WO2019137910A1 - Method for producing a steel sheet component - Google Patents

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WO2019137910A1
WO2019137910A1 PCT/EP2019/050338 EP2019050338W WO2019137910A1 WO 2019137910 A1 WO2019137910 A1 WO 2019137910A1 EP 2019050338 W EP2019050338 W EP 2019050338W WO 2019137910 A1 WO2019137910 A1 WO 2019137910A1
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sheet steel
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steel component
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component
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Janko Banik
Dirk Rosenstock
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Thyssenkrupp Steel Europe Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • C21D2261/00—Machining or cutting being involved

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a steel sheet component.
  • DE 10 2016 103 668 B3 describes a method for cutting parts in which the cutting length is divided into two regions, the larger region being cut in the warm state, while the remaining cutting is carried out in a separate tool as cold cutting , In this way, the cold cutting associated with high tool wear is only applied to a portion of the total cut length.
  • the disadvantages of cold cutting, in particular the increased wear of the cutting tool are also present here.
  • the cut in the hard state, starting from the component edges cracks that lead to damage to the component.
  • Heating the steel sheet component wherein a first temperature control in a first region of the sheet steel component is carried out so that a complete austenitization in the first region is achieved and a second temperature control in a second region of the sheet steel component is carried out so that no or a partial Austenitmaschine in second area is achieved
  • the first Molberough takes place according to the invention in the heated state.
  • the heated component has a lower shear strength due to the increased temperature, which can advantageously reduce the wear of the cutting tool.
  • a parting surface that results when cutting usually consists of a relatively smooth area, in which the material is neatly cut by the shearing motion, and a fracture zone, in which the already partially divided material gives way under the shearing stress.
  • the (partial) trimming on the heated component advantageously leads to a less pronounced rupture zone and a correspondingly smoother separating surface. Furthermore, the material surrounding the cut edge is less deformed during hot trimming.
  • the choice of the temperature at which the first Operabeites is made preferably oriented to the temperature dependence of the hardness or the material structure. For example, serve as a criterion that the Vickers hardness should be below a specified value or that the conversion of austenite to martensite and / or bainite is completed to a certain percentage.
  • the forming of the steel sheet also takes place in the warmed state, whereby advantageously the higher shape-changing capability of the material is also utilized for this production step.
  • the heated steel sheet is transferred to a thermoforming tool and brought into the desired shape by closing the tool under the occurrence of tensile and compressive stresses.
  • the heating and shaping both take place in a thermoforming mold.
  • the first sectionberough comprises the majority of the cutting contour, while the second sectionberough comprises only a small part, with which the separation of the sheet steel component is completed.
  • the second region of the sheet steel component preferably comprises a relatively narrowly limited region, while the first region preferably comprises the remainder of the sheet steel component.
  • the method according to the invention is designed so that the second region of the sheet steel component is given a lower hardness by the heat treatment than the first region. This is achieved according to the invention by heating with a local temperature control in the first and second regions in combination with the subsequent cooling.
  • the hardness of the heat-treated steel is largely determined by the martensite and / or bainite content in the microstructure and is greater than 400 HV. If it is a steel material composite, the specified hardness refers to the composite partner with the higher hardness. This, in turn, results from the amount of austenite produced during the heating and the conversion of austenite into martensite and / or bainite which occurs during the cooling. In the method described above, the hardness of the first and second regions is influenced primarily by the temperature control during heating and thus by austenite formation.
  • the hardness in the second range is at most 400 HV, in particular at most 350 HV, preferably at most 300 HV, particularly preferably at most 250 HV.
  • HV corresponds to the Vickers hardness and is determined according to DIN EN ISO 6507-1: 2005 to -4: 2005.
  • the temperature control ie the choice of the temperatures at which the individual process steps are carried out and the temporal temperature profile of the heating and cooling processes according to the invention is based on the time-temperature Austenitisie- diagram (ZTA diagram) or on time Temperature conversion diagram (ZTU- Diagram) of the steel used.
  • ZTA diagram time-temperature Austenitisie- diagram
  • ZTU- Diagram time Temperature conversion diagram
  • the expected microstructure can be estimated as a function of the cooling rate for a cooling process, while the kinetics of austenite formation can be understood on the basis of the ZTA diagram.
  • the temperature and duration of the heating process can be set so that no or partial or complete austenitization is achieved.
  • Complete austenitisation is understood to mean that the temperature and the heating time are chosen such that, according to the ZTA diagram, the austenite formation is completely completed and the steel is present either as inhomogeneous or homogeneous austenite.
  • Partial austenitization means that the process parameters are chosen such that the material is only partially converted to austenite and is present, for example, as a mixture of ferrite and austenite. In the case that no austenitization takes place, of course, there is no austenite after the heat treatment.
  • the conversion lines Aci b beginning of austenite formation
  • AC 3 end of ferrite transformation
  • the heating may take place in a two-stage process, in which, after the first stage, a local cooling of the second region by a fluid or by contact cooling, etc. is carried out. In the subsequent second heating stage, a lower temperature is thereby developed in the pre-cooled second region in relation to the first region, so that the austenitization is essentially inhibited.
  • the cooling taking place after the first partial trimming takes place according to the invention with a high cooling rate (quenching).
  • the formed during heating Austenite diffusely converted essentially into martensite and / or bainite. Since there is less or no austenite after heating in the second range, the cooling results in a correspondingly lower or no amount of martensite and / or bainite and thus the lower hardness envisaged according to the invention.
  • the second Partbetre the steel sheet component is then carried along the second part of the sectional contour extending in the second region. Due to the lower hardness of the second region, the second partial section is advantageously associated with less wear.
  • the second partial trimming also called cold trimming, takes place in one or more softer zones compared to the rest of the component. Furthermore, edge cracks or microcracks at the edges can be reduced in this way, since in these areas a lower strength or edge crack sensitivity or a higher toughness is present.
  • the choice of the first and second part length of the predetermined cutting contour should firstly be based on separating as much of the cut contour as possible in the first part trim.
  • the length and position of the partial cuts should also be based on the fact that no or only a slight distortion of the sheet metal part occurs, or such a delay in a further processing step, optionally integrated in the second Operaberough, can be easily compensated .
  • the first sectionberough should not lead to a complete separation of a part of the component, so that the mechanical cohesion with the rest of the sheet metal part is initially maintained. In this way, the sheet steel component as a whole can be removed from the tool without leaving any separated residues therein. The complete separation can then advantageously be done afterwards in the second sectionberough.
  • Cooling of the sheet steel component wherein a fourth temperature control in the first region of the sheet steel component is carried out so that an at least partial conversion of austenite to martensite and / or bainite in the first region is achieved and a fifth temperature control in a second region of the sheet steel construction - partly made in such a way that no or a partial transformation of austenite into martensite and / or bainite in the second region is achieved,
  • the hot trimming also takes place in this process in the heated state, resulting in the above-mentioned advantages of hot cutting.
  • the different hardness of the first and second region is here primarily influenced by the temperature control during cooling and thus by the partial conversion of austenite into martensite and / or bainite or undergoes no corresponding conversion.
  • both areas are treated in the same way, so that as complete as possible austenitisation takes place throughout the component (temperature control above AC 3 ).
  • the shaping and the first partial trimming are both carried out in the heated state, similar to the first method, so that the first partial trimming is advantageously associated with little wear of the cutting tool and additionally smaller fracture zones and a small deformation of the material surrounding the cut are achieved .
  • the difference in temperature of the first and second regions according to the invention results in the hardness of the two regions being greatly different according to the invention.
  • the temperature control is again based on the characteristics of the ZTU diagram, so that the temperature profile can be set according to the desired structure or the associated hardness.
  • the fourth temperature control is chosen such that an at least partial, in particular complete, conversion of the available austenite into martensite and / or bainite takes place, resulting in maximum hardening in the first region.
  • the fifth temperature control is designed so that the existing austenite is not or only partially converted into martensite and / or bainite, so that in the second area results in a, compared to the first area reduced hardness.
  • the forming and cooling preferably take place in the same tool, so that the steel sheet member is pressed in a heated state in a mold and is brought to a lower temperature during the pressing process by cooling the forming tool, for example in the form of a water cooling or capillary cooling system.
  • the second partial trimming is then carried out on the completely cooled steel sheet component or in the cold state in the second region, so that the second partial trimming is advantageously associated with less wear and edge cracks or micro-cracks are reduced at the edges.
  • Both methods have in common that a different hardening of the two regions is produced by the temperature control of the heating or cooling process in the first and second regions, whereby the second region has a reduced hardness compared to the first region in the cooled or cold state ,
  • the deformation and the first sectionberough be carried out substantially simultaneously.
  • both process steps take place in the same tool.
  • the simultaneous execution can be advantageously avoided a temperature loss that could occur between the forming and the first Generalberough.
  • the combined processing in a tool that performs both the forming and the trimming the production can be accelerated and a repositioning of the component is advantageously not necessary.
  • the combination of hot forming and hot trimming can be realized, for example, by a forming tool which has a cutting edge along the first part length, so that a separation takes place along the first part length when the component is pressed.
  • the sheet steel component is directed and / or calibrated during and / or after the second partial trimming. Due to the fact that the steel sheet component in the second partial trimming can be distorted by the forces applied during cutting or by the residual stresses arising during the phase transformations, it is advantageously possible to deform during and / or directly after the second trimming correct. According to the invention, the second partial trimming and the subsequent correction preferably take place in a single tool, so that in this way trimming and calibrating and / or straightening operations are integrated into a single process step.
  • the forming, the first partial trimming and the cooling take place in a first tool and the second partial trimming in a second tool.
  • hot forming with simultaneous partial trimming is carried out in an integrated manner by a single tool, while the subsequent partial trimming takes place in a further tool.
  • the clipping residue is removed from the sheet steel component after the second partial trimming.
  • the mechanical cohesion of the steel sheet component is at first completely retained and the final separation of individual parts takes place only through the second partial trimming. The separated trim residue can then be removed from the sheet steel component in an additional step.
  • a coating or a coating is applied prior to heating to the steel sheet component and the heating of the sheet steel component comprises a first stage in which a sixth temperature control of the sheet steel component is made so that a partial or complete fürlegie- tion of the coating or the coating is achieved.
  • the coating or the coating may, for example, be zinc compounds or aluminum compounds, in particular an aluminum-silicon coating.
  • the first stage of the heating is heated to a temperature below Ac 3 and maintained at this temperature, so that in particular still no austenitization takes place, but the AlSi coating, for example, is completely or partially completely alloyed through.
  • the component is then at least partially heated to a temperature above Ac 3 and held at this temperature until the material is at least partially austenitized in sufficient manner for the subsequent press-hardening.
  • the coating consists of a zinc compound or of an aluminum compound, in particular of an aluminum-silicon coating.
  • a sheet steel component can be produced, which may have a first or more first zones with at least 30% by volume of the sheet steel component, in which at least 95 area% martensite and / or bainite, possibly other structural constituents available.
  • the steel sheet component can be substantially completely hardened, except for the regions adjoining the second region, wherein the structure of the entire component consists of at least 95 area% of martensite and / or bainite, possibly other structural constituents.
  • a second or a plurality of second zones which have lower hardnesses compared to the first zone, if required by the component function, may also extend over the sheet-steel component to tailored properties, in particular in the course of the tailored Tempering with different mechanical properties provide shadow on the component.
  • the second zone does not necessarily have to have a cut contour.
  • the sheet steel component may have a substantially constant material thickness or else different material thicknesses (tailored rolled blank).
  • the sheet steel component is used as a structural component, in particular as a pillar, side member, sill, spar, tunnel, or as a chassis component, in particular as a chassis link, a torsion beam axle in a vehicle.
  • FIG. 1 shows a sheet steel component with a first and a second partial length of FIG
  • the production of the sheet steel component 1 comprises a deformation in the heated state, indicated schematically by the illustrated form of the sheet steel component 1, a hardening process and a trimming along the dashed line, so that the front part of the sheet steel component 1 completely from the rest is separated. According to the invention, this trimming takes place in two steps, a first partial length 2 of the steel sheet component 1 being separated in the first partial trimming in the heated state and a second partial length 4 being separated in the second partial trimming in the cooled or cold state.
  • the first part length 2 preferably comprises the major part of the contour to be cut, so that the second part length remaining after the first part trimming only ensures the mechanical cohesion of the workpiece, but can be separated in the second part trimming with relatively little effort.
  • the lower hardness and the higher modulus of change of the component 1 in the heated state can thus be exploited, so that in addition to a smaller wear of the cutting tool a smoother cutting surface is achieved and also crack formation is reduced during the cutting process.
  • the invention provides that the temperature control of the sheet steel component 1 during heating and / or cooling takes place in such a way that a first area with maximum hardness and a second area 3 with opposite the maximum hardness of reduced hardness results.
  • a local temperature profile in the first region is set such that a microstructure having a high martensite and / or bainite content is formed, while a further local temperature control in the second region 3 is less to no martensite and / or or bainite content generated.
  • the second region 3 consists of a relatively small region on the edge of the component 1, while the first region of maximum hardness comprises the entire remainder of the component 1. In this way, advantageously only a small part of the entire component 1 has a reduced hardness.
  • the high hardness of the first region is not disadvantageous for the trimming according to the invention, since the first partial trimming running in the first region takes place in the still uncured state.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a steel sheet component (1), comprising the following steps: heating the steel sheet component (1), wherein a first temperature control in a first region of the steel sheet component (1) is predefined such that complete austenitizing is obtained in the first region, and a second temperature control in a second region (3) of the steel sheet component (1) is predefined such that partial austenitization is obtained in the second region (3), deforming a first partial trimming of the steel sheet component (1), wherein the first partial trimming being produced along a first partial length (2) of a predetermined cutting contour and the first partial length (2) extends into the first region of the steel sheet component (1), cooling of the steel sheet component (1), second partial trimming of the steel sheet component (1), wherein the second partial trimming being produced along a second partial length (4) of the predetermined cutting contour and the second partial length (4) extending into the second region (3) of the steel sheet component. The invention also relates to a further method in which a complete austenitisation of the steel sheet component (1) is achieved by heating and an at least partial conversion of austenite into martensite and/or bainite is obtained in the first region and no conversion or partial conversion of austenite into martensite and/or bainite is achieved in the second region as a result of cooling following the deformation of the first partial trimming and following the second partial trimming.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Titel title
Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils Method for producing a sheet steel component
Stand der Technik State of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils. The present invention relates to a method for producing a steel sheet component.
Verfahren zur Warmumformung und zum Beschnitt von Bauteilen aus Stahlblech sind aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei ist insbesondere der Bauteilbeschnitt aufgrund der hohen Kosten eine der wesentlichen Herausforderungen bei der Verarbeitung. Das Be- schneiden im kalten Zustand (Hartbeschnitt) führt zu hohem Schneidwerkzeugverschleiß und kann Kantenrisse am Bauteil hervorrufen. Wird das Blech dagegen im warmen Zustand wäh- rend des Presshärtens direkt im Umformwerkzeug beschnitten, lässt sich zwar der Werk- zeugverschleiß verringern, jedoch ist hierfür ein aufwändigerer Aufbau der Fertigungsanlage, z. B. für die Schrottabfuhr, notwendig. Zudem ergibt sich das Problem, dass das Entfernen des abgetrennten Restmaterials aus einem integrierten Werkzeug in der Praxis kaum mög- lich ist und sich das Bauteil beim Warmbeschnitt verziehen kann. Methods for hot forming and for trimming of components made of sheet steel are known from the prior art. In particular, the component trimming is one of the main challenges in processing due to the high cost. Cutting in the cold state (hard trimming) leads to high cutting tool wear and can cause edge cracks on the component. On the other hand, if the sheet is trimmed directly in the forming tool during the hot state during press hardening, it is possible to reduce tool wear, but this requires a more complex construction of the production plant, for example, the production line. B. for the scrap removal, necessary. In addition, there is the problem that the removal of the separated residual material from an integrated tool is hardly possible in practice and the component may warp during hot cutting.
Aus diesen Gründen hat sich das Laserstrahlschneiden als eine bevorzugte Schneidtechno- logie herausgebildet. Da dabei die gesamte Schnittkante mit einem Laserstrahl abgefahren wird, ist dieses Verfahren durch die Schnittgeschwindigkeit begrenzt und daher, auch auf- grund der hohen Investitionskosten für Laserbeschnittanlagen, kostenintensiv. Auch hier kann es zu Bauteilverzug kommen und zudem müssen für den Einsatz von Lasern in der Fertigung besondere Sicherheitsanforderungen eingehalten werden. Dementsprechend hängt die Wirtschaftlichkeit des Presshärtens von der Möglichkeit ab, das Laserstrahlschnei- den zu ersetzen bzw. darauf zu verzichten. For these reasons, laser beam cutting has emerged as a preferred cutting technology. Since the entire cutting edge is traversed with a laser beam, this method is limited by the cutting speed and therefore, also due to the high investment costs for laser cutting systems, cost-intensive. Here too, component distortion can occur and, in addition, special safety requirements must be met for the use of lasers in production. Accordingly, the efficiency of the press-hardening depends on the possibility of replacing or dispense with laser-beam cutting.
In der Druckschrift DE 10 2016 103 668 B3 wird beispielsweise ein Verfahren zum Bauteil- beschnitt beschrieben, bei dem die Schnittlänge in zwei Bereiche aufgeteilt wird, wobei der größere Bereich im warmen Zustand geschnitten wird, während der restliche Beschnitt in einem separaten Werkzeug als Kaltbeschnitt erfolgt. Auf diese Weise wird der mit hohem Werkzeugverschleiß verbundene Kaltbeschnitt nur auf einen Teil der Gesamtschnittlänge angewendet. Die Nachteile des Kaltbeschnitts, insbesondere der erhöhte Verschleiß des Schneidwerkzeugs sind jedoch auch hier vorhanden. Zusätzlich können sich durch den Be- schnitt im harten Zustand ausgehend von den Bauteilkanten Risse bilden, die zu Schäden am Bauteil führen. For example, DE 10 2016 103 668 B3 describes a method for cutting parts in which the cutting length is divided into two regions, the larger region being cut in the warm state, while the remaining cutting is carried out in a separate tool as cold cutting , In this way, the cold cutting associated with high tool wear is only applied to a portion of the total cut length. However, the disadvantages of cold cutting, in particular the increased wear of the cutting tool are also present here. In addition, the cut in the hard state, starting from the component edges cracks that lead to damage to the component.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem sich ein verschleißarmer Beschnitt in den Wa rm umform pro- zess integrieren lässt. Against this background, it is the object of the present invention to provide a method in which a low-wear trim can be integrated into the heat reforming process.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: This object is achieved by a method for producing a sheet steel component, characterized by the following steps:
Erwärmung des Stahlblechbauteils, wobei eine erste Temperaturführung in einem ersten Bereich des Stahlblechbauteils so vorgenommen wird, dass eine vollständige Austenitisierung im ersten Bereich erzielt wird und eine zweite Temperaturführung in einem zweiten Bereich des Stahlblechbauteils so vorgenommen wird, dass keine o- der eine teilweise Austenitisierung im zweiten Bereich erzielt wird,  Heating the steel sheet component, wherein a first temperature control in a first region of the sheet steel component is carried out so that a complete austenitization in the first region is achieved and a second temperature control in a second region of the sheet steel component is carried out so that no or a partial Austenitisierung in second area is achieved
Umformung und erster Teilbeschnitt des Stahlblechbauteils, wobei der erste Teilbe- schnitt entlang einer ersten Teillänge einer vorgegebenen Schnittkontur erfolgt und die erste Teillänge in dem ersten Bereich des Stahlblechbauteils verläuft,  Forming and first partial trimming of the sheet steel component, wherein the first partial section takes place along a first partial length of a predetermined sectional contour and the first partial length runs in the first region of the sheet steel component,
Abkühlung des Stahlblechbauteils,  Cooling of the sheet steel component,
zweiter Teilbeschnitt des Stahlblechbauteils, wobei der zweite Teilbeschnitt entlang einer zweiten Teillänge der vorgegebenen Schnittkontur erfolgt und die zweite Teil- länge in dem zweiten Bereich des Stahlblechbauteils verläuft.  second Teilbeschnitt of the sheet steel component, wherein the second Teilbeschnitt along a second partial length of the predetermined sectional contour takes place and the second partial length in the second region of the sheet steel component runs.
Der erste Teilbeschnitt, im Folgenden auch Warmbeschnitt genannt, findet erfindungsgemäß im erwärmten Zustand statt. Das erwärmte Bauteil weist aufgrund der erhöhten Temperatur eine geringere Scherfestigkeit auf, wodurch sich der Verschleiß des Schneidwerkzeugs vor- teilhafterweise reduzieren lässt. Eine Trennfläche, die sich beim Schneiden ergibt, besteht üblicherweise aus einem relativ glatten Bereich, in dem das Material durch die Scherbewe- gung sauber zerteilt wird und einer Bruchzone, in der das bereits teilweise zerteilte Material unter der Scherspannung bruchartig nachgibt. Der (Teil-)Beschnitt am erwärmten Bauteil führt vorteilhafterweise zu einer geringer ausgeprägten Bruchzone und einer entsprechend glatteren Trennfläche. Des Weiteren wird beim Warmbeschnitt auch das die Schnittkante umgebende Material weniger stark deformiert. Die Wahl der Temperatur, bei der der erste Teilbeschnitt vorgenommen wird, orientiert sich vorzugsweise an der Temperaturabhängig- keit der Härte bzw. des Materialgefüges. Als Kriterium kann hier beispielsweise dienen, dass die Vickers-Härte unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegen soll oder dass die Umwand- lung von Austenit zu Martensit und/oder Bainit zu einem bestimmten Prozentsatz abge- schlossen ist. The first Teilbeschnitt, hereinafter also called Warmbeschnitt, takes place according to the invention in the heated state. The heated component has a lower shear strength due to the increased temperature, which can advantageously reduce the wear of the cutting tool. A parting surface that results when cutting usually consists of a relatively smooth area, in which the material is neatly cut by the shearing motion, and a fracture zone, in which the already partially divided material gives way under the shearing stress. The (partial) trimming on the heated component advantageously leads to a less pronounced rupture zone and a correspondingly smoother separating surface. Furthermore, the material surrounding the cut edge is less deformed during hot trimming. The choice of the temperature at which the first Teilbeschnitt is made, preferably oriented to the temperature dependence of the hardness or the material structure. For example, serve as a criterion that the Vickers hardness should be below a specified value or that the conversion of austenite to martensite and / or bainite is completed to a certain percentage.
Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Umformung des Stahlblechs ebenfalls im er- wärmten Zustand, wodurch vorteilhafterweise das höhere Formänderungsvermögendes Werkstoffs auch für diesen Herstellungsschritt ausgenutzt wird. Dazu wird das erwärmte Stahlblech in ein Warmformwerkzeug überführt und durch Schließen des Werkzeugs unter Auftreten von Zug- und Druckspannungen in die gewünschte Form gebracht. Alternativ ist auch denkbar, dass die Erwärmung und Formgebung beide in einem Warmformwerkzeug stattfinden.  In the method according to the invention, the forming of the steel sheet also takes place in the warmed state, whereby advantageously the higher shape-changing capability of the material is also utilized for this production step. For this purpose, the heated steel sheet is transferred to a thermoforming tool and brought into the desired shape by closing the tool under the occurrence of tensile and compressive stresses. Alternatively, it is also conceivable that the heating and shaping both take place in a thermoforming mold.
Vorzugsweise umfasst der erste Teilbeschnitt den Großteil der Schnittkontur, während der zweite Teilbeschnitt nur einen kleinen Teil umfasst, mit dem die Trennung des Stahlblech- bauteils abgeschlossen wird. Entsprechend umfasst der zweite Bereich des Stahlblechbau- teils vorzugsweise einen relativ eng begrenzten Bereich, während der erste Bereich vor- zugsweise den Rest des Stahlblechbauteils umfasst. Um auch für den zweiten Teilbeschnitt eine geringere Scherfestigkeit des Werkstoffs und entsprechend weniger Verschleiß am Schneidwerkzeug zu erreichen, ist das erfindungsgemäße Verfahren darauf ausgerichtet, dass der zweite Bereich des Stahlblechbauteils durch die Wärmebehandlung eine geringere Härte erhält, als der erste Bereich. Dies wird erfindungsgemäß durch die Erwärmung mit einer lokalen Temperaturführung im ersten und zweiten Bereich in Kombination mit der nach- folgenden Abkühlung erreicht. Die Härte des wärmebehandelten Stahls wird maßgeblich durch den Martensit- und/oder Bainit-Anteil im Gefüge bestimmt und ist größer 400 HV. So- fern es sich um einen Stahlwerkstoffverbund handelt, bezieht sich die angegebene Härte auf den Verbundpartner mit der höheren Härte. Dieser wiederum ergibt sich durch die Menge des bei der Erwärmung erzeugten Austenits und der bei der Abkühlung einsetzenden Um- wandlung von Austenit in Martensit und/oder Bainit. Bei dem oben beschriebenen Verfahren wird die Härte des ersten und zweiten Bereichs vornehmlich durch die Temperaturführung beim Erwärmen und damit durch die Austenitbildung beeinflusst.  Preferably, the first Teilbeschnitt comprises the majority of the cutting contour, while the second Teilbeschnitt comprises only a small part, with which the separation of the sheet steel component is completed. Accordingly, the second region of the sheet steel component preferably comprises a relatively narrowly limited region, while the first region preferably comprises the remainder of the sheet steel component. In order to achieve a lower shear strength of the material and correspondingly less wear on the cutting tool for the second partial trimming, the method according to the invention is designed so that the second region of the sheet steel component is given a lower hardness by the heat treatment than the first region. This is achieved according to the invention by heating with a local temperature control in the first and second regions in combination with the subsequent cooling. The hardness of the heat-treated steel is largely determined by the martensite and / or bainite content in the microstructure and is greater than 400 HV. If it is a steel material composite, the specified hardness refers to the composite partner with the higher hardness. This, in turn, results from the amount of austenite produced during the heating and the conversion of austenite into martensite and / or bainite which occurs during the cooling. In the method described above, the hardness of the first and second regions is influenced primarily by the temperature control during heating and thus by austenite formation.
Die Härte im zweiten Bereich beträgt maximal 400 HV, insbesondere maximal 350 HV, vor- zugsweise maximal 300 HV, besonders bevorzugt maximal 250 HV. HV entspricht der Vickershärte und wird nach DIN EN ISO 6507-1 :2005 bis -4: 2005 ermittelt. The hardness in the second range is at most 400 HV, in particular at most 350 HV, preferably at most 300 HV, particularly preferably at most 250 HV. HV corresponds to the Vickers hardness and is determined according to DIN EN ISO 6507-1: 2005 to -4: 2005.
Die Temperaturführung, d.h. die Wahl der Temperaturen, bei denen die einzelnen Prozess- schritte durchgeführt werden und der zeitliche Temperaturverlauf der Erwärmungs- und Ab- kühlungsvorgänge orientiert sich erfindungsgemäß an dem Zeit-Temperatur-Austenitisie- rungsdiagramm (ZTA-Diagramm) bzw. am Zeit-Temperatur-Umwandlungsdiagramm (ZTU- Diagramm) des verwendeten Stahls. Mit Hilfe des ZTU-Diagramms lässt sich für einen Ab- kühlprozess die zu erwartende Gefügestruktur in Abhängigkeit von der Kühlrate abschätzen, während sich anhand des ZTA-Diagramms die Kinetik der Austenitbildung nachvollziehen lässt. Auf den Erwärmungsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens angewendet, lässt sich beispielsweise die Temperatur und Dauer des Erwärmungsvorgangs so einrichten, dass keine oder eine teilweise oder vollständige Austenitisierung erzielt wird. Unter vollständiger Austenitisierung ist dabei zu verstehen, dass Temperatur und Erwärmungsdauer so gewählt sind, dass laut ZTA-Diagramm die Austenitbildung vollständig abgeschlossen ist und der Stahl entweder als inhomogener oder homogener Austenit vorliegt. Unter teilweiser Auste- nitisierung ist dagegen zu verstehen, dass die Prozessparameter so gewählt sind, dass der Werkstoff nur unvollständig in Austenit umgewandelt wird und beispielsweise als eine Mi- schung aus Ferrit und Austenit vorliegt. In dem Fall, dass keine Austenitisierung stattfindet, liegt nach der Wärmebehandlung selbstverständlich kein Austenit vor. Im ZTA-Diagramm für untereutektoiden Stahl sind dabei die Umwandlungslinien Acib (Beginn der Austenitbildung) und AC3 (Ende der Ferritumwandlung) maßgeblich. Unter einer teilweisen Austenitisierung kann daher eine Temperaturführung zwischen den Temperaturen Acib und Ac3 verstanden werden, während eine vollständige Austenitisierung einer Temperatur oberhalb von Ac3 ent- spricht. Unterhalb von Acib erfolgt keine Austenitisierung. The temperature control, ie the choice of the temperatures at which the individual process steps are carried out and the temporal temperature profile of the heating and cooling processes according to the invention is based on the time-temperature Austenitisie- diagram (ZTA diagram) or on time Temperature conversion diagram (ZTU- Diagram) of the steel used. With the aid of the ZTU diagram, the expected microstructure can be estimated as a function of the cooling rate for a cooling process, while the kinetics of austenite formation can be understood on the basis of the ZTA diagram. Applied to the heating step of the method according to the invention, for example, the temperature and duration of the heating process can be set so that no or partial or complete austenitization is achieved. Complete austenitisation is understood to mean that the temperature and the heating time are chosen such that, according to the ZTA diagram, the austenite formation is completely completed and the steel is present either as inhomogeneous or homogeneous austenite. Partial austenitization, on the other hand, means that the process parameters are chosen such that the material is only partially converted to austenite and is present, for example, as a mixture of ferrite and austenite. In the case that no austenitization takes place, of course, there is no austenite after the heat treatment. In the ZTA diagram for hypoeutectoid steel, the conversion lines Aci b (beginning of austenite formation) and AC 3 (end of ferrite transformation) are decisive. A partial austenitization can therefore be understood to mean a temperature control between the temperatures Aci b and Ac 3 , while complete austenitization corresponds to a temperature above Ac 3 . Below Aci b there is no austenitization.
Beim Abkühlvorgang lassen sich anhand des ZTU-Diagramms die Volumen- bzw. Flächen- anteile der verschiedenen Gefügebestandteile bzw. die Härte des resultierenden Gefüges abschätzen. Bei einer vollständigen Umwandlung von Austenit in Martensit und/oder Bainit ist nahezu der gesamte nach der Erwärmung vorliegende Austenitanteil umgewandelt, wobei Martensit und/oder Bainit insbesondere mit mehr als 95 Flächen-%, vorzugsweise mit mehr als 97 Flächen-% vorliegt, während bei der teilweisen Umwandlung neben der Martensit- und/oder Bainitbildung andere Gefügeumwandlungen stattgefunden haben, so dass nur ein Teil des anfänglichen Austenitanteils in Martensit und/oder Bainit umgewandelt wurde.  During the cooling process, it is possible to estimate the volume or area proportions of the various structural constituents or the hardness of the resulting microstructure on the basis of the ZTU diagram. In a complete conversion of austenite to martensite and / or bainite almost all Austenitanteil present after heating is converted, wherein martensite and / or bainite in particular with more than 95 area%, preferably with more than 97 area% is present, while In addition to martensite and / or bainite formation, other structural transformations have taken place in the partial transformation so that only a portion of the initial austenite portion has been converted to martensite and / or bainite.
Um eine unterschiedliche Temperaturführung im ersten und zweiten Bereich zu realisieren, sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik mehrere Möglichkeiten bekannt, die zu- sammen mit anderen Verfahren, die eine unterschiedliche Behandlung verschiedener Berei- che eines Bauteils leisten, unter dem Begriff„Tailored Properties“ zusammengefasst werden. Beispielsweise kann die Erwärmung in einem zweistufigen Prozess stattfinden, bei dem nach der ersten Stufe eine lokale Kühlung des zweiten Bereichs durch ein Fluid oder durch Kon- taktkühlung etc. vorgenommen wird. In der anschließenden zweiten Erwärmungsstufe entwi- ckelt sich dadurch im vorgekühlten zweiten Bereich gegenüber dem ersten Bereich eine ge- ringere Temperatur, so dass die Austenitisierung im Wesentlichen gehemmt wird. Die im Anschluss an den ersten Teilbeschnitt stattfindende Abkühlung findet erfindungsgemäß mit einer hohen Abkühlrate statt (Abschrecken). Dadurch wird der beim Erwärmen gebildete Austenit diffusionslos im Wesentlichen in Martensit und/oder Bainit umgewandelt. Da nach der Erwärmung im zweiten Bereich weniger bis gar kein Austenit vorliegt, ergibt sich bei der Abkühlung eine entsprechend geringere oder keine Menge an Martensit und/oder Bainit und damit die erfindungsgemäß anvisierte geringere Härte. Der zweite Teilbeschnitt des Stahl blechbauteils erfolgt danach entlang der, im zweiten Bereich verlaufenden zweiten Teillänge der Schnittkontur. Aufgrund der geringeren Härte des zweiten Bereichs ist der zweite Teilbe- schnitt vorteilhafterweise mit weniger Verschleiß verbunden. Der zweite Teilbeschnitt, auch Kaltbeschnitt genannt, erfolgt in einer oder mehreren im Vergleich zum restlichen Bauteil weicheren Zonen. Weiterhin lassen sich auf diese Weise Kantenrisse oder Mikrorisse an den Kanten reduzieren, da in diesen Bereichen eine geringere Festigkeit respektive Kantenriss- empfindlichkeit beziehungsweise eine höhere Zähigkeit vorliegt. In order to realize a different temperature control in the first and second region, those skilled in the art are aware of several possibilities which, together with other methods which make a different treatment of different areas of a component, under the term "tailored properties "Be summarized. For example, the heating may take place in a two-stage process, in which, after the first stage, a local cooling of the second region by a fluid or by contact cooling, etc. is carried out. In the subsequent second heating stage, a lower temperature is thereby developed in the pre-cooled second region in relation to the first region, so that the austenitization is essentially inhibited. The cooling taking place after the first partial trimming takes place according to the invention with a high cooling rate (quenching). As a result, the formed during heating Austenite diffusely converted essentially into martensite and / or bainite. Since there is less or no austenite after heating in the second range, the cooling results in a correspondingly lower or no amount of martensite and / or bainite and thus the lower hardness envisaged according to the invention. The second Teilbeschnitt the steel sheet component is then carried along the second part of the sectional contour extending in the second region. Due to the lower hardness of the second region, the second partial section is advantageously associated with less wear. The second partial trimming, also called cold trimming, takes place in one or more softer zones compared to the rest of the component. Furthermore, edge cracks or microcracks at the edges can be reduced in this way, since in these areas a lower strength or edge crack sensitivity or a higher toughness is present.
Die Wahl der ersten und zweiten Teillänge der vorgegebenen Schnittkontur sollte sich zum einen danach richten, bereits im ersten Teilbeschnitt einen möglichst großen Teil der Schnittkontur zu trennen. Zum anderen sollte sich die Länge und Position der Teilschnitte aber auch daran orientieren, dass kein oder nur ein geringer Verzug des Blechformteils auf- tritt, bzw. ein solcher Verzug in einem weiteren Bearbeitungsschritt, gegebenenfalls im zwei- ten Teilbeschnitt integriert, leicht ausgeglichen werden kann. Vorzugsweise sollte der erste Teilbeschnitt auch nicht zu einer vollständigen Abtrennung eines Teils des Bauteils führen, so dass der mechanische Zusammenhalt mit dem restlichen Blechformteil zunächst erhalten bleibt. Auf diese Weise kann das Stahlblechbauteil als Ganzes aus dem Werkzeug entnom- men werden, ohne dass abgetrennte Reste darin Zurückbleiben. Die vollständige Trennung kann dann vorteilhafterweise hinterher im zweiten Teilbeschnitt erfolgen. The choice of the first and second part length of the predetermined cutting contour should firstly be based on separating as much of the cut contour as possible in the first part trim. On the other hand, the length and position of the partial cuts should also be based on the fact that no or only a slight distortion of the sheet metal part occurs, or such a delay in a further processing step, optionally integrated in the second Teilbeschnitt, can be easily compensated , Preferably, the first Teilbeschnitt should not lead to a complete separation of a part of the component, so that the mechanical cohesion with the rest of the sheet metal part is initially maintained. In this way, the sheet steel component as a whole can be removed from the tool without leaving any separated residues therein. The complete separation can then advantageously be done afterwards in the second Teilbeschnitt.
Die eingangs genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: The above-mentioned object is further achieved by a method for producing a sheet steel component, characterized by the following steps:
Erwärmung des Stahlblechbauteils, wobei eine dritte Temperaturführung des gesam- ten Stahlblechbauteils so vorgenommen wird, dass eine vollständige Austenitisierung erzielt wird,  Heating the sheet steel component, wherein a third temperature control of the entire sheet steel component is carried out so that a complete austenitization is achieved,
Umformung und erster Teilbeschnitt des Stahlblechbauteils, wobei der erste Teilbe- schnitt entlang einer ersten Teillänge einer vorgegebenen Schnittkontur erfolgt und die erste Teillänge in einem ersten Bereich des Stahlblechbauteils verläuft,  Forming and first partial trimming of the sheet steel component, wherein the first partial section takes place along a first partial length of a predetermined sectional contour and the first partial length runs in a first region of the steel sheet component,
Abkühlung des Stahlblechbauteils, wobei eine vierte Temperaturführung in dem ers- ten Bereich des Stahlblechbauteils so vorgenommen wird, dass eine zumindest teil- weise Umwandlung von Austenit in Martensit und/oder Bainit im ersten Bereich erzielt wird und eine fünfte Temperaturführung in einem zweiten Bereich des Stahlblechbau- teils so vorgenommen wird, dass keine oder eine teilweise Umwandlung von Austenit in Martensit und/oder Bainit im zweiten Bereich erzielt wird, Cooling of the sheet steel component, wherein a fourth temperature control in the first region of the sheet steel component is carried out so that an at least partial conversion of austenite to martensite and / or bainite in the first region is achieved and a fifth temperature control in a second region of the sheet steel construction - partly made in such a way that no or a partial transformation of austenite into martensite and / or bainite in the second region is achieved,
zweiter Teilbeschnitt des Stahlblechbauteils, wobei der zweite Teilbeschnitt entlang einer zweiten Teillänge der vorgegebenen Schnittkontur erfolgt und die zweite Teil- länge in dem zweiten Bereich des Stahlblechbauteils verläuft.  second Teilbeschnitt of the sheet steel component, wherein the second Teilbeschnitt along a second partial length of the predetermined sectional contour takes place and the second partial length in the second region of the sheet steel component runs.
Der Warmbeschnitt findet auch bei diesem Verfahren im erwärmten Zustand statt, wodurch sich die oben genannten Vorteile des Warmbeschnitts ergeben. Die unterschiedliche Härte des ersten und zweiten Bereichs wird jedoch hier vornehmlich durch die Temperaturführung beim Abkühlen und damit durch die teilweise Umwandlung von Austenit in Martensit und/oder Bainit beeinflusst oder keine entsprechende Umwandlung erfährt. Während der Erwärmung werden beide Bereiche in gleicher weise behandelt, so dass im gesamten Bau- teil eine möglichst vollständige Austenitisierung stattfindet (Temperaturführung oberhalb von AC3). Die Formgebung und der erste Teilbeschnitt erfolgen beide, ähnlich wie beim ersten Verfahren, im erwärmten Zustand, so dass der erste Teilbeschnitt vorteilhafterweise mit ei- nem geringen Verschleiß des Schneidwerkzeugs verbunden ist und zusätzlich kleinere Bruchzonen und eine geringe Deformation des den Schnitt umgebenden Materials erreicht werden. Beim Abkühlen wird durch die unterschiedliche Temperaturführung des ersten und zweiten Bereichs die erfindungsgemäß verschieden stark ausgeprägte Härte der beiden Be- reiche erreicht. Die Temperaturführung orientiert sich wiederum an den Kennlinien des ZTU- Diagramms, so dass sich der Temperaturverlauf entsprechend des gewünschten Gefüges, bzw. der damit verbundenen Härte einrichten lässt. Die vierte Temperaturführung wird dabei so gewählt, dass eine zumindest teilweise, insbesondere vollständige Umwandlung des vor- handenen Austenits in Martensit und/oder Bainit stattfindet, wodurch sich eine maximale Härtung im ersten Bereich ergibt. Die fünfte Temperaturführung wird so gestaltet, dass der vorhandene Austenit gar nicht oder nur teilweise in Martensit und/oder Bainit umgewandelt wird, so dass sich im zweiten Bereich eine, gegenüber dem ersten Bereich reduzierte Härte ergibt. Die Umformung und Abkühlung findet vorzugsweise im selben Werkzeug statt, so dass das Stahlblechbauteil im erwärmten Zustand in eine Form gepresst wird und während des Pressvorgangs durch Kühlung des Umformwerkzeugs, beispielsweise in Form einer Wasserkühlung oder eines kapillaren Kühlsystems auf eine niedrigere Temperatur gebracht wird. Der zweite Teilbeschnitt wird anschließend am vollständig abgekühlten Stahlblechbau- teil bzw. im kalten Zustand im zweiten Bereich vorgenommen, so dass der zweite Teilbe- schnitt vorteilhafterweise mit weniger Verschleiß verbunden ist und Kantenrisse oder Mikro- risse an den Kanten reduziert werden. Die in der Folge beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen lassen sich sowohl auf der Basis des ersten als auch des zweiten Verfahrens realisieren. Beiden Verfahren ist gemein- sam, dass durch die Temperaturführung des Erwärmungs- bzw. Abkühlungsvorgangs im ersten und zweiten Bereich eine unterschiedliche Härtung der beiden Bereiche erzeugt wird, wodurch der zweite Bereich gegenüber dem ersten Bereich im abgekühlten bzw. kalten Zu stand eine reduzierte Härte aufweist. The hot trimming also takes place in this process in the heated state, resulting in the above-mentioned advantages of hot cutting. However, the different hardness of the first and second region is here primarily influenced by the temperature control during cooling and thus by the partial conversion of austenite into martensite and / or bainite or undergoes no corresponding conversion. During heating, both areas are treated in the same way, so that as complete as possible austenitisation takes place throughout the component (temperature control above AC 3 ). The shaping and the first partial trimming are both carried out in the heated state, similar to the first method, so that the first partial trimming is advantageously associated with little wear of the cutting tool and additionally smaller fracture zones and a small deformation of the material surrounding the cut are achieved , During cooling, the difference in temperature of the first and second regions according to the invention results in the hardness of the two regions being greatly different according to the invention. The temperature control is again based on the characteristics of the ZTU diagram, so that the temperature profile can be set according to the desired structure or the associated hardness. The fourth temperature control is chosen such that an at least partial, in particular complete, conversion of the available austenite into martensite and / or bainite takes place, resulting in maximum hardening in the first region. The fifth temperature control is designed so that the existing austenite is not or only partially converted into martensite and / or bainite, so that in the second area results in a, compared to the first area reduced hardness. The forming and cooling preferably take place in the same tool, so that the steel sheet member is pressed in a heated state in a mold and is brought to a lower temperature during the pressing process by cooling the forming tool, for example in the form of a water cooling or capillary cooling system. The second partial trimming is then carried out on the completely cooled steel sheet component or in the cold state in the second region, so that the second partial trimming is advantageously associated with less wear and edge cracks or micro-cracks are reduced at the edges. The preferred embodiments described below can be realized both on the basis of the first and the second method. Both methods have in common that a different hardening of the two regions is produced by the temperature control of the heating or cooling process in the first and second regions, whereby the second region has a reduced hardness compared to the first region in the cooled or cold state ,
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Umformung und der erste Teilbeschnitt im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt. Vorzugsweise finden beide Prozessschritte dabei im selben Werkzeug statt. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, die beiden Verarbei- tungsschritte, die mit dem erwärmten Bauteil durchgeführt werden, in einem einzigen Pro- zessschritt zu vereinigen. Durch die gleichzeitige Ausführung lässt sich vorteilhafterweise ein Temperaturverlust vermeiden, der zwischen dem Umformen und dem ersten Teilbeschnitt erfolgen könnte. Durch die kombinierte Verarbeitung in einem Werkzeug, das sowohl die Umformung als auch den Beschnitt vornimmt, lässt sich die Herstellung beschleunigen und ein Umlagern des Bauteils ist vorteilhafterweise nicht notwendig. Die Kombination aus Warmumformung und Warmbeschnitt lässt sich beispielsweise durch ein Umformwerkzeug realisieren, das entlang der ersten Teillänge eine Schneidkante aufweist, so dass beim Pres- sen des Bauteils gleichzeitig eine Trennung entlang der ersten Teillänge erfolgt. According to a preferred embodiment, the deformation and the first Teilbeschnitt be carried out substantially simultaneously. Preferably, both process steps take place in the same tool. As a result, it is advantageously possible to combine the two processing steps which are carried out with the heated component in a single process step. By the simultaneous execution can be advantageously avoided a temperature loss that could occur between the forming and the first Teilbeschnitt. The combined processing in a tool that performs both the forming and the trimming, the production can be accelerated and a repositioning of the component is advantageously not necessary. The combination of hot forming and hot trimming can be realized, for example, by a forming tool which has a cutting edge along the first part length, so that a separation takes place along the first part length when the component is pressed.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das Stahlblechbauteil während und/oder nach dem zweiten Teilbeschnitt gerichtet und/oder kalibriert. Dadurch, dass sich das Stahlblechbauteil beim zweiten Teilbeschnitt durch die beim Schneiden aufgebrachten Kräfte oder durch die bei den Phasenumwandlungen entstehenden Eigenspannungen ver- ziehen kann, ist es auf diese Weise vorteilhafterweise möglich, die Deformation während und/oder direkt im Anschluss an den zweiten Teilbeschnitt zu korrigieren. Erfindungsgemäß bevorzugt findet der zweite Teilbeschnitt und die anschließende Korrektur in einem einzigen Werkzeug statt, so dass auf diese Weise Beschnitt und Kalibrier- und/oder Richtoperationen in einen einzigen Prozessschritt integriert werden. According to a further preferred embodiment, the sheet steel component is directed and / or calibrated during and / or after the second partial trimming. Due to the fact that the steel sheet component in the second partial trimming can be distorted by the forces applied during cutting or by the residual stresses arising during the phase transformations, it is advantageously possible to deform during and / or directly after the second trimming correct. According to the invention, the second partial trimming and the subsequent correction preferably take place in a single tool, so that in this way trimming and calibrating and / or straightening operations are integrated into a single process step.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung erfolgen die Umformung, der erste Teil- beschnitt und die Abkühlung in einem ersten Werkzeug und der zweite Teilbeschnitt in einem zweiten Werkzeug. Auf diese Weise wird vorteilhafterweise einerseits die Warmumformung bei gleichzeitigem Teilbeschnitt in integrierter Weise von einem einzelnen Werkzeug geleis- tet, während der anschließende Teilbeschnitt in einem weiteren Werkzeug stattfindet. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird nach dem zweiten Teilbeschnitt der Beschnittrest vom Stahlblechbauteil entfernt. Erfindungsgemäß bevorzugt ist es vorgesehen, dass im ersten Teilbeschnitt zunächst der mechanische Zusammenhalt des Stahlblechbau- teils vollständig erhalten bleibt und die endgültige Abtrennung einzelner Partien erst durch den zweiten Teilbeschnitt erfolgt. Der abgetrennte Beschnittrest kann danach in einem zu- sätzlichen Schritt vom Stahlblechbauteil entfernt werden. In accordance with a further preferred embodiment, the forming, the first partial trimming and the cooling take place in a first tool and the second partial trimming in a second tool. In this way, advantageously, on the one hand, hot forming with simultaneous partial trimming is carried out in an integrated manner by a single tool, while the subsequent partial trimming takes place in a further tool. According to a further preferred embodiment, the clipping residue is removed from the sheet steel component after the second partial trimming. According to the invention, it is preferably provided that in the first partial trimming, the mechanical cohesion of the steel sheet component is at first completely retained and the final separation of individual parts takes place only through the second partial trimming. The separated trim residue can then be removed from the sheet steel component in an additional step.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird vor der Erwärmung auf das Stahl blechbauteil eine Beschichtung oder ein Überzug aufgebracht und die Erwärmung des Stahlblechbauteils umfasst eine erste Stufe, in der eine sechste Temperaturführung des Stahlblechbauteils so vorgenommen wird, dass eine teilweise oder vollständige Durchlegie- rung der Beschichtung oder des Überzugs erzielt wird. Bei der Beschichtung respektive dem Überzug kann es sich beispielsweise um Zinkverbindungen oder Aluminiumverbindungen, insbesondere um eine Aluminium-Silizium-Beschichtung handeln. In der ersten Stufe der Erwärmung wird auf eine Temperatur unterhalb von Ac3 erwärmt und auf dieser Temperatur gehalten, so dass insbesondere noch keine Austenitisierung stattfindet, aber der beispiels- weise AlSi-Überzug in ausreichender weise teilweise oder vollständig durchlegiert wird. In der nachfolgenden zweiten Erwärmungsstufe wird das Bauteil dann zumindest teilweise auf eine Temperatur oberhalb von Ac3 erwärmt und auf dieser Temperatur gehalten, bis das Ma- terial in ausreichender Weise für die nachfolgende Presshärtung zumindest teilweise auste- nitisiert ist. According to a further preferred embodiment, a coating or a coating is applied prior to heating to the steel sheet component and the heating of the sheet steel component comprises a first stage in which a sixth temperature control of the sheet steel component is made so that a partial or complete Durchlegie- tion of the coating or the coating is achieved. The coating or the coating may, for example, be zinc compounds or aluminum compounds, in particular an aluminum-silicon coating. In the first stage of the heating is heated to a temperature below Ac 3 and maintained at this temperature, so that in particular still no austenitization takes place, but the AlSi coating, for example, is completely or partially completely alloyed through. In the subsequent second heating stage, the component is then at least partially heated to a temperature above Ac 3 and held at this temperature until the material is at least partially austenitized in sufficient manner for the subsequent press-hardening.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung besteht die Beschichtung aus einer Zink- verbindung oder aus einer Aluminiumverbindung, insbesondere aus einer Aluminium- Silizium-Beschichtung. According to a further preferred embodiment, the coating consists of a zinc compound or of an aluminum compound, in particular of an aluminum-silicon coating.
Losgelöst von dem ersten und dem zweiten Bereich kann ein Stahlblechbauteil hergestellt werden, welches eine erste oder mehrere erste Zonen mit mindestens 30 Volumen-% des Stahlblechbauteils aufweisen kann, in welchem mindestens 95 Flächen-% Martensit und/oder Bainit, ggf. noch andere Gefügebestandteile vorliegen. Insbesondere kann das Stahlblechbauteil im Wesentlichen, bis auf die an den zweiten Bereich angrenzenden Berei- che, vollständig gehärtet sein, wobei das Gefüge des gesamten Bauteils aus mindestens 95 Flächen-% Martensit und/oder Bainit, ggf. noch andere Gefügebestandteile besteht. Über das Stahlblechbauteil können sich neben der ersten Zone oder mehreren ersten Zonen auch eine zweite oder mehrere zweite Zonen erstrecken, die im Vergleich zur ersten Zone gerin- gere Härten aufweisen, sofern die Bauteilfunktion dies erfordern, um Tailored-Properties, insbesondere im Zuge des Tailored-Tempering mit unterschiedlichen mechanischen Eigen- schatten am Bauteil bereitzustellen. In der zweiten Zone muss nicht unbedingt eine Schnitt- kontur verlaufen. Das Stahlblechbauteil kann eine im Wesentlichen konstante Materialdicke oder aber auch unterschiedliche Materialdicken (Tailored Rolled Blank) aufweisen. Detached from the first and the second area, a sheet steel component can be produced, which may have a first or more first zones with at least 30% by volume of the sheet steel component, in which at least 95 area% martensite and / or bainite, possibly other structural constituents available. In particular, the steel sheet component can be substantially completely hardened, except for the regions adjoining the second region, wherein the structure of the entire component consists of at least 95 area% of martensite and / or bainite, possibly other structural constituents. In addition to the first zone or a plurality of first zones, a second or a plurality of second zones, which have lower hardnesses compared to the first zone, if required by the component function, may also extend over the sheet-steel component to tailored properties, in particular in the course of the tailored Tempering with different mechanical properties provide shadow on the component. The second zone does not necessarily have to have a cut contour. The sheet steel component may have a substantially constant material thickness or else different material thicknesses (tailored rolled blank).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das Stahlblechbauteil als Struktur- bauteil, insbesondere als Säule, Längsträger, Schweller, Holm, Tunnel, oder als Fahrwerks- bauteil, insbesondere als Fahrwerkslenker, Verbundlenkerachse in einem Fahrzeug verwen- det. According to a further preferred refinement, the sheet steel component is used as a structural component, in particular as a pillar, side member, sill, spar, tunnel, or as a chassis component, in particular as a chassis link, a torsion beam axle in a vehicle.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnun- gen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen an- hand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausfüh- rungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken. Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings, as well as from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not limit the inventive concept.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Figur 1 zeigt ein Stahlblechbauteil mit einer ersten und zweiten Teillänge der FIG. 1 shows a sheet steel component with a first and a second partial length of FIG
Schnittkontur für einen Beschnitt gemäß einer Ausgestaltung des er- findungsgemäßen Verfahrens.  Cutting contour for a trim according to an embodiment of the inventive method.
In Figur 1 ist zur Illustration einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Stahlblechbauteil 1 schematisch dargestellt. Die Herstellung des Stahlblechbauteils 1 um- fasst eine Umformung im erwärmten Zustand, schematisch angedeutet durch die dargestell- te Form des Stahlblechbauteils 1 , einen Härteprozess und einen Beschnitt entlang der ge- strichelt dargestellten Linie, so dass der vordere Teil des Stahlblechbauteils 1 vollständig vom Rest abgetrennt wird. Erfindungsgemäß findet dieser Beschnitt in zwei Schritten statt, wobei im ersten Teilbeschnitt im erwärmten Zustand eine erste Teillänge 2 des Stahlblech- bauteils 1 getrennt wird und im zweiten Teilbeschnitt im abgekühlten bzw. kalten Zustand eine zweite Teillänge 4 getrennt wird. Die erste Teillänge 2 umfasst vorzugsweise den Groß- teil der zu schneidenden Kontur, so dass die nach dem ersten Teilbeschnitt verbleibende zweite Teillänge lediglich den mechanischen Zusammenhalt des Werkstücks gewährleistet, aber im zweiten Teilbeschnitt mit relativ geringem Aufwand getrennt werden kann. Für den ersten Teilbeschnitt lässt sich so die geringere Härte und das höhere Formänderungsvermö- gen des Bauteils 1 im erwärmten Zustand ausnutzen, so dass neben einem geringeren Ver- schleiß des Schneidwerkzeugs eine glattere Schnittfläche erreicht wird und zudem Rissbil dung beim Schneidvorgang vermindert wird. 1 shows a sheet steel component 1 is shown schematically to illustrate an embodiment of the method according to the invention. The production of the sheet steel component 1 comprises a deformation in the heated state, indicated schematically by the illustrated form of the sheet steel component 1, a hardening process and a trimming along the dashed line, so that the front part of the sheet steel component 1 completely from the rest is separated. According to the invention, this trimming takes place in two steps, a first partial length 2 of the steel sheet component 1 being separated in the first partial trimming in the heated state and a second partial length 4 being separated in the second partial trimming in the cooled or cold state. The first part length 2 preferably comprises the major part of the contour to be cut, so that the second part length remaining after the first part trimming only ensures the mechanical cohesion of the workpiece, but can be separated in the second part trimming with relatively little effort. For the first partial trimming, the lower hardness and the higher modulus of change of the component 1 in the heated state can thus be exploited, so that in addition to a smaller wear of the cutting tool a smoother cutting surface is achieved and also crack formation is reduced during the cutting process.
Um auch im zweiten Teilbeschnitt den Verschleiß des Schneidwerkzeugs gering zu halten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Temperaturführung des Stahlblechbauteils 1 während der Erwärmung und/oder während des Abkühlens so erfolgt, dass sich ein erster Bereich mit maximaler Härte und ein zweiter Bereich 3 mit gegenüber der Maximalhärte verminderter Härte ergibt. Dies wird dadurch erreicht, dass ein lokaler Temperaturverlauf im ersten Bereich so eingestellt ist, dass sich ein Gefüge mit einem hohen Martensit- und/oder Bainitanteil bildet, während eine weitere lokale Temperaturführung im zweiten Bereich 3 ei- nen geringeren bis keinen Martensit- und/oder Bainitanteil erzeugt. In der Darstellung be- steht der zweite Bereich 3 aus einer relativ kleinen Region am Rand des Bauteils 1 , während der erste Bereich mit maximaler Härte den gesamten Rest des Bauteils 1 umfasst. Auf diese Weise weist vorteilhafterweise nur ein kleiner Teil des gesamten Bauteils 1 eine verminderte Härte auf. Die hohe Härte des ersten Bereichs ist für den erfindungsgemäßen Beschnitt nicht von nachteiliger Wirkung, da der im ersten Bereich verlaufende erste Teilbeschnitt im noch ungehärteten Zustand stattfindet. In order to keep the wear of the cutting tool low even in the second part trim, the invention provides that the temperature control of the sheet steel component 1 during heating and / or cooling takes place in such a way that a first area with maximum hardness and a second area 3 with opposite the maximum hardness of reduced hardness results. This is achieved in that a local temperature profile in the first region is set such that a microstructure having a high martensite and / or bainite content is formed, while a further local temperature control in the second region 3 is less to no martensite and / or or bainite content generated. In the illustration, the second region 3 consists of a relatively small region on the edge of the component 1, while the first region of maximum hardness comprises the entire remainder of the component 1. In this way, advantageously only a small part of the entire component 1 has a reduced hardness. The high hardness of the first region is not disadvantageous for the trimming according to the invention, since the first partial trimming running in the first region takes place in the still uncured state.
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Stahlblechbauteil1 sheet steel component
2 erste Teillänge2 first part length
3 zweiter Bereich3 second area
4 zweite Teillänge 4 second part length

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils (1 ), gekennzeichnet durch die fol genden Schritte: 1. A method for producing a sheet steel component (1), characterized by the fol lowing steps:
Erwärmung des Stahlblechbauteils (1 ), wobei eine erste Temperaturführung in einem ersten Bereich des Stahlblechbauteils (1 ) so vorgenommen wird, dass ei- ne vollständige Austenitisierung im ersten Bereich erzielt wird und eine zweite Temperaturführung in einem zweiten Bereich (3) des Stahlblechbauteils (1 ) so vorgenommen wird, dass keine oder eine teilweise Austenitisierung im zweiten Bereich (3) erzielt wird,  Heating of the steel sheet component (1), wherein a first temperature control in a first region of the sheet steel component (1) is carried out so that a complete Austenitisierung in the first region is achieved and a second temperature control in a second region (3) of the sheet steel component (1 ) is made so that no or partial austenitization in the second area (3) is achieved,
Umformung und erster Teilbeschnitt des Stahlblechbauteils (1 ), wobei der erste Teilbeschnitt entlang einer ersten Teillänge (2) einer vorgegebenen Schnittkontur erfolgt und die erste Teillänge (2) in dem ersten Bereich des Stahlblechbauteils (1 ) verläuft,  Forming and first partial trimming of the sheet steel component (1), wherein the first partial trimming takes place along a first partial length (2) of a predetermined sectional contour and the first partial length (2) runs in the first region of the sheet steel component (1),
Abkühlung des Stahlblechbauteils (1 ),  Cooling of the sheet steel component (1),
zweiter Teilbeschnitt des Stahlblechbauteils (1 ), wobei der zweite Teilbeschnitt entlang einer zweiten Teillänge (4) der vorgegebenen Schnittkontur erfolgt und die zweite Teillänge (4) in dem zweiten Bereich (3) des Stahlblechbauteils ver- läuft.  second Teilbeschnitt of the sheet steel component (1), wherein the second Teilbeschnitt along a second partial length (4) of the predetermined cutting contour takes place and the second part length (4) in the second region (3) of the sheet steel component runs.
2. Verfahren zur Herstellung eines Stahlblechbauteils (1 ), gekennzeichnet durch die fol genden Schritte: 2. A method for producing a sheet steel component (1), characterized by the fol lowing steps:
Erwärmung des Stahlblechbauteils (1 ), wobei eine dritte Temperaturführung des gesamten Stahlblechbauteils (1 ) so vorgenommen wird, dass eine vollständige Austenitisierung erzielt wird,  Heating the sheet steel component (1), wherein a third temperature control of the entire sheet steel component (1) is carried out so that a complete austenitization is achieved,
Umformung und erster Teilbeschnitt des Stahlblechbauteils (1 ), wobei der erste Teilbeschnitt entlang einer ersten Teillänge (2) einer vorgegebenen Schnittkontur erfolgt und die erste Teillänge (2) in einem ersten Bereich des Stahlblechbauteils verläuft,  Forming and first partial trimming of the sheet steel component (1), wherein the first partial trimming takes place along a first partial length (2) of a predetermined sectional contour and the first partial length (2) extends in a first region of the sheet steel component,
Abkühlung des Stahlblechbauteils (1 ), wobei eine vierte Temperaturführung in dem ersten Bereich des Stahlblechbauteils so vorgenommen wird, dass eine zumindest teilweise Umwandlung von Austenit in Martensit und/oder Bainit im ersten Bereich erzielt wird und eine fünfte Temperaturführung in einem zweiten Bereich (3) des Stahlblechbauteils so vorgenommen wird, dass keine oder eine teilweise Umwandlung von Austenit in Martensit und/oder Bainit im zweiten Be- reich (3) erzielt wird, zweiter Teilbeschnitt des Stahlblechbauteils (1 ), wobei der zweite Teilbeschnitt entlang einer zweiten Teillänge (4) der vorgegebenen Schnittkontur erfolgt und die zweite Teillänge (4) in dem zweiten Bereich (3) des Stahlblechbauteils (1 ) verläuft. Cooling of the sheet steel component (1), wherein a fourth temperature control in the first region of the sheet steel component is carried out so that an at least partial conversion of austenite to martensite and / or bainite in the first region is achieved and a fifth temperature control in a second region (3) the steel sheet component is made such that no or partial transformation of austenite into martensite and / or bainite is achieved in the second area (3), second Teilbeschnitt the sheet steel component (1), wherein the second Teilbeschnitt along a second part length (4) of the predetermined cutting contour and the second part length (4) in the second region (3) of the sheet steel component (1).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Umformung und der erste Teilbeschnitt im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden. 3. The method of claim 1 or 2, wherein the forming and the first Teilbeschnitt are carried out substantially simultaneously.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stahlblechbauteil (1 ) während und/oder nach dem zweiten Teilbeschnitt gerichtet und/oder kalibriert wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the sheet steel component (1) is directed and / or calibrated during and / or after the second Teilbeschnitt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umformung, der erste Teilbeschnitt und die Abkühlung in einem ersten Werkzeug erfolgen und der zweite Teilbeschnitt in einem zweiten Werkzeug erfolgt. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the forming, the first Teilbeschnitt and the cooling take place in a first tool and the second Teilbeschnitt takes place in a second tool.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem zweiten Teilbeschnitt der Beschnittrest vom Stahlblechbauteil (1 ) entfernt wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein after the second Teilbeschnitt the Beschnittrest from the sheet steel component (1) is removed.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor der Erwärmung auf das Stahlblechbauteil (1 ) eine Beschichtung oder ein Überzug aufgebracht wird und die Erwärmung des Stahlblechbauteils (1 ) eine erste Stufe umfasst, in der eine sechste Temperaturführung des Stahlblechbauteils (1 ) so vorgenommen, dass eine teilweise oder vollständige Durchlegierung der Beschichtung oder des Überzugs er- zielt wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein prior to heating to the sheet steel component (1) a coating or a coating is applied and the heating of the sheet steel component (1) comprises a first stage, in which a sixth temperature control of the sheet steel component (1) so that a partial or complete alloying of the coating or the coating is achieved.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Beschichtung aus einer Zinkverbindung oder aus einer Aluminiumverbindung, insbesondere aus einer Aluminium-Silizium- Beschichtung besteht. 8. The method of claim 7, wherein the coating consists of a zinc compound or of an aluminum compound, in particular of an aluminum-silicon coating.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stahlblechbauteil (1 ) als Strukturbauteil, insbesondere als Säule, Längsträger, Schweller, Holm, Tun- nel, oder als Fahrwerksbauteil, insbesondere als Fahrwerkslenker, Verbundlenker- achse in einem Fahrzeug verwendet wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the sheet steel component (1) is used as a structural component, in particular as a column, longitudinal beam, sill, spar, tunnel, or as a chassis component, in particular as suspension control arm, composite steering axle in a vehicle.
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