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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung hochfester Stahlbauelemente, und sie betrifft insbesondere
ein Verfahren, bei dem ein flachgewalzter Rohling aus hochfestem
Stahl zu einem Bauelement mit einem gewünschten geometrischen Querschnitt
so kaltgeformt wird, daß die
Festigkeit des Elements im wesentlichen die gleiche wie die des Rohlings
bleibt oder größer ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In der Vergangenheit kam eine Reihe
von Verfahren zum Einsatz, um Stahlteile und Bauelemente herzustellen.
Häufig
beginnen diese Verfahren mit Stäben
aus hochfestem Material und verwenden Kaltformtechniken, z. B. Walzen,
Stauchen, Anstauchen und Strangpressen, die in der Technik bekannt sind.
Beim Stauchen wird die Querschnittfläche eines Metallstabs in einem
Abschnitt oder insgesamt vergrößert. Das
Anstauchen ist eine besondere Form des Stauchens, bei dem das Ausgangsmaterial Draht-,
Stangen- oder Stabmaterial ist. Oft werden die Köpfe von Bolzen mit Anstauchtechniken
hergestellt. Beim Strangpressen wird der Metallstab durch eine Werkzeugöffnung mit
einer gewünschten
Querschnittkontur gepreßt,
um eine Länge
von Metall mit einem gleichmäßigen Querschnitt
zu produzieren. Speziell anwendbar ist das Strangpressen zur Bildung
langgestreckter Bauelemente mit einer gleichmäßigen Querschnittkonfiguration über im wesentlichen
die gesamte Länge
des Elements. Zum Walzen gehört
die Bildung eines Fertigelements durch wiederholtes Führen von
Walzen über
die Länge
des Stabs, bis er in die gewünschte
Form gebracht ist.
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Ein derartiges bekanntes Verfahren
zur Herstellung hochfester Stahlbauelemente beginnt mit Glühen oder
anderweitigem Erweichen des Stahlstabs. Danach wird der geglühte Stahlstab
in einem Verfahren, das eine der o. g. Umformtechniken auf weist,
in einem gewünschten
geometrischen Querschnitt kaltgeformt. Das jetzt erzeugte Bauelement wird
danach wärmebehandelt,
d. h. austenitisiert, gehärtet
durch Abschrecken gefolgt von Anlassen (Vergüten), um die gewünschten
hochfesten mechanischen Eigenschaften zu erhalten. Normalerweise
hat das Stahlmaterial des resultierenden Elements eine vergütete Martensit-Mikrostruktur.
Die durch solche Wärmebehandlungen
erzeugten mechanischen Eigenschaften sind oft inkonsistent und können von Element
zu Element stark variieren. Außerdem
erhöhen
die Glüh-
und Wärmebehandlungsschritte
stark die Kosten des Gesamtverfahrens zur Herstellung der hochfesten
Stahlbauelemente, was teilweise Folge des Energieverbrauchs im Zusammenhang
mit der Erwärmung
des Elements und dem notwendigen Arbeits- und Bearbeitungsaufwand
ist.
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In einem weiteren Verfahren zur Herstellung solcher
hochfester Stahlbauelemente wird der Stahl zunächst austenitisiert, durch
Abschrecken gehärtet und
dann bis zu einem Punkt angelassen, an dem die mechanischen Eigenschaften
des Stabs nach Wärmebehandlung
so sind, daß er
anschließend
in einem Verfahren zu einem gewünschten
Querschnitt kaltgeformt werden kann, das eine der o. g. Umformtechniken
aufweist. Das Stahlmaterial des Fertigelements aus diesem Verfahren
hat auch eine vergütete Martensit-Mikrostruktur.
Obwohl dieses Verfahren scheinbar Vorteile gegenüber dem zuvor beschriebenen
Verfahren hat, da Berichten zufolge engere Festigkeitstoleranzen
von Element zu Element erhalten wurden, setzt dieses Verfahren immer
noch einen teuren Wärmebehandlungsprozeß ein.
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Das Kaltformen von hochfestem Material
ist bekannt. Die US-A-3904445, die für den vorliegenden Rechtsnachfolger
erteilt wurde, offenbart ein Verfahren zum Kaltformen einer Länge hochfesten Stahlstabmaterials
zu einem U-Bolzen. Allerdings ist das Kaltformen eines Bogens in
einer Länge
von Stabmaterial weniger beanspruchend als andere Kaltformtechniken,
z. B. Stauchen und Strangpressen. Bis zur Erfindung des Patents '445 ging man davon
aus, daß das
Kaltformen eines Rohlings mit hoher Festigkeit zu einem Teil oder
Bauelement durch Techniken vom Stauch- oder Strangreßtyp voraussichtlich
zur Bildung von Rissen oder sogar Bruchstellen im Fertigpro dukt
führen
oder zumindest wahrscheinlich die allmähliche Bildung des Elements durch
eine Folge von Kaltformschritten erfordern würde, bei der ein Glüh- oder
Entspannungsschritt zwischen aufeinanderfolgenden Kaltformvorgängen durchgeführt wird.
Solche Risse oder Bruchstellen würden
voraussichtlich das Element ruinieren. Zusätzlich würde der Gebrauch solcher Kaltform-
und Glühschritte
die Zeit und die Kosten der Herstellung solcher hochfesten Stahlbauelemente
erhöhen.
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Ein neueres Verfahren zum Kaltformen hochfester
Stahlbauelemente ist in der US-A-5496425 offenbart, die der Internationalen
Patentanmeldung WO 96/02676 entspricht. In der Praxis der im Patent '425 beschriebenen
Erfindung wird hochfestes Stahlmaterial mit einer spezifischen chemischen
Zusammensetzung durch Walzen, Stauchen, Schmieden oder Strangpressen
zu einem Bauelement umgeformt. Obwohl ein solches Verfahren viele
der Nachteile und Mängel
vermeidet, die zuvor beschrieben wurden und mit dem Warm- oder Heißumformen
von Bauelementen zusammenhängen,
erfordert es dennoch die Ausübung
erheblicher Kräfte und
Drücke
im Zusammenhang mit dem Strangpreßverfahren. Insbesondere erfordert
das Pressen von hochfestem Stahlmaterial durch ein zulaufendes Werkzeug
o. ä. in
einem Kaltziehverfahren, um ein Bauelement zu formen, das Ausüben einer
erheblichen Druck- oder Energiemenge auf das Stahlmaterial, das
Werkzeug und die zugehörige
Maschinenausrüstung.
Schmiede- und Strangpreßverfahren zum
Kaltformen von Bauelementen erfordern als solche eine hohe Energiemenge
und können
zu Schäden
an der Ausrüstung
zum Schmieden oder Strangpressen sowie zum häufigen Austausch der Werkzeuge
oder zugehöriger
Komponenten führen.
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Ein Werkzeug, das für ein Kaltzieh-
oder Schmiedeverfahren geeignet ist, kostet viel Geld und ist damit
ein erheblicher und potentiell teurer Posten für Reparatur und Austausch.
Somit bietet die Möglichkeit,
Kaltziehen oder Strangpressen zu vermeiden, große Vorteile in der gewerblichen
Produktion hochfester Stahlbauelemente. Zudem ist die Kapazität der Wärmebehandlung
von Bauelementen zur Erhöhung
oder Verbesserung der mechanischen Eigenschaften begrenzt. Daher
sollte man die Forderung nach einer solchen Wärmebehandlung nach Möglichkeit
vermeiden und dennoch hochfeste Stahlbauelemente mit den geeigneten
Festigkeitswerten bereitstellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Bisher fehlte ein Verfahren zur Herstellung eines
hochfesten Stahlbauelements, das eine Ferrit-Perlit-Mikrostruktur
hat und gewünschte
hochfeste Eigenschaften besitzt, wobei das Verfahren das Strangpressen
oder Schmieden vermeidet und einen Kaltformschritt aufweist, wobei
der Rohling flach gewalztes Material ist und zu einem gewünschten
Bauelement kaltgeformt wird, wobei die mechanische Festigkeit des
Elements im wesentlichen die gleiche bleibt oder eine größere Festigkeit
als die ist, die der flachgewalzte Rohling ursprünglich besaß, ohne daß eine Wärmebehandlung durchgeführt werden
muß.
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Im Gebrauch hierin hat "Rohling" seine übliche Bedeutung,
d. h. ein Metallstück,
das zu einem Fertigelement mit gewünschtem geometrischem Querschnitt
zu formen ist. Speziell betrifft die Erfindung flachgewalzte Rohlinge,
wobei der Rohling aus einem Coil aus hochfestem Stahlmaterial, Tafel-, Platten-
oder allgemein ebenem Material stammt. Ein flachgewalzter Rohling
unterscheidet sich von einem Bauelement dadurch, daß ein Bauelement
mindestens einen Flansch hat, der zu seiner Querschnittkonfiguration
gehört.
Der Flansch hat eine kleinere Dicke als ein Gesamtaußenmaß der Querschnittkonfiguration
des Bauelements und sorgt für
erhöhte
Tragfähigkeit
des Bauelements.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung hochfester Stahlbauelemente aus flachgewalzten Rohlingen
aus hochfestem Stahlmaterial nach Anspruch 1. In einer Ausführungsform
hat der flachgewalzte Rohling eine Ferrit-Perlit-Mikrostruktur und eine Zugfestigkeit
von mindestens etwa 827 MPa (120.000 psi) sowie eine Streckgrenze
von mindestens etwa 621 MPa (90.000 psi) mit der folgenden Zusammensetzung
in Gewichtsprozent: Kohlenstoff etwa 0,30 bis etwa 0,65%, Mangan
etwa 0,30 bis etwa 2,5%, mindestens ein Mikrolegierungszusatz aus
der Gruppe, die aus Aluminium, Niob, Titan und Vanadium sowie deren
Mischungen besteht, in einer Menge bis etwa 0,35% sowie Eisen als
Rest.
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In einem ihrer Aspekte stellt die
Erfindung ein Verfahren zur Herstellung hochfester Stahlbauelemente
aus solchen flachgewalzten Rohlingen durch Kaltwalzen des flachgewalzten
Rohlings durch Walzen bereit, um ein Element mit dem gewünschten
geometrischen Querschnitt mit einer Ferrit-Perlit-Mikrostruktur zu
bilden, wodurch die mechanischen Eigenschaften der Zugfestigkeit
und Streckgrenze des Elements im wesentlichen die gleichen wie beim
flachgewalzten Rohling oder besser sind. Die Fertigbauelemente können vielfältige Konfigurationen
und Anwendungen haben. Zum Beispiel kann ein Paar C-förmige Bauelemente
als Längsträger an einem Lkw-Fahrgestell
verwendet werden.
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Außerdem stellt die Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung hochfester Stahlbauelemente bereit, das
den folgenden Schritt aufweist: Kaltformen eines flachgewalzten
Rohlings aus hochfestem Stahl, wodurch die mechanischen Eigenschaften
der Zugfestigkeit und Streckgrenze im wesentlichen die gleichen
wie beim flachgewalzten Rohling oder besser sind und wobei das Element
mit den gewünschten mechanischen
Eigenschaften der Zugfestigkeit und Streckgrenze hergestellt wird,
ohne daß weitere
Bearbeitungsschritte zur Verbesserung der Zähigkeit notwendig sind. Zumindest
teilweise je nach ihrem geometrischen Querschnitt kann es bei einigen
Elementen notwendig sein, sie innerhalb eines Temperaturbereichs
von etwa 232°C
(450°F)
bis etwa 649°C
(1.200°F)
zu entspannen, um die mechanischen Eigenschaften des Stahlelements
(z. B. Zugfestigkeit, Streckgrenze, prozentuale Dehnung, Härte, prozentuale Έinschnürung usw.)
zu erhöhen,
zu verringern oder anderweitig zu modifizieren.
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In einer Ausführungsform der Erfindung hat der
flachgewalzte Rohling die Form eines Coils aus hochfestem Stahlmaterial,
dessen Dicke durch Walzen oder Strangpressen verringert wurde. Dieses Coil
wird zunächst
geschlitzt oder geschnitten, um Coilteilstücke mit einer festgelegten
Breite zu bilden. Anschließend
wird der flachgewalzte Rohling auf eine festgelegte Länge geschnitten.
Danach wird der flachgewalzte Rohling durch Walzen oder andere geeignete
Techniken bei einer Temperatur zwischen Umgebungstemperatur und
unter etwa 150°C (300°F) kaltgeformt.
Stärker
bevorzugt wird das Bauelement nach dem Kaltformschritt nicht wärmebehandelt,
um den mit einem solchen Schritt zusammenhängenden Zeit- und Kostenaufwand
sowie die zuvor diskutierten Nachteile von Wärmebehandlungstechniken zu
umgehen. Vorteilhaft kann das Kugelstrahlen des Bauelements, um
die Lebensdauer zu erhöhen,
und das Bilden geeigneter Löcher
für das
Bauelement sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die Aufgaben und Merkmale der Erfindung gehen
aus der nachfolgenden näheren
Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher
hervor. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Dickenabnahmeschritts für ein Coil
aus hochfestem Stahlmaterial zur Verwendung als Ausgangsmaterial bei
der Herstellung von Bauelementen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
Perspektivansicht eines Coilteilstücks, das aus dem Coil von 1 auf Breite geschnitten
ist;
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3 eine
Perspektivansicht des hochfesten Stahlmaterials, das zur Herstellung
eines flachgewalzten Rohlings verwendet wird;
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4 eine
Perspektivansicht des Coilteilstücks,
das aus dem Dickenabnahmeschritt von 1 resultiert;
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5 eine
schematische Darstellung eines flachgewalzten Rohlings, der aus
dem Coilteilstück auf
Länge geschnitten
ist; und
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6 und 6A Perspektivansichten repräsentativer
Bauelemente, die durch Kaltformen des flachgewalzten Rohlings hergestellt
sind.
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NÄHERE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Das Verfahren der Erfindung ist zur
Herstellung vielfältiger
hochfester Fertigstahlbauelemente aus flachgewalzten Rohlingen nutzbar.
Dies betrifft insbesondere langgestreckte hochfeste Stahlbauelemente
mit einer gleichmäßigen Querschnittkonfiguration über im wesentlichen
ihre gesamte Länge.
Zum Beispiel gilt es für
Bauelemente mit O-, L-, C-, Z-, I-, T-, W-, U-, V-Formen und andere
Elemente, die sich durch das hier beschriebene Kaltformverfahren
formen lassen. Bauelemente mit einer C-förmigen Querschnittkonfiguration,
die erfin dungsgemäß hergestellt
wurden, sind besonders zum Einsatz als Längsträger o. ä. an einem Lkw-Fahrgestell
geeignet.
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Ein flachgewalzter Rohling unterscheidet sich
hierbei von einem Bauelement dadurch, daß ein Bauelement langgestreckt
mit einer gleichmäßigen Querschnittkonfiguration
ist, die mindestens einen Flansch aufweist. Der Flansch ist ein
Teil, das eine kleinere Dicke als ein Gesamtaußenmaß der Querschnittkonfiguration
(d. h. Breite, Höhe
oder Außendurchmesser
des Bauelements) hat. Der Flansch unterscheidet das Bauelement von
einem flachgewalzten Rohling dadurch, daß der Flansch dem Element erhöhte Tragfähigkeit
verleiht. Anders gesagt hat das Bauelement eine größere (Last-)
Tragfähigkeit
mit dem Flansch als ein Element ohne den Flansch mit der gleichen
Materialzusammensetzung und den gleichen Eigenschaften wie das Bauelement.
Die Last kann axial wie bei einer Längslast, lateral wie bei einer
Seitenlast oder jede andere Art von Last sein, die auf das Bauelement
ausgeübt
wird. Der Flansch ist in einem Stück kontinuierlich oder diskontinuierlich im
Hinblick auf den Rest des Bauelements ausgebildet. Beispiele für diskontinuierliche
Flansche sind die oberen und unteren Abschnitte eines I-förmigen Trägers im
Hinblick auf den Mittelabschnitt des I-Trägers oder jeder Schenkel eines
L-förmigen
Binders im Hinblick auf den anderen Schenkel des Binders. Ein Beispiel
für einen
kontinuierlichen Flansch ist jede Sehne oder jeder Abschnitt der
Querschnittkonfiguration eines O-förmigen Bauelements. Beispiele
für Bauelemente
mit mindestens einem Flansch sind O-, L-, Z-, I-, T-, U-, V- und
W-förmige
Elemente.
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In einer Ausführungsform weist das Verfahren
zur Herstellung eines hochfesten Stahlbauelements folgenden Schritt
auf: Bereitstellen eines flachgewalzten Rohlings aus hochfestem
Stahlmaterial mit einer Mikrostruktur aus Feinperlit in einer ferritischen
Matrix, einer Zugfestigkeit von mindestens etwa 827 MPa (120.000
psi) und vorzugsweise mindestens etwa 1034 MPa (150.000 psi) und
einer Streckgrenze von mindestens etwa 621 MPa (90.000 psi) und
vorzugsweise mindestens etwa 896 MPa (130.000 psi). Allgemein gelten
perlitische Bestandteile als "fein", wenn ihre Lamellen
bei etwa 1000-facher op tischer Vergrößerung nicht auflösbar sind.
In einer Form wurde das als flachgewalzter Rohling genutzte hochfeste
Stahlmaterial zuvor unter Wärme
dickenreduziert und kaltgewalzt, um die o. g. mechanischen Eigenschaften
der Zugfestigkeit und Streckgrenze zu erzeugen.
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Das zur Herstellung des flachgewalzten Rohlings
verwendete hochfeste Stahlmaterial hat folgende Zusammensetzung
in Gewichtsprozent:
Kohlenstoff etwa 0,30 bis etwa 0,65%,
Mangan
etwa 0,30 bis etwa 2,5%,
mindestens ein Mikrolegierungselement
aus der Gruppe, die aus Aluminium, Niob, Titan und Vanadium sowie
deren Mischungen besteht, in einer Menge bis etwa 0,35% sowie
Eisen
als Rest.
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In einer stärker bevorzugten Form hat das hochfeste
Stahlmaterial folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
Kohlenstoff
etwa 0,40 bis etwa 0,55%,
Mangan etwa 0,30 bis etwa 2,5%,
mindestens
ein Mikrolegierungselement aus der Gruppe, die aus Aluminium, Niob,
Titan und Vanadium sowie deren Mischungen besteht, in einer Menge bis
etwa 0,20% sowie
Eisen als Rest.
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In einer noch stärker bevorzugten Form hat das
hochfeste Stahlmaterial folgende Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
Kohlenstoff
etwa 0,50 bis etwa 0,55%,
Mangan etwa 1,20 bis etwa 1,65%,
mindestens
ein Mikrolegierungselement aus der Gruppe, die aus Aluminium, Niob,
Titan und Vanadium sowie deren Mischungen besteht, in einer Menge von
etwa 0,03 bis etwa 0,20% sowie
Eisen als Rest.
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Während
Aluminium, Niob, Titan und Vanadium als Kornverfeinerer bekannt
sein mögen,
kommen diese Komponenten in der Erfindung nicht zum Einsatz, um
feinkörnigen
Stahl wie in typischen Anwendungen zur Kornverfeinerung herzustellen.
In der Erfindung werden diese Elemente als Mikrolegierungskomponenten
verwendet, um die Festigkeitswerte des resultierenden kaltgeformten
Bauelements zu erhöhen
und/oder beizubehalten.
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Der flachgewalzte Rohling mit einer
Zusammensetzung und mechanischen Eigenschaften der Zugfestigkeit
und Streckgrenze gemäß der obigen Darstellung
wird mit solchen Techniken wie Walzen o. ä. bei einer Temperatur zwischen
Umgebungs- oder Raumtemperatur bis unter etwa 150°C (300°F) und vorzugsweise
bei etwa Umgebungstemperatur kaltgeformt, um ein Element mit einem
gewünschten geometrischen
Querschnitt zu bilden, wodurch die mechanischen Eigenschaften der
Zugfestigkeit und Streckgrenze des Elements im wesentlichen die
gleichen wie beim flachgewalzten Rohling oder besser sind. Vorzugsweise
wird das geformte Element mit den o. g. mechanischen Eigenschaften
der Zugfestigkeit und Streckgrenze ohne notwendige weitere Bearbeitungsschritte
hergestellt, z. B. einen abschließenden Entspannungsschritt,
um die Zähigkeit
zu erhöhen.
Allerdings kann für
bestimmte geometrische Querschnitte und Anwendungen des Elements
ein Entspannungsschritt notwendig sein.
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Der flachgewalzte Rohling aus hochfestem Stahlmaterial
mit einer Zugfestigkeit von mindestens etwa 827 MPa (120.000 psi)
und einer Streckgrenze von mindestens 621 MPa (90.000 psi), der
als Ausgangsstück
im Verfahren der Erfindung dient, wird durch ein beliebiges geeignetes
Verfahren hergestellt, das technisch bekannt ist. Ein derartiges
Verfahren ist in der US-A-3904445 für den Rechtsnachfolger der
vorliegenden Anmeldung offenbart.
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In 3 ist
ein Coil 10a aus hochfestem Stahlmaterial gezeigt, das
in einer Ausführungsform der
Erfindung genutzt wird, um den flachgewalzten Rohling 12 zur
Bildung des hochfesten Stahlelements 14 herzustellen. Der
Stahl des Coils 10a hat die zuvor beschriebene chemische
Zusammensetzung und die o. g. Werte für die Zugfestigkeit und Streckgrenze.
Gemäß einer
Form der Erfindung wurde das Coil 10a vorab warmgewalzt,
kaltreduziert und anschließend
geschlitzt oder geschnitten, um Coilteilstücke 16 mit einer festgelegten
Breite W von etwa 40,6 cm (16 Inch) zu bilden (4). Als nächstes werden die Coilteilstücke 10 beim
Kaltreduzieren zwischen gegenläufig
drehenden Walzen 18, 20 o. ä. zur Kaltreduktion gemäß 1 bearbeitet. Das resultierende
reduzierte Coilteilstück 10a gemäß 1 wird dann auf die gewünschte Breite
W geschnitten, um Coilteilstücke 16, 4, zu bilden. Danach wird das
Coilteilstück 16 gemäß 5 abgerollt und auf Länge geschnitten,
um den flachgewalzten Rohling 12 zu bilden.
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Obwohl der flachgewalzte Rohling 12 gemäß der Darstellung
und Beschreibung in einer Ausführungsform
vom Coil 16 aus hochfestem Stahlmaterial stammt, kann der
flachgewalzte Rohling 12 alternativ auch in anderen Formen
bereitgestellt werden, z. B. als Tafel-, Platten- oder andere ebene
Teile u. ä.,
die alle hierin gemeinsam als flachgewalzte Rohlinge bezeichnet
werden.
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Anschließend wird der flachgewalzte
Rohling 12 vorzugsweise bei Umgebungstemperatur und bis etwa
150 °C (300 °F) durch
Walzen oder andere geeignete Kaltformverfahren kaltgeformt, um ein
Bauelement 14 herzustellen, für das Beispiele in 6 und 6A gezeigt sind. Vorzugsweise erfolgt
das für
das hochfeste Stahlbauelement 14 verwendete Kaltformverfahren
durch Walzen oder Biegen unter Verwendung einer Abkantpresse. Das
kaltgeformte Bauelement 14 ist ein langgestrecktes Element
der Länge
L, das in einer Ausführungsform
eine gleichmäßige Querschnittkonfiguration
hat, die mindestens einen Flansch 22 mit einer Dicke T
aufweist, die kleiner als ein Gesamtaußenbegrenzungsmaß D der
Querschnittkonfiguration ist, so daß der Flansch 22 dem Bauelement 14 erhöhte Tragfähigkeit
verleiht. Zum Beispiel hat gemäß 6A ein Bauelement 14 mit
einer O-förmigen
Querschnittkonfiguration einen Flansch 22 mit einer Dicke
T, die durch die Dicke der Seitenwand des O-förmigen Bauelements 14 kenntlich
gemacht ist. Die Dicke T ist kleiner als das Gesamtaußenbegrenzungsmaß D des
O-förmigen
Bauelements.
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Ähnlich
weist ein C-förmiges
Bauelement 14 gemäß 6 einen oberen Flansch 22 und
einen unteren Flansch 22 auf, die durch einen Zwischenflansch 22 verbunden
sind, wobei mindestens einer der Flansche eine Dicke T hat, die
kleiner als mindestens ein Gesamtaußenbegrenzungsmaß D ist.
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Nach Kaltformen des hochfesten Stahlelements 14 kann
das Bauelement kugelgestrahlt werden, um seine Lebensdauer zu erhöhen. Ein
Beispiel für
ein typisches Kugelstrahlverfahren, das mit der Erfindung zum Einsatz
kommen kann, verfügt über eine
100%ige Abdeckungsfläche
des Bauelements (SAE J443 Januar 1984), in der eine Kugelstrahlspezifikation
MI-230-H (SAE J444 Mai 1993) mit einer Stärke von 0,016 bis 0,018 A (SAE
J442 Januar 1995) verwendet wurde.
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Ein wesentlicher Nutzen der Erfindung
gegenüber
bekannten Verfahren zur Herstellung hochfester Stahlbauelemente
weist den Kaltdickenabnahmeschritt für den flachgewalzten Rohling
auf, der den Stahl kaltverfestigt oder kalthärtet, um seine mechanischen
Eigenschaften zu wahren und/oder zu verbessern. Da außerdem das
hochfeste Stahlbauelement vorzugsweise profilgewalzt wird, ist anschließendes Wärmebehandeln,
Richten oder Nacharbeiten wie in bekannten Verfahren, die oft für Längsträger eines
Lkw-Fahrgestells genutzt werden, nicht erforderlich.
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Im Vergleich zu bekannten Verfahren,
die ein Wärmebehandlungsverfahren
verwenden (d. h. Austenitisieren, Härten durch Abschrecken und
Anlassen), besonders wenn die Wärmebehandlung
nach Kaltformen verwendet wurde, um die gewünschten hochfesten mechanischen
Eigenschaften des Elements zu erzeugen, haben erfindungsgemäß hergestellte
Fertigbauelemente mit größerer Wahrscheinlichkeit
konsistente mechanische Eigenschaften, die in einen schmaleren Bereich
fallen. Somit erzeugt die Erfindung eher konsistent Bauelemente
mit höheren Festigkeitswerten
und in einem schmaleren Bereich.