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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Blechumformbauteil, hergestellt durch Warmumformen und Presshärten gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des Blechumformbauteils gemäß den Merkmalen im Anspruch 7 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Halbzeugs gemäß den Merkmalen im Anspruch 8.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Blechumformbauteile herzustellen. Hierzu werden Blechplatinen mittels gängigen Umformverfahren, beispielsweise Tiefziehen, zu einem dreidimensional geformten Bauteil umgeformt. Solche Blechumformbauteile werden maßgeblich in der Kraftfahrzeugindustrie und hier als Kraftfahrzeugbauteile eingesetzt. Folglich sind im Sinne dieser Erfindung Blechumformbauteile maßgeblich als Kraftfahrzeugbauteile zu verstehen.
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Bei den Kraftfahrzeugen wird unterschieden in unter anderem Kraftfahrzeugstrukturbauteile, aus denen insbesondere eine selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie hergestellt wird. Hierunter sind bekannt Kraftfahrzeugsäulen, eine A-Säule oder B-Säule, Längsträger, Querträger, Dachholme, Schweller, Getriebetunnel oder ähnliche Bauteile. Auch können Karosserieaußenhautbauteile des Kraftfahrzeuges hergestellt werden, beispielsweise eine Motorhaube, eine Dachaußenhaut oder auch eine Türaußenhaut. Ebenfalls können Anbauteile oder Crashbauteile hergestellt werden, welche beispielsweise eine Crashbox, ein Stoßfängerquerträger oder ähnliches sind.
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Die Kraftfahrzeugindustrie fordert jedoch eine konsequente Umsetzung von Leichtbaumaßnahmen sowie eine verbesserte Steifigkeit bzw. Crasheigenschaft der Bauteile. Hierzu wurde die Warmumform- und Presshärtetechnologie entwickelt. Damit ist es möglich, eine Platine oder ein vorgeformtes Halbzeug aus einer härtbaren Stahllegierung auf eine Temperatur über Austenitisierungstemperatur (AC3) zu erwärmen. Die Platine wird in diesem warmen Zustand umgeformt. Dies bietet zum einen den Vorteil, dass die möglichen zu erzeugenden Umformgrade der Platine durch das Erhitzen auf über Austenitisierungstemperatur gesteigert sind. Bereits während und/oder nach dem Umformen wird das noch warme Blechumformbauteil derart rasch abgekühlt, dass eine Gefügeumwandlung von Austenit in Martensit erfolgt und hierdurch hohe Festigkeiten eingestellt werden.
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Die somit durch Warmumformen und pressgehärteten Bauteile weisen eine hohe Festigkeit auf. Mit der hohen Festigkeit geht jedoch mitunter auch eine Sprödigkeit bzw. verringerte Duktilität des so hergestellten Blechumformbauteils einher.
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Dies ist jedoch größtenteils unerwünscht, da es zu Sprödbrüchen und im Crashfall zu einem Abreißen des Blechumformbauteils an Koppelungsstellen führen kann.
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Üblicherweise werden konventionelle Ofenerwärmungen eingesetzt, die beispielsweise eine 30 bis 40 m lange Erwärmungsstrecke aufweisen. Dementsprechend wird eine damit verbundene Aufheizzeit auf über Austenitisierungstemperatur benötigt.
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Die durch Warmumformen und Presshärten hergestellten Blechumformbauteile, beispielsweise aus einem Stahl der Sorte 22MnB5, weisen gute Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit und gleichzeitig Duktilität auf.
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In den letzten Jahren ist jedoch gerade im Bereich der Warmumformung und der dazu notwendigen Aufwärmung auf über Austenitisierungstemperatur die Kontakterwärmung bekannt geworden. Hierbei ist es möglich, auf geringem Platzbedarf in einer Produktionshalle mit gleichzeitig hohen Aufheizraten von mehr als 30 K/s, insbesondere größer 50 K/s die Platinen zum Warmumformen und anschließenden Presshärten sehr viel schneller zu erwärmen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass bei Verwendung von bekannten härtbaren Stahllegierungen zwar hohe Festigkeiten am fertig hergestellten Produkt erzielt werden, aufgrund der kurzen Aufheizzeit jedoch mit verringerter Duktilität, mithin verringertem Biegewinkel. Somit können gerade crashrelevante Bauteile nicht oder nicht prozesssicher mit einer Schnellerwärmung hergestellt werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend vom Stand der Technik ein Bauteil sowie Verfahren zur Herstellung des Bauteils aufzuzeigen, welche die zuvor genannten Nachteile überwindet.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Blechumformbauteil, hergestellt durch Warmumformen und Presshärten mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.
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Der verfahrenstechnische Teil der Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zur Herstellung des Blechumformbauteils gemäß den Merkmalen im Anspruch 7 gelöst.
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Ein weiterer verfahrenstechnischer Teil der Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Halbzeuges mit den Merkmalen im Anspruch 8 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das erfindungsgemäße Blechumformbauteil ist durch Warmumformen und Presshärten hergestellt. Das Blechumformbauteil ist dabei aus einer härtbaren, einstückigen und werkstoffeinheitlichen Stahllegierung hergestellt. Es handelt sich somit nicht um ein plattiertes Material, sondern um einen Werkstoff, der im Schnitt einstückig und werkstoffeinheitlich ausgebildet ist. Das Blechumformbauteil weist dabei eine Zugfestigkeit Rm größer 1200 MPa, insbesondere größer 1350 MPa auf. Das Blechumformbauteil weist ferner einen Biegewinkel größer 60° bei einer Wandstärke von 0,5 bis 1,5 mm auf. Bei einer größeren Wandstärke von 1,5 bis 2,5 mm weist das Blechumformbauteil einen Biegewinkel größer 45° auf. Die Zugfestigkeit sollte 2500MPa nicht überschreiten.
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Der Biegewinkel ist ermittelt im Plättchen-Biegeversuch nach VDA 238-100:2010, bei einer Dehngrenze Rp0,2 von größer 900 MPa.
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Erfindungsgemäß zeichnet sich das Blechumformbauteil nunmehr dadurch aus, dass ausgehend von beiden Oberflächen, jeweils geschichtete Martensitlagen bzw. Martensitschichten ausgebildet sind. Mithin sind von einer Oberseite und einer Unterseite des dreidimensional umgeformten Blechumformbauteils benachbarte Martensitschichten mit verschiedenen Eigenschaften über die Blechdicke bzw. Wandstärke ausgebildet. Es handelt sich um abwechselnd duktilere und härtere Martensitschichten. Die duktilere Martensitschicht liegt immer an der Oberfläche bzw. Außenseite.
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Erfindungsgemäß wird das zuvor benannte Blechumformbauteil aus einem Warmwalzprodukt, nachfolgend auch Halbzeug genannt, hergestellt. Das Warmwalzprodukt ist einstückig und werkstoffeinheitlich hergestellt. Es weist nach Abschluss des Walzvorganges jedoch verschiedene Schichten im Werkstoffgefüge auf. Die Schichten können auch als Lagen bzw. Zeilen bezeichnet sein. Die Schichten sind insbesondere flächig ausgebildet und erstrecken sich bevorzugt über die gesamte Fläche des bereitgestellten Halbzeuges, zumindest jedoch über die gesamte Bandbreite. Das Halbzeug wird bevorzugt in Form einer Platine bereitgestellt.
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Erfindungsgemäß ist bei dem Halbzeug die jeweils äußere Schicht als Ferritschicht ausgebildet. Diese weist wiederum bevorzugt eine Dicke von 4 bis 140 µm auf. Mithin ist an der Oberseite und der Unterseite des Halbzeuges eine außenliegende Ferritschicht ausgebildet. Unterhalb dieser Ferritschicht ist eine Perlitschicht ausgebildet, bevorzugt mit einer Dicke von 4 bis 25 µm. Danach schließen sich jeweils im Wechsel weitere Ferrit- und Perlitschichten über die Banddicke bzw. Wandstärke an. Die Schichten erstrecken sich immer über die gesamte Bandbreite.
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Aus dem so geschichteten Halbzeug kann nach dem Schnellerwärmen, Warmumformen und anschließenden Abkühlen während des Presshärtens eine äußere kohlenstoffarme Martensitschicht und eine darunter befindliche kohlenstoffreiche Martensitschicht erzeugt werden, da durch die Schnellerwärmung kein Diffusionsausgleich zwischen den ferritischen und den perlitischen Schichten stattfindet. Es wird somit die außenliegende Ferritschicht zu einer Martensitschicht umgewandelt, die eine geringere Festigkeit bei jedoch gleichzeitig hoher Duktilität aufweist. Die darunterliegende Perlitschicht wird zu einer Martensitschicht mit demgegenüber höherer Festigkeit, aber verringerter Duktilität umgewandelt.
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Bevorzugt beträgt ein delta beziehungsweise Unterschied in der Festigkeit zwischen Martensitschicht mit höherer Festigkeit, aber verringerter Duktilität und der Martensitschicht mit geringerer Festigkeit, aber höherer Duktilität mindestens zwischen 100 und 300 MPa. Dies bedeutet, die Matensitschicht mit höherer Festigkeit ist mindestens 100 bis 300 MPa fester als die Martensitschicht mit größerer Duktilität, jedoch geringerer Festigkeit. Das delta zwischen den einzelnen Martensitschichten mit verschiedener Festigkeit sollte jedoch circa 1.000 MPa nicht übersteigen.
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Es kann weiter vorgesehen sein, durch zusätzliches gezieltes Randentkohlen des Halbzeugs die äußerste Schicht als randentkohlte Schicht auszubilden, welche einen sehr niedrigen Kohlenstoffgehalt aufweist.
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In dieser randentkohlten Schicht wandelt sich das vorhandene, sehr kohlenstoffarme ferritische Werkstoffgefüge beim Presshärten nicht oder nur zu geringen Teilen in Martensit um, so dass diese eine deutlich geringere Festigkeit hat. Die randentkohlte Schicht weist ein im Wesentlichen ferritisches Werkstoffgefüge auf. Im Vergleich zu der Martensitschicht mit höherer Festigkeit und verringerter Duktilität kann der Unterschied in der Festigkeit bis zu 1.000 MPa betragen.
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Diese unterschiedlich festen und unterschiedlich duktilen Schichten setzen sich anschließend abwechselnd über die Banddicke fort. Das insgesamt warmumgeformte und pressgehärtete Blechumformbauteil weist jedoch eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig hoher Duktilität auf, so dass zuvor genannte Biegewinkel auch trotz Schnellerwärmung des Halbzeuges erreicht werden können.
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Gleichzeitig oder ergänzend kann eine Randentkohlung durchgeführt werden. Hierdurch wird bei dem hergestellten Blechumformbauteil bei vorzugsweise gleichbleibender Festigkeit die Duktilität im Randbereich nochmals erhöht. Die Randentkohlung findet bevorzugt nach dem Warmwalzen des Blechbandes statt.
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Insbesondere weist die jeweils äußere Schicht an dem Blechumformbauteil, mithin die äußere Martensitschicht, eine Schichtdicke von 4 bis 140 µm, bevorzugt von 10 bis 140 µm, insbesondere von 14 bis 140 µm auf.
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Weist das Blechumformbauteil eine optionale Randentkohlung auf, so ist diese Randentkohlung jeweils außenliegend von der Oberfläche aus sich in das Blechumformbauteil hinein erstreckend und damit in der zuvor genannten Schichtdicke der äußeren Schicht inbegriffen, beziehungsweise kann auch die randentkohlte Schicht, die äußere Schicht ausbilden. Beispielsweise kann eine Randentkohlung in einer Schicht von 10 bis 140 µm, bevorzugt 20 bis 100 µm von der Oberfläche sich in das Blechumformbauteil hinein erstrecken, insbesondere in die äußere Martensitschicht.
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Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Blechumformbauteils können härtbare Stahllegierungen verwendet werden, beispielsweise 22MnB5 oder auch MBW 1900 bzw. MBW 1500. Es handelt sich dabei um Manganborstähle. Bevorzugt weisen diese folgende Modifikation auf. Es hat sich als vorteilig erwiesen zur Herstellung des Halbzeuges einen härtbaren Manganborstahl zu verwenden, der einen Anteil in Gew% von einschließlich 0,5 bis 1,7% Mangan (Mn) sowie einen Anteil von einschließlich 0,0008 bis 0,005% Bor (B) aufweist. Der Mangangehalt verzögert die Inkubationszeit der Bainit- und Ferritbildung. Durch den Borgehalt verzögert sich die Ferrit- und die Perlitbildung. Durch diese Kombination der Legierungselemente ist es möglich, einen isolierten ferritisch-perlitischen Umwandlungsbereich ausgehend von der Oberfläche zu erzeugen, so dass durch die dem Walzen nachgelagerten Abkühlbedingungen gezielt eine Gefügestruktur/Gefügeschichten in dem Halbzeug ausgebildet werden können. Die gezielte Abkühlung in einer Kühlstrecke nach dem letzten Walzengerüst ermöglicht es dabei, ein geschichtetes Gefüge von Ferrit und Perlit über die Banddicke ausgehend von der Oberfläche einzustellen. Durch das nachgelagerte Schnellerwärmen, Warmumformen und Presshärten wandelt sich dies in entsprechende Martensitschichten mit voneinander verschiedenen Festigkeitseigenschaften um. Insbesondere wird in der Ferritschicht und Perlitschicht eine feine Martensitstruktur mit lokal unterschiedlichen Kohlenstoffgehalten erzeugt.
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Als Blechumformbauteile werden insbesondere Kraftfahrzeugbauteile hergestellt, hier wiederum bevorzugt Karosseriebauteile, ganz besonders bevorzugt Karosseriestrukturbauteile, die insbesondere crashrelevante Anforderungen erfüllen.
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Die Schnellerwärmung in weniger als 1 min., bevorzugt in weniger als 30s, ganz besonders bevorzugt in weniger als 20s mit einer Aufheizrate von mehr als 30K/s, insbesondere größer 50K/s, von Raumtemperatur auf über AC3-Temperatur wird im Zuge der Erfindung bevorzugt durch Kontakterwärmen durchgeführt. Hierzu werden Kontaktplatten einseitig oder beidseitig an das Halbzeug, mithin an die Platine, angelegt. Die Kontaktplatten weisen eine höhere Temperatur auf, so dass aufgrund von Wärmeleitung die höhere Temperatur der Kontaktplatten an das zu erwärmende Halbzeug abgegeben wird. Auch ist eine induktive Erwärmung, eine Erwärmung mittels Brennerflamme oder Infrarot möglich.
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Die Verwendung der Kontakterwärmungstechnologie ermöglicht es gleichsam gezielt, nur partielle Bereiche zu temperieren. Somit können nur partielle Flächenbereiche des Halbzeuges auf über Austenitisierungstemperatur erwärmt werden, was beim nachfolgenden Warmumformen und Presshärten dann auch nur zu einer partiellen Härtung in diesen Flächenbereichen führt. Die Temperierung sowie Härtung findet in den partiellen Flächenbereichen über die gesamte Wandstärke statt. Im Falle der Härtung werden die verschiedenen Martensitlagen erzeugt.
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Auch kann ein Halbzeug hergestellt werden, das flächenbereichsweise voneinander verschiedene Wandstärken aufweist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Blechumformbauteils mit folgenden Verfahrensschritten:
- - Warmwalzen einer härtbaren Stahllegierung,
- - Erzeugen einer Ferrit-Perlitschichtung mit einer an der Oberfläche liegenden Ferritschicht des Warmwalzproduktes, über die gesamte Bandbreite,
- - Vereinzeln zu Platinen,
- - Schnellerwärmen einer Platine in einer Zeit kleiner 60s mit einer Heizrate größer 30K/s, bevorzugt größer 50K/s insbesondere größer 60K/s, besonders bevorzugt größer 80 K/s von Umgebungstemperatur auf über Austenitisierungstemperatur,
- - Warmumformen und Presshärten des Blechumformbauteils.
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Bei dem zuvor genannten Verfahren wird insbesondere ein Warmwalzprodukt als metallisches Halbzeug verwendet, welches durch nachfolgend beschriebenes Verfahren hergestellt wird:
- - Warmwalzen einer härtbaren Stahllegierung,
- - Erzeugen einer äußeren Ferrit-Perlitschichtung mit einer an der Oberfläche liegenden Ferritschicht des Warmwalzproduktes, über die gesamte Bandbreite,
- - Vereinzeln zu Platinen.
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Insbesondere kann das Warmwalzen mit folgenden Verfahrensparametern durchgeführt werden:
- - Bereitstellen einer Bramme und Aufheizen auf eine Kerntemperatur größer 1200°C für eine Zeit von mehr als 60s,
- - Walzen auf eine Vorbanddicke zwischen 45 und 55m,
- - Zwischenwalzen auf eine Banddicke von 13 bis 25mm,
- - Walzendtemperatur des gewalzten Stahlblechbandes 860 bis 920°C,
- - Walzendgeschwindigkeit 3-12m/s,
- - Abkühlung auf einer Strecke von bevorzugt 65 bis 80m nach dem letzten Walzengerüst mit 15 bis 30K/s,
- - Erreichen einer Haspeltemperatur von 650 bis 800°C,
- - Aufcoilen des so hergestellten Stahlbandes.
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Das so warmgewalzte und abgekühlte Stahlblechband weist insbesondere in äußeren Schichten die erfindungsgemäße Ferrit- und Perlitstruktur auf, welche in einem nachgelagerten Warmumform- und Presshärteverfahren für eine verbesserte Duktilität der hergestellten Blechumformbauteile sorgt im Vergleich zu einem konventionell warmumgeformten und pressgehärteten Stahl mit vorheriger Schnellerwärmung.
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Auch ist es möglich, dass das Stahlblechband beschichtet wird, beispielsweise mit einer AISi- oder Zink-Beschichtung.
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Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausgestaltungsvarianten werden in schematischen Figuren beschrieben. Diese dienen dem einfacheren Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
- 1 eine Fertigungsfolge zur Herstellung zunächst eines erfindungsgemäßen Halbzeuges und zur Weiterverarbeitung zu einem erfindungsgemäß hergestellten Blechumformbauteil,
- 2 eine Teilschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Halbzeug und
- 3a bis c jeweils eine Teilschnittansicht durch ein erfindungsgemäß hergestelltes Blechumformbauteil,
- 4 ein erfindungsgemäß hergestelltes Blechumformbauteil mit Flächen bereichsweise voneinander verschiedener Festigkeit und
- 5 eine Teilschnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Blechumformbauteil mit voneinander verschiedenen Wandstärken.
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In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren. Zunächst wird eine Bramme 2 aus einer härtbaren Stahllegierung bereitgestellt, welche in einem Ofen 14 erwärmt und dann durch eine Walzstrecke 3 geführt wird. Der Ofen 14 weist eine Temperatur T1 auf, welche größer 1200°C ist. Nach Passieren des letzten Walzengerüstes 4 weist das so gewalzte Stahlblechband 5 eine Walzendtemperatur auf. Es wird anschließend durch eine Abkühlstrecke 6 geführt. Am Ende der Abkühlstrecke 6 weist das abgekühlte Stahlblechband 7 eine Haspeltemperatur auf, um im Anschluss auf einer Coilanlage 8 aufgecoilt zu werden. Somit ist ein Warmwalzprodukt bereitgestellt in Form eines Coils. Die Bandbreite B erstreckt sich in die Bildebene hinein.
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Das Warmwalzprodukt kann jedoch auch gemäß dem nächsten Verfahrensschritt eine entsprechend vereinzelte Platine 9 sein. In einem nicht näher dargestellten Abcoilprozess wird das Stahlblechband 7 einer Vereinzelungsanlage 10 zugeführt.
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Die einzelnen Platinen 9 werden dann erfindungsgemäß einer Schnellerwärmung in einer Temperierstation 11 unterzogen und auf über Austenitisierungstemperatur erwärmt. Hierzu sind in der Temperierstation 11 Kontaktplatten 12 angeordnet, die in Kontakt mit der zu erwärmenden Platine 9 kommen.
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Die erwärmte Platine 9 wird in ein Warmumform- und Presshärtewerkzeug 13 überführt und hier warmumgeformt und pressgehärtet. Nach Abschluss des Presshärtevorganges wird das erfindungsgemäß hergestellte Blechumformbauteil 1 erhalten.
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In 2 ist ein auszugsweiser Querschnitt des Halbzeuges bzw. der vereinzelten Platine 9 vor dem Erwärmen, mithin vor dem Austenitisieren dargestellt. Die Platine 9 weist eine Gesamtwandstärke, nachfolgend Wandstärke W genannt, auf, welche bevorzugt von 0,5 bis 2,5 mm beträgt. Von einer jeweils außenliegenden Oberfläche 15, 16 aus sind über die Wandstärke W abwechselnd mehrere Schichten Ferrit und Perlit übereinander angeordnet. Die Ferrit- und Perlitschichten sind dabei unmittelbar benachbart angeordnet. Über die Wandstärke W hinweg ist die Platine 9 bzw. das Halbzeug einstückig und werkstoffeinheitlich ausgebildet.
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Die jeweils außenliegende Ferritschicht 17 weist bevorzugt eine Dicke D17 von 4 µm bis 140 µm auf. Die außenliegende Ferritschicht 17 bildet dann jeweils auch die Oberfläche 15, 16 der Platine 9 aus. Ausgehend von der Oberfläche 15 bzw. 16 ist jeweils unter der Ferritschicht 17 eine Perlitschicht 18 angeordnet. Die Perlitschicht 18 weist bevorzugt eine Dicke D18 von 4 µm bis 25 µm auf. Abwechselnd folgen dann weitere Ferritschichten 19, wiederum gefolgt von einer jeweiligen Perlitschicht 20. Diese können auch jeweils eine Dicke von 4 µm bis 25 µm aufweisen.
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Hier dargestellt sind über die Wandstärke W dreizehn Schichten ausgebildet. Erfindungsgemäß sind mindestens über die Wandstärke W drei Schichten, bevorzugt mehr als fünf Schichten, insbesondere mehr als sieben Schichten Ferrit und Perlit ausgebildet. Die einzelnen Schichten sind nicht in ihrem jeweiligen Wandstärkenverhältnis zueinander maßstabsgetreu dargestellt.
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3a zeigt den Teilausschnitt gemäß 2 aus dem bereits hergestellten Blechumformbauteil 1. Mithin hat ein Erwärmen, Warmumformen und Presshärten stattgefunden. Die einzelnen Schichten sind weiterhin über die Wandstärke W ausgebildet. Jedoch hat sich das Gefüge in Martensit umgewandelt. Die vorherigen Ferritschichten haben sich in Martensitschichten 21 mit im Verhältnis zu nachfolgend beschriebener Martensitschicht 22 geringer Festigkeit und hoher Duktilität umgewandelt. Die von der Oberfläche 15, 16 aus gesehen darunterliegenden Perlitschichten 18 sowie die ebenfalls weiter innen liegenden Perlitschichten 20 haben sich in Martensitschichten 22 mit höherer Festigkeit und geringerer Duktilität umgewandelt. Weiter innenliegend sind dann aufeinander folgende Martensitschichten 21 mit geringerer Festigkeit und höherer Duktilität sowie Martensitschichten 22 mit höherer Festigkeit und geringerer Duktilität jeweils abwechselnd angeordnet.
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3b zeigt einen analogen Teilausschnitt zu 3a, wobei hier jeweils außenliegend eine jeweils durch Randentkohlung ausgebildete Schicht 26 vorliegt. Diese weist im Wesentlichen ein ferritisches Werkstoffgefüge auf, beziehungsweise die Schichten 26 können auch vollständig aus Ferrit bestehen. Die randentkohlte Schicht 26 geht dann in die außenliegende Martensitschicht 21 mit geringer Festigkeit, aber höherer Duktilität über. Optional kann auch die randentkohlte Schicht 26 die ganze außenliegende Schicht ausbilden. Es folgt dann direkt die Martensitschicht 22 mit höherer Festigkeit. Dies ist dargestellt in 3c.
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4 zeigt ein erfindungsgemäß hergestelltes Blechumformbauteil 1 als Kraftfahrzeugbauteil und hier konkret als Kraftfahrzeugsäule. Dieses Blechumformbauteil 1 weist beispielsweise einen untenliegenden Fußbereich 23, einen obenliegenden Dachanbindungsbereich 24 sowie einen dazwischenliegenden Mittelabschnitt 25 auf. Der Mittelabschnitt 25 kann eine geringere Wandstärke W25 aufweisen als beispielsweise der Fußbereich 23.
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Eine Teillängsschnittansicht gemäß Schnittlinie A-A ist in 5 dargestellt. Zu erkennen ist, dass die Wandstärke W23 im Fußbereich 23 geringer ist als die Wandstärke W25 im Mittelabschnitt 25. Die einzelnen Martensitschichten sind auch in dem Bereich mit geringerer Wandstärke ausgebildet. Die einzelnen Schichten sind beispielsweise durch flexibles Kaltwalzen der Platine 9 bzw. des abgekühlten Stahlblechbands 7 hergestellt. Dadurch werden die Ferrit- und Perlitschichten gestaucht und weisen eine geringere Dicke, jedoch die gleiche Anzahl über die Wandstärke W auf. Nach erfolgtem Austenitisieren, Warmumformen und Presshärten sind dann die einzelnen Martensitschichten auch in der geringeren Wandstärke mit gleicher Anzahl, jedoch geringerer Dicke ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1 -
- Blechumformbauteil
- 2 -
- Bramme
- 3 -
- Walzstrecke
- 4 -
- Walzengerüst
- 5 -
- Stahlblechband
- 6 -
- Abkühlstrecke
- 7 -
- abgekühltes Stahlblechband
- 8 -
- Coilanlage
- 9 -
- Platine
- 10 -
- Vereinzelungsanlage
- 11 -
- Temperierstation
- 12 -
- Kontaktplatte
- 13 -
- Warmumform- und Presshärtewerkzeug
- 14 -
- Ofen
- 15 -
- Oberfläche
- 16 -
- Oberfläche
- 17 -
- außenliegende Ferritschicht
- 18 -
- Perlitschicht
- 19 -
- Ferritschicht
- 20 -
- Perlitschicht
- 21 -
- Martensitschicht geringere Festigkeit, höhere Duktilität
- 22 -
- Martensitschicht höhere Festigkeit, geringere Duktilität
- 23 -
- untenliegender Fußbereich
- 24 -
- obenliegender Dachanbindungsbereich
- 25 -
- Mittelabschnitt
- 26 -
- randentkohlte Schicht
- W -
- Wandstärke
- W23 -
- Wandstärke zu 23
- W25 -
- Wandstärke zu 25
- D17 -
- Dicke zu 17
- D18 -
- Dicke zu 18
- B -
- Bandbreite
