DE102022117452A1

DE102022117452A1 - Verfahren zum Bilden von Stahlblechen mit verbesserter Ebenheit

Info

Publication number: DE102022117452A1
Application number: DE102022117452.2A
Authority: DE
Inventors: Zhou Wang; Zhisong Chai; Wei Xu; Jianfeng Wang
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2022-05-27
Filing date: 2022-07-13
Publication date: 2023-11-30
Also published as: US20230383374A1; CN117165756A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung schafft ein Verfahren zum Vorbereiten eines Stahllegierungsblechs zum Verbessern der Ebenheit. Das Verfahren enthält u. a. das Erwärmen eines Stahllegierungsmaterials auf eine erste Temperatur, die größer als ein Vollaustenisierungspunkt für das Stahllegierungsmaterial ist; das Halten des Stahllegierungsmaterials auf der ersten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden zum Bilden eines Vorläuferstahlblechs; das Luftabschrecken des Vorläuferstahlblechs auf eine zweite Temperatur, die kleiner als die erste Temperatur und größer als die Martensitumwandlungs-Anfangstemperatur für das Stahllegierungsmaterial ist; und das Abkühlen des Vorläuferstahlblechs auf Raumtemperatur, um das Stahllegierungsblech vorzubereiten. Das Stahllegierungsmaterial enthält größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-% bis kleiner oder gleich 6 Gew.-% Chrom.

Description

EINLEITUNG
Dieser Abschnitt bietet Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung, die nicht notwendig Stand der Technik sind.
Das Profilwalzen enthält das kontinuierliche Biegen (z. B. unter Verwendung mehrerer Walzen) verhältnismäßig langer Streifen Blech, üblicherweise aufgerollter Stahlbleche, zu gewünschten Querschnitten. Insbesondere ist das Profilwalzen zum Vorbereiten von Teilen mit konstantem Profil mit langen Längen und in gro-ßen Mengen gut geeignet. Die Ebenheit des Blechs, wie es während des Profilwalzens verwendet wird, stellt den kontinuierlichen Fluss zwischen den Walzen sicher und verringert außerdem den Werkzeugverschleiß. Häufig werden während der Bildung von Stahlcoils Direktabschreckverfahren unter Verwendung schnell kühlendender Medien (wie Wasser) verwendet. Diese Schnellabkühlverfahren führen häufig zu thermischen Verwerfungen und im Ergebnis zu einer unerwünschten Welligkeit in den wie gebildeten Stahlblechen, die die Stahlcoil definieren. Dementsprechend wäre es erwünscht, Stahllegierungen und Verfahren zum Herstellen von Stahlblechen und Stahlcoils zu entwickeln, die unerwünschte thermische Verwerfungen beseitigen oder minimieren und folglich Profilwalzprozesse verbessern.
ZUSAMMENFASSUNG
Dieser Abschnitt bietet eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Schutzumfangs oder aller ihrer Merkmale.
Die vorliegende Offenbarung schafft Stahllegierungen mit hoher Festigkeit, hoher Duktilität, hoher Biegsamkeit und außerdem Stahlbleche, die die Stahllegierungen enthalten und verbesserte Ebenheit aufweisen. Außerdem schafft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren für die Wärmebehandlung der Stahlbleche, das ein Direktabschreckverfahren, ein Abschreck- und Partitionierungs/Anlass-Verfahren und ein Zwischenstufen-Vergütungsverfahren enthält.
Gemäß verschiedenen Aspekten schafft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Vorbereiten eines Stahllegierungsblechs zum Verbessern der Ebenheit. Das Verfahren kann das Erwärmen eines Stahllegierungsmaterials auf eine erste Temperatur, die größer als ein Vollaustenisierungspunkt für das Stahllegierungsmaterial ist; das Halten des Stahllegierungsmaterials auf der ersten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden zum Bilden eines Vorläuferstahlblechs; das Luftabschrecken des Vorläuferstahlblechs auf eine zweite Temperatur, die kleiner als die erste Temperatur und größer als die Martensitumwandlungs-Anfangstemperatur für das Stahllegierungsmaterial ist; und das Abkühlen des Vorläuferstahlblechs auf Raumtemperatur, um das Stahllegierungsblech vorzubereiten, enthalten. Die Raumtemperatur kann größer oder gleich etwa 15 °C bis kleiner oder gleich etwa 25 °C sein.
Gemäß einem Aspekt kann die erste Temperatur größer oder gleich etwa 800 °C bis kleiner oder gleich etwa 950 °C sein. Die zweite Temperatur kann größer oder gleich etwa 300 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C sein. Die Abkühlrate während des Luftabschreckens kann größer oder gleich etwa 2 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s sein.
Gemäß einem Aspekt kann das Luftabschrecken ein erster Luftabschreckschritt sein und kann das Verfahren ferner einen zweiten Luftabschreckschritt enthalten.
Der zweite Luftabschreckschritt kann das Luftabschrecken des Vorläuferstahlblechs auf eine dritte Temperatur kleiner als die zweite Temperatur enthalten.
Gemäß einem Aspekt kann der zweite Luftabschreckschritt eine Fortsetzung des ersten Luftabschreckschritts sein.
Gemäß einem Aspekt kann die Abkühlrate während des zweiten Luftabschreckschritts größer oder gleich etwa 0,1 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s sein. Die dritte Temperatur kann kleiner oder gleich etwa 400 °C sein.
Gemäß einem Aspekt kann das Stahllegierungsblech eine Fließfestigkeit größer oder gleich etwa 1150 MPa, eine Zugfestigkeit größer oder gleich etwa 1600 MPa und eine Gesamtbruchdehnung größer oder gleich etwa 3 % aufweisen. Das Stahllegierungsblech kann eine Mikrostruktur aufweisen, die größer oder gleich etwa 80 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 99 Vol.-% Martensitphase; größer oder gleich etwa 1 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Restaustenitphase; größer oder gleich von 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Bainitphase; und größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Ferritphase enthält.
Gemäß einem Aspekt kann das Verfahren das Halten des Vorläuferstahlblechs auf einer dritten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden enthalten.
Gemäß einem Aspekt kann das Verfahren ferner das Erwärmen des Vorläuferstahlblechs von der dritten Temperatur auf eine vierte Temperatur, die kleiner als die erste Temperatur ist, enthalten.
Gemäß einem Aspekt kann die vierte Temperatur größer oder gleich etwa 300 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C sein.
Gemäß einem Aspekt kann das Verfahren ferner das Halten des Vorläuferstahlblechs auf einer vierten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden enthalten.
Gemäß einem Aspekt kann das Stahllegierungsblech eine Fließfestigkeit größer oder gleich etwa 1150 MPa, eine Zugfestigkeit größer oder gleich etwa 1500 MPa, eine Gesamtbruchdehnung größer oder gleich etwa 7 % und einen Biegewinkel größer oder gleich etwa 50 Grad aufweisen. Das Stahllegierungsblech kann eine Mikrostruktur aufweisen, die größer oder gleich etwa 50 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 95 Vol.-% Martensitbestandteile; größer oder gleich etwa 5 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 17 Vol.-% Restaustenitphase; größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 25 Vol.-% Bainitphase; und größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Ferritphase enthält.
Gemäß einem Aspekt kann das Verfahren ferner das Halten des Vorläuferstahlblechs auf einer zweiten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden enthalten.
Gemäß einem Aspekt kann das Stahllegierungsblech eine Fließfestigkeit größer oder gleich etwa 1100 MPa, eine Zugfestigkeit größer oder gleich etwa 1550 MPa, eine Gesamtbruchdehnung größer oder gleich etwa 7 % und einen Biegewinkel größer oder gleich etwa 50 Grad aufweisen. Die Stahllegierung kann eine Mikrostruktur aufweisen, die größer oder gleich etwa 30 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 97 Vol.-% Martensitbestandteile; größer oder gleich etwa 3 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 15 Vol.-% Restaustenitphase; größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 45 Vol.-% Bainitphase; und größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Ferritphase enthält.
Gemäß einem Aspekt kann das Stahllegierungsmaterial größer oder gleich etwa 0,05 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,45 Gew.-% Kohlenstoff; größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 6 Gew.-% Chrom; größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 2,5 Gew.-% Silicium; größer als 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 4,5 Gew.-% Mangan; größer als 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich 2 Gew.-% Aluminium, wobei ein Chrom/Aluminium-Verhältnis größer oder gleich etwa 1,7 ist und eine Summe des Aluminiums und des Siliciums größer oder gleich etwa 0,7 Gew.-% ist; und einen Rest Eisen enthalten.
Gemäß einem Aspekt kann das Stahllegierungsmaterial ferner größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,5 Gew.-% Vanadium; größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,2 Gew.-% Niob; und größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,5 Gew.-% Titan enthalten.
Gemäß verschiedenen Aspekten schafft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Vorbereiten eines Stahllegierungsblechs zum Verbessern der Ebenheit. Das Verfahren kann das Erwärmen eines Stahllegierungsmaterials auf eine erste Temperatur; das Halten des Stahllegierungsmaterials auf der ersten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden zum Bilden eines Vorläuferstahlblechs; ein erstes Luftabschrecken des Vorläuferstahlblechs von der ersten Temperatur auf eine zweite Temperatur mit einer ersten Abkühlrate größer oder gleich etwa 2 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s; ein zweites Luftabschrecken des Vorläuferstahlblechs von der zweiten Temperatur auf eine dritte Temperatur mit einer zweiten Abkühlrate größer oder gleich etwa 0,1 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s; und das Abkühlen des Vorläuferstahlblechs auf Raumtemperatur zum Vorbereiten des Stahllegierungsblechs enthalten. Die erste Temperatur kann größer oder gleich etwa 800 °C bis kleiner oder gleich etwa 950 °C sein. Die zweite Temperatur kann größer oder gleich etwa 300 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C sein. Die dritte Temperatur kann kleiner oder gleich etwa 400 °C sein. Die Raumtemperatur kann größer oder gleich etwa 15 °C bis kleiner oder gleich etwa 25 °C sein.
Gemäß einem Aspekt kann das Verfahren ferner das Halten des Vorläuferstahlblechs auf einer dritten Temperatur für eine Haltezeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden enthalten. Außerdem kann das Verfahren das Erwärmen des Vorläuferstahlblechs von der dritten Temperatur auf eine vierte Temperatur nach der Haltezeitdauer und das Halten des Vorläuferstahlblechs auf der vierten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden enthalten. Die vierte Temperatur kann größer oder gleich etwa 300 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C sein.
Gemäß einem Aspekt kann das Stahllegierungsmaterial größer oder gleich etwa 0,05 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,45 Gew.-% Kohlenstoff; größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 6 Gew.-% Chrom; größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 2,5 Gew.-% Silicium; größer als 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 4,5 Gew.-% Mangan; größer als 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 2 Gew.-% Aluminium, wobei ein Chrom/Aluminium-Verhältnis größer oder gleich etwa 1,7 ist und wobei eine Summe des Aluminiums und des Siliciums größer oder gleich etwa 0,7 Gew.-% ist; größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,5 Gew.-% Vanadium; größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,2 Gew.-% Niob; größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,3 Gew.-% Titan; und einen Rest Eisen enthalten.
Gemäß verschiedenen Aspekten schafft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Vorbereiten eines Stahllegierungsblechs zum Verbessern der Ebenheit. Das Verfahren kann das Erwärmen eines Stahllegierungsmaterials auf eine erste Temperatur; das Halten des Stahllegierungsmaterials auf der ersten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden zum Bilden eines Vorläuferstahlblechs; ein erstes Luftabschrecken des Vorläuferstahlblechs von der ersten Temperatur auf eine zweite Temperatur mit einer ersten Abkühlrate größer oder gleich etwa 2 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s; das Halten des Vorläuferstahlblechs auf einer zweiten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden; und das Abkühlen des Vorläuferstahlblechs von der zweiten Temperatur auf Raumtemperatur zum Vorbereiten des Stahllegierungsblechs enthalten. Die erste Temperatur kann eine erste Temperatur größer oder gleich etwa 800 °C bis kleiner oder gleich etwa 950 °C sein. Die zweite Temperatur kann eine zweite Temperatur größer oder gleich etwa 300 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C sein. Die Raumtemperatur kann größer oder gleich etwa 15 °C bis kleiner oder gleich etwa 25 °C sein.
Gemäß einem Aspekt kann das Stahllegierungsmaterial größer oder gleich etwa 0,05 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,45 Gew.-% Kohlenstoff; größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 6 Gew.-% Chrom; größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 2,5 Gew.-% Silicium; größer als 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 4,5 Gew.-% Mangan; größer als 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 2 Gew.-% Aluminium, wobei ein Chrom/Aluminium-Verhältnis größer oder gleich etwa 1,7 ist und eine Summe des Aluminiums und des Siliciums größer oder gleich etwa 0,7 Gew.-% ist; größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,5 Gew.-% Vanadium; größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,2 Gew.-% Niob; größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,3 Gew.-% Titan; und einen Rest Eisen enthalten.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit gehen aus der hier gegebenen Beschreibung hervor. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung sollen nur beispielhaft sein und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Darstellung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglicher Implementierungen und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken; es zeigen:

1 eine grafische Darstellung eines Direktabschreckprozesses zum Bilden von Stahlblechen mit verbesserter Ebenheit gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
2 eine grafische Darstellung eines Abschreck- und Partitionierungs/Anlass-Prozesses zum Bilden von Stahlblechen mit verbesserter Ebenheit gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
3 eine grafische Darstellung eines Zwischenstufen-Vergütungsprozesses zum Bilden von Stahlblechen mit verbesserter Ebenheit gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
4 eine grafische Darstellung der Zugfestigkeit und der Duktilität eines beispielhaften Stahlblechs, das unter Verwendung eines Direktabschreckprozesses gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung vorbereitet wurde;
5 eine grafische Darstellung der Zugfestigkeit und der Duktilität eines beispielhaften Stahlblechs, das unter Verwendung eines Abschreck- und Partitionierungs/Anlass-Prozesses gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung vorbereitet wurde; und
6 eine grafische Darstellung der Zugfestigkeit und der Duktilität eines beispielhaften Stahlblechs, das unter Verwendung eines Zwischenstufen-Vergütungsprozesses gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung vorbereitet wurde.

Einander entsprechende Bezugszeichen geben überall in den mehreren Ansichten der Zeichnungen einander entsprechende Teile an.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Damit diese Offenbarung gründlich ist und dem Fachmann den Schutzumfang umfassend vermittelt, werden beispielhafte Ausführungsformen gegeben. Um ein gründliches Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu schaffen, sind zahlreiche spezifische Einzelheiten wie etwa Beispiele spezifischer Zusammensetzungen, Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren dargelegt. Der Fachmann wird würdigen, dass spezifische Einzelheiten nicht genutzt zu werden brauchen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden können und dass keine als Beschränkung des Schutzumfangs der Offenbarung verstanden werden soll. Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen sind gut bekannte Prozesse, gut bekannte Vorrichtungsstrukturen und gut bekannte Technologien nicht ausführlich beschrieben.
Die hier verwendete Terminologie dient nur zur Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und soll nicht beschränkend sein. Wie sie hier verwendet sind, kann beabsichtigt sein, dass die Singularformen „einer“, „eine“ und „das“, sofern der Kontext nicht zweifelsfrei etwas anderes vorschreibt, ebenfalls die Pluralformen enthalten. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „enthaltend“ und „aufweisend“ sind einschließend und spezifizieren somit die Anwesenheit der genannten Merkmale, Elemente, Zusammensetzungen, Schritte, ganzen Zahlen, Operationen und/oder Komponenten, schließen die Anwesenheit oder Hinzufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon aber nicht aus. Obwohl der offene Begriff „umfassend“ als ein nichteinschränkender Begriff zu verstehen ist, der zur Beschreibung und Beanspruchung verschiedener hier dargelegter Ausführungsformen verwendet ist, kann der Begriff gemäß bestimmten Aspekten alternativ stattdessen wie etwa „bestehend aus“ oder „im Wesentlichen bestehend aus“ als ein beschränkenderer und einschränkenderer Begriff zu verstehen sein. Somit enthält die vorliegende Offenbarung für irgendeine gegebene Ausführungsform, die Zusammensetzungen, Materialien, Komponenten, Elemente, Merkmale, ganze Zahlen, Operationen und/oder Prozessschritte angibt, ebenfalls spezifisch Ausführungsformen, die aus diesen angegebenen Zusammensetzungen, Materialien, Komponenten, Elementen, Merkmalen, ganzen Zahlen, Operationen und/oder Prozessschritten bestehen oder im Wesentlichen bestehen. Im Fall von „bestehend aus“ schließt die alternative Ausführungsform irgendwelche zusätzlichen Zusammensetzungen, Materialien, Komponenten, Elemente, Merkmale, ganzen Zahlen, Operationen und/oder Prozessschritte aus, während im Fall von „im Wesentlichen bestehend aus“ irgendwelche zusätzlichen Zusammensetzungen, Materialien, Komponenten, Elemente, Merkmale, ganzen Zahlen, Operationen und/oder Prozessschritte, die die grundlegenden und neuen Eigenschaften materiell beeinflussen, aus einer derartigen Ausführungsform ausgeschlossen sind, irgendwelche Zusammensetzungen, Materialien, Komponenten, Elemente, Merkmale, ganzen Zahlen, Operationen und/oder Prozessschritte, die die grundlegenden und neuen Eigenschaften nicht materiell beeinflussen, aber in der Ausführungsform enthalten sein können.
Sofern sie nicht spezifisch als eine Reihenfolge der Ausführung identifiziert ist, sind irgendwelche hier beschriebenen Prozessschritte, Prozesse und Operationen nicht so zu verstehen, dass sie notwendig ihre Ausführung in der bestimmten diskutierten oder veranschaulichten Reihenfolge erfordern. Sofern nicht etwas anderes angegeben ist, können außerdem selbstverständlich zusätzliche oder alternative Schritte genutzt werden.
Wenn darauf Bezug genommen wird, dass eine Komponente, ein Element oder eine Schicht „an“, „in Eingriff mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht ist, kann sie bzw. es direkt an, in Eingriff mit, verbunden mit oder gekoppelt mit der anderen Komponente, dem anderen Element oder der anderen Schicht sein oder können dazwischenliegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wenn im Gegensatz dazu darauf Bezug genommen ist, dass ein Element „direkt an“, „direkt in Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht ist, können keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter, die zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendet sind (z. B. „zwischen“ gegenüber „direkt zwischen“, „benachbart“ gegenüber „direkt benachbart“ usw.), sind auf dieselbe Weise zu interpretieren. Wie der Begriff „und/oder“ hier verwendet ist, enthält er jegliche Kombinationen eines oder mehrerer der zugeordneten aufgeführten Gegenstände.
Obwohl hier zur Beschreibung verschiedener Schritte, Elemente, Komponenten, Gebiete, Schichten und/oder Abschnitte die Begriffe erstes, zweites, drittes usw. verwendet sein können, sollen diese Schritte, Elemente, Komponenten, Gebiete, Schichten und/oder Abschnitte, sofern nicht etwas anderes angegeben ist, durch diese Begriffe nicht beschränkt sein. Diese Begriffe können nur zur Unterscheidung eines Schritts, eines Elements, einer Komponente, eines Gebiets, einer Schicht oder eines Abschnitts von einem anderen Schritt, einem anderen Element, einer anderen Komponente, einem anderen Gebiet, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt verwendet sein. Sofern dies nicht zweifelsfrei durch den Kontext angegeben ist, bedeuten Begriffe wie etwa „erstes“, „zweites“ und andere Zahlwörter, wenn sie hier verwendet sind, keine Abfolge oder Reihenfolge. Somit könnten ein erster Schritt, ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erstes Gebiet, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, die im Folgenden diskutiert sind, als ein zweiter Schritt, ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweites Gebiet, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.
Räumliche oder zeitliche Relativbegriffe wie etwa „vor“, „nach“ „inneres“, äußeres" „unterhalb“, „unter“, „niedriger“ „über“ „oberes“ und dergleichen können hier zur Erleichterung der Beschreibung zur Beschreibung der Beziehung eines Elements oder Merkmals zu anderen Element(en) oder Merkmal(en), wie sie in den Figuren dargestellt sind, verwendet sein. Räumliche oder zeitliche Relativbegriffe können dafür bestimmt sein, außer der in den Figuren gezeigten Orientierung andere Orientierungen der Vorrichtung oder des Systems in Verwendung oder im Betrieb zu umfassen.
Überall in dieser Offenbarung repräsentieren die Zahlenwerte näherungsweise Maße oder Grenzwerte für Bereiche, die kleine Abweichungen von den gegebenen Werten und Ausführungsformen mit etwa dem erwähnten Wert sowie jene genau mit dem erwähnten Wert einschließen. Abgesehen von den Arbeitsbeispielen, die am Ende der ausführlichen Beschreibung gegeben sind, sind alle Zahlenwerte von Parametern (z. B. von Größen oder Bedingungen) in dieser Patentschrift einschließlich der beigefügten Ansprüche unabhängig davon, ob vor dem Zahlenwert tatsächlich „etwa“ erscheint, so zu verstehen, dass sie in allen Fällen durch den Begriff „etwa“ geändert sind. „Etwa“ gibt den genannten Zahlenwert sowohl genau oder präzise an und gibt außerdem an, dass der genannte Zahlenwert eine geringfügige Ungenauigkeit (mit einer gewissen Annäherung an die Exaktheit des Werts; näherungsweise oder sinnvoll nahe an dem Wert; nahezu) zulässt. Falls die durch „etwa“ gegebene Ungenauigkeit nicht auf andere Weise in dem Gebiet mit dieser normalen Bedeutung zu verstehen ist, gibt „etwa“, wie es hier verwendet ist, wenigstens Varianten an, die von normalen Verfahren der Messung und Verwendung derartiger Parameter auftreten können. Zum Beispiel kann „etwa“ eine Änderung kleiner oder gleich 5 %, optional kleiner oder gleich 4 %, optional kleiner oder gleich 3 %, optional kleiner oder gleich 2 %, optional kleiner oder gleich 1 %, optional kleiner oder gleich 0,5 % und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich 0,1 % umfassen.
Außerdem enthält die Offenbarung von Bereichen die Offenbarung aller Werte und weiter geteilter Bereiche innerhalb des Gesamtbereichs einschließlich Endpunkten und Teilbereichen, die für die Bereiche gegeben sind.
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nun umfassender beispielhafte Ausführungsformen beschrieben.
Gemäß verschiedenen Aspekten schafft die vorliegende Offenbarung Stahllegierungen mit hoher Festigkeit, hoher Duktilität, hoher Biegsamkeit und außerdem Stahlbleche, die die Stahllegierungen enthalten und verbesserte Ebenheit aufweisen. Die Stahlbleche können verwendet werden, um z. B. unter Verwendung von Profilwalzprozessen Komponenten oder Artikel zu bilden. Die Stahlbleche können verwendet werden, um Komponenten oder Artikel eines Kraftfahrzeugs oder anderer Fahrzeuge (z. B. Motorräder, Boote, Traktoren, Busse, Motorräder, Wohnwagen, Wohnmobile und Panzer) zu bilden, können aber als nicht einschränkendes Beispiel ebenfalls in einer Vielzahl anderer Branchen und Anwendungen einschließlich Luftfahrtkomponenten, Konsumgütern, Vorrichtungen, Gebäuden (z. B. Häusern, Büros, Werkstatthallen, Warenlagern), Büroausrüstung und Büromöbeln und Industrieausrüstungsmaschinen, Landmaschinen oder landwirtschaftliche Maschinen oder Schwermaschinen verwendet werden. Nicht einschränkende Beispiele für Kraftfahrzeugkomponenten oder Kraftfahrzeugartikel enthalten Motorhauben, Säulen (z. B. A-Säulen, Scharniersäulen, B-Säulen, C-Säulen und dergleichen), Plattenelemente einschließlich Strukturplattenelementen, Türplattenelementen und Türkomponenten, Innenböden, Fahrzeugunterböden, Dächer, Außenoberflächen, Unterbodenschutze, Räder, Querlenker und andere Aufhängung, Prallboxen, Stoßfänger, Strukturschienen und Strukturrahmen, Fahrzeugquerträger, Unterboden- oder Antriebsstrangkomponenten und dergleichen.
Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Stahllegierungen Kohlenstoff (C), Chrom (Cr), Silicium (Si) und Eisen (Fe) enthalten. Gemäß bestimmten Varianten können die Stahllegierungen außerdem Mangan (Mn) und/oder Aluminium (Al) enthalten. Gemäß nochmals weiteren Varianten können die Stahllegierungen Vanadium (V), Niob (Nb) und/oder Titan (Ti) enthalten.
Gemäß bestimmten Varianten können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 0,05 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,45 Gew.-% Kohlenstoff enthalten. Zum Beispiel können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 0,05 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,1 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,15 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,2 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,25 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,3 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,35 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 0,4 Gew.-% Kohlenstoff enthalten. Die Stahllegierungen können kleiner oder gleich etwa 0,45 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,4 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,35 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,3 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,25 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,2 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,15 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 0,1 Gew.-% Kohlenstoff enthalten.
Gemäß bestimmten Varianten können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 6 Gew.-% Chrom enthalten. Zum Beispiel können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 1 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 1,5 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 2 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 2,5 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 3 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 3,5 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 4 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 4,5 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 5 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 5,5 Gew.-% Chrom enthalten. Die Stahllegierungen können kleiner oder gleich etwa 6 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 5,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 4,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 4 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 3,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 3 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 2,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 2 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 1,5 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 1 Gew.-% Chrom enthalten. Die Anwesenheit von Chrom verringert die Abkühlraten und ermöglicht, dass während des Luftabschreckens eine hohe Härtbarkeit erhalten wird, was, wie im Folgenden erläutert wird, im Vergleich zu üblichen Direktabschreckverfahren unter Verwendung schnell abkühlender Medien wie Wasser niedrigere und gleichförmigere Abkühlraten enthält.
Gemäß bestimmten Varianten können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 2,5 Gew.-% Silicium enthalten. Zum Beispiel können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,75 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 1 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 1,25 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 1,50 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 1,75 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 2 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 2,25 Gew.-% Silicium enthalten. Die Stahllegierungen können kleiner oder gleich etwa 2,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 2,25 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 2 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 1,75 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 1,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 1,25 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 1 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 0,75 Gew.-% Silicium enthalten.
Gemäß bestimmten Varianten können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 4,5 Gew.-% Mangan enthalten. Zum Beispiel können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 0 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 1 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 1,5 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 2 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 2,5 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 3 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 3,5 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 4 Gew.-% Mangan enthalten. Die Stahllegierungen können kleiner oder gleich etwa 4,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 4 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 3,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 3 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 2,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 2 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 1,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 1 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 0,5 Gew.-% Mangan enthalten.
Gemäß einer bestimmten Variante können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 2 Gew.-% Aluminium enthalten. Zum Beispiel können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 0 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,25 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,75 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 1 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 1,25 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 1,5 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 1,75 Gew.-% Aluminium enthalten. Die Stahllegierungen können kleiner oder gleich etwa 2 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 1,75 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 1,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 1 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,75 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,5 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 0,25 Gew.-% Aluminium enthalten. Gemäß bestimmten Varianten kann ein Chrom/Aluminium-Verhältnis größer oder gleich etwa 1,7 sein, um bei der Härtbarkeit während des Abschreckens zu helfen. Gemäß nochmals weiteren Varianten kann die Summe von Aluminium und Silicium größer oder gleich etwa 0,7 Gew.-% sein, um Restaustenit bei Raumtemperatur nach den Wärmebehandlungsprozessen zu stabilisieren.
Gemäß bestimmten Varianten können die Stahllegierungen größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,5 Gew.-% Vanadium enthalten. Zum Beispiel können die Stahllegierungen größer oder gleich 0 Gew.-%, optional größer oder gleich 0,05 Gew.-%, optional größer oder gleich 0,1 Gew.-%, optional größer oder gleich 0,15 Gew.-%, optional größer oder gleich 0,2 Gew.-%, optional größer oder gleich 0,25 Gew.-%, optional größer oder gleich 0,3 Gew.-%, optional größer oder gleich 0,35 Gew.-%, optional größer oder gleich 0,4 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich 0,45 Gew.-% Vanadium enthalten. Die Stahllegierungen können kleiner oder gleich etwa 0,5 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,45 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,4 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,35 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,3 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,25 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,2 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,15 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,1 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 0,05 Gew.-% Vanadium enthalten.
Gemäß bestimmten Varianten können die Stahllegierungen größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,2 Gew.-% Niob enthalten. Zum Beispiel können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 0 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,02 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,04 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,06 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,08 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,1 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,12 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,14 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,16 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 0,18 Gew.-% Niob enthalten. Die Stahllegierungen können kleiner oder gleich etwa 0,2 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,18 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,16 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,14 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,12 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,1 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,08 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,06 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,04 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 0,02 Gew.-% Niob enthalten.
Gemäß bestimmten Varianten können die Stahllegierungen größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,3 Gew.-% Titan enthalten. Zum Beispiel können die Stahllegierungen größer oder gleich 0 Gew.-%, optional größer oder gleich 0,02 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,04 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,06 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,08 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,1 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,12 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,14 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,16 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,18 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,2 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,22 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,24 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 0,26 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 0,28 Gew.-% Titan enthalten. Die Stahllegierungen können kleiner oder gleich etwa 0,3 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,28 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,26 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,24 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,22 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,2 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,18 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,16 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,14 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,12 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,1 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,08 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,06 Gew.-%, optional kleiner oder gleich etwa 0,04 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 0,02 Gew.-% Titan enthalten.
Gemäß jeder Variante enthalten die Stahllegierungen einen Rest Eisen. Zum Beispiel können die Stahllegierungen größer oder gleich etwa 80 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 81 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 82 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 83 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 84 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 85 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 86 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 87 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 88 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 89 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 90 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 91 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 92 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 93 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 94 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 95 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 96 Gew.-%, optional größer oder gleich etwa 97 Gew.-% und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 98 Gew.-% Eisen enthalten.
Wie oben erwähnt wurde, können Stahllegierungen gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung Stahlbleche mit verbesserter Ebenheit bereitstellen. Gemäß verschiedenen Aspekten schafft die vorliegende Offenbarung Wärmebehandlungsverfahren oder Wärmebehandlungsprozesse für die Stahlbleche. Nach der Wärmebehandlung können die Stahlbleche aufgewickelt und z. B. in ein Profilwalzwerk zum Formen bewegt werden. Die beispielhaften Verfahren enthalten verschiedene Luftabschreck- oder Luftabkühlschritte und vermeiden somit thermische Verwerfungen, die sich üblicherweise aus der Verwendung eines schnell kühlenden Mediums wie Wasser während des Direktabschreckens (z. B. in den wie im Folgenden ausführlich dargestellten Schritten 130, 230, 330) ergeben. Das Luftabschrecken enthält das natürliche Abkühlen in der Atmosphäre oder in bestimmten Fällen das Drängen von Luft oder Gas über die Stahllegierung.
Die wie vorbereiteten Stahlbleche können eine hohe Festigkeit und außerdem eine hohe Duktilität und Biegsamkeit aufweisen. Zum Beispiel kann die Mikrostruktur des beispielhaften Stahlblechs 400 ein Gemisch aus Martensit-, Restaustenit-, Bainit- und Ferritphase enthalten, wobei die Martensitphase hoher Festigkeit zugeordnet ist und der Restaustenit hoher Duktilität und Biegsamkeit zugeordnet ist. Gemäß bestimmten Varianten können die wie vorbereiteten Stahlbleche größer oder gleich etwa 30 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 99 Vol.-% Martensitphase; größer oder gleich etwa 1 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 17 Vol.-% Restaustenitphase; größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 45 Vol.-% Bainitphase; und größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Ferritphase enthalten. Außerdem können die wie vorbereiteten Stahlbleche Fließfestigkeiten (YS) größer oder gleich etwa 1100 MPa und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 1100 MPa bis kleiner oder gleich etwa 1500 MPa liefern. Das wie vorbereitete Stahlblech kann Zugfestigkeiten (UTS) größer oder gleich etwa 1500 MPa aufweisen. Die wie vorbereiteten Stahlbleche können Gesamtbruchdehnungen (TEL) größer oder gleich etwa 3 % und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 6 % aufweisen. Die wie vorbereiteten Stahlbleche können Biegewinkel größer oder gleich etwa 45 Grad und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 50 Grad aufweisen.
1 ist eine grafische Darstellung, die einen beispielhaften Direktabschreckprozess 100 zum Bilden von Stahlblechen mit hoher Ebenheit zusammenfasst, wobei die x-Achse 102 die Zeit in Sekunden repräsentiert und die y-Achse 104 die Temperatur in Grad Celsius repräsentiert. Wie dargestellt ist, enthält das Verfahren 100 das Erwärmen 110 eines Vorläuferblechs, das eine Stahllegierungen enthält, auf eine erste Temperatur. Obwohl dies nicht dargestellt ist, versteht der Fachmann, dass das Vorläuferblech gemäß bestimmten Varianten von einer Stahlcoil abgerollt wird.
Die erste Temperatur liegt über einem Zwischenstufen-Vergütungspunkt für die Stahllegierung (der durch die Linie 112 repräsentiert ist). Zum Beispiel kann die erste Temperatur gemäß bestimmten Varianten größer oder gleich etwa 800 °C bis kleiner oder gleich von 950 °C, optional größer oder gleich etwa 850 °C bis kleiner oder gleich etwa 950 °C und gemäß bestimmten Aspekten optional über 930 °C sein. Das Vorläuferblech kann mit einer Rate größer oder gleich etwa 0,1 °C·s^-1 bis kleiner oder gleich etwa 100 °C·s^-1 auf eine erste Temperatur erwärmt werden. Das Verfahren 100 enthält das Halten oder Eindringen 120 der ersten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 200 Sekunden bis kleiner oder gleich etwa 500 Sekunden.
Auf das Halten 120 kann ein erstes Luftabschrecken 130 folgen. Zum Beispiel kann das Vorläuferblech auf eine zweite Temperatur, die kleiner als die erste Temperatur ist, abgekühlt werden. Die zweite Temperatur kann zwischen etwa 500 °C (die durch die Linie 132 repräsentiert ist) und einer Martensitumwandlungs-Anfangstemperatur (die durch die Linie 134 repräsentiert ist) liegen. Zum Beispiel kann die zweite Temperatur größer oder gleich etwa 300 °C bis kleiner oder gleich 500 °C und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 400 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C sein. Die Abkühlrate (die verfahrensabhängig ist) sollte größer oder näher an der kritischen Abkühlrate, die notwendig ist, um die Martensitumwandlung für hohe Festigkeit zu erhalten, sein. Zum Beispiel kann die Abkühlrate gemäß bestimmten Varianten größer oder gleich etwa 2 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s anwendbar sein. Das erste Luftabschrecken 130 kann ein natürlicher Luftabkühlprozess und/oder ein Druckluft/Druckgas-Abkühlprozess sein.
Auf das erste Luftabschrecken 130 kann ein zweites Luftabschrecken 140 folgen. Zum Beispiel kann das Vorläuferblech auf eine dritte Temperatur, die kleiner als die zweite Temperatur ist, abgekühlt werden. Die dritte Temperatur ist kleiner als die Martensitumwandlungs-Anfangstemperatur. Zum Beispiel kann die dritte Temperatur kleiner oder gleich etwa 400 °C und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 300 °C sein. Gemäß bestimmten Varianten kann die dritte Temperatur kleiner oder gleich etwa 400 °C und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 300 °C sein. Die dritte Temperatur kann größer oder gleich der Raumtemperatur (z. B. größer oder gleich etwa 15 °C bis kleiner oder gleich etwa 25 °C) sein. Es kann eine Abkühlrate größer oder gleich etwa 0,1 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s anwendbar sein.
Nach dem zweiten Luftabschrecken 140 kann das Verfahren 100 ferner das Abkühlen 150 des Vorläuferblechs auf Raumtemperatur (z. B. größer oder gleich etwa 15 °C bis kleiner oder gleich etwa 25 °C) enthalten, um ein Stahlblech mit verbesserter Ebenheit zu erhalten. Zum Beispiel kann das Stahlblech auf Raumtemperatur luftgekühlt werden. Wie der Fachmann erkennt, sind die Abkühlraten bei niedrigerer Temperatur niedriger, da die Temperaturdifferenzen zwischen dem Stahlblech und der Atmosphäre niedriger sind, was die Differenzen zwischen dem ersten Luftabschrecken 130, dem zweiten Luftabschrecken 140 und dem Abkühlen 150 berücksichtigt.
Wie angemerkt wurde, weist das wie vorbereitete Stahlblech verbesserter Ebenheit auf. Zum Beispiel kann ein maximaler Abstand zwischen einer Normalebene und verschiedenen Spitzen in dem Blech (d. h. die Höhe) kleiner oder gleich etwa 7 mm und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 6 mm sein, wenn das wie vorbereitete Stahlblech eine Dicke größer oder gleich etwa 0,8 mm bis kleiner oder gleich etwa 1,3 mm aufweist. Wenn das wie vorbereitete Stahlblech eine Dicke größer oder gleich etwa 1,3 mm bis kleiner oder gleich etwa 1,8 mm aufweist, kann ein maximaler Abstand zwischen einer Normalebene und verschiedenen Spitzen in dem Blech (d. h. die Höhe) kleiner oder gleich etwa 6 mm und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 5 mm sein. Wenn das wie vorbereitete Stahlblech eine Dicke größer oder gleich etwa 1,8 mm aufweist, kann ein maximaler Abstand zwischen einer Normalebene und verschiedenen Spitzen in dem Blech (d. h. die Höhe) kleiner oder gleich etwa 5 mm und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 4 mm sein.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann das Verfahren 100 gemäß bestimmten Varianten ferner das Aufwickeln des Stahlblechs mit verbesserter Ebenheit und das Bewegen der aufgewickelten Coil in ein Profilwalzwerk zum Formen enthalten.
2 ist eine grafische Darstellung, die einen beispielhaften Abschreck- und Partitionierungs/Anlass-Prozess 200 zum Bilden von Stahlblechen mit hoher Ebenheit zusammenfasst, wobei die x-Achse 202 die Zeit in Sekunden repräsentiert und die y-Achse 204 die Temperatur in Grad Celsius repräsentiert. Wie dargestellt ist, enthält das Verfahren 200 das Erwärmen 210 eines Vorläuferblechs, das eine Stahllegierungen enthält, auf eine erste Temperatur. Obwohl dies nicht dargestellt ist, versteht der Fachmann, dass das Vorläuferblech gemäß bestimmten Varianten von einer Stahlcoil abgerollt wird.
Die erste Temperatur liegt über einem Zwischenstufen-Vergütungspunkt für die Stahllegierung (der durch die Linie 212 repräsentiert ist). Zum Beispiel kann die erste Temperatur gemäß bestimmten Varianten größer oder gleich etwa 800 °C bis kleiner oder gleich etwa 950 °C, optional größer oder gleich etwa 850 °C bis kleiner oder gleich etwa 950 °C und gemäß bestimmten Aspekten optional etwa 930 °C sein. Das Vorläuferblech kann mit einer Rate größer oder gleich etwa 0,1 °C·s^-1 bis kleiner oder gleich etwa 100 °C·s^-1 auf eine erste Temperatur erwärmt werden. Das Verfahren 200 enthält das Halten oder Eindringen 220 der ersten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden, größer oder gleich etwa 200 Sekunden bis kleiner oder gleich etwa 500 Sekunden und gemäß bestimmten Aspekten optional etwa 340 Sekunden.
Auf das Halten 220 kann ein erstes Luftabschrecken 230 folgen. Zum Beispiel kann das Vorläuferblech auf eine zweite Temperatur, die kleiner als die erste Temperatur ist, abgekühlt werden. Die zweite Temperatur kann zwischen etwa 500 °C (die durch die Linie 232 repräsentiert ist) und einer Martensitumwandlungs-Anfangstemperatur (die durch die Linie 234 repräsentiert ist) liegen. Die zweite Temperatur kann z. B. größer oder gleich etwa 300 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 400 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C sein. Die Abkühlrate (die verfahrensabhängig ist) sollte größer oder näher an der kritischen Abkühlrate sein, die notwendig ist, um die Martensitumwandlung für hohe Festigkeit zu erhalten. Zum Beispiel kann die Abkühlrate gemäß bestimmten Varianten größer oder gleich etwa 2 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s anwendbar sein. Das erste Luftabschrecken 230 kann ein natürlicher Luftabkühlprozess und/oder ein Druckluft/Druckgas-Abkühlprozess sein.
Auf das erste Luftabschrecken 230 kann ein zweites Luftabschrecken 240 folgen. Zum Beispiel kann das Vorläuferblech auf eine dritte Temperatur, die kleiner als die zweite Temperatur ist, abgekühlt werden. Wie das erste Luftabschrecken 230 kann das zweite Luftabschrecken 240 ein natürlicher Luftabkühlprozess und/oder ein Druckluft/Druckgas-Abkühlprozess sein. Es kann eine Abkühlrate größer oder gleich etwa 0,1 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s anwendbar sein. Die dritte Temperatur ist kleiner als die Martensitumwandlungs-Anfangstemperatur. Zum Beispiel kann die dritte Temperatur kleiner oder gleich etwa 400 °C und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 300 °C sein. Gemäß bestimmten Varianten kann die dritte Temperatur kleiner oder gleich etwa 400 °C und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 300 °C sein. Die dritte Temperatur kann größer oder gleich der Raumtemperatur (z. B. größer oder gleich etwa 15 °C bis kleiner oder gleich etwa 25 °C) sein. Ferner kann das Verfahren 200 das Halten 250 der dritten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 20 Sekunden bis kleiner oder gleich etwa 100 Sekunden enthalten.
Nach dem zweiten Luftabschrecken 240 und nach dem Halten 250 kann das Verfahren 200 das Erwärmen 260 des Vorläuferblechs auf eine vierte Temperatur, die größer als die dritte Temperatur ist, enthalten. Wie die zweite Temperatur kann die vierte Temperatur zwischen etwa 500 °C (die durch die Linie 232 repräsentiert ist) und einer Martensitumwandlungs-Anfangstemperatur (die durch die Linie 234 repräsentiert ist) liegen. Zum Beispiel kann die vierte Temperatur größer oder gleich etwa 300 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 400 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C sein. Die vierte Temperatur kann dieselbe oder eine andere als die zweite Temperatur sein. Das Vorläuferblech kann mit einer Rate größer oder gleich etwa 0,1 °C·s^-1 bis kleiner oder gleich etwa 100 °C·s^-1 auf die vierte Temperatur erwärmt werden. Das Verfahren 200 kann das Halten 270 der vierten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 20 Sekunden bis kleiner oder gleich etwa 100 Sekunden enthalten. Nach der dritten Haltezeitdauer kann das Verfahren 200 ferner das Abkühlen 280 des Vorläuferblechs auf Raumtemperatur (z. B. größer oder gleich etwa 15 °C bis kleiner oder gleich etwa 25 °C) zum Erhalten eines Stahlblechs mit verbesserter Ebenheit enthalten. Zum Beispiel kann das Stahlblech auf Raumtemperatur luftgekühlt werden.
Wie angemerkt wurde, weist das wie vorbereitete Stahlblech verbesserte Ebenheit auf. Zum Beispiel kann ein maximaler Abstand zwischen einer Normalebene und verschiedenen Spitzen in dem Blech (d. h. die Höhe) kleiner oder gleich etwa 7 mm und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 6 mm sein, wenn das wie vorbereitete Stahlblech eine Dicke größer oder gleich etwa 0,8 mm bis kleiner oder gleich etwa 1,3 mm aufweist. Wenn das wie vorbereitete Stahlblech eine Dicke größer oder gleich etwa 1,3 mm bis kleiner oder gleich etwa 1,8 mm aufweist, kann ein maximaler Abstand zwischen einer Normalebene und verschiedenen Spitzen in dem Blech (d. h. die Höhe) kleiner oder gleich etwa 6 mm und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 5 mm sein. Wenn das wie vorbereitete Stahlblech eine Dicke größer oder gleich etwa 1,8 mm aufweist, kann ein maximaler Abstand zwischen einer Normalebene und verschiedenen Spitzen in dem Blech (d. h. die Höhe) kleiner oder gleich etwa 5 mm und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 4 mm sein.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann das Verfahren 200 gemäß bestimmten Varianten ferner das Aufwickeln des Stahlblechs mit verbesserter Ebenheit und das Bewegen der gebildeten Coil in ein Profilwalzwerk zum Formen enthalten.
3 ist eine grafische Darstellung, die einen beispielhaften Zwischenstufen-Vergütungsprozess 300 zum Bilden von Stahlblechen mit hoher Ebenheit zusammenfasst, wobei die x-Achse 302 die Zeit in Sekunden repräsentiert und die y-Achse 304 die Temperatur in Grad Celsius repräsentiert. Wie dargestellt ist, enthält das Verfahren 300 das Erwärmen 310 eines Vorläuferblechs, das eine Stahllegierung enthält, auf eine erste Temperatur. Obwohl dies nicht dargestellt ist, versteht der Fachmann, dass das Vorläuferblech gemäß bestimmten Varianten von einer Stahlcoil abgerollt wird.
Die erste Temperatur liegt über einem Zwischenstufen-Vergütungspunkt für die Stahllegierung (der durch die Linie 112 dargestellt ist). Zum Beispiel kann die erste Temperatur gemäß bestimmten Varianten größer oder gleich etwa 800 °C bis kleiner oder gleich etwa 950 °C, optional größer oder gleich etwa 850 °C bis kleiner oder gleich etwa 950 °C und gemäß bestimmten Aspekten optional etwa 930 °C sein. Das Vorläuferblech kann mit einer Rate größer oder gleich etwa 0,1 °C·s^-1 bis kleiner oder gleich etwa 100 °C·s^-1 auf eine erste Temperatur erwärmt werden. Das Verfahren 100 enthält das Halten oder Eindringen 120 der ersten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden, optional größer oder gleich etwa 200 Sekunden bis kleiner oder gleich etwa 500 Sekunden und gemäß bestimmten Aspekten optional etwa 340 Sekunden.
Auf den ersten Halteschritt 120 kann ein erstes Luftabschrecken 330 folgen. Zum Beispiel kann das Vorläuferblech auf eine zweite Temperatur, die kleiner als die erste Temperatur ist, abgekühlt werden. Die zweite Temperatur kann zwischen etwa 500 °C (die durch die Linie 132 dargestellt ist) und einer Martensitumwandlungs-Anfangstemperatur (die durch die Linie 134 dargestellt ist) liegen. Zum Beispiel kann die zweite Temperatur größer oder gleich etwa 300 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 400 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C sein. Die Abkühlrate (die verfahrensabhängig ist) sollte größer oder näher an der kritischen Abkühlrate, die notwendig ist, um die Martensitumwandlung für hohe Festigkeit zu erhalten, sein. Zum Beispiel kann die Abkühlrate gemäß bestimmten Varianten größer oder gleich etwa 2 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s anwendbar sein. Das erste Luftabschrecken 330 kann ein natürlicher Luftabkühlprozess und/oder ein Druckluft/Druckgas-Abkühlprozess sein.
Ferner kann das Verfahren das Halten 340 der zweiten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden und gemäß bestimmten Aspekten optional größer oder gleich etwa 20 Sekunden bis kleiner oder gleich etwa 100 Sekunden sein. Nach der zweiten Haltezeitdauer kann das Verfahren 300 ferner das Abkühlen 350 des Vorläuferblechs auf Raumtemperatur (z. B. größer oder gleich etwa 15 °C bis kleiner oder gleich etwa 25 °C), um ein Stahlblech mit verbesserter Ebenheit zu erhalten, enthalten. Zum Beispiel kann das Stahlblech auf Raumtemperatur luftgekühlt werden.
Wie angemerkt wurde, weist das wie vorbereitete Stahlblech verbesserte Ebenheit auf. Zum Beispiel ist ein maximaler Abstand zwischen einer Normalebene und verschiedenen Spitzen in dem Blech (d. h. die Höhe) kleiner oder gleich etwa 7 mm und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 6 mm, wenn das wie vorbereitete Stahlblech eine Dicke größer oder gleich etwa 0,8 mm bis kleiner oder gleich etwa 1,3 mm aufweist. Wenn das wie vorbereitete Stahlblech eine Dicke größer oder gleich etwa 1,3 mm bis kleiner oder gleich etwa 1,8 mm aufweist, kann ein maximaler Abstand zwischen einer Normalebene und verschiedenen Spitzen in dem Blech (d. h. die Höhe) kleiner oder gleich etwa 6 mm und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 5 mm sein. Wenn das wie vorbereitete Stahlblech eine Dicke größer oder gleich etwa 1,8 mm aufweist, kann ein maximaler Abstand zwischen einer Normalebene und verschiedenen Spitzen in dem Blech (d. h. die Höhe) kleiner oder gleich etwa 5 mm und gemäß bestimmten Aspekten optional kleiner oder gleich etwa 4 mm sein.
Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann das Verfahren 300 gemäß bestimmten Varianten ferner das Aufwickeln des Stahlblechs mit verbesserter Ebenheit und das Bewegen der gebildeten Coil zu einem Profilwalzwerk zum Formen enthalten.
In den folgenden nicht einschränken Beispielen sind bestimmte Merkmale der vorliegenden Technologie weiter dargestellt.
Beispiel 1
Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können beispielhafte Stahlbleche verbreitet werden. Zum Beispiel kann ein beispielhaftes Stahlblech 400 aus einer Stahllegierung unter Verwendung eines Direktabschreckprozesses wie des in 1 dargestellten Direktabschreckprozesses vorbereitet werden. 4 ist eine grafische Darstellung, die die Zugfestigkeit und die Duktilität des beispielhaften Stahlblechs 400 darstellt, wobei die x-Achse 402 die Zugverformung (mm/mm) repräsentiert und die y-Achse 404 die Zugspannung (MPa) repräsentiert.
Das beispielhafte Stahlblech 400 kann eine hohe Festigkeit und außerdem eine hohe Duktilität und Biegsamkeit aufweisen. Zum Beispiel kann die Mikrostruktur des beispielhaften Stahlblechs 400 ein Gemisch aus Martensit-, Restaustenit-, Bainit- und Ferritphase enthalten, wobei die Martensitphase hoher Festigkeit zugeordnet ist und der Restaustenit hoher Duktilität und Biegsamkeit zugeordnet ist. Gemäß bestimmten Varianten kann das beispielhafte Stahlblech 400 größer oder gleich etwa 80 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 99 Vol.-% Martensitphase; größer oder gleich etwa 1 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Restaustenitphase; größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Bainitphase; und größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Ferritphase enthalten.
Das beispielhafte Stahlblech 400 kann eine Fließfestigkeit (YS) größer oder gleich etwa 1150 MPa mit einer Standardabweichung von etwa 3 MPa aufweisen.
Das beispielhafte Stahlblech 400 kann eine Zugfestigkeit (UTS) größer oder gleich etwa 1600 MPa mit einer Standardabweichung von etwa 3 MPa aufweisen.
Das beispielhafte Stahlblech 400 kann eine Gesamtbruchdehnung (TEL) größer oder gleich etwa 3 % mit einer Standardabweichung von etwa 3 % aufweisen.
Beispiel 2
Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können beispielhafte Stahlbleche verbreitet werden. Zum Beispiel kann ein beispielhaftes Stahlblech 500 aus einer Stahllegierung, die einen Abschreck- und Partitionierungs/Anlass-Prozess wie den in 2 dargestellten Abschreck- und Partitionierungs/Anlass-Prozess verwendet, vorbereitet werden. 5 ist eine grafische Darstellung, die die Zugfestigkeit und die Duktilität des beispielhaften Stahlblechs 500 darstellt, wobei die x-Achse 502 die Zugverformung (mm/mm) repräsentiert und die y-Achse 504 die Zugspannung (MPa) repräsentiert.
Das beispielhafte Stahlblech 500 kann eine hohe Festigkeit und außerdem eine hohe Duktilität und Biegsamkeit aufweisen. Zum Beispiel kann die Mikrostruktur des beispielhaften Stahlblechs 500 ein Gemisch aus Martensit-, Restaustenit-, Bainit- und Ferritphase enthalten, wobei die Martensitphase der hohen Festigkeit zugeordnet ist und der Restaustenit der hohen Duktilität und Biegsamkeit zugeordnet ist. Gemäß bestimmten Varianten kann das beispielhafte Stahlblech 500 größer oder gleich etwa 50 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 95 Vol.-% Martensitbestandteile; größer oder gleich etwa 5 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 17 Vol.-% Restaustenitphase; größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 25 Vol.-% Bainitphase; und größer oder gleich bis etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Ferritphase enthalten.
Das beispielhafte Stahlblech 500 kann eine Fließfestigkeit (YS) größer oder gleich etwa 1150 MPa mit einer Standardabweichung von etwa 3 MPa aufweisen.
Das beispielhafte Stahlblech 500 kann eine Zugfestigkeit (UTS) größer oder gleich etwa 1500 MPa mit einer Standardabweichung von etwa 3 MPa aufweisen.
Das beispielhafte Stahlblech 500 kann eine Gesamtbruchdehnung (TEL) größer oder gleich etwa 7 % mit einer Standardabweichung von etwa 3 % aufweisen.
Das beispielhafte Stahlblech 500 kann eine Biegsamkeit (d. h. einen Biegewinkel), gemessen z. B. unter Verwendung des Standards VDA 238-100, größer oder gleich etwa 50 Grad mit einer Standardabweichung von etwa 3 Grad aufweisen.
Beispiel 3
Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können beispielhafte Stahlbleche vorbereitet werden. Zum Beispiel kann ein beispielhaftes Stahlblech 600 aus einer Stahllegierung unter Verwendung eines Zwischenstufen-Vergütungsprozesses wie des in 3 dargestellten Zwischenstufen-Vergütungsprozesses vorbereitet werden. 6 ist eine grafische Darstellung, die die Zugfestigkeit und die Duktilität des beispielhaften Stahlblechs 600 darstellt, wobei die x-Achse 602 die Zugverformung (mm/mm) repräsentiert und die y-Achse 604 die Zugspannung (MPa) repräsentiert.
Das beispielhafte Stahlblech 600 kann eine hohe Festigkeit und außerdem eine hohe Duktilität und Biegsamkeit aufweisen. Zum Beispiel kann die Mikrostruktur des beispielhaften Stahlblechs 600 ein Gemisch aus Martensit-, Restaustenit-, Bainit- und Ferritphase enthalten, wobei die Martensitphase hoher Festigkeit zugeordnet ist und der Restaustenit hoher Duktilität und Biegsamkeit zugeordnet ist. Gemäß bestimmten Varianten kann das beispielhafte Stahlblech 600 größer oder gleich etwa 30 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 97 Vol.-% Martensitbestandteile; größer oder gleich etwa 3 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 15 Vol.-% Restaustenitphase; größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 45 Vol.-% Bainitphase; und größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Ferritphase enthalten.
Das beispielhafte Stahlblech 600 kann eine Fließfestigkeit (YS) größer oder gleich etwa 1100 MPa mit einer Standardabweichung von etwa 3 MPa aufweisen.
Das beispielhafte Stahlblech 600 kann eine Zugfestigkeit (UTS) größer oder gleich etwa 1550 MPa mit einer Standardabweichung von etwa 3 MPa aufweisen.
Das beispielhafte Stahlblech 600 kann eine Gesamtbruchdehnung (TEL) größer oder gleich etwa 7 % mit einer Standardabweichung von etwa 3 % aufweisen.
Das beispielhafte Stahlblech 600 kann eine Biegsamkeit (d. h. einen Biegewinkel), gemessen z. B. unter Verwendung des Standards VDA 238-100, größer oder gleich etwa 50 Grad mit einer Standardabweichung von etwa 3 Grad aufweisen.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen ist zur Veranschaulichung und Beschreibung gegeben worden. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung beschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind allgemein nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind, wo anwendbar, austauschbar und können gemäß einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn sie nicht spezifisch gezeigt oder beschrieben ist. Diese kann außerdem auf viele Arten geändert werden. Derartige Änderungen werden nicht als Abweichung von der Offenbarung angesehen und alle derartigen Änderungen sollen in dem Schutzumfang der Offenbarung enthalten sein.

Claims

Verfahren zum Vorbereiten eines Stahllegierungsblechs zum Verbessern der Ebenheit, wobei das Verfahren umfasst: Erwärmen eines Stahllegierungsmaterials auf eine erste Temperatur größer oder gleich etwa 800 °C bis kleiner oder gleich etwa 950 °C; Halten des Stahllegierungsmaterials auf der ersten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden zum Bilden eines Vorläuferstahlblechs; Luftabschrecken des Vorläuferstahlblechs auf eine zweite Temperatur größer oder gleich etwa 300 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C mit einer Abkühlrate größer oder gleich etwa 2 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s; und Abkühlen des Vorläuferstahlblechs auf Raumtemperatur zum Vorbereiten des Stahllegierungsblechs, wobei die Raumtemperatur größer oder gleich etwa 15 °C bis kleiner oder gleich etwa 25 °C ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Luftabschrecken ein erster Luftabschreckschritt ist und wobei das Verfahren ferner einen zweiten Luftabschreckschritt umfasst, wobei der zweite Luftabschreckschritt das Luftabschrecken des Vorläuferstahlblechs auf eine dritte Temperatur kleiner oder gleich etwa 400 °C mit einer Abkühlrate größer oder gleich etwa 0,1 °C/s bis kleiner oder gleich etwa 15 °C/s umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Stahllegierungsblech eine Fließfestigkeit größer oder gleich etwa 1105 MPa, eine Zugfestigkeit größer oder gleich etwa 1600 MPa und eine Gesamtbruchdehnung größer oder gleich etwa 3 % aufweist, und wobei das Stahllegierungsblech eine Mikrostruktur aufweist, die größer oder gleich etwa 80 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 99 Vol.-% Martensitphase; größer oder gleich etwa 1 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Restaustenitphase; größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Bainitphase; und größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Ferritphase umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verfahren das Halten des Vorläuferstahlblechs auf der dritten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren ferner das Erwärmen des Vorläuferstahlblechs von der dritten Temperatur auf eine vierte Temperatur größer oder gleich etwa 300 °C bis kleiner oder gleich etwa 500 °C umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Verfahren ferner das Halten des Vorläuferstahlblechs auf der vierten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Stahllegierungsblech eine Fließfestigkeit größer oder gleich etwa 1150 MPa, eine Zugfestigkeit größer oder gleich etwa 1500 MPa, eine Gesamtbruchdehnung größer oder gleich etwa 7 % und einen Biegewinkel größer oder gleich etwa 50 Grad aufweist, und wobei das Stahllegierungsblech eine Mikrostruktur aufweist, die größer oder gleich etwa 50 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 95 Vol.-% Martensitbestandteile; größer oder gleich etwa 5 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 17 Vol.-% Restaustenitphase; größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 25 Vol.-% Bainitphase; und größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Ferritphase umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner das Halten des Vorläuferstahlblechs auf der zweiten Temperatur für eine Zeitdauer größer oder gleich etwa 1 Sekunde bis kleiner oder gleich etwa 10.000 Sekunden umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Stahllegierungsblech eine Fließfestigkeit größer oder gleich etwa 1100 MPa, eine Zugfestigkeit größer oder gleich etwa 1550 MPa, eine Gesamtbruchdehnung größer oder gleich etwa 7 % und einen Biegewinkel größer oder gleich etwa 50 Grad aufweist, und wobei die Stahllegierung eine Mikrostruktur aufweist, die größer oder gleich etwa 30 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 97 Vol.-% Martensitbestandteile; größer oder gleich etwa 3 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 15 Vol.-% Restaustenitphase; größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 45 Vol.-% Bainitphase; und größer oder gleich etwa 0 Vol.-% bis kleiner oder gleich etwa 10 Vol.-% Ferritphase umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Stahllegierungsmaterial umfasst: größer oder gleich etwa 0,05 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,45 Gew.-% Kohlenstoff; größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 6 Gew.-% Chrom; größer oder gleich etwa 0,5 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 2,5 Gew.-% Silicium; größer als 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 4,5 Gew.-% Mangan; größer als 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 2 Gew.-% Aluminium, wobei ein Chrom/Aluminium-Verhältnis größer oder gleich etwa 1,7 ist und eine Summe des Aluminiums und des Siliciums größer oder gleich etwa 0,7 Gew.-% ist; größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,5 Gew.-% Vanadium; größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,2 Gew.-% Niob; größer oder gleich 0 Gew.-% bis kleiner oder gleich etwa 0,3 Gew.-% Titan; und einen Rest Eisen.