EP3347160A1 - Verfahren zum herstellen einer bauteilstruktur mit verbesserten fügeeigenschaften und bauteilstruktur - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer bauteilstruktur mit verbesserten fügeeigenschaften und bauteilstruktur

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EP3347160A1
EP3347160A1 EP16757839.2A EP16757839A EP3347160A1 EP 3347160 A1 EP3347160 A1 EP 3347160A1 EP 16757839 A EP16757839 A EP 16757839A EP 3347160 A1 EP3347160 A1 EP 3347160A1
Authority
EP
European Patent Office
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component
layer
softer
steel
layers
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16757839.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Myslowicki
David Pieronek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG, ThyssenKrupp AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP3347160A1 publication Critical patent/EP3347160A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a component structure comprising a first component and at least one further component, wherein the first component is connected to the further component by means of a thermal joining method.
  • the invention relates to a component structure, in particular a
  • Vehicle structure or a part thereof for a motor vehicle or commercial vehicle Vehicle structure or a part thereof for a motor vehicle or commercial vehicle.
  • hot-formed components are used in the field of automotive and commercial vehicles in order to achieve high geometric component freedom at high speeds
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2008 022 709 A1 describes the use of a multi-layer roll-laminated material composite in one
  • Vehicle structure wherein three layers are made of a steel alloy.
  • the middle layer should consist of a good formable steel alloy, while the outer layers should consist of a higher or higher strength steel alloy.
  • the connection technology such as
  • the object is to provide a generic method and a component structure, in which good crash properties and / or
  • the object is achieved according to a first teaching of the invention in a generic method in that the first component is a steel composite material, which comprises at least a softer layer and a firmer layer, the softer layer having a lower material strength and a higher ductility than the has a firmer position, and wherein the lying in the first component part of the joining zone is at least partially formed in the softer layer.
  • the first component is a steel composite material, which comprises at least a softer layer and a firmer layer, the softer layer having a lower material strength and a higher ductility than the has a firmer position, and wherein the lying in the first component part of the joining zone is at least partially formed in the softer layer.
  • the crash properties and / or fatigue strength of the component structure can be improved if a steel composite material is used, which is joined so that the joining zone is at least partially formed in the softer layer, which has a higher compared to the firmer layer deformability and bond strength having. It has been shown that the transferable with the component structure forces can increase significantly, if the
  • Joining zone is at least partially formed in a softer layer, since the cracks usually start from the surface of the facing, joined together materials.
  • the majority formation of the joining zone in the softer layer avoids the formation of a softening zone in the load-critical region of the joining zone or around the joining zone in comparison to a monolithic solution with the material of the more rigid layer.
  • forces are at least partially first transferred to the layer with the higher ductility and can then be transferred from there flat to the firmer layer.
  • a steel composite material is understood as meaning a composite material which has at least one layer, in particular the softer and / or stronger layer, of steel.
  • the steel composite material can also have more than two layers.
  • the steel composite material for example, several (for example, two or three) have softer layers.
  • the steel composite material may have multiple (for example, two or three) firmer layers.
  • all softer layers have higher ductility than the stronger layers.
  • the part of the joining zone lying in the first component can be formed at least partially in at least one of the softer layers. But it is also possible that the joining zone is at least partially formed in a plurality (for example, two) of the softer layers.
  • the further component may for example be formed as a monolithic component or may also be made of a steel composite material.
  • the further component can be constructed like the first component.
  • the remarks made herein with respect to the first component also apply to the further component.
  • the softer layer has lower material strength and higher ductility than the firmer layer means, in particular, that the softer layer has a higher ductility, a higher elongation at break, a lower tensile strength and / or a lower hardness compared to the more rigid layer
  • the softer layer is preferably characterized by a good weldability and / or sufficient bond strength of
  • the joining zone is to be understood in particular as meaning the area influenced by the integral connection of the components, for example a weld nugget.
  • the weld nugget is surrounded by a heat affected zone in which the structural properties of the steels have been changed.
  • the critical softening zone forms in the area of the heat-affected zone.
  • the outer layer of the first component facing the further component is a softer layer. This can be achieved in a simple manner that the joining zone is at least partially in the softer layer of the first component and also the softer layer can be positioned close to the joining zone. This can result in an effective
  • the part of the joining zone lying in the first component extends over a plurality of layers of the first component.
  • the softer layer consists for example of a deep-drawing steel, IF steel or microalloyed steel and the firmer layer of a high-strength or ultra-high strength steel, in particular a steel with martensite, preferably manganese-boron steel. It has been found that by using a (hot-workable) manganese-boron steel, depending on the alloy composition, a material composite can be represented for a particularly favorable component structure.
  • the further component or layers thereof may consist of a manganese-boron steel.
  • At least one layer of the first component consists of a deep-drawing steel, an IF steel, a microalloyed steel, a dual-phase steel, a Complex phase steel or a martensite phase steel.
  • Embodiment consists of at least one layer of the first component made of a steel alloy with good corrosion protection properties.
  • the first and / or the further component may have a metallic and / or organic coating on one or both sides.
  • the softer layer in the use state has an elongation at break A 80 of at least 10%, preferably at least 14%, particularly preferably at least 17%.
  • the softer layer has a correspondingly high deformability. It has been found that such minimum breaking elongations of the softer layer positively influence the performance of the component structure after joining.
  • the first component can also have further layers for which such properties are advantageous.
  • the condition of use is in particular the hardened state.
  • the firmer layer preferably has an elongation at break A 80 which is less than the elongation at break of the softer layer. As a result, the strength of the first component can be improved. However, the breaking elongation A 80 is at least 3% of the stronger location, preferably at least 5%.
  • the C content of the softer layer is at most 0.25% by weight, preferably at most 0.15% by weight, particularly preferably at most 0.1% by weight.
  • the softer layer consists of a steel alloy with the following alloy constituents in% by weight:
  • the stronger layer is made of a manganese-boron steel having the following alloy components in% by weight:
  • the firmer layer consists, for example, of a steel whose C content is at most 0.40% by weight and preferably at most 0.30% by weight.
  • the C content of the firmer layer is higher than that of the softer layer. That is, the C content of the firmer layer is, for example, at least 0.1% by weight, preferably at least 0.15% by weight. As a result, the strength of the component is improved.
  • the softer layer in the use state has a tensile strength R m of at most 1000 MPa, preferably at most 800 MPa, more preferably at most 600 MPa and / or the firmer layer has a tensile strength R m of at least 700 MPa in use , preferably at least 900 MPa, more preferably at least 1000 MPa. It has been found that such a maximum limitation of the tensile strength in the softer layer keeps the ductility high and thus improves the joining properties of the first component. At the same time, the strength of the first component can be increased if the firmer layer has the specified minimum tensile strengths.
  • the thermal joining is welding, in particular resistance spot welding, and the joining zone is a weld nugget or a MAG welding zone.
  • Welding is a frequently used method for joining individual components to a structure, especially in the automotive sector. It has been shown that in particular
  • the starting material for producing the first component is produced by roll-plating, in particular hot-roll plating or by a casting method.
  • the layers of the first component can be easily connected to each other.
  • a connection of the layers by, for example, a casting process is conceivable.
  • the first and / or the second component is hot-formed prior to joining, in particular
  • press hardened By hot forming or press hardening of the components particularly lightweight and stable component structures which are suitable for lightweight construction can be provided. Advantageously, it can be dispensed with to make special precautions in the area of the joint connection during press hardening, which is the case
  • the first and / or second component can be formed, for example, by a pressure forming, tensile forming, tensile pressure forming, bending forming, or shear forming.
  • the first component has an asymmetrical or symmetrical structure of the layers, in particular with regard to the thickness and / or the material of the layers.
  • the structure of the first component can be optimally adapted to the joining to be performed.
  • the firmer layer or further layers with the same or similar properties can be made correspondingly thin on the side of the first component facing the further component, for example thinner than on the side of the first component facing away from the further component.
  • a larger part of the softer layer or further layers with the same or similar properties may overlap with the joining zone.
  • the structure can also be symmetrical.
  • the thickness of the first and / or second component is preferably between 0.5 mm and 6 mm, more preferably between 1 mm and 4 mm.
  • the thickness of the softer layer depends in particular on the total number of layers. If, for example, only a softer and a firmer layer are provided, the softer layer can for example make up 10% to 90%, in particular 20% to 80%, preferably 40% to 60%, of the total thickness of the first component.
  • the motor vehicle are also variants for Commercial vehicles (including trailers), for example, parts of frame structures conceivable that may have much larger component thicknesses.
  • the first component is constructed in two, three, four or more layers.
  • the component properties can be set with increasing number of layers across the thickness of homogeneous.
  • a plurality of layers of the same material as the softer layer and / or the firmer layer are preferably provided.
  • the part of the joining zone lying in the first component is largely formed in softer layers.
  • Component structure a component of a vehicle, in particular a motor vehicle or utility vehicle, or a part thereof.
  • the component structure or at least one of the components is a body, a chassis, a chassis or a part thereof.
  • the body is, for example, self-supporting and preferably built predominantly in shell construction.
  • the body is a skeleton body (for example, based on the space-frame design) or a part of a commercial vehicle structure.
  • the skeleton body for example, based on the space-frame design
  • Component structure or at least one of the components of a structural part or a
  • the component structure or at least one of the components is a handlebar, an axle, a crash part, a gusset plate, a
  • a carrier in particular a side member or a cross member, a
  • Reinforcing part a profile, a hollow profile, a spar, a strut, a pillar,
  • A-, B-, C- or D-pillar in particular an A-, B-, C- or D-pillar, a frame, a tunnel, a sill, a floor panel, a strut tower, an end wall, a side impact beam, a bumper, a fender, a Radhausbauteil or a sheet metal part, in particular a Door panel, a hood panel or a roof panel or part thereof.
  • the above-mentioned object is also achieved by a component structure, in particular a vehicle structure or a Part thereof for a motor vehicle or commercial vehicle, which after a
  • the component structure thus has a first component and a further component, which are connected by means of a thermal joining method.
  • the first component is a steel composite material, which comprises at least one softer layer and a firmer layer.
  • the softer layer has a higher ductility than the firmer layer and the part of the joint zone lying in the first component is at least partially formed in the softer layer.
  • FIG. 2 in cross-sectional view a first embodiment of a
  • the component structure 1 a firstly shows a cross-sectional view of a component structure according to the prior art.
  • the component structure 1 comprises a first component 2 and a further component 4.
  • the component 2 is, for example, press-hardened and has a tensile strength of 1500 MPa.
  • the component 2 was with the other component 4 means
  • FIG. 1b schematically shows the hardness curve 8 in the region of the weld nugget 6 illustrated in FIG. 1a along the measurement points 9.
  • the hardness was plotted on the axis 10 above the position along the cross section on the axis 12.
  • the component structure 1 has a high hardness far outside the weld nugget 6 (region A) due to the material property of the first component 2 and inside the weld nugget 6 (region B).
  • region C In the edge region or transition region of the weld nugget 6 (region C), however, a softening zone with a local drop in hardness arises. Crack starters form here, which makes this area under load,
  • Fig. 2a shows in cross-sectional view a first embodiment of a
  • the component structure 101 comprises a steel composite material as a first component 102 and a further component 104, which were joined by means of resistance spot welding.
  • the first component 102 comprises a softer layer 102a and a firmer layer 102b, wherein the softer layer 102a has a higher deformability than the firmer layer 102b.
  • the softer and firmer layers 102a, 102b are by hot roll plating, for example cohesively connected to each other.
  • the softer layer 102a is here an outer layer of the first component 102 facing the further component 104.
  • the softer layer 102a is in this case made of the material MBW 500 and has in the operating condition (after austenitizing at 920 ° C and subsequent
  • Hot working and press hardening has a yield strength R p 0 , 2 of 400 MPa, a
  • the firmer layer 102b is made of the material MBW 1500 in this case and has a yield strength R p 0 , 2 of 1000 MPa, a tensile strength R m of 1500 MPa and an elongation at break A 80 of at least 5% in the used state or press-hardened state ,
  • the proportions of the softer and firmer layer 102a, 102b here are each about 50% of the thickness of the first component 102. Overall, the first component has approximately one
  • the further component 104 is in this case
  • the part of the welding lens 106 located in the first component is in this case formed exclusively in the softer layer 102a.
  • FIG. 2 b schematically shows the hardness curve 108 in the region of the weld nugget 106 shown in FIG. 2 a along the measurement points 109.
  • the hardness on the axis 110 was again plotted over the position on the axis 112. It can be seen that the component structure far outside the weld nugget 106 (region A) has a lower hardness than inside the weld nugget 106 (region B) due to the higher deformability of the softer layer 102a. However, no softening zone with a local decrease in hardness arises in the edge region of the weld nugget 106.
  • crack starters can be avoided or reduced as a starting point for material failure.
  • Fig. 3 shows in cross-sectional view a second embodiment of a
  • Component structure 201 which is the one shown in FIG.
  • Embodiment is similar.
  • the first component 202 has a three-layer structure and has, in addition to those as before
  • the softer layer 202a is again arranged such that the part of the weld nugget 206 located in the first component 202 is partially formed in the softer layer 202a.
  • Fig. 4 shows in cross-sectional view a third embodiment of a
  • Component structure 302 according to the invention which is the one shown in FIG.
  • Embodiment is similar.
  • the first component 302 has a five-layered construction and, in addition to the previously formed layers 302a, 302b, 302c, additionally has two further softer outer layers 302d, 302e.
  • the softer layers 302d, 302e are made of the same material as the softer layer 302a and thus are more deformable than the stronger layers 302b, 302c.
  • the layers are constructed asymmetrically in thickness, in particular, the firmer layer 302c is thinner than the firmer layer 302b.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteilstruktur (101, 201, 301) aus einem ersten Bauteil (102, 202, 302) und mindestens einem weiteren Bauteil (104, 204, 304), wobei das erste Bauteil (102, 202, 302) mit dem weiteren Bauteil (104, 204, 304) mittels eines thermischen Fügeverfahrens verbunden wird. Die Aufgabe, gute Crasheigenschaften und/oder Schwingfestigkeit für den Leichtbau mit kostengünstiger Herstellung zu erreichen, wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass das erste Bauteil (102, 202, 302) ein Stahl-Werkstoffverbund ist, welcher mindestens eine weichere Lage (102a, 202a, 302a, 302d) und eine festere Lage (102b, 202b, 202c, 302b, 302c) umfasst, wobei die weichere Lage (102a, 202a, 302a, 302d) eine geringere Werkstofffestigkeit und eine höhere Verformbarkeit als die festere Lage (102b, 202b, 202c, 302b, 302c) aufweist, und wobei der in dem ersten Bauteil (102, 202, 302) liegende Teil der Fügezone zumindest teilweise in der weicheren Lage (102a, 202a, 302a, 302d) ausgebildet wird.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Bauteilstruktur mit verbesserten
Fügeeigenschaften und Bauteilstruktur
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteilstruktur aus einem ersten Bauteil und mindestens einem weiteren Bauteil, wobei das erste Bauteil mit dem weiteren Bauteil mittels eines thermischen Fügeverfahrens verbunden wird. Zudem betrifft die Erfindung eine Bauteilstruktur, insbesondere eine
Fahrzeugstruktur oder ein Teil hiervon für ein Kraftfahrzeug oder Nutzfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zum Fügen von einzelnen Bauteilen zu einer Bauteilstruktur für unterschiedliche Werkstoffe und Werkstoffkombinationen bekannt. Insbesondere gefügte Komponenten für Kraftfahrzeuge unterliegen heutzutage besonders stark dem Leichtbaudruck, um die stetig steigenden Anforderungen an Spritverbrauch , C02-Ausstoß sowie Crashsicherheit bei gleichzeitiger Verknappung der vorhandenen Ressourcen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen zu erfüllen, Aus diesem Grund ist seit Jahren ein Trend zum Einsatz von Stählen mit immer höherer Festigkeit zu verzeichnen.
Beispielsweise werden im Bereich der Automobil- und Nutzfahrzeuge warmumgeformte Bauteile eingesetzt, um eine hohe geometrische Bauteilfreiheit bei hoher
Werkstofffestigkeit von über 1500 MPa zu erreichen. Hiermit kann den hohen
Leichtbauanforderungen Rechnung getragen werden.
Beispielsweise beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2008 022 709 AI die Verwendung eines mehrlagigen walzplattierten Werkstoffverbunds in einer
Fahrzeugstruktur, wobei drei Lagen aus einer Stahllegierung hergestellt sind. Dabei soll die mittlere Lage aus einer gut umformbaren Stahllegierung bestehen, während die äußeren Schichten aus einer höher- oder höchstfesten Stahllegierung bestehen sollen. Allerdings kann die hohe Werkstofffestigkeit oftmals nicht direkt in eine gesteigerte Strukturperformance umgesetzt werden, da die Verbindungstechnik, etwa bei
Schweißverfahren, wie etwa dem Widerstandspunktschweißen, einen limitierenden Faktor darstellt. Es hat sich nämlich gezeigt, dass sich bei ultrahochfesten Stählen und Warmumformstählen mit Festigkeiten über 1000 MPa nach dem Schweißen, das heißt nach einem Wärmeeintrag und anschließender Abkühlung, durch Anlasseffekte eine Erweichungszone in der Umgebung der Verbindung (Wärmeeinflusszone) einstellt, die über eine geringe Festigkeit und gleichzeitig geringe Duktilität verfügt und daher unter Crashbelastung oftmals als Ausgangspunkt für Risse („Rissstarter") dient. Dies kann jedoch weitreichende Folgen haben, da sich der Riss aus der Verbindungszone bis in das Bauteil erstrecken kann und damit zum totalen Verlust der Strukturintegrität führen kann. Dies beeinträchtigt insbesondere die Crasheigenschaften und/oder
Schwingfestigkeit der Bauteile. Entsprechende Untersuchungen erfolgten im Rahmen der FOSTA Forschungsvorhabens P806„Charakterisierung und Ersatzmodellierung des Bruchverhaltens von Punktschweißverbindungen an ultrahochfesten Stählen für die Crashsimulation unter Berücksichtigung der Auswirkung der Verbindung auf das Bauteilverhalten".
Dieses Strukturverhalten ist erwartungsgemäß strengstens zu vermeiden. Diesem Problem kann beispielsweise dadurch begegnet werden, dass im Rahmen eines partiellen Presshärtens eine gezielte Wärmebehandlung der zur Verbindung
vorgesehenen Bauteilflansche oder durch eine nachträgliche Wärmebehandlung erfolgt.
Alternativ ist denkbar, dem Problem konstruktiv zu begegnen und kritische Bereiche überdimensioniert auszugestalten, also beispielsweise breitere Bauteilflansche vorzusehen oder die Lage der Schweißpunkte oder deren Anzahl zu variieren.
Diese beschriebenen Ansätze führen jedenfalls aufgrund des komplexeren
Herstellungsverfahrens (zum Beispiel durch komplexere Werkzeuge, Steuerungen etc.) oder der Überdimensionierung zu Mehrkosten und/oder Mehrgewicht und stehen damit dem Ziel eines kostengünstigen Leichtbaus entgegen. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Bauteilstruktur anzugeben, bei welchen gute Crasheigenschaften und/oder
Schwingfestigkeiten für den Leichtbau mit kostengünstiger Herstellung erreicht werden können.
Die Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass das erste Bauteil ein Stahl-Werkstoffverbund ist, welcher mindestens eine weichere Lage und eine festere Lage umfasst, wobei die weichere Lage eine geringere Werkstofffestigkeit und eine höhere Verformbarkeit als die festere Lage aufweist, und wobei der in dem ersten Bauteil liegende Teil der Fügezone zumindest teilweise in der weicheren Lage ausgebildet wird.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Verbindungsfestigkeit und damit
einhergehend insbesondere die Crasheigenschaften und/oder Schwingfestigkeit der Bauteilstruktur verbessert werden können, wenn ein Stahl-Werkstoffverbund verwendet wird, der so gefügt wird, dass die Fügezone zumindest teilweise in der weicheren Lage ausgebildet wird, welche eine im Vergleich zur festeren Lage höhere Verformbarkeit und Verbindungsfestigkeit aufweist. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die mit der Bauteilstruktur übertragbaren Kräfte deutlich steigen können, wenn die
Fügezone zumindest teilweise in einer weicheren Lage ausgebildet wird, da die Risse in der Regel von der Oberfläche der zugewandten, miteinander gefügten Werkstoffe aus starten. Zusätzlich wird durch die mehrheitliche Ausbildung der Fügezone in der weicheren Lage die Ausbildung einer Erweichungszone im belastungskritischen Bereich der Fügezone oder um die Fügezone herum im Vergleich zu einer monolithischen Lösung mit dem Werkstoff der festeren Lage vermieden. Dadurch werden Kräfte zumindest teilweise zunächst auf die Lage mit der höheren Verformbarkeit übertragen und können dann von dort flächig auf die festere Lage übertragen werden.
Unter einem Stahl-Werkstoffverbund wird ein Werkstoffverbund verstanden, der zumindest eine Lage, insbesondere die weichere und/oder festere Lage, aus Stahl aufweist. Bevorzugt sind mehrere oder alle Lagen des Stahl-Werkstoffverbunds aus einem Stahl ausgebildet. Der Stahl-Werkstoffverbund kann auch mehr als zwei Lagen aufweisen. Insbesondere kann der Stahl-Werkstoffverbund beispielsweise mehrere (zum Beispiel zwei oder drei) weichere Lagen aufweisen. Auch kann der Stahl-Werkstoffverbund mehrere (zum Beispiel zwei oder drei) festere Lagen aufweisen. In diesem Fall weisen bevorzugt alle weicheren Lagen einehöhere Verformbarkeit auf als die festeren Lagen. Insbesondere kann in diesem Fall der in dem ersten Bauteil liegende Teil der Fügezone zumindest teilweise in zumindest einer der weicheren Lagen ausgebildet werden. Es ist aber auch möglich, dass die Fügezone zumindest teilweise in mehreren (zum Beispiel zwei) der weicheren Lagen ausgebildet wird.
Das weitere Bauteil kann beispielsweise als monolithisches Bauteil ausgebildet sein oder ebenfalls aus einem Stahl-Werkstoffverbund hergestellt sein. Insbesondere kann das weitere Bauteil wie das erste Bauteil aufgebaut sein. Insofern gelten für das weitere Bauteil ebenfalls die hierin in Bezug auf das erste Bauteil gemachten Ausführungen.
Dass die weichere Lage eine geringere Werkstofffestigkeit und höhere Verformbarkeit aufweist als die festere Lage, heißt insbesondere, dass die weichere Lage eine höhere Duktilität, eine höhere Bruchdehnung, eine geringere Zugfestigkeit und/oder eine geringere Härte im Vergleich zu der festeren Lage aufweist, insbesondere im
warmumgeformten Zustand. Zudem zeichnet sich die weichere Lage vorzugsweise über eine gute Schweißeignung und/oder ausreichende Verbindungsfestigkeit der
Verschweißung aus.
Unter der Fügezone wird insbesondere der durch die eine stoffschlüssige Verbindung der Bauteile beeinflusste Bereich verstanden, beispielsweise eine Schweißlinse. Die Schweißlinse ist von einer Wärmeeinflusszone umgeben, in der die Gefügeeigenschaften der Stähle verändert worden sind. Bei Stählen mit Festigkeiten über 1000 MPa insbesondere warmumgeformten respektive pressgehärteten Stählen bildet sich im Bereich der Wärmeeinflusszone die kritische Erweichungszone aus.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die dem weiteren Bauteil zugewandte Außenlage des ersten Bauteils eine weichere Lage. Hierdurch kann auf einfache Weise erreicht werden, dass die Fügezone zumindest teilweise in der weicheren Lage des ersten Bauteils liegt und zudem die weichere Lage nahe an der Fügezone positioniert werden kann. Dies kann im Ergebnis zu einer effektiven
Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Bauteilstruktur führen. Die weichere Lage des ersten Bauteils kann das weitere Bauteil zumindest bereichsweise
(beispielsweise zumindest im zu fügenden Bereich) direkt kontaktieren.
Es ist möglich, dass sich der in dem ersten Bauteil liegende Teil der Fügezone
größtenteils oder sogar ausschließlich in der weicheren Lage befindet. Damit können Spannungsspitzen infolge einer mechanischen Belastung durch die weichere Lage gut aufgenommen werden. Die Erweichungszone in der festeren Lage ist damit im
Optimalfall nicht versagenskritisch.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erstreckt sich der in dem ersten Bauteil liegende Teil der Fügezone über mehrere Lagen des ersten Bauteils. Dadurch kann ein Optimum aus Eigenschaften der Fügeverbindung und der Crashperformance und/oder der Schwingfestigkeit erreicht werden, wenn die Fügezone sich über mehrere (zum Beispiel über zwei, drei oder mehr) Lagen erstreckt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die weichere Lage beispielsweise aus einem Tiefziehstahl, IF-Stahl oder mikrolegierten Stahl und die festere Lage aus einem höchstfesten oder ultrahochfesten Stahl, insbesondere einem Stahl mit Martensitgefüge, bevorzugt Mangan-Bor-Stahl. Es hat sich gezeigt, dass durch die Verwendung eines (warmumformbaren) Mangan-Bor-Stahls, je nach Legierungszusammensetzung ein Werkstoffverbund für eine besonders günstige Bauteilstruktur dargestellt werden kann.
Ebenfalls kann das weitere Bauteil oder Lagen hiervon aus einem Mangan-Bor-Stahl bestehen.
Gemäß einer Ausgestaltung besteht mindestens eine Lage des ersten Bauteils aus einem Tiefziehstahl, einem IF-Stahl, einem mikrolegierten Stahl, einem Dualphasenstahl, einem Complexphasenstahl oder einem Martensitphasenstahl. Gemäß einer weiteren
Ausgestaltung besteht mindestens eine Lage des ersten Bauteils aus einer Stahllegierung mit guten Korrosionsschutzeigenschaften. Gleiches gilt für Ausgestaltungen des weiteren Bauteils. Weiterhin kann das erste und/oder das weitere Bauteil einseitig oder beidseitig eine metallische und/oder organische Beschichtung aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die weichere Lage im Einsatzzustand eine Bruchdehnung A80 von mindestens 10%, bevorzugt mindestens 14%, besonders bevorzugt mindestens 17% auf. Bei derartigen Bruchdehnungswerten weist die weichere Lage eine entsprechend hohe Verformbarkeit auf. Es hat sich gezeigt, dass derartige Mindestbruchdehnungen der weicheren Lage die Performance der Bauteilstruktur nach dem Fügen positiv beeinflussen. Wie bereits ausgeführt, kann das erste Bauteil auch noch weitere Lagen aufweisen, für welche derartige Eigenschaften vorteilhaft sind. Der Einsatzzustand ist insbesondere der gehärtete Zustand.
Bevorzugt weist die festere Lage eine Bruchdehnung A80 auf, welche geringer ist als die Bruchdehnung der weicheren Lage. Hierdurch kann die Festigkeit des ersten Bauteils verbessert werden. Allerdings beträgt die Bruchdehnung A80 der festeren Lage mindestens 3%, bevorzugt mindestens 5%.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt der C- Gehalt der weicheren Lage höchstens 0,25 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,15 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-%. Hierdurch kann die Verformbarkeit und Schweißeignung sowie Verbundfestigkeit der weicheren Lage hoch gehalten werden, was die Crashperformance und/oder Schwingfestigkeit der Bauteilstruktur positiv beeinflusst.
Beispielsweise besteht die weichere Lage aus einer Stahllegierung mit den folgenden Legierungsbestandteilen in Gew.-%:
C < 0,10
Si < 0,35 Mn < 1,00
P < 0,030
s < 0,025
AI > 0,06
Nb < 0,10
Ti < 0,15
Cr < 0,2
Cu < 0,20
Mo < 0,05
N < 0,007
Ni < 0,20
Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen.
Beispielsweise besteht die festere Lage aus einem Mangan-Bor-Stahl mit den folgenden Legierungsbestandteilen in Gew.-%:
c < 0,60
Si < 0,40
Mn < 1,40
P < 0,025
s < 0,010
AI > 0,06
Ti < 0,05
Cr+Mo < 0,5
B < 0,005
N < 0,008
Ni < 0,20
Nb < 0,005
V < 0,02
Sn < 0,05
Ca < 0,006
As < 0,02
Co < 0,02 Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen.
Die festere Lage besteht beispielsweise aus einem Stahl, dessen C-Gehalt maximal 0,40 Gew.-% und bevorzugt maximal 0,30 Gew.-% beträgt. Beispielsweise ist der C-Gehalt der festeren Lage höher als der der weicheren Lage. Das heißt, der C-Gehalt der festeren Lage ist beispielsweise mindestens 0,1 Gew.-%, bevorzugt mindestens 0,15 Gew.-%. Hierdurch wird die Festigkeit des Bauteils verbessert.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die weichere Lage im Einsatzzustand eine Zugfestigkeit Rm von höchstens 1000 MPa, bevorzugt höchstens 800 MPa, besonders bevorzugt höchstens 600 MPa auf und/oder die festere Lage weist im Einsatzzustand eine Zugfestigkeit Rm von mindestens 700 MPa, bevorzugt mindestens 900 MPa, besonders bevorzugt mindestens 1000 MPa auf. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Höchstbegrenzung der Zugfestigkeit in der weicheren Lage die Verformbarkeit hoch hält und damit die Fügeeigenschaften des ersten Bauteils verbessert. Gleichzeitig kann die Festigkeit des ersten Bauteils gesteigert werden, wenn die festere Lage die angegebenen Mindestzugfestigkeiten aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das thermische Fügen ein Schweißen, insbesondere ein Widerstandspunktschweißen und die Fügezone eine Schweißlinse oder eine MAG-Schweißzone. Das Schweißen ist insbesondere im Automobil-Bereich ein häufig eingesetztes Verfahren zum Fügen einzelner Bauteile zu einer Struktur. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere
Schweißverfahren wie auch das MAG-Schweißen von dem vorgeschlagenen Verfahren profitieren. Es ist allerdings ebenfalls möglich, das thermische Füge durch ein Löten, beispielsweise Lichtbogenlöten, zu realisieren.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Vormaterial zur Erzeugung des ersten Bauteils durch Walzplattieren, insbesondere Warmwalzplattieren oder durch ein Gießverfahren hergestellt. Auf diese Weise können die Lagen des ersten Bauteils auf einfache Weise miteinander verbunden werden. Auch eine Verbindung der Lagen durch beispielsweise ein Gießverfahren ist denkbar. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das erste und/oder das zweite Bauteil vor dem Fügen warmumgeformt, insbesondere
pressgehärtet. Durch ein Warmumformen bzw. Presshärten der Bauteile können besonders leichte und stabile Bauteilstrukturen, welche für den Leichtbau geeignet sind, bereitgestellt werden. Vorteilhaft kann darauf verzichtet werden, beim Presshärten besondere Vorkehrungen im Bereich der Fügeverbindung zu treffen, was die
Bauteilumformung einfacher und kostengünstiger gestaltet. Es ist grundsätzlich aber auch denkbar, dass das erste und/oder zweite Bauteil kaltumgeformt oder
halbwarmumgeformt wird. Auch Kombinationen dieser Umformverfahren sind möglich.
Das erste und/oder zweite Bauteil kann beispielsweise durch ein Druckumformen, Zugumformen, Zugdruckumformen, Biegeumformen, oder Schubumformen umgeformt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das erste Bauteil einen asymmetrischen oder symmetrischen Aufbau der Lagen auf, insbesondere hinsichtlich der Dicke und/oder des Werkstoffs der Lagen. Hierdurch kann der Aufbau des ersten Bauteils optimal auf das durchzuführende Fügen angepasst werden. Beispielsweise kann die festere Lage oder weitere Lagen mit gleichen oder ähnlichen Eigenschaften auf der dem weiteren Bauteil zugewandten Seite des ersten Bauteils entsprechend dünn ausgeführt werden, beispielsweise dünner als auf der dem weiteren Bauteil abgewandten Seite des ersten Bauteils. Dadurch kann ein größerer Teil der weicheren Lage oder weiterer Lagen mit gleichen oder ähnlichen Eigenschaften mit der Fügezone überlappen. Der Aufbau kann allerdings auch symmetrisch sein.
Die Dicke des ersten und/oder zweiten Bauteils beträgt vorzugsweise zwischen 0,5mm und 6mm, weiter bevorzugt zwischen 1mm und 4mm. Die Dicke der weicheren Lage hängt insbesondere von der Gesamtanzahl der Lagen ab. Sind beispielsweise nur eine weichere und eine festere Lage vorgesehen, kann die weichere Lage beispielsweise 10% bis 90%, insbesondere 20% bis 80%, vorzugsweise 40% bis 60% der Gesamtdicke des ersten Bauteils ausmachen. Neben dem Kraftfahrzeug sind auch Varianten für Nutzfahrzeuge (inkl. Anhänger) beispielsweise Teile von Rahmenaufbauten denkbar, die wesentlich größere Bauteildicken aufweisen können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das erste Bauteil zwei-, drei-, vier- oder mehrlagig aufgebaut. Bei mehrlagigen Aufbauten des ersten Bauteils können die Bauteileigenschaften mit steigender Lagenanzahl über die Dicke hinweg homogener eingestellt werden. Bei drei- und mehrlagigen Aufbauten des ersten Bauteils sind bevorzugt mehrere Lagen aus dem gleichen Werkstoff wie die weichere Lage und/oder wie die festere Lage vorgesehen. Bevorzugt wird der in dem ersten Bauteil liegende Teil der Fügezone größtenteils in weicheren Lagen ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die
Bauteilstruktur eine Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs oder Nutzfahrzeugs, oder eines Teils hiervon.
Beispielsweise ist die Bauteilstruktur oder zumindest eines der Bauteile eine Karosserie, ein Fahrgestell, ein Fahrwerk oder ein Teil hiervon. Die Karosserie ist beispielsweise selbsttragend und bevorzugt überwiegend in Schalenbauweise gebaut. Beispielsweise ist die Karosserie eine Skelettkarosserie (zum Beispiel basierend auf der Space-Frame- Bauweise) oder ein Teil einer Nutzfahrzeugstruktur. Beispielsweise ist die
Bauteilstruktur oder zumindest eines der Bauteile ein Strukturteil oder ein
Außenhautteil eines Fahrzeugs. Beispielsweise ist die Bauteilstruktur oder zumindest eines der Bauteile ein Lenker, eine Achse, ein Crashteil, ein Knotenblech, ein
Führungsteil, ein Träger, insbesondere ein Längsträger oder ein Querträger, ein
Verstärkungsteil, ein Profil, ein Hohlprofil, ein Holm, eine Strebe, eine Säule,
insbesondere ein A-, B-, C- oder D-Säule, ein Rahmen, ein Tunnel, ein Schweller, ein Bodenblech, ein Federbeindom, eine Stirnwand, ein Seitenaufprallträger, ein Stoßfänger, ein Kotflügel, ein Radhausbauteil oder ein Blechteil, insbesondere ein Türblech, ein Motorhaubenblech oder ein Dachblech oder ein Teil hiervon.
Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die eingangs angegebene Aufgabe auch durch eine Bauteilstruktur, insbesondere eine Fahrzeugstruktur oder ein Teil hiervon für ein Kraftfahrzeug oder Nutzfahrzeug, welche nach einem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, gelöst.
Die Bauteilstruktur weist also ein erstes Bauteil und ein weiteres Bauteil auf, welche mittels eines thermischen Fügeverfahrens verbunden sind. Dabei ist das erste Bauteil ein Stahl-Werkstoffverbund, welcher mindestens eine weichere Lage und eine festere Lage umfasst. Die weichere Lage weist eine höhere Verformbarkeit als die festere Lage auf und der in dem ersten Bauteil liegende Teil der Fügezone ist zumindest teilweise in der weicheren Lage ausgebildet.
Wie bereits eingangs ausgeführt, wurde erkannt, dass das Fügeverhalten und damit einhergehend insbesondere die Crasheigenschaften und/oder Schwingfestigkeiten einer solchen Bauteilstruktur verbessert werden können. Hierdurch kann nämlich die Ausbildung einer als Rissstarter dienenden Erweichungszone in belastungskritischen Bereichen der Verbindung verringert oder unterbunden werden.
In Bezug auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Bauteilstruktur wird auf das erfindungsgemäße Verfahren und dessen Vorteile verwiesen. Durch das beschriebene Verfahren und dessen Ausgestaltungen soll insbesondere auch die damit hergestellte Bauteilstruktur offenbart sein.
Die Erfindung soll im Folgenden anhand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:
Fig. la,b in Querschnittsansicht eine Bauteilstruktur gemäß dem Stand der Technik und einen skizzenhaften Härteverlauf;
Fig. 2 in Querschnittsansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Bauteilstruktur und einen skizzenhaften Härteverlauf; Fig. 3 in Querschnittsansicht ein zweites Ausführungsbeispiel
erfindungsgemäßen Bauteilstruktur; und
Fig. 4 in Querschnittsansicht ein drittes Ausführungsbeispiel
erfindungsgemäßen Bauteilstruktur.
Fig. la zeigt zunächst eine Querschnittsansicht einer Bauteilstruktur gemäß dem Stand der Technik. Die Bauteilstruktur 1 umfasst ein erstes Bauteil 2 und ein weiteres Bauteil 4. Das Bauteil 2 ist beispielsweise pressgehärtet und weist eine Zugfestigkeit von 1500 MPa auf. Das Bauteil 2 wurde mit dem weiteren Bauteil 4 mittels
Widerstandspunktschweißen gefügt. Hierdurch entsteht eine Schweißlinse 6.
Fig. lb zeigt skizzenhaft den Härteverlauf 8 im Bereich der in Fig. la dargestellten Schweißlinse 6 entlang der Messpunkte 9. Hierzu wurde die Härte auf der Achse 10 über der Position entlang des Querschnitts auf der Achse 12 aufgetragen. Es ist zu erkennen, dass die Bauteilstruktur 1 weit außerhalb der Schweißlinse 6 (Bereich A) aufgrund der Materialeigenschaft des ersten Bauteils 2 und im Inneren der Schweißlinse 6 (Bereich B) eine hohe Härte aufweist. Im Randbereich oder Übergangsbereich der Schweißlinse 6 (Bereich C) entsteht allerdings eine Erweichungszone mit einem lokalen Abfall der Härte. Hier bilden sich Rissstarter, wodurch dieser Bereich bei Belastungen,
insbesondere bei hohen Belastungen wie etwa im Falle eines Crashs, Ausgangspunkt für ein Materialversagen ist.
Fig. 2a zeigt in Querschnittsansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Bauteilstruktur 101, welche mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde. Die Bauteilstruktur 101 umfasst einen Stahl-Werkstoffverbund als erstes Bauteil 102 und ein weiteres Bauteil 104, welche mittels Widerstandspunktschweißen gefügt wurden. Das erste Bauteil 102 umfasst eine weichere Lage 102a und eine festere Lage 102b, wobei die weichere Lage 102a eine höhere Verformbarkeit aufweist als die festere Lage 102b. Die weichere und die festere Lage 102a, 102b sind beispielsweise durch Warmwalzplattieren stoffschlüssig miteinander verbunden. Die weichere Lage 102a ist hier eine dem weiteren Bauteil 104 zugewandte Außenlage des ersten Bauteils 102.
Die weichere Lage 102a ist in diesem Fall aus dem Werkstoff MBW 500 hergestellt und weist im Einsatzzustand (nach Austenitisieren bei 920°C und anschließender
Warmumformung und Presshärtung) eine Streckgrenze Rp 0,2 von 400 MPa, eine
Zugfestigkeit Rm von 550 MPa und eine Bruchdehnung A80 von mindestens 17% auf. Die festere Lage 102b ist in diesem Fall aus dem Werkstoff MBW 1500 hergestellt und weist im Einsatzzustand bzw. pressgehärteten Zustand eine Streckgrenze Rp 0,2 von 1000 MPa, eine Zugfestigkeit Rm von 1500 MPa und eine Bruchdehnung A80 von mindestens 5% auf. Die Anteile der weicheren und festeren Lage 102a, 102b betragen hier jeweils etwa 50% der Dicke des ersten Bauteils 102. Insgesamt weist das erste Bauteil etwa eine
Zugfestigkeit von 1000 MPa auf. Das weitere Bauteil 104 ist in diesem Fall ein
monolithisches Bauteil aus einem Stahlwerkstoff. Der Teil der in dem ersten Bauteil liegenden Schweißlinse 106 ist sich in diesem Fall ausschließlich in der weicheren Lage 102a ausgebildet.
Fig. 2b zeigt skizzenhaft den Härteverlauf 108 im Bereich der in Fig. 2a dargestellten Schweißlinse 106 entlang der Messpunkte 109. Hierzu wurde wiederum die Härte auf der Achse 110 über der Position auf der Achse 112 aufgetragen. Es ist zu erkennen, dass die Bauteilstruktur weit außerhalb der Schweißlinse 106 (Bereich A) aufgrund der höheren Verformbarkeit der weicheren Lage 102a zwar eine geringere Härte als im Inneren der Schweißlinse 106 (Bereich B) aufweist. Allerdings entsteht im Randbereich der Schweißlinse 106 keine Erweichungszone mit einem lokalen Abfall der Härte.
Dadurch können Rissstarter als Ausgangspunkt für ein Materialversagen vermieden oder reduziert werden.
Fig. 3 zeigt in Querschnittsansicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Bauteilstruktur 201, welches dem in Fig. 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel ähnlich ist. Im Unterschied zu dem ersten Bauteil 102 aus Fig. 2, ist das erste Bauteil 202 dreischichtig aufgebaut und weist neben den wie zuvor
ausgebildeten Lagen 202a, 202b zusätzlich eine (zweite) festere Lage 202c auf. Die Lage 202c besteht aus dem gleichen Werkstoff wie die festere Lage 202b. Die weichere Lage 202a ist hier innenliegend ausgebildet. Die dem weiteren Bauteil 204 zugewandte festere Lage 202c ist jedoch dünner ausgebildet als die von dem weiteren Bauteil 204 abgewandte festere Lage 202b. Aufgrund dieses asymmetrischen Aufbaus des ersten Bauteils 202 bezüglich der Dicken der Lagen ist die weichere Lage 202a wiederum so angeordnet, dass der in dem ersten Bauteil 202 liegende Teil der Schweißlinse 206 teilweise in der weicheren Lage 202a ausgebildet wird.
Fig. 4 zeigt in Querschnittsansicht ein drittes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Bauteilstruktur 302, welches dem in Fig. 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel ähnlich ist. Im Unterschied zu dem ersten Bauteil 202 aus Fig. 3 ist das erste Bauteil 302 fünfschichtig aufgebaut und weist neben den wie zuvor ausgebildeten Lagen 302a, 302b, 302c zusätzlich zwei weitere weichere Außenlagen 302d, 302e auf. Die weicheren Lagen 302d, 302e bestehen aus dem gleichen Werkstoff wie die weichere Lage 302a und sind somit verformbarer als die festeren Lagen 302b, 302c. Auch hier sind die Lagen hinsichtlich ihrer Dicke asymmetrisch aufgebaut, wobei insbesondere die festere Lage 302c dünner ist als die festere Lage 302b. Hierdurch wird wiederum erreicht, dass die weicheren Lagen 302a, 302d so angeordnet sind, dass ein möglichst großer Teil des in dem ersten Bauteil 302 liegenden Teils der Schweißlinse 306 in zwei der drei weicheren Lagen 302a, 302d ausgebildet wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1) Verfahren zum Herstellen einer Bauteilstruktur (101, 201, 301) aus einem ersten Bauteil (102, 202, 302) und mindestens einem weiteren Bauteil (104, 204, 304),
- wobei das erste Bauteil (102, 202, 302) mit dem weiteren Bauteil (104, 204, 304) mittels eines thermischen Fügeverfahrens verbunden wird,
- wobei das erste Bauteil (102, 202, 302) ein Stahl-Werkstoffverbund ist, welcher mindestens eine weichere Lage (102a, 202a, 302a, 302d) und mindestens eine festere Lage (102b, 202b, 202c, 302b, 302c) umfasst,
- wobei die weichere Lage (102a, 202a, 302a, 302d) eine geringere
Werkstofffestigkeit und eine höhere Verformbarkeit als die festere Lage (102b, 202b, 202c, 302b, 302c) aufweist, und
- wobei der in dem ersten Bauteil (102, 202, 302) liegende Teil der Fügezone
zumindest teilweise in der weicheren Lage (102a, 202a, 302a, 302d) ausgebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei die dem weiteren Bauteil (104, 204, 304) zugewandte Außenlage des ersten Bauteils eine weichere Lage (102a, 302d) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der in dem ersten Bauteil (102, 202, 302) liegende Teil der Fügezone sich über mehrere Lagen des ersten Bauteils (102, 202, 302) erstreckt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die weichere Lage (102a, 202a, 302a, 302d) aus einem Tiefziehstahl, IF- Stahl oder mikrolegierten Stahl und die festere Lage (102b, 202b, 202c, 302b, 302c) aus einem höchstfesten oder ultrahochfesten Stahl, insbesondere einem Stahl mit Martensitgefüge, bevorzugt aus einem Mangan-Bor-Stahl besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die weichere Lage (102a, 202a, 302a, 302d) im Einsatzzustand eine Bruchdehnung A80 von mindestens 10%, bevorzugt mindestens 14%, besonders bevorzugt mindestens 17% aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei der C-Gehalt der weicheren Lage (102a, 202a, 302a, 302d) höchstens 0,25 Gew.-%, bevorzugt höchstens 0,15 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-% beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die weichere Lage (102a, 202a, 302a, 302d) im Einsatzzustand eine Zugfestigkeit Rm von höchstens 1000 MPa, bevorzugt höchstens 800 MPa, besonders bevorzugt höchstens 600 MPa aufweist und/oder die festere Lage (102b, 202b, 202c, 302b, 302c) im Einsatzzustand eine Zugfestigkeit Rm von mindestens 700 MPa, bevorzugt mindestens 900 MPa, besonders bevorzugt mindestens 1000 MPa aufweist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei das thermische Fügen ein Schweißen, insbesondere ein
Widerstandspunktschweißen ist und die Fügezone eine Schweißlinse oder eine MAG-Schweißung ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
wobei das Vormaterial zur Erzeugung des ersten Bauteils (102, 202, 302) durch Walzplattieren, insbesondere Warmwalzplattieren oder durch ein Gießverfahren hergestellt ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei das erste und/oder das weitere Bauteil (102, 202, 302; 104, 204, 304) vor dem Fügen warmumgeformt, insbesondere pressgehärtet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
wobei das erste Bauteil (102, 202, 302) einen asymmetrischen oder
symmetrischen Aufbau der Lagen aufweist, insbesondere hinsichtlich der Dicke und/oder des Werkstoffs der Lagen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
wobei das erste Bauteil (102, 202, 302) zwei-, drei-, vier- oder mehrlagig aufgebaut ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
wobei die Bauteilstruktur (101, 201, 301) eine Komponente eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs oder Nutzfahrzeugs, oder eines Teils hiervon ist.
14. Bauteilstruktur, insbesondere eine Fahrzeugstruktur oder ein Teil hiervon für ein Kraftfahrzeug oder Nutzfahrzeug, hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 13.
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