EP2473297B1 - Method and device for producing a metal component and use of such a component - Google Patents

Method and device for producing a metal component and use of such a component Download PDF

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EP2473297B1 EP10740648.0A EP10740648A EP2473297B1 EP 2473297 B1 EP2473297 B1 EP 2473297B1 EP 10740648 A EP10740648 A EP 10740648A EP 2473297 B1 EP2473297 B1 EP 2473297B1
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Metallbauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugbauteils gemäß Anspruch 1. Die Erfindung betrifft auch ein Werkzeug zur Herstellung eines solchen Metallbauteils gemäß Anspruch 10.The invention relates to a method for producing a metal component, in particular a motor vehicle component according to claim 1. The invention also relates to a tool for producing such a metal component according to claim 10.
  • Warmumgeformte Metallbauteile finden in der Automobilindustrie, insbesondere bei Crash relevanten, hohen Querbeanspruchungen ausgesetzten Bereichen der Karosserie weit verbreitete Anwendung. So werden B-Säulen bzw. B-Säulenverstärkungen häufig aus hochfestem, warmumgeformtem Mangan-Borstahl gefertigt. Durch die Verarbeitung solcher Werkstoffe in einem Warmumformprozess können hohe Streck- und Zugfestigkeiten im Bauteil erreicht werden, so dass die notwenige Blechdicke gegenüber konventionell hergestellten Stahlbauteilen deutlich reduziert werden und somit ein Beitrag zum Leichtbau und damit zur CO2-Reduktion erzielt werden kann. Der Nachteil vollständig warmumgeformter Metallbauteile liegt darin, dass die Bruchdehnung eines warmumgeformten Metallbauteils relativ gering ist. Daher können warmumgeformte Metallbauteile zwar gut in querbeanspruchten Bereichen eingesetzt werden, da hier die hohen Festigkeiten, insbesondere die Streckgrenze, ein Knicken des Metallbauteils vermeidet. Bei längsbeanspruchten Metallbauteilen, wie beispielsweise Längsträgern, können warmumgeformte Metallbauteile jedoch nicht eingesetzt werden, da die geringe Bruchdehnung kein regelmäßiges Falten der Metallbauteile erlauben würde und ein Werkstoffversagen bei einer relativ niedrigen Energieaufnahme die Folge wäre.Hot-formed metal components are widely used in the automotive industry, especially in crash-relevant areas of the body exposed to high transverse loads. For example, B-pillars and B-pillar reinforcements are often made from high-strength, hot-formed manganese-boron steel. By processing such materials in a hot forming process high yield and tensile strengths in the component can be achieved, so that the required sheet thickness compared to conventionally produced steel components are significantly reduced and thus a contribution to lightweight construction and thus to CO2 reduction can be achieved. The disadvantage of completely hot-formed metal components lies in that the breaking elongation of a hot-formed metal component is relatively low. Therefore, hot-formed metal components can indeed be used well in cross-stressed areas, since here the high strength, in particular the yield strength avoids kinking of the metal component. However, with metal components that are subject to longitudinal loads, such as side rails, hot-formed metal components can not be used, since the low elongation at break would not permit regular folding of the metal components and material failure would result with a relatively low energy consumption.
  • In der DE 102 56 621 B3 wird eine Platine in einem Durchlaufofen unterschiedlich erwärmt, so dass sich aufgrund der verschiedenen Werkstofftemperaturen nach der Umformung verschiedene Festigkeiten im Metallbauteil ergeben. Bei diesem Verfahren wird die Platine im Durchlauf in zwei Ofenkammern unterschiedlich temperiert, so dass sich unterschiedliche Gefügebereiche im Härteprozess einstellen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass nur zwei bis drei unterschiedliche Zonen bezüglich der Festigkeit und der Bruchdehnung im Metallbauteil zu erzielen sind. Diese können darüber hinaus auch nur in Durchlaufrichtung der Platine ausgebildet werden. Die Durchlaufrichtung eines Stahlteils bzw. einer Platine entspricht in der Regel der größten Längserstreckung des Stahlteils bzw. der Platine.In the DE 102 56 621 B3 a board is heated differently in a continuous furnace, so that arise due to the different material temperatures after forming various strengths in the metal component. In this process, the board is tempered differently in the passage in two furnace chambers, so that set different structural areas in the curing process. This method has the disadvantage that only two to three different zones with respect to the strength and elongation at break in the metal component can be achieved. These can also be formed only in the direction of passage of the board beyond. The passage direction of a steel part or a circuit board usually corresponds to the greatest longitudinal extent of the steel part or the circuit board.
  • Mit dem Ziel, warmumgeformte Metallbauteile auch in längsbeanspruchten Bereichen einzusetzen, offenbart die DE 10 2006 019 395 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Umformen von Platinen aus höher und höchstfesten Stählen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug zur Warmumformung Mittel zur Temperierung aufweist, mit denen ein Stahlteil in verschiedenen Temperaturzonen während des Umformens auf verschiedene, vorgegebene Temperaturwerte temperiert werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, dieWith the aim to use hot-formed metal components also in longitudinally stressed areas, discloses the DE 10 2006 019 395 A1 an apparatus and method for forming blanks of higher and highest strength steels. The method is characterized in that the forming tool for hot forming comprises means for tempering, with which a steel part in different temperature zones can be tempered during the forming to different, predetermined temperature values. In this way it is possible the
  • Gefügestruktur im Metallbauteil lokal zu beeinflussen, so dass Metallbauteile mit ortsabhängigen Materialeigenschaften herstellbar sind. Unter ortsabhängigen Materialeigenschaften wird verstanden, dass sich die Materialeigenschaften in mindestens zwei Teilbereichen des Metallbauteils unterscheiden. Die verschiedenen Gefügearten werden durch unterschiedliche Abkühlraten des Materials erreicht. Die Umformwerkzeuge mit den Mitteln zur Temperierung sind jedoch relativ aufwendig herzustellen und daher kostenaufwendig.Microstructure in the metal component to influence locally, so that metal components can be produced with location-dependent material properties. Site-dependent material properties are understood to mean that the material properties differ in at least two subregions of the metal component. The different microstructures are achieved by different cooling rates of the material. However, the forming tools with the means for temperature control are relatively expensive to produce and therefore expensive.
  • Schließlich ist aus der US 2002/0113041 A1 ein Verfahren zum teilweisen Härten eines Werkstücks bekannt. Ein Teil eines Werkstücks, welches aus Metall bestehen kann, wird hierbei auf eine höhere Temperatur gebracht als ein zweiter Teil und anschließend wird das Werkstück in einem Umformwerkzeug mit lokal unterschiedlichen Abkühleigenschaften durch Kontakt mit dem Werkzeug abgeschreckt. Dies kann auch dadurch erzielt werden, dass der eine formgebende Teil aus einem anderen Material besteht oder so gestaltet ist, dass er eine höhere Wärmeleitfähigkeit als der andere Teil aufweist.Finally, out of the US 2002/0113041 A1 a method of partially curing a workpiece is known. A part of a workpiece, which may be made of metal, in this case is brought to a higher temperature than a second part and then the workpiece is quenched in a forming tool with locally different cooling properties by contact with the tool. This can also be achieved by the one forming part being made of another material or designed to have a higher thermal conductivity than the other part.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Metallbauteils zur Verfügung zu stellen, welches eine lokale Einstellung des Gefüges im Metallbauteil erlaubt und gleichzeitig kostengünstig und einfach durchzuführen ist.The present invention is therefore based on the technical object of providing a method and a device for producing a metal component, which permits a local adjustment of the microstructure in the metal component and at the same time is cost-effective and easy to carry out.
  • Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass mindestens eine der zwei Sektionen der Werkzeugoberfläche eine wärmeleitfähigkeitsreduzierende oder -erhöhende Oberflächenbeschichtung aufweist, wobei die Oberflächenbeschichtung entfernt und bedarfsgerecht neu aufgebracht werden kann.This object is achieved according to a first teaching of the present invention in a generic method in that at least one of the two sections of the tool surface has a heat conductivity reducing or increasing surface coating, wherein the surface coating can be removed and re-applied as needed.
  • Es wurde erkannt, dass die Abkühlung des Stahlteils in dem Umformwerkzeug stark durch die Wärmeleitfähigkeit der Umformwerkzeugoberfläche beeinflusst wird. Unter der Wärmeleitfähigkeit wird dabei insbesondere der Wärmeleitkoeffizient verstanden.It was recognized that the cooling of the steel part in the forming tool is strongly influenced by the thermal conductivity of the forming die surface. Under the thermal conductivity is understood in particular the heat transfer coefficient.
  • Bei einer hohen Wärmeleitfähigkeit der angrenzenden Oberfläche erfolgt eine schnelle Abkühlung des Stahlteils, während bei einer niedrigen Leitfähigkeit das Stahlteil langsamer abgekühlt wird. Aufgrund der Einstellung der Abkühlrate durch die Wärmeleitfähigkeit der Werkzeugoberfläche lässt sich die Zahl der Temperierungselemente, d. h. der Heiz- oder Kühlelemente reduzieren, so dass sich eine Kostenersparnis ergibt. Weiterhin kann auf eine ungleichmäßige Anordnung bzw. eine notwendige Ansteuerbarkeit der Temperierungselemente verzichtet werden. Auch hieraus ergibt sich eine Kostenreduzierung.With a high thermal conductivity of the adjacent surface is a rapid cooling of the steel part, while at low conductivity, the steel part is cooled more slowly. Due to the setting of the cooling rate by the thermal conductivity of the tool surface, the number of Temperierungselemente, ie reduce the heating or cooling elements, so that there is a cost savings. Furthermore, it is possible to dispense with an uneven arrangement or a necessary controllability of the tempering elements. This also results in a cost reduction.
  • Durch die verschiedenen Abkühlraten wird im Stahlteil bzw. im hergestellten Metallbauteil das Vorhandensein verschiedener Gefügearten bewirkt. Beträgt die Kühlrate in einem Teilbereich des Metallbauteils mehr als 27 K/s, ergibt sich dort ein vorwiegend martensitisches Gefüge mit einer hohen Festigkeit und geringer Bruchdehnung. Bei einer geringeren Abkühlrate entsteht ein ferritisch-bainitisches Gefüge mit einer mittleren Festigkeit und einer mittleren Bruchdehnung, ein ferritisch-perlitisches Gefüge mit einer geringen Festigkeit und einer hohen Bruchdehnung oder ein Gemisch daraus. Ferritisch-bainitische und ferritisch-perlitische Gefüge weisen eine Zugfestigkeit unterhalb von 860 MPa auf.Due to the different cooling rates, the presence of different microstructures is effected in the steel part or in the metal component produced. If the cooling rate in a partial region of the metal component is more than 27 K / s, a predominantly martensitic microstructure results there with a high strength and a low elongation at break. At a lower cooling rate, a ferritic-bainitic structure with an average strength and a mean elongation at break, a ferritic-pearlitic structure with a low strength and a high elongation at break, or a mixture thereof. Ferritic-bainitic and ferritic-pearlitic structures have a tensile strength below 860 MPa.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht das Werkzeug im Bereich der mindestens zwei Sektionen der Werkzeugoberfläche aus verschiedenen Werkstoffen mit verschiedenen Wärmeleitfähigkeiten. Durch die Wahl verschiedener Werkstoffe kann auf einfache Weise die Wärmeleitfähigkeit der Werkzeugoberfläche beeinflusst werden. Insbesondere sind auf diese Weise benachbarte Sektionen mit stark unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten herstellbar.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the tool in the region of the at least two sections of the tool surface consists of different materials with different thermal conductivities. By choosing different materials, the thermal conductivity of the tool surface can be influenced in a simple way. In particular, adjacent sections with greatly different thermal conductivities can be produced in this way.
  • Die Zahl der Sektionen ist generell natürlich nicht auf zwei beschränkt, sondern kann beliebig groß sein. Bevorzugt werden mindestens drei Sektionen vorgesehen, so dass sich im Metallbauteil drei Teilbereiche mit unterschiedlichen Gefügearten bzw. Festigkeiten einstellen, wobei mindestens ein Teilbereich ein überwiegend martensitisches Gefüge und mindestens zwei weitere Teilbereiche überwiegend ferritisch-bainitisches und/oder ferritisch-perlitisches Gefüge aufweisen.Of course, the number of sections is generally not limited to two, but can be any size. Preferably, at least three sections are provided, so that in the metal component three subregions with different types of structure or strengths are established, at least one subarea having a predominantly martensitic structure and at least two further subregions predominantly ferritic-bainitic and / or ferritic-pearlitic structure.
  • Eine besonders günstige Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig ausreichender Stabilität für den Einsatz in einem Werkzeug wird in einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass die Sektionen aus Stählen, Stahllegierungen und/oder Keramiken bestehen.A particularly favorable thermal conductivity combined with sufficient stability for use in a tool is achieved in a further preferred embodiment in that the sections consist of steels, steel alloys and / or ceramics.
  • Erfindungsgemäß weist mindestens eine der zwei Sektionen der Werkzeugoberfläche eine wärmeleitfähigkeitsreduzierende oder-erhöhende Oberflächenbeschichtung auf. Auf diese Weise wird die Wärmeleitung der Werkzeugoberfläche durch die Oberflächenbeschichtung modifiziert. Dies erlaubt sehr komplexe und lokale Änderungen der Wärmeleitfähigkeit und somit die Herstellung von Metallbauteilen mit komplexer und lokal variierender Gefügestruktur. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass eine Beschichtung einer Werkzeugoberfläche leicht nachzurüsten und/oder zu verändern ist. So können mit einem Werkzeug durch Änderung der Beschichtung Metallbauteile mit verschiedenen angepassten Gefügestrukturen hergestellt werden.According to the invention, at least one of the two sections of the tool surface has a heat conductivity reducing or increasing surface coating. In this way, the heat conduction of the tool surface is modified by the surface coating. This allows very complex and local changes in the thermal conductivity and thus the production of metal components with a complex and locally varying microstructure. Another advantage results from the fact that a coating of a tool surface is easy to retrofit and / or change. Thus, with a tool, metal components with different adapted microstructures can be produced by changing the coating.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Stahlteil direkt oder indirekt warmumgeformt und/oder pressgehärtet. Auf diese Weise wird eine große Flexibilität bei der Durchführung des Herstellungsverfahrens ermöglicht. Bei einer indirekten Warmumformung wird das Stahlteil in mindestens zwei Schritten umgeformt, bevorzugt zunächst durch eine Kaltumformung und dann durch eine Warmumformung. Bei einer direkten Warmumformung erfolgt die Umformung hingegen in einem einzigen Warmumformschritt. Die indirekte Warmumformung kann besonders bei hohen Ziehtiefen vorteilhaft sein.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the steel part is directly or indirectly hot-worked and / or press-hardened. In this way, a great deal of flexibility in the implementation of the manufacturing process is made possible. In indirect hot forming, the steel part is formed in at least two steps, preferably first by cold working and then by hot working. In direct hot forming, however, the forming takes place in a single hot-forming step. Indirect hot forming can be advantageous, especially at high draw depths.
  • Eine besonders flexible Gestaltung des Metallbauteils wird in einer weiteren Ausführungsform dadurch erreicht, dass mindestens eine Grenze zwischen den Teilbereichen quer oder schräg zur größten Längserstreckung des Stahlteils und/oder nicht linear verläuft. Das Verfahren erlaubt mithin eine im Wesentlichen beliebige Einstellung der Teilbereichsgrenzen zueinander. Die Grenzen zwischen den Teilbereichen sind weiterhin bevorzugt außerhalb von Fügebereichen des Stahlteils angeordnet, um eine Beeinträchtigung vonA particularly flexible design of the metal component is achieved in a further embodiment in that at least one boundary between the subregions extends transversely or obliquely to the greatest longitudinal extent of the steel part and / or non-linearly. The method thus allows a substantially arbitrary adjustment of the subregion boundaries to each other. The boundaries between the subregions are furthermore preferably arranged outside joining regions of the steel part, in order to prevent degradation of
  • Fügeverbindungen, insbesondere Schweißnähten, durch den Übergangsbereich im Bereich einer Grenze zu vermeiden.To avoid joints, especially welds, by the transition area in the area of a boundary.
  • In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Stahlteil ein Halbzeug, insbesondere ein Tailored-Blank, ein Tailored-Welded-Blank, ein Patchwork-Blank oder ein Tailored-Rolled-Blank, oder eine zugeschnittene Platine verwendet. Das Verfahren erlaubt folglich eine maximale Flexibilität bei der Herstellung eines Metallbauteils mit ortsabhängigen Materialeigenschaften. Unter einem Tailored-Blank wird eine Blechplatine verstanden, welche aus verschiedenen Werkstoffgüten und/oder Blechdicken zusammengesetzt ist. Bei einem Tailored-Welded-Blank sind verschiedene Blechplatinen aneinander geschweißt. Ein Tailored-Rolled-Blank weist durch ein flexibles Walzverfahren hergestellte unterschiedliche Blechdicken auf. Ein Patchwork-Blank besteht aus einer Platine, auf welche flickenartig weitere Bleche gefügt sind. Sehr gute Materialeigenschaften des Metallbauteils werden in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erreicht, dass ein Stahlteil aus Mangan-Borstahl, insbesondere MBW 1500, MBW 1700 oder MBW 1900, vorzugsweise in Kombination mit einem mikrolegierten Stahl, beispielsweise MHZ 340, und/oder aus einem mikrolegierten Stahl, beispielsweise MHZ 340, verwendet wird.In a further embodiment of the method according to the invention, a semifinished product, in particular a tailored blank, a tailored-welded blank, a patchwork blank or a tailored-rolled blank, or a cut-to-size blank is used as the steel part. The method thus allows maximum flexibility in the production of a metal component with location-dependent material properties. A tailored blank is understood to mean a sheet metal blank, which is composed of different material grades and / or sheet thicknesses. In a Tailored-Welded-Blank different sheet metal blanks are welded together. A tailored-rolled blank has different sheet thicknesses produced by a flexible rolling process. A patchwork blank consists of a board, on which patch-like more sheets are joined. Very good material properties of the metal component are achieved in a preferred embodiment in that a steel part of manganese-boron steel, in particular MBW 1500, MBW 1700 or MBW 1900, preferably in combination with a microalloyed steel, for example MHZ 340, and / or of a microalloyed steel , for example MHZ 340, is used.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist das Stahlteil eine organische Beschichtung, insbesondere eine Lackbeschichtung, z. B. einen Verzunderungsschutz, vorzugsweise einen lösemittel- oder wasserbasierten, ein-, zwei- oder mehrkomponentigen Verzunderungsschutz auf. Alternativ oder zusätzlich kann dasIn a further preferred embodiment of the method, the steel part has an organic coating, in particular a lacquer coating, for. As a Verzunderungsschutz, preferably a solvent or water-based, one-, two- or multi-component Verzunderungsschutz on. Alternatively or additionally, the
  • Stahlteil eine anorganische Beschichtung, vorzugsweise eine Aluminium- oder Aluminium-Silizium-basierende Beschichtung, insbesondere eine feueraluminierte Beschichtung (fal), und/oder eine Zink-basierende Beschichtung aufweisen. Auf diese Weise ist eine Funktionalisierung der Oberfläche des Metallbauteils möglich, so dass die Materialeigenschaften noch flexibler angepasst werden können.Steel part an inorganic coating, preferably an aluminum or aluminum-silicon-based coating, in particular a feueraluminierte coating (fal), and / or have a zinc-based coating. In this way, a functionalization of the surface of the metal component is possible, so that the material properties can be adapted even more flexible.
  • Die technische Aufgabe wird gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem Werkzeug zum Warmumformen und Härten von Stahlteilen, insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens, wobei die mit dem Stahlteil in Kontakt tretende Werkzeugoberfläche mehrere Sektionen aufweist, welche sich in ihren Wärmeleitfähigkeiten unterscheiden, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mindestens eine der Sektionen eine wärmeleitfähigkeitsreduzierende oder -erhöhende Oberflächenbeschichtung aufweist, die entfernbar und bedarfsgerecht neu aufbringbar ist.The technical object is according to a second teaching of the present invention in a tool for hot working and hardening of steel parts, in particular for carrying out the method described above, wherein the tool surface coming into contact with the steel part having a plurality of sections, which differ in their thermal conductivities, according to the invention achieved in that the at least one of the sections has a heat conductivity reducing or increasing surface coating, which is removably and as needed newly applied.
  • Durch diese verschiedenen Sektionen werden auf einfache Weise verschiedene Kühlraten bei der Härtung eines Stahlteils und somit verschiedene Gefügearten im hergestellten Metallbauteil erreicht. Insbesondere kann die Zahl der Temperierungselemente, z. B. die Zahl der Heizelemente in dem Werkzeug reduziert werden.Through these different sections are easily different cooling rates in the curing of a steel part and thus achieved various types of microstructures in the metal component produced. In particular, the number of Temperierungselemente, z. B. the number of heating elements in the tool can be reduced.
  • Der Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit kann in einer bevorzugten Ausführungsform des Werkzeugs dadurch erreicht werden, dass die Sektionen aus verschiedenen Werkstoffen, insbesondere Stählen, Stahllegierungen und/oder Keramiken, mit verschiedenen Wärmeleitfähigkeiten bestehen.The difference in thermal conductivity can be achieved in a preferred embodiment of the tool in that the sections consist of different materials, in particular steels, steel alloys and / or ceramics, with different thermal conductivities.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die mit dem Stahlteil in Kontakt tretende Werkzeugoberfläche zumindest teilweise auf verschiedenen austauschbaren Segmenten und/oder Werkzeugeinsätzen des Werkzeugs angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, die austauschbaren Segmente oder Werkzeugeinsätze im Werkzeug flexibel an- bzw. umzuordnen, so dass mit einem Werkzeug Metallbauteile mit verschiedenen Gefügeanordnungen und folglich mit verschiedenen Eigenschaften hergestellt werden können.In a further preferred embodiment, the tool surface coming into contact with the steel part is arranged at least partially on different exchangeable segments and / or tool inserts of the tool. In this way it is possible to flexibly rearrange or rearrange the exchangeable segments or tool inserts in the tool, so that with a tool metal components with different structural arrangements and consequently with different properties can be produced.
  • Eine einfache Realisierung der verschiedenen Wärmeleitfähigkeiten wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass mindestens eine der Sektionen eine wärmeleitfähigkeitreduzierende oder -erhöhende Oberflächenbeschichtung aufweist. Auf diese Weise können insbesondere sehr lokale Änderungen der Wärmeleitfähigkeit erreicht werden. Weiterhin ist die Oberflächenbeschichtung erfindungsgemäß entfernbar und bedarfsgerecht neu aufbringbar.A simple realization of the various thermal conductivities is inventively achieved in that at least one of the sections has a heat conductivity reducing or increasing surface coating. In particular, very local changes in the thermal conductivity can be achieved in this way. Furthermore, the surface coating according to the invention is removable and re-applied as needed.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele entnommen werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen
  • Fig. 1
    ein Werkzeug zur Herstellung eines Metallbauteils aus dem Stand der Technik,
    Fig. 2
    ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs bzw. Verfahrens,
    Fig. 3
    zwei weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Werkzeugs bzw. Verfahrens,
    Fig. 4
    ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs bzw. Verfahrens,
    Fig. 5
    einen Chargenofen bzw. ein alternatives Warmumformverfahren,
    Fig. 6
    einen weiteren Chargenofen und ein weiteres alternatives Warmumformverfahren,
    Fig. 7
    ein alternatives Warmumformverfahren,
    Fig. 8
    ein erstes mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Metallbauteil,
    Fig. 9
    ein zweites mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Metallbauteil und
    Fig. 10
    ein drittes mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Metallbauteil.
    Further features and advantages of the invention can be taken from the following description of several embodiments, reference being made to the accompanying drawings. In the drawing show
    Fig. 1
    a tool for producing a metal component from the prior art,
    Fig. 2
    A first embodiment of a tool or method according to the invention,
    Fig. 3
    two further embodiments of a tool or method according to the invention,
    Fig. 4
    A third embodiment of a tool or method according to the invention,
    Fig. 5
    a batch furnace or an alternative hot forming process,
    Fig. 6
    another batch furnace and another alternative hot forming process,
    Fig. 7
    an alternative hot forming process,
    Fig. 8
    a first metal component produced by a method according to the invention,
    Fig. 9
    a second metal component produced by a method according to the invention and
    Fig. 10
    a third metal component produced by a method according to the invention.
  • Fig. 1 zeigt ein Werkzeug zur Herstellung eines Metallbauteils aus dem Stand der Technik im Längsschnitt. Das Werkzeug 2 ist als Warmumformwerkzeug ausgebildet und weist einen unteren Stempel 4, einen oberen Stempel 6 sowie zwei Flanschschneiden 8 und 10 auf. Die einander zugewandten Oberflächen 12 und 14 des unteren bzw. oberen Stempels 4, 6 weisen ein Profil auf, welches der Außenkontur des aus einem Stahlteil 16 herzustellenden Metallbauteils entspricht. Im oberen Stempel 6 sind weiterhin Temperierungselemente 18 vorgesehen, mit denen die Temperatur im Bereich der Oberfläche 14 des oberen Stempels 6 eingestellt werden kann. Vergleichbare Temperierungselemente können auch im unteren Stempel 4 vorgesehen sein. Die Abstände zwischen den benachbarten Temperierungselementen 18 unterscheiden sich voneinander, so dass die Oberfläche 14 ein ortsabhängiges Temperaturprofil aufweist Bei den Herstellungsverfahren aus dem Stand der Technik wird das als Platine ausgebildete Stahlteil 16 zwischen dem auseinandergefahrenen Stempel 4 und 6 angeordnet und der Stempel 6 auf den Stempel 4 abgesenkt. Auf diese Weise wird die Platine gleichzeitig warmumgeformt und erfährt eine Abkühlung mit ortsabhängigen Abkühlraten. Dies führt zu einer entsprechend ortsabhängigen Gefügeänderung im Stahlteil. Die Flanschbereiche 20 des Stahlteils 16 können durch Senken der Flanschschneiden 8 und 10 beschnitten werden. Durch die ungleichmäßige Anordnung der Temperierungselemente 18 weist das Werkzeug 2 einen komplizierten Aufbau auf, der insbesondere den Einsatz einer hohen Zahl von Temperierelementen erfordert. Fig. 1 shows a tool for producing a metal component of the prior art in longitudinal section. The tool 2 is designed as a hot forming tool and has a lower punch 4, an upper punch 6 and two Flanschschneiden 8 and 10. The mutually facing surfaces 12 and 14 of the lower and upper punch 4, 6 have a profile which corresponds to the outer contour of the metal component to be produced from a steel part 16. In the upper punch 6 Temperierungselemente 18 are further provided, with which the temperature in the region of the surface 14 of the upper punch 6 can be adjusted. Comparable Temperierungselemente can also be provided in the lower punch 4. The distances between the adjacent Temperierungselementen 18 differ from each other, so that the surface 14 has a location-dependent temperature profile. In the prior art manufacturing method, the steel part 16 formed as a board is placed between the spread apart punch 4 and 6 and the punch 6 is lowered onto the punch 4. In this way, the board is hot-formed at the same time and experiences a cooling with location-dependent cooling rates. This leads to a corresponding location-dependent structural change in the steel part. The flange portions 20 of the steel part 16 can be trimmed by lowering the flange blades 8 and 10. Due to the uneven arrangement of the Temperierungselemente 18, the tool 2 has a complicated structure, which in particular requires the use of a large number of tempering.
  • Fig. 2 zeigt nun ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs bzw. Verfahrens im Längsschnitt. Mit der Darstellung in Fig. 1 übereinstimmende Teile sind in dieser und in den folgenden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Das Werkzeug 30 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Werkzeug 2 dadurch, dass der untere Stempel 4 verschiedene Sektionen 32, 34, 36, 38 aufweist, die aus verschiedenen Werkstoffen mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten bestehen. Als Werkstoffe werden bevorzugt Stähle, Stahllegierungen und/oder Keramiken eingesetzt. Alternativ oder zusätzlich kann auch der obere Stempel 6 aus mehreren Sektionen aus verschiedenen Werkstoffen bestehen. Die Sektionen können auch lediglich im Bereich der Oberflächen 12 und 14 aus verschiedenen Werkstoffen bestehen. Durch die unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit der einzelnen Sektionen 32, 34, 36, 38 kommt es bei der Warmumformung bzw. Härtung eines Stahlteils 16 zu unterschiedlichen Abkühlrate und damit zur Ausbildung verschiedener Gefügestrukturen innerhalb des Stahlteils 16. Fig. 2 now shows a first embodiment of a tool or method according to the invention in longitudinal section. With the representation in Fig. 1 Matching parts are provided with the same reference numerals in this and in the following figures. The tool 30 differs from that in FIG Fig. 1 illustrated tool 2 in that the lower punch 4 has different sections 32, 34, 36, 38, which consist of different materials with different Wärmeleitfähigkeiten. The materials used are preferably steels, steel alloys and / or ceramics. Alternatively or additionally, the upper punch 6 may consist of several sections made of different materials. The sections can also consist only in the area of the surfaces 12 and 14 of different materials. Due to the different thermal conductivity of the individual sections 32, 34, 36, 38, hot forming or hardening of a steel part occurs 16 at different cooling rate and thus the formation of various microstructures within the steel part 16th
  • Die Figuren 3a und 3b zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Werkzeugs bzw. Verfahrens im Längsschnitt. In den Figuren ist jeweils ein alternativer unterer Stempel für ein Werkzeug, beispielsweise das in Fig. 2 gezeigte Werkzeug, dargestellt. Der untere Stempel 50 in Fig. 3a besteht aus einer Mehrzahl separater Segmente 52a bis 52p, welche aus verschiedenen Werkstoffen mit verschiedenen Wärmeleitfähigkeiten bestehen können. Die gesamte Oberfläche 54 des Stempels 50 weist damit eine ortsabhängige Wärmleitfähigkeit auf, so dass mit einem, diesen Stempel 50 beinhaltenden Werkzeug bei einem Warmumform- bzw. Härteverfahren unterschiedliche Abkühlraten im Stahlteil bewirkt werden können. Einige oder alle Segmente 52a bis 52p können im Wesentlichen beliebig ausgetauscht oder vertauscht werden. So sind bei dem in Fig. 3b dargestellten unteren Stempel 56 eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Werkzeugs die Segmente 52f und 52j durch andere Segmente 52q und 52r aus einem anderen Werkstoff ersetzt. Weiterhin sind die Segmente 52d und 52e sowie die Segmente 52g und 52h in ihrer Position vertauscht. Abhängig von der Zahl der Segmente und der zur Verfügung stehenden Werkstoffe können so auf einfache Weise die sich in ihren Wärmeleitfähigkeiten unterscheidenden Sektionen der Oberfläche 54 der unteren Stempel 50, 56 flexibel angepasst werden. Alternativ können natürlich auch der obere Stempel bzw. beide Stempel aus separaten Segmenten bestehen.The FIGS. 3a and 3b show two further embodiments of a tool or method according to the invention in longitudinal section. In the figures, in each case an alternative lower punch for a tool, for example, the in Fig. 2 shown tool shown. The lower punch 50 in Fig. 3a consists of a plurality of separate segments 52a to 52p, which may consist of different materials with different thermal conductivities. The entire surface 54 of the punch 50 thus has a location-dependent thermal conductivity, so that different cooling rates in the steel part can be effected with a tool containing this punch 50 in a hot forming or hardening process. Some or all of the segments 52a to 52p may be essentially arbitrarily exchanged or swapped. So are in the in Fig. 3b illustrated lower punch 56 of an embodiment of a tool according to the invention, the segments 52f and 52j replaced by other segments 52q and 52r of a different material. Furthermore, the segments 52d and 52e and the segments 52g and 52h are reversed in position. Depending on the number of segments and the materials available, the sections of the surface 54 of the lower dies 50, 56, which differ in their thermal conductivities, can thus be adapted flexibly in a simple manner. Alternatively, of course, the upper punch or both stamps may consist of separate segments.
  • Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs bzw. eines erfindungsgemäßen Verfahrens im Längsschnitt. Bei dem Werkzeug 64 weist die Oberfläche 14 des unteren Stempels 4 Sektionen 66, 68, 70 und 72 auf, von denen die Sektionen 66, 70 und 72 mit Oberflächenbeschichtungen 74, 76 und 78 beschichtet sind. Die Oberflächenbeschichtungen 74, 76 und 78 reduzieren oder erhöhen die Wärmeleitfähigkeit der Oberfläche 14 in der jeweiligen Sektion. In der unbeschichteten Sektion 68 entspricht die Wärmeleitfähigkeit der des Stempelmaterials. Bei den Oberflächenbeschichtungen kann es sich beispielsweise um Lacke, insbesondere um temperaturbeständige Lacke, vorzugsweise um hochtemperaturbeständige Lacke, handeln. Bei der Herstellung eines Metallbauteils mit dem Werkzeug 64 bewirken die verschiedenen Beschichtungen unterschiedliche Abkühlungsraten in dem Stahlteil 16, so dass die Gefügestruktur ortsabhängig verändert wird. Die Oberflächenbeschichtungen sind vorzugsweise wieder entfernbar und können flexibel und bedarfsgerecht angepasst werden. Fig. 4 shows a further embodiment of a tool according to the invention or an inventive Procedure in longitudinal section. In the tool 64, the surface 14 of the lower punch 4 has sections 66, 68, 70 and 72, of which the sections 66, 70 and 72 are coated with surface coatings 74, 76 and 78. The surface coatings 74, 76 and 78 reduce or increase the thermal conductivity of the surface 14 in the respective section. In the uncoated section 68, the thermal conductivity corresponds to that of the stamp material. The surface coatings may, for example, be paints, in particular temperature-resistant paints, preferably high-temperature-resistant paints. When producing a metal component with the tool 64, the different coatings cause different cooling rates in the steel part 16, so that the microstructure is changed depending on the location. The surface coatings are preferably removable again and can be adapted flexibly and as needed.
  • Fig. 5 zeigt einen Chargenofen in Aufsicht. Der Chargenofen 90 weist drei Bereiche 92,94 und 96 auf, die sich in ihren Temperaturen unterscheiden. So kann in dem Bereich 96 beispielsweise eine Temperatur oberhalb der Austenitisierungstemperatur vorliegen, während die Temperatur im Bereich 94 unterhalb der Austenitisierungstemperatur liegt. Der Bereich 92 weist einen durch einen Pfeil 98 symbolisierten Temperaturgradienten auf, d.h. dass die Temperatur von der linken Seite 100 zur rechten Seite 102 des Bereichs 92 zunimmt. Durch die ortsabhängigen Temperaturen im Chargenofen 90 wird ein im Chargenofen 90 angeordnetes, als Platine ausgebildetes Stahlteil 104 lokal auf verschiedene Fig. 5 shows a batch furnace in supervision. The batch furnace 90 has three areas 92,94 and 96, which differ in their temperatures. For example, a temperature above the austenitizing temperature may be present in the region 96, while the temperature in the region 94 may be below the austenitizing temperature. The region 92 has a temperature gradient symbolized by an arrow 98, ie, the temperature increases from the left side 100 to the right side 102 of the region 92. As a result of the location-dependent temperatures in the batch furnace 90, a steel part 104 arranged in the batch furnace 90 and designed as a blank is locally different
  • Temperaturen erwärmt bzw. gekühlt. Im Anschluss daran wird die Platine in Richtung des Pfeils 106 aus dem Chargenofen zu einem Härtewerkzeug, insbesondere zu einem Presswerkzeug, transportiert. In diesem erfährt die Platine beim Umformen bzw. Härten aufgrund der lokalen unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Gefügeübergänge, so dass sich ein Metallbauteil mit ortsabhängiger Gefügestruktur und somit ortsabhängigen Eigenschaften ergibt.Temperatures heated or cooled. Following this, the board is transported in the direction of the arrow 106 from the batch furnace to a hardening tool, in particular to a pressing tool. In this case, the board undergoes different structural transitions during forming or curing due to the local different temperatures, so that there is a metal component with location-dependent microstructure and thus location-dependent properties.
  • Fig. 6 zeigt einen Chargenofen im Längsschnitt. Der Chargenofen 114 weist Heizelemente 116 und 118 auf, mit denen die im Chargenofen 114 angeordnete Platine 120 erwärmt wird. Die Platine 120 liegt auf Rollen 122 auf, mit denen sie in Richtung der Pfeile 123 in den Chargenofen 114 hinein- und herausbefördert werden kann. In dem Heizelement 116 sind Gasdüsen 124 vorgesehen, welche durch eine Leitung 126 mit Gas, insbesondere Stickstoff, versorgt werden. Die Gasdüsen 124 weisen weiterhin Steuerungen 128 auf, mit denen der durch die Gasdüsen 124 strömende Gasfluss eingestellt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, die Platine im Bereich einer Gasdüse zu kühlen, so dass sich in diesem Bereich des Chargenofens 114 eine effektiv geringere Temperatur einstellt. Die Gasdüsen 124 sind vorzugsweise einzeln oder in Gruppen ansteuerbar, so dass das Temperaturprofil der Bereiche und/oder die Anordnung der Bereiche mit verschiedenen Temperaturen flexibel wählbar sind. Fig. 6 shows a batch furnace in longitudinal section. The batch furnace 114 has heating elements 116 and 118 with which the board 120 arranged in the batch furnace 114 is heated. The circuit board 120 rests on rollers 122 with which it can be conveyed in and out in the direction of the arrows 123 in the batch oven 114. In the heating element 116 gas nozzles 124 are provided, which are supplied by a line 126 with gas, in particular nitrogen. The gas nozzles 124 further comprise controls 128, with which the gas flow flowing through the gas nozzles 124 can be adjusted. In this way, it is possible to cool the board in the region of a gas nozzle, so that in this area of the batch furnace 114 sets an effectively lower temperature. The gas nozzles 124 can preferably be controlled individually or in groups, so that the temperature profile of the regions and / or the arrangement of the regions with different temperatures can be selected flexibly.
  • Fig. 7 zeigt ein alternatives Warmumformverfahren als Ablaufdiagramm. Bei dem Verfahren 134 wird ein Stahlteil in einem ersten Schritt 136 in einem Ofen auf eine Temperatur im Bereich der Austenitisierungstemperatur erwärmt. In einem zweiten Schritt 138 wird das Stahlteil dann in einem erfindungsgemäßen Chargenofen temperiert, so dass das Stahlteil Teilbereiche mit verschiedenen Temperaturen aufweist. In einem dritten Schritt 140, der vorzugsweise unmittelbar an den zweiten Schritt 136 anschließt, wird das Stahlteil in einem Werkzeug warmumgeformt und/oder pressgehärtet. Das Werkzeug zum Warmformen und/oder Presshärten kann bevorzugt auch als Werkzeug gemäß der vierten Lehre der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein. Der erste Schritt 136 ist optional und kann auch entfallen. Fig. 7 shows an alternative hot forming process as a flowchart. In the method 134, a steel part in a first step 136 heated in an oven to a temperature in the range of Austenitisierungstemperatur. In a second step 138, the steel part is then tempered in a batch furnace according to the invention, so that the steel part has partial regions with different temperatures. In a third step 140, which preferably directly follows the second step 136, the steel part is hot-formed in a tool and / or press-hardened. The tool for thermoforming and / or press hardening may preferably also be designed as a tool according to the fourth teaching of the present invention. The first step 136 is optional and may be omitted.
  • Fig. 8 zeigt ein mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Metallbauteil 150 in Form einer einteiligen Seitenwand eines Kraftfahrzeugs. Das Metallbauteil 150 weist zwei Teilbereiche 152 und 154 auf, welche bei der Härtung des Metallbauteils 150 verschiedene Temperaturverläufe durchlaufen haben. Der Teilbereich 152 wurde mit einer hohen Abkühlrate von einer Temperatur oberhalb der Austenitisierungstemperatur abgekühlt. Er weist dadurch ein vorwiegend martensitisches Gefüge und somit eine große Festigkeit auf. Der Teilbereich 154 wurde mit einer geringeren Abkühlungsrate und/oder von einer Temperatur unterhalb der Austenitisierungstemperatur abgekühlt Er weist somit ein ferritsch-bainistisch oder ferrisch-perlitisches Gefüge und folglich eine höhere Bruchdehnung auf. Fig. 8 shows a metal component produced by a method according to the invention 150 in the form of a one-piece side wall of a motor vehicle. The metal component 150 has two partial regions 152 and 154, which have undergone different temperature profiles during the hardening of the metal component 150. The portion 152 was cooled at a high cooling rate from a temperature above the austenitizing temperature. He has a predominantly martensitic structure and thus a high strength. The partial region 154 was cooled at a lower cooling rate and / or from a temperature below the austenitizing temperature. It thus has a ferrite-bainistic or ferrite-pearlitic structure and consequently a higher elongation at break.
  • Das in Fig. 9 dargestellte, ebenfalls mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Metallbauteil 160 in Form einer Seitenwand weist eine komplexere Ortsabhängigkeit der Gefügestrukturen auf und ist so besser an die Belastungsbeanspruchungen im Kraftfahrzeug angepasst. Während der Teilbereich 162 vorwiegend martensitisches Gefüge aufweist, weist der Teilbereich 164, der insbesondere den Fuß der B-Säule 166 sowie ferritsch-perlitisches Gefüge und somit eine höhere Bruchdehnung auf. Diese ist beim Seitenschweller 168 aufgrund der strukturmechanischen Beanspruchungen beim seitlichen Poletest notwendig, am Fuß der B-Säule 166 ist diese erforderlich, um den bei einem IIHS-Crash auftretenden hohen Deformationen Stand halten zu können. Die dargestellte B-Säule 166 ist aus einem Tailored-Blank aus zwei im Stumpfstoß gefügten Platinenzuschnitten aus einem Mangan-Bor- und einem mikrolegierten Stahl hergestellt. Im Vergleich zu der in Fig. 8 dargestellten Seitenwand ist die in Fig. 9 gezeigte Seitenwand aufgrund der komplexeren Teilbereichsanordnung und der entsprechenden komplexeren ortsabhängigen Materialeigenschaften insgesamt besser an die Beanspruchungen im Kfz angepasst. Derartige Metallbauteile können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. dem erfindungsgemäßen Werkzeug günstig und einfach hergestellt werden.This in Fig. 9 shown, also produced by a method according to the invention metal component 160 in the form of a side wall has a more complex location dependence of the microstructures and is so better at the Loading stresses in the motor vehicle adapted. While the portion 162 has predominantly martensitic structure, the portion 164, in particular the foot of the B-pillar 166 and ferrite-pearlitic structure and thus a higher elongation at break on. This is necessary at the side skirts 168 due to the structural mechanical stresses in the lateral Poletest, at the foot of the B-pillar 166 this is required to hold the occurring during an IIHS crash high deformations can. The illustrated B-pillar 166 is made from a tailored blank made from two blunt-cut blanks made from a manganese-boron and a microalloyed steel. Compared to the in Fig. 8 shown side wall is the in Fig. 9 shown sidewall due to the complex sub-area arrangement and the corresponding more complex location-dependent material properties overall better adapted to the stresses in the vehicle. Such metal components can be produced cheaply and easily with the method according to the invention or the tool according to the invention.
  • In Fig. 10 ist ein drittes mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Metallbauteil 170 dargestellt. Das Metallbauteil 170 weist eine nicht linear verlaufende Grenze 173 auf, welche einen ersten Bereich 172 von hoher Festigkeit von einem zweiten Bereich 171 von geringer Festigkeit und hoher Duktilität trennt. Nicht linear verlaufende Grenzen zwischen zwei Bereichen im Sinne der vorliegenden Erfindung können Grenzverläufe die nur teilweise geradlinig oder zumindest teilweise kurvenförmig, also anwendungsspezifisch verlaufen, sein. Das Metallbauteil 170 veranschaulicht, dass die Bereiche mit verschiedenen Materialeigenschaften, beispielsweise verschiedenen Festigkeiten, und/oder die Übergänge zwischen den Bereichen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren individuell eingestellt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine ideale, bedarfsgerechte Anpassung der unterschiedlichen Gefügestrukturen in den herzustellenden Metallbauteilen, insbesondere für den Kraftfahrzeugbau.In Fig. 10 a third metal component 170 produced by a method according to the invention is shown. The metal member 170 has a nonlinear boundary 173 which separates a first region 172 of high strength from a second region 171 of low strength and high ductility. Non-linear boundaries between two areas within the meaning of the present invention may be borderlines that are only partially rectilinear or at least partially curved, that is, application-specific. The metal component 170 illustrates that the regions having different material properties, For example, different strengths, and / or the transitions between the areas can be set individually with the inventive method. The inventive method allows an ideal, needs-based adaptation of the different microstructures in the metal components to be produced, in particular for motor vehicle construction.

Claims (12)

  1. Method for producing a metal structural component, in particular a vehicle structural component, in which a steel part (16, 104) is hot formed and is hardened at least over sections by contact with a tool surface (14), in which the steel part (16, 104) is cooled during the hardening in at least two partial regions (152, 154, 162, 164) with cooling rates differing from one another, so that the partial regions (152, 154, 162, 164) differ after the hardening as regards their microstructure and wherein the cooling rates differing from one another are produced by sections (32, 34, 36, 38, 66, 68, 70, 72), which differ from one another in their thermal conductivities, of the tool surface (14) corresponding to the partial regions (152, 154, 162, 164) of the steel part (16, 104) characterised in that at least one of the two sections (32, 34, 36, 38, 66, 68, 70, 72) of the tool surface (14) has a surface coating that reduces or increases the thermal conductivity, wherein the surface coating can be removed and reapplied as necessary.
  2. Method according to claim 1, characterised in that the tool (30, 64) in the region of the at least two sections (32, 34, 36, 38, 66, 68, 70, 72) of the tool surface (14) consists of different materials with different thermal conductivities.
  3. Method according to claim 1 or 2, characterised in that the sections (32, 34, 36, 38, 66, 68, 70, 72) consist of steels, steel alloys and/or ceramics.
  4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the steel part (16, 104) is hardened in a pressing tool.
  5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the steel part (16, 104) is directly or indirectly heat formed and/or press hardened.
  6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterised in that at least one boundary between the partial regions (152, 154, 162, 164) runs transverse or inclined to the largest longitudinal dimensions of the steel part (16, 104) and/or runs in a non-linear manner.
  7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterised in that a semi-finished product, in particular a tailored blank, a tailored-welded blank, a patchwork blank or a tailored-rolled blank, or a sheet bar cut to size, is used as steel part (16, 104).
  8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterised in that a steel part (16, 104) of MBW 1500, MBW 1700 or MBW 1900, preferably in combination with a microalloyed steel, for example MHZ 340, and/or of a microalloyed steel, for example MHZ 340, is used.
  9. Method according to any one of claims 1 to 8, characterised in that the steel part (16, 104) has an organic coating, in particular an anti-scale protection, preferably a solvent- or water-based, one-component, two-component or multicomponent anti-scale protection, and/or an inorganic coating, preferably an aluminium-based or aluminium-silicone-based coating, in particular a hot dip aluminised coating and/or a zinc-based coating.
  10. Tool for the hot forming and hardening of steel parts, in particular for carrying out a method according to any one of claims 1 to 3 or 5 to 9, wherein the tool surface (14) coming into contact with the steel part (16, 104) comprises a plurality of sections (32, 34, 36, 38, 66, 68, 70, 72), which differ in their thermal conductivities characterised in that the at least one of the two sections (32, 34, 36, 38, 66, 68, 70, 72) of the tool surface (14) has a surface coating that reduces or increases the thermal conductivity, wherein the surface coating can be removed and reapplied as necessary.
  11. Tool according to claim 10, characterised in that the sections (32, 34, 36, 38, 66, 68, 70, 72) consist of different materials, in particular steels, steel alloys and/or ceramics, with different thermal conductivities.
  12. Tool according to claim 10 or 11, characterised in that the tool surface (14) that comes into contact with the steel part (16, 104) is arranged at least partly on different exchangeable segments (52a-r) and/or tool inserts of the tool (2, 30, 64).
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