befindet, wobei sich unter der Oxidschicht im Band ein Bereich einer inneren Oxidation befindet, indem die Stahllegierungselemente teilweise oxidiert vorliegen.
EP 2 377 965 A2 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Stahlblechs. Ein aluminiumbeschichtetes Stahlblech wird unter Verwendung eines warmgewalzten Stahlblechs oder eines kaltgewalzten Stahlblechs hergestellt. Prozesse werden während der Herstellung eines mit einer Warmpresse hergestellten Produkts gesteuert, wodurch eine Überzugsschicht auf der Oberfläche des Stahlblechs ausgebildet wird. EP 2 393 953 B1 betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines mit einem metallischen, vor Korrosion schützenden Überzug versehenen Stahlbauteils. Das Verfahren umfasst folgende Arbeitsschritte: a) Beschichten eines aus einem legierten Vergütungsstahl erzeugten Stahlflachprodukts mit einem Al-Überzug, der mindestens 85 Gew.-% AI und optional bis zu 15 Gew.-% Si enthält; b) Beschichten des mit dem Al-Überzug versehenen Stahlflachprodukts mit einem Zn-Überzug, der mindestens 90 Gew.-% Zn enthält, c) Beschichten des mit dem Al-Überzug und dem darauf liegenden Zn-Überzug versehenen Stahlflachprodukts mit einer Deckschicht, deren Hauptbestandteil mindestens ein metallisches Salz der Phosphorsäure oder der Diphosphorsäure ist und die zusätzlich Gehalte von bis zu 45 % eines Verhältnisses AI:Zn, wobei AI an diesem Verhältnis 0,1 - 99,9 Gew.-% und Zn den jeweiligen Rest einnimmt, oder Verbindungen von AI und Zn sowie wahlweise Metalloxide, Metallhydroxide und/oder Schwefelverbindungen enthalten kann, d) Wärmebehandeln des Stahlflachprodukts bei einer Wärmebehandlungstemperatur, die mindestens 750 °C beträgt, e) Erwärmen des Stahlflachprodukts auf eine Warmformtemperatur, f) Warmformen des Stahlbauteils aus dem erwärmten Stahlflachprodukt, und g) Abkühlen des warmgeformten Stahlbauteils mit einer Abkühlgeschwindigkeit, die zur Ausbildung von Vergütungs- oder Härtegefüge ausreicht.
Die Veröffentlichung „Produktinformation Mangan-Bor-Stähle für die Warmumformung“, thyssenkrupp, Steel, Produktinformation MBW®, Stand: Oktober 2016, Version 0 offenbart die Herstellung von feueraluminierten oder feuerverzinkten Fachstahlprodukten aus einem Mangan-Bor-Stahl.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, den Energieverbrauch zur Herstellung von warmumformbaren Stahlflachprodukten zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Patentansprüchen und der Figur wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen weiterbildenden, insbesondere auch bevorzugten oder vorteilhaften, Aspekt der Erfindung darstellen können.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines warmumformbaren Stahlflachprodukts umfasst: einen Herstellungsschritt zum Herstellen eines kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts; einen Erwärmungsschritt zum Erwärmen des Vergütungsstahlflachprodukts; und einen Beschichtungsschritt zum Beschichten des erwärmten Vergütungsstahlflachprodukts unter Verwendung eines Schmelztauchverfahrens; wobei das Vergütungsstahlflachprodukt in dem Erwärmungsschritt auf eine Maximaltemperatur erwärmt wird, die größer als eine oder gleich einer Temperatur eines bei dem Schmelztauchverfahren eingesetzten Schmelzbads und kleiner als eine Austenitisierungstemperatur des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts ist, und das in dem Erwärmungsschritt erwärmte Vergütungsflachstahlprodukt ohne einen Zwischenschritt oder nach Durchführung einer Anpassung der Temperatur des Vergütungsstahlflachprodukts an eine Beschichtungstemperatur dem Beschichtungsschritt zugeführt wird.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Rekristallisation des dem Beschichtungsschritt zugeführten erwärmten Vergütungsstahlflachprodukts und das damit verbundene Einstellen der mechanischen Eigenschaften des Vergütungsstahlflachprodukts für das Warmumformen unnötig sind, da die Eigenschaften des fertigen Vergütungsstahlflachprodukts am Ende der Warmumformung eingestellt werden. Es kann also bei der Herstellung des kaltgewalzten, beispielsweise Mangan-Bor-Iegierten, Vergütungsstahl- flachprodukts auf jegliche rekristallisierende Glühung bei einer Temperatur größer als die oder gleich der Austenitisierungstemperatur des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts, also T > Ac3, verzichtet werden. Daher wird das kaltgewalzte Vergütungsstahlflachprodukt erfindungsgemäß unmittelbar vor seiner Beschichtung lediglich auf eine Temperatur erwärmt, die größer als eine oder gleich einer Temperatur eines bei dem Schmelztauchverfahren eingesetzten Schmelzbads und kleiner als eine Austenitisierungstemperatur des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts ist. Hierdurch kann Energie zur Erwärmung des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts eingespart werden.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens entfällt gleichzeitig auch die herkömmliche Notwendigkeit der Kühlung des erwärmten Vergütungsstahlflachprodukts vor dem Beschichten. Somit können Energieverbräuche für diese Abkühlung vollständig eingespart oder zumindest verringert werden. Damit einhergehend verringert sich die Schadstoffemission pro Tonne des dem Beschichtungsschritt zugeführten erwärmten Vergütungsstahlflachprodukts für die Warmformgebung und der biologische Fußabdruck dieses Materials verbessert sich. Infolge der geringeren Temperaturen ist zudem ein Verschleiß in einem zur Erwärmung des Vergütungsstahlflachprodukts verwendeten Ofens geringer. Neben Kaltband kann nun auch Warmband direkt eingesetzt werden. Die Erfindung besteht also im Wesentlichen aus einer Vereinfachung der Erwärmung auf einen einstufigen Prozess, was mit Energieeinsparungen verbunden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Temperaturführung (nach einer eventuellen Voroxidation bei ca. 650°C gemäß dem Stand der Technik) erfolgen, bei der die Ofentemperatur so niedrig wie möglich gehalten wird, um noch eine Oberflächenreduktion vornehmen zu können. Dies gilt auch für nicht voroxidierte Oberflächen, da während der Aufheizphase in gasbefeuerten Öfen immer eine leichte Oxidbildung auftritt. Sinn und Zweck der Erfindung ist die Einsparung von Herstellungskosten für presshärtbare Stähle, d.h. die Vermeidung von Mehrkosten zur Erzielung zwischenzeitlicher mechanischer Vormaterialeigenschaften, die im Grunde völlig irrelevant sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Vergütungsstahlflachprodukt in dem Erwärmungsschritt derart erwärmt, dass die Maximaltemperatur kleiner als oder gleich 650°C ist. Die Temperatur, auf die das Vergütungsstahlflachprodukt in dem Erwärmungsschritt erwärmt wird, liegt, genau wie die
Voroxidationstemperatur für dünne, reduzierbare Schichten, beispielsweise bei ca. 650°C, also weit unter Austenitisierungstemperatur. Es wird also eine
Ofentemperatur von ca. 650°C nicht überschritten, was auch nicht erforderlich ist, da eine Temperatur kleiner als oder gleich 650°C ausreicht, um ein Voroxidieren, Reduzieren und Beschichten an dem Vergütungsstahlflachprodukt durchzuführen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das katgewalzte Vergütungsstahlflachprodukt aus einem Bor-Mangan-Stahl hergestellt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird in dem Erwärmungsschritt ein mit einem fossilen Brennstoff befeuerter Ofen, insbesondere Oxyfuel-Ofen, oder ein Infrarotofen oder ein Induktionsofen verwendet. Es kann beispielsweise ein gasbeheizter oder mit anderweitigen fossilen Brennstoffen befeuerte Ofen mit den dafür notwendigen Temperaturzyklen (Erwärmung gegebenenfalls auf Temperaturen zur Reduktion mit anschließender Erreichung der für das Beschichten notwendigen Temperatur) verwendet werden. Bei Verwendung eines Induktionsofens erfolgt wegen der Kürze der Erwärmung keine Oxidation des Vergütungsstahlflachprodukts, weshalb nur eine Erwärmung auf Beschichtungstemperatur erforderlich ist. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das erwärmte Vergütungsstahlflachprodukt in dem Beschichtungsschritt mit einer Aluminium- Silicium-Legierungen oder mit Gallium beschichtet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Erwärmungsschritt derart durchgeführt, dass eine durch den Erwärmungsschritt oxidierte Außenschicht des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts vollständig reduziert wird. Hiernach verbleibt also keine Restoxidschicht an dem Vergütungsstahlflachprodukt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das beschichtete Vergütungsstahlflachprodukt auf eine Temperatur erwärmt, die größer als die Austenitisierungstemperatur des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts ist, anschließend in eine endabmessungsnahe Form gepresst und gleichzeitig abgeschreckt. Hierdurch erfolgt eine Warmumformung des beschichteten Vergütungsstahlflachprodukts. Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Figur anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend erläuterten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in Kombination von wenigstens zwei dieser Merkmale miteinander einen vorteilhaften oder weiterbildenden Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
Figur 1 : ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Verfahren
Figur 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Fierstellen eines warmumformbaren Stahlflachprodukts. Das Verfahren umfasst einen Fierstellungsschritt 10 zum Fierstellen eines kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts. Dabei wird das katgewalzte Vergütungsstahlflachprodukt aus einem Bor-Mangan-Stahl hergestellt.
Des Weiteren umfasst das Verfahren einen Erwärmungsschritt 20 zum Erwärmen des Vergütungsstahlflachprodukts. In dem Erwärmungsschritt 20 wird das Vergütungsstahlflachprodukt auf eine Maximaltemperatur erwärmt, die größer als eine oder gleich einer Temperatur eines bei dem Schmelztauchverfahren eingesetzten Schmelzbads und kleiner als eine Austenitisierungstemperatur des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts ist. Das Vergütungsstahlflachprodukt wird in dem Erwärmungsschritt 20 derart erwärmt, dass die Maximaltemperatur kleiner als oder gleich ca. 650°C ist. In dem Erwärmungsschritt 20 wird ein mit einem fossilen Brennstoff befeuerter Ofen, insbesondere Oxyfuel-Ofen, oder ein Infrarotofen oder ein Induktionsofen verwendet. Der Erwärmungsschritt 20 wird derart durchgeführt, dass eine durch den Erwärmungsschritt oxidierte Außenschicht des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts vollständig reduziert wird. Das in dem Erwärmungsschritt 20 erwärmte Vergütungsflachstahlprodukt wird ohne einen Zwischenschritt oder nach einer Anpassung der Reduktionstemperatur (ca. 650°C) des Vergütungsstahlflachprodukts auf Beschichtungstemperatur einem Beschichtungsschritt 30 zum Beschichten des erwärmten
Vergütungsstahlflachprodukts unter Verwendung eines Schmelztauchverfahrens zugeführt. Das erwärmte Vergütungsstahlflachprodukt wird in dem Beschichtungsschritt 30 mit einer Aluminium-Silicium-Legierungen oder mit Gallium beschichtet. Bei einer Aluminium-Silicium-Beschichtung ist in der Regel nur einer relativ geringe Temperaturanpassung des Vergütungsstahlflachprodukts vor dem Beschichtungsschritt 30 erforderlich. Bei Gl- und GA-Beschichtungen kann eine mäßige Kühlung des Vergütungsstahlflachprodukts auf ein Gl- bzw. GA- Temperaturniveau vor dem Beschichtungsschritt 30 erfolgen. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt 40 wird das beschichtete
Vergütungsstahlflachprodukt auf eine Temperatur erwärmt, die größer als die Austenitisierungstemperatur des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts ist, anschließend in eine endabmessungsnahe Form gepresst und gleichzeitig abgeschreckt.
Bezugszeichenliste
10 Herstellungsschritt
20 Erwärmungsschritt
30 Beschichtungsschritt
40 Verfahrensschritt
io

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zum Herstellen eines warmumformbaren Stahlflachprodukts, aufweisend:
einen Herstellungsschritt (10) zum Herstellen eines kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts;
einen Erwärmungsschritt (20) zum Erwärmen des Vergütungsstahlflachprodukts; und
einen Beschichtungsschritt (30) zum Beschichten des erwärmten Vergütungsstahlflachprodukts unter Verwendung eines
Schmelztauchverfahrens;
dadurch gekennzeichnet, dass
das Vergütungsstahlflachprodukt in dem Erwärmungsschritt (20) auf eine Maximaltemperatur erwärmt wird, die größer als eine oder gleich einer Temperatur eines bei dem Schmelztauchverfahren eingesetzten Schmelzbads und kleiner als eine Austenitisierungstemperatur des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts ist, und
das in dem Erwärmungsschritt (20) erwärmte Vergütungsflachstahlprodukt ohne einen Zwischenschritt oder nach Durchführung einer Anpassung der Temperatur des Vergütungsstahlflachprodukts an eine Beschichtungstemperatur dem Beschichtungsschritt (30) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Vergütungsstahlflachprodukt in dem Erwärmungsschritt (20) derart erwärmt wird, dass die Maximaltemperatur kleiner als oder gleich 650°C ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das katgewalzte Vergütungsstahlflachprodukt aus einem Bor-Mangan-Stahl hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Erwärmungsschritt (20) ein mit einem fossilen Brennstoff befeuerter Ofen, insbesondere Oxyfuel-Ofen, oder ein Infrarotofen oder ein Induktionsofen verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erwärmte Vergütungsstahlflachprodukt in dem Beschichtungsschritt (30) mit einer Aluminium-Silicium-Legierungen oder mit Gallium beschichtet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Erwärmungsschritt (20) derart durchgeführt wird, dass eine durch den Erwärmungsschritt (20) oxidierte Außenschicht des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts vollständig reduziert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Vergütungsstahlflachprodukt auf eine Temperatur erwärmt wird, die größer als die Austenitisierungstemperatur des kaltgewalzten Vergütungsstahlflachprodukts ist, anschließend in eine endabmessungsnahe Form gepresst und gleichzeitig abgeschreckt wird.
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