WO2020007459A1 - Verzinktes kaltfeinblech mit homogenen werkstoffeigenschaften - Google Patents

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Bastian Schöntaube
Yavuz Dogan
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ThyssenKrupp AG
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
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    • C23C2/024—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by cleaning or etching

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a flat steel product with a protective coating against corrosion, a corresponding flat steel product, a component obtained therefrom by deformation and its use in the automotive sector, in particular for commercial vehicles, in particular trucks, construction machines and earth moving vehicles, in the industrial sector, for example as Housing or telescope rails, in the construction sector, for example as facade elements, for household appliances, in the energy sector, in shipbuilding.
  • US 2016/339491 A1 discloses a method for producing a zinc-coated sheet. For this purpose, a cold-rolled steel strip is rolled with a textured roller and then electrolytically coated with a zinc layer that protects against corrosion.
  • US 2012/0107636 A1 discloses a method for coating a flat steel product with a coating which protects against corrosion, in particular a coating containing Zn. After the actual coating process, excess liquid metal is removed in a stripping device with a certain geometry.
  • a common test condition for recording the surface change after forming is a biaxial stretching with 3.5% or 5% elongation.
  • the ripple is only measured in the profile section (see SEP 1941).
  • various measuring methods such as confocal light microscopy or laser scanning, are also suitable for capturing the surface not only along a line, but also in three dimensions.
  • the basis of the invention is the knowledge that a ripple characteristic value, which is determined from such a flat topography measurement, can reflect the appearance of the surface after painting more meaningfully than a simple profile characteristic value.
  • Profile filtering takes place only in one spatial direction. At a Area measurement, the folding operation is possible in both lateral directions. This is more realistic because the counterpart to filtering, the lacquer layer, does not cover the roughness in a linear manner, but rather over a large area.
  • the measuring surface must have a width of at least 0.5 mm and a length of at least 25 mm.
  • the lateral resolution of the measuring points must be at least 10 pm.
  • the flea data must be aligned in the area.
  • the aligned data are low-pass filtered using a surface filter in accordance with DIN EN ISO 16610-61: 2012.
  • the weight function of the area filter has the equation of a rotationally symmetrical Gaussian function with a cutoff wavelength lw of 0.6 mm.
  • a profile or several profiles are extracted from the topography measurement data along the measurement direction, and the profile or the profiles is / are high-pass filtered in accordance with the DIN EN ISO 11562 standard with a cutoff wavelength of 5 mm. From the flea data, the square mean or square mean QMW (root mean sguare RMS) is calculated and the SWg value is thus obtained.
  • the object of the present invention is to provide a method for the manufacture of flat steel products provided with a protective coating against corrosion, with which it can be ensured that corresponding flat steel products are obtained which, in a reshaping provided in the further process, do not cause any significant change which would interfere with the paint appearance experienced in the surface topography.
  • step (B) optionally cleaning the flat steel product from step (A),
  • the objects are further achieved by the flat steel product produced according to the invention and its use.
  • the deformation-related topography changes which are noticeable in the areal ripple value or after painting, result in cold-rolled thin sheet with a BH2 value according to SEW094 of more than 5 MPa from the usual manufacturing conditions, which lead to anisotropy of the material via the sheet metal cross-section in combination with a pronounced elongation limit, which then leads to flow figures on the surface.
  • the material anisotropy along the sheet cross-section is characterized by an inhomogeneous distribution of the free carbon. Elongation at stretch is caused by the interposition atoms dissolved in the structure, including the free carbon.
  • Elongation at yield point leads to the formation of flow figures on the component surface and is therefore undesirable for the purposes sought in the present invention application.
  • the free carbon content can be reduced, for example, by means of suitable measures, which would, however, also be associated with a disadvantageous reduction in the BH2 value.
  • this can be redistributed over the sheet cross-section in such a way that there is no significant reduction in the BH2 value, but stretching limit stretching and thus flow figures on the surface can be avoided.
  • the material anisotropy can be reduced in this way via the sheet metal cross section, which likewise leads to favorable long-wave properties of the surface.
  • a redistribution of the carbon content along the sheet thickness can be achieved by the procedure according to the invention, which leads to a homogeneous carbon distribution which corresponds to a low material anisotropy.
  • the combination of annealing temperature, annealing duration and dew point according to the invention makes it possible for the yield point elongation to be influenced positively, which contributes to the avoidance of flow figures during subsequent forming.
  • the yield point expansion results from the free carbon atoms in the material, which prevent the sliding of dislocations when deformation begins.
  • the material is decarburized in step (C) of the process by a targeted redistribution of the interstitially dissolved carbon atoms. If, for example, a too high dew point is set in the furnace in step (C), a lot of carbon is removed from the edge area of the material, which leads to an extreme concentration gradient between the core and the surface and, as a result, to a pronounced material anisotropy, which leads to an inhomogeneous Flow of the material along the sheet metal section is responsible during the forming process (eggshell effect).
  • step (C) makes it possible to maintain a previously set topography about a uniform flow of the material on the surface during the forming.
  • the individual steps of the method according to the present invention are described in detail below.
  • the process according to the invention can be carried out batchwise or continuously. In a preferred embodiment, it is carried out continuously.
  • Step (A) of the method according to the invention comprises providing a flat steel product.
  • step (A) of the method it is generally possible to use any flat steel product known to the person skilled in the art which can or should be provided with a coating which protects against corrosion.
  • a flat steel product is understood to be a sheet, a plate or a steel strip.
  • a steel strip is used before.
  • the flat steel product used in step (A) of the method according to the invention can be a hot strip or a cold strip.
  • a cold strip is preferably used according to the invention.
  • the flat steel product can generally be used in all thicknesses known to the person skilled in the art, for example 0.2 to 1.2 mm, preferably 0.5 to 0.9 mm. If a steel strip is used according to the invention, it preferably has a width of 500 to 2500 mm, particularly preferably 800 to 2000 mm.
  • the steel present in the flat steel product used according to the invention can generally have any composition.
  • the steel present in the flat steel product used according to the invention preferably has a composition which enables a BFI2 value of> 5 MPa.
  • a flat steel product is particularly preferably used, comprising a steel containing, in addition to Fe and unavoidable impurities (all data in% by weight)
  • the optional step (B) of the method according to the invention comprises cleaning the flat steel product from step (A).
  • Step (B) of the process according to the invention can generally be carried out by all processes known to the person skilled in the art.
  • the cleaning can be done mechanically by brushing, alkaline by appropriate cleaning agents, for example containing surfactants and / or defoamers, and / or electrolytically, for example by alternately switching the strip as cathode and anode.
  • the three methods mentioned can be used individually or usually in combination. If necessary, thermal cleaning can also be carried out on an open flame.
  • the flat steel product can be dried after cleaning, for example at elevated temperature and / or using air nozzles.
  • Step (C) of the method according to the invention comprises recrystallizing annealing of the flat steel product from step (A) or (B), step (C) being carried out in such a way that the process parameters annealing temperature in ° C, annealing duration in s and dew point in ° C within one three-dimensional coordinate system with the corner points A (870/190/15), B (870/190 / -25), C (830/190/15), D (830/190 / -25), E (870/381/0 ), K870 / 381 / -25), N (830/381 / -25), F (870/428/0), G (870/490 / 8.5), H (870/490 / -25), K (830/423/0), L (830/490 / -8.5), M (830/490 / -25), the annealing temperature in ° C by the x value, the annealing time in s by the y value and the dew point in ° C can be represented by the
  • the designation A (870/190/15) means, for example, a point in a three-dimensional coordinate system with the annealing temperature in ° C on the x-axis, the annealing duration in s on the y-axis and the dew point in ° C on the z- Axis.
  • the point therefore means, for example, that step (C) of the process according to the invention takes place at an annealing temperature of 870 ° C. for 190 s at a dew point of 15 ° C.
  • the recrystallizing annealing in step (C) is carried out under conditions which lie within the three-dimensional space spanned by the corner points A to M. If step (C) is carried out under these conditions, the technical advantages mentioned above are obtained. If step (C) is carried out under conditions which lie outside this three-dimensional space, the technical advantages mentioned above are not obtained.
  • step (C) of the process is carried out in such a way that the process parameters annealing temperature in ° C, annealing duration in s and dew point in ° C within a three-dimensional coordinate system with the corner points E (870/381/0 ), F (870/428/0), G (870/490 / -8.5), H (870/490 / -25), K870 / 381 / -25), J (830/381/0), K (830/423/0), L (830/490 / -8.5), M (830/490 / -25), N (830/381 / -25).
  • the present invention therefore preferably relates to the process according to the invention, the process parameters annealing temperature in ° C, annealing time in s and dew point in ° C within a three-dimensional coordinate natensystems with the corner points E (870/381/0), F (870/428/0), G (870/490 / -8.5), H (870/490 / -25), 1 (870/381 / - 25), J (830/381/0), K (830/423/0), L (830/490 / -8.5), M (830/490 / -25), N (830/381 / -25).
  • step (C) is not carried out in such a way that the process parameters annealing temperature in ° C, annealing duration in s and dew point in ° C within a three-dimensional coordinate system with the corner points 0 (870/434/0), P (870/490/0), Q (870/490 / -8), R (830/428/0), S (830/490/0), K830 / 490 / -8). If the method according to the invention were carried out in these areas, the above-mentioned technical advantages would not be obtained.
  • Step (C) of the method according to the invention can generally be carried out in all devices known to the person skilled in the art, in which it is possible to control the annealing temperature, annealing duration and dew point so that these values lie in the ranges according to the invention.
  • Preferred devices for step (C) of the process according to the invention are preferably continuously operating furnaces, for example a continuous annealing furnace of an FBA (fire coating system) or continuous annealing, or non-continuously operating furnaces, for example by bell annealing.
  • Step (D) of the method according to the invention comprises the application of a protective coating against corrosion to the flat steel product from step (C).
  • a coating containing zinc is preferably applied as a protective coating against corrosion.
  • a zinc-containing coating is preferably applied by a hot-melt dipping method known to the person skilled in the art or by electrolytic deposition. Methods for hot dip coating are described, for example, in US 2015/292072 A1, US 2016/339491 A1, US 2012/0107636 A1 and in our own application DE 10 2017 216 572.3.
  • Electrolytic processes for the deposition of a zinc-containing layer are also known to the person skilled in the art and are described, for example, in WO 2015/114405.
  • a coating protecting against corrosion is preferably applied, containing 0.1 to 2.0% by weight of Al and optionally 0.1 to 3% by weight of Mg, the rest being Zn and inevitable impurities.
  • the corrosion-protecting coating is further preferably applied by hot dip coating.
  • the present invention therefore preferably relates to the process according to the invention, step (D) being carried out by hot-dip coating in a melt bath, containing 0.1 to 2.0% by weight of Al and optionally 0.1 to 3% by weight of Mg, the remainder being Zn and inevitable impurities.
  • the desired layer thickness or the desired coating weight is set by methods known to the person skilled in the art, for example using scraping nozzles.
  • the protective coating against corrosion is preferably present in a coating weight of 20 to 100 g / m 2 , preferably 30 to 80 g / m 2 , in each case on each side of the flat steel product.
  • the applied coatings protecting against corrosion can optionally be diffusion annealed, for example at 450 to 550 ° C., so that an Fe content of 0.1 to 15% by weight, preferably 4 to 10% by weight, is found in the corrosion protection protective coating.
  • the present invention therefore preferably relates to the method according to the invention, the coating protecting against corrosion being diffusion annealed.
  • Step (E) of the method according to the invention comprises the dressing of the flat steel product from step (D).
  • step (E) of the method according to the invention can be carried out by all methods known to the person skilled in the art. Methods known to the person skilled in the art which can be used here are, for example
  • EDT electric discharge texturing
  • oscillating electrodes are attached to the rotating roller, the roller surface melts locally due to the current flow, when the current is switched off gas bubbles that have formed on the surface implode and material is thrown out;
  • EBT Electro Beam Texturing
  • ECD Electro Chemical Deposition
  • EDT-textured rollers are preferably used according to the invention.
  • the roughnesses Ra of the work rolls used are preferably less than or equal to 4.0 pm, particularly preferably less than or equal to 2.7 pm, very particularly preferably less than or equal to 2.2 pm. According to the invention, the work roll roughness is preferably at least 0.5 pm.
  • Step (F) of the method according to the invention comprises coiling the coated steel flat product from step (E).
  • step (F) of the method according to the invention the flat steel product obtained from step (E) is provided with a corrosion-protective coating, i.e. wound into a coil.
  • the reeling in step (F) of the method according to the invention can be carried out by all methods known to the person skilled in the art.
  • the flat steel product obtained by the process according to the invention comprising at least steps (A), (B), (C), (D), (E) and (F) is particularly suitable on account of the advantages described above, for further processing by forming into components , which are used, for example, as the outer skin of vehicles, in particular automobiles.
  • the present invention therefore further relates to a method for producing a component, comprising at least the following steps:
  • step (H) reshaping the steel flat product from step (G) to obtain the component.
  • Step (G) of the method according to the invention comprises providing a flat steel product with a coating protecting against corrosion by the method according to the invention.
  • This method according to the invention comprises at least steps (A), (B), (C), (D), (E) and (F) as described above.
  • step (F) of the method according to the invention the flat steel product emerges in coiled form as a coil. It is therefore preferred according to the invention to unroll the flat steel product obtained from step (F) before step (G) and, if necessary, to smooth and / or clean it.
  • the flat steel product passes through a set of processor straightening rollers, in particular for leveling any unevenness, is then cut into boards of the desired shape and, if necessary, treated with methods known to the person skilled in the art, for example oiling, cleaning, etc.
  • Step (H) of the method according to the invention comprises shaping the flat steel product from step (G) in order to obtain the component.
  • Appropriate methods are known per se to the person skilled in the art.
  • Step (G) of the method according to the invention is preferably carried out by cold working.
  • the flat steel product which is preferably obtained as a steel strip, is first cut or punched into corresponding sheets or blanks. These sheets or blanks are then placed in an appropriate forming tool and shaped under pressure.
  • the present invention also relates to a flat steel product provided with a corrosion-protecting coating, produced by the method according to the invention, comprising at least steps (A), (B), (C), (D) and (E).
  • the process according to the invention makes it possible to produce a flat steel product which, owing to the recrystallizing annealing according to the invention in step (C), has a particularly good surface condition in the deformed state under specially selected conditions. This is shown in particular by an advantageous ripple characteristic value SWg.
  • the present invention preferably relates to the flat steel product according to the invention, the coating protecting against corrosion not only containing Zn and unavoidable impurities, but also containing 0.1 to 2.0% by weight of Al and optionally 0.1 to 3% by weight of Mg.
  • the present invention further relates to a flat steel product provided with a protective coating against corrosion, the flat steel product having a carbon distribution according to the following formula (I)
  • f (x), x and k have the following meanings: f (x) relative amount of carbon, based on the original amount of carbon, at a normalized depth x, x normalized depth in the flat steel product, and
  • k less than 0.768 f (x) in formula (I) means the carbon content, based on the original carbon content, at a normalized depth x. If, for example, there is carbon in an amount of 50 ppm before the annealing step (C) at a standardized depth x, and after the annealing step (C) there is only 30 ppm of carbon in this standardized depth x, the relative would be Carbon amount f (x) 0.60 or 60%.
  • x in formula (I) means the normalized depth in the flat steel product. In the context of the present invention, “standardized depth in the flat steel product” means that the thickness of the flat steel product is first divided by two, and the value obtained in this way then forms the base value.
  • k is a unitless factor (k factor). According to the invention, k is less than 0.768, preferably less than or equal to 0.5, more preferably -0.5 to 0.7, particularly preferably -0.25 to 0.5.
  • the present invention also relates to the flat steel product according to the invention, the coating protecting against corrosion containing Zn and unavoidable impurities containing 0.1 to 2.0% by weight of AI and optionally 0.1 to 3% by weight of Mg.
  • the flat steel product according to the invention can be a hot strip or a cold strip.
  • a cold strip is preferred according to the invention.
  • the flat steel product can generally have all thicknesses known to the person skilled in the art, for example 0.2 to 1.2 mm, preferably 0.5 to 0.9 mm, in each case including the coating which protects against corrosion. If a steel strip is used according to the invention, it preferably has a width of 500 to 2500 mm, particularly preferably 800 to 2000 mm.
  • the steel present in the steel flat product according to the invention can generally have any composition.
  • the steel present in the flat steel product according to the invention preferably has a composition which enables a BFI2 value according to SEW094 of> 5 MPa.
  • a flat steel product is particularly preferably used, comprising a steel containing, in addition to Fe and unavoidable impurities (all data in% by weight)
  • the present invention also relates to the component produced by the method according to the invention, at least comprising steps (F) and (G).
  • the present invention preferably relates to the component according to the invention, it having a SWg value of at most 0.34, particularly preferably at most 0.33, very particularly preferably 0.25 to 0.34, in particular 0.25 to 0.33, in each case after reshaping.
  • the present invention also relates to the use of a flat steel product according to the invention or a component according to the invention in the automotive sector, in particular for commercial vehicles, in particular trucks, construction machinery and earth moving vehicles, in the industrial sector, for example as rails or telescopic rails, in the construction sector, for example as facade elements, for household appliances, in the energy sector , in shipbuilding.
  • Figures 1, 2 and 3 each show three-dimensional coordinate systems, in which the annealing temperature in ° C as the x value, the annealing time in s as the y value and the dew point in ° C as the z value.
  • FIG. 1 The particularly preferred space according to the invention is shown in FIG. 1
  • FIG. 1 A further space according to the invention is shown in FIG.
  • the entire space which results from the addition of the space according to FIG. 1 and the space according to FIG. 2, represents the space according to the invention.
  • FIG. 3 shows a space that is not preferred, according to the invention.
  • the strip is then galvanized on both sides in a hot-dip process (nominal coating weight per side 50 g / m 2 ) and treated with an EDT roller with a roller roughness Ra of 2.0 gm.
  • the C content of the annealed cold strip and the absolute decarburization are determined using GDOES. Furthermore, the SWg value was determined by a confocal white light microscope.
  • Coated flat steel products which are distinguished by a particularly high-quality surface structure can be obtained by the process according to the invention. These flat steel products can therefore be used advantageously in the automotive sector.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlflachprodukts mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung, ein entsprechendes Stahlflachprodukt, ein daraus durch Umformung erhaltenes Bauteil sowie deren Verwendung im Automobilsektor, insbesondere für Nutzfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, Baumaschinen und Erdreichbewegungsfahrzeuge, im Industriesektor, beispielsweise als Gehäuse oder Teleskopschienen, im Bausektor, beispielsweise als Fassadenelemente, für Haushaltsgeräte, im Energiesektor, im Schiffsbau.

Description

Verzinktes Kaltfeinblech mit homogenen Werkstoffeigenschaften
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlflachprodukts mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung, ein entsprechendes Stahlflachprodukt, ein daraus durch Umformung erhaltenes Bauteil sowie deren Verwendung im Automobilsektor, insbesondere für Nutzfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, Bau maschinen und Erdreichbewegungsfahrzeuge, im Industriesektor, beispielsweise als Gehäuse oder Teleskop schienen, im Bausektor, beispielsweise als Fassadenelemente, für Haushaltsgeräte, im Energiesektor, im Schiffs bau.
Technischer Hintergrund
Verfahren zur Beschichtung von Stahlflachprodukten mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung auf Basis von Zn oder von Zn und Magnesium sind dem Fachmann an sich bekannt.
Das Dokument US 2015/292072 Al offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlflachproduktes mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung, wobei nach dem Eintauchen des unbeschichteten Stahlflachproduktes in ein entsprechendes Schmelzenbad das Abstreifen des aufgebrachten flüssigen Metalls zur Einstellung der gewünschten Schichtdicke unter Verwendung einer Abstreifdüse erfolgt, wobei diese unter sehr spezifischen geometrischen Bedingungen zum Stahlflachprodukt angeordnet ist.
US 2016/339491 Al offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines mit Zink beschichteten Feinblechs. Dazu wird ein kaltgewalztes Stahlband mit einer texturierten Walze gewalzt und anschließend elektrolytisch mit einer vor Korrosion schützenden Zink-Schicht beschichtet.
In der US 2012/0107636 Al wird ein Verfahren zur Beschichtung eines Stahlflachprodukts mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung, insbesondere einer Zn-enthaltenden Beschichtung, offenbart. Nach dem eigentlichen Beschichten wird in dem Verfahren überschüssiges flüssiges Metall in einer Abstreifvorrichtung mit einer bestim mten Geometrie entfernt.
Bei Stahlflachprodukten kann es durch eine Umformbeanspruchung zu einer unerwünschten Änderung in der Ober flächentopografie kommen, die das Erscheinungsbild des Produktes nach der Lackierung beeinträchtigt. Unter nicht erfindungsgemäßen Herstellungsbedingungen sind hiervon Stähle mit BHO oder BH2-Werten, gemessen nach SEW094, größer 5 MPa, betroffen.
Eine gängige Prüfbedingung zur Erfassung der Oberflächenveränderung nach Umformung ist ein biaxialer Streckzug mit 3,5% oder 5% Dehnung. Üblicherweise wird die Welligkeit nur im Profilschnitt gemessen (siehe dazu SEP 1941). Jedoch sind verschiedene Messverfahren, wie die konfokale Lichtmikroskopie oder Laserscanning, darüber hinaus geeignet, die Oberfläche nicht nur entlang einer Linie, sondern auch dreidimensional in der Fläche zu erfassen. Grundlage der Erfindung ist die Erkenntnis, dass ein Welligkeitskennwert, der aus einer solchen flächenhaften Topo grafiemessung bestimmt wird, das Erscheinungsbild der Oberfläche nach einer Lackierung aussagekräftiger wider spiegeln kann als ein einfacher Profilkennwert. Eine Profilfilterung erfolgt nur in einer Raumrichtung. Bei einer Flächenmessung ist die Faltungsoperation in beide laterale Richtungen möglich. Dieses ist realitätsnaher, da das Pendant zur Filterung, die Lackschicht, die Rauheit nicht linienförmig, sondern flächenhaft abdeckt.
Zur Bestimmung des flächenhaften Welligkeitskennwertes SWg muss die Messfläche eine Breite von mindestens 0,5 mm und eine Länge von mindestens 25 mm haben. Die laterale Auflösung der Messpunkte muss mindestens 10 pm betragen. Die Flöhendaten sind in der Fläche auszurichten.
Die ausgerichteten Daten werden mit einem Flächenfilter gemäß DIN EN ISO 16610-61:2012 tiefpassgefiltert. Die Gewichtsfunktion des Flächenfilters besitzt die Gleichung einer rotationssymmetrischen Gaußfunktion mit einer Grenzwellenlänge lw von 0,6 mm. Aus den Topografiemessdaten werden entlang der Messrichtung ein Profil oder mehrere Profile extrahiert, und das Profil bzw. die Profile wird/werden entsprechend der Norm DIN EN ISO 11562 mit einer Grenzwellenlänge von 5 mm hochpassgefiltert. Aus den Flöhendaten wird das guadratische Mittel oder auch guadratischer Mittelwert QMW (engl, root mean sguare RMS) berechnet und so der SWg-Wert erhalten.
Im Zuge des aktuellen Trends in der Automobilindustrie, dünnere und zum Teil füllerlose Lackiersysteme zu applizieren, wirkt sich eine umformbedingte Verschlechterung der Welligkeit signifikant auf das Lackerscheinungs bild aus. Das Lackerscheinungsbild markiert ein wichtiges Kaufkriterium bei der Anschaffung eines neuen PKWs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Fierstellung von mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehenen Stahlflachprodukten bereitzustellen, mit dem gewährleistet werden kann, dass ent sprechende Stahlflachprodukte erhalten werden, die bei einer im weiteren Verfahren vorgesehenen Umformung keine wesentliche, die Lackanmutung störende Veränderung in der Oberflächentopografie erfährt.
Gelöst werden diese Aufgaben durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Fierstellung eines Stahlflachprodukts mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung, mindestens umfassend die folgenden Schritte:
(A) Bereitstellen eines Stahlflachprodukts,
(B) gegebenenfalls Reinigung des Stahlflachprodukts aus Schritt (A),
(C) rekristallisierende Glühung des Stahlflachprodukts aus Schritt (A) oder (B),
(D) Aufbringen einer vor Korrosion schützenden Beschichtung auf das Stahlflachprodukt aus Schritt (C),
(E) Dressieren des Stahlflachprodukts aus Schritt (D) und
(F) Haspeln des beschichteten Stahlflachprodukts aus Schritt (D), wobei Schritt (C) derart durchgeführt wird, dass die Verfahrensparameter Glühtemperatur in °C, Glühdauer in s und Taupunkt in °C innerhalb eines dreidimensionalen Koordinatensystems mit den Eckpunkten A(870/190/15), B(870/190/-25), C(830/190/15), D(830/190/-25), E(870/381/0), F(870/428/0), G(870/490/-8,5), FK870/490/-25), 1(830/381/0), J(830/423/0), K(830/490/-8,5), L(830/490/-25) liegen, wobei die Glühtemperatur in °C durch den x- Wert, die Glühdauer in s durch den y-Wert und der Taupunkt in °C durch den z-Wert dargestellt werden.
Die Aufgaben werden des Weiteren gelöst durch das erfindungsgemäß hergestellte Stahlflachprodukt und dessen Verwendung. Die umformbedingten Topographieveränderungen, die sich im flächenhaften Welligkeitskennwert bzw. nach einer Lackierung bemerkbar machen, resultieren bei kaltgewalztem Feinblech mit einem BH2-Wert nach SEW094 von mehr als 5 MPa aus den üblichen Herstellungsbedingungen, die zu einer Anisotropie des Werkstoffes über den Blechguerschnitt in Kombination mit einer ausgeprägten Streckgrenzendehnung führen, was dann zu Fließfiguren auf der Oberfläche führt. Die Werkstoffanisotropie entlang des Blechguerschnitts wird gekennzeichnet durch eine inhomogene Verteilung des freien Kohlenstoffs. Streckgrenzendehnung wird durch die im Gefüge gelösten Inter- stitionsatome hervorgerufen, u.a. dem freien Kohlenstoff.
Streckgrenzendehnung führt zu Fließfigurenbildung auf der Bauteiloberfläche und ist demnach für die in der vorliegenden Erfindungsmeldung angestrebten Verwendungszwecke unerwünscht. Um Letztere zu verringern, kann beispielsweise durch geeignete Maßnahmen der freie Kohlenstoffgehalt abgesenkt werden, was dann jedoch auch mit einer nachteiligen Verringerung des BH2-Wertes verbunden wäre. Um diesen Zielkonflikt zu vermeiden, kann statt einer absoluten Absenkung des freien C-Gehalts, dieser derart über den Blechguerschnitt umverteilt werden, dass es zu keinerlei nennenswerten Absenkung des BH2-Wertes kommt, jedoch Streckgrenzendehnung und damit Fließfiguren an der Oberfläche vermieden werden. Zusätzlich kann auf diese Weise die Werkstoffanisotropie über den Blechguerschnitt verringert werden, was ebenfalls zu günstigen Langwelligkeitseigenschaften der Oberfläche führt.
Es wurde erfindungsgemäß gefunden, dass, um beiden Ansprüchen, d.h. Bake-Hardening und homogenes Umformverhalten, gerecht zu werden, eine sehr gezielt eingestellte Kombination von Glühtemperatur, Glühdauer und Taupunkt in dem rekristallisierenden Glühschritt verwendet werden muss.
Durch das erfindungsgemäße Vorgehen lässt sich eine Umverteilung des Kohlenstoffgehalts entlang der Blechdicke erreichen, die zu einer homogenen Kohlenstoffverteilung führt, die einer geringen Werkstoffanisotropie entspricht. Darüber hinaus ist es durch die erfindungsgemäße Kombination von Glühtemperatur, Glühdauer und Taupunkt möglich, dass die Streckgrenzendehnung positiv beeinflusst wird, was zur Vermeidung von Fließfiguren bei einer anschließenden Umformung beiträgt. Die Streckgrenzendehnung resultiert aus den freien Kohlenstoffatomen im Werkstoff, die bei einsetzender Verformung das Gleiten von Versetzungen behindern. Diese Behinderungen gehen mit einem stetigen Losreißen und Gleiten (Stickslip-Effekt) der Versetzungen einher, die an der Werkstoffoberfläche in Form Fließfiguren Sichtbar werden und die Langweiligkeit ansteigen lassen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird in Schritt (C) des Verfahrens der Werkstoff durch eine gezielte Umver teilung der interstitiell gelösten Kohlenstoffatome entkohlt. Wird beispielsweise in Schritt (C) ein zu hoher Taupunkt im Ofen eingestellt, so wird dem Randbereich des Werkstoffs sehr viel Kohlenstoff entzogen, was zu einem extremen Konzentrationsgefälle zwischen dem Kern und der Oberfläche und damit verbunden zu einer ausgeprägten Werkstoffanisotropie führt, die für ein inhomogenes Fließen des Werkstoffs entlang des Blechguerschnitts während der Umformung verantwortlich ist (Eierschaleneffekt). Wird der Taupunkt in Schritt (C) jedoch zu trocken gewählt, wird dem Randbereich entweder kein oder zu wenig Kohlenstoff entzogen, und es kommt zur Ausprägung der Streckgrenzendehnung, die während der Umformung zu Fließfiguren führt. Der Taupunkt muss erfindungsgemäß in Kombination mit Glühdauer und Glühtemperatur so gewählt werden, dass eine vollständige Randentkohlung unter bunden wird und zugleich nicht noch weiterer Kohlenstoff aus dem Kernbereich nachrückt. Hierdurch lassen sich erfindungsgemäß ein zu starkes Konzentrationsgefälle und eine damit verbundene Werkstoffanisotropie vermeiden. Jedoch muss erfindungsgemäß dem Werkstoff so viel Kohlenstoff entzogen werden, dass die Oberfläche sanft entkohlt wird, um die Ausprägung der Streckgrenzendehnung zu umgehen, ohne ein zu deutliches Konzentrations gefälle zwischen Werkstoffkern und -Oberfläche einzustellen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere durch den erfindungsgemäßen Schritt (C), gelingt es, eine zuvor eingestellte Topographie über ein gleichmäßiges Fließen des Werkstoffs an der Oberfläche während des Umformens zu behalten.
Die einzelnen Schritte des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden detailliert beschrie ben. Das erfindungsgemäße Verfahren kann diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird es kontinuierlich durchgeführt.
Schritt (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Bereitstellen eines Stahlflachprodukts.
Erfindungsgemäß kann in Schritt (A) des Verfahrens im Allgemeinen jedes dem Fachmann bekannte Stahlflach produkt eingesetzt werden, welches mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehen werden kann bzw. soll. Erfindungsgemäß wird unter Stahlflachprodukt ein Blech, eine Platine oder ein Stahlband verstanden. Bevor zugt wird erfindungsgemäß ein Stahlband eingesetzt.
Das in Schritt (A) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte Stahlflachprodukt kann ein Warmband oder ein Kaltband sein. Erfindungsgemäß bevorzugt wird ein Kaltband eingesetzt.
Das Stahlflachprodukt kann im Allgemeinen in allen dem Fachmann bekannten Dicken eingesetzt werde, beispiels weise 0,2 bis 1,2 mm, bevorzugt 0,5 bis 0,9 mm. Wird erfindungsgemäß ein Stahlband eingesetzt, so weist dieses bevorzugt eine Breite von 500 Bis 2500mm, besonders bevorzugt 800 bis 2000 mm, auf.
Der in dem erfindungsgemäß eingesetzten Stahlflachprodukt vorliegende Stahl kann im Allgemeinen jedwede Zusammensetzung aufweisen. Bevorzugt weist der in dem erfindungsgemäß eingesetzten Stahlflachprodukt vorliegende Stahl eine Zusammensetzung auf, die einen BFI2-Wert von > 5 MPa ermöglicht. Besonders bevorzugt wird erfindungsgemäß ein Stahlflachprodukt eingesetzt, umfassend einen Stahl, enthaltend neben Fe und unver meidbaren Verunreinigungen (alle Angaben in Gew.-%)
0,00 bis 0,3 C,
0,00 bis 1 ,50 Si,
0,01 bis 4,00 Mn,
0,00 bis 0,10 P,
0,00 bis 0,02 S,
0,001 bis 2,20 AI,
bis zu 0,2 Ti+Nb,
bis 1,50 Cr+Mo,
bis zu 0,25 V,
bis zu 0,01 N,
0,00 bis 0,20 Ni,
bis zu 0,01 B und bis zu 0,01 Ca
enthält.
Der optionale Schritt (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst eine Reinigung des Stahlflachprodukts aus Schritt (A).
Schritt (B) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann im Allgemeinen nach allen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen. Die Reinigung kann mechanisch durch Bürsten, alkalisch durch entsprechende Reinigungsmittel, beispielsweise enthaltend Tenside und/oder Entschäumer, und/oder elektrolytisch, beispielsweise durch ab wechselndes Schalten des Bandes als Kathode und Anode, erfolgen. Die drei genannten Verfahren können einzeln oder üblicherweise in Kombination verwendet werden. Gegebenenfalls kann auch eine thermische Reinigung an offener Flamme erfolgen.
Gegebenenfalls kann das Stahlflachprodukt nach der Reinigung getrocknet werden, beispielsweise bei erhöhter Temperatur und/oder unter Verwendung von Luftdüsen.
Schritt (C) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst eine rekristallisierende Glühung des Stahlflachprodukts aus Schritt (A) oder (B), wobei Schritt (C) derart durchgeführt wird, dass die Verfahrensparameter Glühtemperatur in °C, Glühdauer in s und Taupunkt in °C innerhalb eines dreidimensionalen Koordinatensystems mit den Eckpunkten A(870/190/15), B(870/190/-25), C(830/190/15), D(830/190/-25), E(870/381/0), K870/381/-25), N(830/ 381/-25), F(870/428/ 0), G(870/490/8,5), H(870/490/-25), K(830/423/0), L(830/490/-8,5), M(830/490/-25) liegen, wobei die Glühtemperatur in °C durch den x-Wert, die Glühdauer in s durch den y-Wert und der Taupunkt in °C durch den z- Wert dargestellt werden.
Erfindungsgemäß bedeutet beispielsweise die Benennung A(870/190/15) einen Punkt in einem dreidimensionalen Koordinatensystem mit der Glühtemperatur in °C auf der x-Achse, der Glühdauer in s auf der y-Achse und dem Taupunkt in °C auf der z-Achse. Der Punkt bedeutet daher beispielsweise, dass Schritt (C) des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Glühtemperatur von 870 °C für 190 s bei einem Taupunkt von 15 °C erfolgt. Erfindungsgemäß wird das rekristallisierende Glühen in Schritt (C) unter Bedingungen durchgeführt, die innerhalb des durch die Eckpunkte A bis M aufgespannten dreidimensionalen Raums liegen. Wird Schritt (C) unter diesen Bedingungen durchgeführt, werden die weiter oben genannten, technischen Vorteile erhalten. Wird Schritt (C) unter Bedingungen durchgeführt, die außerhalb dieses dreidimensionalen Raums liegen, werden die weiter oben genannten, tech nischen Vorteile nicht erhalten.
Besonders ausgeprägt werden die erfindungsgemäßen technischen Vorteile erhalten, wenn Schritt (C) des Verfahrens so durchgeführt wird, dass die Verfahrensparameter Glühtemperatur in °C, Glühdauer in s und Taupunkt in °C innerhalb eines dreidimensionalen Koordinatensystems mit den Eckpunkten E(870/381/0), F(870/428/0), G(870/490/-8,5), H(870/490/-25), K870/381/-25), J(830/381/0), K(830/423/0), L(830/490/-8,5), M(830/490/-25), N(830/381/-25) liegen.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher bevorzugt das erfindungsgemäße Verfahren, wobei die Verfahrens parameter Glühtemperatur in °C, Glühdauer in s und Taupunkt in °C innerhalb eines dreidimensionalen Koordi- natensystems mit den Eckpunkten E(870/381/0), F(870/428/0), G(870/490/-8,5), H(870/490/-25), 1(870/381/- 25), J(830/381/0), K(830/423/0), L(830/490/-8,5), M(830/490/-25), N(830/381/-25) liegen.
Es ist weiter erfindungsgemäß bevorzugt, dass Schritt (C) nicht so durchgeführt wird, dass die Verfahrens parameter Glühtemperatur in °C, Glühdauer in s und Taupunkt in °C innerhalb eines dreidimensionalen Koordi natensystems mit den Eckpunkten 0(870/434/0), P(870/490/0), Q(870/490/-8), R(830/428/0), S(830/490/0), K830/490/-8) liegen. Würde das erfindungsgemäße Verfahren in diesen Bereichen durchgeführt, würden nicht die oben genannten technischen Vorteile erhalten.
Schritt (C) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann im Allgemeinen in allen dem Fachmann bekannten Vor richtungen durchgeführt werden, in denen es möglich ist, Glühtemperatur, Glühdauer und Taupunkt so zu steuern, dass diese Werte in den erfindungsgemäßen Bereichen liegen. Bevorzugte Vorrichtungen für Schritt (C) des erfindungsgemäßen Verfahrens sind bevorzugt kontinuierlich arbeitende Öfen, beispielsweise Durchlaufglühofen einer FBA (Feuerbeschichtungsanlage) oder eine Contiglühung, oder nicht kontinuierlich arbeitende Öfen, bei spielsweise durch Haubenglühen.
Schritt (D) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Aufbringen einer vor Korrosion schützenden Beschich tung auf das Stahlflachprodukt aus Schritt (C). Verfahren zum Aufbringen von vor Korrosion schützenden Beschich tungen sind dem Fachmann an sich bekannt. Bevorzugt wird als vor Korrosion schützende Beschichtung eine Zink enthaltende Beschichtung aufgebracht. Bevorzugt wird eine Zink enthaltende Beschichtung durch ein dem Fach mann bekanntes Schmelztaucherfahren oder durch elektrolytische Abscheidung aufgebracht. Verfahren zum Schmelztauchbeschichten sind beispielsweise beschrieben US 2015/292072 Al , US 2016/339491 Al, US 2012/0107636 Al und der eigenen Anmeldung DE 10 2017 216 572.3. Elektrolytische Verfahren zur Abscheidung einer Zink enthaltenden Schicht sind dem Fachmann ebenfalls bekannt und beispielsweise beschrieben in WO 2015/114405.
Bevorzugt wird erfindungsgemäß eine vor Korrosion schützende Beschichtung aufgebracht, enthaltend 0, 1 bis 2,0 Gew.-% AI und optional 0, 1 bis 3 Gew.-% Mg, Rest Zn und unvermeidbare Verunreinigungen. Weiter bevorzugt wird die vor Korrosion schützende Beschichtung durch Schmelztauchbeschichten aufgebracht.
Die vorliegenden Erfindung betrifft daher bevorzugt das erfindungsgemäße Verfahren, wobei Schritt (D) durch Schmelztauchbeschichten in einem Schmelzenbad erfolgt, enthaltend 0, 1 bis 2,0 Gew.-% AI und optional 0, 1 bis 3 Gew.-% Mg, Rest Zn und unvermeidbare Verunreinigungen.
Nach dem Beschichten des Stahlflachprodukts mit der vor Korrosion schützenden Beschichtung wird durch dem Fachmann bekannte Verfahren, beispielswiese unter Verwendung von Abstreifdüsen, die gewünschte Schichtdicke bzw. das gewünschte Auflagengewicht eingestellt. Die vor Korrosion schützende Beschichtung liegt erfindungs gemäß bevorzugt in einem Auflagengewicht von 20 bis 100 g/m2, bevorzugt 30 bis 80 g/m2, jeweils pro Seite des Stahlflachprodukts, vor. Die aufgebrachten vor Korrosion schützenden Beschichtungen können optional diffusionsgeglüht werden, beispiels weise bei 450 bis 550 °C, so dass sich ein Fe-Gehalt von 0, 1 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 4 bis 10 Gew.-% in der vor Korrosion schützenden Beschichtung einstellt.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher bevorzugt das erfindungsgemäße Verfahren, wobei die vor Korrosion schützende Beschichtung diffusionsgeglüht wird.
Schritt (E) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Dressieren des Stahlflachprodukts aus Schritt (D).
Schritt (E) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann im Prinzip nach allen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen, Beispielsweise wird das Dressieren gemäß Verfahrensschritt (E) durch texturierte Walzen durchgeführt. Dem Fachmann bekannte Verfahren, die hier angewendet werden können sind beispielsweise
• SBT (shot blast texturing), hierbei wird die Walze mechanisch beschossen, d.h. es werden Partikel aus der Walze herausgeschlagen;
• EDT (electrical Discharge Texturing), hier werden oszillierende Elektroden an der rotierenden Walze angebracht, durch den Stromfluss schmilzt die Walzenoberfläche lokal auf, beim Ausschalten des Stromes implodieren Gasblasen, die sich an der Oberfläche gebildet haben und Material wird herausgeschleudert;
• LT (Laser Texturing), hierbei schmilzt ein präziser Laser die Walzenoberfläche lokal auf, Schmelze wird durch Druck des Plasmas oder Inertgas ausgetrieben;
• EBT (Electron Beam Texturing) ähnlich LT-Verfahren, aber mit Elektronenstrahl statt Laserstrahl;
• ECD (Electro Chemical Deposition), hierbei wird kein Material herausgetrieben, sondern gesteuertes Aufbringen von Material durch elektrolytisches Flartverchromen der Walze (als Kathode), Steuerung der Spannung zwischen Anodenkäfig und Walze ergibt strukturierten Auftrag.
Bevorzugt werden erfindungsgemäß EDT-texturierte Walzen eingesetzt.
Die Rauheiten Ra der eingesetzten Arbeitswalzen betragen dabei bevorzugt kleiner oder gleich 4,0 pm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 2,7 pm, ganz besonders bevorzugt kleiner oder gleiche 2,2 pm. Erfindungsgemäß beträgt die Arbeitswalzen rau heit bevorzugt mindestens 0,5 pm.
Schritt (F) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Haspeln des beschichteten Stahlflachprodukts aus Schritt (E). In Schritt (F) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das aus Schritt (E) erhaltene mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehene Stahlflachprodukt gehaspelt, d.h. zu einem Coil aufgewickelt. Das Haspeln in Schritt (F) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann nach allen dem Fachmann bekannten Verfahren erfolgen.
Das durch das erfindungsgemäße Verfahren umfassend wenigstens die Schritte (A), (B), (C), (D), (E) und (F) erhaltene Stahlflachprodukt ist aufgrund der oben beschriebenen Vorteile besonders geeignet, durch Umformen zu Bauteilen weiterverarbeitet zu werden, die beispielsweise als Außenhaut von Fahrzeugen, insbesondere Auto mobilen, eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft daher des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, umfassend mindestens die folgenden Schritte:
(G) Bereitstellen eines Stahlflachprodukts mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung durch das erfindungsgemäße Verfahren, und
(H) Umformen des Stahlflachprodukts aus Schritt (G), um das Bauteil zu erhalten.
Schritt (G) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Bereitstellen eines Stahlflachprodukts mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung durch das erfindungsgemäße Verfahren. Dieses erfindungsgemäße Verfahren umfasst mindestens die Schritte (A), (B), (C), (D), (E) und (F) wie oben beschrieben.
Aus Schritt (F) des erfindungsgemäßen Verfahrens geht das Stahlflachprodukt in gehaspelter Form als Coil hervor. Daher ist es erfindungsgemäß bevorzugt, das aus Schritt (F) erhaltene Stahlflachprodukt vor Schritt (G) abzurollen und gegebenenfalls zu glätten und/oder zu reinigen. Beispielsweise durchläuft das Stahlflachprodukt nach dem Abrollen einen Prozessorrichtrollensatz, insbesondere zur Einebnung etwaiger Unebenheiten, wird dann in Platinen der gewünschten Form geschnitten und bei Bedarf mit dem Fachmann bekannten Verfahren behandelt, beispiels weise Ölung, Reinigung etc.
Schritt (H) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst Umformen des Stahlflachprodukts aus Schritt (G), um das Bauteil zu erhalten. Entsprechende Verfahren sind dem Fachmann an sich bekannt. Bevorzugt erfolgt Schritt (G) des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Kaltumformen. Dazu wird zunächst das bevorzugt als Stahlband erhaltene Stahlflachprodukt in entsprechende Bleche bzw. Platinen geschnitten bzw. gestanzt. Diese Bleche oder Platinen werden dann in ein entsprechendes Umformwerkzeug eingelegt und unter Druck, umgeformt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehenes Stahlflachprodukt, hergestellt durch das erfindungsgemäße Verfahren umfassend mindestens die Schritte (A), (B), (C), (D) und (E). Durch das erfindungsgemäße Verfahren gelingt es, ein Stahlflachprodukt herzustellen, welches aufgrund der erfindungsgemäß erfolgten rekristallisierenden Glühung in Schritt (C) unter besonders ausgewählten Bedingungen, eine besonders gute Oberflächenbeschaffenheit im umgeformten Zustand aufweist. Dies zeigt sich insbesondere durch einen vorteilhaften Welligkeitskennwert SWg.
Bevorzugt betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße Stahlflachprodukt, wobei die vor Korrosion schützende Beschichtung neben Zn und unvermeidbaren Verunreinigungen 0, 1 bis 2,0 Gew.-% AI und optional 0, 1 bis 3 Gew.-% Mg enthält.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehenes Stahlflachprodukt, wobei in dem Stahlflachprodukt eine Kohlenstoffverteilung gemäß der folgenden Formel (I) vorliegt
(0,0187 + 0,00957fc)x3 + (0,4335 - 0,1559fe)%2 + (0,2563 + 0,181k)x + 1
fix) (I),
(0,00879 + 0,004546fc)x2 + (0,00534 + 0,02095fc)x wobei f(x), x und k die folgenden Bedeutungen haben: f(x) relative Kohlenstoffmenge, bezogen auf die ursprüngliche Kohlenstoffmenge, in einer normierten Tiefe x, x normierte Tiefe in dem Stahlflachprodukt, und
k kleiner 0,768 f(x) in Formel (I) bedeutet den Kohlenstoffanteil, bezogen auf den ursprünglichen Kohlenstoffanteil, in einer normierten Tiefe x. Liegt vor dem Glühschritt (C) in einer normierten Tiefe x beispielsweise Kohlenstoff in einer Menge von 50 ppm vor, und nach dem Glühschritt (C) liegt in dieser normierten Tiefe x Kohlenstoff nur noch in einer Menge von 30 ppm vor, so wäre die relative Kohlenstoffmenge f(x) 0,60 bzw. 60%. x bedeutet in Formel (I) die normierte Tiefe in dem Stahlflachprodukt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet„normierte Tiefe in dem Stahlflachprodukt“, dass die Dicke des Stahlflachprodukts zunächst durch zwei geteilt wird, und der so erhaltene Wert dann den Basiswert bildet. Die jeweiligen Tiefen, die betrachtet werden sollen, werden dann durch diesen Basiswert geteilt, um die normierte Tiefe x zu erhalten. Dies bedeutet beispielsweise bei einer Blechdicke von 2,5 mm, dass an einer Stelle, die 0,5 mm unter der Oberfläche des Blechs liegt, die normierte Tiefe x 40% beträgt. Die normierte Tiefe x ist einheitenlos. k ist ein einheitenloser Faktor (k-Faktor). Erfindungsgemäß ist k kleiner 0,768, bevorzugt kleiner oder gleich 0,5, weiter bevorzugt -0,5 bis 0,7, besonders bevorzugt -0,25 bis 0,5.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch das erfindungsgemäße Stahlflachprodukt, wobei die vor Korrosion schützende Beschichtung neben Zn und unvermeidbaren Verunreinigungen 0, 1 bis 2,0 Gew.-% AI und optional 0, 1 bis 3 Gew.-% Mg enthält.
Das erfindungsgemäße Stahlflachprodukt kann ein Warmband oder ein Kaltband sein. Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein Kaltband.
Das Stahlflachprodukt kann im Allgemeinen allen dem Fachmann bekannte Dicken aufweisen, beispielsweise 0,2 bis 1 ,2 mm, bevorzugt 0,5 bis 0,9 mm, jeweils inklusive der vor Korrosion schützenden Beschichtung. Wird erfindungs gemäß ein Stahlband eingesetzt, so weist dieses bevorzugt eine Breite von 500 Bis 2500 mm, besonders bevorzugt 800 bis 2000 mm, auf.
Der in dem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorliegende Stahl kann im Allgemeinen jedwede Zusammen setzung aufweisen. Bevorzugt weist der in dem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorliegende Stahl eine Zusammensetzung auf, die ein BFI2-Wert nach SEW094 von > 5 MPa ermöglicht. Besonders bevorzugt ist ein Stahlflachprodukt eingesetzt, umfassend einen Stahl, enthaltend neben Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen (alle Angaben in Gew.-%)
0,00 bis 0,3 C,
0,00 bis 1 ,50 Si,
0,01 bis 4,00 Mn, 0,00 bis 0,10 P,
0,00 bis 0,02 S,
0,001 bis 2,20 AI,
bis zu 0,2 Ti+Nb,
bis 1,50 Cr+Mo,
bis zu 0,25 V,
bis zu 0,01 N,
0,00 bis 0,20 Ni,
bis zu 0,01 B und
bis zu 0,01 Ca
enthält.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch das Bauteil, hergestellt durch das erfindungsgemäße Verfahren, mindes tens umfassend die Schritte (F) und (G).
Erfindungsgemäß bevorzugt betrifft die vorliegende Erfindung das erfindungsgemäße Bauteil, wobei es einen SWg- Wert von höchstens 0,34, besonders bevorzugt höchstens 0,33, ganz besonders bevorzugt 0,25 bis 0,34, insbesondere 0,25 bis 0,33, jeweils nach Umformung, aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Stahlflachprodukts oder eines erfindungsgemäßen Bauteils im Automobilsektor, insbesondere für Nutzfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, Baumaschinen und Erdreichbewegungsfahrzeuge, im Industriesektor, beispielsweise als Gehäuse oder Teleskop schienen, im Bausektor, beispielsweise als Fassadenelemente, für Haushaltsgeräte, im Energiesektor, im Schiffs bau.
Die bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens genannten Details und bevorzugten Ausführungsformen gelten für die erfindungsgemäßen Stahlflachprodukte, das Bauteil und die Verwendung entsprechend.
Figuren
Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen jeweils dreidimensionale Koordinatensysteme, in denen die jeweils die Glühtemperatur in °C als x-Wert, die Glühdauer in s als y-Wert und der Taupunkt in °C als z-Wert dargestellt werden.
In Figur 1 ist der erfindungsgemäße, besonders bevorzugte Raum dargestellt.
In Figur 2 ist ein weiterer erfindungsgemäßer Raum dargestellt. Der gesamte Raum, der sich durch die Addition des Raumes gemäß Figur 1 und des Raumes gemäß Figur 2 ergibt, stellt den erfindungsgemäßen Raum dar.
In Figur 3 ist ein nicht erfindungsgemäßer, nicht bevorzugter Raum dargestellt.
Beispiele
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung. Ein kaltgewalztes Stahlband mit einer Dicke von 0,76 mm mit der folgenden Zusammensetzung (alle Angaben in Gew.-%) 0,0018 C, 0,004 Si, 0,27 Mn, 0,018 P, 0,007 S, 0,005 AI, 0,026 Cr, 0,014 Cu, 0,002 Mo, 0,003 N, 0,0006 Ti, 0,015 Ni, 0,0002 B, Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen (Reinigung muss aus unserer Sicht nicht erwähnt werden) und unter den in Tabelle 1 genannten Verfahrensbedingungen in einem vertikalen Durchlaufofen geglüht. Anschließend wird das Band in einem Schmelztauchverfahren beidseitig verzinkt (nominales Auflagengewicht je Seite 50 g/m2) und mit einer EDT-Walze mit einer Walzenrauheit Ra von 2,0 gm dressiert. Der C- Gehalt des geglühten Kaltbands und die absolute Entkohlung werden mittels GDOES bestimmt. Des Weiteren wurde der Wert SWg durch konfokales Weißlichtmikroskop bestimmt.
Tabelle 1: erfindungsgemäße Beispiele und Vergleichsbeispiele
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V Vergleichsversuch
Gewerbliche Anwendbarkeit
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können beschichtete Stahlflachprodukte erhalten werden, die sich durch eine besonders hochwertige Oberflächenstruktur auszeichnen. Daher können diese Stahlflachprodukte vorteilhaft im Automobilbereich eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Stahlflachprodukts mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung, mindestens umfassend die folgenden Schritte:
(A) Bereitstellen eines Stahlflachprodukts,
(B) gegebenenfalls Reinigung des Stahlflachprodukts aus Schritt (A),
(C) rekristallisierende Glühung des Stahlflachprodukts aus Schritt (A) oder (B),
(D) Aufbringen einer vor Korrosion schützenden Beschichtung auf das Stahlflachprodukt aus Schritt (C),
(E) Dressieren des Stahlflachprodukts aus Schritt (D) und
(F) Haspeln des beschichteten Stahlflachprodukts aus Schritt (D), dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (C) derart durchgeführt wird, dass die Verfahrensparameter Glühtemperatur in °C, Glühdauer in s und Taupunkt in °C innerhalb eines dreidimensionalen Koordinaten systems mit den Eckpunkten A(870/190/15), B(870/190/-25), C(830/190/15), D(830/190/-25), E(870/381/0), K870/381/-25), N(830/381/-25), F(870/428/ 0), G(870/490/8,5), H(870/490/-25), K(830/423/0), L(830/490/-8,5), M(830/490/-25) liegen, wobei die Glühtemperatur durch den x-Wert, die Glühdauer durch den y-Wert und der Taupunkt durch den z-Wert dargestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (D) durch Schmelztauchbeschichten in einem Schmelzenbad erfolgt, enthaltend 0, 1 bis 2,0 Gew.-% AI und optional 0, 1 bis 3 Gew.-% Mg, Rest Zn und unvermeidbare Verunreinigungen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlflachprodukt neben Fe und unvermeidbaren Verunreinigungen (alle Angaben in Gew.-%)
0,00 bis 0,3 C,
0,00 bis 1,50 Si,
0,01 bis 4,00 Mn,
0,00 bis 0, 10 P,
0,00 bis 0,02 S,
0,001 bis 2,20 AI,
bis zu 0,2 Ti+Nb,
bis 1,50 Cr+Mo,
bis zu 0,25 V,
bis zu 0,01N,
0,00 bis 0,20Ni,
bis zu 0,01B und
bis zu 0,01 Ca enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es kontinuierlich durch geführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensparameter Glühtemperatur in °C, Glühdauer in s und Taupunkt in °C innerhalb eines dreidimensionalen Koordinaten systems mit den Eckpunkten E(870/381/0), F(870/428/0), G(870/490/-8,5), H(870/490/-25), 1(870/381/- 25), J(830/381/0), K(830/423/0), L(830/490/-8,5), M(830/490/-25), N (830,381 ,-25) liegen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vor Korrosion schützende Beschichtung diffusionsgeglüht wird.
7. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, umfassend mindestens die folgenden Schritte:
(G) Bereitstellen eines Stahlflachprodukts mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, und
(H) Umformen des Stahlflachprodukts aus Schritt (G), um das Bauteil zu erhalten.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen in Schritt (G) durch Kalt umformen erfolgt.
9. Mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehenes Stahlflachprodukt, hergestellt durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
10. Mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehenes Stahlflachprodukt, dadurch gekenn zeichnet, dass in dem Stahlflachprodukt eine Kohlenstoffverteilung gemäß der folgenden Formel (I) vorliegt
. . (0, 0187 + 0,00957fc)x3 + (0,4335 - 0,1559fe)%2 + (0, 2563 + 0, lßlk)x + 1 ...
(I),
Figure imgf000017_0001
wobei f(x), x und k die folgenden Bedeutungen haben: f(x) relative Kohlenstoffmenge, bezogen auf die ursprüngliche Kohlenstoffmenge, in einer normierten Tiefe x,
x normierte Tiefe in dem Stahlflachprodukt, und
k kleiner 0,768.
11. Stahlflachprodukt nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die vor Korrosion schützende Beschichtung neben Zn und unvermeidbaren Verunreinigungen 0, 1 bis 2,0 Gew.-% AI und optional 0, 1 bis 3 Gew.-% Mg enthält.
12 Bauteil, hergestellt durch ein Verfahren nach Anspruch 7 oder 8.
13. Bauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass einen SWq-Wert von höchstens 0,34 aufweist.
14. Verwendung eines Stahlflachprodukts nach einem der Ansprüche 8 bis 11 oder eines Bauteils nach Anspruch 12 oder 13 im Automobilsektor, insbesondere für Nutzfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, Baumaschinen und Erdreichbewegungsfahrzeuge, im Industriesektor, beispielsweise als Gehäuse oder Teleskopschienen, im Bausektor, beispielsweise als Fassadenelemente, für Haushaltsgeräte, im Energie sektor, im Schiffsbau.
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