DE102008027460B9 - Method for producing a sheet steel component with regions of different ductility - Google Patents

Method for producing a sheet steel component with regions of different ductility Download PDF

Info

Publication number
DE102008027460B9
DE102008027460B9 DE200810027460 DE102008027460A DE102008027460B9 DE 102008027460 B9 DE102008027460 B9 DE 102008027460B9 DE 200810027460 DE200810027460 DE 200810027460 DE 102008027460 A DE102008027460 A DE 102008027460A DE 102008027460 B9 DE102008027460 B9 DE 102008027460B9
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
areas
component
steel sheet
emissivity
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE200810027460
Other languages
German (de)
Other versions
DE102008027460A1 (en
DE102008027460A9 (en
DE102008027460B4 (en
Inventor
Dipl.-Ing. Dr. Peruzzi Martin
Siegfried Kolnberger
Thomas Manzenreiter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voestalpine Stahl GmbH
Original Assignee
Voestalpine Stahl GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voestalpine Stahl GmbH filed Critical Voestalpine Stahl GmbH
Priority to DE200810027460 priority Critical patent/DE102008027460B9/en
Publication of DE102008027460A1 publication Critical patent/DE102008027460A1/en
Publication of DE102008027460A9 publication Critical patent/DE102008027460A9/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102008027460B4 publication Critical patent/DE102008027460B4/en
Publication of DE102008027460B9 publication Critical patent/DE102008027460B9/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/68Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment
    • C21D1/70Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment while heating or quenching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00Process control or regulation for heat treatments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00Process control or regulation for heat treatments
    • C21D11/005Process control or regulation for heat treatments for cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/673Quenching devices for die quenching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2221/00Treating localised areas of an article

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Stahlblechbauteils mit Bereichen unterschiedlicher Duktilität, wobei das Verhalten des Stahlblechs beim Erwärmen derart geändert wird, dass das Wärmeaufnahmevermögen des Stahlblechs während des Aufheizens zum Härten abhängig vom gewünschten Härtegrad beeinflusst wird, wobei für hohe Härtegrade ein gutes Wärmeaufnahmeverhalten und für weniger harte Bereiche ein verringertes Wärmeaufnahmeverhalten realisiert werden und dadurch das Gefüge über die Fläche des Bauteils bzw. über die Fläche der Platine variabel gestaltet wird, wobei die Einstellung des Gefüges und die Einstellung des Wärmeaufnahmeverhaltens über die Oberflächenemissivität gesteuert wird.A method for producing a hardened sheet steel component having regions of different ductility, wherein the behavior of the steel sheet is changed during heating so that the heat absorption capacity of the steel sheet is influenced during the curing for curing depending on the desired degree of hardness, for high degrees of hardness a good heat absorption behavior and less hard A reduced heat absorption behavior can be realized areas and thereby the structure over the surface of the component or over the surface of the board is made variable, the setting of the microstructure and the adjustment of the heat absorption behavior is controlled by the surface emissivity.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stahlblechbauteils mit Bereichen unterschiedlicher Duktilität.The invention relates to a method for producing a sheet steel component with regions of different ductility.

Im Automobilbau bestehen weiterhin große Bestrebungen, den Kraftstoffverbrauch und die damit verbundenen Emissionen zu reduzieren. Hierbei steht insbesondere der Automobilindustrie der Wunsch im Vordergrund, durch neue Materialien eine Gewichtsreduzierung des Fahrzeuges vorzunehmen. Dabei können prinzipiell zwei Wege eingeschlagen werden. Einerseits kann hier ein Ziel die Herstellung von Stahllegierungen mit einem geringeren spezifischen Gewicht sein, welche ansonsten die bisherigen günstigen Eigenschaften beibehalten. Andererseits kann eine Gewichtsreduzierung durch Verringerung des Bauteilquerschnittes durch den Einsatz von hoch und höherfesten Stahlwerkstoffen erreicht werden.In the automotive industry, there are still great efforts to reduce fuel consumption and associated emissions. In this case, the desire of the automotive industry in particular to reduce the weight of the vehicle with new materials is at the forefront. In principle, two ways can be taken. On the one hand, here an objective can be the production of steel alloys with a lower specific weight, which otherwise maintain the previous favorable properties. On the other hand, a reduction in weight can be achieved by reducing the component cross section through the use of high and higher strength steel materials.

Es ist darüber hinaus bekannt, warmgeformte Bauteile für beispielsweise Strukturbauteile wie B-Säulen, Streben und Längsträger mit über dem Formbauteil verteilt gleich bleibende Eigenschaften herzustellen. Dies geschieht durch eine komplette Erwärmung der Ausgangsplatine bzw. des Formbauteils mit einem anschließenden Warmumformschritt bzw. Härten. In verschiedenen Anwendungsfällen der Kraftfahrzeugtechnik sollen Formbauteile über bestimmte Bereiche eine hohe Festigkeit, über andere Bereiche wiederum eine im Verhältnis dazu höhere Duktilität aufweisen. Hierbei ist bereits bekannt, über Wärmebehandlungen ein Bauteil so zu behandeln, dass es lokal Bereiche höherer Festigkeit oder höherer Duktilität aufweist.It is also known to produce thermoformed components for example, structural components such as B-pillars, struts and side members with distributed over the mold component uniform properties. This is done by a complete heating of the output board or the mold component with a subsequent hot forming step or curing. In various applications of motor vehicle technology, molded components are intended to have high strength over certain regions, and in turn to have higher ductility in relation to other regions. In this case, it is already known to treat a component via heat treatments in such a way that it locally has regions of higher strength or higher ductility.

So zeigt die DE 197 43 802 C2 ein Verfahren auf, ein Formbauteil mit Bereichen unterschiedlicher Duktilität herzustellen, indem eine Ausgangsplatine vor oder nach dem Pressen nur partiell erwärmt oder bei einer vorausgegangenen homogenen Erwärmung in den Bereichen mit gewünschter höherer Duktilität gezielt nacherwärmt wird. Vorzugsweise geschieht die partielle Erwärmung induktiv.That's how it shows DE 197 43 802 C2 a method to produce a molded component with areas of different ductility by an output board is only partially heated before or after pressing or deliberately reheated in a previous homogeneous heating in the areas with desired higher ductility. Preferably, the partial heating is done inductively.

Die DE 200 14 361 U1 beschreibt eine B-Säule, die ebenfalls Bereiche unterschiedlicher Festigkeit besitzt. Die Herstellung der B-Säule erfolgt im Warmformprozess, wobei ausgehend von einer Formplatine oder einem vorgeformten Längsprofil dieses im Ofen austenitisiert wird und anschließend in einem gekühlten Werkzeug umgeformt/gehärtet wird. Im Ofen können großflächige Bereiche des Werkstücks gegen die Temperatureinwirkung isoliert werden, wobei in diesen Bereichen die Austenitisierungstemperatur nicht erreicht wird und sich demnach im Werkzeug bei der Härtung kein martensitisches Gefüge einstellt.The DE 200 14 361 U1 describes a B-pillar which also has areas of different strength. The preparation of the B-pillar is carried out in the thermoforming process, starting from a molding board or a preformed longitudinal profile of this is austenitized in the oven and then converted / cured in a cooled tool. In the oven, large areas of the workpiece can be isolated against the effect of temperature, in these areas the austenitizing temperature is not reached and thus does not adjust in the tool during curing no martensitic structure.

Die DE 102 56 621 B3 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine Ausgangsplatine oder ein vorgeformtes Bauteil während des Transports durch einen Durchlaufofen gleichzeitig mindestens zwei nebeneinander in Durchlaufrichtung angeordneten Zonen des Durchlaufofens mit unterschiedlichen Temperaturniveaus durchläuft. Eine Zone 1 des Durchlaufofens ist dabei auf eine Temperatur A eingestellt und eine andere Zone 2 auf eine Temperatur B, die höher ist als Temperatur A. Dadurch erwärmt sich das Halbzeug in den Bereichen, in denen es den Durchlaufofen in Zone 1 durchläuft auf Temperatur A und in den Bereichen, in denen es Zone 2 durchläuft auf Temperatur B. Anschließend wird das auf diese Weise unterschiedlich erwärmte Halbzeug einem Warmformprozess und/oder Härteprozess unterworfen, wodurch sich in dem zuvor auf Temperatur A erwärmten Bereich 1 des Bauteils ein im Verhältnis zu dem auf Temperatur B erwärmten Bereich 2 des Bauteils duktileres Gefüge einstellt.The DE 102 56 621 B3 describes a method in which an output board or a preformed component during transport through a continuous furnace simultaneously passes through at least two adjacent to each other in the direction of passage zones of the continuous furnace with different temperature levels. A zone 1 of the continuous furnace is set to a temperature A and another zone 2 to a temperature B which is higher than temperature A. As a result, the semi-finished product is heated in the areas where it passes through the continuous furnace in zone 1 to temperature A. and in the areas in which it passes through zone 2 to temperature B. Subsequently, the thus differently heated semi-finished product is subjected to a thermoforming process and / or hardening process, whereby in the previously heated to temperature A region 1 of the component in relation to the adjusted to temperature B heated area 2 of the component ductile structure.

Die DE 102 08 216 C1 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine Ausgangsplatine bzw. ein vorgeformtes Bauteil in einem Durchlaufofen auf Austenitisierungstemperatur gebracht wird und Bereiche erster Art der Platine bzw. des vorgeformtes Bauteil, die im späteren Endbauteil duktiler sind, von einer bestimmten Abkühl-Starttemperatur aktiv z. B. mit Pressluft abgeschreckt werden, wobei das aktive Abschrecken beendet wird, wenn eine vorgegebene Stopptemperatur erreicht ist. Anschließend werden diese Bereiche annähernd isotherm zur Umwandlung des Austenits in ein Gefüge mit hohem Ferrit- und/oder Perlitanteil gehalten. Währenddessen wird in Bereichen zweiter Art, die im Endbauteil im Verhältnis geringere Duktilität aufweisen, eine Härtetemperatur erreicht, die mindestens so hoch ist, dass eine ausreichende Martensitbildung in diesen Bereichen während eines Härteprozesses stattfinden kann. Während in den Bereichen erster Art eine isotherme Umwandlung stattfindet, werden die Bereiche zweiter Art vorwiegend oder gänzlich im Austenitbereich gehalten. Einem zu starken Temperaturabfall kann hier beispielsweise mit einer Erwärmeinrichtung oder mit einem reflektierenden Spiegel entgegengewirkt werden.The DE 102 08 216 C1 describes a method in which an output board or a preformed component is brought to Austenitisierungstemperatur in a continuous furnace and areas of the first type of the board or the preformed component, which are ductile in the later end component, active from a certain cooling start temperature z. B. quenched with compressed air, wherein the active quenching is stopped when a predetermined stop temperature is reached. Subsequently, these areas are held approximately isothermally for the transformation of the austenite into a structure with a high ferrite and / or pearlite content. Meanwhile, in areas of the second kind, which have relatively lower ductility in the final component, a hardening temperature is reached which is at least high enough for sufficient martensite formation to take place in these areas during a hardening process. While in the areas of the first kind an isothermal transformation takes place, the areas of the second kind are predominantly or entirely kept in the austenite area. An excessive temperature drop can be counteracted here, for example, with a heating device or with a reflecting mirror.

Diese Verfahren weisen in ihrer Umsetzung teilweise einige Probleme auf bzw. benötigen für die erfolgreiche Durchführung technische Hilfsmittel wie beispielsweise Isolierungsmaterialien, induktive Erwärmungsvorrichtungen bzw. aktive Kühlung, um die gewünschten unterschiedlichen Gefügebereiche im fertigen Bauteil einzustellen. Das Isolieren durch Abkapseln im Ofen ist technisch aufwendig, weil in jedem Zyklus jedes einzelne Teil eine eigene Isolierung braucht. Weiters lässt sich ein Ofen mit unterschiedlichen Temperaturzonen in Durchlaufrichtung speziell für vorgeformte Bauteile technisch schwer realisieren.Some of these methods have some problems in their implementation or require technical aids such as insulating materials, inductive heating devices or active cooling for the successful implementation in order to set the desired different microstructure ranges in the finished component. Isolation by encapsulation in the oven is technically complex because in each cycle every single part needs its own insulation. Furthermore, an oven with different temperature zones in the direction of flow, especially for preformed components can be technically difficult to realize.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Stahlblechbauteils zu schaffen, mit welchem einfach und kostengünstig Bereiche unterschiedlicher Duktilität erzeugt werden können. The object of the invention is to provide a method for producing a sheet steel component with which areas of different ductility can be produced simply and inexpensively.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments are characterized in the subclaims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Stahlblechbauteil mit Bereichen unterschiedlicher Duktilität dadurch erzeugt, dass gezielt in gewünschten Flächenbereichen das Verhalten des Stahlblechs beim Erwärmen oder Abkühlen geändert wird. Bekannterweise verändert Stahl beim Erwärmen oder Abkühlen seine kristalline Struktur, so dass beim Erwärmen und/oder Abkühlen je nach Temperatur-Zeit-Verlauf unterschiedliche Phasen, z. B. Ferrit oder Perlit oder Austenit vorliegen. In ebenso bekannter Weise wird diese Phasenbildung dafür verwendet, bestimmte Eigenschaften eines aus diesen Stählen hergestellten Produktes zu beeinflussen. Ein Beispiel hierfür ist die Härtung, insbesondere die Härtung von Bor-Mangan-Stählen.In the method according to the invention, a steel sheet component with regions of different ductility is produced by deliberately changing the behavior of the steel sheet during heating or cooling in desired surface areas. As is known, steel changes its crystalline structure during heating or cooling, so that different phases, eg, heating, and / or cooling, depending on the temperature-time profile. As ferrite or perlite or austenite. In known manner, this phase formation is used to influence certain properties of a product made from these steels. An example of this is the hardening, in particular the hardening of boron-manganese steels.

Bei bekannten Verfahren werden aus derartigen Stählen beispielsweise Blechbauteile hergestellt, auf eine Temperatur aufgeheizt, bei der sich Austenit im Gefüge bildet, oder sogar eine vollständige Umwandlung in Austenit erzielt wird und anschließend rasch abgekühlt, so dass sich ein Härtungsgefüge bildet, welches es erlaubt, Festigkeiten bis ca. 1.500 MPa zu erzielen. Bei einer nicht vollständigen Austenitisierung, d. h. geringeren Temperaturen und/oder verringerten Haltezeiten kann das Gefüge homogen nur auf einen bestimmten Teil der absolut erzielbaren Härte gebracht werden. Üblicherweise werden diese Verfahren entweder am bereits umgeformten Blechbauteil durchgeführt oder eine Blechplatine wird auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt, anschließend warm umgeformt und nach dem Warmumformen so schnell abgekühlt, dass das gewünschte Gefüge erzielt ist.In known processes, for example, sheet metal components are produced from such steels, heated to a temperature at which austenite forms in the microstructure, or even a complete transformation into austenite is achieved and then cooled rapidly, so that a hardening structure is formed which allows strengths to be achieved to achieve about 1,500 MPa. In the case of incomplete austenitization, i. H. lower temperatures and / or reduced holding times, the microstructure can be homogeneously brought only to a certain part of the absolutely achievable hardness. Usually, these methods are carried out either on the already formed sheet metal component or a metal sheet is heated to the desired temperature, then hot formed and cooled after hot reduction so quickly that the desired structure is achieved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Gefüge über die Fläche des Bauteils bzw. über die Fläche der Platine variabel gestaltet, d. h. es werden beim Aufheizen im Durchlaufofen und/oder Abkühlen des Halbzeugs beim Transfer vom Durchlaufofen in die Presse Bereiche mit unterschiedlichen Gefügestrukturen und damit unterschiedlichen Duktilitäten bzw. Härten erzeugt. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, dass die Blechplatine oder das Stahlblechbauteil mit unterschiedlichen Oberflächen ausgebildet wird.In the method according to the invention, the microstructure over the surface of the component or over the surface of the board is made variable, d. H. When heating in the continuous furnace and / or cooling of the semifinished product during transfer from the continuous furnace into the press, areas having different microstructures and thus different ductilities or hardnesses are produced. According to the invention, this is achieved in that the sheet metal plate or the sheet steel component is formed with different surfaces.

Unterschiedliche Oberflächen meint im Sinne der Erfindung, dass Oberflächen vorhanden sind, die beim Aufheizen Wärme unterschiedlich aufnehmen bzw. reflektieren bzw. beim Abkühlen Wärme unterschiedlich abstrahlen. Diese Eigenschaft wird Emissivität genannt. Durch die Einstellung der Stärke der Emissivität kann erfindungsgemäß sehr feinfühlig das Wärmeaufnahme- und Wärmeabgabeverhalten des entsprechenden Bereichs gesteuert werden und damit auch das entsprechende Gefüge sowohl beim Aufheizen als auch beim Abkühlen.Different surfaces in the sense of the invention means that surfaces are present which absorb or reflect heat differently during heating or emit heat differently when cooled. This property is called emissivity. By adjusting the strength of the emissivity can be controlled according to the invention very sensitively the heat absorption and heat dissipation behavior of the corresponding area and thus the corresponding structure both during heating and during cooling.

Ein erfindungsgemäßer Ansatz für die Beeinflussung der Emissivität ist die Verwendung einer metallischen Beschichtung auf dem Stahlbauteil bzw. der Ausgangsplatine und insbesondere eine metallische Beschichtung mit Zink oder auf Basis von Zink. Bekanntlich bilden Beschichtungen aus Zink bzw. auf der Basis von Zink auf Oberflächen von Stahlbauteilen beim Aufheizen im Grenzbereich zwischen Stahl Zinklegierungsschichten, wobei je nach Höhe und Anwendungsdauer der Temperatur auch eine Durchlegierung erzielbar ist. Es hat sich herausgestellt, dass Beschichtungen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen bezogen auf Zink und Eisen und unterschiedlichen Zinkschichtdicken zu unterschiedlichen Oberflächenemissivitäten bzw. Absorptionsgraden führen. Grund hierfür ist die verschieden starke Legierungsreaktion des Zinks mit dem darunter liegenden Eisen, was eine unterschiedlich starke Bildung von Oberflächenoxiden, im speziellen Zinkoxidverbindungen, zur Folge hat. Zinkoxidverbindungen zeigen typischerweise eine im optisch sichtbaren Bereich leicht grünliche bis dunkelbraune Färbung und entsprechend nimmt auch die Oberflächenemissivität zu. So führen höhere Zinkauflagen und/oder dicke Fe-Al Hemmschichten bei der Wärmebehandlung zu niedrigen Oberflächenemissivitäten, während niedrige Zinkauflagen und/oder dünne Fe-Al Hemmschichten zu hohen Oberflächenemissivitäten führen. Als Hemmschicht wird eine Schicht bezeichnet, die durch einen Aluminiumzusatz im Zinkbad zwischen dem Stahlsubstrat und der Zinkschicht während der kontinuierlichen Schmelztauchbeschichtung und ggf. nachfolgenden Wärmebehandlung auftritt.An inventive approach for influencing the emissivity is the use of a metallic coating on the steel component or the output board and in particular a metallic coating with zinc or based on zinc. As is known, coatings of zinc or of zinc on surfaces of steel components during heating in the border region between steel zinc alloy layers, depending on the height and duration of application of the temperature and a superalloy can be achieved. It has been found that coatings with different compositions based on zinc and iron and different zinc layer thicknesses lead to different surface absorbencies or degrees of absorption. This is due to the different degrees of alloying reaction of the zinc with the underlying iron, which results in different levels of formation of surface oxides, in particular zinc oxide compounds. Zinc oxide compounds typically exhibit a slightly greenish to dark brown coloration in the optically visible range, and accordingly the surface emissivity increases. For example, higher zinc deposits and / or thick Fe-Al inhibitor layers result in low surface emissivities during heat treatment, while low zinc deposits and / or thin Fe-Al inhibitor layers lead to high surface emissivities. An inhibiting layer is a layer which occurs as a result of aluminum addition in the zinc bath between the steel substrate and the zinc layer during the continuous hot-dip coating and, if appropriate, subsequent heat treatment.

Erfindungsgemäß kann die Oberflächenemissivität aber auch durch zusätzliche Beschichtungen auf anorganischer und organischer Basis auf einer Zinkschicht und/oder Aluminium-Silizium Schicht – so genannte Feueraluminierte Schichten – und/oder dem blanken Metall bzw. durch Aufrauungen der Oberfläche durchgeführt werden.However, according to the invention, the surface emissivity can also be carried out by additional inorganic and organic coatings on a zinc layer and / or aluminum-silicon layer - so-called fire-aluminized layers - and / or the bare metal or by roughening the surface.

Erfindungsgemäß wird die Oberflächenemissivität über die Ausgangs-Zinkschichtdicke bei der Schmelztauchbeschichtung bzw. einer elektrolytischen Verzinkung des Stahlbandes eingestellt. Die Ausgangs-Zinkschichtdicke kann mittels variabler Einstellung des Abstreifdruckes bzw. zusätzlichen elektromagnetischen Feldern bei der Schmelztauchverzinkung eingestellt werden. Bei elektrolytischen Beschichtungen wird die aufzubringende Schichtdicke über die Stärke des elektrolytisch wirksamen Stromes gesteuert.According to the invention, the surface emissivity is adjusted via the starting zinc layer thickness in the hot-dip coating or an electrolytic galvanizing of the steel strip. The starting zinc layer thickness can be adjusted by means of variable adjustment of the stripping pressure or additional electromagnetic fields in hot dip galvanizing. For electrolytic Coatings, the layer thickness to be applied is controlled by the strength of the electrolytically active current.

Diese Einstellung der Schichtdicke schon bei der Beschichtung des Bandes wird dabei so ausgeführt, dass über die vorher schon bekannten Schnittbilder von aus einem Band herzustellenden Platinen und damit auch den damit festgelegten Bereichen unterschiedlicher Emissivität die entsprechende Ansteuerung, beispielsweise des Abstreifdruckes oder der die Elektrolyse beeinflussenden Parameter, ermittelt wird. Somit wird ein entsprechendes Stahlband schon bei der Beschichtung lage- und positionsgenau mit unterschiedlichen Beschichtungsdicken ausgebildet, welche nach dem Schneiden der Platine und gegebenenfalls dem Umformen bei einer Temperaturbehandlung die Bereiche unterschiedlicher Emissivität ergeben.This adjustment of the layer thickness already during the coating of the strip is carried out in such a way that the corresponding activation, for example the stripping pressure or the parameters influencing the electrolysis, is achieved via previously known cross-sectional images of boards to be produced from a strip and thus also the regions of different emissivity determined therewith , is determined. Thus, a corresponding steel strip is already formed during the coating position and exact position with different coating thicknesses, which result in the areas of different emissivity after cutting the board and optionally the forming at a temperature treatment.

Das so hergestellte Stahlband wird in Folge so platiniert, dass die Platine, aus der später das Bauteil durch direkte oder indirekte Warmumformung hergestellt wird, mind. zwei Bereiche unterschiedlicher Ausgangs-Zinkschichtdicke aufweist, wobei der im fertigen Bauteil duktilere Gefügebereich bei Ausnutzen der Oberflächenemissivität zur Gefügeeinstellung beim Erwärmen im Durchlaufofen im Bereich der hohen Ausgangs-Zinkauflage bzw. bei Ausnutzen der Oberflächenemissivität zur Gefügeeinstellung beim Abkühlen in der Zeit des Transfers der Platine bzw. des vorgeformten Bauteils vom Ofen in die Presse im Bereich der niedrigeren Ausgangs-Zinkauflage zu liegen kommt.The steel strip produced in this way is subsequently platinum-plated in such a way that the board from which the component is later produced by direct or indirect hot forming has at least two regions of different initial zinc layer thickness, the more ductile microstructure in the finished component taking advantage of the surface emissivity for structural adjustment when heating in the continuous furnace in the range of high initial zinc coating or taking advantage of surface emissivity for microstructure adjustment during cooling in the time of transfer of the board or the preformed component from the furnace to the press in the range of lower starting zinc coating comes to rest.

Die Oberflächenbehandlung des Stahlbandes, um bereits vor und/oder während der Ofendurchlaufzeit unterschiedliche Oberflächenemissivitäten zu erzeugen, kann ferner auf unterschiedliche Weisen erfolgen.The surface treatment of the steel strip to produce different surface emissivities before and / or during the furnace transit time can also be done in different ways.

Dies kann erfindungsgemäß durch eine Mattierungsbehandlung, ein Dressieren, d. h. eine Mikrokonturierung der Oberfläche, oder eine zusätzliche anorganische und/oder organische Beschichtung erfolgen.This can according to the invention by a matting treatment, a skin pass, d. H. a micro-contouring of the surface, or an additional inorganic and / or organic coating take place.

Zusätzliche anorganische und/oder organische Beschichtungen können erfindungsgemäß beispielsweise phosphathaltige Substanzen sein, die definiert auf das Stahlband aber auch auf die Platine bzw. das vorgeformte Bauteil beispielsweise durch Tauchen, Sprühen oder Bedampfung appliziert werden können.According to the invention, additional inorganic and / or organic coatings can be, for example, phosphate-containing substances which can be applied to the steel strip but also to the blank or the preformed component, for example by dipping, spraying or vapor deposition.

Es ist somit möglich, die Halbzeugbereiche, die im Endzustand eine hohe Oberflächenemissivität aufweisen sollen, besonders stark absorbierend auszubilden, um einerseits beim Erhitzen im Durchlaufofen ein rasches Erreichen der Austenitisierungstemperatur bzw. andererseits ein rasches Abkühlen nach Ofenentnahme und somit die Bildung eines Mischgefüges zu ermöglichen, noch bevor der eigentliche Härte- bzw. Abkühlvorgang startet. Die Halbzeugbereiche können eine mattierte, wenig reflektierende bzw. dressierte Oberfläche erhalten oder mit einer temporären dunklen Schutzschicht oder beispielsweise mit einer Metalloxid- und/oder Metallnitridoberfläche versehen sein, welche eine besonders gute Aufnahme bzw. Abgabe von Wärmestrahlung ermöglicht.It is thus possible to form the semifinished product areas, which are to have a high surface emissivity in the final state, in order to allow a rapid achievement of the austenitizing temperature on the one hand when heating in the continuous furnace or, on the other hand, a rapid cooling after removal of the furnace and thus the formation of a mixed structure. even before the actual hardening or cooling process starts. The semi-finished regions can be given a matted, low-reflection or dressed surface or be provided with a temporary dark protective layer or, for example, with a metal oxide and / or metal nitride surface, which enables particularly good absorption or release of heat radiation.

Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass es gelingt, härtbare Stähle, die für die Härtung einer Wärmebehandlung unterzogen werden müssen, mit Bereichen unterschiedlicher Duktilität auszubilden, wobei diese Ausbildung unterschiedlicher Duktilitäten inline am Band erfolgt, was eine erhebliche Kosteneinsparung zusätzlich aber auch eine hohe Prozesssicherheit gewährleistet. Zudem ist von Vorteil, dass ein harmonischer allmählicher Härteübergang erzielt wird, im Gegensatz zu aus mehreren Blechen unterschiedlichen Härteeigenschaften zusammengeschweißten Blechen (taylored welded blanks), die abrupte Übergänge besitzen.In the invention, it is advantageous that it is possible to form curable steels, which must be subjected to a heat treatment for curing, with areas of different ductility, this training different ductilities inline on the belt, which is a significant cost savings in addition but also high process reliability guaranteed. In addition, it is advantageous that a harmonious gradual transition in hardness is achieved, in contrast to taylored welded blanks consisting of several sheets of different hardness properties, which have abrupt transitions.

Weiters kann der Halbzeugbereich, der im Endbauteil ein gehärtetes, martensitisches Gefüge aufweisen soll, durch ein im Infrarotbereich reflektierendes Element und/oder eines zusätzlichen Heizelements, beispielsweise in Form einer Stahlplatte bzw. -formteils als integraler Bestandteil des Halbzeugträgersystems im Durchlaufen nach Entnahme aus dem Ofen von einem zu raschen Abkühlen behindert werden, da in diesem Fall ein freies Abkühlen an der Umgebungsluft unterbunden wird.Furthermore, the semifinished product area, which is to have a hardened, martensitic structure in the end component, by an infrared-reflective element and / or an additional heating element, for example in the form of a steel plate or molded part as an integral part of the semi-finished carrier system in the passage after removal from the oven be hindered by too rapid cooling, since in this case a free cooling in the ambient air is prevented.

Es ist ferner erfindungsgemäß möglich, die unterschiedlich vorhandenen bzw. sich im Durchlaufofen unterschiedlich ausbildenden Oberflächenemissivitäten insofern zu nutzen, dass in einem Zonendurchlaufofen beispielsweise erst in der letzten separaten Zone in einem Halbzeugteilbereich mit hoher Oberflächenemissivität die Austenitisierungstemperatur überschritten wird, während in anderen Halbzeugbereichen mit deutlich niedriger Oberflächenemissivität die Austenitisierungstemperatur bei Ofenentnahme nicht erreicht wird und somit bei der anschließenden direkten und/oder indirekten Warmumformung wieder Bereiche unterschiedlicher Duktilität entstehen.It is further possible according to the invention to use the differently present or differently formed in the continuous furnace surface emissivities insofar that in a zone continuous furnace, for example, only in the last separate zone in a semi-finished part with high surface emissivity the austenitizing temperature is exceeded, while in other semi-finished products with significantly lower Surface austenitization the Austenitisierungstemperatur is not reached at kiln removal and thus arise in the subsequent direct and / or indirect hot forming again areas of different ductility.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen hierbei:The invention will be explained by way of example with reference to a drawing. It show here:

1: den Temperatur-Zeit-Verlauf einer 1 mm dicken Platine mit unterschiedlicher Ausgangs-Zinkauflage in einem Strahlungsofen mit 900°C; 1 : the temperature-time profile of a 1 mm thick board with different initial zinc coating in a 900 ° C radiation furnace;

2: Bereiche unterschiedlicher Emissivität einer Platine nach Ofenentnahme mit niedriger und hoher Ausgangs-Zinkauflage; 2 : Areas of different emissivity of a board after furnace removal with low and high initial zinc deposit;

3: den Temperatur-Zeit-Verlauf einer 1 mm dicken Platine mit einer homogenen, hohen Ausgangs-Zinkauflage, wobei ein Bereich zur Erzeugung einer unterschiedlichen Emissivität mit einer Zink-Phosphat-Schicht beschichtet ist in einem Strahlungsofen mit 900°C; 3 : the temperature-time profile of a 1 mm thick board with a homogeneous, high initial zinc coating, wherein a region to produce a different emissivity with a zinc phosphate layer is coated in a radiation oven at 900 ° C;

4: Bereiche unterschiedlicher Emissivität einer Platine vor und nach Erwärmung mit einem Zink-Phosphat bedeckten Bereich 1b und einem Bereich mit niedriger Ausgangszinkauflage 2b; 4 : Areas of different emissivity of a board before and after heating with a zinc phosphate covered area 1b and a low initial zinc pad area 2 B ;

5: den Temperatur-Zeit-Verlauf einer 1 mm dicken Platine mit unterschiedlicher Ausgangs-Zinkauflage nach Entnahme aus dem Strahlungsofen mit 900°C; 5 : the temperature-time profile of a 1 mm thick board with different initial zinc coating after removal from the radiation furnace at 900 ° C;

6: den Temperatur-Zeit-Verlauf einer 1 mm dicken Platine mit einer homogenen, niedrigen Ausgangs-Zinkauflage, wobei ein Bereich zur Erzeugung einer unterschiedlichen Emissivität mit einer Bornitridbasislösung beschichtet ist nach Entnahme aus einem Strahlungsofen mit 900°C; 6 : the temperature-time profile of a 1 mm thick board with a homogeneous, low initial zinc coating, wherein a region for generating a different emissivity with a boron nitride base solution is coated after removal from a radiation furnace at 900 ° C;

7: Bereiche unterschiedlicher Emissivität einer Platine nach Ofenentnahme mit niedriger Ausgangszinkauflage 1c und einem Bereich mit einer zusätzlichen Bornitridbasisbeschichtung 2c; 7 : Areas of different emissivity of a board after furnace removal with low initial zinc deposit 1c and an area with an additional boron nitride base coating 2c ;

1 zeigt den Temperatur-Zeit-Verlauf einer 1 mm dicken Platine (2) mit unterschiedlicher Zinkauflage in einem Strahlungsofen mit 900°C. Während der Bereich 1a der Platine, der mit einer Schmelztauchbeschichtung von Z140 g/m2 beschichtet ist, sich rasch aufgrund der sich ausbildenden Oberflächenoxide auf über Austenitisierungstemperatur erwärmt, steigt die Temperatur des anderen Bereichs 2a der Platine, der mit einer Schmelztauchbeschichtung von Z275 g/m2 beschichtet ist, vergleichsweise langsam an und ist – während der andere Bereich schon vollaustenitisch ist – noch immer unterhalb der Austenitisierungstemperatur. Erst nach einer längeren Verweilzeit im Ofen, kommt es zu einem Angleich der beiden Temperaturen. Wird die so erwärmte Platine zwischen zwei wassergekühlten Stahlplatten gehärtet, noch bevor der Bereich 2a die Austenitisierungstemperatur erreicht, stellen sich zwei unterschiedliche Gefügebereiche ein. Während Bereich 1a vollmartensistisch wird, zeigt sich im Bereich 2a eine Mischgefüge aus vorzugsweise Ferrit, Perlit und Bainit mit typischen mechanischen Eigenschaften von Rp0.2 > 300–400 MPa, Rm > 500–700 MPa und A > 16%. 1 shows the temperature-time course of a 1 mm thick board ( 2 ) with different zinc coating in a 900 ° C radiation oven. While the area 1a For example, if the board coated with a Z140 g / m 2 hot dip coating rapidly heats up to austenitizing temperature due to the formation of surface oxides, the temperature of the other area increases 2a The board, which is coated with a hot-dip coating of Z275 g / m 2 , comparatively slowly and is - while the other area is already fully austenitic - still below the Austenitisierungstemperatur. Only after a longer residence time in the oven, it comes to an equalization of the two temperatures. If the board so heated between two water-cooled steel plates hardened, even before the area 2a reaches the austenitizing temperature, two different structural areas are established. While area 1a becomes full-hearted, shows in the area 2a a mixed structure of preferably ferrite, pearlite and bainite with typical mechanical properties of R p0.2 > 300-400 MPa, R m > 500-700 MPa and A> 16%.

3 zeigt den Temperatur-Zeit-Verlauf einer 1 mm dicken Platine (4) mit einer homogenen Zinkauflage von Z275 g/m2 – wobei der Teilbereich 1b mit einer Zinkphosphatschicht bedeckt ist – in einem Strahlungsofen mit 900°C. Während der Bereich 1b der Platine, der mit einer Schmelztauchbeschichtung von Z275 g/m2 und einer Zinkphosphatschicht beschichtet ist, sich rasch aufgrund der sich ausbildenden Oberflächenoxide und der optisch dunkleren phosphathaltigen Schicht auf über Austenitisierungstemperatur erwärmt, steigt die Temperatur des Bereichs 2b der Platine, der mit einer Schmelztauchbeschichtung von Z275 g/m2 beschichtet ist, vergleichsweise langsam an und ist – während der andere Bereich schon vollaustenitisch ist – noch immer unterhalb der Austenitisierungstemperatur. Erst nach einer längeren Verweilzeit im Ofen, kommt es zu einem Angleich der beiden Temperaturen. Wird die so erwärmte Platine zwischen zwei wassergekühlten Stahlplatten gehärtet, noch bevor der Bereich 2b eine Temperatur von ca. 820°C erreicht, stellen sich zwei unterschiedliche Gefügebereiche ein. Während Bereich 1b vollmartensistisch wird, zeigt sich im Bereich 2b eine Mischgefüge aus vorzugsweise Ferrit, Perlit und Bainit mit typischen mechanischen Eigenschaften von Rp0.2 > 300–400 MPa, Rm > 500–700 MPa und A > 16%. 3 shows the temperature-time course of a 1 mm thick board ( 4 ) with a homogeneous zinc coating of Z275 g / m 2 - the subregion 1b covered with a zinc phosphate layer - in a 900 ° C radiation oven. While the area 1b The board, which is coated with a Z275 g / m 2 hot dip coating and a zinc phosphate layer, rapidly heats up to austenitizing temperature due to the formation of surface oxides and the optically darker phosphate-containing layer, raises the temperature of the area 2 B The board, which is coated with a hot-dip coating of Z275 g / m 2 , comparatively slowly and is - while the other area is already fully austenitic - still below the Austenitisierungstemperatur. Only after a longer residence time in the oven, it comes to an equalization of the two temperatures. If the board so heated between two water-cooled steel plates hardened, even before the area 2 B reaches a temperature of about 820 ° C, set up two different structural areas. While area 1b becomes full-hearted, shows in the area 2 B a mixed structure of preferably ferrite, pearlite and bainite with typical mechanical properties of R p0.2 > 300-400 MPa, R m > 500-700 MPa and A> 16%.

5 zeigt den Temperatur-Zeit-Verlauf einer 1 mm dicken Platine (2) mit unterschiedlicher Zinkauflage nach der Entnahme aus einem Strahlungsofen mit 900°C, wobei die gesamte Platine auf annähernd Ofentemperatur erwärmt wurde, also vollaustenitisch ist. Während der Bereich 1a der Platine, der mit einer Schmelztauchbeschichtung von Z140 g/m2 beschichtet ist, und rasch aufgrund der sich ausbildenden Oberflächenoxide, d. h. mit einer hohen Oberflächenemissivität, an der Umgebungsluft auskühlt, nimmt die Temperatur des anderen Bereichs 2a der Platine, der mit einer Schmelztauchbeschichtung von Z275 g/m2 beschichtet ist, vergleichsweise langsam ab. Wird die Platine zwischen wassergekühlten Stahlplatten so gehärtet, dass der Bereich 1a den Temperaturbereich zwischen ca. 700°C und ca. 600°C zur Bildung eines Mischgefüges durchlaufen hat und dass der Bereich 2a eine Temperatur von ca. 700°C noch nicht unterschritten hat, stellen sich zwei unterschiedliche Gefügebereiche ein. Während Bereich 2a vollmartensitisch wird, zeigt sich im Bereich 1a ein Mischgefüge aus vorzugsweise Ferrit, Perlit und Bainit mit typischen mechanischen Eigenschaften von Rp0.2 > 300–400 MPa, Rm > 500–700 MPa und A > 16%. 5 shows the temperature-time course of a 1 mm thick board ( 2 ) with different zinc coating after removal from a radiation oven at 900 ° C, the entire board was heated to approximately furnace temperature, that is fully austenitic. While the area 1a The board coated with a Z140 g / m 2 hot dip coating and rapidly cooling due to the surface oxides formed, ie with high surface emissivity, on the ambient air, decreases the temperature of the other area 2a the board, which is coated with a hot-dip coating of Z275 g / m 2 , comparatively slowly from. Is the board between water-cooled steel plates so hardened that the area 1a has passed through the temperature range between about 700 ° C and about 600 ° C to form a mixed structure and that the range 2a a temperature of about 700 ° C has not fallen below, set up two different structural areas. While area 2a Vollmartensitisch becomes evident in the area 1a a mixed structure of preferably ferrite, pearlite and bainite with typical mechanical properties of R p0.2 > 300-400 MPa, R m > 500-700 MPa and A> 16%.

6 zeigt den Temperatur-Zeit-Verlauf einer 2 mm dicken Platine (7) mit einer homogene Zinkauflage von Z140 g/m2 – wobei der Teilbereich 2c mit einer Bornitridschicht bedeckt ist – nach der Entnahme aus einem Strahlungsofen mit 900°C, wobei die gesamte Platine auf annähernd Ofentemperatur erwärmt wurde, also vollaustenitisch ist. Während der Bereich 1c der Platine, der nur mit einer Schmelztauchbeschichtung von Z140 g/m2 beschichtet ist, und rasch aufgrund der sich ausbildenden Oberflächenoxide, d. h. mit einer hohen Oberflächenemissivität, an der Umgebungsluft auskühlt, nimmt die Temperatur des anderen Bereichs 2c der Platine, der mit Bornitrid beschichtet ist und zu einer vergleichsweisen niedrigen Oberflächenemissivität nach Ofenentnahme führt, relativ zu Bereich 1c langsam ab. Wird die Platine zwischen wassergekühlten Stahlplatten so gehärtet, dass der Bereich 1c den Temperaturbereich zwischen ca. 700°C und ca. 600°C zur Bildung eines Mischgefüges durchlaufen hat und dass der Bereich 2c eine Temperatur von ca. 700°C noch nicht unterschritten hat, stellen sich zwei unterschiedliche Gefügebereiche ein. Während Bereich 2c vollmartensitisch wird, zeigt sich im Bereich 1c ein Mischgefüge aus vorzugsweise Ferrit, Perlit und Bainit mit typischen mechanischen Eigenschaften von Rp0.2 > 300–400 MPa, Rm > 500–700 MPa und A > 16%. 6 shows the temperature-time profile of a 2 mm thick board ( 7 ) with a homogeneous Zinc deposit of Z140 g / m 2 - the subregion 2c covered with a boron nitride layer - after removal from a radiation oven at 900 ° C, the entire board was heated to approximately furnace temperature, that is fully austenitic. While the area 1c The board, which is only coated with a Z140 g / m 2 hot dip coating, and rapidly cools due to the surface oxides formed, ie with a high surface emissivity, on the ambient air, decreases the temperature of the other area 2c the board, which is coated with boron nitride and leads to a comparatively low surface emissivity after furnace removal, relative to area 1c slowly. Is the board between water-cooled steel plates so hardened that the area 1c has passed through the temperature range between about 700 ° C and about 600 ° C to form a mixed structure and that the range 2c a temperature of about 700 ° C has not fallen below, set up two different structural areas. While area 2c Vollmartensitisch becomes evident in the area 1c a mixed structure of preferably ferrite, pearlite and bainite with typical mechanical properties of R p0.2 > 300-400 MPa, R m > 500-700 MPa and A> 16%.

Die Erfindung ist hierbei nicht auf härtbare Stähle, beispielsweise vom Typ 22MnB5, beschränkt. Das beschriebene Verfahren ist so z. B. auch auf Dualphasenstähle, Komplexphasenstähle aber auch TRIP-Stähle (Transformation Induced Plasticity) oder TWIP-Stähle (Twinning Induced Plasticity) anwendbar.The invention is not limited to hardenable steels, for example of the type 22MnB5. The method described is such. B. applicable to dual-phase steels, complex phase steels but also TRIP (Transformation Induced Plasticity) or TWIP steels (Twinning Induced Plasticity).

Wie gezeigt, gelingt es mit der Erfindung, das Gefüge über die Fläche eines Bauteils bzw. über die Fläche einer Platine variabel zu gestalten, wobei es gelingt, beim Aufheizen und Abkühlen, Bereiche mit unterschiedlichen Gefügestrukturen und damit unterschiedlichen Duktilitäten bzw. Härten zu erzeugen.As shown, it is possible with the invention to make the structure over the surface of a component or over the surface of a board variable, it being possible to produce during heating and cooling, areas with different microstructures and thus different ductility or hardness.

Hierbei ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders günstig, denn es gelingt, die Oberfläche des Stahlblechbandes inline, d. h. in einem laufenden Bandprozess, durchzuführen. Bei den Stahlblechbändern kann von Anfang an festgelegt werden, wo die Bereiche unterschiedlicher Duktilität positioniert sein sollen. Dem entsprechend kann mit variablen Abstreifdüsen oder elektrischen Feldern in diesen Bereichen die Zinkauflage wie gewünscht eingestellt werden. Im weiteren Prozess können dann die entsprechenden Schnitte und Stanzungen erfolgen.In this case, the inventive method is particularly favorable, because it is possible, the surface of the steel strip inline, d. H. in a running tape process. With the steel strips, it is possible to determine from the beginning where the areas of different ductility should be positioned. Accordingly, with variable wiping nozzles or electric fields in these areas, the zinc coating can be adjusted as desired. In the further process, the corresponding cuts and punches can then be made.

Alternativ hierzu oder ergänzend können die vorbestimmten Bereiche unterschiedlicher Duktilität mit Beschichtungen, Aufrauungen, usw. auch zweidimensional über die Ausgangsplatine bzw. über das vorgeformte Bauteil ausgebildet werden. Diese Vorgehensweise ist insbesondere für das selektive lokale Beschichten und somit Einstellen der Oberflächenemissivität geeignet, womit lokal auf dem fertigen Bauteil die Duktilität je nach Anforderung eingestellt werden kann. Eine Möglichkeit besteht beispielsweise darin, die zusätzlichen anorganischen und/oder organischen Beschichtungen durch selektives Aufpinseln oder Aufwalzen, d. h. eine Übertragung über eine rotierende Walze, auf die Metalloberfläche aufzubringen. Das Auftragen kann auch durch selektives Aufsprühen, Aufspritzen oder Aufdrucken mittels einer geeigneten Sprüh-, Spritz- oder Druckeinrichtung (beispielsweise durch Siebdruck) oder eines geeigneten Druckersystems oder auf eine an sich bekannte andere Art und Weise erfolgen.Alternatively or in addition, the predetermined regions of different ductility with coatings, roughenings, etc. can also be formed two-dimensionally over the output board or over the preformed component. This procedure is particularly suitable for the selective local coating and thus adjusting the surface emissivity, which can be adjusted locally on the finished component, the ductility as required. One possibility is, for example, the additional inorganic and / or organic coatings by selective brushing or rolling, d. H. a transfer via a rotating roller to apply to the metal surface. The application may also be by selective spraying, spraying or printing by means of a suitable spraying, spraying or printing device (for example by screen printing) or a suitable printer system or in another known manner.

Durch die beschriebene Vorgehensweise lassen sich gewünschte duktile und weniger duktile Bereiche nahezu beliebiger Gestalt mit einfachen Beschichtungssystemen bei geringen Kosten sehr einfach, schnell und präzise aufbringen. Die beschriebenen Verfahren ermöglichen weiters eine hohe Flexibilität und sind insbesondere für dreidimensionale, vorgeformte Stahlbauteile mit unterschiedlichsten Geometrien geeignet. So können auf einfache Art und Weise dreidimsionale Stanzteile selektiv mit Beschichtungen zur gezielten Einstellung der Oberflächenemissivität versehen werden.By means of the described procedure, desired ductile and less ductile regions of virtually any shape can be applied very simply, quickly and precisely with simple coating systems at low cost. The described methods furthermore enable a high degree of flexibility and are particularly suitable for three-dimensional preformed steel components with a wide variety of geometries. Thus, in a simple manner, three-dimensional stampings can be selectively provided with coatings for targeted adjustment of surface emissivity.

Da diese Prozesse nicht erst bei der fertigen Platine oder beim umzuformenden Bauteil erfolgen soll, sondern schon zu einem sehr frühen Stadium, wird der Aufwand minimiert und damit die Kosten gesenkt.Since these processes should not take place only with the finished board or the component to be formed, but already at a very early stage, the effort is minimized and thus the costs are reduced.

Claims (10)

Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Stahlblechbauteils mit Bereichen unterschiedlicher Duktilität, wobei das Verhalten des Stahlblechs beim Erwärmen derart geändert wird, dass das Wärmeaufnahmevermögen des Stahlblechs während des Aufheizens zum Härten abhängig vom gewünschten Härtegrad beeinflusst wird, wobei für hohe Härtegrade ein gutes Wärmeaufnahmeverhalten und für weniger harte Bereiche ein verringertes Wärmeaufnahmeverhalten realisiert werden und dadurch das Gefüge über die Fläche des Bauteils bzw. über die Fläche der Platine variabel gestaltet wird, wobei die Einstellung des Gefüges und die Einstellung des Wärmeaufnahmeverhaltens über die Oberflächenemissivität gesteuert wird.A method for producing a hardened sheet steel component having regions of different ductility, wherein the behavior of the steel sheet is changed during heating so that the heat absorption capacity of the steel sheet is influenced during the curing for curing depending on the desired degree of hardness, for high degrees of hardness a good heat absorption behavior and less hard A reduced heat absorption behavior can be realized areas and thereby the structure over the surface of the component or over the surface of the board is made variable, the setting of the microstructure and the adjustment of the heat absorption behavior is controlled by the surface emissivity. Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Stahlblechbauteils mit Bereichen unterschiedlicher Duktilität, wobei das Verhalten des Stahlblechs beim Abkühlen derart geändert wird, dass das Wärmeabgabevermögen des Stahlblechs während einer Übergabe an nachfolgende Abhühleinrichtungen und/oder beim Abkühlen, abhängig vom gewünschten Härtegrad beeinflusst wird, wobei für hohe Härtegrade ein verringertes Wärmeabgabeverhalten und für weniger harte Bereiche ein gutes Wärmeabgabeverhalten realisiert werden und dadurch das Gefüge über die Fläche des Bauteils bzw. über die Fläche der Platine variabel gestaltet wird, wobei die Einstellung des Gefüges und die Einstellung des Wärmeabgabeverhaltens über die Oberflächenemissivität gesteuert wird.A method for producing a hardened sheet steel component with regions of different ductility, wherein the behavior of the steel sheet is changed during cooling such that the heat transfer capacity of the steel sheet is influenced during transfer to subsequent Abhühleinrichtungen and / or cooling, depending on the desired degree of hardness, for high degrees of hardness a reduced heat dissipation behavior and for less hard areas a good heat transfer behavior can be realized and thereby the structure over the surface of the component or over the surface of the board is made variable, the setting of the structure and the adjustment of the heat dissipation behavior is controlled by the surface emissivity. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenemissivität des Stahlblechs durch metallische Auflagen realisiert wird, wobei die metallischen Auflagen mit unterschiedlichen Dicken auf das Stahlblech aufgebracht werden, so dass beim Aufheizen abhängig von der Dicke der metallischen Auflagen und/oder durch die Reaktion der Auflage mit dem Stahlblech Oberflächen mit unterschiedlich starker Emissivität geschaffen werden. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the surface emissivity of the steel sheet is realized by metallic supports, wherein the metallic supports are applied with different thicknesses on the steel sheet, so that during heating depending on the thickness of the metallic supports and / or by the Reaction of the overlay with the steel sheet surfaces with varying degrees of emissivity are created. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenemissivität durch Beschichtungen auf metallischer und/oder anorganischer und/oder organischer Basis auf dem Stahlblech und/oder einer ersten metallischen Schicht auf dem Stahlblech ausgebildet werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the surface emissivity are formed by coatings on metallic and / or inorganic and / or organic base on the steel sheet and / or a first metallic layer on the steel sheet. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenemissivität durch mechanische Behandlungen der Oberfläche herbeigeführt wird, wobei die mechanische Behandlung eine Aufrauung, ein Dressierschritt, ein Strahlschritt mit Partikeln, ein Schleif- oder Polierschritt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the surface emissivity is brought about by mechanical treatments of the surface, the mechanical treatment being a roughening, a skin-piercing step, a jet step with particles, a grinding or polishing step. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche des Stahlblechbauteils, die im Endzustand eine hohe Oberflächenemissivität aufweisen sollen, stark absorbierend ausgebildet werden, um beim Erhitzen im Ofen ein rasches Erreichen der für die Härtung notwendigen Austenitisierungstemperatur bzw. andererseits ein rasches Abkühlen nach Ofenentnahme und somit die Bildung eines Mischgefüges zu ermöglichen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the areas of the sheet steel component, which are to have a high surface emissivity in the final state, are formed highly absorbent, to achieve a rapid reaching the Austenitisierungstemperatur necessary for curing or on the other hand a rapid cooling when heated in the oven after furnace removal and thus to allow the formation of a mixed structure. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Beschichtung eine Zinkschicht, Zinklegierungsschicht, eine Zink-Aluminium-Schicht, eine Aluminium-Zink-Schicht oder eine Aluminium-Silizium-Schicht oder eine sonstige Aluminiumlegierungsschicht ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic coating is a zinc layer, zinc alloy layer, a zinc-aluminum layer, an aluminum-zinc layer or an aluminum-silicon layer or another aluminum alloy layer. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzielen unterschiedlicher Duktilitäten das Stahlband zumindest zwei Bereiche unterschiedlicher Ausgangsmetallschichtdicken aufweist, wobei der im fertigen Bauteil duktilere Gefügebereich bei Ausnutzen der Oberflächenemissivität zur Gefügeeinstellung beim Erwärmen im Ofen im Bereich der hohen Ausgangsmetallauflage bzw. bei Ausnutzen der Oberflächenemissivität zur Gefügeeinstellung beim Abkühlen in der Zeit des Transfers der Platine oder des vorgeformten Bauteils vom Ofen in die Presse im Bereich der niedrigeren Ausgangsmetallauflage zu liegen kommt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that to achieve different ductility the steel strip has at least two regions of different starting metal layer thicknesses, wherein the more ductile in the finished component structure area in exploiting the surface emissivity for microstructure adjustment during heating in the furnace in the region of high output metal overlay or when exploiting the surface emissivity for microstructure adjustment upon cooling in the time of transfer of the board or preformed component from the furnace to the press is in the range of the lower initial metal coverage. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der hohen Oberflächenemissivität besonders stark absorbierend ausgebildet sind, wobei neben Metallschichten diese Bereiche eine mattierte, wenig reflektierende bzw. dressierte Oberfläche erhalten oder mit einer temporären absorbierenden Schicht, beispielsweise mit einer Metalloxidoberfläche und/oder Metallnitidoberfläche versehen sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the areas of high surface emissivity are particularly highly absorbent, wherein in addition to metal layers these areas receive a matted, poorly reflective or dressed surface or with a temporary absorbent layer, for example with a metal oxide surface and / or Metallnitidoberfläche are provided. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der niedrigen Oberflächenemissivität besonders stark reflektierend ausgebildet sind, wobei neben Metallschichten diese Bereiche mit einer temporären reflektierenden Schicht, beispielsweise mit einer Metalloxidoberfläche und/oder Metallnitridoberfläche versehen sind.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the areas of low surface emissivity are particularly highly reflective, wherein in addition to metal layers, these areas are provided with a temporary reflective layer, for example with a metal oxide and / or metal nitride surface.
DE200810027460 2008-06-09 2008-06-09 Method for producing a sheet steel component with regions of different ductility Active DE102008027460B9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810027460 DE102008027460B9 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Method for producing a sheet steel component with regions of different ductility

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810027460 DE102008027460B9 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Method for producing a sheet steel component with regions of different ductility

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DE102008027460A1 DE102008027460A1 (en) 2009-12-17
DE102008027460A9 DE102008027460A9 (en) 2010-05-27
DE102008027460B4 DE102008027460B4 (en) 2012-09-27
DE102008027460B9 true DE102008027460B9 (en) 2012-12-06

Family

ID=41050459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810027460 Active DE102008027460B9 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Method for producing a sheet steel component with regions of different ductility

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008027460B9 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017110864B3 (en) 2017-05-18 2018-10-18 Voestalpine Metal Forming Gmbh Method and device for producing hardened sheet steel components with different sheet thicknesses

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011001140A1 (en) 2011-03-08 2012-09-13 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Flat steel product, method for producing a flat steel product and method for producing a component
CN103459616B (en) 2011-03-30 2016-03-16 塔塔钢铁荷兰科技有限责任公司 The method of thermal treatment coated metal band and heat treated coated metal band
DE102013005397B4 (en) * 2013-03-28 2014-11-06 Manuela Braun Hot forming plant for steel workpieces, in particular sheet metal blanks
EP3173504A1 (en) 2015-11-09 2017-05-31 Outokumpu Oyj Method for manufacturing an austenitic steel component and use of the component
DE102017216177A1 (en) 2017-09-13 2019-03-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for producing an assembly molding by means of a preconditioned foreign structure and assembly molding

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05345911A (en) * 1992-06-12 1993-12-27 Dai Ichi High Frequency Co Ltd Partial nonhardening treatment for member to be hardened
DE19743802C2 (en) * 1996-10-07 2000-09-14 Benteler Werke Ag Method for producing a metallic molded component
DE20014361U1 (en) * 2000-08-19 2000-10-12 Benteler Werke Ag B-pillar for a motor vehicle
DE10208216C1 (en) * 2002-02-26 2003-03-27 Benteler Automobiltechnik Gmbh Production of a hardened metallic component used as vehicle component comprises heating a plate or a pre-molded component to an austenitizing temperature, and feeding via a transport path while quenching parts of plate or component
DE10256621B3 (en) * 2002-12-03 2004-04-15 Benteler Automobiltechnik Gmbh Continuous furnace used in the production of vehicle components, e.g. B-columns, comprises two zones lying opposite each other and separated from each other by a thermal insulating separating wall

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05345911A (en) * 1992-06-12 1993-12-27 Dai Ichi High Frequency Co Ltd Partial nonhardening treatment for member to be hardened
DE19743802C2 (en) * 1996-10-07 2000-09-14 Benteler Werke Ag Method for producing a metallic molded component
DE20014361U1 (en) * 2000-08-19 2000-10-12 Benteler Werke Ag B-pillar for a motor vehicle
DE10208216C1 (en) * 2002-02-26 2003-03-27 Benteler Automobiltechnik Gmbh Production of a hardened metallic component used as vehicle component comprises heating a plate or a pre-molded component to an austenitizing temperature, and feeding via a transport path while quenching parts of plate or component
DE10256621B3 (en) * 2002-12-03 2004-04-15 Benteler Automobiltechnik Gmbh Continuous furnace used in the production of vehicle components, e.g. B-columns, comprises two zones lying opposite each other and separated from each other by a thermal insulating separating wall

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZELLER, Werner; FRANKE, Alexander: Das physikalische Rüstzeug des Ingenieurs. 11. Aufl.. Leipzig : VEB Fachbuchverlag, 1977. S. 408 - 409. - ISBN nicht bekannt *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017110864B3 (en) 2017-05-18 2018-10-18 Voestalpine Metal Forming Gmbh Method and device for producing hardened sheet steel components with different sheet thicknesses

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008027460A1 (en) 2009-12-17
DE102008027460A9 (en) 2010-05-27
DE102008027460B4 (en) 2012-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2655672B1 (en) Method for producing hardened components with regions of different hardness and/or ductility
EP2227570B1 (en) Method for producing a shaped component comprising at least two joining areas having different ductility
EP2177641B1 (en) Steel plate having a galvanized corrosion protection layer
DE10208216C1 (en) Production of a hardened metallic component used as vehicle component comprises heating a plate or a pre-molded component to an austenitizing temperature, and feeding via a transport path while quenching parts of plate or component
DE102012110972B3 (en) A method of making a product from flexibly rolled strip material and product from flexibly rolled strip material
DE102011053939B4 (en) Method for producing hardened components
DE102013100682B3 (en) A method of producing cured components and a structural component made by the method
DE102008027460B9 (en) Method for producing a sheet steel component with regions of different ductility
DE102011053941B4 (en) Method for producing hardened components with regions of different hardness and / or ductility
EP2734652B1 (en) Method for producing a component by hot-forming a steel precursor product
DE102013009232A1 (en) Process for producing a component by hot forming a precursor of steel
EP3250727B2 (en) Method for producing such a component made of press-form-hardened, aluminum-based coated steel sheet
DE102010056265B3 (en) Preparing cured steel components with coating of zinc or zinc alloy, by coating curable steel material with layer of zinc or zinc alloy, punching plates of curable steel material, and converting zinc coating on steel to zinc-iron coating
DE102017110864B3 (en) Method and device for producing hardened sheet steel components with different sheet thicknesses
EP2831295B1 (en) Method for producing a component from steel by hot forming
DE102012214274A1 (en) Pre-diffused Al-Si coatings for use in rapid induction heating of press-hardened steel
DE102014112448B4 (en) Production method for Al-Si coated sheet steel parts and Al-Si coated steel sheet strip
DE102010056264A1 (en) Producing steel element comprising zinc alloy coating, comprises stamping out blank from sheet metal coated with zinc alloy, heating stamped-out blank to temperature, and holding blank at this temperature for predetermined time
WO2011082934A1 (en) Method and device for heating and partially cooling work pieces in a continuous furnace
DE102017110851B3 (en) Method for producing steel composite materials
WO2017067827A1 (en) Method for creating roll-formed partly hardened profiles
DE102022202607A1 (en) Method for producing a sheet steel component and motor vehicle with a sheet steel component
EP3867058A1 (en) Method for producing a heat-formable flat steel product

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8197 Reprint of an erroneous patent document
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R082 Change of representative

Representative=s name: NAEFE, JAN ROBERT, DIPL.-ING., DE

R020 Patent grant now final

Effective date: 20121228