DE102018209737A1 - Interface for hot forming - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stahlflachprodukt, das für die Umformung zu einem Bauteil durch Warmpressformen geeignet ist und das ein Stahlsubstrat aufweist, wobei auf wenigstens einer Seite des Stahlsubstrats eine vor Korrosion schützende Beschichtung aufgebracht ist, die aus Aluminium und/oder Zink basiert und auf der vor Korrosion schützenden Beschichtung eine Deckschicht vorliegt, wobei die Deckschicht eine Dicke von kleiner als 100 nm aufweist, ein Verfahren zur Herstellung dieses Stahlflachprodukts umfassend wenigstens die folgenden Schritte (A) Bereitstellen eines zumindest einseitig mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung, die aus Aluminium und/oder Zink basiert, versehenen Stahlsubstrats, (B) Aufbringen einer Deckschicht auf mindestens eine mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehenen Seite des Stahlsubstrats durch Applikation einer Lösung der in der Deckschicht enthaltenden Komponenten, und (C) Einstellen der Dicke der Deckschicht, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines warmpressgeformten Bauteils aus diesem Stahlflachprodukt.The present invention relates to a flat steel product which is suitable for shaping into a component by hot press molding and which has a steel substrate, a coating protecting against corrosion, which is based on aluminum and / or zinc, and which is applied to at least one side of the steel substrate there is a cover layer protecting against corrosion, the cover layer having a thickness of less than 100 nm, a method for producing this flat steel product comprising at least the following steps (A) providing an at least one side with a corrosion-protecting coating which is made of aluminum and / or zinc based, provided steel substrate, (B) applying a cover layer to at least one side of the steel substrate provided with a protective coating against corrosion by applying a solution of the components contained in the cover layer, and (C) adjusting the thickness of the cover layer, and so on e a process for producing a hot-pressed component from this flat steel product.
Description
Technisches GebietTechnical field
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stahlflachprodukt, das für die Umformung zu einem Bauteil durch Warmpressformen geeignet ist, und das ein Stahlsubstrat aufweist, wobei auf wenigstens einer Seite des Stahlsubstrats eine vor Korrosion schützende Beschichtung aufgebracht ist, die auf Aluminium und/oder Zink basiert und auf der vor Korrosion schützenden Beschichtung eine Deckschicht vorliegt, wobei die Deckschicht eine Dicke von kleiner als 100 nm aufweist, ein Verfahren zur Herstellung dieses Stahlflachprodukts umfassend wenigstens die folgenden Schritte (A) Bereitstellen eines zumindest einseitig mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung, die auf Aluminium und/oder Zink basiert, versehenen Stahlsubstrats, (B) Aufbringen einer Deckschicht auf mindestens eine mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehenen Seite des Stahlsubstrats durch Applikation einer Lösung der in der Deckschicht enthaltenden Komponenten, und (C) Einstellen der Dicke der Deckschicht, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines warmpressgeformten Bauteils, umfassend wenigstens die folgenden Schritte (D) Bereitstellen eines Stahlflachprodukts, (E) Schneiden einer Platine aus dem Stahlflachprodukt aus Schritt (D), (F) Erwärmen der Platine auf einer Temperatur oberhalb 700 °C, und (G) Umformen der erwärmten Platine aus Schritt (F) in einem Umformwerkzeug, um das warmpressgeformte Bauteil zu erhalten.The present invention relates to a flat steel product which is suitable for shaping into a component by hot press molding and which has a steel substrate, a coating which is based on aluminum and / or zinc and which protects against corrosion being applied to at least one side of the steel substrate there is a cover layer against the corrosion-protecting coating, the cover layer having a thickness of less than 100 nm, a method for producing this flat steel product comprising at least the following steps (A) providing an at least one-sided with a corrosion-protective coating based on aluminum and / or zinc-based, provided steel substrate, (B) applying a cover layer to at least one side of the steel substrate provided with a protective coating against corrosion by applying a solution of the components contained in the cover layer, and (C) adjusting the thickness of the cover layer, and so on ie a method for producing a hot-pressed component, comprising at least the following steps (D) providing a flat steel product, (E) cutting a blank from the flat steel product from step (D), (F) heating the blank to a temperature above 700 ° C., and (G) forming the heated board from step (F) in a forming tool to obtain the hot-pressed component.
Technischer HintergrundTechnical background
Verfahren zur Herstellung von Stahlflachprodukten, die zur Herstellung von Bauteilen durch Warmpressformen geeignet sind, sind dem Fachmann an sich bekannt. Die so hergestellten Bauteile zeichnen sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften aus. Dadurch können die Materialdicken für Anwendungen im Automobilbereich dünner gewählt werden, so dass eine Gewichtsreduktion erzielt werden kann. Auf die Stahlflachprodukte muss eine gegen Korrosion schützende Beschichtung auf Basis von Aluminium und/oder Zink aufgebracht werden. Die entsprechend beschichteten Stahlflachprodukte müssen während der Verarbeitung beispielsweise gewalzt werden, aus ihnen müssen Platinen geschnitten werden und die Platinen müssen in einem Warmumformprozess umgeformt werden, wozu die aufgebrachte Oberflächenveredelung entsprechend geeignet sein muss. Bei den bislang bekannten Produkten kann es aber zu verschiedenen Fehlbildern kommen, beispielsweise Ablösung der Veredelung beim Walzen, Anhaftung der Veredelung an der Walze, Schädigung der Diffusionsschicht und/oder Einwalzungen von Fremdstoffen.Processes for the production of flat steel products which are suitable for the production of components by hot press molding are known per se to the person skilled in the art. The components manufactured in this way are characterized by very good mechanical properties. As a result, the material thicknesses for applications in the automotive sector can be chosen to be thinner, so that a weight reduction can be achieved. A protective coating against corrosion based on aluminum and / or zinc must be applied to the flat steel products. The correspondingly coated flat steel products have to be rolled, for example, during processing, blanks have to be cut from them and the blanks have to be formed in a hot forming process, for which the surface finish applied has to be suitable. In the case of the products known hitherto, however, there may be various defects, for example detachment of the finishing during rolling, adhesion of the finishing to the roller, damage to the diffusion layer and / or rolling in of foreign substances.
In der
In der
Die Verfahren, die Optik und Qualität der nach dem Warmumformen erhaltenen Bauteile, sowie die Auswirkungen der Stahlflachprodukte auf das Presswerkzeug, jeweils gemäß Stand der Technik, können noch weiter verbessert werden.The processes, the appearance and quality of the components obtained after hot forming, and the effects of the flat steel products on the pressing tool, in each case in accordance with the prior art, can be further improved.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Stahlflachprodukt und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, welches die Nachtteile des Stands der Technik vermeidet. Insbesondere ist es erfindungsgemäß eine Aufgabe, ein mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehenes Stahlflachprodukt bereitzustellen, dass die oben genannten Fehlbilder nach der Warmumformung nicht aufweist.The object of the present invention is therefore to provide a flat steel product and a method for its production which avoids the night parts of the prior art. In particular, it is an object of the invention to provide a flat steel product which is provided with a coating which protects against corrosion and which does not have the above-mentioned defects after hot forming.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch ein Stahlflachprodukt, das für die Umformung zu einem Bauteil durch Warmpressformen geeignet ist, und das ein Stahlsubstrat aufweist, wobei auf wenigstens einer Seite des Stahlsubstrats eine vor Korrosion schützende Beschichtung aufgebracht ist, die auf Aluminium und/oder Zink basiert, und auf der vor Korrosion schützenden Beschichtung eine Deckschicht vorliegt, wobei die Deckschicht eine Dicke von kleiner als 100 nm aufweist.According to the invention, these objects are achieved by a flat steel product which is suitable for forming into a component by hot press molding and which has a steel substrate, a coating protecting against corrosion based on aluminum and / or zinc being applied to at least one side of the steel substrate , and a covering layer is present on the coating protecting against corrosion, the covering layer having a thickness of less than 100 nm.
Erfindungsgemäß wird unter einem Stahlflachprodukt im Allgemeinen ein Blech, eine Platine oder ein Stahlband verstanden. Erfindungsgemäß bevorzugt wird als Stahlflachprodukt ein Stahlband verstanden. Des Weiteren kann es sich bei dem Stahlflachprodukt um ein Warmband oder ein Kaltband handeln.According to the invention, a flat steel product is generally understood to be a sheet, a plate or a steel strip. According to the invention, a steel strip is preferably understood as a flat steel product. Furthermore, the flat steel product can be a hot strip or a cold strip.
Die Eignung des erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts durch Warmpressformen zu einem Bauteil umgeformt zu werden, zeigt sich im Allgemeinen dadurch, dass sich beim Erhitzen des Stahlflachprodukts aufgrund der Stahlzusammensetzung ein überwiegend austenitisches Gefüge ausbildet, so dass eine leichte Umformung gewährleistet ist, und dass sich durch schnelles Abkühlen ein überwiegend martensitisches Gefüge mit hoher Festigkeit ausbildet. The suitability of the flat steel product according to the invention to be formed into a component by hot press molding is generally demonstrated by the fact that when the flat steel product is heated, a predominantly austenitic structure is formed due to the steel composition, so that easy forming is ensured and that rapid cooling results predominantly forms martensitic structure with high strength.
Bevorzugt wird in dem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt ein Stahl eingesetzt, welcher die folgenden Inhaltsstoffe aufweist (alle Angaben in Gew.-%, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen):
- 0,01 bis 0,400, besonders bevorzugt 0,05 bis 0,35, C,
- 0,1 bis 1,0, besonders bevorzugt 0,2 bis 0,6, Si,
- 0,1 bis 4,0, besonders bevorzugt 0,5 bis 2,0, Mn,
- 0 bis 0,05, besonders bevorzugt 0 bis 0,05, P,
- 0 bis 0,05, besonders bevorzugt 0 bis 0,05, S,
- 0,001 bis 0,050, besonders bevorzugt 0,050 bis 0,050, AI,
- 0 bis 0,8, besonders bevorzugt 0 bis 0,6, Nb,
- 0,005 bis 0,08, besonders bevorzugt 0,008 bis 0,06, Ti,
- 0 bis 0,010, besonders bevorzugt 0 bis 0,008, B,
- 0 bis 1,0, besonders bevorzugt 0 bis 0,6, Cr+Mo.
- 0.01 to 0.400, particularly preferably 0.05 to 0.35, C,
- 0.1 to 1.0, particularly preferably 0.2 to 0.6, Si,
- 0.1 to 4.0, particularly preferably 0.5 to 2.0, Mn,
- 0 to 0.05, particularly preferably 0 to 0.05, P,
- 0 to 0.05, particularly preferably 0 to 0.05, S,
- 0.001 to 0.050, particularly preferably 0.050 to 0.050, AI,
- 0 to 0.8, particularly preferably 0 to 0.6, Nb,
- 0.005 to 0.08, particularly preferably 0.008 to 0.06, Ti,
- 0 to 0.010, particularly preferably 0 to 0.008, B,
- 0 to 1.0, particularly preferably 0 to 0.6, Cr + Mo.
Das erfindungsgemäße Stahlflachprodukt weist eine auf Aluminium und/oder Zink basierende und vor Korrosion schützende Beschichtung auf. Die Beschichtung liegt erfindungsgemäß bevorzugt auf einer Seite des Stahlflachprodukts vor. In einer weiteren Ausführungsform liegt die Beschichtung auf beiden Seiten des Stahlflachprodukts vor.The flat steel product according to the invention has a coating which is based on aluminum and / or zinc and protects against corrosion. According to the invention, the coating is preferably on one side of the flat steel product. In a further embodiment, the coating is on both sides of the flat steel product.
Auf dem erfindungsgemäß eingesetzten Stahlflachprodukt liegt die gegen Korrosion schützende Beschichtung beispielsweise mit einem Auflagengewicht von 20 bis 200 g/m2, bevorzugt 50 bis 150 g/m2, besonders bevorzugt 40 bis 100 g/m2 jeweils pro Seite, vor.On the flat steel product used according to the invention, the coating protecting against corrosion is present, for example, with a coating weight of 20 to 200 g / m 2 , preferably 50 to 150 g / m 2 , particularly preferably 40 to 100 g / m 2, in each case on each side.
Auf Zink und/oder Aluminium, insbesondere Aluminium basierende Beschichtungen können neben Zink und/oder Aluminium beispielsweise Silizium, Eisen, Magnesium, Strontium und/oder Calcium enthalten.In addition to zinc and / or aluminum, coatings based on zinc and / or aluminum, in particular aluminum, can contain, for example, silicon, iron, magnesium, strontium and / or calcium.
Eine besonders bevorzugte vor Korrosion schützende Beschichtung enthält 0,01 bis 1,5 Gew. Aluminium und 0,01 bis 3 % Magnesium, Rest Zink und unvermeidbare Verunreinigungen oder 3-15 Gew.-% Silizium (Si), bevorzugt 9 bis 10 Gew.-% Si, bis zu 3,5 Gew.-% Eisen, Rest Aluminium und unvermeidbare Verunreinigungen.A particularly preferred coating protecting against corrosion contains 0.01 to 1.5% by weight of aluminum and 0.01 to 3% of magnesium, the rest zinc and unavoidable impurities or 3-15% by weight of silicon (Si), preferably 9 to 10% by weight .-% Si, up to 3.5 wt .-% iron, balance aluminum and unavoidable impurities.
Die vor Korrosion schützende Beschichtung kann im Allgemeinen auf alle dem Fachmann bekannten Arten aufgebracht werden. Die vorhandenen Beschichtungen können beispielsweise durch Schmelztauchen, elektrolytische Verfahren, CVD, physikalische Gasphasenabscheidung wie z.B. mittels Dampfspritze und/oder Plattieren aufgebracht werden.The coating protecting against corrosion can generally be applied in all ways known to the person skilled in the art. The existing coatings can be, for example, by hot dipping, electrolytic processes, CVD, physical vapor deposition such as e.g. be applied by means of steam spraying and / or plating.
Erfindungsgemäß bevorzugt wird als vor Korrosion schützende Beschichtung rein Zink (eingesetzt, welches weiter bevorzugt elektrolytisch aufgebracht wird sowie Zinklegierungen (0,01 bis 1,5 Gew. Aluminium und 0,01 bis 3 % Magnesium) die durch das Schmelztauchverfahren aufgebracht wird. Weiter bevorzugt wird eine auf Aluminium basierende vor Korrosion schützende Beschichtung eingesetzt, welche weiter durch Schmelztauchen aufgebracht wird.According to the invention, preference is given to using pure zinc (which is more preferably applied electrolytically, and zinc alloys (0.01 to 1.5% by weight of aluminum and 0.01 to 3% of magnesium) which is applied by the hot-dip method) as the coating which protects against corrosion. More preferred an anti-corrosion coating based on aluminum is used, which is further applied by hot dipping.
Das erfindungsgemäße Stahlflachprodukt weist eine Dicke von beispielsweise 0,6 bis 3,5 mm, bevorzugt 0,8 bis 3,0 mm, besonders bevorzugt 0,8 bis 2,75 mm, auf.The flat steel product according to the invention has a thickness of, for example, 0.6 to 3.5 mm, preferably 0.8 to 3.0 mm, particularly preferably 0.8 to 2.75 mm.
Erfindungsgemäß liegt auf der auf Zink und/oder Aluminium basierenden und gegen Korrosion schützenden Beschichtung eine Deckschicht vor, wobei die Deckschicht eine Dicke von kleiner als 100 nm aufweist.According to the invention, there is a cover layer on the coating based on zinc and / or aluminum and protecting against corrosion, the cover layer having a thickness of less than 100 nm.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Deckschicht eine Dicke von mindestens 3 nm, weiter bevorzugt mindestens 10 nm, auf. Die vorliegende Erfindung betrifft daher das erfindungsgemäße Stahlflachprodukt, wobei die Deckschicht eine Dicke von mindestens 3 nm, weiter bevorzugt mindestens 10 nm, aufweist. In a preferred embodiment, the cover layer has a thickness of at least 3 nm, more preferably at least 10 nm. The present invention therefore relates to the flat steel product according to the invention, the cover layer having a thickness of at least 3 nm, more preferably at least 10 nm.
Bevorzugt beträgt die Dicke der der vorhandenen Deckschicht 20 bis 95 nm, weiter bevorzugt 40 bis 95 nm. Die genannten Deckschichtdicken entsprechen einer Deckschichtauflage von 0,01 bis 5 g/m2, bevorzugt 0,05 bis 1 g/m3.The thickness of the cover layer present is preferably 20 to 95 nm, more preferably 40 to 95 nm. The cover layer thicknesses mentioned correspond to a cover layer coverage of 0.01 to 5 g / m 2 , preferably 0.05 to 1 g / m 3 .
Die vorhandene Deckschicht ist bevorzugt heterogen verteilt, d.h., dass nicht an allen Stellen des Stahlflachprodukts die gleiche Menge an Deckschicht vorliegt, sondern dass die angegebenen Dicken der Deckschicht Durchschnittswerte über das Stahlflachprodukt sind.The existing cover layer is preferably distributed heterogeneously, i.e. that the same amount of cover layer is not present at all points of the flat steel product, but that the indicated thicknesses of the cover layer are average values over the flat steel product.
Die erfindungsgemäß vorliegende Deckschicht enthält bevorzugt wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phosphorsäurestern, Phosphonsäureestern, Sulfaten sowie Aluminium (AlI(NO3)3- und Zinknitrate (Zn(NO3)2 und Mischungen davon enthält.The top layer according to the invention preferably contains at least one compound selected from the group consisting of phosphoric acid esters, phosphonic acid esters, sulfates and aluminum (AlI (NO 3 ) 3 - and zinc nitrates (Zn (NO 3 ) 2 ) and mixtures thereof.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das in der Deckschicht enthaltene Sulfat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4), Alkalimetallsulfaten, beispielsweise Na2SO4, K2SO4, Erdalkalimetallsulfaten, beispielsweise MgSO4, CaSO4, Übergangsmetallsulfaten, beispielsweise CuSO4, ZnSO4 und Mischungen davon.In a preferred embodiment, the sulfate contained in the top layer is selected from the group consisting of ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ), alkali metal sulfates, for example Na 2 SO 4 , K 2 SO 4 , alkaline earth metal sulfates, for example MgSO 4 , CaSO 4 , Transition metal sulfates, for example CuSO 4 , ZnSO 4 and mixtures thereof.
Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugter Phosphonsäureester ist Octadecylphosphonsäureester. Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugtes Alkalimetallsulfat ist K2SO4.A particularly preferred phosphonic acid ester according to the invention is octadecylphosphonic acid ester. A particularly preferred alkali metal sulfate according to the invention is K 2 SO 4 .
Aufgrund der erfindungsgemäß vorliegenden vorteilhaften Oberfläche ist das erfindungsgemäße Stahlflachprodukt besonders geeignet, zur Herstellung von Bausteilen durch Warmpressformen eingesetzt zu werden.Because of the advantageous surface according to the invention, the flat steel product according to the invention is particularly suitable for use in the production of components by hot press molding.
Daher betrifft die vorliegende Erfindung auch das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts umfassend wenigstens die folgenden Schritte:
- (A) Bereitstellen eines zumindest einseitig mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung, die auf Aluminium und/oder Zink basiert, versehenen Stahlsubstrats,
- (B) Aufbringen einer Deckschicht auf mindestens eine mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehenen Seite des Stahlsubstrats durch Applikation einer Lösung der in der Deckschicht enthaltenden Komponenten, und
- (C) Einstellen der Dicke der Deckschicht.
- (A) provision of a steel substrate provided at least on one side with a corrosion-protective coating based on aluminum and / or zinc,
- (B) applying a cover layer to at least one side of the steel substrate provided with a corrosion-protective coating by applying a solution of the components contained in the cover layer, and
- (C) adjusting the thickness of the top layer.
Schritt (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Bereitstellen eines zumindest einseitig mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung, die auf Aluminium und/oder Zink basiert, versehenen Stahlsubstrats.Step (A) of the method according to the invention comprises the provision of a steel substrate provided at least on one side with a corrosion-protective coating based on aluminum and / or zinc.
Das in Schritt (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellte Stahlsubstrat weist bevorzugt die folgenden Legierungskomponenten auf (alle Angaben in Gew.-%, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen):
- 0,01 bis 0,400, besonders bevorzugt 0,05 bis 0,35, C,
- 0,1 bis 1,0, besonders bevorzugt 0,2 bis 0,6, Si,
- 0,1 bis 4,0, besonders bevorzugt 0,5 bis 2,0, Mn,
- 0 bis 0,05, besonders bevorzugt 0 bis 0,05, P,
- 0 bis 0,05, besonders bevorzugt 0 bis 0,05, S,
- 0,001 bis 0,050, besonders bevorzugt 0,050 bis 0,050, AI,
- 0 bis 0,8, besonders bevorzugt 0 bis 0,6, Nb,
- 0,005 bis 0,08, besonders bevorzugt 0,008 bis 0,06, Ti,
- 0 bis 0,010, besonders bevorzugt 0 bis 0,008, B,
- 0 bis 1,0, besonders bevorzugt 0 bis 0,6, Cr+Mo.
- 0.01 to 0.400, particularly preferably 0.05 to 0.35, C,
- 0.1 to 1.0, particularly preferably 0.2 to 0.6, Si,
- 0.1 to 4.0, particularly preferably 0.5 to 2.0, Mn,
- 0 to 0.05, particularly preferably 0 to 0.05, P,
- 0 to 0.05, particularly preferably 0 to 0.05, S,
- 0.001 to 0.050, particularly preferably 0.050 to 0.050, AI,
- 0 to 0.8, particularly preferably 0 to 0.6, Nb,
- 0.005 to 0.08, particularly preferably 0.008 to 0.06, Ti,
- 0 to 0.010, particularly preferably 0 to 0.008, B,
- 0 to 1.0, particularly preferably 0 to 0.6, Cr + Mo.
Das erfindungsgemäß bereitgestellte Stahlsubstrat weist eine auf Aluminium und/oder Zink basierende und vor Korrosion schützende Beschichtung auf. Die Beschichtung liegt erfindungsgemäß bevorzugt auf einer Seite des Stahlsubstrats vor. In einer weiteren Ausführungsform liegt die Beschichtung auf beiden Seiten des in Schritt (A) bereitgestellten Stahlsubstrats vor. The steel substrate provided according to the invention has a coating which is based on aluminum and / or zinc and protects against corrosion. According to the invention, the coating is preferably present on one side of the steel substrate. In a further embodiment, the coating is on both sides of the steel substrate provided in step (A).
Auf dem erfindungsgemäß eingesetzten Stahlsubstrat liegt die gegen Korrosion schützende Beschichtung beispielsweise mit einem Auflagengewicht von 20 bis 200 g/m2, bevorzugt 30 bis 150 g/m2, besonders bevorzugt 40 bis 100 g/m2 jeweils pro Seite, vor.On the steel substrate used according to the invention, the coating protecting against corrosion is present, for example, with a coating weight of 20 to 200 g / m 2 , preferably 30 to 150 g / m 2 , particularly preferably 40 to 100 g / m 2, in each case on each side.
Auf Zink und/oder Aluminium, insbesondere Aluminium basierende Beschichtungen können neben Zink und/oder Aluminium beispielsweise Silizium, Eisen, Magnesium, Strontium und/oder Calcium enthalten. In addition to zinc and / or aluminum, coatings based on zinc and / or aluminum, in particular aluminum, can contain, for example, silicon, iron, magnesium, strontium and / or calcium.
Die vor Korrosion schützende Beschichtung kann im Allgemeinen auf alle dem Fachmann bekannten Arten aufgebracht werden. Die vorhandenen Beschichtungen können beispielsweise durch Schmelztauchen, elektrolytische Verfahren, CVD, PVD und/oder Plattieren aufgebracht werden.The coating protecting against corrosion can generally be applied in all ways known to the person skilled in the art. The existing coatings can be applied, for example, by hot dipping, electrolytic processes, CVD, PVD and / or plating.
Erfindungsgemäß bevorzugt wird als vor Korrosion schützende Beschichtung Zink oder eingesetzt. Dieses wird weiter bevorzugt elektrolytisch aufgebracht. Weiter bevorzugt wird eine auf Aluminium basierende vor Korrosion schützende Beschichtung eingesetzt. Diese wird bevorzugt durch Schmelztauchen aufgebracht.According to the invention, zinc or is preferably used as the coating protecting against corrosion. This is more preferably applied electrolytically. A coating based on aluminum which protects against corrosion is further preferably used. This is preferably applied by hot dipping.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher bevorzugt das erfindungsgemäße Verfahren, wobei in Schritt (A) ein Stahlsubstrat bereitgestellt wird, welches eine Beschichtung auf Basis Zink aufweist, die elektrolytisch aufgebracht worden ist.The present invention therefore preferably relates to the method according to the invention, wherein in step (A) a steel substrate is provided which has a coating based on zinc which has been applied electrolytically.
Die vorliegende Erfindung betrifft in einer weiteren Ausführungsform bevorzugt das erfindungsgemäße Verfahren, wobei in Schritt (A) ein Stahlsubstrat bereitgestellt wird, welches eine Beschichtung auf Basis Aluminium aufweist, die durch Schmelztauchbeschichtung aufgebracht worden ist.In a further embodiment, the present invention preferably relates to the method according to the invention, wherein in step (A) a steel substrate is provided which has a coating based on aluminum, which has been applied by hot-dip coating.
Das erfindungsgemäß bereitgestellte Stahlsubstrat weist eine Dicke von beispielsweise 0,6 bis 3,5 mm, bevorzugt 0,8 bis 3,0 mm, besonders bevorzugt 0,8 bis 2,75 mm, auf.The steel substrate provided according to the invention has a thickness of, for example, 0.6 to 3.5 mm, preferably 0.8 to 3.0 mm, particularly preferably 0.8 to 2.75 mm.
Schritt (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Aufbringen einer Deckschicht auf mindestens eine mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehenen Seite des Stahlsubstrats durch Applikation einer Lösung der in der Deckschicht enthaltenden Komponenten.Step (B) of the method according to the invention comprises the application of a cover layer to at least one side of the steel substrate provided with a protective coating against corrosion by application of a solution of the components contained in the cover layer.
Geeignete Verbindungen bzw. Reagenzien, die in Schritt (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden, sind insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phosphorsäurestern, Phosphonsäureestern, Sulfaten, Nitraten und Mischungen davon enthält.Suitable compounds or reagents which are used in step (B) of the process according to the invention are in particular selected from the group consisting of phosphoric acid esters, phosphonic acid esters, sulfates, nitrates and mixtures thereof.
Besonders bevorzugt wird in Schritt (B) ein Sulfat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniumsulfat ((NH4)2SO4), Alkalimetallsulfaten, beispielsweise Na2SO4, K2SO4, Erdalkalimetallsulfaten, beispielsweise MgSO4, CaSO4, Übergangsmetallsulfaten, beispielsweise CuSO4, ZnSO4 und Mischungen davon, eingesetzt.In step (B), a sulfate is particularly preferably selected from the group consisting of ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ), alkali metal sulfates, for example Na 2 SO 4 , K 2 SO 4 , alkaline earth metal sulfates, for example MgSO 4 , CaSO 4 , transition metal sulfates , for example CuSO 4 , ZnSO 4 and mixtures thereof.
Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugter Phosphonsäureester ist Octadecylphosphonsäureester. Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugtes Alkalimetallsulfat ist K2SO4.A particularly preferred phosphonic acid ester according to the invention is octadecylphosphonic acid ester. A particularly preferred alkali metal sulfate according to the invention is K 2 SO 4 .
In Schritt (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bevorzugt Lösungen oder Dispersionen der genannten Reagenzien eingesetzt, insbesondere bevorzugt werden wässrige Lösungen eingesetzt. Zusätzlich zu oder anstelle von Wasser können auch alkoholische Lösungsmittel wie Ethanol, IsoPropanol, Methanol oder Mischungen davon können eingesetzt werden.In step (B) of the process according to the invention, solutions or dispersions of the reagents mentioned are preferably used, and aqueous solutions are particularly preferably used. In addition to or instead of water, alcoholic solvents such as ethanol, isopropanol, methanol or mixtures thereof can also be used.
Die vorliegende Erfindung betrifft bevorzugt das erfindungsgemäße Verfahren, wobei in Schritt (B) eine wässrige oder alkoholische Lösung verwendet wird.The present invention preferably relates to the method according to the invention, an aqueous or alcoholic solution being used in step (B).
Bevorzugt werden Lösungen, insbesondere wässrige Lösungen, mit einer Konzentration des aufzubringenden Reagenzes von 10 bis 100 g/L, weiter bevorzugt 20 bis 80 g/L, eingesetzt.Solutions, in particular aqueous solutions, with a concentration of the reagent to be applied of 10 to 100 g / L, more preferably 20 to 80 g / L, are preferably used.
Schritt (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann im Allgemeinen mit allen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen, beispielsweise Aufsprühen, Tauchen, beispielsweise in einem Coater oder einer Spüleinheit, und Kombinationen davon. Step (B) of the method according to the invention can generally be carried out using all methods known to the person skilled in the art, for example spraying on, dipping, for example in a coater or a rinsing unit, and combinations thereof.
In Schritt (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Allgemeinen so viel Reagenz bzw. Lösung oder Dispersion des Reagenzes aufgetragen, dass sich im weiteren Verlauf des Verfahrens daraus eine Deckschicht mit einer Dicke von kleiner als 100 nm bildet. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Schritt (B) das Reagenz bzw. Lösung oder Dispersion davon in einer Auflagenmenge von 0,01 bis 5 g/m2, bevorzugt 0,05 bis 1 g/m2, jeweils pro Seite, aufgebracht.In step (B) of the method according to the invention, as much reagent or solution or dispersion of the reagent is generally applied that a cover layer with a thickness of less than 100 nm forms therefrom in the further course of the method. In a preferred embodiment of the method according to the invention, in step (B) the reagent or solution or dispersion thereof is applied in a coating amount of 0.01 to 5 g / m 2 , preferably 0.05 to 1 g / m 2 , in each case, applied.
Optional umfasst Schritt (C) das Einstellen der Dicke der DeckschichtOptionally, step (C) comprises adjusting the thickness of the cover layer
Im Allgemeinen kann Schritt (C) des erfindungsgemäßen Verfahrens mit allen dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen, beispielsweise mittels Abquetschen durch ein Walzenpaar.In general, step (C) of the process according to the invention can be carried out using any of the methods known to those skilled in the art, for example by squeezing through a pair of rollers.
Nach Schritt (C) des erfindungsgemäßen Verfahrens können weitere dem Fachmann bekannte Verfahrensschritte erfolgen, beispielsweise ein Trocknen der aufgetragenen Deckschicht bei Bandtemperaturen zwischen 20 bis 250 °C, bevorzugt 20 bis 120 °C, besonders bevorzugt 50 bis 120 °C.After step (C) of the process according to the invention, further process steps known to the person skilled in the art can take place, for example drying the applied cover layer at belt temperatures between 20 to 250 ° C., preferably 20 to 120 ° C., particularly preferably 50 to 120 ° C.
Weitere optionale Schritte, die sich an Schritt (C) bzw. ein optionales Trocknen anschließen sind beispielsweise Aufrollen des erhaltenen Stahlbands, Besäumen und/oder Platinenzuschnitte. Entsprechende Verfahren sind dem Fachmann an sich bekannt.Further optional steps which follow step (C) or an optional drying are, for example, rolling up the steel strip obtained, trimming and / or blank cutting. Appropriate methods are known per se to the person skilled in the art.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Stahlband nach Aufbringen der Deckschicht nicht getrocknet, sondern direkt aufgerollt.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the steel strip is not dried after application of the cover layer, but is rolled up directly.
Nach Schritt (C) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Stahlflachprodukt, insbesondere ein Stahlband, erhalten, welches eine Beschichtung, die auf Aluminium und/oder Zink basiert, und darauf eine oben erläuterte Deckschicht aufweist. Erfindungsgemäß bevorzugt wird das so erhaltene Stahlflachprodukt in Schritt (D) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines warmpressgeformten Bauteils eingesetzt.After step (C) of the method according to the invention, a flat steel product, in particular a steel strip, is obtained which has a coating based on aluminum and / or zinc and has a cover layer explained above. According to the invention, the flat steel product thus obtained is preferably used in step (D) of the method according to the invention for the production of a hot-pressed component.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zur Herstellung eines warmpressgeformten Bauteils, umfassend wenigstens die folgenden Schritte:
- (D) Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts,
- (E) Schneiden einer Platine aus dem Stahlflachprodukt aus Schritt (D),
- (F) Erwärmen der Platine auf einer Temperatur oberhalb 700 °C, und
- (G) Umformen der erwärmten Platine aus Schritt (F) in einem Umformwerkzeug, um das warmpressgeformte Bauteil zu erhalten.
- (D) providing a flat steel product according to the invention,
- (E) cutting a blank from the flat steel product from step (D),
- (F) heating the board to a temperature above 700 ° C, and
- (G) Forming the heated blank from step (F) in a forming tool to obtain the hot-pressed component.
Schritt (D) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts. Die Herstellung dieses Stahlflachprodukts erfolgt bevorzugt durch die oben beschriebenen Verfahrensschritte (A), (B) und (C). Das erfindungsgemäß hergestellte Stahlflachprodukt wird bevorzugt als Rollenware bereitgestellt und daher vor Schritt (E) bevorzugt abgerollt und gegebenenfalls geglättet.Step (D) of the method according to the invention comprises providing a flat steel product according to the invention. This flat steel product is preferably produced by the process steps (A), (B) and (C) described above. The flat steel product produced according to the invention is preferably provided as a roll and is therefore preferably rolled off and optionally smoothed before step (E).
Das in Schritt (D) des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellte Stahlflachprodukt kann in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor Schritt (E) des erfindungsgemäßen Verfahrens einem flexiblen Walzen unterworfen werden. Dabei wird durch ein dem Fachmann an sich bekanntes Verfahren durch Walzen mit einstellbaren Walzkräften, welche durch einen veränderlichen Walzspalt eingestellt werden, variable Blechdicken in nahezu beliebiger Abfolge in Walzrichtung erzeugt. Durch das flexible Walzen sind Dickenunterschiede bis zu 70% innerhalb eines Bauteils möglich.In one embodiment of the method according to the invention, the flat steel product provided in step (D) of the method according to the invention can be subjected to flexible rolling before step (E) of the method according to the invention. In this process, variable sheet thicknesses are produced in almost any sequence in the rolling direction by a method known per se to the person skilled in the art by rolling with adjustable rolling forces which are set by means of a variable roll gap. Due to the flexible rolling, thickness differences of up to 70% are possible within one component.
Schritt (E) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Schneiden einer Platine aus dem Stahlflachprodukt aus Schritt (D). Methoden, mit denen Schritt (E) des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden kann, sind dem Fachmann an sich bekannt, beispielsweise Stanzen, Laserschnitt und Kombinationen davon.Step (E) of the method according to the invention comprises cutting a blank from the flat steel product from step (D). Methods with which step (E) of the method according to the invention can be carried out are known per se to the person skilled in the art, for example stamping, laser cutting and combinations thereof.
Schritt (F) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Erwärmen der Platine auf einer Temperatur oberhalb 700 °C.Step (F) of the method according to the invention comprises heating the circuit board to a temperature above 700 ° C.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Erwärmen der Platine in Schritt (F) auf eine Temperatur von 700 bis 1000 °C, besonders bevorzugt 800 bis 980 °C; besonders bevorzugt 850 bis 940 °C. In a preferred embodiment of the method according to the invention, the board is heated in step (F) to a temperature of 700 to 1000 ° C, particularly preferably 800 to 980 ° C; particularly preferably 850 to 940 ° C.
Das Erwärmen der Platine in Schritt (F) auf die oben genannte Temperatur erfolgt erfindungsgemäß bevorzugt für eine Zeit von 5 bis 900 s, besonders bevorzugt 5 bis 600 s, besonders bevorzugt 120 bis 600 s, am meisten bevorzugt 150 bis 450 s.The heating of the board in step (F) to the above-mentioned temperature is preferably carried out according to the invention for a time of 5 to 900 s, particularly preferably 5 to 600 s, particularly preferably 120 to 600 s, most preferably 150 to 450 s.
Das Erwärmen der Platine in Schritt (F) auf die oben genannte Temperatur erfolgt erfindungsgemäß bevorzugt mit einer Aufheizrate von 1 bis 200 °C/s, besonders bevorzugt 1 bis 30 °C/s, am meisten bevorzugt 3 bis 20 °C/s. Das Aufheizen kann mit einer einheitlichen Aufheizrate erfolgen. In einer weiteren Ausführungsform kann Schritt (F) des erfindungsgemäßen Verfahrens auch unter Verwendung von mindestens zwei unterschiedlichen Aufheizraten erfolgen, wobei besonders bevorzugt die erste mittlere Aufheizrate 3 bis 50 °C/s, besonders bevorzugt 6 bis 20 °C/s, insbesondere 8 bis 16 °C/s und die zweite Aufheizrate 1 bis 10 °C/s, besonders bevorzugt 2 bis 5 °C/s, beträgt.The heating of the board in step (F) to the above-mentioned temperature is preferably carried out according to the invention with a heating rate of 1 to 200 ° C / s, particularly preferably 1 to 30 ° C / s, most preferably 3 to 20 ° C / s. The heating can be done with a uniform heating rate. In a further embodiment, step (F) of the method according to the invention can also be carried out using at least two different heating rates, the first average heating rate being particularly preferably 3 to 50 ° C./s, particularly preferably 6 to 20 ° C./s, in particular 8 to 16 ° C / s and the second heating rate is 1 to 10 ° C / s, particularly preferably 2 to 5 ° C / s.
Das Erwärmen der Platine in Schritt (F) kann im Allgemeinen in jeder dem Fachmann als geeignet erscheinenden Atmosphäre erfolgen, beispielsweise in einer Atmosphäre aufweisend einen Sauerstoffgehalt von 16 bis 25 Vol.-%, Stickstoffgehalt von 75 bis 84 Vol.-%, Edelgase und weiteren Verunreinigungen mit einem Gehalt von kleiner 3 Vol.-% und Taupunkte zwischen -15 °C bis +25 °C.The heating of the circuit board in step (F) can generally be carried out in any atmosphere which appears suitable to the person skilled in the art, for example in an atmosphere having an oxygen content of 16 to 25% by volume, nitrogen content of 75 to 84% by volume, noble gases and other impurities with a content of less than 3% by volume and dew points between -15 ° C and +25 ° C.
Schritt (F) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann im Allgemeinen in jeder dem Fachmann als geeignet erscheinenden Vorrichtung bzw. Aufheizart erfolgen, insbesondere in einem Rollenherdofen, Batchofen wie auch mittels Induktion, Konduktion.Step (F) of the method according to the invention can generally be carried out in any device or type of heating which appears to be suitable to the person skilled in the art, in particular in a roller hearth furnace, batch furnace and also by means of induction or conduction.
Vor Schritt (F) des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das eingesetzte Stahlflachprodukt bevorzugt ein Gefüge auf, enthaltend Ferrit, Bainit, Perlit. Nachdem das Stahlflachprodukt in Schritt (F) des erfindungsgemäßen Verfahrens wie oben beschrieben erwärmt worden ist, weist es bevorzugt ein Gefüge auf, enthaltend Austenit und Ferrit.Before step (F) of the method according to the invention, the flat steel product used preferably has a structure containing ferrite, bainite, pearlite. After the flat steel product has been heated in step (F) of the method according to the invention as described above, it preferably has a structure containing austenite and ferrite.
Schritt (G) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Umformen der erwärmten Platine aus Schritt (F) in einem Umformwerkzeug, um das warmpressgeformte Bauteil zu erhalten. Geeignete Umformwerkzeuge sind dem Fachmann an sich bekannt. Des Weiteren ist das Umformen an sich dem Fachmann bekannt und beispielsweise in
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Transferzeit, d.h. die Zeit ab dem Verlassen des Ofens in Schritt (F) des erfindungsgemäßen Verfahrens bis zum Einbringen der erwärmten Platine in das Umformwerkzeug, 1 bis 20 s, besonders bevorzugt 3 bis 12 s.In a preferred embodiment, the transfer time, i.e. the time from leaving the furnace in step (F) of the method according to the invention until the heated blank is introduced into the forming tool, 1 to 20 s, particularly preferably 3 to 12 s.
Die vorliegende Erfindung betrifft bevorzugt das erfindungsgemäße Verfahren, wobei es an Schritt (G) anschließend den folgenden Schritt (H) aufweist:
- (H) Abkühlen des Bauteils aus Schritt (G), um in dem Bauteil ein Härtegefüge zu erhalten.
- (H) cooling the component from step (G) in order to obtain a hardness structure in the component.
In Schritt (H) wird die umgeformte Platine abgekühlt. Dies erfolgt weiter bevorzugt mit einer Abkühlrate von 20 bis 1000 °C/s.In step (H), the formed blank is cooled. This is more preferably done at a cooling rate of 20 to 1000 ° C / s.
Nach Schritt (G) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das umgeformte Bauteil erhalten. Dieses weist bevorzugt ein Gefüge auf, enthaltend Martensit, Austenit und Ferrit.After step (G) of the method according to the invention, the formed component is obtained. This preferably has a structure containing martensite, austenite and ferrite.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts bei der Herstellung von Kraftfahrzeugteilen, crashrelevanten Bauteilen wie z.B. B-Säulen, Schweller, Bumper, Tunnelsysteme und weitere.The present invention also relates to the use of a steel flat product according to the invention in the manufacture of motor vehicle parts, crash-relevant components such as e.g. B-pillars, sills, bumpers, tunnel systems and more.
BeispieleExamples
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.The following exemplary embodiments serve to explain the invention in more detail.
Beispiel 1 (erfindungsgemäß): Example 1
Ein Stahlband mit der in Tabelle 1 genannten Zusammensetzung wird im Schmelztauchverfahren beidseitig mit einem Schutzüberzug aus 9 Gew.-% Si, 2,5 Gew.-% Fe, 1 Gew.-% unvermeidbare Verunreinigungen und Rest Aluminium beschichtet. Die Auflage wird je Seite auf 70 g/m2 eingestellt.
Tabelle 1: Zusammensetzung des Stahlbands aus Beispiel 1
Nach Durchlaufen des Schmelzbads durchläuft das Band in direkter Linie einen Coater. In diesem wird die Beschichtung mit einer wässrigen Kaliumsulfat-Lösung mit einer Konzentration von 50 g/l durchgeführt, wobei die Walzen 0,2 g/m2 Kaliumsulfat je Oberflächen auftragen. Auf der Oberfläche verbleibt eine heterogen verteilte Schicht mit einer mittleren Auflage von 90 nm. Im Anschluss wird das Band ohne weitere Trocknung aufgewickelt. Das Stahlband wird dann anschließend so gewalzt, dass es in kurzen Abständen zu Dickensprüngen kommt, beispielsweise von 1,7 mm auf 1,25 mm usw. Bei diesem Prozess wirkt die Beschichtung als Trennmittel und es kommt zu einem verringerten Reinigungsaufwand, gleichzeitig bleibt die Oberfläche des Bandes in Ihrer Qualität und Quantität erhalten. Im Anschluss erfolgen dann der Platinen-Zuschnitt und die Warmumformung bei 925 °C und einer Haltezeit von 5 Minuten.After passing through the melt pool, the strip passes through a coater in a direct line. In this the coating is carried out with an aqueous potassium sulfate solution with a concentration of 50 g / l, the rollers applying 0.2 g / m 2 of potassium sulfate per surface. A heterogeneously distributed layer with an average layer of 90 nm remains on the surface. The tape is then wound up without further drying. The steel strip is then rolled in such a way that there are short intervals in thickness changes, for example from 1.7 mm to 1.25 mm etc. In this process, the coating acts as a release agent and there is less cleaning effort, while the surface remains receive the tape in your quality and quantity. This is followed by blank cutting and hot forming at 925 ° C and a holding time of 5 minutes.
Beispiel 2 (erfindungsgemäß):Example 2 (According to the Invention)
Ein Stahlband mit der in Tabelle 2 genannten Zusammensetzung wird elektrolytisch mit Zink beschichtet. Der Zinküberzug weist eine Auflage von jeweils 7 µm pro Seite auf.
Tabelle 2: Zusammensetzung des Stahlbands aus Beispiel 2
Direkt im Anschluss an die elektrolytische Beschichtung wird die Spüleinheit genutzt, um Octadecylphosphonsäureester gelöst in Ethanol mit einer Konzentration von 1 mM/l auf das Band zu sprühen. Um eine geeignete Belegung einzustellen, erfolgt danach das Abquetschen des Flüssigkeitsfilms mittels Walzen. Es verbleibt auf der Oberfläche eine Auflage von 0,1 g/m2 je Seite der Lösung des Esters. Es erfolgt im Anschluss kein Trocknungsschritt. Auf der Oberfläche verbleibt eine Schicht mit einer mittleren Auflage von 10 nm je Seite. Das Band wird danach aufgewickelt. In einem späteren Verarbeitungsschritt findet dann die Walzung in verschiedenen Stufen statt. Ausgangsdicke ist 3 mm und die Stufen sind wie folgt: 2,75 mm, 2,2 mm, 1,5 mm und 1,35 mm. Der Octadecylphosphonsäureester fungiert dabei als Trennmittel zwischen der Oberfläche des korrosionsschützenden Überzuges und der Walzenoberfläche. Bei erhöhten Walzgraden kommt es zu erhöhten Kräften, die teilweise eine mechanische Verschweißung des korrosionsschützenden Überzuges mit der Walze ermöglichen. Dadurch käme es in Anwesenheit des Octadecylphosphonsäureester zu einer teilweisen Entfernung des korrosionsschützenden Überzuges.Immediately after the electrolytic coating, the rinsing unit is used to spray octadecylphosphonic acid ester dissolved in ethanol at a concentration of 1 mM / l onto the belt. In order to set a suitable occupancy, the liquid film is then squeezed off using rollers. A coating of 0.1 g / m 2 per side of the solution of the ester remains on the surface. There is then no drying step. A layer with an average layer of 10 nm per side remains on the surface. The tape is then wound up. In a later processing step, the rolling takes place in different stages. Initial thickness is 3mm and the steps are as follows: 2.75mm, 2.2mm, 1.5mm and 1.35mm. The octadecylphosphonic acid ester acts as a release agent between the surface of the anti-corrosion coating and the roller surface. With increased degrees of rolling there are increased forces, which in some cases allow the corrosion-protective coating to be mechanically welded to the roller. In the presence of the octadecylphosphonic acid ester, this would partially remove the corrosion-protective coating.
Beispiel 3 (nicht erfindungsgemäß):Example 3 (not according to the invention):
Ein Stahlband mit der Zusammensetzung gemäß Tabelle 3 wird im Schmelztauchverfahren beidseitig mit einem Schutzüberzug aus 8,5 Gew.-% Si, 2,5 Gew.-% Fe, 1 Gew.-% unvermeidbare Verunreinigungen und Rest Aluminium beschichtet. Die Auflage wird je Seite auf 75 g/m2 eingestellt.
Tabelle 3: Zusammensetzung des Stahlbands aus Beispiel 3
Nach dem Durchlaufen des Schmelzbads durchläuft das Band in direkter Linie einen Coater. In diesem erfolgt eine Beschichtung mit einer wässrigen Kaliumsulfat-Lösung (wie in Beispiel 1), indem die Walzen 0,4 g/m2 je Seite auftragen. Auf der Oberfläche verbleibt eine heterogen verteilte Schicht mit einer mittleren Auflage von 170 nm je Seite. Im Anschluss wird das Band ohne weitere Trocknungseinheit aufgewickelt. Das Stahlband wird dann anschließend so gewalzt, dass es in kurzen Abständen zu Dickensprüngen kommt, beispielsweise von 1,7 mm auf 1,25 mm. Bei diesem Prozess wirkt die Beschichtung als Trennmittel und es kommt zu einem verringerten Reinigungsaufwand, gleichzeitig bleibt die Oberfläche des Bandes in Ihrer Qualität und Quantität erhalten. Bei Schichtdicken oberhalb kann es aufgrund Abrieb zu erhöhten Verschmutzungen kommen. Im Anschluss erfolgen dann der Platinen-Zuschnitt und die Warmumformung bei 925 °C und einer Haltezeit von 5 Minuten.After passing through the melt pool, the strip passes through a coater in a direct line. This is followed by coating with an aqueous potassium sulfate solution (as in Example 1) by applying the rollers at 0.4 g / m 2 on each side. A heterogeneously distributed layer with an average layer of 170 nm per side remains on the surface. The tape is then wound up without an additional drying unit. The steel strip is then rolled in such a way that thickness changes occur at short intervals, for example from 1.7 mm to 1.25 mm. In this process, the coating acts as a release agent and there is less cleaning effort, while the surface of the belt is retained in its quality and quantity. With layer thicknesses above, increased soiling can occur due to abrasion. This is followed by blank cutting and hot forming at 925 ° C and a holding time of 5 minutes.
Die hohe Auflage von 170 nm je Seite führt zu Verunreinigungen im Phosphatbad, welches für die sich anschließende kathodische Tauchlackierung benötigt wird, und führt beim Walzen und im Presswerkzeug zu einer erhöhten Staubentwicklung.The high circulation of 170 nm on each side leads to contamination in the phosphate bath, which is required for the subsequent cathodic dip coating, and leads to increased dust development during rolling and in the pressing tool.
Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial applicability
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können beschichtete Stahlbänder erhalten werden, die Vorteile in einem anschließenden Warmumformschritt zeigen.Coated steel strips can be obtained by the method according to the invention, which show advantages in a subsequent hot forming step.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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