DE112020007334T5 - Formstahl und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

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Abstract

Ein Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass er aufweist ein Quantum von 0,08 bis 0,17 Gew.-% Kohlenstoff (C), ein Quantum von 0,50 bis 1,60 Gew.-% Mangan (Mn), ein Quantum von 0,10 bis 0,50 Gew.-% Silizium (Si), ein Quantum von 0,10 bis 0,70 Gew.-% Chrom (Cr), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,5 Gew.-% oder weniger Kupfer (Cu), ein Quantum von 0,30 bis 0,70 Gew.-% Molybdän (Mo), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,012 Gew.-% oder weniger Stickstoff (N), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B), ein Quantum von 0,01 bis 0,5 Gew.-% der Summe von mindestens einem oder mehreren von Nickel (Ni), Vanadium (V), Niob (Nb) und Titan (Ti), und als Rest Eisen (Fe) und andere unvermeidbare Verunreinigungen, und dass er eine Zugfestigkeit von 490 bis 620 MPa, eine Streckgrenze von 355 MPa oder mehr und ein Streckgrenzenverhältnis von 0,8 oder weniger bei Raumtemperatur, und eine Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C hat.

Description

  • TESCHNISCHES GEBIET
  • Beispielhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung betreffen Formstahl und ein Verfahren zum Herstellen desselben, insbesondere einen hochfesten und hochleistungsfähigen Formstahl mit Feuerfestigkeits-/Erdbebensicherheits-Eigenschaften und ein Verfahren zum Herstellen desselben.
  • HINTERGRUND
  • Ein Formstahl bezeichnet im Allgemeinen ein Stahlmaterial, dessen Querschnittsform in unterschiedlicher Weise verändert ist. In der letzten Zeit ist Formstahl als Baustahlmaterial, z. B. als Pfeiler für große Gebäude, verwendet worden, aber ist auch als temporäres Material für Bauarbeiten, wie z.B. U-Bahnen und Brücken und Pfähle für Fundamente, verwendet worden. Der Formstahl kann hergestellt werden durch Warmwalzen eines Gussteils, wie beispielsweise eines Blocks, eines Barrens, eines Trägerrohlings und dergleichen, welches mittels Stranggießens hergestellt wird.
  • In der letzten Zeit sind auf der ganzen Welt schwere Erdbeben aufgetreten, die enorme Verluste an Leben und Eigentum verursachten. Auch in Korea traten starke Erdbeben mit einer Stärke von 5,0 oder mehr nacheinander in Gyeongju und Pohang in den Jahren 2016 und 2017 auf, wodurch Ängste verstärkt wurden. Wenn ein Erdbeben auftritt, kann ein Brand, der sekundär zusammen mit dem durch Gebäudeschaden verursachten Primärschaden auftreten kann, eine Schwächung einer das Bauwerk tragenden Bewehrung verursachen, was einen Gebäudeeinsturz zusammen mit plastischer Verformung der Bewehrung aufgrund des Erdbebens beschleunigen kann. Demzufolge wurden jüngst die Gebäudekonstruktionsstandards verschärft, um Schaden an Leben und Eigentum zu minimieren, indem der Einsturz von Gebäuden sogar in Katastrophensituationen wie beispielsweise Erdbeben oder Hochhausbränden hinausgezögert wird. Um die Sicherheit solcher Gebäude zu erhöhen, ist es insbesondere gefordert, Erdbebensicherheits- und Feuerfestigkeits-Eigenschaften von Materialien für Gebäudestrukturen, die bei der Strukturherstellung verwendet werden, zu verbessern zusammen mit einer erdbebensicheren Gestaltung der Gebäude, der Installation von Schutzvorrichtungen, wie z. B. Sprinkleranlagen, usw. Zu diesem Zweck sind erdbebensicherer Stahl mit gesicherten Erdbebensicherheits-Eigenschaften, der in der Lage ist, Erdbeben zu wiederstehen durch eine Steuerung des Streckgrenzenverhältnisses, und hitzebeständiger Stahl, der in der Lage ist, Feuer zu wiederstehen aufgrund einer Verbesserung einer Hochtemperaturfestigkeit, entwickelt und verwendet worden. Da jedoch, wie oben erwähnt, wenn ein Erdbeben auftritt, Schäden am Gebäude bei einem Brand resultieren können, besteht ein zunehmender Bedarf an feuer- und erdbebensicherem Formstahl der Klasse 490 MPa, der sowohl Erdbebensicherheits- als auch Feuerfestigkeits-Eigenschaften hat, um sich auf derartige Situationen vorzubereiten.
  • Als einen verwandten Stand der Technik gibt es die koreanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 10-2014-0056765 (veröffentlicht am 12. Mai 2014, Titel der Erfindung: Formstahl und Verfahren zum Herstellen desselben).
  • KURZE ERFINDUNGSERLÄUTERUNG
  • Technisches Problem
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen hochfesten und hochleistungsfähigen Formstahl, der Feuerfestigkeits-/Erdbebensicherheits-Eigenschaften hat, und ein Verfahren zum Herstellen desselben bereitzustellen.
  • Technische Lösung
  • Ein Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zum Lösen der obigen Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass er aufweist ein Quantum von 0,08 bis 0,17 Gew.-% Kohlenstoff (C), ein Quantum von 0,50 bis 1,60 Gew.-% Mangan (Mn), ein Quantum von 0,10 bis 0,50 Gew.-% Silizium (Si), ein Quantum von 0,10 bis 0,70 Gew.-% Chrom (Cr), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,5 Gew.-% oder weniger Kupfer (Cu), ein Quantum von 0,30 bis 0,70 Gew.-% Molybdän (Mo), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,012 Gew.-% oder weniger Stickstoff (N), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B), ein Quantum von 0,01 bis 0,5 Gew.-% der Summe von mindestens einem oder mehreren von Nickel (Ni), Vanadium (V), Niob (Nb) und Titan (Ti), und als Rest Eisen (Fe) und andere unvermeidbare Verunreinigungen, und eine Zugfestigkeit von 490 bis 620 MPa, eine Streckgrenze von 355 MPa oder mehr und ein Streckgrenzenverhältnis von 0,8 oder weniger bei Raumtemperatur und eine Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C hat.
  • Der Formstahl kann eine Stoßabsorptionsenergie von 200 J oder mehr bei 0°C haben.
  • Eine finale Mikrostruktur des Formstahls kann Bainit aufweisen.
  • Ein Verfahren zum Herstellen von Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zum Lösen der obigen Aufgabe weist auf die Schritte: (a) Wiedererwärmen eines Stahlmaterials, welches aufweist: ein Quantum von 0,08 bis 0,17 Gew.-% Kohlenstoff (C), ein Quantum von 0,50 bis 1,60 Gew.-% Mangan (Mn), ein Quantum von 0,10 bis 0,50 Gew.-% Silizium (Si), ein Quantum von 0,10 bis 0,70 Gew.-% Chrom (Cr), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,5 Gew.-% oder weniger Kupfer (Cu), ein Quantum von 0,30 bis 0,70 Gew.-% Molybdän (Mo), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S), ein Quantum von mehr als 0 und 0,012 Gew.-% oder weniger Stickstoff (N), ein Quantum von mehr als 0 und 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B), ein Quantum von 0,01 bis 0,5 Gew.-% der Summe von mindestens einem oder mehr von Nickel (Ni), Vanadium (V), Niob (Nb) und Titan (Ti), und als Rest Eisen (Fe) und andere unvermeidbare Verunreinigungen, auf 1200 bis 1250°C, (b) Warmwalzen des Stahlmaterials, so dass eine Walzendtemperatur 910 bis 950°C beträgt, und (c) Unterziehen des warmgewalzten Stahlmaterials einer QST (Abschrecken & Eigentempern)-Behandlung.
  • In dem Verfahren zum Herstellen von Formstahl kann der QST (Abschrecken & Eigentempern)-Behandlungsschritt eine Wasserkühlungs-Endtemperatur und eine Eigentemper-Temperatur von 765 bis 800°C haben.
  • In dem Verfahren zum Herstellen von Formstahl kann der Formstahl, der dem Schritt (c) unterzogen wurde, eine Zugfestigkeit von 490 bis 620 MPa, eine Streckgrenze von 355 MPa oder mehr und ein Streckgrenzenverhältnis von 0,8 oder weniger bei Raumtemperatur und eine Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C haben.
  • Der Schritt (b) des Verfahrens zum Herstellen von Formstahl kann aufweisen einen Schritt Warmwalzen des Stahlmaterials, so dass eine Walzstarttemperatur 1050 bis 1100°C beträgt.
  • Vorteilhafte Effekte
  • Gemäß Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, hochfesten und hochleistungsfähigen Formstahl, der Feuerfestigkeits-/Erdbebensicherheits-Eigenschaften hat, und ein Verfahren zum Herstellen desselben zu implementieren. Natürlich ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht durch diese Effekte limitiert.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen von Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Nachfolgend wird ein Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung und ein Verfahren zum Herstellen desselben im Detail beschrieben. Die Termini, die nachfolgend beschrieben sind, sind Termini, die in Hinblick auf die Funktionen bei der vorliegenden Erfindung geeignet gewählt wurden, und die Definitionen dieser Termini sollten auf der Grundlage des Inhalts über die gesamte vorliegenden Beschreibung hinweg erfolgen.
  • Beim derzeitigen Trend von Hochhausgebäudestrukturen ist es wesentlich, sichere Strukturen zu entwerfen zur Vorbereitung auf Katastrophen, wie beispielsweise Feuer oder Erdbeben, und die Entwicklung hochfunktionaler Baumaterialien, die beispielsweise feuer- und erdbebensicher sind, ist dringend erforderlich. Inzwischen wird auch die Forderung nach Sicherheitsgestaltung zur Gewährleistung von Katastrophensicherheit von Gebäuden im Brandfall zunehmend stärker. Europa, einschließlich des Vereinigten Königreichs, die Vereinigten Staaten, Australien usw. haben das Niveau der Anforderungen an Sicherheitsgestaltung durch die Überarbeitung der Gesetze und Regularien für die Feuerbeständigkeit von Ultrahochhäusern erhöht. Japan, das ein ähnliches regulatorisches System für das Baurecht wie Korea hat, hat das Gebäudestandard-Recht geändert und Leistungsvorschriften für feuerbeständige Strukturen sowie Vorschriften für Feuerfestigkeits-Eigenschaften eingeführt. Obwohl feuerfeste Dickplatten-Materialien in Korea entwickelt worden sind, sind sie nicht kommerziell erhältlich, und es gibt keine Entwicklung und Leistungsbewertung von feuerfesten Stahlmaterialien für Stahlmaterialien mit Formen (H-Stahl usw.) für Gebäudestrukturen. Nachfolgend wird hochfester und hochleistungsfähiger Formstahl, der stabile Feuerfestigkeits-/Erdbebensicherheits-Eigenschaften hat, und ein Verfahren zum Herstellen von diesem beschrieben.
  • Formstahl
  • Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist auf ein Quantum von 0,08 bis 0,17 Gew.-% Kohlenstoff (C), ein Quantum von 0,50 bis 1,60 Gew.-% Mangan (Mn), ein Quantum von 0,10 bis 0,50 Gew.-% Silizium (Si), ein Quantum von 0,10 bis 0,70 Gew.-% Chrom (Cr), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,5 Gew.-% oder weniger Kupfer (Cu), ein Quantum von 0,30 bis 0,70 Gew.-% Molybdän (Mo), ein Quantum von mehr als 0 und 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,012 Gew.-% oder weniger Stickstoff (N), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B), ein Quantum von 0,01 bis 0,5 Gew.-% der Summe von mindestens einem oder mehreren von Nickel (Ni), Vanadium (V), Niob (Nb) und Titan (Ti), und als Rest Eisen (Fe) und andere unvermeidbare Verunreinigungen.
  • Nachfolgend wird die Rolle und der Gehalt von jeder Komponente, die im Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung enthalten ist, beschrieben.
  • Kohlenstoff (C)
  • Kohlenstoff (C) ist ein Element, das zur Sicherung der Festigkeit hinzugefügt wird und den größten Einfluss auf die Schweißbarkeit hat. Ferner reagiert Kohlenstoff mit Nb, Ti usw., um die Bildung feinkörniger Carbide zu fördern und dadurch effektiv zur Festigkeitsverbesserung durch Ausscheidungshärtung beizutragen, und behindert auch die Versetzungsbewegung bei hohen Temperaturen, um die Hochtemperaturfestigkeit zu verbessern, was es möglich macht, die feuerfeste Eigenschaft effektiv zu sichern. Der Kohlenstoff (C) kann mit einem anteiligen Gehalt von 0,08 bis 0,17 Gew.-% des Gesamtgewichts des Formstahls gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zugesetzt sein. Wenn der Kohlenstoffgehalt geringer als 0,08 Gew.-% des Gesamtgewichts ist, kann es schwierig sein, eine ausreichende Festigkeit sicherzustellen. Wenn der Kohlenstoffgehalt 0,17 Gew.-% des Gesamtgewichts übersteigt, können Probleme auftreten, da grobkörniger Carbide gebildet werden, die nicht nur die Schlagzähigkeit herabsetzen, sondern auch ein diskontinuierliches Streckverhalten erzeugen, wodurch das Streckgrenzenverhältnis erhöht wird, so dass die Erdbebensicherheits-Eigenschaft verringert wird, die Schlagzähigkeit eines Grundmaterials verringert wird und die Schweißbarkeit beim elektrischen Widerstandsschweißen (ERW) verringert wird.
  • Mangan (Mn)
  • Mangan (Mn) ist als ein Mischkristallverfestigungselement ein Element, das bei der Erzeugung einer Bainit-Struktur effektiv ist, indem es nicht nur zur Sicherung der Festigkeit beiträgt, sondern auch die Härtbarkeit von Stahl verbessert. Mangan kann mit einem anteiligen Gehalt von 0,50 bis 1,60 Gew.-% des Gesamtgewichts des Formstahls gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zugesetzt sein. Wenn der Mangangehalt geringer als 0,50 Gew.-% ist, kann der Effekt der Mischkristallverfestigung nicht ausreichend ausgeprägt sein. Ferner, wenn der Mangangehalt 1,60 Gew.-% übersteigt, kann es sich mit S zu MnS-Einschlüssen verbinden oder eine zentralen Segregation verursachen, die innerhalb des Barrens erzeugt wird, wodurch die Duktilität des Formstahls gesenkt wird und die Korrosionsbeständigkeit gesenkt wird.
  • Silizium (Si)
  • Silizium (Si) wird zusammen mit Aluminium als Desoxidationsmittel zum Entfernen von Sauerstoff aus Stahl während des Stahlherstellungs-Verfahrens zugesetzt. Ferner kann Silizium auch einen Mischkristallverfestigung-Effekt haben. Das Silizium kann mit einem anteiligen Gehalt von 0,10 bis 0,50 Gew.-% des Gesamtgewichts des Formstahls gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zugesetzt sein. Wenn der Siliziumgehalt geringer als 0,10 Gew.-% des Gesamtgewichts ist, kann der Effekt der Siliziumzugabe nicht ausreichend ausgeprägt sein. Wenn Silizium in einer großen Menge zugesetzt wird, die 0,50 Gew.-% des Gesamtgewichts übersteigt, kann die Schweißbarkeit des Stahls gemindert sein und es kann sich während des Wiedererwärmens und Warmwalzens eine Rotoberfläche bilden, was ein Problem mit der Oberflächenqualität verursacht.
  • Chrom (Cr)
  • Chrom (Cr) ist ein Bestandteil , der zur Sicherung der Bainit-Mikrostruktur beiträgt, indem es die Härtbarkeit des Stahls verbessert, und wenn Chrom (Cr) dem C-Mn-Stahl als ferritstabilisierendes Element zugesetzt wird, verzögert es die Diffusion von Kohlenstoff aufgrund der Interferenzeffekte der gelösten Stoffe, wodurch die Verfeinerung der Korngrößen beeinflusst wird. Das Chrom kann mit einem anteiligen Gehalt von 0,10 bis 0,70 Gew.-% des Gesamtgewichts des Formstahls gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zugesetzt sein. Wenn der Chromgehalt geringer als 0,10 Gew.-% des Gesamtgewichts ist, kann der Effekt der Chromzugabe nicht ausreichend ausgeprägt sein. Wenn Chrom in einer großen Menge zugesetzt wird, die 0,70 Gew.-% des Gesamtgewichts übersteigt, können Probleme auftreten, insofern dass die Herstellungskosten des Stahls steigen, sich an den Korngrenzen grobe Carbide bilden, wodurch die Duktilität des Stahls gemindert wird, und die Eigenschaften des Stahls hinsichtlich Zähigkeit und Härtbarkeit gemindert werden.
  • Kupfer (Cu)
  • Kupfer (Cu) ist ein Element, das in Ferrit mischkristallisiert, um einen Mischkristallverfestigungseffekt auszuprägen. Ferner wird bei der Bainit-Umwandlung Kupfer, das nicht präzipitiert ist und übersättigt ist, in der Struktur bei Raumtemperatur mischkristallisiert, eine Kupferphase wird an den durch die Bainit-Umwandlung eingebrachten Versetzungen ausgeschieden, wenn es auf eine Einsatztemperatur von hitzebeständigem Stahl von 600°C erhitzt wird, und die Festigkeit des Grundmaterials wird durch die Ausscheidungshärtung erhöht. Das Kupfer kann mit einem anteiligen Gehalt von mehr als 0 und von 0,5 Gew.-% oder weniger des Gesamtgewichts des Formstahls gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zugesetzt sein. Wenn Kupfer in einer großen Menge zugesetzt wird, die 0,5 Gew.-% des Gesamtgewichts übersteigt, können Probleme auftreten, insofern dass die Warmumformung schwierig wird, die Ausscheidungshärtung saturiert, die Zähigkeit gemindert wird und Rotbrüchigkeit auftritt.
  • Molybdän (Mo)
  • Molybdän (Mo) ist ein Element, das zum Sichern der Bainit-Mikrostruktur beitragen kann, indem es die Härtbarkeit des Stahls verbessert, und sehr effektiv beim Sichern der Hochtemperaturfestigkeit ist, und ist ein Element, das bei dem Sichern der Festigkeit und der Hochtemperaturfestigkeit des Grundmaterials effektiv ist. Das Molybdän kann mit einem anteiligen Gehalt von 0,30 bis 0,70 Gew.-% des Gesamtgewichts des Formstahls gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zugesetzt sein. Wenn der Molybdängehalt geringer als 0,30 Gew.-% des Gesamtgewichts ist, können die oben beschriebenen Effekte nicht realisiert werden, und wenn Molybdän in einer großen Menge zugesetzt wird, die 0,70 Gew.-% des Gesamtgewichts übersteigt, können Probleme auftreten, insofern als dass die Herstellungskosten des Stahls erhöht sind, dass die Bildung von Korngrenz-Carbiden gefördert wird, wodurch die Duktilität des Stahls gemindert ist, und dass die Zähigkeit des Grundmaterials und der schweißwärmebeeinflussten Zone abnimmt aufgrund einer exzessiven Zunahme der Abschreck-Wirkung.
  • Phosphor (P)
  • Phosphor (P) kann eine Mischkristallverfestigung, die dazu dient, die Festigkeit des Stahls zu erhöhen, und ein Unterdrücken einer Bildung von Carbiden ermöglichen. Der Phosphor kann mit einem anteiligen Gehalt von mehr als 0 und von 0,020 Gew.-% oder weniger des Gesamtgewichts des Formstahls gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zugesetzt sein. Wenn der Phosphorgehalt 0,020 Gew.-% des Gesamtgewichts übersteigt, können Probleme auftreten, insofern dass Einschlüsse etc. als Begleitelemente gebildet werden, so dass die Duktilität des Stahls reduziert ist, und der niedrig-Temperatur-Schlagzähigkeitswert durch das Ausscheidungsverhalten herabgesetzt wird.
  • Schwefel (S)
  • Schwefel (S) kann die Verarbeitbarkeit durch Bildung feiner MnS- Ausscheidungen verbessern. Der Schwefel kann mit einem anteiligen Gehalt von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger des Gesamtgewichts des Formstahls gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zugesetzt sein. Wenn der Schwefelgehalt 0,01 Gew.-% übersteigt, können Einschlüsse etc. als Begleitelemente gebildet werden, so dass die Duktilität des Stahls reduziert ist, Zähigkeit und Schweißbarkeit beeinträchtigt sein können und der niedrig-Temperatur-Schlagzähigkeitswert gemindert sein kann.
  • Stickstoff (N)
  • Stickstoff (N) kann zur Kristall-Kornverfeinerung und zur Sicherung der Hochtemperaturfestigkeit beitragen durch Bildung von Ausscheidungen auf Nitridbasis wie AlN usw. Der Stickstoff kann mit einem anteiligen Gehalt von mehr als 0 und von 0,012 Gew.-% oder weniger des Gesamtgewichts des Formstahls gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zugesetzt sein. Wenn der Stickstoffgehalt 0,012 Gew.-% übersteigt, kann die Zähigkeit der Schweißnaht gemindert sein und der Schlagzähigkeitswert kann gemindert sein.
  • Bor (B)
  • Bor (B) trägt als stark härtbarer Bestandteil zur Verbesserung der Festigkeit von Stahl bei. Im Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann Bor optional in einer Menge von mehr als 0 und von 0,003 Gew.-% oder weniger zugesetzt sein. Wenn der Borgehalt 0,003 Gew.-% des Gesamtgewichts des Formstahls gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung übersteigt, kann ein Problem auftreten, insofern dass eine Materialabweichung aufgrund von Korngrenzen-Segregation erzeugt wird.
  • Nickel (Ni), Vanadium (V), Niobium (Nb) und Titan (Ti)
  • Nickel (Ni) ist ein Element, das die Härtbarkeit erhöht und die Zähigkeit verbessert, Vanadium (V) ist ein Element, das durch Bilden von Ausscheidungen während des Walzens einen festigkeitssteigernden Effekt hat und insbesondere in der Lage ist, die Ausscheidungsmenge in Abhängigkeit von der Menge an zugesetztem Stickstoff zu steuern, Niob (Nb) ist ein Element, das in Form von NbC oder Nb(C,N) ausgeschieden wird, um die Festigkeit des Grundmaterials und der Schweißnaht zu verbessern, und Titan (Ti) ist ein Element, das die Bildung von AlN aufgrund einer Hochtemperatur-TiN-Bildung unterdrückt und den Effekt hat, die Größe der Kristallkörner durch Bildung von Ti(C,N) usw. zu verfeinern. Der Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist mindestens eins von Nickel (Ni), Vanadium (V), Niob (Nb) und Titan (Ti) auf, wobei diese so zugesetzt sein können, dass die Summe ihrer Gehalte 0,01 bis 0,5 Gew.-% des Gesamtgewichts des Formstahls beträgt. Wenn die Summe der Gehalte von mindestens einem von Nickel (Ni), Vanadium (V), Niob (Nb) und Titan (Ti), das im Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung enthalten ist, geringer als 0,01 Gew.-% ist, können die oben beschriebenen zusätzlichen Effekte nicht erwartet werden, und wenn sie höher als 0,5 Gew.-% ist, können Probleme auftreten, insofern dass die Herstellungskosten von Teilen erhöht sind, Sprödbrüche auftreten und der Kohlenstoffgehalt in der Matrix abnimmt, so dass die Stahleigenschaften gemindert werden.
  • Der Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung mit der oben beschriebenen Zusammensetzung an Legierungselementen kann eine Zugfestigkeit von 490 bis 620 MPa, eine Streckgrenze von 355 MPa oder mehr und ein Streckgrenzenverhältnis von 0,8 oder weniger bei Raumtemperatur und eine Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C haben. Ferner kann er eine Stoßabsorptionsenergie von 200 J oder mehr bei einer Temperatur von 0°C haben.
  • Ferner kann in dem Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, der die oben beschriebene Zusammensetzung an Legierungselementen hat, eine finale Mikrostruktur Bainit aufweisen.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zum Herstellen des oben beschriebenen Formstahls gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, der die Zusammensetzung an Legierungselementen hat, beschrieben.
  • Verfahren zum Herstellen von Formstahl
  • 1 ist ein Flussdiagramm, das schematisch ein Verfahren zum Herstellen von Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung darstellt. Unter Bezugnahme auf 1 weist ein Verfahren zum Herstellen von Formstahl, der ausgezeichnete Brandschutzeigenschaften hat, gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung auf einen Wiedererwärmungs-Schritt (S100), einen Warmwalz-Schritt (S200) und einen Abschrecken- & Eigentempern (QST)-Schritt (S300). Der Formstahl-Walzprozess wird mittels eines Wiedererwärmungsprozesses, eines Warmverformungsprozesses und einen Abkühlungsprozesses durchgeführt. Beim Wiedererwärmungsprozess wird ein Trägerrohling im Halbzeug-Zustand auf eine Temperatur von 1200 bis 1250°C wiedererwärmt. Nachfolgend ist das Warmwalzverfahren dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abschließen des finalen Fertigwalzens bei einer Temperatur von 910 bis 950°C, während der wiedererwärmte Trägerrohling jede der Walzenrollen (RM, IM und FM) durchläuft, eine STT (Eigentemperier-Temperatur) von 765 bis 800°C mittels einer QST (Abschrecken & Eigentempern)-Anlage sichergestellt wird, die ein oberflächen-beschleunigtes-Kühlsystem ist.
  • Zuerst wird im Wiedererwärmungs-Schritt (S100) ein Stahlmaterial der oben beschriebenen vorbestimmten Zusammensetzung wiedererwärmt. Das Stahlmaterial kann durch einen Stranggießprozess hergestellt werden, nachdem man geschmolzenen Stahl mit der gewünschten Zusammensetzung durch den Stahlerzeugungsprozess erhalten hat. Bei dem Stahlmaterial kann es sich zum Beispiel um einen Barren oder einen Trägerrohling handeln.
  • Das Stahlmaterial kann aufweisen ein Quantum von 0,08 bis 0,17 Gew.-% Kohlenstoff (C), ein Quantum von 0,50 bis 1,60 Gew.-% Mangan (Mn), ein Quantum von 0,10 bis 0,50 Gew.-% Silizium (Si), ein Quantum von 0,10 bis 0,70 Gew.-% Chrom (Cr), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,5 Gew.-% oder weniger Kupfer (Cu), ein Quantum von 0,30 bis 0,70 Gew.-% Molybdän (Mo), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,012 Gew.-% oder weniger Stickstoff (N), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B), ein Quantum von 0,01 bis 0,5 Gew.-% der Summe von mindestens einem oder mehreren von Nickel (Ni), Vanadium (V), Niob (Nb) und Titan (Ti), und als Rest Eisen (Fe) und andere unvermeidbare Verunreinigungen.
  • In einer beispielhaften Ausgestaltung kann das Stahlmaterial bei einer Temperatur von 1200 bis 1250°C wiedererwärmt werden. Wenn das Stahlmaterial bei der oben beschriebenen Temperatur wiedererwärmt wird, können Komponenten, die sich während des Stranggießprozesses segregiert haben, wieder mischkristallisiert werden. Wenn eine Wiedererwärmungstemperatur geringer als 1200°C ist, können Probleme auftreten, insofern dass die Mischkristallisierung verschiedener Carbide nicht ausreichend ist und dass die während des Stranggießprozesses segregierten Bestandteile nicht gleichmäßig genug verteilt sind. Wenn die Wiedererwärmungstemperatur 1250°C übersteigt, bilden sich sehr grobe Austenitkörner, so dass es schwierig sein kann, die Festigkeit zu sichern. Ferner, wenn 1250°C überstiegen werden, steigen die Erwärmungskosten und die Prozessierzeit verlängert sich, was in einer Erhöhung der Herstellungskosten und einer Verringerung der Produktivität resultieren kann.
  • Im Warmwalz-Schritt (S200) wird das wiedererwärmte Stahlmaterial warmgewalzt. Das Warmwalzen kann gesteuert werden, so dass die Walzendtemperatur 910 bis 950°C beträgt. Wenn die Walzendtemperatur geringer als 910°C ist, wird das Walzen in dem nicht-rekristallisierenden Bereich durchgeführt, so dass die Walzlast ansteigen kann und das Streckgrenzenverhältnis des Formstahls als Walzergebnis zunimmt. Ferner, wenn die Walzendtemperatur 950°C übersteigt, kann es schwierig sein, die Ziel-Festigkeit und Zähigkeit zu sichern. In der Zwischenzeit kann das Warmwalzen gesteuert werden, so dass die Walzanfangstemperatur 1050 bis 1100°C beträgt.
  • Im QST (Abschrecken & Eigentempern)-Schritt (S300) wird der warmgewalzte Formstahl gekühlt und eigengetempert. Zum Kühlen wird ein Abschreck-Verfahren angewandt, bei dem Kühlwasser auf den Formstahl gesprüht wird. Ferner kann der QST-Schritt in einem Zustand durchgeführt werden, in dem die Wasserkühlungs-Endtemperatur und die Eigentemper-Temperatur auf 765 bis 800°C eingestellt werden, indem die Zufuhrrate des Formstahls oder die Menge an eingesprühtem Kühlwasser gesteuert wird.
  • Zusammengefasst wird bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen eines Stahlmaterials das Stahlmaterial mittels eines Wiedererwärmungsprozesses, eines Warmverformungsprozesses und eines Kühlungsprozesses hergestellt. Beim Wiedererwärmungsprozess wird ein Barren oder ein Trägerrohling im Halbzeug-Zustand bei einer Temperatur von 1200 bis 1250°C wiedererwärmt. Anschließend, nach einem Warmwalzen des wiedererwärmten Materials und einem Durchführen des finalen Fertigwalzens bei einer Temperatur von 910 bis 950°C zum Vervollständigen der Transformation kann die QST (Abschrecken & Eigentempern)-Behandlung in einem Zustand durchgeführt werden, in dem die Wasserkühlungs-Endtemperatur und die Eigentemper-Temperatur auf 765 bis 800°C eingestellt sind. Das heißt, dass zum Herstellen eines gewalzten Blechs nach dem ersten Wiedererwärmen eines Barrens bei einer Temperatur von 1200 bis 1250°C Warmwalzen durchgeführt wurde, um einen H-Träger herzustellen, und dass zu diesem Zeitpunkt die Endwalztemperatur in einem Bereich von 910 bis 950°C eingestellt wurde. Nachdem das Warmwalzen bis zu einer Dicke von 15 mm, bezogen auf den Flanschteil des H-Trägers, durchgeführt wurde, wurde Kühlen durchgeführt. Eine Wasserkühlung wurde nach dem Warmwalzen durchgeführt, und zu diesem Zeitpunkt, wurde die Wasserkühlung durchgeführt, indem die Wasserkühlungs-Endtemperatur auf 765 bis 800°C geändert wurde.
  • In Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden Stahlsorten und Prozessbedingungen mit zugesetztem Chrom (Cr) und einige Legierungselemente verwendet, so dass Festigkeit und Zähigkeit verbessert werden können, während Niob (Nb) oder Titan (Ti), das ein teures ausscheidungshärtendes Legierungselement ist, das üblicherweise verwendet wird, nicht oder nur in einer geringen Menge eingesetzt wird. Ferner kann die niedrig-Temperatur-Zähigkeit bei mittels einer Eigentemper-Temperatursteuerung während der Kühlung sichergestellt sein.
  • Es ist möglich, den Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung mittels des oben beschriebenen Herstellungs-Verfahren herzustellen. Der hergestellte Formstahl kann eine Zugfestigkeit von 490 bis 620 MPa, eine Streckgrenze von 355 MPa oder mehr und ein Streckgrenzenverhältnis von 0,8 oder weniger bei Raumtemperatur sowie eine Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C haben. Ferner kann die finale Mikrostruktur Bainit in dem Formstahl gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung aufweisen.
  • AUSGESTALUNGEN DER ERFINDUNG
  • Experimentelles Beispiel
  • Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Unterstützung des Verständnis der vorliegenden Erfindung präsentiert. Das nachfolgende Ausführungsbeispiel dient jedoch lediglich dem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung, und die vorliegende Erfindung wird durch das nachfolgende Ausführungsbeispiel nicht limitiert.
  • Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzungen der wichtigsten Legierungselemente (Einheit: Gew.-%) des vorliegenden Ausführungsbeispiels, und Tabelle 2 zeigt die Prozessbedingungen für die Herstellung von Proben des vorliegenden Ausführungsbeispiels und die Ergebnisse der Messung der mechanischen Eigenschaften der demgemäß implementierten Proben. Nach dem Herstellen von Trägerrohlingen, die die in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungen haben, in einem Elektroofen wurden H-Stähle, die einen 15 mm dicken Flanschabschnitt haben, mittels Warmwalzens hergestellt.
  • Figure DE112020007334T5_0001
    [Tabelle 2]
    Klassi fikati on Zusamm ensetzun gsverhäl tnis Wied ererwärmung s-temperatur (°C) Walz-Bedingungen Raumtemperatur Zugprüfung Hoch temp e-ratu r-Stre ckgren ze bei 600° C (MPa )
    Walz star t-temperatur (°C) Wal z-end tem peratur (°C ) Rekuperationstemperatur (°C) Zugfest igkeit (MPa ) Stre ckgren ze (MPa ) Stre ckgren zenverh ältn is
    Vergle ichsbeispi el 1 Zusammensetzun g System 1 1220 1070 936 680 693 472 0,69 243~ 273
    Vergle ichsbeispi el 2 Zusamm ensetzun g System 1 936 715 651 441 0, 68 225~ 268
    Vergle ichsbeispi el 3 Zusamm ensetzun g System 2 926 729 578 373 0,65 262~ 279
    Vergle ichsbeispi el 4 Zusamm ensetzun g System 2 927 744 588 383 0,65 263~ 291
    Vergle ichsbeispi el 5 Zusamm ensetzun g System 2 929 762 583 366 0,63 272~ 286
    Beispi el 1 Zusamm ensetzun g System 2 933 785 579 383 0,66 283~ 306
    Vergle Zusamm 936 802 569 366 0,64 228~ 265
    ichsbeispi el 6 ensetzun g System 2
    Vergle ichsbeispi el 7 Zusamm ensetzun g System 2 939 867 545 347 0, 64 182~ 206
  • Gemäß Tabelle 1 genügen die Bestandteile der Zusammensetzung des Systems 2 der vorliegenden Erfindung einer Zusammensetzung, die aufweist ein Quantum von 0,08 bis 0,17 Gew.-% Kohlenstoff (C), ein Quantum von 0,50 bis 1,60 Gew.-% Mangan (Mn), ein Quantum von 0,10 bis 0,50 Gew.-% Silizium (Si), ein Quantum von 0,10 bis 0,70 Gew.-% Chrom (Cr), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,5 Gew.-% oder weniger Kupfer (Cu), ein Quantum von 0,30 bis 0,70 Gew.-% Molybdän (Mo), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,012 Gew.-% oder weniger Stickstoff (N), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B), ein Quantum von 0,01 bis 0,5 Gew.-% der Summe von mindestens einem oder mehreren von Nickel (Ni), Vanadium (V), Niob (Nb) und Titan (Ti), und als Rest Eisen (Fe). Dagegen genügen die Bestandteile der Zusammensetzung des Systems 1 der vorliegenden Erfindung nicht einer Zusammensetzung, die mehr als 0 und 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), mehr als 0 und 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S) und mehr als 0 und 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B) aufweist.
  • Gemäß Tabelle 2 genügt die Probe gemäß Beispiel 1 des vorliegenden experimentellen Beispiels einer Zusammensetzung, welche aufweist ein Quantum von 0,08 bis 0,17 Gew.-% Kohlenstoff (C), ein Quantum von 0,50 bis 1,60 Gew.-% Mangan (Mn), ein Quantum von 0,10 bis 0,50 Gew.-% Silizium (Si), ein Quantum von 0,10 bis 0,70 Gew.-% Chrom (Cr), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,5 Gew.-% oder weniger Kupfer (Cu), ein Quantum von 0,30 bis 0,70 Gew.-% Molybdän (Mo), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,012 Gew.-% oder weniger Stickstoff (N), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B), ein Quantum von 0,01 bis 0,5 Gew.-% der Summe von mindestens einem oder mehreren von Nickel (Ni), Vanadium (V), Niob (Nb) und Titan (Ti), und als Rest Eisen (Fe), und die Prozessbedingungen genügen einem Wiedererwärmungstemperaturbereich von 1200 bis 1250°C, genügen einem Walzstarttemperaturbereich von 1050 bis 1100°C, genügen einem Walzendtemperaturbereich von 910 bis 950°C und genügen einem Bereich von 765 bis 800°C einer Rekuperationstemperatur, die die Eigentemper-Temperatur in der QST (Abschrecken & Eigentempern)-Behandlung ist. Beispiel 1, das dieser Zusammensetzung und diesen Prozessbedingungen genügt, erfüllt alle Anforderungen an eine Zugfestigkeit von 490 bis 620 MPa, eine Streckgrenze von 355 MPa oder mehr und ein Streckgrenzenverhältnis von 0,8 oder weniger bei Raumtemperatur und eine Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C.
  • Die Probe gemäß Vergleichsbeispiel 1 des vorliegenden experimentellen Beispiels genügt nicht den Zusammensetzungs-Bereichen, die aufweisen ein Quantum von mehr als 0 und von 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S), und ein Quantum von mehr als 0 und von 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B). Die Rekuperationstemperatur, die eine Eigentemper-Temperatur bei der QST (Abschrecken & Eigentempern)-Behandlung ist, genügt nicht dem Bereich von 765 bis 800°C. Demzufolge erfüllt das Vergleichsbeispiels 1 nicht den Bereich von 490 bis 620 MPa für die Zugfestigkeit bei Raumtemperatur und es erfüllt nicht die Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C.
  • Die Probe gemäß Vergleichsbeispiel 2 des vorliegenden experimentellen Beispiels genügt nicht den Zusammensetzungs-Bereichen, die aufweisen ein Quantum von mehr als 0 und von 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S), und ein Quantum von mehr als 0 und von 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B). Die Rekuperationstemperatur, die die Eigentemper-Temperatur bei der QST (Abschrecken & Eigentempern)-Behandlung ist, genügt nicht dem Bereich von 765 bis 800°C. Demzufolge erfüllt das Vergleichsbeispiel 2 nicht den Bereich von 490 bis 620 MPa für die Zugfestigkeit bei Raumtemperatur und es erfüllt nicht die Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C.
  • Die Proben gemäß Vergleichsbeispiel 3, Vergleichsbeispiel 4, Vergleichsbeispiel 5 und Vergleichsbeispiel 6 des vorliegenden Versuchsbeispiels genügen nicht dem Bereich von 765 bis 800°C für die Rekuperationstemperatur, die bei der QST (Abschrecken & Eigentempern)-Behandlung die Eigentemper-Temperatur ist. Demzufolge erfüllen die Proben nicht die Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C.
  • Die Probe gemäß Vergleichsbeispiel 7 des vorliegenden experimentellen Beispiels genügt nicht dem Bereich von 765 bis 800°C für die Rekuperationstemperatur, die die Eigentemper-Temperatur bei der QST (Abschrecken & Eigentempern)-Behandlung ist. Demzufolge erfüllt die Probe nicht die Streckgrenze von 355 MPa oder mehr bei Raumtemperatur und sie erfüllt nicht die Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C.
  • Obwohl sich die obige Beschreibung auf die Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung fokussiert hat, können verschiedene Änderungen oder Modifikationen durch einen Fachmann vorgenommen werden. Solche Änderungen und Modifikationen gehören zur vorliegenden Erfindung, sofern sie nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen. Demzufolge sollte der richtige Umfang der vorliegenden Erfindung anhand der nachstehend beschriebenen Ansprüche beurteilt werden.
  • 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
    • KR 1020140056765 [0004]

Claims (7)

  1. Formstahl, der aufweist ein Quantum von 0,08 bis 0,17 Gew.-% Kohlenstoff (C), ein Quantum von 0,50 bis 1,60 Gew.-% Mangan (Mn), ein Quantum von 0,10 bis 0,50 Gew.-% Silizium (Si), ein Quantum von 0,10 bis 0,70 Gew.-% Chrom (Cr), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,5 Gew.-% oder weniger Kupfer (Cu), ein Quantum von 0,30 bis 0,70 Gew.-% Molybdän (Mo), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,012 Gew.-% oder weniger Stickstoff (N), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B), ein Quantum von 0,01 bis 0,5 Gew.-% der Summe von mindestens einem oder mehreren von Nickel (Ni), Vanadium (V), Niob (Nb) und Titan (Ti), und als Rest Eisen (Fe) und andere unvermeidbare Verunreinigungen, wobei der Formstahl eine Zugfestigkeit von 490 bis 620 MPa, eine Streckgrenze von 355 MPa oder mehr und ein Streckgrenzenverhältnis von 0,8 oder weniger bei Raumtemperatur, und eine Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C hat.
  2. Formstahl gemäß Anspruch 1, wobei der Formstahl eine Stoßabsorptionsenergie von 200 J oder mehr bei einer Temperatur von 0°C hat.
  3. Formstahl gemäß Anspruch 1, wobei eine finale Mikrostruktur des Formstahls Bainit aufweist.
  4. Verfahren zum Herstellen von Formstahl, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (a) Wiedererwärmen eines Stahlmaterials, das aufweist ein Quantum von 0,08 bis 0,17 Gew.-% Kohlenstoff (C), ein Quantum von 0,50 bis 1,60 Gew.-% Mangan (Mn), ein Quantum von 0,10 bis 0,50 Gew.-% Silizium (Si), ein Quantum von 0,10 bis 0,70 Gew.-% Chrom (Cr), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,5 Gew.-% oder weniger Kupfer (Cu), ein Quantum von 0,30 bis 0,70 Gew.-% Molybdän (Mo), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,02 Gew.-% oder weniger Phosphor (P), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,01 Gew.-% oder weniger Schwefel (S), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,012 Gew.-% oder weniger Stickstoff (N), ein Quantum von mehr als 0 und von 0,003 Gew.-% oder weniger Bor (B), ein Quantum von 0,01 bis 0,5 Gew.-% der Summe von mindestens einem oder mehreren von Nickel (Ni), Vanadium (V), Niob (Nb) und Titan (Ti), und als Rest Eisen (Fe) und andere unvermeidbare Verunreinigungen, auf 1200 bis 1250°C (S100), (b) Warmwalzen des Stahlmaterials, so dass eine Walzendtemperatur 910 bis 950°C wird (S200), und (c) Unterziehen des warmgewalzten Stahlmaterials einer QST (Abschrecken & Eigentempern)-Behandlung (S300).
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der QST (Abschrecken & Eigentempern)-Behandlungsschritt (S300) eine Wasserkühlungs-Endtemperatur und eine Eigentemper-Temperatur von 765 bis 800°C hat.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der Formstahl, der dem Schritt (c) (S300) unterzogen wurde, eine Zugfestigkeit von 490 bis 620 MPa, eine Streckgrenze von 355 MPa oder mehr und ein Streckgrenzenverhältnis von 0,8 oder weniger bei Raumtemperatur und eine Hochtemperatur-Streckgrenze von 273 MPa oder mehr bei einer Temperatur von 600°C hat.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der Schritt (b) (S200) einen Schritt aufweist, bei dem das Stahlmaterial warmgewalzt wird, derart dass eine Walzstarttemperatur 1050 bis 1100°C beträgt.
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