EP4247992A1 - Stahlmaterial und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Stahlmaterial und verfahren zu seiner herstellung

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EP4247992A1
EP4247992A1 EP21816016.6A EP21816016A EP4247992A1 EP 4247992 A1 EP4247992 A1 EP 4247992A1 EP 21816016 A EP21816016 A EP 21816016A EP 4247992 A1 EP4247992 A1 EP 4247992A1
Authority
EP
European Patent Office
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steel material
zinc
steel
mass
strip
Prior art date
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Pending
Application number
EP21816016.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Gerstner
Andreas Sommer
Siegfried Kolnberger
Thomas Kurz
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.)
Voestalpine Stahl GmbH
Original Assignee
Voestalpine Stahl GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/22—Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc

Definitions

  • the invention relates to a steel material and a method for its production.
  • a plate made of a suitably hardenable steel is heated to a temperature that is so high that the steel structure is partially or completely transformed into austenite. This transformation usually takes place above the austenite transformation temperature A c 3 .
  • This A c 3 temperature depends on the steel material and its alloy composition and is usually between 720 and 920°C.
  • a steel blank heated in this way is then transferred to a forming tool, in which case it retains its austenitic state, and is brought into the shape of the desired component in this forming tool with one or more forming strokes.
  • the forming tool is so cold that when you touch the austenitic blank during forming and then the component obtained by forming, the heat is dissipated so quickly from the steel into the forming tool that the critical hardening speed is exceeded. This converts the structure of the steel from an austenitic structure to a predominantly or completely martensitic structure.
  • a certain carbon content of the steel is necessary for this martensite transformation, with the hardening effect, to put it very simply, increasing with the higher the carbon content.
  • the hardening effect is based on the fact that, to put it simply, the austenite lattice can dissolve carbon better than the martensite lattice that forms, so that lattice strains or carbide precipitations occur in the martensite lattice, which lead to a distortion of the lattice, which causes the high hardness.
  • the finished formed component is heated to such an extent that the steel reaches its austenitic state and is transferred to a hot stamping tool in the austenitic state.
  • the form hardening tool is 0.2% larger than the target geometry of the finished component. It is particularly advantageous if, during the hot stamping process, the component is dimensioned in all three spatial directions after cold forming in such a way that it has exactly the size of the desired component in all three spatial directions after heating up due to thermal expansion and, above all, when it is placed in the hot stamping tool exactly the size that is also specified by the form hardening tool.
  • the heated component fits perfectly into the hardening mold, is placed in it and the hardening mold closes and clamps the hot component on all sides.
  • the form hardening The tool is also cold, so the heat is dissipated from the steel into the tool, also at a rate above the hardening critical rate.
  • the austenitic structure is also converted into a martensitic structure during form hardening, with the hardening effect already described.
  • the press hardening process is also referred to as a direct process because it hardens and forms directly.
  • the form hardening process is also referred to as an indirect process because the hardening no longer carries out any shaping or at least only minor shaping or calibration.
  • the tools can usually be cooled and, for example, have liquid cooling.
  • components can be achieved which achieve tensile strengths R m of more than 1600 MPa and in particular more than 1800 MPa and even up to or more than 2000 MPa.
  • the materials have different designations depending on the manufacturer, but are generally referred to in the prior art as, for example, PHS1500 for grades that can develop a tensile strength of 1500 MPa during press or form hardening or PHS2000 for grades that have a tensile strength of 2000 MPa and be able to train more.
  • Metallic anti-corrosion layers are often identified by abbreviations for the materials used, with the abbreviation AS usually standing for aluminum silicon layers, while the abbreviation Z applies to zinc layers or zinc-based layers produced by means of hot dip and ZF stands for zinc layers, which after hot dip coating are treated by a subsequent heat treatment step diffusion-related alloy with the underlying sheet steel, so-called galvannealing layers. These are distinguished by the fact that usually up to 15%, preferably between 8% and 14%, of iron are diffused into the zinc layer. ZE stands for zinc-based layers which were applied using an electrolytic process.
  • a Z140 coating therefore means that it is a zinc coating applied by hot dipping with a total of 140 g per m 2 layer coating on both sides of the strip. This means that with Z140, 70 g Zn per m 2 is applied to each side of the strip.
  • boron-manganese steels are used as steel materials, i.e. steels alloyed with boron and manganese.
  • steels alloyed with boron and manganese is, for example, the most widely used 22MnB5, where the number 22 indicates the carbon content, i.e. 0.22% carbon.
  • the object of the invention is to create a steel material which can be produced in a simpler and improved manner, in particular as a high-strength steel material with tensile strengths of more than 2000 MPa.
  • the steel material of the present invention is a quench-hardenable steel material composed of a boron-manganese steel having a high carbon content.
  • the steel material is a material containing more than 0.30% carbon and in particular a 34MnB5 type steel.
  • a composition of the steel material according to the invention is as follows, all data being in mass percentages:
  • the remainder is iron and unavoidable impurities from the smelting process.
  • a particularly preferred composition of the steel material can be composed as follows, with all data being in percent by mass:
  • the remainder is iron and unavoidable impurities from the smelting process.
  • the ratio of aluminum, titanium and niobium in relation to nitrogen is advantageously adjusted in order to activate the boron as effectively as possible in the steel material as a hardening element and to be able to achieve correspondingly high tensile strength values.
  • the material is covered with a thin layer of zinc alloy, contrary to common practice with galvanized hardenable steels and expert knowledge.
  • the zinc alloy coating is extremely thin and is ⁇ 7 ⁇ m per strip side, preferably ⁇ 6 ⁇ m per strip side. This corresponds, for example, to a layer ZF80 (approx. 35 g/m 2 Zn per hinge side).
  • the processing is also less expensive than sheets coated with aluminium-silicon layers and it was surprisingly found that heating up takes place more quickly than sheets coated with aluminium-silicon, so that the minimum furnace dwell time is significantly reduced. This is attributed to the fact that the emissivity is significantly better right from the start and it is not necessary to react through the layers or it can be carried out much more quickly.
  • a coating weight of less than 50 g/m 2 in particular less than 45 g/m 2 , particularly preferably less than 40 g/m 2 , can advantageously offer reduced friction and thus reduced wear.
  • the coating weight can be greater than 20 g/m 2 , in particular greater than 25 g/m 2 , particularly preferably greater than 30 g/m 2 , in order to even out the heating behavior even further and to further positively influence the formation of the oxide layer.
  • the invention thus relates to a steel material for the production of high-strength or ultra-high-strength components with a tensile strength R m > 1600 MPa, in particular > 1800 MPa and in particular > 2000 MPa, the steel material being a boron-manganese steel which has a carbon content > 0, 30 M-%, the steel material being hot-rolled or hot-rolled and cold-rolled into a strip with a thickness of 0.5 to 3 mm, the strip having a thin coating of zinc or a zinc-based alloy with a coating weight of ⁇ 50 g/m 2 per strip side of the steel strip.
  • the invention relates to a steel material, the steel material having the following alloy
  • Composition has (all data in % by mass):
  • the remainder is iron and impurities caused by the smelting process.
  • the steel material has the following alloy composition (all data in % by mass):
  • the remainder is iron and impurities caused by the smelting process.
  • the layer weight is ⁇ 45 g/m 2 , in particular ⁇ 40 g/m 2 , particularly preferably ⁇ 30 g/m 2 per side of the steel strip
  • the coating consists of zinc or an alloy based on zinc, or is a coating that is converted into a zinc-iron layer on the steel strip by a temperature treatment.
  • the invention also relates to a method for producing a steel material, wherein a melt for a boron-manganese steel with a carbon content> 0.3% by mass is melted and then cast, the slab obtained being hot-rolled or hot-rolled and cold-rolled to form a To obtain steel strip with a thickness of 0.5 to 3 mm, the steel strip thus obtained being coated with a coating of zinc or an alloy based on zinc using a galvanizing process, the coating having a coating weight of ⁇ 50 g/m 2 per has hinge side.
  • the zinc layer is converted into a zinc-iron layer with a proportion of 8 to 18% by mass of iron, preferably 10 to 15% by mass of iron, by a heat treatment following the galvanizing.
  • the zinc layer is deposited by hot dip coating (hot-dip galvanizing), electrolytic galvanizing or a PVD process.
  • the coating in addition to zinc, can contain other elements such as aluminum, magnesium, nickel, chromium, tin, iron or a mixture of these, which are deposited together.
  • the sum of these elements can be less than 25% by mass, preferably less than 15% by mass, particularly preferably less than 5% by mass. This means that the coating contains at least 75% by mass of zinc.
  • the invention relates to a method for producing components, in particular hardened components, from steel material, one of the aforementioned steel materials according to the invention being press-hardened or form-hardened.
  • the steel material is heated to a temperature between 700 and 950°C for the purpose of austenitization, optionally maintained at this temperature until it has reached a desired degree of austenitization and then hardened, with the material either being completely deformed before heating or shaped after heating.
  • the numbers 1 to 4 each show material with a tensile strength of around 1500 MPa and different types of coating.
  • AlSi stands for well-known coatings made of aluminum silicon, also known as llsibor. Uncoated stands for bare material, i.e. uncoated.
  • the press hardening process used is also indicated in brackets, with ind standing for the indirect process and dir for the direct hot forming process.
  • the designation pc stands for a well-known pre-cooling process in which the steel blank is cooled to a temperature of 400°C to 650°C before forming.
  • Numbers 5 to 8 show corresponding material with a tensile strength of around 2000 MPa, again with different types of coating.
  • the steel material according to the invention is a blasting material made from a high-carbon or higher-carbon boron-manganese steel, in particular a steel with more than 0.30% by mass of carbon and in particular a 34MnB5.
  • the examples according to the invention are designated as number 9 and number 10 in FIG.
  • This material has been melted according to the usual analysis of a 34MnB8 and continuously cast and then hot-rolled and, if desired, cold-rolled.
  • the steel material has a thickness of 0.5 to 3 mm as a strip or sheet and thus also the blanks cut out of it.
  • the hot-rolled or optionally hot and cold-rolled steel material is provided with a zinc coating or a coating with an alloy based on zinc or a zinc-iron layer.
  • Electrolytic galvanizing galvanizing using the PVD process or hot-dip galvanizing can be used for galvanizing.
  • the zinc layer on both sides of the strip is set to ⁇ 7 ⁇ m, more preferably ⁇ 6 ⁇ m.
  • the zinc layer (Z/FVZ) on the steel strip can be converted into a zinc-iron layer (ZF) by heating to temperatures between 400 and 600°C.
  • sections are cut out of this sheet steel strip.
  • the blanks are placed in a furnace and passed through the furnace and heated above the austenitization temperature (A c 3) in the furnace and, if necessary, kept at this temperature until a desired degree of austenitization, in particular a complete austenitization has taken place.
  • the blanks austenitized in this way are then removed and placed in a forming tool in which the blanks are formed with a single stroke and simultaneously quenched by the cold tool and thereby hardened.
  • the blanks are fed to a particularly single-stage or multi-stage forming process and formed there into the desired component, with the degree of forming usually increasing with each forming stroke and the products being transferred between the individual forming stations.
  • the trimming preferably takes place in the course of the forming.
  • the components are fed to a furnace and austenitized in the furnace and removed after the desired degree of austenitization and a Abandoned form hardening tool in which the component is clamped by the flow of the forming tool and thereby quenched and hardened.
  • furnaces which are usually adapted to their corresponding cycle rates of the process.
  • the two lowest materials here are materials according to the invention which have a very high strength class, namely more than 2000 MPa tensile strength R m . It can be seen that the corrosion protection is less effective compared to thicker zinc layers, but corrosion protection is not the primary task of the thin zinc layer. Above all, the material has significantly less problematic behavior in the furnace than high-strength steel grades that are coated with aluminum silicon (Al-Si) or not (uncoated), since no protective gas atmosphere and no dew point control are necessary and the furnace process window is larger.
  • Al-Si aluminum silicon
  • the risk of absorbing hydrogen in the PHS furnace is significantly lower than with an AlSi-coated material, and the risk of absorbing hydrogen in the course of welding, cutting, phosphating, cathodic dip painting or possible corrosion is significantly lower than with thicker ones zinc layers. It is surprising that the material can be glued much better than all other materials and is therefore almost predestined for applications in which a glued structure is used and also offers the possibility of using very high-strength steel grades.
  • the advantage of the invention is that a steel material is created that has improved heating behavior in the furnace, which allows a shorter residence time in the furnace and thus higher cycle rates.
  • the material is less sensitive to hydrogen deposits than normal galvanized material or aluminium-silicon-coated material with a comparable tensile strength, both during austenitizing and in other process steps.
  • the thin zinc layer can also ensure the same low coefficients of friction during forming as significantly thicker coatings.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stahlmaterial zur Herstellung hoch- bzw. höchstfester Bauteile mit einer Zugfestigkeit Rm > 1600 MPa, insbesondere > 1800 MPa und insbesondere > 2000 MPa, wobei das Stahlmaterial ein Bor-Mangan-Stahl ist, der einen Kohlenstoffgehalt > 0,30 Masse-% aufweist, wobei das Stahlmaterial zu einem Band mit einer Dicke von 0,5 bis 3 mm warmgewalzt oder warmgewalzt und kaltgewalzt ist, wobei das Band eine dünne Beschichtung aus Zink oder einer Legierung auf Basis von Zink ein Auflagengewicht von < 50 g/m2 je Bandseite des Stahlbandes aufweist.

Description

Stahlmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Stahlmaterial und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Es ist bekannt, insbesondere in Automobilkarosserien Strukturbauteile und insbesondere Strukturbauteile, die die Fahrgastzelle oder tragende Bauteile bilden, aus hochfesten Stahlgüten auszubilden. Die Verwendung hochfester Stahlgüten bzw. hochfester Bauteile aus Stahl hat den Vorteil, dass bei einer sehr hohen Festigkeit diese Bauteile mit einer vergleichsweise geringen Wandstärke ausgebildet werden können, was damit wiederum das Fahrzeuggewicht und damit den Treibstoffverbrauch senkt.
Bemühungen dies im Karosseriebau über die Härtung von Bauteilen zu erreichen, sind seit Mitte der 1980-er Jahre bekannt.
Um derartige hochfeste Stahlbauteile zu erzeugen haben sich im Stand der Technik zwei Verfahren durchgesetzt, nämlich das Presshärten und das von der Anmelderin entwickelte Formhärten.
Beiden Verfahren ist gemeinsam, dass durch Abschrecken mit einer Geschwindigkeit über der kritischen Härtegeschwindigkeit das sich bildende Stahlgefüge so beeinflusst wird, dass der Stahl sehr hart wird.
Beim Presshärten wird hierzu eine Platine aus einem entsprechend härtbaren Stahl auf eine Temperatur erhitzt, welche so hoch ist, dass sich das Stahlgefüge teilweise oder vollständig in Austenit umwandelt. Diese Umwandlung findet üblicherweise oberhalb der Austenitumwandlungstemperatur Ac3 statt. Diese Ac3-Temperatur ist vom Stahlwerkstoff und seiner Legierungslage abhängig und liegt üblicherweise zwischen 720 und 920°C. Eine derart erhitzte Stahlplatine wird anschließend in ein Umformwerkzeug überführt, wobei sie ihren austenitischen Zustand behält und in diesem Umformwerkzeug mit einem Umformhub oder mehreren Umformhüben in die Form des gewünschten Bauteils gebracht. Das Umformwerkzeug ist hierbei so kalt, dass beim Berühren der austenitischen Platine während des Umformens und dann des durch Umformung gewonnenen Bauteils die Wärme so schnell vom Stahl in das Umformwerkzeug abgeführt wird, dass die kritische Härtegeschwindigkeit überschritten wird. Hierdurch wird das Gefüge des Stahls von einem austenitischen Gefüge in ein überwiegend oder vollständig martensitisches Gefüge überführt.
Für diese Martensitumwandlung sind gewisse Kohlenstoffgehalte des Stahles notwendig, wobei der Härteeffekt, sehr vereinfacht gesagt, höher wird, je höher der Kohlenstoffgehalt ist. Der Härteeffekt beruht darauf, dass ebenfalls vereinfacht gesagt, das Austenitgitter Kohlenstoff besser lösen kann als das sich bildende Martensitgitter, so dass es im Martensitgitter zu Gitterverspannungen oder Karbidausscheidungen kommt, die zu einer Verzerrung des Gitters führen, welche die hohe Härte bedingt.
Ein anderer Weg derartige gehärtete Bauteile zu schaffen, ist das bereits erwähnte Formhärten. Die physikalischen Voraussetzungen und die metallurgischen Voraussetzungen des Stahls sind hierbei grundsätzlich dieselben wie beim Presshärten. Jedoch wird beim Formhärten das Bauteil zunächst kalt ausgeformt und zwar in einem üblichen Formgebungsverfahren. Das übliche Formgebungsverfahren für Stahl ist das Tiefziehen, wobei hierfür oft fünfstufige Pressenstraßen verwendet werden, bei dem ein solches Bauteil mit fünf Umformhüben zu dem fertigen Bauteil geformt wird. Durch die Mehrzahl von Pressenhüben lassen sich grundsätzlich komplexere Bauteile erzielen als das beim Presshärten möglich wäre, da dort nur ein Pressenhub für die Umformung und Härtung zur Verfügung steht, da nach dem ersten Umformhub das Bauteil ja so hoch gehärtet ist, dass es sich praktisch nicht mehr umformen lässt.
Beim Formhärten nun wird das fertig umgeformte Bauteil so stark erhitzt, dass der Stahl seinen austenitischen Zustand erreicht und im austenitischen Zustand in ein Formhärtewerkzeug überführt wird. Das Formhärtewerkzeug besitzt eine um 0,2% größere Dimension als die Sollgeometrie des fertigen Bauteils. Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn beim Formhärteverfahren das Bauteil nach dem Kaltumformen in alle drei Raumrichtungen so dimensioniert ist, dass es nach dem Aufheizen durch die Wärmedehnung und vor allem beim Einlegen in das Formhärtewerkzeug in alle drei Raumrichtungen exakt die Größe des gewünschten Bauteils hat und insbesondere exakt die Größe, die auch durch das Formhärtewerkzeug vorgegeben ist. Somit passt das aufgeheizte Bauteil dann perfekt in die Formhärteform, wird in diese eingelegt und die Formhärteform schließt sich und klemmt das heiße Bauteil allseitig. Das Formhärte- Werkzeug ist ebenfalls kalt, so dass die Wärme aus dem Stahl in das Werkzeug abgeführt wird, ebenfalls mit einer Geschwindigkeit, die über der kritischen Härtegeschwindigkeit liegt.
Somit wird auch beim Formhärten dann das austenitische Gefüge in ein martensitisches Gefüge umgewandelt mit dem bereits beschriebenen Härteeffekt.
Das Presshärteverfahren wird auch als direktes Verfahren bezeichnet, weil direkt gehärtet und umgeformt wird. Das Formhärteverfahren wird auch als indirektes Verfahren bezeichnet, weil das Härten keine Formgebung mehr durchführt oder jedenfalls nur geringe Formgebungen bzw. Kalibrierungen.
Zur Sicherstellung des Überschreitens der kritischen Härtegeschwindigkeit, diese liegt üblicherweise zwischen 20 und 25 Kelvin pro Sekunde und wird meist durch die Werkzeuge deutlich überschritten, können die Werkzeuge üblicherweise gekühlt sein und beispielsweise eine Flüssigkühlung besitzen.
Mit den genannten Verfahren lassen sich Bauteile erzielen, welche Zugfestigkeiten Rm von größer 1600 MPa erzielen und insbesondere mehr als 1800 MPa und sogar bis bzw. über 2000 MPa erzielen.
Die Materialien haben hierbei je nach Hersteller unterschiedliche Bezeichnungen, werden generell im Stand der Technik aber oft als zum Beispiel PHS1500 bezeichnet für Güten, die beim Press- oder Formhärten eine Zugfestigkeit von 1500 MPa ausbilden können oder PHS2000 für Güten, die eine Zugfestigkeit von 2000 MPa und mehr ausbilden können.
Darüber hinaus ist es seit langem bekannt, derartige Bauteile mit einer metallischen Korrosionsschutzbeschichtung auszubilden. Die grundsätzliche Notwendigkeit der metallischen Korrosionsschutzbeschichtung ergab sich aus im Wesentlichen zwei Anforderungen. Eine Anforderung ist, dass die metallische Korrosionsschutzbeschichtung während des Aufheizens eine oberflächliche Oxidation und Verzunderung des Materials verhindern soll. Der zweite, wichtigere Effekt ist, dass sich pressgehärtete oder formgehärtete Bauteile mit einer entsprechenden metallischen Beschichtung besser in das gesamte Korrosionsschutzkonzept des Fahrzeuges, insbesondere Automobils, einfügen. Wurden zunächst nur aluminiumbasierte metallische Korrosionsschutzschichten verwendet, weil man annahm, dass nur diese den Hochtemperaturprozess zum Aufheizen auf die Härtetemperatur aushalten, wurde es durch eine spezielle chemische Auswahl später auch möglich, metallische Korrosionsschutzbeschichtungen auf Zinkbasis zu verwenden, welche sich besser in eine vollverzinkte Karosserie integrieren lassen als aluminiumbeschichtete Bleche, welche zu Kontaktkorrosion führen können (aber nicht müssen).
Metallische Korrosionsschutzschichten werden bei den verwendeten Materialien oft durch Kürzel identifiziert, wobei das Kürzel AS üblicherweise für Aluminiumsiliziumschichten steht, während das Kürzel Z für mittels Schmelztauchen hergestellte Zinkschichten bzw. zinkbasierte Schichten gilt und ZF für Zinkschichten steht, welche nach dem Schmelztauchbeschichten durch einen nachfolgenden Wärmebehandlungsschritt eine diffusionsbedingte Legierung mit dem darunter liegenden Stahlblech eingegangen sind, sogenannte Galvannealing-Schichten. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass in der Zinkschicht üblicherweise bis zu 15% bevorzugt zwischen 8% und 14% Eisen eindiffundiert sind. ZE steht für zinkbasierte Schichten welche über ein elektrolytisches Verfahren aufgebracht wurden.
Darüber hinaus ist es üblich, hinter dieses Kürzel eine Zahl zu setzen, welche das Beschichtungsgewicht in Gramm pro m2 angibt. Eine Beschichtung Z140 bedeutet also, dass es sich um eine mittels Schmelztauchen aufgebrachte Zinkauflage handelt mit 140 g pro m2 Schichtauflage in Summe auf beiden Bandseiten. D.h. bei Z140 wird je Bandseite 70 g Zn pro m2 aufgebracht.
Im Stand der Technik werden als Stahlmaterialien sogenannte Bor-Mangan-Stähle verwendet, d.h., Stähle die mit Bor und Mangan legiert sind. Einer diese Stähle ist zum Beispiel der am weitesten hierfür verbreitete 22MnB5, wobei die Zahl 22 hier den Kohlenstoffgehalt, d.h., 0,22% Kohlenstoff angibt.
Jedoch sind auch andere Güten bekannt und zwar insbesondere um sehr hohe Festigkeiten zu erzielen, hier ist der 34MnB5 zu nennen, wobei hier der Kohlenstoffgehalt - aus den bereits genannten Gründen - höher ist, nämlich 0,34%. Neben dem 34MnB5 sind auch höher borlegierte Varianten wie ein 34MnB7 oder 34MnB8 möglich.
Im Stand der Technik hat sich herausgestellt, dass die Materialien mit einem höheren Kohlenstoffgehalt, welche insbesondere dazu geeignet sind, nach dem Press- oder Formhärten Zugfestigkeiten von über 2000 MPa zu entwickeln.
Besonders hochfeste Güten, d.h. Güten, die Zugfestigkeiten von über 2000 MPa erzielen können, werden derzeit entweder unbeschichtet oder mit einer Aluminium-Silizium-Beschichtung versehen verarbeitet. Bei diesen höchstfesten Stahlgüten können häufig, jedoch nicht immer, gewisse Probleme bezüglich der Wasserstoffaufnahme während des Aufheizens zur Austenitisierung aufweisen können. Deshalb wird üblicherweise bei derartigen Materialien, insbe- sondere hochkohligen Materialien, die Ofenatmosphäre speziell eingestellt und insbesondere mit einem sehr niedrigen Taupunkt gearbeitet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Stahlmaterial zu schaffen, welches insbesondere als höchstfestes Stahlmaterial mit Zugfestigkeiten über 2000 MPa in einfacherer und verbesserter Weise herstellbar ist.
Die Aufgabe wird mit einem Stahlmaterial mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße Stahlmaterial ist ein über Abschreckhärten härtbares Stahlmaterial, welches aus einem Bor-Mangan-Stahl besteht mit einem hohen Kohlenstoffgehalt.
Insbesondere ist das Stahlmaterial ein Material, welches mehr als 0,30% Kohlenstoff enthält und insbesondere ein Stahl des Typs 34MnB5.
Eine erfindungsgemäße Zusammensetzung des Stahlmaterials lautet wie folgt, wobei alle Angaben in Masse-Prozent sind:
Kohlenstoff (C) 0,30-0,60 Mangan (Mn) 0, 5-3,0 Aluminium (AI) 0,01-0,30 Silizium (Si) 0,01-0,5 Chrom (Cr) 0,01-1 ,0 Titan (Ti) 0,01-0,08 Niob (Nb) 0,001-0,06 Stickstoff (N) < 0,02 Bor (B) 0,002-0,02 Phosphor (P) < 0,015 Schwefel (S) < 0,01 Molybdän (Mo) < 1
Rest Eisen und unvermeidliche erschmelzungsbedingte Verunreinigungen.
Eine besonders bevorzugte Zusammensetzung des Stahlmaterials kann wie folgt zusammengesetzt sein, wobei alle Angaben in Masse-Prozent sind:
Kohlenstoff (C) 0,32-0,38 Mangan (Mn) 0,8-1 , 5 Aluminium (AI) 0,025-0,20 Silizium (Si) 0,01-0,5 Chrom (Cr) 0,01-0,25 Titan (Ti) 0,025-0,08 Niob (Nb) 0,001-0,06 Stickstoff (N) < 0,006 Bor (B) 0,002-0,008 Phosphor (P) < 0,012
Schwefel (S) < 0,002 Molybdän (Mo) < 1
Rest Eisen und unvermeidliche erschmelzungsbedingte Verunreinigungen.
Besonders auszeichnen kann sich das Stahlmaterial wenn folgende Bedingung erfüllt ist: (AI - 0,02) / (15,4 * N) + Ti / (3,25 * N) + Nb / (13,3 * N) >= 1
Dabei wird vorteilhafterweise das Verhältnis von Aluminium, Titan und Niob in Bezug auf Stickstoff eingestellt um das Bor möglichst wirksam im Stahlmaterial als Härtungselement zu aktivieren und entsprechend hohe Werte an Zugfestigkeit erreichen zu können.
Erfindungsgemäß ist das Material entgegen der geübten Praxis bei verzinkten härtbaren Stählen und des fachmännischen Wissens mit einer dünnen Zinklegierungsauflage belegt. Die Zinklegierungsauflage ist erfindungsgemäß jedoch ausgesprochen dünn und beträgt < 7pm je Bandseite, bevorzugt < 6pm je Bandseite. Dies entspricht beispielsweise somit einer Schichtauflage ZF80 (ca. 35 g/m2 Zn je Bandseite).
Im Gegensatz zu fachmännischen Überlegungen wurde keine dicke Zinkschicht aufgebracht, da ein kathodischer Korrosionsschutz nicht im Vordergrund steht.
Erfindungsgemäß wurde herausgefunden, dass auch eine derart dünne Zinklegierungsschicht das Aufheizverhalten des Stahls im Ofen über die Fläche des Bandes vergleichmäßigt. Bei unbeschichteten Stahlblechen kann aufgrund einer ungleichmäßigen Ölverteilung sich das Aufheizverhalten lokal unterschiedlich ausbilden. Zusätzlich kann sich die Oxidhaftung aufgrund von herstellungsbedingte Inhomogenitäten lokal unterschiedlich stark ausbilden und somit die Wirkung von Reinigungs- bzw Konditionierungsprozessen insbesondere Schleuderradstrahlen sich lokal unterschiedlich auswirkt. Des Weiteren ist gegenüber unbeschichteten höchstfesten Stahlblechen von Vorteil, dass die Verarbeitung kostengünstiger wird, da trotz der dünnen Zinkschicht ohne Schutzgas produziert werden kann, insbesondere vorhandene Anlagen in guter Weise verwendbar sind. Überraschenderweise hat sich eine deutlich verbesserte Umformbarkeit und ein deutlich geringerer Werkzeugverschleiß ergeben. Auch gegenüber mit Aluminium-Silizium-Schichten beschichteten Blechen ist die Verarbeitung kostengünstiger und es konnte überraschend festgestellt werden, dass gegenüber Aluminium- Silizium-beschichteten Blechen das Aufheizen schneller erfolgt, so dass die minimale Ofenverweilzeit deutlich abgesenkt wird. Dies wird darauf zurückgeführt, dass der Emissionsgrad von Anfang an deutlich besser ist und ein Durchreagieren der Schichten nicht erforderlich ist bzw. sehr viel rascher durchgeführt werden kann.
Daher kann ein Auflagengewicht kleiner 50 g/m2 insbesondere kleiner 45 g/m2 besonders bevorzugt kleiner 40 g/m2 eine verringerte Reibung und damit verringerten Verschleiß vorteilhafterweise bieten. Andererseits bzw. zusätzlich kann das Auflagengewicht größer 20 g/m2 insbesondere größer 25 g/m2 besonders bevorzugt größer 30 g/m2 betragen um das Aufheizverhalten noch weiter zu vergleichmäßigen und die Oxidschichtbildung weiter positiv beeinflusst werden.
Darüber hinaus ist gegenüber Aluminium-Silizium-beschichteten Stählen von Vorteil, dass offenbar keine Wasserstoffproblematik auftritt, denn im Ofen ist keine Taupunktregelung erforderlich und auch keine Trockenlufteinblasung erforderlich. In Versuchen konnte herausgefunden werden, dass die Wasserstoffbeladung nach dem Ofenprozess, d.h. nach der Austenitisierung deutlich geringer ist. Ein weiterer sehr überraschender Effekt der eingetreten ist, dass derartige Materialien welche zuvor schlecht geeignet für Klebeverbindungen waren, dies mit dem erfindungsgemäßen Material nun gut möglich ist. Dass mit der besonders dünnen Zinkschicht versehene Material ist in hervorragender geeignet für Klebeverbindungen. Diese Verbindung zeigt auch bei sehr tiefen Prüftemperaturen keine lokalen Schichtablösungen. Zudem besitzen die Bleche gegenüber unbeschichteten und nicht nachbehandelten Blechen und gegenüber Aluminium-Silizium-beschichteten Blechen eine deutlich verbesserte Schweißeignung. Gegenüber dicken Zinkauflagen konnte festgestellt werden, dass auch hier die Aufheizrate höher ist, wobei die Zinkauflage so dünn ist, dass kein Verspröden durch Kontakt von Austenit mit flüssigen Zinkphasen, das sogenannten Liquid Metal Embrittlement (LME), auftritt.
Überraschenderweise konnte festgestellt werden, dass bei einer direkten Umformung, also einem Presshärten, trotz der niedrigen Zinkauflage die Reibwerte im Werkzeug trotz der dünnen Schicht genauso gut sind wie bei einer deutlich dickeren Zinkschicht, zum Beispiel Z140 oder Z200. Beim indirekten Verfahren, also beim Formhärten, konnte ebenfalls, anders als bei AlSi, eine sehr gute Umformbarkeit ohne Schichtablösung beobachtet werden, zudem war auch hier die Wasserstoffbeladung deutlich geringer als bei einem unbeschichteten oder bei einem AlSi Material. Die Erfindung betrifft somit ein Stahlmaterial zur Herstellung hoch- bzw. höchstfester Bauteile mit einer Zugfestigkeit Rm > 1600 MPa, insbesondere > 1800 MPa und insbesondere > 2000 MPa, wobei das Stahlmaterial ein Bor-Mangan-Stahl ist, der einen Kohlenstoffgehalt > 0,30 M- % aufweist, wobei das Stahlmaterial zu einem Band mit einer Dicke von 0,5 bis 3 mm warmgewalzt oder warmgewalzt und kaltgewalzt ist, wobei das Band eine dünne Beschichtung aus Zink oder einer Legierung auf Basis von Zink mit einem Auflagengewicht von < 50 g/m2 je Bandseite des Stahlbandes aufweist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Stahlmaterial wobei der Stahlwerkstoff folgende Legierungs-
Zusammensetzung aufweist (alle Angaben in Masse-%):
Kohlenstoff (C) 0,30-0,60 Mangan (Mn) 0, 5-3,0 Aluminium (AI) 0,01-0,30 Silizium (Si) 0,01-0,5 Chrom (Cr) 0,01-1 ,0 Titan (Ti) 0,01-0,08 Niob (Nb) 0,001-0,06 Stickstoff (N) < 0,02 Bor (B) 0,002-0,02 Phosphor (P) < 0,015 Schwefel (S) < 0,010 Molybdän (Mo) < 1
Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung weist der der Stahlwerkstoff folgende Legierungszusammensetzung aufweist (alle Angaben in Masse-%):
Kohlenstoff (C) 0,32-0,38 Mangan (Mn) 0,8-1 , 5 Aluminium (AI) 0,025-0,20 Silizium (Si) 0,01-0,5 Chrom (Cr) 0,01-0,25 Titan (Ti) 0,025-0,08 Niob (Nb) 0,001-0,06 Stickstoff (N) < 0,006 Bor (B) 0,002-0,008 Phosphor (P) < 0,012 Schwefel (S) < 0,002 Molybdän (Mo) < 1
Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung erfüllt das Stahlmaterial folgende Bedingung (in Masse-%) (AI - 0,02) / (15,4 * N) + Ti / (3,25 * N) + Nb / (13,3 * N) >= 1
Bei wiederum einer vorteilhaften Weiterbildung beträgt das Auflagengewicht < 45 g/m2 insbesondere < 40 g/m2 besonders bevorzugt < 30 g/m2 je Bandseite des Stahlbandes
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung besteht die Beschichtung aus Zink oder einer Legierung auf Basis von Zink oder ist eine Beschichtung, die auf dem Stahlband durch eine Temperaturbehandlung in eine Zink-Eisen-Schicht umgewandelt ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Stahlmaterials wobei eine Schmelze für einen Bor-Mangan-Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt > 0,3 Masse-% erschmolzen wird und anschließend vergossen wird, wobei die erhaltene Bramme warmgewalzt oder warmgewalzt und kaltgewalzt wird, um ein Stahlband mit einer Dicke von 0,5 bis 3 mm zu erhalten, wobei das so erhaltene Stahlband mit einem Verzinkungsverfahren mit einer Beschichtung aus Zink oder einer Legierung auf Basis von Zink beschichtet wird, wobei die Beschichtung ein Auflagengewicht von < 50 g/m2 pro Bandseite aufweist.
In einer Weiterbildung wird die Zinkschicht durch eine auf das Verzinken folgende Wärmebehandlung in eine Zink-Eisen-Schicht mit einem Anteil von 8 bis 18 Masse-% Eisen bevorzugt 10 bis 15 Masse-% Eisen umgewandelt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Zinkschicht mittels eines Schmelztauchbeschichtens (Feuerverzinken), einem elektrolytischen Verzinken oder über ein PVD-Verfahren abgeschieden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Beschichtung neben Zink weitere Elemente, wie Aluminium, Magnesium, Nickel, Chrom, Zinn, Eisen oder eine Mischung derselben enthalten, welche gemeinsam abgeschieden werden. Die Summe dieser Elemente kann kleiner 25 Mas- se-%, bevorzugt kleiner 15 Masse-%, besonders bevorzugt kleiner 5 Masse-% aufweisen. Dies bedeutet, dass die Beschichtung zumindest 75 Masse-% Zink aufweist.
Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Bauteilen, insbesondere gehärteten Bauteilen aus Stahlmaterial, wobei eines der vorgenannten erfindungsgemäßen Stahlmaterialien pressgehärtet oder formgehärtet wird. In einer Weiterbildung wird das Stahlmaterial zum Zwecke des Austenitisierens auf eine Temperatur zwischen 700 und 950°C erhitzt, gegebenenfalls auf der Temperatur gehalten wird, bis es einen gewünschten Austenitisierungsgrad erreicht hat und anschließend gehärtet, wobei das Material entweder vor dem Erhitzen vollständig umgeformt wurde, oder nach dem Erhitzen umgeformt wird.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung erläutert, deren einzige Figur einen Vergleich der unterschiedlichen Eigenschaften von unterschiedlichen Vergleichsmaterialien zeigt.
Dabei wird bei den Nummern 1 bis 4 jeweils Material mit etwa 1500 MPa Zugfestigkeit und unterschiedlichen Beschichtungsarten dargestellt. AlSi steht hierbei für bekannte Beschichtungen aus Aluminium-Silizium, auch als llsibor bekannt. Uncoated steht für blankes Material, also unbeschichtet. In Klammern wird dann auch jeweils das angewandte Presshärteverfahren bezeichnet, wobei ind für den indirekten Prozess und dir für den direkten Warmumformprozess steht. Die Bezeichnung pc steht für ein bekanntes Vorkühlverfahren, wo vor der Umformung die Stahlplatine auf eine Temperatur von 400°C bis 650°C abgekühlt wird.
Die Nummern 5 bis 8 zeigen entsprechendes Material mit etwa 2000 MPa Zugfestigkeit mit wiederum unterschiedlichen Beschichtungsarten.
Alle Beispiele von 1 bis 8 sind nicht erfindungsgemäß, sondern bekannte Materialien aus dem Stand der Technik.
In den Spalten neben der Bezeichnung werden die einzelnen mechanische Werte beurteilt und je nach Eignung beurteilt. Dabei bezeichnet ein - eine schlechte Eignung, ein 0 eine durchschnittliche Eignung, ein + eine gute Eignung und ein ++ eine ausgezeichnete Eignung. Die Bezeichnung na steht für Werte die keine Anwendung finden, beispielsweise ist ein Reibwert für den indirekten Prozess nicht anwendbar.
Das erfindungsgemäße Stahlmaterial ist ein Strahlmaterial aus einem hoch- bzw. höher kohlenstoffhaltigen Bor-Mangan-Stahl, insbesondere einem Stahl mit mehr als 0,30 Masse-% Kohlenstoff und insbesondere ein 34MnB5. Die erfindungsgemäßen Beispiele sind in Figur 1 als Nummer 9 und Nummer 10 bezeichnet.
Dieses Material ist entsprechend der üblichen Analyse eines 34MnB8 erschmolzen und im Strangguss vergossen worden und anschließend warmgewalzt und so gewünscht, gegebenenfalls kaltgewalzt. Das Stahlmaterial hat als Band bzw. Blech und damit auch die daraus ausgeschnittenen Platinen eine Dicke von 0,5 bis 3 mm.
Für die Weiterverarbeitung wird das warmgewalzte oder gegebenenfalls warm- und kaltgewalzte Stahlmaterial mit einer Zinkbeschichtung oder eine Beschichtung mit einer Legierung auf Basis von Zink oder Zink-Eisen-Schicht versehen.
Für die Verzinkung kommt eine elektrolytische Verzinkung, eine Verzinkung über PVD- Verfahren oder eine Feuerverzinkung infrage.
In allen drei Fällen wird die Zinkauflage beidseitig des Bandes auf < 7 pm, weiter bevorzugt < 6 pm eingestellt.
Wenn es gewünscht wird, kann die Zinkschicht (Z/FVZ) auf dem Stahlband durch eine Aufwärmung auf Temperaturen zwischen 400 und 600°C in eine Zink-Eisen-Schicht (ZF) umgewandelt werden.
Für die Weiterverarbeitung zu Bauteilen werden aus diesem Stahlblechband Abschnitte, sogenannte Platinen ausgeschnitten. Für die Verarbeitung im Presshärteverfahren, also im direkten Verfahren, werden die Platinen einem Ofen aufgegeben und durch den Ofen hindurchgeführt und in dem Ofen über die Austenitisierungstemperatur (Ac3) erhitzt und gegebenenfalls solange auf dieser Temperatur gehalten, bis ein gewünschter Austenitisierungsgrad, insbesondere eine vollständige Austenitisierung erfolgt ist.
Anschließend werden die derart austenitisierten Platinen entnommen und einem Umformwerkzeug aufgegeben, in dem die Platinen mit einem einzigen Hub umgeformt und durch das kalte Werkzeug gleichzeitig abgeschreckt und dadurch gehärtet werden.
Für das indirekte Verfahren werden die Platinen einer insbesondere einstufigen oder mehrstufigen Umformung zugeführt und dort in das gewünschte Bauteil umgeformt, wobei mit jedem Umformhub der Umformgrad üblicherweise steigt und die Erzeuge zwischen den einzelnen Umformstationen übergeben werden. Der Beschnitt erfolgt bevorzugt im Zuge der Umformung.
Nach der letzten Umformstation, d.h., wenn die Umformung soweit erfolgt ist wie gewünscht, d.h. ein fertiges Bauteil erzielt wurde, werden die Bauteile einem Ofen zugeführt und im Ofen austenitisiert und nach dem gewünschten Austenitisierungsgrad entnommen und einem Formhärtewerkzeug aufgegeben, in dem das Bauteil durch das Fließen des Umformwerkzeuges geklemmt und hierdurch abgeschreckt und gehärtet wird.
Als Öfen sind die üblichen Durchlauföfen geeignet, die üblicherweise an ihren entsprechenden Taktraten des Prozesses angepasst sind.
Derart hergestellte Bauteile sind in der Figur 1 anderen Bauteilen gegenübergestellt. Hierbei sind die beiden untersten Materialien erfindungsgemäße Materialien, die eine sehr hohe Festigkeitsklasse, nämlich über 2000 MPa Zugfestigkeit Rm aufweisen. Man erkennt, dass der Korrosionsschutz gegenüber dickeren Zinkschichten zwar geringer ausgebildet ist, aber Korrosionsschutz ist jedoch nicht die primäre Aufgabe der dünnen Zinkschicht. Vor allem hat das Material gegenüber höchstfesten Stahlgüten, die mit Aluminium-Silizium beschichtet sind (Al- Si) oder nicht beschichtet sind (uncoated) ein erheblich unproblematischeres Verhalten im Ofen, da keine Schutzgasatmosphäre und keine Taupunktregelung notwendig sind und das Ofenprozessfenster größer ist. Beim erfindungsgemäßen Material ist die Gefahr Wasserstoff im PHS-Ofen aufzunehmen deutlich geringer als bei einem AlSi-beschichtetem Material, und die Gefahr Wasserstoff im Zuge des Schweißens, Schneidens, des Phosphatierens, einer kathodischen Tauchlackierung oder einer möglichen Korrosion aufzunehmen ist erheblich geringer als bei dickeren Zinkschichten. Überraschend ist, dass das Material sich in erheblich besserer Weise als alle Materialien kleben lässt und insofern für Anwendungen, in dem ein geklebter Aufbau verwendet wird, geradezu prädestiniert ist und hier zudem die Möglichkeit bietet sehr hochfeste Stahlgüten einzubringen.
Bei der Erfindung ist somit von Vorteil, dass ein Stahlmaterial geschaffen wird, welches ein verbessertes Aufheizverhalten im Ofen besitzt, welches eine niedrigere Ofenverweilzeit und damit höhere Taktraten ermöglicht.
Darüber hinaus ist das Material gegenüber normal verzinktem Material oder Aluminium- Silizium-beschichteten Material mit einer vergleichbaren Zugfestigkeit unempfindlicher gegen Wasserstoffeinlagerungen, sowohl während des Austenitisierens als auch bei weiteren Prozessschritten.
Zudem kann überraschenderweise die dünne Zinkschicht auch beim Umformen die gleichen niedrigen Reibwerte sicherstellen, wie deutlich dickere Beschichtungen.

Claims

Ansprüche
1 . Stahlmaterial zur Herstellung hoch- bzw. höchstfester Bauteile mit einer Zugfestigkeit Rm > 1600 MPa, insbesondere > 1800 MPa und insbesondere > 2000 MPa, wobei das Stahlmaterial ein Bor-Mangan-Stahl ist, der einen Kohlenstoffgehalt > 0,30 Masse-% aufweist, wobei das Stahlmaterial zu einem Band mit einer Dicke von 0,5 bis 3 mm warmgewalzt oder warmgewalzt und kaltgewalzt ist, wobei das Band eine dünne Beschichtung aus Zink oder einer Legierung auf Basis von Zink ein Auflagengewicht von < 50 g/m2 je Bandseite des Stahlbandes aufweist.
2. Stahlmaterial nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stahlwerkstoff fol- gende Legierungszusammensetzung aufweist (alle Angaben in Masse-%):
Kohlenstoff (C) 0,30-0,60 Mangan (Mn) 0, 5-3,0 Aluminium (AI) 0,01-0,30 Silizium (Si) 0,01-0,5 Chrom (Cr) 0,01-1 ,0 Titan (Ti) 0,01-0,08 Niob (Nb) 0,001-0,06 Stickstoff (N) < 0,02 Bor (B) 0,002-0,02 Phosphor (P) < 0,015 Schwefel (S) < 0,010 Molybdän (Mo) < 1
Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen.
3. Stahlmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahlwerk- stoff folgende Legierungszusammensetzung aufweist (alle Angaben in Masse-%):
Kohlenstoff (C) 0,32-0,38 Mangan (Mn) 0,8-1 , 5 Aluminium (AI) 0,025-0,20 Silizium (Si) 0,01-0,5 Chrom (Cr) 0,01-0,25 Titan (Ti) 0,025-0,08 Niob (Nb) 0,001-0,06 Stickstoff (N) < 0,006 Bor (B) 0,002-0,008 Phosphor (P) < 0,012 Schwefel (S) < 0,002
Molybdän (Mo) < 1
Rest Eisen und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen.
4. Stahlmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlmaterial folgende Bedingung erfüllt (in Masse-%)
(AI - 0,02) / (15,4 * N) + Ti / (3,25 * N) + Nb / (13,3 * N) >= 1
5. Stahlmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflagengewicht < 45 g/m2 insbesondere < 40 g/m2 je Bandseite des Stahlbandes aufweist.
6. Stahlmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflagengewicht > 20 g/m2 insbesondere > 30 g/m2 je Bandseite des Stahlbandes aufweist.
7. Stahlmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Zink oder einer Legierung auf Basis von Zink auf dem Stahlband durch eine Temperaturbehandlung in eine Zink-Eisen-Schicht umgewandelt ist.
8. Verfahren zum Herstellen eines Stahlmaterials nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Schmelze für einen Bor-Mangan-Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt > 0,3 Masse-% erschmolzen wird und anschließend vergossen wird, wobei die erhaltene Bramme warmgewalzt oder warmgewalzt und kaltgewalzt wird, um ein Stahlband mit einer Dicke von 0,5 bis 3 mm zu erhalten, wobei das so erhaltene Stahlband mit Zink oder einer Legierung auf Basis von Zink beschichtet wird, wobei die Beschichtung ein Auflagengewicht von < 50 g/m2 pro Bandseite aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zinkschicht durch eine auf das Verzinken folgende Wärmebehandlung in eine Zink-Eisen-Schicht mit einem Anteil von 8 bis 18 bevorzugt 10 bis 15 Masse-% Eisen umgewandelt wird,
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zinkschicht mittels eines Schmelztauchbeschichtens (Feuerverzinken), einem elektrolytischen Verzinken oder über ein PVD-Verfahren abgeschieden wird. 15 Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung neben Zink weitere Elemente, wie Aluminium, Magnesium, Nickel, Chrom, Zinn, Eisen oder eine Mischung derselben enthält, welche gemeinsam abgeschieden werden und die Summe dieser weiteren Elemente kleiner 25 Masse-%, bevorzugt kleiner 15 Masse-%, besonders bevorzugt kleiner 5 Masse-% aufweist. Verfahren zum Herstellen von Bauteilen, insbesondere gehärteten Bauteilen aus Stahlmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stahlmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6 pressgehärtet oder formgehärtet wird. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlmaterial zum Zecke des Austenitisierens auf eine Temperatur zwischen 700 und 950°C erhitzt wird, gegebenenfalls auf der Temperatur gehalten wird, bis es einen gewünschten Austenitisierungsgrad erreicht hat und anschließend gehärtet wird, wobei das Material entweder vor dem Erhitzen vollständig umgeformt wurde, oder nach dem Erhitzen umgeformt wird.
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