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1. WO2020007459 - VERZINKTES KALTFEINBLECH MIT HOMOGENEN WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

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


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.