DE112019005194T5

DE112019005194T5 - Warmumformungsverfahren und warmumformungsprodukt

Info

Publication number: DE112019005194T5
Application number: DE112019005194.6T
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki KOYATA; Hironori Ooyama; Maho Hosogi; Hirotaka Tanaka; Yoshitaka Misaka; Nobuyuki Ehara; Toshihiro Minagawa
Original assignee: Neturen Co Ltd; Arrk Corp
Current assignee: Neturen Co Ltd; Arrk Corp
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2021-07-15
Also published as: JP7269842B2; JP2020066054A

Abstract

Ein Warmumformungsverfahren umfasst das Erwärmen einer Stahlplatte, so dass ein erster Bereich in Austenit umgewandelt wird und ein zweiter Bereich, der an den ersten Bereich angrenzt, in Ferrit und Austenit umgewandelt wird, das Pressen und Abkühlen der gesamten Stahlplatte, so dass der erste Bereich in Martensit umgewandelt wird und der zweite Bereich in Ferrit und Martensit umgewandelt wird, das Wiedererwärmen der Stahlplatte, so dass der zweite Bereich in Ferrit und getemperten Martensit umgewandelt wird, ein erster Teil des ersten Bereichs, der an den zweiten Bereich angrenzt, in getemperten Martensit umgewandelt wird, und ein zweiter Teil des ersten Bereichs, der von dem ersten Teil verschieden ist, in Austenit umgewandelt wird, und Pressen und Wiederabkühlen der gesamten Stahlplatte nach dem Wiedererwärmen, so dass der zweite Teil des ersten Bereichs in Martensit umgewandelt wird und die Stahlplatte in eine gewünschte Form gepresst wird.

Description

[Technischer Bereich]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Warmumformungsverfahren und ein Warmumformungsprodukt.
[Technischer Hintergrund]
Im Bereich von Automobilen und dergleichen wird ein Warmumformungsprodukt (auch „heißgepresste Teile“ genannt) im Hinblick auf hohe Festigkeit und geringes Gewicht verwendet. Ein Warmumformungsprodukt wird durch Warmumformen eines Rohlings aus Stahl (Stahlplatte) erhalten, z. B. durch Abschrecken einschließlich Pressen eines Stahlplatte, in dem eine metallografisches Struktur zu Austenit in einer Matrize erwärmt wird, und Abkühlen der Stahlplatte zusammen mit der Matrize im gepressten Zustand.
Als solche haben Warmumformungsprodukte eine hohe Festigkeit, indem sie abgeschreckt werden. Ein Teil, das in einem Automobil oder ähnlichem verwendet wird, kann jedoch einem Lochstechen, Beschneiden und/oder Schweißen unterzogen werden, und es ist wünschenswert, dass die Festigkeit eines Abschnitts, der einer solchen Nachbearbeitung unterzogen wird, nicht zu hoch ist. Ein Warmumformungsverfahren aus dem Stand der Technik liefert ein Warmumformungsprodukt mit unterschiedlichen Festigkeiten in verschiedenen Bereichen (siehe z. B. JP2018-79484A und WO2013/137308A1 ).
[Zusammenfassung]
Illustrative Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen ein Warmumformungsverfahren zum Erhalten eines Warmumformungsprodukts mit unterschiedlichen Eigenschaften in verschiedenen Bereichen durch ein Verfahren, das sich vom Stand der Technik unterscheidet, und ein Warmumformungsprodukt mit vom Stand der Technik unterschiedlichen Eigenschaften bereit.
Gemäß einem illustrativen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Warmumformungsverfahren das Erwärmen einer Stahlplatte, so dass ein erster Bereich der Stahlplatte in Austenit umgewandelt wird und, so dass ein zweiter Bereich der Stahlplatte, der von dem ersten Bereich verschieden ist, in Ferrit und Austenit umgewandelt wird, wobei der zweite Bereich an den ersten Bereich angrenzt, das Pressen und Abkühlen der gesamten Stahlplatte nach dem Erwärmen, so dass der erste Bereich in Martensit umgewandelt wird und so dass der zweite Bereich in Ferrit und Martensit umgewandelt wird, Wiedererwärmen der Stahlplatte nach dem Pressen und Kühlen, so dass der zweite Bereich in Ferrit und getemperten Martensit umgewandelt wird, so dass ein erster Teil des ersten Bereichs, der an den zweiten Bereich angrenzt, in getemperten Martensit umgewandelt wird, und so dass ein zweiter Teil des ersten Bereichs, der von dem ersten Teil verschieden ist, in Austenit umgewandelt wird, und Pressen und Wiederabkühlen der gesamten Stahlplatte nach dem Wiedererwärmen, so dass der zweite Teil des ersten Bereichs in Martensit umgewandelt wird und so dass die Stahlplatte in eine gewünschte Form gepresst wird.
Gemäß einem weiteren illustrativen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Warmumformungsprodukt einen ersten Bereich, der einen ersten Teil mit einer getemperten Martensitstruktur und einen zweiten Teil mit einer Martensitstruktur umfasst, wobei der zweite Teil an den ersten Teil angrenzt, und einen zweiten Bereich mit einer Ferrit- und getemperten Martensitstruktur, wobei der zweite Bereich an den ersten Teil des ersten Bereichs, aber nicht an den zweiten Teil des ersten Bereichs angrenzt. Die Korngrößenzahl der Martensitstruktur im ersten Teil des ersten Bereichs ist gleich oder größer als 10 in Übereinstimmung mit JIS G0551:2013.
Figurenliste

[1A] 1A ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Stahlplatte zeigt.
[1B] 1B ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine erwärmte Stahlplatte zeigt.
[FIG. IC] 1C ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine pressgekühlte Stahlplatte zeigt.
[1D] 1D ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine wiedererwärmte Stahlplatte zeigt.
[1E] 1E ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Warmumformungsprodukt zeigt.
[2A] 2A ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für eine Stahlplatte zeigt.
[2B] 2B ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für eine erwärmte Stahlplatte zeigt.
[2C] 2C ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für eine pressgekühlte Stahlplatte zeigt.
[2D] 2D ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für eine wiedererwärmte Stahlplatte zeigt.
[2E] 2E ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für ein Warmumformungsprodukt zeigt.
[3] 3 ist ein Diagramm, das einen Biegetest nach VDA-Norm zeigt.
[4] 4 ist ein Diagramm, das einen VDA-Biegewinkel darstellt.
[5A] 5A ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für eine Stahlplatte zeigt.
[5B] 5B ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für eine erwärmte Stahlplatte zeigt.
[5C] 5C ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für eine pressgekühlte Stahlplatte zeigt.
[5D] 5D ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für eine wiedererwärmte Stahlplatte zeigt.
[5E] 5E ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für ein Warmumformungsprodukt zeigt.
[6] 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Warmumformungsprodukt zeigt, das mit dem in 5A bis 5E dargestellten Warmumformungsverfahren hergestellt wurde.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
Warmumformungsverfahren
Ein Warmumformungsverfahren gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst:

Schritt 1 - Erwärmen einer Stahlplatte, so dass ein erster Bereich der Stahlplatte in Austenit umgewandelt wird und so dass ein zweiter Bereich der Stahlplatte, der von dem ersten Bereich verschieden ist, in Ferrit und Austenit umgewandelt wird, wobei der zweite Bereich an den ersten Bereich angrenzt;
Schritt 2 - Pressen und Abkühlen der gesamten Stahlplatte nach dem Erwärmen, so dass der erste Bereich in Martensit umgewandelt wird und der zweite Bereich in Ferrit und Martensit umgewandelt wird;
Schritt 3 - Wiedererwärmen der Stahlplatte nach dem Pressen und Abkühlen, so dass der zweite Bereich in Ferrit und getemperten Martensit umgewandelt wird, so dass ein erster Teil des ersten Bereichs, der an den zweiten Bereich angrenzt, in getemperten Martensit umgewandelt wird, und so dass ein zweiter Teil des ersten Bereichs, der von dem ersten Teil verschieden ist, in Austenit umgewandelt wird; und
Schritt 4 - Pressen und Wiederabkühlen der gesamten Stahlplatte nach dem Wiedererwärmen, so dass der zweite Teil des ersten Bereichs in Martensit umgewandelt wird und die Stahlplatte in eine gewünschte Form gepresst wird.

In den 1A bis 1E ist ein Beispiel für ein Warmumformungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
1A zeigt eine Stahlplatte 10 in einem Zustand, bevor Schritt 1 durchgeführt wird. Die metallographische Struktur der Stahlplatte 10 umfasst im Allgemeinen Ferrit F und Zementit θ. Beispiele für die metallographische Struktur der Stahlplatte 10 umfassen eine metallographische Struktur, das Ferrit F und Zementit θ enthält, eine metallographisches Struktur das Ferrit F und Perlit P enthält, und eine metallographisches Struktur, das Ferrit F, Zementit θ und Perlit P enthält. Eine Zusammensetzung der Stahlplatte ist insbesondere nicht beschränkt, solange die Stahlplatte abgeschreckt werden kann.
Schritt 1
Schritt 1 ist ein Schritt des Erwärmens der Stahlplatte, so dass ein erster Bereich der Stahlplatte in Austenit umgewandelt wird und ein zweiter Bereich der Stahlplatte, der an den ersten Bereich angrenzt, in Ferrit und Austenit umgewandelt wird. 1B zeigt einen Zustand, in dem Schritt 1 so durchgeführt wird, dass eine metallographische Struktur des ersten Bereichs 1A der Stahlplatte 11 in Austenit y umgewandelt wird, und eine metallographische Struktur des zweiten Bereichs 2A der Stahlplatte 11, der an den ersten Bereich 1A angrenzt, ein Bereich ist, der Ferrit F und Austenit y enthält.
Die Erwärmung in Schritt 1 erfolgt vorzugsweise durch Änderung einer maximalen Temperatur, die durch die Erwärmung jedes Teils der Stahlplatte erreicht wird. Die maximale Temperatur, auf die der erste Bereich in Schritt 1 erwärmt wird, ist vorzugsweise gleich oder höher als der A₃-Punkt - die Temperatur, bei der die Umwandlung von Ferrit in Austenit abgeschlossen ist, beträgt beispielsweise vorzugsweise 850 °C bis 950 °C.
Die maximale Temperatur, auf die der zweite Bereich in Schritt 1 erwärmt wird, ist vorzugsweise gleich oder höher als die Austenitumwandlungs-Starttemperatur (A₁-Punkt), aber niedriger als die Austenitumwandlungs-Endtemperatur (A₃-Punkt), beträgt beispielsweise vorzugsweise 730°C bis 800°C. Durch Einstellen der maximalen Temperatur des zweiten Bereichs, die durch die Erwärmung in Schritt 1 erreicht wird, kann die Härte des zweiten Bereichs im Warmumformungsprodukt eingestellt werden.
Bei der Erwärmung in Schritt 1 liegt die Erwärmungszeit vom Beginn der Erwärmung bis zum Abschluss der Erwärmung vorzugsweise innerhalb von 30 Sekunden, d. h. nicht länger als 30 Sekunden. Durch die Einstellung der Erwärmung in Schritt 1 als schnelle Kurzzeiterwärmung kann auf diese Weise die Produktivität verbessert werden.
Eine Erwärmungsmethode in Schritt 1 ist insbesondere nicht begrenzt. Beispiele für die Erwärmungsmethode sind Ofenerwärmung und Widerstandserwärmung (wie Induktionserwärmung und direkte Widerstandserwärmung), wobei die Widerstandserwärmung bevorzugt wird und die direkte Widerstandserwärmung aufgrund der Tatsache, dass die schnelle Kurzzeiterwärmung einfach ist, bevorzugt wird. Ein bestimmtes Erwärmungsverfahren ist insbesondere nicht eingeschränkt, und es kann ein allgemein bekanntes Verfahren verwendet werden.
In Schritt 1 ist ein spezifisches Verfahren zur Änderung der maximalen Temperatur, die durch Erwärmung im ersten Bereich und im zweiten Bereich erreicht wird, insbesondere nicht eingeschränkt. Insbesondere wird das spezifische Verfahren vorzugsweise durch elektrisches Erwärmen der gesamten Stahlplatte und Kühlen des zweiten Bereichs durchgeführt. In diesem Fall ist ein Verfahren zum Kühlen des zweiten Bereichs insbesondere nicht begrenzt und wird vorzugsweise durchgeführt, indem beispielsweise ein Kühlmedium (z. B. ein Kühlgas) aufgesprüht oder eine Matrize in Kontakt gebracht wird. Spezifische Methoden des Verfahrens zum Besprühen des Kühlmediums und des Verfahrens zum In-Kontakt-Bringen der Matrize sind insbesondere nicht begrenzt, und es kann eine allgemein bekannte Methode verwendet werden.
Die Form der Stahlplatte ist insbesondere nicht eingeschränkt, solange es sich um eine Plattenform handelt. Wenn die direkten Widerstandserwärmung als Erwärmungsverfahren ausgeführt wird, ist die Stahlplatte vorzugsweise eine flache Platte. Darüber hinaus kann die Stahlplatte in einem Fall, in dem die Stahlplatte in Richtung der Plattendicke gesehen eine trapezförmige Form hat, und in einem Fall, in dem die Stahlplatte eine Form hat, bei der die Querschnittsfläche in Längsrichtung monoton zunimmt oder abnimmt, gleichmäßig erwärmt werden, indem die direkte Widerstandserwärmung durchgeführt wird, während mindestens eine Elektrode in Längsrichtung bewegt wird. Länge, Breite und Dicke (Stahldicke) der Stahlplatte sind insbesondere nicht begrenzt und können entsprechend den Spezifikationen eines Warmumformungsprodukts und dergleichen ausgewählt werden.
In Schritt 1 befindet sich der zweite Bereich der Stahlplatte in einem Zustand, in dem Ferrit und Austenit gemischt sind, kann aber ein zweiter Bereich sein, in dem ein Zusammensetzungsverhältnis des Ferrits und Austenits im zweiten Bereich in Längsrichtung der Stahlplatte konstant (auch als „konstantes Strukturverhältnis“ bezeichnet) oder unterschiedlich ist. Zum Beispiel kann die Zusammensetzung des zweiten Bereichs eine Zusammensetzung sein, in der ein Anteil des Austenits allmählich von einem Teil, der weit vom ersten Bereich entfernt ist, in Richtung eines Teils nahe dem ersten Bereich zunimmt (auch als „geneigtes Strukturverhältnis“ bezeichnet). Darüber hinaus kann die Zusammensetzung des zweiten Bereichs sowohl einen Teil mit einem konstanten Strukturverhältnis als auch einen Teil mit einem geneigten Strukturverhältnis aufweisen. In den Schritten 2 bis 4 nach Schritt 1 ist der Austenit im zweiten Bereich Martensit oder getemperter Martensit, aber das Zusammensetzungsverhältnis von Ferrit und Martensit oder Ferrit und getemperten Martensit kann konstant oder unterschiedlich sein und kann sowohl den Teil mit dem konstanten Strukturverhältnis als auch den Teil mit dem geneigten Strukturverhältnis in der gleichen Weise wie in Schritt 1 in den Schritten 2 bis 4 aufweisen.
Schritt 2
Der Schritt 2 ist ein Schritt des Pressens und Abkühlens der gesamten Stahlplatte nach Schritt 1, so dass der erste Bereich in Martensit umgewandelt wird und der zweite Bereich in Ferrit und Martensit umgewandelt wird;
Im Schritt 2 wird der erste Bereich, in dem die metallographische Struktur durch Schritt 1 in Austenit erwärmt wird, einer Presskühlung unterzogen, so dass die metallographische Struktur des ersten Bereichs in Martensit umgewandelt wird. Der zweite Bereich, in dem sich die metallografische Struktur durch Schritt 1 in einem Zustand befindet, in dem Ferrit und Austenit gemischt sind, wird einer Presskühlung unterzogen, so dass die metallografische Struktur in einen Zustand geändert wird, in dem Ferrit und Martensit gemischt sind. Die Presskühlung ist ein Vorgang, bei dem das Pressen durch eine Pressmatrize erfolgt und die Kühlung in der Pressmatrize durchgeführt wird. Ein bestimmtes Verfahren der Presskühlung ist insbesondere nicht eingeschränkt, und es kann ein allgemein bekanntes Verfahren verwendet werden. Kühltemperatur und Kühlrate bei der Presskühlung sind insbesondere nicht eingeschränkt, solange sie in einem Bereich liegen, in dem ein Abschrecken möglich ist.
1C zeigt ein Beispiel für einen Zustand unmittelbar nach der Presskühlung in Schritt 2. Die Stahlplatte 11 nach Schritt 1 wird durch eine Pressmatrize 20 gepresst und abgekühlt, und man erhält eine Stahlplatte 12 mit einem ersten Bereich 1B, in dem eine metallographische Struktur Martensit M ist, und einem zweiten Bereich 2B, in dem eine metallographische Struktur Ferrit F und Martensit M ist.
Schritt 3
Der Schritt 3 ist ein Schritt des Wiedererwärmens der Stahlplatte nach dem Schritt 2, so dass der zweite Bereich in Ferrit und getemperten Martensit umgewandelt wird, ein Bereich 1P, der ein erster Teil des ersten Bereichs ist, der an den zweiten Bereich angrenzt, in getemperten Martensit umgewandelt wird, und so dass ein Bereich 1Q, ein zweiter Teil des ersten Bereichs außer dem Bereich 1P, in Austenit umgewandelt wird.
In Schritt 3 wird, durch Schritt 2, die Stahlplatte, die den ersten Bereich, in dem die metallographische Struktur Martensit ist, und den zweiten Bereich, in dem Ferrit und Martensit gemischt sind, enthält, erneut erwärmt, um die metallographische Struktur des zweiten Bereichs in einen Zustand zu versetzen, in dem Ferrit und getemperter Martensit gemischt sind, um eine metallographische Struktur des Bereichs 1P, der ein Teil des ersten Bereichs ist und an den zweiten Bereich angrenzt, in getemperten Martensit zu verwandeln, und um eine metallographische Struktur des Bereichs 1Q, der ein anderer Teil des ersten Bereichs als der Bereich 1P ist, in Austenit zu verwandeln.
1D zeigt einen Zustand, in dem Schritt 3 durchgeführt wird, eine metallographische Struktur eines zweiten Bereichs 2C, der ein Teil einer Stahlplatte 13 ist, Ferrit F und getemperten Martensit M_T enthält, und die metallographische Struktur des Bereichs 1P (1PA in 1D), der ein Teil des ersten Bereichs ist und an den zweiten Bereich 2C angrenzt, ist getemperter Martensit M_T, und die metallographische Struktur des Bereichs 1Q (1QA in 1D), der ein anderer Teil des ersten Bereichs als der Bereich 1P ist, ist Austenit y.
Die Erwärmung in Schritt 3 erfolgt vorzugsweise durch Änderung einer maximalen Temperatur, die durch Erwärmung jedes Teils der Stahlplatte erreicht wird.
Die maximale Temperatur, auf die der Bereich 1Q in Schritt 3 erwärmt wird, ist vorzugsweise gleich oder höher als der A₃-Punkt und beträgt vorzugsweise z. B. 850 °C bis 950 °C. Die maximale Temperatur, auf die der zweite Bereich und der Bereich 1P in Schritt 3 erwärmt werden, ist vorzugsweise gleich oder höher als 400°C, aber niedriger als die Austenitumwandlungs-Starttemperatur (A₁-Punkt). Durch Einstellen der maximalen Temperatur, auf die sowohl der zweite Bereich als auch der Bereich 1P in Schritt 3 erwärmt werden, kann die jeweilige Härte des zweiten Bereichs und des Bereichs 1P in dem Warmumformungsprodukt eingestellt werden.
Für die Erwärmung in Schritt 3 liegt die Erwärmungszeit vom Beginn der Erwärmung bis zum Abschluss der Erwärmung vorzugsweise innerhalb von 30 Sekunden. Durch die Einstellung der Erwärmung in Schritt 3 als schnelle Kurzzeiterwärmung kann auf diese Weise die Produktivität verbessert werden.
Eine Erwärmungsmethode in Schritt 3 ist insbesondere nicht begrenzt. Beispiele für die Erwärmungsmethode sind Ofenerwärmung und Widerstandserwärmung (wie Induktionserwärmung und direkte Widerstandserwärmung), wobei die Widerstandserwärmung bevorzugt wird und die direkte Widerstandserwärmung aufgrund der Tatsache, dass die schnelle Kurzzeiterwärmung einfach ist, bevorzugt wird. Ein bestimmtes Erwärmungsverfahren ist insbesondere nicht eingeschränkt, und es kann ein allgemein bekanntes Verfahren verwendet werden.
In Schritt 3 ist ein spezifisches Verfahren zur Änderung der durch Erwärmung erreichten Maximaltemperaturen im zweiten Bereich, im Bereich 1P und im Bereich 1Q insbesondere nicht eingeschränkt. Insbesondere wird das spezifische Verfahren vorzugsweise durch elektrisches Erwärmen der gesamten Stahlplatte und Kühlen des zweiten Bereichs und des Bereichs 1P durchgeführt. In diesem Fall ist ein Verfahren zum Kühlen des zweiten Bereichs und des Bereichs 1P insbesondere nicht begrenzt und wird vorzugsweise durchgeführt, indem beispielsweise ein Kühlmedium (z. B. ein Kühlgas) aufgesprüht oder eine Matrize in Kontakt gebracht wird. Spezifische Methoden des Verfahrens zum Besprühen des Kühlmediums und des Verfahrens zum In-Kontakt-Bringen der Matrize sind insbesondere nicht begrenzt, und es kann eine allgemein bekannte Methode verwendet werden. Ferner kann jede der Einstellungen der durch Erwärmung erreichten Maximaltemperaturen des zweiten Bereichs und des Bereichs 1P auch unabhängig voneinander durchgeführt werden, aber im Hinblick auf einen einfacheren Prozess werden die Einstellungen vorzugsweise gleichzeitig als ein einziger Vorgang durchgeführt (d.h. die beiden durch Erwärmung erreichten Maximaltemperaturen werden gemeinsam eingestellt, ohne zwischen dem zweiten Bereich und dem Bereich 1P zu unterscheiden).
Schritt 4
Der Schritt 4 ist ein Schritt des Pressens und Wiederabkühlens der gesamten Stahlplatte nach Schritt 3, so dass der Bereich 1Q in Martensit umgewandelt wird und die Stahlplatte in eine gewünschte Form gepresst wird.
Durch Schritt 3 wird der Bereich 1Q, in dem die metallografische Struktur Austenit ist, in Schritt 4 abgeschreckt und in Martensit umgewandelt. Durch Schritt 3 ist der Bereich 1P, in dem die metallografische Struktur getemperter Martensit ist, auch nach Schritt 4 getemperter Martensit. Durch Schritt 3 befindet sich der zweite Bereich, in dem die metallographische Struktur in einem Zustand ist, in dem Ferrit und getemperter Martensit gemischt sind, auch nach Schritt 4 in einem Zustand, in dem Ferrit und getemperter Martensit gemischt sind.
1E zeigt ein Beispiel für einen Zustand unmittelbar nach der Durchführung der Presskühlung in Schritt 4. Die Stahlplatte nach Schritt 3 wird durch eine Pressmatrize 21 gepresst und abgekühlt und wird zu einem Warmumformungsprodukt 14. In dem Warmumformungsprodukt 14 ist die metallographische Struktur des Bereichs 1Q (1QB in 1E) Martensit M, die metallographische Struktur des Bereichs 1P (1PB in 1E) ist getemperter Martensit M_T, und die metallographische Struktur des zweiten Bereichs 2D ist in einem Zustand, in dem Ferrit F und getemperter Martensit M_T gemischt sind. Der Bereich 1Q des Warmumformungsprodukts 14 ist ein Teil (harter Abschnitt) mit hoher Festigkeit, der Martensit enthält, und der Bereich 1P und der zweite Bereich sind Teile (weicher Abschnitt) mit geringerer Festigkeit als die des harten Abschnitts. Der weiche Abschnitt kann leicht nachbearbeitet werden, z. B. durch Lochen, Beschneiden und Schweißen.
Bei der Presskühlung in Schritt 4 wird die Stahlplatte in eine gewünschte Form gepresst, um das Warmumformungsprodukt zu formen. Ein bestimmtes Verfahren der Pressenkühlung ist insbesondere nicht eingeschränkt, und es kann ein allgemein bekanntes Verfahren verwendet werden. Kühltemperatur und Kühlrate bei der Presskühlung sind insbesondere nicht eingeschränkt, solange sie in einem Bereich liegen, in dem ein Abschrecken des ersten Bereichs möglich ist. Die endgültige Form des Warmumformungsprodukts ist insbesondere nicht eingeschränkt. Die Form kann z. B. eine flache Platte sein, wie in 1E dargestellt, und eine gewünschte Form kann in Abhängigkeit von Anwendungen, Spezifikationen und dergleichen des Warmumformungsprodukts verwendet werden, wie z.B. eine Form, bei der ein Querschnitt eine Hutform ist, wie in 6 dargestellt.
Dritter Breich
Bei dem erfindungsgemäßen Warmumformungsverfahren kann die Stahlplatte zusätzlich zu dem ersten Bereich, dem zweiten Bereich, dem Bereich 1P und dem Bereich 1Q einen dritten Bereich enthalten. Bei dem erfindungsgemäßen Warmumformungsverfahren kann der dritte Bereich ein Bereich sein, in dem sich die metallographische Struktur durch die Schritte 1 bis 4 nicht ändert. Wenn zum Beispiel die metallographische Struktur der Stahlplatte vor Schritt 1 Ferrit und Zementit enthält, kann der dritte Bereich ein Bereich sein, der Ferrit und Zementit durch die Schritte 1 bis 4 enthält.
Ein bevorzugter Aspekt im Falle der Einbeziehung des dritten Bereichs ist wie folgt.
Das heißt, es ist bevorzugt, dass die Stahlplatte den dritten Bereich enthält, der ein Teil der Stahlplatte ist, der dritte Bereich an den zweiten Bereich angrenzt, aber nicht an den ersten Bereich, den Bereich 1P und den Bereich 1Q angrenzt, und der dritte Bereich während der Schritte 1 bis 4 eine Ferrit- und Zementitstruktur aufweist. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die maximale Temperatur, auf die der dritte Bereich in Schritt 1 und Schritt 3 erwärmt wird, niedriger ist als die Austenitumwandlungs-Starttemperatur (A₁-Punkt). Ein spezifisches Verfahren zum Einstellen der maximalen Temperatur des dritten Bereichs, die durch das Erwärmen in Schritt 1 und Schritt 3 erreicht wird, ist insbesondere nicht beschränkt. Insbesondere wird das spezifische Verfahren vorzugsweise durch elektrisches Erwärmen der gesamten Stahlplatte und Kühlen des zweiten Bereichs, des Bereichs 1P und auch des dritten Bereichs durchgeführt. In diesem Fall ist das Verfahren zum Kühlen des dritten Bereichs insbesondere nicht beschränkt und wird vorzugsweise durchgeführt, indem beispielsweise ein Kühlmedium (z.B. ein Kühlgas) aufgesprüht wird oder eine Matrize in Kontakt gebracht wird. Spezifische Methoden des Verfahrens zum Besprühen des Kühlmediums und des Verfahrens zum In-Kontakt-Bringen der Matrize sind insbesondere nicht begrenzt, und es kann ein allgemein bekanntes Verfahren verwendet werden.
Wie oben beschrieben, umfassen Beispiele für die metallographische Struktur, die Ferrit und Zementit enthält, eine metallographische Struktur, die Ferrit und Zementit enthält, eine metallographische Struktur, die Ferrit und Perlit enthält, und eine metallographische Struktur, die Ferrit, Zementit und Perlit enthält.
2A bis 2E zeigen ein weiteres Beispiel des Warmumformungsverfahren für den Fall, dass die Stahlplatte den dritten Bereich enthält.
Die Stahlplatte 40 in 2A zeigt eine Stahlplatte in einem Zustand, bevor Schritt 1 durchgeführt wird. Eine metallographische Struktur der Stahlplatte 40 in 2A enthält Ferrit F und Perlit P. 2B illustriert eine Stahlplatte 41 nach der Durchführung von Schritt 1 und ist die gleiche wie 1B, außer dass es einen dritten Bereich 3A gibt, in dem die metallographische Struktur Ferrit F und Perlit P beibehält. Der dritte Bereich 3A grenzt an dem zweiten Bereich 2E an und grenzt nicht an den ersten Bereich IC. 2C zeigt schematisch einen Zustand nach der Durchführung von Schritt 2 und ist die gleiche wie 1C, außer dass es einen dritten Bereich 3B gibt, der Ferrit F und Perlit P enthält. 2D zeigt eine Stahlplatte nach der Durchführung von Schritt 3 und ist die gleiche wie 1D, außer dass es einen dritten Bereich 3C gibt, der Ferrit F und Perlit P enthält. 2E veranschaulicht schematisch einen Zustand unmittelbar nach der Durchführung der Presskühlung von Schritt 4 und ist die gleiche wie 1E, außer dass es einen dritten Bereich 3D gibt, der Ferrit F und Perlit P enthält. In diesem Fall, in einem Warmumformungsprodukt 44, welches nach Schritt 4 erhalten wurde, ist der dritte Bereich auch ein weicher Abschnitt.
Wie oben beschrieben, umfassen Beispiele für die metallografische Struktur der Stahlplatte in einem Zustand vor der Durchführung von Schritt 1 eine metallografische Struktur, die Ferrit und Zementit enthält, und eine metallografische Struktur, die Ferrit, Zementit und Perlit enthält, neben einer metallografischen Struktur, die Ferrit und Perlit enthält, wie in den 2A bis 2E dargestellt. Das Gleiche gilt für die metallographische Struktur des dritten Bereichs.
Wie oben beschrieben, werden bei dem Warmumformungsverfahren der vorliegenden Erfindung die Erwärmung in Schritt 1 und die Erwärmung in Schritt 3 vorzugsweise innerhalb von 30 Sekunden vom Beginn der Erwärmung bis zum Abschluss der Erwärmung getrennt durchgeführt. Auf diese Weise wird durch die Einstellung der Erwärmung in Schritt 1 und der Erwärmung in Schritt 3 als schnelle Kurzzeiterwärmung nicht nur die Produktivität verbessert, sondern es können auch die Eigenschaften des erhaltenen Warmumformungsprodukts verbessert werden. Das heißt, in dem Bereich 1Q, der in dem ersten Bereich des Warmumformungsprodukts enthalten ist, das durch Ausführen des schnellen Kurzzeiterwärmen als das Erwärmen in Schritt 1 und das Erwärmen in Schritt 3 erhalten wird, ist die metallographische Struktur feiner Martensit (eine gemäß JIS G0551:2013 gemessene Korngrößenzahl ist gleich oder größer als 10), da die Verarbeitung, die als Abschrecken von dem schnellen Kurzzeiterwärmen bezeichnet wird, zweimal in Schritt 1 zu Schritt 2 und Schritt 3 zu Schritt 4 ausgeführt wird. Es ist bekannt, dass bei einer feinen Kristallkorngröße der metallografischen Struktur die Festigkeit der metallografischen Struktur verbessert wird.
Warmumformungsprodukt
Ein Warmumformungsprodukt gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst den Bereich 1Q, der Martensit enthält, den Bereich 1P, der getemperten Martensit enthält, der an den Bereich 1Q angrenzt, den zweiten Bereich, der Ferrit und getemperten Martensit enthält, der an den Bereich 1P angrenzt und nicht an den Bereich 1Q angrenzt, und eine Korngrößenzahl von Martensit in dem Bereich 1Q ist gleich oder größer als 10.
Das Warmumformungsprodukt 14 aus 1E zeigt schematisch ein Beispiel für ein Warmumformungsprodukt der vorliegenden Erfindung. Das Warmumformungsprodukt 14 umfasst den Bereich 1Q (1QB in 1E), der Martensit M enthält, den Bereich 1P (1PB in 1E), der getemperten Martensit M_T enthält, und den zweiten Bereich (2D in 1E), der Ferrit F und getemperten Martensit M_T enthält, und die Korngrößenzahl des Martensits im Bereich 1Q ist gleich oder größer als 10.
In dem Warmumformungsprodukt der vorliegenden Erfindung befindet sich der zweite Bereich in einem Zustand, in dem Ferrit und getemperter Martensit gemischt sind, kann aber ein zweiter Bereich sein, in dem ein Zusammensetzungsverhältnis von Ferrit und Austenit im zweiten Bereich in Längsrichtung konstant ist (konstantes Strukturverhältnis) oder unterschiedlich. Zum Beispiel kann die Zusammensetzung des zweiten Bereichs eine Zusammensetzung sein, in der ein Anteil an getempertem Martensit allmählich von einem Teil weit weg vom Bereich 1P zu einem Teil nahe dem Bereich 1P zunimmt (geneigtes Strukturverhältnis). Darüber hinaus kann die Zusammensetzung des zweiten Bereichs sowohl einen Teil mit einem konstanten Strukturverhältnis als auch einen Teil mit einem geneigten Strukturverhältnis aufweisen.
Vorzugsweise kann bei dem Warmumformungsverfahren der vorliegenden Erfindung das Warmumformungsprodukt der vorliegenden Erfindung durch getrennte Durchführung des Erwärmens in Schritt 1 und des Erwärmens in Schritt 3 erhalten werden, wenn die Erwärmungszeit vom Beginn des Erwärmens bis zum Abschluss des Erwärmens innerhalb von 30 Sekunden liegt.
In dem Warmumformungsprodukt der vorliegenden Erfindung können die Teile, die dem Bereich 1Q, dem Bereich 1P und dem zweiten Bereich entsprechen, nur ein einziger separater Abschnitt sein oder eine Vielzahl von separaten Abschnitten sein. Das Warmumformungsprodukt der vorliegenden Erfindung kann einen anderen Teil als den Bereich 1Q, den Bereich 1P und den zweiten Bereich aufweisen. Ein Beispiel für einen bevorzugten Aspekt des Warmumformungsprodukts der vorliegenden Erfindung für den Fall, dass es einen anderen Teil als den Bereich 1Q, den Bereich 1P und den zweiten Bereich enthält, umfasst einen Aspekt, der den dritten Bereich enthält, der Ferrit und Zementit enthält, angrenzend an den zweiten Bereich und nicht angrenzend an den Bereich 1P und den Bereich 1Q. In diesem Fall kann der Teil, der dem dritten Bereich entspricht, nur ein Abschnitt oder eine Vielzahl von Abschnitten sein. Ein Diagramm eines Beispiels für ein Warmumformungsprodukt gemäß dem Aspekt ist das Warmumformungsprodukt 44 von 2E. Das Warmumformungsprodukt 44 von 2E ist dasselbe wie das Warmumformungsprodukt 14 von 1E, außer dass das Warmumformungsprodukt 44 den dritten Bereich 3D enthält, der Ferrit F und Perlit P enthält.
In dem Warmumformungsprodukt der vorliegenden Erfindung ist der Bereich 1Q ein harter Abschnitt, und der zweite Bereich und der Bereich 1P sind weiche Abschnitte. Wenn der dritte Bereich einen Bereich enthält, der Ferrit und Zementit enthält, ist der dritte Bereich außerdem ein weicher Abschnitt.
In dem Warmumformungsprodukt der vorliegenden Erfindung ist die gemäß JIS G0551:2013 gemessene Korngrößenzahl des Martensits im Bereich 1Q gleich oder größer als 10, vorzugsweise gleich oder größer als 11 und noch bevorzugter gleich oder größer als 11,5.
Das Warmumformungsprodukt der vorliegenden Erfindung ist in der Form oder Anwendung nicht beschränkt, sondern kann als Fahrzeugkarosserie, Stoßfänger, Ölwanne, Innenverkleidung, Säule (wie A-Säule, B-Säule, C-Säule und D-Säule), Radkasten oder Ähnliches verwendet werden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen näher beschrieben, wobei der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die folgenden Beispiele nicht eingeschränkt wird.
[Beispiel 1]
Schritt 1
Eine Stahlplatte mit einer Güte von 1500 MPa, die für die Warmumformung geeignet ist, wurde zwischen der linken und rechten Elektrode eines direkten Widerstandserwärmungsgeräts aufgehängt, und die Stahlplatte wurde zwischen der oberen und unteren Elektrode eingefügt, um Strom zwischen der linken und rechten Elektrode anzulegen. Dabei wurde der erste Bereich, der ein Teil der Stahlplatte ist, 20 Sekunden lang von Raumtemperatur auf 900°C erwärmt. Der zweite Bereich, der an den ersten Bereich angrenzt und ein weiterer Teil der Stahlplatte ist, wurde elektrisch erwärmt, indem die maximale Temperatur, die durch die Erwärmung des zweiten Bereichs erreicht wurde, so gesteuert wurde, dass sie in 20 Sekunden von Raumtemperatur 760°C erreicht. Durch die direkte Widerstandserwärmung wurde der erste Bereich zu Austenit, und der zweite Bereich wurde zu einem Bereich, der Ferrit und Austenit enthält.
Schritt 2
Die Anwendung des Stroms wurde gestoppt, wenn jeder Bereich eine vorbestimmte Temperatur in Schritt 1 erreichte, und die Presskühlung wurde sofort durchgeführt. Die Presskühlung wurde unter Verwendung einer Pressmatrize durchgeführt, die mit einem Wasserdurchlass versehen ist, die Kühlwasser zum schnellen Abkühlen der Stahlplatte im Inneren führt, wobei die Stahlplatte durch schnelles Abkühlen abgeschreckt wurde, während sie zu einer flachen Platte gepresst wurde, wobei die metallographische Struktur des ersten Bereichs in Martensit umgewandelt und die metallographische Struktur des zweiten Bereichs in einen Zustand geändert wurde, der Ferrit und Martensit enthält. Die Abkühlzeit beim Pressen (die Zeit, während der die Pressmatrize an ihrem unteren Totpunkt gehalten wird) betrug 5 bis 10 Sekunden.
Schritt 3
Die in Schritt 2 erhaltene flache, plattenförmige Stahlplatte wurde unter Verwendung der in Schritt 1 verwendeten direkten Widerstandserwärmungsvorrichtung erneut elektrisch erwärmt. Hier wurden der zweite Bereich und der Bereich 1P, der ein Teil des ersten Bereichs ist und an den zweiten Bereich angrenzt, elektrisch erwärmt, indem die maximale Temperatur, die durch das Erwärmen des zweiten Bereichs und des Bereichs 1P erreicht wurde, so gesteuert wurde, dass sie 700°C in 20 Sekunden von Raumtemperatur erreicht. Der Bereich 1Q des ersten Bereichs, der nicht der Bereich 1P ist, wurde 20 Sekunden lang von Raumtemperatur auf 900°C erwärmt. Durch die direkte Widerstandserwärmung ist der Bereich 1Q ein Bereich, der Austenit enthält, der Bereich 1P ist ein Bereich, der getemperten Martensit enthält, und der zweite Bereich ist ein Bereich, der Austenit und getemperten Martensit enthält.
Schritt 4
Die Stromzufuhr wurde gestoppt, als jeder Bereich in Schritt 3 eine vorgegebene Temperatur erreicht hatte, und es wurde sofort eine Presskühlung durchgeführt. Die Presskühlung wurde auf die gleiche Weise wie in Schritt 2 durchgeführt. Die Stahlplatte wurde durch die Presskühlung schnell abgekühlt, während sie in eine flache Platte gepresst wurde, um das Warmumformungsprodukt zu erhalten. Die Presskühlzeit (die Zeit, in der die Pressmatrize am unteren Totpunkt gehalten wird) betrug 5 bis 10 Sekunden. Wenn das erhaltene Warmumformungsprodukt untersucht wird, sind der Bereich 1Q, der Martensit enthält, der Bereich 1P, der getemperten Martensit enthält, der an den Bereich 1Q angrenzt, und der zweite Bereich, der Ferrit und getemperten Martensit enthält, der an den Bereich 1P angrenzt und nicht an den Bereich 1Q angrenzt, enthalten. Der zweite Bereich enthält einen Teil, bei dem das Zusammensetzungsverhältnis von Ferrit und getempertem Martensit in Längsrichtung konstant ist (Teil mit konstantem Strukturverhältnis), und einen Teil, bei dem ein Anteil an getempertem Martensit allmählich von einem Teil weit entfernt von dem Bereich 1P zu einem Teil nahe dem Bereich 1P hin zunimmt (Teil mit geneigtem Strukturverhältnis), und der Teil mit dem geneigten Strukturverhältnis war angrenzend zu dem Bereich 1P.
Auswertung der mechanischen Eigenschaften
Die Vickershärte jedes Bereichs 1Q (Martensit), des Bereichs 1P (getemperter Martensit) und des zweiten Bereichs (ein Bereich, in dem Ferrit und getemperter Martensit gemischt sind) des erhaltenen Warmumformungsprodukts wurde gemessen. Fünf Punkte wurden bei 300 gf (Last: 300 g, HV: 0,3) gemäß JIS Z2244:2009 mit einem Vickers-Härteprüfgerät gemessen und ein Durchschnittswert davon bestimmt.
Das Ergebnis war, dass der Bereich 1Q 523 HV, der Bereich 1P 273 HV und der zweite Bereich 223 HV betrug. Aus dem Ergebnis wurde in Beispiel 1 festgestellt, dass das Warmumformungsprodukt einen harten Abschnitt mit hervorragender Festigkeit und einen weichen Abschnitt, der leicht nachbearbeitet werden kann, aufweist.
Es wurde bestätigt, dass die Härte des zweiten Bereichs und des Bereichs 1P, die die weichen Abschnitte sind, durch Ändern der maximalen Temperatur des zweiten Bereichs oder des Bereichs 1P, die durch die Erwärmung in Schritt 1 oder Schritt 3 erreicht wird, eingestellt werden kann, indem ein separater Test durchgeführt wird. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die Härte des zweiten Bereichs (ein Bereich, in dem Ferrit und getemperter Martensit gemischt sind) in einem Bereich eingestellt werden kann, in dem eine untere Grenze 223 HV (etwa 710 MPa) ist. Es wurde festgestellt, dass die Härte des Bereichs 1P in einem Bereich eingestellt werden kann, in dem eine untere Grenze bei 270 HV (ca. 850 MPa) liegt. Aus dem Ergebnis wurde festgestellt, dass das Warmumformungsprodukt der vorliegenden Erfindung die Eigenschaften des weichen Abschnitts entsprechend den verschiedenen Anwendungen und Spezifikationen einstellen kann.
Messung der Kristallkorngröße
Die Kristallkorngröße von Martensit im Bereich 1Q des erhaltenen Warmumformungsprodukts wurde gemäß JIS G0551:2013 gemessen. Wenn fünf Punkte gemessen wurden, um einen Durchschnittswert zu bestimmen, betrug die Korngrößenzahl 11,9 (der Kristallkorndurchmesser betrug etwa 6,5 µm). Als Referenz, wenn die Korngröße des Martensits des ersten Bereichs nach dem Schritt 2 und vor dem Schritt 3 an fünf Punkten gemessen wurde, um auf die gleiche Weise einen Durchschnittswert zu erhalten, betrug die Korngrößenzahl 11,1 (Kristallkorngröße war etwa 8,5 µm). Aus dem Ergebnis ging hervor, dass die Kristallkorngröße des Martensits im Bereich 1Q feiner wurde, indem das Abschrecken nach dem schnellen Kurzzeiterwärmen in Beispiel 1 zweimal durchgeführt wurde.
[Beispiel 2]
Zur Beurteilung der Zähigkeit des weichen Abschnitts des durch das erfindungsgemäße Warmumformungsverfahren erhaltenen Warmumformungsprodukts wurde anschließend eine Biegefestigkeitsprüfung (Biegetest) nach der vom Verband der Automobilindustrie festgelegten VDA-Norm (VDA 238-100) durchgeführt. Ein Prüfkörper für die Biegefestigkeitsprüfung wurde wie folgt vorbereitet.
Vorbereitung des Teststücks
Ein plattenförmiges Teststück von 60 mm × 60 mm wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 vorbereitet, außer dass der erste Bereich in Schritt 1 von Beispiel 1 nicht vorgesehen wurde. Das gesamte Teststück befindet sich in einem Zustand, in dem Ferrit und getemperter Martensit gemischt sind, und entspricht dem zweiten Bereich des weichen Abschnitts des durch das Warmumformungsverfahren der vorliegenden Erfindung erhaltenen Warmumformungsprodukts.
Messung der Biegefestigkeit
Wie in 3 dargestellt, wurde ein plattenförmiges Teststück 32 von 60 mm × 60 mm auf zwei Stützrollen 31 mit einem Durchmesser von 30 mm gelegt und ein Stempel 33 mit einer Geschwindigkeit von 20 mm/min eingepresst. Ein Krümmungsradius eines Spitzenabschnitts des Stempels beträgt 0,4 mm. Ein Abstand zwischen den Rollen wurde auf eine Plattendicke des plattenförmigen Teststücks × 2 + 0,5 mm eingestellt. Es wurde der Biegewinkel (der VDA-Biegewinkel) ermittelt, bei dem ein Riss am Teststück (bei maximaler Belastung) auftritt. Es zeigt sich, dass je größer der Biegewinkel bei maximaler Belastung ist, desto höher ist die Zähigkeit zum Zeitpunkt des Bruches. Wie in 4 dargestellt, ist der Biegewinkel ein Winkel, der durch (180° - α) × 1/2 bestimmt wird, wenn ein Winkel, der durch ein gebogenes Teststück 34 nach dem Biegeversuch gebildet wird, α ist (α ist 0° bis 180°).
Als Ergebnis der dreimaligen Durchführung des Tests, um einen Durchschnittswert zu erhalten, betrug der Biegewinkel des Teststücks in Beispiel 2 62°.
[Beispiel 3]
Vorbereitung des Teststücks
Ein plattenförmiges Teststück von 60 mm × 60 mm wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der zweite Bereich in Schritt 1 von Beispiel 1 nicht vorgesehen war und der gesamte erste Bereich in Schritt 3 aus getempertem Martensit bestand. Das gesamte Teststück ist getemperter Martensit und entspricht dem Bereich 1P des weichen Abschnitts des Warmumformungsprodukts, das durch das Warmumformungsverfahren der vorliegenden Erfindung erhalten wird.
Messung der Biegefestigkeit
Nachdem der Biegetest dreimal durchgeführt wurde, um einen Durchschnittswert des Biegewinkels auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 zu erhalten, betrug der Biegewinkel des Teststücks in Beispiel 3 60°.
[Beispiel 4]
Wie folgt, wurde das Warmumformungsprodukt, das den dritten Bereich (Bereich, der Ferrit und Perlit enthält) zusätzlich zu dem Bereich 1Q, dem Bereich 1P und dem zweiten Bereich enthält, unter Verwendung einer für das Warmumformen geeigneten Stahlplatte der Güte 1500 MPa hergestellt.
Schritt 1
Eine Stahlplatte mit einer Güte von 1500 MPa, die für die Warmumformung geeignet ist, wurde zwischen der linken und rechten Elektrode einer direkten Widerstandserwärmungsvorrichtung aufgehängt, und die Stahlplatte wurde zwischen der oberen und unteren Elektrode eingefügt, um Strom zwischen der linken und rechten Elektrode anzulegen. Dabei wurde der erste Bereich, der ein Teil der Stahlplatte ist, 20 Sekunden lang von Raumtemperatur auf 900°C erwärmt. Der zweite Bereich, der an den ersten Bereich angrenzt und ein weiterer Teil der Stahlplatte ist, wurde elektrisch erwärmt, indem eine maximale Temperatur, die durch die Erwärmung des zweiten Bereichs erreicht wurde, so gesteuert wurde, dass sie in 20 Sekunden von Raumtemperatur auf 760°C anstieg. Der dritte Bereich, der an den zweiten Bereich angrenzt und nicht an den ersten Bereich angrenzt, wurde elektrisch erwärmt, indem die maximale Temperatur, die durch das Erwärmen des dritten Bereichs erreicht wurde, so gesteuert wurde, dass sie innerhalb von 20 Sekunden ab Raumtemperatur 650°C erreicht. Durch die direkte Widerstandserwärmung wurde der erste Bereich zu Austenit, der zweite Bereich wurde zu einem Bereich, der Ferrit und Austenit enthält, und der dritte Bereich behält einen Zustand bei, der Ferrit und Perlit enthält.
Schritt 2
Die Anwendung des Stroms wurde gestoppt, wenn jeder Bereich eine gewünschte Temperatur in Schritt 1 erreicht hatte, und die Presskühlung wurde sofort durchgeführt. Die Presskühlung wurde unter Verwendung einer Pressmatrize durchgeführt, die mit einem Wasserdurchlass versehen ist, der Kühlwasser zum schnellen Abkühlen der Stahlplatte im Inneren führt, wobei die Stahlplatte durch schnelles Abkühlen abgeschreckt wurde, während sie zu einer flachen Platte gepresst wurde, die metallographische Struktur des ersten Bereichs wurde in Martensit umgewandelt, und die metallographische Struktur des zweiten Bereichs wurde in einen Zustand geändert, der Ferrit und Martensit enthält. Die metallografische Struktur des dritten Bereichs enthielt Ferrit und Perlit. Die Presskühlzeit (die Zeit, während der die Pressmatrize an seinem unteren Totpunkt gehalten wird) betrug 5 bis 10 Sekunden.
Schritt 3
Die in Schritt 2 erhaltene flache, plattenförmige Stahlplatte wurde unter Verwendung der in Schritt 1 verwendeten direkten Widerstandserwärmungsvorrichtung erneut elektrisch erwärmt. Hier wurden der zweite Bereich und der Bereich 1P, der ein Teil des ersten Bereichs ist und an den zweiten Bereich angrenzt, elektrisch erwärmt, indem die maximale Temperatur, die durch das Erwärmen des Bereichs 1P erreicht wurde, so gesteuert wurde, dass sie in 20 Sekunden von Raumtemperatur 700°C erreicht. Der Bereich 1Q des ersten Bereichs, der nicht der Bereich 1P ist, wurde 20 Sekunden lang von Raumtemperatur auf 900°C erwärmt. Der dritte Bereich wurde elektrisch erwärmt, indem die maximale Temperatur, die durch die Erwärmung des dritten Bereichs erreicht wurde, so gesteuert wurde, dass sie in 20 Sekunden ausgehend von Raumtemperatur 650°C erreicht. Durch die direkte Widerstandserwärmung ist der Bereich 1Q ein Bereich, der Austenit enthält, der Bereich 1P ist ein Bereich, der getemperten Martensit enthält, und der zweite Bereich ist ein Bereich, der Austenit und getemperten Martensit enthält. Der dritte Bereich ist ein Bereich, der Ferrit und Perlit enthält.
Schritt 4
Das Anlegen des Stroms wurde gestoppt, wenn jeder Bereich die vorgegebene Temperatur in Schritt 3 erreicht hatte, und die Presskühlung wurde sofort durchgeführt. Die Presskühlung wurde auf die gleiche Weise wie in Schritt 2 durchgeführt. Die Stahlplatte wurde durch die Presskühlung schnell abgekühlt, während sie in eine flache Platte gepresst wurde, um das Warmumformungsprodukt zu erhalten. Die Presskühlzeit (die Zeit, während der die Pressmatrize an ihrem unteren Totpunkt gehalten wird) betrug 5 bis 10 Sekunden. Als das erhaltene Warmumformungsprodukt untersucht wurde, wurde der Bereich 1Q, der Martensit enthält, der Bereich 1P, der getemperten Martensit enthält und an den Bereich 1Q angrenzt, der zweite Bereich, der Ferrit und getemperten Martensit enthält und an den Bereich 1P angrenzt und nicht an den Bereich 1Q angrenzt, und der dritte Bereich, der Ferrit und Perlit enthält und an den zweiten Bereich angrenzt und nicht an den Bereich 1P und den Bereich 1Q angrenzt, einbezogen.
Bewertung der mechanischen Eigenschaften
Die Vickershärte jedes Bereichs 1Q (Martensit), des Bereichs 1P (getemperter Martensit), des zweiten Bereichs (ein Bereich, in dem Ferrit und getemperter Martensit gemischt sind) und des dritten Bereichs (ein Bereich, der Ferrit und Perlit enthält) des erhaltenen Warmumformungsprodukts wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Als Ergebnis waren die Härte des Bereichs 1Q, des Bereichs 1P und des zweiten Bereichs jeweils die gleichen wie in Beispiel 1, und die Härte des dritten Bereichs betrug 200 HV. Aus dem Ergebnis wurde in Beispiel 4 festgestellt, dass das Warmumformungsprodukt mit einem harten Abschnitt, der eine ausgezeichnete Festigkeit aufweist, und einem weichen Abschnitt, der leicht nachbearbeitet werden kann, auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten wurde.
Die Härte des zweiten Bereichs und des Bereichs 1P, die die weichen Abschnitte sind, kann durch Ändern der maximalen Temperatur des zweiten Bereichs oder des Bereichs 1P, die durch die Erwärmung in Schritt 1 oder Schritt 3 erreicht wird, wie oben beschrieben, eingestellt werden. Daher kann das Warmumformungsprodukt aus Beispiel 4 die Eigenschaften des weichen Abschnitts entsprechend verschiedener Anwendungen und Spezifikationen einstellen.
Messung der Kristallkorngröße
Als die Kristallkorngröße von Martensit im Bereich 1Q des Warmumformungsprodukts gemessen wurde, war die Korngrößenzahl die gleiche wie die Korngrößenzahl von Martensit im Bereich 1Q in Beispiel 1. Aus dem Ergebnis ging hervor, dass die Kristallkorngröße des Martensits im Bereich 1Q durch zweimaliges Abschrecken nach schnellem Kurzzeiterwärmen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 auch in Beispiel 4 feiner gemacht wurde.
Vergleichsbeispiel 1
Zum Vergleich wurde das Warmumformungsprodukt nach einem anderen Verfahren als dem Warmumformungsverfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt und bewertet, wie unten dargestellt.
Herstellung des Warmumformungsprodukts aus Vergleichsbeispiel 1
Es wurde eine Stahlplatte mit einer Güte von 1500 MPa verwendet, die für das Warmumformen geeignet ist. Die Stahlplatte wurde elektrisch mit einer direkten Widerstandserwärmungsvorrichtung erwärmt. Zu diesem Zeitpunkt wurde ein Teil der Stahlplatte auf 900°C erwärmt, um in Austenit umgewandelt zu werden, und die maximale Temperatur, die durch das Erwärmen des anderen Teils erreicht wurde, wurde auf eine Temperatur unterhalb des A₁-Punktes geregelt, um Ferrit zu erhalten. Danach wurde der Austenit durch Presskühlung und Abschrecken in Martensit umgewandelt. Auf diese Weise wurde das Warmumformungsprodukt von Vergleichsbeispiel 1 erhalten. Als das Warmumformungsprodukt aus Vergleichsbeispiel 1 untersucht wurde, war ein Abschnitt davon Martensit (dieser Teil wird auch als „R (M)-Abschnitt“ bezeichnet), ein Abschnitt davon ist Ferrit und Perlit (dieser Teil wird auch als „R (F + P)-Abschnitt“ bezeichnet), und ein Teil, in dem Ferrit und Martensit gemischt sind (dieser Abschnitt wird auch als „R (F + M)-Abschnitt“ bezeichnet), ist zwischen dem R (M)-Abschnitt und dem R (F + P)-Abschnitt vorhanden.
Die Vickershärte des R (F + M)-Abschnitts des Warmumformungsprodukts aus Vergleichsbeispiel 1 wurde bestimmt. Fünf Punkte wurden bei 300 gf (Belastung: 300 g, HV: 0,3) gemäß JIS Z2244:2009 mit einem Vickers-Härteprüfgerät gemessen und ein Durchschnittswert daraus ermittelt. Das Ergebnis war 294 HV.
Vergleichsbeispiel 2
Ein plattenförmiges Teststück, das dem R (F + M)-Abschnitt des Vergleichsbeispiels 1 entspricht, wurde vorbereitet und ein Biegetest wurde dreimal auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 durchgeführt, um einen Durchschnittswert des Biegewinkels zu erhalten. Der Biegewinkel des Teststücks in Vergleichsbeispiel 2 betrug 27°.
Durch Vergleich von Beispiel 2 und Beispiel 3 mit Vergleichsbeispiel 2 wurde festgestellt, dass der weiche Abschnitt des Warmumformungsprodukts, das durch das Warmumformungsverfahren der vorliegenden Erfindung erhalten wurde, eine ausgezeichnete Zähigkeit aufweist.
[Beispiel 5]
Wie folgt, wurde das Warmumformungsprodukt, das den dritten Bereich (Bereich, der Ferrit und Zementit enthält) zusätzlich zu dem Bereich 1Q, den Bereich 1P und den zweiten Bereich enthält, unter Verwendung einer für das Warmumformuen geeigneten Stahlplatte der Güte 1500 MPa hergestellt.
Schritt 1
Eine für die Warmumformung geeignete Stahlplatte der Güte 1500 MPa (1200 mm Länge, 500 mm Breite, 1 mm Dicke) wurde zwischen die linke und rechte Elektrode der direkten Widerstandserwärmungsvorrichtung gehängt, und die Stahlplatte wurde zwischen die obere und untere Elektrode geschoben, um Strom zwischen der linken und rechten Elektrode anzulegen. Dabei wurde der erste Bereich, der ein Teil der Stahlplatte ist, 20 Sekunden lang von Raumtemperatur auf 900°C erwärmt. Der zweite Bereich, der an den ersten Bereich angrenzt und ein weiterer Teil der Stahlplatte ist, wurde elektrisch erwärmt, indem eine maximale Temperatur, die durch Erwärmung des zweiten Bereichs erreicht wurde, so gesteuert wurde, dass sie gleich oder höher als die Austenitumwandlungs-Starttemperatur (A₁-Punkt), aber niedriger als die Austenitumwandlungs-Endtemperatur (A₃-Punkt) in 20 Sekunden von Raumtemperatur ist. Der dritte Bereich, der an den zweiten Bereich angrenzt und nicht an den ersten Bereich angrenzt, wurde elektrisch erwärmt, indem eine maximale Temperatur, die durch das Erwärmen des dritten Bereichs erreicht wurde, so gesteuert wurde, dass sie 600°C in 20 Sekunden von der Raumtemperatur erreicht. Durch die direkte Widerstandserwärmung wurde der erste Bereich zu Austenit, der zweite Bereich wurde zu einem Bereich, der Ferrit und Austenit enthält, und der dritte Bereich behält einen Zustand bei, der Ferrit und Zementit enthält.
Eine Stahlplatte 60 aus 5A zeigt einen Zustand, bevor Schritt 1 durchgeführt wird. Eine metallografisches Struktur der Stahlplatte 60 in 5A enthält Ferrit F und Zementit θ. 5B zeigt einen Zustand, in dem Schritt 1 durchgeführt wird, eine metallographische Struktur des ersten Bereichs 1E, der ein Teil der Stahlplatte 61 ist, in Austenit y umgewandelt wird, und eine metallographische Struktur des zweiten Bereichs 21, der ein anderer Teil der Stahlplatte 61 ist und an den ersten Bereich 1E angrenzt, ein Bereich ist, der Ferrit F und Austenit y enthält. Eine metallographische Struktur des dritten Bereichs 3E, der ein anderer Teil der Stahlplatte 61 ist und an den zweiten Bereich 2I und nicht an den ersten Bereich 1E angrenzt, enthält Ferrit F und Zementit θ.
Schritt 2
Die Anwendung des Stroms wurde gestoppt, wenn jeder Bereich eine gewünschte Temperatur in Schritt 1 erreicht hatte, und die Presskühlung wurde sofort durchgeführt. Die Presskühlung wurde unter Verwendung einer Pressmatrize durchgeführt, die mit einem Wasserdurchlass versehen ist, der Kühlwasser zum schnellen Abkühlen der Stahlplatte im Inneren führt, die Stahlplatte wurde durch schnelles Abkühlen abgeschreckt, während sie zu einer flachen Platte gepresst wurde, die metallographische Struktur des ersten Bereichs wurde in Martensit umgewandelt, und die metallographische Struktur des zweiten Bereichs wurde in einen Zustand geändert, der Ferrit und Martensit enthält. Eine metallografische Struktur des dritten Bereichs enthielt Ferrit und Zementit. Die Presskühlzeit (die Zeit, während der die Pressmatrize an ihrem unteren Totpunkt gehalten wird) betrug 15 Sekunden. Der erste Bereich, der dritte Bereich und der zweite Bereich waren so beschaffen, dass sich die metallografische Struktur in Längsrichtung der Stahlplatte ändert. Eine Länge des ersten Bereichs war 810 mm, eine Länge des zweiten Bereichs war 20 mm und eine Länge des dritten Bereichs war 370 mm. 5C zeigt einen Zustand einer Stahlplatte 62, nachdem die Presskühlung in Schritt 2 durchgeführt wurde. Die Stahlplatte 62 umfasst einen ersten Bereich 1F, in dem eine metallographische Struktur Martensit M ist, und einen zweiten Bereich 2J, in dem eine metallographische Struktur Ferrit F und Martensit M ist, und einen dritten Bereich 3F, in dem eine metallographische Struktur Ferrit F und Zementit θ ist.
Schritt 3
Die in Schritt 2 erhaltene flache, plattenförmige Stahlplatte wurde unter Verwendung der in Schritt 1 verwendeten direkten Widerstandserwärmungsvorrichtung erneut elektrisch erwärmt. Hier wurden der zweite Bereich und der Bereich 1P, der ein Teil des ersten Bereichs ist und an den zweiten Bereich angrenzt, elektrisch erwärmt, indem eine maximale Temperatur, die durch Erwärmung des Bereichs 1P erreicht wurde, so gesteuert wurde, dass sie gleich oder höher als 600°C, aber niedriger als die Austenit-Umwandlungsstarttemperatur (A1-Punkt) in 20 Sekunden von Raumtemperatur ist. Der Bereich 1Q des ersten Bereichs, der nicht der Bereich 1P ist, wurde 20 Sekunden lang von Raumtemperatur auf 900°C erwärmt. Der dritte Bereich wurde elektrisch erwärmt, indem die maximale Temperatur, die durch die Erwärmung des dritten Bereichs erreicht wurde, so gesteuert wurde, dass sie in 20 Sekunden von der Raumtemperatur 600°C erreicht. Durch die direkte Widerstandserwärmung ist der Bereich 1Q ein Bereich, der Austenit enthält, der Bereich 1P ist ein Bereich, der getemperten Martensit enthält, und der zweite Bereich ist ein Bereich, der Austenit und getemperten Martensit enthält. Der dritte Bereich ist ein Bereich, der Ferrit und Zementit enthält. Eine Länge des Bereichs 1Q betrug 800 mm, eine Länge des Bereichs 1P betrug 10 mm, eine Länge des zweiten Bereichs betrug 20 mm und eine Länge des dritten Bereichs betrug 370 mm. 5D zeigt einen Zustand, in dem Schritt 3 durchgeführt wird, eine metallographische Struktur eines zweiten Bereichs 2K, der ein Teil einer Stahlplatte 63 ist, die Ferrit F und getemperten Martensit M_T enthält, und die metallographische Struktur des Bereichs 1P (1PE in 5D), der ein Teil des ersten Bereichs ist und an den zweiten Bereich 2K angrenzt, ist getemperter Martensit M_T, und die metallographische Struktur des Bereichs 1Q (1QE in 5D), der ein anderer Teil des ersten Bereichs als der Bereich 1P ist, ist Austenit γ. Der dritte Bereich 3G, der ein Teil der Stahlplatte 63 ist, ist ein Bereich, der Ferrit und Zementit enthält.
Schritt 4
Die Anwendung des Stroms wurde gestoppt, wenn jeder Bereich die vorbestimmte Temperatur in Schritt 3 erreicht hatte, und die Pressenkühlung wurde sofort durchgeführt. Die Pressenkühlung wurde unter Verwendung einer Pressmatrize durchgeführt, die mit einem Wasserdurchlass versehen ist, der Kühlwasser zum schnellen Abkühlen der Stahlplatte im Inneren führt, und die Stahlplatte wurde durch schnelles Abkühlen abgeschreckt, während sie in eine Form gepresst wurde, bei der der Querschnitt in Breitenrichtung eine Hutform ist, um das Warmumformungsprodukt zu erhalten. Die Presskühlzeit (die Zeit, in der die Pressmatrize an seinem unteren Totpunkt gehalten wird) betrug 15 Sekunden. Als das erhaltene Warmumformungsprodukt untersucht wurde, wurde der Bereich 1Q, der Martensit enthält, der Bereich 1P, der getemperten Martensit enthält, der an den Bereich 1Q angrenzt, der zweite Bereich, der Ferrit und getemperten Martensit enthält, der an den Bereich 1P angrenzt und nicht an den Bereich 1Q angrenzt, und der dritte Bereich, der Ferrit und Zementit enthält, der an den zweiten Bereich angrenzt und nicht an den Bereich 1P und den Bereich 1Q angrenzt, einbezogen.
5E zeigt einen Zustand eines Warmumformungsprodukts 64, das durch die Durchführung der Presskühlung in Schritt 4 hergestellt wurde. Die Stahlplatte nach Schritt 3 wird durch eine Pressmatrize (nicht dargestellt) gepresst und abgekühlt, um zu dem Warmumformungsprodukt 64 zu werden. In dem Warmumformungsprodukt 64 ist die metallographische Struktur des Bereichs 1Q (1QF in 5E) Martensit M, die metallographische Struktur des Bereichs 1P (1PF in 5E) ist getemperter Martensit M_T, die metallographische Struktur des zweiten Bereichs 2L ist in einem Zustand, in dem Ferrit F und getemperter Martensit M_T gemischt sind, und die metallographische Struktur des dritten Bereichs 3H enthält Ferrit und Zementit. Das Warmumformungsprodukt 64 hat eine Form, bei der ein Querschnitt in Breitenrichtung eine Hutform aufweist. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Warmumformungsprodukts 64.
Bewertung der mechanischen Eigenschaften
Die Vickershärte jedes Bereichs 1Q (Martensit), des Bereichs 1P (getemperter Martensit), des zweiten Bereichs (ein Bereich, in dem Ferrit und getemperter Martensit gemischt sind) und des dritten Bereichs (ein Bereich, der Ferrit und Zementit enthält) des erhaltenen Warmumformungsprodukts wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Als Ergebnis betrug der Bereich 1Q 450 HV bis 500 HV (1500 MPa bis 1700 MPa), der Bereich 1P etwa 280 HV (etwa 890 MPa), der zweite Bereich 200 HV bis 280 HV (640 MPa bis 890 MPa) und der dritte Bereich 170 HV bis 200 HV (550 MPa bis 640 MPa). Aus dem Ergebnis wurde in Beispiel 5 festgestellt, dass das Warmumformungsprodukt mit einem harten Abschnitt, der eine ausgezeichnete Festigkeit aufweist, und einem weichen Abschnitt, der leicht nachbearbeitet werden kann, auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten wurde.
Die Härte des zweiten Bereichs und des Bereichs 1P, die die weichen Abschnitte sind, kann durch Ändern der maximalen Temperatur des zweiten Bereichs oder des Bereichs 1P, die durch die Erwärmung in Schritt 1 oder Schritt 3 erreicht wird, wie oben beschrieben, eingestellt werden. Daher kann das Warmumformungsprodukt aus Beispiel 5 die Eigenschaften des weichen Abschnitts entsprechend verschiedener Anwendungen und Spezifikationen einstellen.
Messung der Kristallkorngröße
Als die Kristallkorngröße des Martensits im Bereich 1Q des erhaltenen Warmumformungsprodukts gemessen wurde, betrug die Korngrößenzahl 11,7. Anhand des Ergebnisses wurde festgestellt, dass die Kristallkorngröße des Martensits im Bereich 1Q durch zweimaliges Abschrecken nach schnellem Kurzzeiterwärmen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 auch in Beispiel 5 feiner gemacht wurde.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-196982 , die am 18. Oktober 2018 eingereicht wurde, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-160717 , die am 3. September 2019 eingereicht wurde und deren gesamte Inhalte hier durch Bezugnahme aufgenommen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2018079484 A [0003]
WO 2013/137308 A1 [0003]
JP 2018196982 [0087]
JP 2019160717 [0087]

Claims

Warmumformungsverfahren, umfassend: Erwärmen einer Stahlplatte, so dass ein erster Bereich der Stahlplatte in Austenit umgewandelt wird und so dass ein zweiter Bereich der Stahlplatte, der von dem ersten Bereich verschieden ist, in Ferrit und Austenit umgewandelt wird, wobei der zweite Bereich an den ersten Bereich angrenzt; Pressen und Abkühlen der gesamten Stahlplatte nach dem Erwärmen, so dass der erste Bereich in Martensit umgewandelt wird und der zweite Bereich in Ferrit und Martensit umgewandelt wird; Wiedererwärmen der Stahlplatte nach dem Pressen und Abkühlen, so dass der zweite Bereich in Ferrit und getempertes Martensit umgewandelt wird, so dass ein erster Teil des ersten Bereichs, der an den zweiten Bereich angrenzt, in getemperten Martensit umgewandelt wird, und so dass ein zweiter Teil des ersten Bereichs, der von dem ersten Teil verschieden ist, in Austenit umgewandelt wird; und Pressen und Wiederabkühlen der gesamten Stahlplatte nach dem Wiedererwärmen, so dass der zweite Teil des ersten Bereichs in Martensit umgewandelt wird und die Stahlplatte in eine gewünschte Form gepresst wird.
Warmumformungsverfahren nach Anspruch 1, wobei sowohl das Erwärmen als auch das Wiedererwärmen jeweils nicht länger als 30 Sekunden dauern.
Warmumformungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stahlplatte sowohl beim Erwärmen als auch beim Wiedererwärmen durch Widerstandserwärmung erwärmt wird.
Warmumformungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine maximale Temperatur, auf die die Stahlplatte bei der Erwärmung erwärmt wird, zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich unterschiedlich ist.
Warmumformungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine maximale Temperatur, auf die die Stahlplatte bei der Wiederwärmung erwärmt wird, zwischen dem zweiten Teil des ersten Bereichs und dem zweiten Bereich unterschiedlich ist.
Warmumformungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die maximale Temperatur, auf die der zweite Bereich bei der Erwärmung erwärmt wird, gleich oder höher als eine Austenitumwandlungs-Starttemperatur, aber niedriger als eine Austenitumwandlungs-Endtemperatur ist.
Warmumformungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die maximale Temperatur, auf die der zweite Bereich und der erste Teil des ersten Bereichs bei der Wiedererwärmung erwärmt werden, gleich oder höher als 400°C, aber niedriger als die Austenitumwandlungs-Starttemperatur ist.
Warmumformungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Stahlplatte einen dritten Bereich aufweist, wobei der dritte Bereich an den zweiten Bereich angrenzt, aber nicht an den ersten Bereich angrenzt, und wobei der dritte Bereich während des Erwärmens, des Pressens und Kühlens, des Wiedererwärmens und des Pressens und Wiederabkühlens eine Ferrit- und Zementitstruktur aufweist.
Warmumformungsverfahren nach Anspruch 8, wobei die maximale Temperatur, auf die der dritte Bereich bei jeder der Erwärmung und der Wiedererwärmung erwärmt wird, unterhalb der Austenitumwandlungs-Starttemperatur liegt.
Ein Warmumformungsprodukt, umfassend: einen ersten Bereich, der einen ersten Teil mit einer getemperten Martensitstruktur und einen zweiten Teil mit einer Martensitstruktur enthält, wobei der zweite Teil an den ersten Teil angrenzt; und einen zweiten Bereich mit einer Ferrit- und getemperten Martensitstruktur, wobei der zweite Bereich an den ersten Teil des ersten Bereichs, aber nicht an den zweiten Teil des ersten Bereichs angrenzt, wobei eine Korngrößenzahl der Martensitstruktur in dem zweiten Teil des ersten Bereichs gleich oder größer als 10 gemäß JIS G0551:2013 ist.
Warmumformungsprodukt nach Anspruch 10, ferner umfassend einen dritten Bereich mit einer Ferrit- und Zementitstruktur, wobei der dritte Bereich an den zweiten Bereich, aber nicht an den ersten Bereich angrenzt.