DE102021203476A1 - Process for manufacturing a high-strength or ultra-high-strength component - Google Patents

Process for manufacturing a high-strength or ultra-high-strength component Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein zur Herstellung eines hoch- oder höchstfesten Bauteils (3) aus einem härtbaren Stahlsubstrat (5), mit einem Formgebungs-Prozessschritt (I), in dem aus dem Stahlsubstrat (5) ein noch ungehärteter Bauteil-Rohling (15) vorgefertigt wird, und bei Bedarf einem Wärmebehandlungs-Prozessschritt (II), in dem eine Härtung des Bauteil-Rohlings (15) erfolgt, bei der der Bauteil-Rohling (15) bis auf über die werkstoffspezifische Austenitisierungstemperatur erwärmt wird und anschließend abgeschreckt wird. Erfindungsgemäß wird zur Vermeidung einer Wasserstoffversprödung des gehärteten Bauteils (3) das Stahlsubstrat (5) als Pulver bereitgestellt. Der der Formgebungs-Prozessschritt (I) ist als ein selektiver Laserschmelzprozess realisiert.The invention relates to a component for producing a high-strength or ultra-high-strength component (3) from a hardenable steel substrate (5), with a shaping process step (I) in which a still unhardened component blank (15) is prefabricated from the steel substrate (5). and, if required, a heat treatment process step (II) in which the component blank (15) is hardened, in which the component blank (15) is heated to above the material-specific austenitization temperature and is then quenched. According to the invention, the steel substrate (5) is provided as a powder in order to avoid hydrogen embrittlement of the hardened component (3). The shaping process step (I) is implemented as a selective laser melting process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines hoch- oder höchstfesten und bei Bedarf zusätzlich gehärteten, martensitischen oder auch bainitischen Bauteils nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein solches Bauteil nach Anspruch 8. Das Bauteil kann insbesondere aus einem Bauteil-Rohling hergestellt werden, der in einem 3D-Druckverfahren gefertigt ist. Das Bauteil kann in einem weiteren Vergütungsprozess zu Erzielung noch höherer Festigkeiten aber auch martensitisch oder bainitisch vergütet werden.The invention relates to a method for producing a high-strength or ultra-high-strength and, if necessary, additionally hardened, martensitic or bainitic component according to the preamble of claim 1 and such a component according to claim 8. The component can be produced in particular from a component blank which made using a 3D printing process. The component can also be martensitic or bainitic tempered in a further tempering process to achieve even higher strength.

Im Fahrzeugbau werden Verbindungselemente, wie etwa Stäbe, Dornen, Schrauben oder dergleichen bereitgestellt, die aus einem Stahlsubstrat, etwa Drahtwerkstoff, in einem Kaltumformprozess, das heißt einem Kaltziehprozess oder einem Kaltfließprozess, vorgefertigt werden. Die vorgefertigten Verbindungselemente werden anschließend auf eine entsprechende Festigkeitsklasse vergütet.In vehicle construction, connecting elements such as rods, mandrels, screws or the like are provided, which are prefabricated from a steel substrate, such as wire material, in a cold forming process, ie a cold drawing process or a cold flow process. The prefabricated connecting elements are then tempered to a corresponding strength class.

Ein gattungsgemäßes Verfahren betrifft die Herstellung eines hoch- oder höchstfesten gehärteten, martensitischen oder auch bainitischen Bauteils aus einem härtbaren Stahlsubstrat. Sofern das herzustellende Bauteil eine Schraube ist, handelt es sich bei dem härtbaren Stahlsubstrat um einen kohlenstoffhaltigen Stahldrahtabschnitt. Das Verfahren weist einen Formgebungs-Prozessschritt auf, in dem aus dem Stahlsubstrat ein noch ungehärteter Bauteil-Rohling vorgefertigt wird. Anschließend folgt ein Wärmebehandlungs-Prozessschritt, in dem eine Härtung erfolgt, bei der der Bauteil-Rohling bis auf über die werkstoffspezifische Austenitisierungstemperatur erwärmt wird und anschließend abgeschreckt wird und gegebenenfalls danach angelassen wird. Ähnlich ist die Vorgehensweise bei der bainitischen Vergütung.A generic method relates to the production of a high-strength or extremely high-strength, hardened, martensitic or also bainitic component from a hardenable steel substrate. If the component to be produced is a screw, the hardenable steel substrate is a carbon-containing steel wire section. The method has a shaping process step in which a still unhardened component blank is prefabricated from the steel substrate. This is followed by a heat treatment process step in which hardening takes place, during which the component blank is heated to above the material-specific austenitization temperature and is then quenched and, if necessary, then tempered. The procedure for the bainitic treatment is similar.

Speziell bei einem derartigen hoch- oder höchstfesten Bauteil besteht im Anwendungsfall die Gefahr einer Wasserstoffversprödung, bei der Wasserstoff aus einer wasserstoffhaltigen Umgebung in den Werkstoff des martensitischen/bainitischen Bauteils eindiffundiert und sich an den Korngrenzen des Bauteil-Gefüges sammelt. Sofern das Bauteil einer hohen Zugspannung ausgesetzt wird, besteht ein Sprödbruch-Risiko, das zu einem frühzeitigen Bauteilversagen führt. Vor diesem Hintergrund ist es im Stand der Technik beim Einsatz eines solchen hoch- oder höchstfesten Bauteils in wasserstoffhaltiger Umgebung erforderlich, das Bauteil in fertigungstechnisch aufwändiger Weise mit einem äußerst stabilen Korrosionsschutz zu versehen, um eine Wasserstoff-Diffusion in den Werkstoff des martensitischen/bainitischen Bauteils zu vermeiden.Especially with such a high-strength or ultra-high-strength component, there is a risk of hydrogen embrittlement in the application, in which hydrogen from a hydrogen-containing environment diffuses into the material of the martensitic/bainitic component and collects at the grain boundaries of the component structure. If the component is exposed to high tensile stress, there is a risk of brittle fracture, which leads to early component failure. Against this background, it is necessary in the state of the art when using such a high-strength or ultra-high-strength component in a hydrogen-containing environment to provide the component with extremely stable corrosion protection in a manner that is complex in terms of production technology in order to prevent hydrogen diffusion into the material of the martensitic/bainitic component to avoid.

Aus der US 2017/0198374 A1 ist ein Stahl-Bandmaterial bekannt, das mit einem kathodischen Oberflächenschutz beschichtet ist. Aus der US 2009/0208361 A1 ist ein Metall-Sinterverfahren bekannt. Aus der DE 10 2016 207 898 A1 ist ein Verfahren zur additiven Herstellung eines Bauteils bekannt.From the U.S. 2017/0198374 A1 a steel strip material is known which is coated with a cathodic surface protection. From the U.S. 2009/0208361 A1 a metal sintering process is known. From the DE 10 2016 207 898 A1 a method for the additive manufacturing of a component is known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines hoch- oder höchstfesten gehärteten, martensitischen beziehungsweise bainitischen Bauteils bereitzustellen, bei dem im Vergleich zum Stand der Technik in einfacher Weise das Sprödbruch-Risiko reduziert oder verhindert ist.The object of the invention is to provide a method for producing a high-strength or ultra-high-strength, hardened, martensitic or bainitic component in which the risk of brittle fracture is reduced or prevented in a simple manner compared to the prior art.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 8 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1 or 8. Preferred developments of the invention are disclosed in the dependent claims.

Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Herstellung eines hoch- oder höchstfesten gehärteten, martensitischen beziehungsweise bainitischen Bauteils aus, das aus einem härtbaren Stahlsubstrat hergestellt ist. Das Verfahren weist einen Formgebungs-Prozessschritt auf, in dem aus dem Stahlsubstrat ein noch ungehärteter Bauteil-Rohling vorgefertigt wird. Anschließend folgt ein Wärmebehandlungs-Prozessschritt, in dem der Bauteil-Rohling bis auf über die werkstoffspezifische Austenitisierungstemperatur erwärmt wird und anschließend abgeschreckt wird und danach gegebenenfalls angelassen.The invention is based on a method for producing a high-strength or extremely high-strength, hardened, martensitic or bainitic component that is made from a hardenable steel substrate. The method has a shaping process step in which a still unhardened component blank is prefabricated from the steel substrate. This is followed by a heat treatment process step in which the component blank is heated to above the material-specific austenitization temperature and then quenched and then optionally tempered.

Die Erfindung betrifft den Sachverhalt, dass das im herkömmlichen Verfahren bereitgestellte Stahlsubstrat, das heißt zum Beispiel ein Drahtwerkstoff, eine vergleichsweise grobkörnige Gefügestruktur aufweist. Entsprechend weist auch das fertiggestellte martensitische beziehungsweise bainitische Bauteil lediglich eine feinkörnige martensitische/bainitische Gefügestruktur (bis ASTM 10) auf. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass speziell bei einer solchen feinkörnigen martensitischen beziehungsweise bainitischen Gefügestruktur ein korngrenzenentfestigender Mechanismus der Wasserstoffversprödung zum Tragen kommt, bei dem sich Wasserstoff an den Korngrenzen ansammelt beziehungsweise andockt und dadurch eine Korngrenzen-Trennung bewirkt, die das Bauteil sprödbruchanfälliger macht.The invention relates to the fact that the steel substrate provided in the conventional method, ie for example a wire material, has a comparatively coarse-grained microstructure. Accordingly, the finished martensitic or bainitic component only has a fine-grained martensitic/bainitic microstructure (up to ASTM 10). The invention is based on the finding that, especially with such a fine-grained martensitic or bainitic microstructure, a grain boundary softening mechanism of hydrogen embrittlement comes into play, in which hydrogen accumulates or docks at the grain boundaries and thereby causes a grain boundary separation that makes the component more susceptible to brittle fracture.

Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 die folgende Maßnahme zur Vermeidung einer Wasserstoffversprödung im gehärteten Bauteil bereitgestellt: So wird das Stahlsubstrat nicht mehr als Drahtwerkstoff oder dergleichen im Farbgebungs-Prozess bereitgestellt, sondern vielmehr in Pulverform. Der erfindungsgemäße Formgebungs-Prozess ist nicht mehr ein Kaltumformverfahren, sondern vielmehr ein selektiver Laserschmelzprozess. Der im Laserschmelzprozess hergestellte Bauteil-Rohling weist daher eine so feine, mikroskopisch kleinste Gefügestruktur und derart feinste Körner auf (im Vergleich zu einem herkömmlichen Bauteil-Rohling), dass diese durch lichtmikroskopische metallografische Untersuchungsmethoden nicht mehr gemessen oder bewertet werden können. Diese können nur noch röntgenografisch, zum Beispiel mittels einer EBSD-Methode, ermittelt werden.Against this background, according to the characterizing part of claim 1, the following measure is provided to avoid hydrogen embrittlement in the hardened component: The steel substrate is no longer provided as wire material or the like in the coloring process, but rather in powder form. The shaping process according to the invention is not more of a cold forming process, but rather a selective laser melting process. The component blank produced in the laser melting process therefore has such a fine, microscopically smallest microstructure and such extremely fine grains (compared to a conventional component blank) that these can no longer be measured or evaluated using light-microscopic metallographic examination methods. These can only be determined by X-ray, for example using an EBSD method.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass der korngrenzenentfestigende Mechanismus der Wasserstoffversprödung in der extrem feinen martensitischen Gefügestruktur im fertiggestellten Bauteil nicht mehr zum Tragen kommt. Die einzelnen Korngrenzen-Oberflächen der feinen Körner der mikroskopisch kleinsten Gefügestruktur ergeben nämlich in Summe eine derart große Gesamtkorngrenzen-Oberfläche, dass ein in das martensitische Bauteil eindiffundierender Wasserstoff in einer so großen Verdünnung auf die Korngrenzen verteilt wird, dass eine Korngrenzen-Trennung und daher ein Sprödbruch-Risiko unterbunden ist.According to the invention, it was recognized that the grain boundary softening mechanism of hydrogen embrittlement in the extremely fine martensitic microstructure in the finished component no longer comes into play. The individual grain boundary surfaces of the fine grains of the microscopically smallest microstructure result in such a large overall grain boundary surface that hydrogen diffusing into the martensitic component is distributed over the grain boundaries in such a large dilution that a grain boundary separation and therefore a Brittle fracture risk is prevented.

Bei dem selektiven Laserschmelzprozess wird in gängiger Praxis der Bauteil-Rohling in einem 3D-Druckverfahren in einer Pulverbettschichtweise hergestellt. Jede Pulverschicht wird mittels einer Laservorrichtung selektiv aufgeschmolzen. Dieser Zyklus wird so lange wiederholt, bis alle Schichten umschmolzen sind. Der fertige Bauteil-Rohling wird vom überschüssigen Pulver gereinigt und anschließend dem Wärmebehandlungs-Prozessschritt zugeführt.In the selective laser melting process, the component blank is manufactured in a 3D printing process in a powder bed layered manner. Each powder layer is selectively melted using a laser device. This cycle is repeated until all layers are melted. The finished component blank is cleaned of excess powder and then fed into the heat treatment process step.

Beim selektiven Laserschmelzen wird der zu verarbeitende Werkstoff in Pulverform in einer dünnen Schicht auf einer Grundplatte eines Pulverbetts aufgebracht. Der pulverförmige Werkstoff wird mittels Laserstrahlung lokal vollständig aufgeschmolzen und bildet nach der Erstarrung eine feste Materialschicht. Anschließend wird die Grundplatte um den Betrag einer Schichtdicke abgesenkt und erneut eine Pulverschicht aufgetragen. Dieser Zyklus wird so lange wiederholt, bis alle Schichten selektiv aufgeschmolzen sind. Das Material kann in diesem Fertigungsstand - das heißt „as printed“ - bereits zum Einsatz kommen, bei Bedarf aber auch noch zusätzlich vergütet und angelassen werden.With selective laser melting, the material to be processed is applied in powder form in a thin layer to a base plate of a powder bed. The powdery material is locally completely melted by means of laser radiation and forms a solid material layer after solidification. The base plate is then lowered by the amount of one layer thickness and another layer of powder is applied. This cycle is repeated until all layers are selectively melted. The material can already be used in this production status - i.e. "as printed" - but can also be additionally tempered and tempered if necessary.

In einer Ausführungsvariante kann nach dem Wärmebehandlungs-Prozessschritt auch ein Beschichtungs-Prozessschritt erfolgen. Die Beschichtung kann ein kathodischer Oberflächenschutz sein, der in einem wasserstoffhaltigen Tauchbad auf das Bauteil aufgebracht wird. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird erfindungsgemäß trotz wasserstoffhaltiger Umgebung im Tauchbad die Gefahr von Wasserstoffversprödung aufgrund der erfindungsgemäßen feinstkörnigen Gefügestruktur des Bauteils reduziert oder gänzlich vermieden.In one embodiment variant, a coating process step can also take place after the heat treatment process step. The coating can be a cathodic surface protection that is applied to the component in a hydrogen-containing immersion bath. In contrast to the prior art, the risk of hydrogen embrittlement is reduced or completely avoided in spite of the hydrogen-containing environment in the immersion bath due to the inventive fine-grain microstructure of the component.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the figure.

In der Figur ist eine Prozessroute zur Herstellung eines mit einem kathodischen Oberflächenschutz 1 beschichteten Bauteils 3 - das heißt „as printed“ - veranschaulicht. Demnach erfolgt in einem Formgebungs-Prozessschritt I ein selektives Laserschmelzen, bei dem ein Stahlsubstrat 5 in Pulverform in einer dünnen Schicht 7 auf einer, als Hubboden realisierten Grundplatte 9 eines Pulverbetts 11 aufgebracht wird. Der pulverförmige Werkstoff 5 wird mittels einer Laservorrichtung 13 lokal vollständig aufgeschmolzen und bildet nach Erstarrung eine feste Materialschicht. Anschließend wird die hubverstellbare Grundplatte 9 um den Betrag einer Schichtdicke abgesenkt und mit Hilfe einer nicht gezeigten Rakelvorrichtung erneut eine Pulverschicht aufgetragen. Dieser Zyklus wird so lange wiederholt, bis alle Schichten 7 selektiv aufgeschmolzen sind. In der 1 ist im Pulverbett 11 das bereits der vorgefertigte Bauteil-Rohling 15 gezeigt. Dieser wird nach Abschluss des Formgebungs-Prozessschrittes I aus dem Pulverbett 11 entnommen und in einer nicht gezeigten Entpulverungsstation von überschüssigem Pulver gereinigt.The figure shows a process route for producing a component 3 coated with a cathodic surface protection 1—that is, “as printed”. Accordingly, in a shaping process step I, selective laser melting takes place, in which a steel substrate 5 in powder form is applied in a thin layer 7 to a base plate 9 of a powder bed 11 implemented as a lifting base. The powdery material 5 is locally completely melted by means of a laser device 13 and forms a solid layer of material after solidification. Subsequently, the stroke-adjustable base plate 9 is lowered by the amount of one layer thickness and a powder layer is applied again with the aid of a squeegee device (not shown). This cycle is repeated until all layers 7 have been selectively melted. In the 1 the prefabricated component blank 15 is already shown in the powder bed 11 . After completion of the shaping process step I, this is removed from the powder bed 11 and cleaned of excess powder in a de-powdering station (not shown).

Um die Festigkeitseigenschaften weiter zu erhöhen, kann bedarfsweise ein Wärmebehandlungs-Prozessschritt II (martensitische beziehungsweise bainitische Vergütung) durchgeführt werden, in dem der Bauteil-Rohling 15 einem Ofen 17 bis auf über die werkstoffspezifische Austenitisierungstemperatur erwärmt und anschließend abgekühlt wird, und zwar unter Bildung des noch unbeschichteten martensitischen/bainitischen Bauteils 3. Gegebenenfalls kann nach dem Abschreckvorgang ein Anlassen erfolgen.In order to further increase the strength properties, a heat treatment process step II (martensitic or bainitic tempering) can be carried out if necessary, in which the component blank 15 is heated in a furnace 17 to above the material-specific austenitization temperature and then cooled, with the formation of the still uncoated martensitic/bainitic component 3. If necessary, tempering can take place after the quenching process.

Im Vergleich zu einem herkömmlichen Formgebungs-Prozessschritt (das heißt Kaltumformprozess) wird im Laserschmelzprozess der Bauteil-Rohling 15 und damit das gehärtete Bauteil 3 mit einer sehr feinen, mikroskopisch kleinsten Gefügestruktur ausgebildet. Die einzelnen Korngrenzen-Oberflächen der feinsten Körner in der mikroskopisch kleinsten Gefügestruktur weisen in Summe eine wesentlich vergrößerte große Gesamtkorngrenzen-Oberfläche auf. Erfindungsgemäß hat sich gezeigt, dass aufgrund der großen Gesamtkorngrenzen-Oberfläche ein im Anwendungsfall in das martensitische beziehungsweise bainitische Bauteil 3 eindiffundierender Wasserstoff in einer so großen Verdünnung auf die Korngrenzen verteilt wird, dass eine Korngrenzen-Trennung und daher ein Sprödbruch-Risiko weitgehend unterbunden ist.In comparison to a conventional shaping process step (ie cold forming process), the component blank 15 and thus the hardened component 3 are formed with a very fine, microscopically smallest microstructure in the laser melting process. The individual grain boundary surfaces of the finest grains in the microscopically smallest microstructure have a significantly enlarged total grain boundary surface. According to the invention, it has been shown that due to the large total grain boundary surface, hydrogen diffusing into the martensitic or bainitic component 3 in the application is distributed to the grain boundaries in such a large dilution that grain boundary separation and therefore a risk of brittle fracture is largely prevented.

Nach dem Wärmebehandlungs-Prozessschritt II kann ein Beschichtungs-Prozessschritt III erfolgen. Im Beschichtungs-Prozess III wird in einem wasserstoffhaltigen Tauchbad 19 der kathodische Oberflächenschutz 1 auf das Bauteil 3 aufgebracht. Trotz wasserstoffhaltiger Umgebung im Tauchbad 19 ist die Gefahr von Wasserstoffversprödung aufgrund der äußerst feinkörnigen Gefügestruktur im Bauteil 3 unterbunden.After the heat treatment process step II, a coating process step III can take place. In the coating process III, the cathodic surface protection 1 is applied to the component 3 in a hydrogen-containing immersion bath 19 . Despite the hydrogen-containing environment in the immersion bath 19, the risk of hydrogen embrittlement is prevented due to the extremely fine-grained microstructure in the component 3.

Alternative Beschichtungen des Bauteils, zum Beispiel Zink-Lamellen Beschichtungen, könnten ebenfalls erfolgen, wenn es für deren Anwendung notwendig oder sinnvoll ist.Alternative coatings of the component, for example zinc flake coatings, could also be used if it is necessary or useful for the application.

BezugszeichenlisteReference List

11
kathodischer Oberflächenschutzcathodic surface protection
33
martensitisches Bauteilmartensitic component
55
Stahlsubstratsteel substrate
77
Pulverschichtenlayers of powder
99
Hubbodenlifting floor
1111
Pulverbettpowder bed
1313
Laservorrichtunglaser device
1515
Bauteil-Rohlingcomponent blank
1717
Ofenoven
1919
Tauchbadimmersion bath
II
Formgebungs-Prozessschrittshaping process step
IIII
Wärmebehandlungs-Prozessschrittheat treatment process step
IIIIII
Beschichtungs-Prozessschrittcoating process step

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  • US 2017/0198374 A1 [0005]US 2017/0198374 A1 [0005]
  • US 2009/0208361 A1 [0005]US 2009/0208361 A1 [0005]
  • DE 102016207898 A1 [0005]DE 102016207898 A1 [0005]

Claims (8)

Verfahren zur Herstellung eines hoch- oder höchstfesten Bauteils, aber auch martensitischen beziehungsweise bainitischen Bauteils (3) aus einem härtbaren Stahlsubstrat (5), mit - einem Formgebungs-Prozessschritt (I), in dem aus dem Stahlsubstrat (5) ein noch ungehärteter Bauteil-Rohling (15) vorgefertigt wird, und bei Bedarf - einem Wärmebehandlungs-Prozessschritt (II), in dem eine Härtung des Bauteil-Rohlings (15) erfolgt, bei der der Bauteil-Rohling (15) bis auf über die werkstoffspezifische Austenitisierungstemperatur erwärmt wird und anschließend abgeschreckt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung einer Wasserstoffversprödung des gehärteten Bauteils (3) das Stahlsubstrat (5) als Pulver bereitgestellt wird, und dass der Formgebungs-Prozessschritt (I) ein selektiver Laserschmelzprozess ist.Method for producing a high-strength or extremely high-strength component, but also a martensitic or bainitic component (3) from a hardenable steel substrate (5), with - a shaping process step (I), in which a still unhardened component is made from the steel substrate (5) blank (15) is prefabricated, and if necessary - a heat treatment process step (II), in which hardening of the component blank (15) takes place, in which the component blank (15) is heated to above the material-specific austenitization temperature and is subsequently quenched, characterized in that in order to avoid hydrogen embrittlement of the hardened component (3), the steel substrate (5) is provided as a powder, and in that the shaping process step (I) is a selective laser melting process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem selektiven Laserschmelzprozess der Bauteil-Rohling (15) in einem 3D-Druckverfahren in einem Pulverbett (11) schichtweise hergestellt wird, wobei jede Pulverschicht (7) mittels einer Laservorrichtung (13) selektiv aufgeschmolzen wird.procedure after claim 1 , characterized in that in the selective laser melting process the component blank (15) is produced in layers in a 3D printing process in a powder bed (11), each powder layer (7) being selectively melted by means of a laser device (13). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Laserschmelzprozess das Bauteil (3), im Vergleich zu einem herkömmlichen Formgebungs-Prozessschritt, etwa einem Kaltumformprozess, eine feinste, mikroskopisch kleinste Gefügestruktur aufweist.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the laser melting process, the component (3), compared to a conventional shaping process step, such as a cold forming process, has a very fine, microscopically smallest microstructure. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Korngrenzen-Oberflächen der feinsten Körner in der mikroskopisch kleinsten Gefügestruktur in Summe eine derart große Gesamtkorngrenzen-Oberfläche aufweisen, dass ein in das Bauteil (3) eindiffundierender Wasserstoff in einer so großen Verdünnung auf die Korngrenzen verteilt wird, dass eine Korngrenzen-Trennung und daher ein Sprödbruch-Risiko unterbunden ist.procedure after claim 3 , characterized in that the individual grain boundary surfaces of the finest grains in the microscopically smallest microstructure have such a large total grain boundary surface that hydrogen diffusing into the component (3) is distributed to the grain boundaries in such a large dilution that a grain boundary separation and therefore a risk of brittle fracture is prevented. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Laserschmelzprozesses das gehärtete Bauteil (3) eine äußerst feinkörnige Gefügestruktur aufweist, und zwar im Vergleich zu einem herkömmlichen Formgebungs-Prozessschritt, etwa Kaltumformprozess, der zu einem gehärteten Bauteil mit feinkörniger martensitischer beziehungsweise bainitischer Gefügestruktur führt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the laser melting process the hardened component (3) has an extremely fine-grained microstructure, compared to a conventional shaping process step, such as a cold forming process, which results in a hardened component with fine-grained martensitic or bainitic microstructure leads. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Wärmebehandlungs-Prozessschritt (II) ein Beschichtungs-Prozessschritt (III) erfolgen kann.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a coating process step (III) can take place after the heat treatment process step (II). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Beschichtungs-Prozessschritt (III) in einem wasserstoffhaltigen Tauchbad (19) ein kathodischer oder auch alternativer Oberflächenschutz (1) auf das martensitische beziehungsweise bainitische Bauteil (3) aufgebracht werden kann, wobei trotz wasserstoffhaltiger Umgebung im Tauchbad (19) die Gefahr von Wasserstoffversprödung aufgrund der feinkörnigen Gefügestruktur des Bauteils (3) zumindest reduziert ist oder beseitigt ist.procedure after claim 6 , characterized in that in the coating process step (III) a cathodic or also alternative surface protection (1) can be applied to the martensitic or bainitic component (3) in a hydrogen-containing immersion bath (19), whereby despite the hydrogen-containing environment in the immersion bath (19 ) the risk of hydrogen embrittlement due to the fine-grained microstructure of the component (3) is at least reduced or eliminated. Bauteil (3), das in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.Component (3) produced in a method according to any one of the preceding claims.
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BAJAJ, P. [et al.]: Steels in additive manufacturing: A review of their microstructure and properties. In: Materials Science & Engineering A, Vol. 772, 2020, Art.-Nr.: 138633 S. 1-25 - ISSN 0921-5093

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