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DE102020115345A1 - Process for the production of a component as well as a component - Google Patents

Process for the production of a component as well as a component Download PDF

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Publication number
DE102020115345A1
DE102020115345A1 DE102020115345.7A DE102020115345A DE102020115345A1 DE 102020115345 A1 DE102020115345 A1 DE 102020115345A1 DE 102020115345 A DE102020115345 A DE 102020115345A DE 102020115345 A1 DE102020115345 A1 DE 102020115345A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
blank
tempering
component blank
tool
Prior art date
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Pending
Application number
DE102020115345.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Frank Grote
Stefan Zimmermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Frank Walz und Schmiedetechnik GmbH
Frank Walz- und Schmiedetechnik GmbH
Original Assignee
Frank Walz und Schmiedetechnik GmbH
Frank Walz- und Schmiedetechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frank Walz und Schmiedetechnik GmbH, Frank Walz- und Schmiedetechnik GmbH filed Critical Frank Walz und Schmiedetechnik GmbH
Priority to DE102020115345.7A priority Critical patent/DE102020115345A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (6), bei dem- ein insbesondere plattenförmiger Bauteilrohling (2) aus härtbarem Stahl, der bevorzugt durch einen Abschnitt eines Stahlblechs gegeben ist, bereitgestellt wird (S1),- der Bauteilrohling (2) auf eine vorgegebene Temperatur, insbesondere ein Temperatur über AC3, erwärmt wird (S2), wobei bevorzugt eine homogene Erwärmung des Bauteilrohlings (2) erfolgt,- der Bauteilrohling (2) in einem Warmform- und Härtewerkzeug (4) warmgeformt und gehärtet wird (S3), wobei eine Abkühlung des Bauteilrohlings (2) in dem Werkzeug erfolgt, und- das durch das Warmformen und Härten erhaltene Bauteil (6) zumindest abschnittsweise angelassen wird (S4), wobei das Anlassen die zumindest abschnittsweise Erwärmung des Bauteils (6) durch zumindest abschnittsweise Bestrahlung des Bauteils (6) mit Infrarotstrahlung umfasst. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Bauteil (6).The invention relates to a method for producing a component (6), in which an in particular plate-shaped component blank (2) made of hardenable steel, which is preferably provided by a section of sheet steel, is provided (S1), - the component blank (2) a predetermined temperature, in particular a temperature above AC3, is heated (S2), with homogeneous heating of the component blank (2) preferably taking place, - the component blank (2) is thermoformed and hardened in a hot-forming and hardening tool (4) (S3) , the component blank (2) being cooled in the tool, and - the component (6) obtained by the hot forming and hardening being tempered at least in sections (S4), the tempering at least partially heating the component (6) by at least sectionally Comprises irradiating the component (6) with infrared radiation. The invention also relates to a component (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, bei dem

  • - ein insbesondere plattenförmiger Bauteilrohling aus härtbarem Stahl, der bevorzugt durch einen Abschnitt eines Stahlblechs gegeben ist, bereitgestellt wird,
  • - der Bauteilrohling auf eine vorgegebene Temperatur, insbesondere ein Temperatur über AC3, erwärmt wird, wobei bevorzugt eine homogene Erwärmung des Bauteilrohlings erfolgt,
  • - der Bauteilrohling in einem Warmform- und Härtewerkzeug warmgeformt und gehärtet wird, wobei eine Abkühlung des Bauteilrohlings in dem Werkzeug erfolgt, und
  • - das durch das Warmformen und Härten erhaltene Bauteil zumindest abschnittsweise angelassen wird.
The invention relates to a method for producing a component in which
  • - an in particular plate-shaped component blank made of hardenable steel, which is preferably given by a section of a steel sheet, is provided,
  • - The component blank is heated to a predetermined temperature, in particular a temperature above AC 3 , with homogeneous heating of the component blank preferably taking place,
  • - The component blank is thermoformed and hardened in a hot-forming and hardening tool, the component blank being cooled in the tool, and
  • - The component obtained by the hot forming and hardening is tempered at least in sections.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Bauteil.The invention also relates to a component.

Es ist bekannt, Bauteile aus Stahlblechabschnitten durch Pressformen und Härten zu erhalten. Aus der DE 24 52 486 C2 beispielsweise geht ein Verfahren hervor, bei dem ein Stahlblechabschnitt bereitgestellt, auf eine Temperatur oberhalb von AC3, vorzugsweise eine Temperatur zwischen 775 und 1000 C° erwärmt, und danach in weniger als fünf Sekunden in eine endgültige Form zwischen zwei indirekt gekühlten Werkzeugen unter wesentlicher Formveränderung gepresst und unter Verbleiben in der Presse einer Schnellkühlung so unterzogen wird, dass ein martensitisches und/oder bainitisches feinkörniges Gefüge erzielt wird. Diese Vorgehensweise, bei der der Rohling, insbesondere das Blech während der Formgebung, wenn er sich in dem formgebenden Werkzeug (mit anderen Worten der Form) befindet, abgekühlt und dadurch gehärtet wird, wird auch als Formhärten oder Presshärten bezeichnet. Das Abkühlen wird in der Regel dadurch erzielt, dass das Werkzeug, mit dem der Rohling in Kontakt steht, gekühlt wird, beispielsweise mittels eines das Werkzeug durchströmenden Kühlfluids. Unter der AC3-Temperatur ist in an sich bekannter Weise diejenige Temperaturn zu verstehen, bei der die Umwandlung des Ferrits in Austenit beim Wärmen endet.It is known to obtain components from sheet steel sections by compression molding and hardening. From the DE 24 52 486 C2 For example, a method emerges in which a steel sheet section is provided, heated to a temperature above AC 3 , preferably a temperature between 775 and 1000 C °, and then in less than five seconds into a final shape between two indirectly cooled tools with a significant change in shape pressed and subjected to rapid cooling while remaining in the press so that a martensitic and / or bainitic fine-grain structure is achieved. This procedure, in which the blank, in particular the sheet metal, is cooled and thereby hardened during the shaping when it is in the shaping tool (in other words the shape), is also referred to as form hardening or press hardening. The cooling is generally achieved in that the tool with which the blank is in contact is cooled, for example by means of a cooling fluid flowing through the tool. In a manner known per se, the AC 3 temperature is to be understood as that temperature at which the conversion of the ferrite to austenite ends when heated.

Aus der WO 2009/133293 A2 geht ein Verfahren zur Herstellung einer Metallscheibe hervor, die für einen landwirtschaftlichen Gebrauch bestimmt ist. Hierbei wird ein Rohling durch Ausschneiden eines Stahlblechs erhalten, dann eine Befestigungszone in der Mitte des Rohlings durch Stanzen hergestellt, optional ein Tiefziehen des Rohlings durchgeführt und anschließend das erhaltene Teil einer Wärmebehandlung durch Härtevorgang mit Wasser oder Polymer unterzogen. Das Umformen und Härten erfolgt - in Abweichung zum Form- bzw. Presshärten - in zwei getrennten Schritten. Abschließen erfolgt ein Anlassen der Scheibe bei variabler Temperatur. In der WO 2009/133293 A2 ist dabei vorgeschlagen, für die Anlassbehandlung Heizmittel durch Induktion zu verwenden. Das Anlassen erfolgt bei veränderlicher Temperatur, wobei die Scheibe nicht gleichmäßig erhitzt wird, sondern die erreichte Temperatur von einer Zone zur einer anderen der Scheibe sowie in deren Stärke variiert. Der Gebrauch von Heizmitteln durch Induktion erlaubt dabei, das Heizen und damit die Temperatur in der Scheibe zu beherrschen. So kann man Härtevariationen in der erhaltenen Scheibe herstellen.From the WO 2009/133293 A2 discloses a method for manufacturing a metal disc intended for agricultural use. In this case, a blank is obtained by cutting out a steel sheet, then a fastening zone is produced in the middle of the blank by punching, optionally deep drawing of the blank is carried out and then the part obtained is subjected to a heat treatment by hardening with water or polymer. Reshaping and hardening take place in two separate steps, in contrast to form or press hardening. Finally, the pane is tempered at a variable temperature. In the WO 2009/133293 A2 it is suggested to use induction heating means for the tempering treatment. Tempering takes place at a variable temperature, whereby the pane is not heated uniformly, but the temperature reached varies from one zone to another of the pane and its thickness. The use of heating means by induction makes it possible to control the heating and thus the temperature in the pane. In this way, hardness variations can be produced in the disc obtained.

Der Anmelderin ist bekannt, dass bei Herstellungsverfahren mit einem Umformen und Härten in zwei Schritten die Anlasszeit oftmals im Bereich von 60 Minuten liegt.The applicant is aware that in manufacturing processes with forming and hardening in two steps, the tempering time is often in the region of 60 minutes.

Es sind auch Verfahren bekannt, gemäß denen im Verlauf des Presshärteverfahrens innerhalb eines Bauteils maßgeschneiderte Eigenschaften geniert werden, was auch als „Tailored Tempering” bezeichnet wird. Beispielsweise wird in dem Konferenz-Paper „Lightweight Technologies - Trends, Challenges, Solutions” von M: Gharbi, 3rd Conference on Advanced High Strength Steel and Press Hardening 2016, DOI: 0.1142/9789813207301 0040 vorgeschlagen, die martensitische Härtung innerhalb des Umformwerkzeugs durch Erwärmung von Teilbereichen des Werkzeugs abschnittsweise zu unterbinden. Hieran wird jedoch teilweise als nachteilig erachtet, dass der Werkzeugverschließ stark ansteigt. Zudem sind die Werkzeuge aufgrund ihrer Konstruktion vergleichsweise teuer.There are also known methods according to which tailor-made properties are created within a component in the course of the press hardening process, which is also known as "Tailored tempering" is referred to. For example, in the conference paper “Lightweight Technologies - Trends, Challenges, Solutions” by M: Gharbi, 3rd Conference on Advanced High Strength Steel and Press Hardening 2016, DOI: 0.1142 / 9789813207301 0040 proposed to prevent the martensitic hardening within the forming tool in sections by heating subregions of the tool. In some cases, however, it is considered to be disadvantageous that the tool wear increases sharply. In addition, the tools are comparatively expensive due to their construction.

Eine Alternative besteht darin, die Glühtemperatur vor dem Einlegen in das Presshärte-Werkzeug lokal zu reduzieren, konkret unterhalb von AC3, so dass keine (ausreichende) Austenitisierung stattfindet. Dies kann nach Kenntnis der Anmelderin über Absorptionsmassen realisiert werden, die auf die Blechzuschnitte aufgelegt werden. Statt Absorptionsmassen können auch aktive Kühlsysteme, beispielsweise eine Kontaktkühlung, eingesetzt werden, wie es aus der Publikation „Experiences with Press Hardening Furnaces and Tailored Tempering Systems” von A. Oppermann et al., Tagungsband zum 13. Erlanger Workshop Warmblechumformung, 2018 Seite 51 , hervorgeht.An alternative is to reduce the annealing temperature locally before inserting it into the press hardening tool, specifically below AC 3 , so that no (sufficient) austenitization takes place. As far as the applicant is aware, this can be achieved by means of absorption masses that are placed on the sheet metal blanks. Instead of absorption masses, active cooling systems, for example contact cooling, can also be used, as stated in the publication “Experiences with Press Hardening Furnaces and Tailored Tempering Systems” by A. Oppermann et al., Proceedings of the 13th Erlangen Workshop Hot Sheet Metal Forming, 2018 page 51 , emerges.

Ein anderer Ansatz zielt auf die lokale Erwärmung nur bestimmter Bereiche oberhalb von AC3 kurz vor dem Einlegen in das Presshärtewerkzeug unter Verwendung von Strahlung ab, wie es in der EP 2 143 808 A1 beschrieben ist. Diese offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils mit mindestens zwei Gefügebereichen unterschiedlicher Duktilität aus einem Bauteilrohling aus härtbarem Stahl. Dabei wird der Bauteilrohling zunächst bereichsweise unterschiedlich erwärmt und dann in einem Warmform- und Härtewerkzeug geformt und bereichsweise gehärtet. Die Erwärmung des Bauteilrohlings vor dem Warmformen und Härten umfasst, dass der Rohling in einer Erwärmungseinrichtung auf eine homogene Temperatur kleiner dem Ac3-Punkt der Legierung erwärmt und anschließend mittels eines Infrarotlampenfeldes in Bereichen erster Art auf eine Temperatur über den Ac3-Punkt der Legierung erwärmt wird, während er in Bereichen zweiter Art auf einer Temperatur unterhalb von Ac3 verbleibt. Dies ermöglicht es, dass der Bauteilrohling in dem Warmform- und Härtewerkzeug nur in den Bereichen erster Art gehärtet wird, so dass ein partiell gehärtetes Bauteil erhalten werden kann.Another approach aims at the local heating of only certain areas above AC 3 shortly before insertion into the press hardening tool using radiation, as is shown in FIG EP 2 143 808 A1 is described. This discloses a method for producing a molded component with at least two structural areas different ductility from a component blank made of hardenable steel. The component blank is first heated differently in areas and then shaped in a hot-forming and hardening tool and hardened in areas. The heating of the component blank prior to hot forming and hardening includes that the blank is heated in a heating device to a homogeneous temperature below the Ac 3 point of the alloy and then by means of an infrared lamp field in areas of the first type to a temperature above the Ac 3 point of the alloy is heated, while it remains at a temperature below Ac 3 in areas of the second type. This enables the component blank to be hardened in the hot-forming and hardening tool only in the areas of the first type, so that a partially hardened component can be obtained.

Es sind auch lokale Anlassbehandlungen bekannt, die ebenfalls unter den Oberbegriff „Tailored Tempering” fallen. Aus der Dissertation „Generierung von maßgeschneiderten Bauteileigenschafen in PHS-Bauteilen durch Anlassen mittels Flamme” von Felix Zimmermann, 2019 , Herausgeber: Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen der Technischen Universität München, ISBN: 9783958840072, geht das partielle Anlassen mittels Flamme hervor, was zum Ziel hat, in bestimmten Bauteilbereichen eine Gefügeumwandlung von Martensit zu erreichen. Teilweise als nachteilig erachtet wird hier die aufwendige Prozesssteuerung für die Flammenführung und die relativ scharfe Übergangszone zwischen weichem und hartem Gefüge. Gleiches gilt für Anlassbehandlungen, die mittels Laserstrahlung durchgeführt werden, wie es aus dem Aufsatz „Laser Softening of Press Hardened Steel for Novel Automotive Parts” von T. Harrer et al., Advanced High Strength Steel and Press Hardening, ISBN: 9813277971, Seiten 543-548, 2019 , hervorgeht. Aus gleichem Grunde finden auch induktive Anlassprozesse in der Praxis kaum Anwendung.Local tempering treatments are also known, which also fall under the generic term “Tailored Tempering”. From the dissertation “Generation of tailor-made component properties in PHS components by tempering with a flame” by Felix Zimmermann, 2019 , Editor: Chair for Forming Technology and Foundry Engineering at the Technical University of Munich, ISBN: 9783958840072, the partial tempering by means of a flame emerges, which aims to achieve a structural transformation of martensite in certain component areas. The complex process control for the flame guidance and the relatively sharp transition zone between soft and hard structure are sometimes considered to be disadvantageous. The same applies to tempering treatments that are carried out using laser radiation, as described in the article "Laser Softening of Press Hardened Steel for Novel Automotive Parts" by T. Harrer et al., Advanced High Strength Steel and Press Hardening, ISBN: 9813277971, pages 543-548, 2019 , emerges. For the same reason, inductive tempering processes are rarely used in practice.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren anzugeben, welches qualitativ hochwertige Bauteile liefert und sich gleichzeitig einfach durchführen lässt und durch eine gute Wirtschaftlichkeit und vor allem optimale Energiebilanz auszeichnet. Das Verfahren soll es dabei auch ermöglichen, Bauteile zu erhalten, die sich durch über ihre Ausdehnung variierende Eigenschaften auszeichnen.It is therefore an object of the present invention to specify a manufacturing method which delivers high quality components and at the same time can be carried out easily and is characterized by good economic efficiency and, above all, optimal energy balance. The method should also make it possible to obtain components that are characterized by properties that vary over their extension.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Anlassen die zumindest abschnittsweise Erwärmung des Bauteils durch zumindest abschnittsweise Bestrahlung des Bauteils mit Infrarotstrahlung umfasst.This object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that the tempering includes heating the component at least in sections by irradiating the component with infrared radiation at least in sections.

Der Erfindung liegt mit anderen Worten die Idee zugrunde, ein Press- bzw. Formhärten, wie es in einem Warmform- und Härtewerkezug erfolgt, mit einer anschließende Anlassbehandlung mittels Infrarotstrahlung zu kombinieren. Unter Infrarotstrahlung ist dabei in an sich bekannter Weise elektromagnetische Strahlung aus dem sich von 780 nm bis 1 mm erstreckenden Wellenlängenbereich zu verstehen. Man spricht auch von Infrarotlicht.In other words, the invention is based on the idea of combining press or press hardening, as occurs in a hot-forming and hardening tool, with a subsequent tempering treatment using infrared radiation. In this context, infrared radiation is understood in a manner known per se to be electromagnetic radiation from the wavelength range extending from 780 nm to 1 mm. One also speaks of infrared light.

Wie wissenschaftliche Untersuchungen gezeigt haben, bilden sich beim Presshärten aufgrund der gleichzeitigen Umformung und Abschreckung im Werkzeug spezielle Fehlstellen im Korngefüge der Bauteile. Bauteile, die aus Stahl, beispielswiese borlegiertem Stahlblech, durch Presshärten erhalten wurden, weisen eine spezielle Mikrostruktur nach dem Härten auf. Dies ist beispielsweise in dem Aufsatz „Enhanced Mechanical Properties of a Hot-Stamped Advanced High-Strength Steel via Tempering Treatment” M. Naderi et al., Metallurgical and Materials Transactions A, Seiten 1852-1861, 2013 , thematisiert. Bei dem erfindungsgemäß vorgesehenen anschließenden Anlassen mit Infrarotstrahlung begünstigen die Fehlstellen die Bildung von Nano-Cabiden, welche für das Erreichen hoher mechanischer Festigkeiten von Bedeutung sind. So wird es möglich, durch eine vergleichsweise kurze Infrarot-Anlassbehandlung die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erzeugen.As scientific studies have shown, special flaws form in the grain structure of the components during press hardening due to the simultaneous deformation and quenching in the tool. Components made from steel, for example boron-alloyed steel sheet, have been obtained by press hardening, have a special microstructure after hardening. This is for example in the essay "Enhanced Mechanical Properties of a Hot-Stamped Advanced High-Strength Steel via Tempering Treatment" M. Naderi et al., Metallurgical and Materials Transactions A, pages 1852-1861, 2013 , thematized. In the subsequent tempering with infrared radiation provided according to the invention, the defects promote the formation of nano-cabides, which are important for achieving high mechanical strengths. This makes it possible to generate the desired mechanical properties through a comparatively short infrared tempering treatment.

Die Anmelderin hat festgestellt, dass mittels Infrarotstrahlung, die beispielsweise von einem oder mehreren Strahlern bzw. Lampen bereitgestellt werden kann, ein Bauteil bzw. Bereiche eines solchen sehr rasch auf eine gewünschte Anlasstemperatur gebracht werden können. Es lassen sich kurze Anlasszeiten realisieren und es kann eine sehr gute Energiebilanz des Verfahrens erhalten werden. Wie sich gezeigt hat, werden über die erfindungsgemäße Kombination von Presshärten und Infrarot-Anlassbehandlung dabei gleichzeitig Bauteile mit hervorragenden Materialeigenschaften erhalten. Über die erfindungsgemäße Kombination können somit die Vorteile einer hohen Energieeffizienz und exzellenter Ergebnisse vereint werden.The applicant has found that by means of infrared radiation, which can be provided by one or more radiators or lamps, for example, a component or areas of such can be brought to a desired tempering temperature very quickly. Short starting times can be achieved and a very good energy balance of the process can be obtained. As has been shown, the combination according to the invention of press hardening and infrared tempering treatment simultaneously results in components with excellent material properties. The combination according to the invention can thus combine the advantages of high energy efficiency and excellent results.

Unter Verwendung von Infrarot-Strahlungswärme kann die Anlassbehandlung von Bauteilen dabei auch sehr exakt und gezielt durchzuführt werden. Eine ausreichende Tiefenwirkung für eine homogene Bauteildurchwärmung ist gegeben, dies bei gleichzeitig relativ sanftem und gleichmäßigem Übergang zwischen angelassen und nicht angelassenen Bereichen bei einer partiellen Anlassstrategie.Using infrared radiant heat, the tempering treatment of components can also be carried out very precisely and in a targeted manner. A sufficient depth effect for homogeneous heating of the component is given, with a relatively gentle and even transition between tempered and non-tempered areas with a partial tempering strategy.

Mittels Infrarotstrahlung kann der Anlassprozess auf einfache Weise sowohl homogen am gesamten Bauteil erfolgen, als auch nur lokal und/oder in unterschiedlich starkem Ausmaß, so dass mit vergleichsweise geringem Aufwand auch Endprodukte erhalten werden können, die partiell unterschiedliche Eigenschaften besitzen. Dies lässt sich beispielsweise mit einem Infrarotstrahler- bzw. Infrarotlampen-Feld realisieren, bei dem dann die einzelnen Strahler bzw. Lampen verschieden lange und/oder mit verschiedener Intensität betrieben werden.By means of infrared radiation, the tempering process can be carried out in a simple manner both homogeneously on the entire component and only locally and / or to different degrees, so that end products that are partially different can also be obtained with comparatively little effort Possess properties. This can be implemented, for example, with an infrared radiator or infrared lamp field, in which the individual radiators or lamps are then operated for different lengths of time and / or with different intensities.

Ein nur partielles Anlassen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise der Nachfrage nach Bauteilen Rechnung tragen, die lokal unterschiedliche Festigkeiten besitzen müssen. Dies trifft beispielsweise auf den Automobilbereich zu, da hier gilt, dass in einem Crashfall die Bewegungsenergie in bestimmten Bereichen der Bauteile absorbiert werden soll.An only partial tempering within the scope of the method according to the invention can, for example, take into account the demand for components that must have locally different strengths. This applies, for example, to the automotive sector, since here it applies that in the event of a crash the kinetic energy should be absorbed in certain areas of the components.

Es sei angemerkt, dass im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt ein Anlassen ausschließlich mit Infrarotstrahlung erfolgt. Dann ist mit anderen Worten das Anlassen im vierten Schritt durch die zumindest abschnittsweise Erwärmung des Bauteils durch zumindest abschnittsweise Bestrahlung des Bauteils mit Infrarotstrahlung gegeben. Es ist jedoch auch nicht ausgeschlossen, dass die Anlassbehandlung zusätzlich ein Anlassen mit konventionellen Mitteln, beispielsweise über elektrische und/oder induktive Heizmittel und/oder mit fossilen Brennstoffen umfasst.It should be noted that, within the scope of the method according to the invention, tempering is preferably carried out exclusively with infrared radiation. In other words, the tempering in the fourth step is then given by heating the component at least in sections by irradiating the component at least in sections with infrared radiation. However, it is also not ruled out that the tempering treatment additionally includes tempering with conventional means, for example with electrical and / or inductive heating means and / or with fossil fuels.

Neben den Vorteilen der sehr guten Energiebilanz und den exzellenten Materialeigenschaften bietet die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch eine besonders einfache Durchführbarkeit, ein hohes Maß an Flexibilität, einen hohen Automatisierungsgrad und minimalen Handlingaufwand und es liegt praktisch kein Werkzeugverschleiß vor.In addition to the advantages of the very good energy balance and the excellent material properties, the procedure according to the invention also offers a particularly simple implementation, a high degree of flexibility, a high degree of automation and minimal handling effort, and there is practically no tool wear.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat sich für zwei Anwendungsbereiche als ganz besonders geeignet erwiesen. Einerseits können mit diesem sehr gut Bauteile für den Agrar- und Landtechnikbereich erhalten werden. Entsprechend kann vorgesehen sein, dass ein Bauteil für die Montage an einer Land- und/oder Gartenmaschine, insbesondere ein Werkzeug oder eine Komponente einer Werkzeuganordnung zur Bodenbearbeitung und/oder Grünlandbearbeitung und/oder Ernte und/oder Gartengestaltung hergestellt wird.The method according to the invention has proven to be particularly suitable for two areas of application. On the one hand, components for the agricultural and agricultural engineering sector can be obtained with this very well. Accordingly, it can be provided that a component for assembly on an agricultural and / or gardening machine, in particular a tool or a component of a tool arrangement for soil cultivation and / or grassland cultivation and / or harvest and / or garden design, is produced.

Andererseits ist die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch sehr gut für Bauteile für den Kraftfahrzeugbereich geeignet. So kann alternativ ein Bauteil für ein Fahrzeug hergestellt werden, insbesondere ein Bauteil für einen PKW oder LKW oder Bus, bevorzugt eine Fahrzeugsäule oder ein Stoßfänger oder ein Längs- oder Querträger. Beispielsweise kann eine A- oder B- oder C-Säule unter Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten werden.On the other hand, the procedure according to the invention is also very suitable for components for the motor vehicle sector. As an alternative, a component for a vehicle can be produced, in particular a component for a car or truck or bus, preferably a vehicle pillar or a bumper or a longitudinal or cross member. For example, an A or B or C column can be obtained by performing the method according to the invention.

Es sei angemerkt, dass es natürlich möglich ist, dass der Bauteilrohling nach seiner Bereitstellung im ersten Schritt und vor der Presshärtebehandlung in dem Warmform- und Härtewerkzeug im dritten Schritt eine vorgelagerte, erste Formveränderung erfährt. Er kann beispielsweise vor dem Presshärten kalt vorgeformt und/oder beschnitten werden.It should be noted that it is of course possible for the component blank to undergo an upstream, first change in shape after its provision in the first step and before the press hardening treatment in the hot forming and hardening tool in the third step. For example, it can be cold preformed and / or trimmed prior to press hardening.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch hervorragend für den Fall, dass die Bauteile nach dem Presshärten keinem Lackierprozess mit einer Einbrennzeit länger als 10 Minuten zugeführt werden. Rein beispielhaft hierfür seien Bauteile genannt, die mit einem Korrosionsschutz jedoch nicht einer aufwendigen Pulverlackierung versehen werden, wie es etwa bei Fahrzeugbauteile, die nicht von außen sichtbar sind, der Fall sein kann, zum Beispiel nicht sichtbaren Träger.The method according to the invention is also excellently suited for the case that the components, after press hardening, are not supplied to a painting process with a stoving time longer than 10 minutes. Purely by way of example here are components that are provided with corrosion protection but not with a complex powder coating, as can be the case with vehicle components that are not visible from the outside, for example non-visible carriers.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Bauteil im vierten Schritt, in dem das Anlassen erfolgt, über eine Infrarot-Anlasszeit von maximal 20 Minuten, insbesondere maximal 10 Minuten, bevorzugt maximal 5 Minuten, besonders bevorzugt über eine Infrarot-Anlasszeit im Bereich von 30 Sekunden bis 5 Minuten, insbesondere im Bereich von 1 Minute is 5 Minuten mit der Infrarotstrahlung bestrahlt wird. Diese Anlasszeiten haben sich gemäß Untersuchungen der Anmelderin als besonders geeignet erwiesen, um Bauteile mit optimalen Eigenschaften bei gleichzeitige sehr guter Energiebilanz zu erhalten.A particularly preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the component in the fourth step, in which the tempering takes place, has an infrared tempering time of a maximum of 20 minutes, in particular a maximum of 10 minutes, preferably a maximum of 5 minutes, particularly preferably an infrared - Tempering time in the range from 30 seconds to 5 minutes, in particular in the range from 1 minute to 5 minutes with which infrared radiation is irradiated. According to investigations by the applicant, these starting times have proven to be particularly suitable for obtaining components with optimal properties with a very good energy balance at the same time.

Weiter bevorzugt wird im ersten Schritt ein Bauteilrohling aus borlegiertem Stahl, insbesondere ein Abschnitt eines borlegierten Stahlbleches, bereitgestellt. Es hat sich gezeigt, dass durch die Kombination des Presshärtens von borlegiertem Stahl und dem Anlassen mittels Infrarotstrahlung besonders gute Ergebnisse erzielt werden können. Insbesondere für borlegierte Stähle haben sich auch besonders kurze Anlasszeiten von nur 10 Minuten oder weniger als sehr geeignet erwiesen.In the first step, a component blank made of boron-alloyed steel, in particular a section of a boron-alloyed steel sheet, is also preferably provided. It has been shown that the combination of press hardening of boron alloy steel and tempering by means of infrared radiation can achieve particularly good results. Particularly short tempering times of only 10 minutes or less have proven to be very suitable, in particular for boron-alloyed steels.

Auch kann vorgesehen sein, dass im ersten Schritt ein plattenförmiger Bauteilrohling mit einer Dicke im Bereich von 2 bis 20 mm, insbesondere 2 bis 18 mm, bevorzugt 2 bis 15 mm, besonders bevorzugt 2 bis 12 mm bereitgestellt wird. Diese Dicken haben sich insbesondere für denjenigen Fall als geeignet erwiesen, dass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Bauteil für den Agrar- bzw. Landtechnikbereich, beispielsweise ein Bauteil für die Montage an einer Land- und/oder Gartenmaschine hergestellt wird.It can also be provided that in the first step a plate-shaped component blank is provided with a thickness in the range from 2 to 20 mm, in particular 2 to 18 mm, preferably 2 to 15 mm, particularly preferably 2 to 12 mm. These thicknesses have proven to be particularly suitable for the case where the method according to the invention is used to produce a component for the agricultural or agricultural engineering sector, for example a component for assembly on an agricultural and / or gardening machine.

Im ersten Schritt kann auch ein plattenförmiger Bauteilrohling mit einer Dicke im Bereich von 3 bis 20 mm, insbesondere 3 bis 18 mm, bevorzugt 3 bis 15 mm, besonders bevorzugt 3 bis 12 mm bereitgestellt werden, was sich ebenfalls vor allem für Bauteile für den Agrar- bzw. Landtechnikbereich als besonders geeignet erwiesen hat.In the first step, a plate-shaped component blank with a thickness in the range from 3 to 20 mm, in particular 3 to 18 mm, preferably 3 up to 15 mm, particularly preferably 3 to 12 mm, which has also proven to be particularly suitable, above all, for components for the agricultural or agricultural engineering sector.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Abkühlen des Bauteilrohlings im dritten Schritt ein direktes Kühlen des Bauteilrohling umfasst, wobei das direkte Kühlen erfolgt, indem der Bauteilrohling mit einem Kühlmedium, insbesondere Wasser und/oder Polymer, in Kontakt gebracht wird. Das direkte Kühlen erfolgt zweckmäßiger Weise im Anschluss an das Umformen, wenn sich der Bauteilrohling noch in dem Werkzeug befindet und das Werkzeug geschlossen ist.Another preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the cooling of the component blank in the third step includes direct cooling of the component blank, the direct cooling taking place by bringing the component blank into contact with a cooling medium, in particular water and / or polymer will. The direct cooling expediently takes place after the forming, when the component blank is still in the tool and the tool is closed.

Die direkte Kühlung durch direktes in-Kontakt-bringen mit einem Kühlmedium kann, wenn ein flüssiges Kühlmedium zum Einsatz kommt, auch als Nass-Presshärten bezeichnet werden. Der Bauteilrohling kann beispielsweise von dem Kühlmedium angeströmt und/oder umströmt werden. Es kann vorgesehen sein, dass ein Werkzeug einen oder mehrere Kühlkanäle aufweist, die eine oder mehrere Öffnungen aufweisen bzw. in eine oder mehrere Öffnungen münden, die an einer oder mehreren Seiten des Werkzeugs vorgesehen sind, die während des Warmform- und Härtevorgangs, mit anderen Worten während des Presshärtebehandlung, dem Bauteilrohling zugewandt sind und mit diesem in Kontakt kommen bzw. stehen. Es sind mit anderen Worten einer oder mehrere werkstückseitig bzw. zum Werkstück hin offene Kühlkanäle in dem Werkzeug vorhanden. Dann kann Kühlmedium durch das Werkzeug bis an den Bauteilrohling herangeführt und im Bereich der Öffnung bzw. Öffnungen mit diesem in Kontakt gebracht werden.The direct cooling by bringing it into direct contact with a cooling medium can, if a liquid cooling medium is used, also be referred to as wet press hardening. The component blank can, for example, have the cooling medium flow against and / or around it. It can be provided that a tool has one or more cooling channels that have one or more openings or open into one or more openings that are provided on one or more sides of the tool, which during the hot forming and hardening process, with others Words are facing the component blank during the press hardening treatment and come or are in contact with it. In other words, there are one or more cooling channels that are open on the workpiece side or towards the workpiece in the tool. Cooling medium can then be fed through the tool up to the component blank and brought into contact with it in the area of the opening or openings.

Insbesondere für Dicken von mindestens 3 mm hat sich ein direktes Kühlen als ganz besonders geeignet erwiesen.Direct cooling has proven to be particularly suitable, in particular for thicknesses of at least 3 mm.

Es sei betont, dass, auch wenn sich die direkte Kühlung vor allem für dickere Bauteilrohlinge mit einer Stärke von mindestens 3 mm bewährt hat, eine direkte Kühlung für den Fall dünnerer Bauteilrohlinge mit einer Dicke von bis zu 3 mm aber auch keineswegs ausgeschlossen ist, sondern eine solche prinzipiell auch hier vorgesehen werden kann.It should be emphasized that, even if direct cooling has proven itself especially for thicker component blanks with a thickness of at least 3 mm, direct cooling for thinner component blanks with a thickness of up to 3 mm is by no means excluded, but this can in principle also be provided here.

Alternativ oder zusätzlich zu einer direkten Abkühlung kann selbstverständlich auch eine indirekte Abkühlung vorgesehen sein, wie aus dem Stand der Technik vorbekannt. So zeichnet sich ein weiteres Ausführungsbeispiel dadurch aus, dass das Abkühlen des Bauteilrohlings im dritten Schritt ein indirektes Kühlen des Bauteilrohlings umfasst, wobei das indirekte Kühlen erfolgt, indem das Werkzeug gekühlt wird, während es mit dem Bauteilrohling in Kontakt steht. Eine Kühlung des Werkzeuges wie z.B. in hinlänglich vorbekannter Weise dadurch erzielt werden, dass das Werkzeug Kanäle für ein Kühlfluid aufweist um des Presshärtevorganges zum geeigneten Zeitpunkt vom Kühlmedium durchströmt wird, um den im Werkzeug befindliche Bauteilrohling so gezielt zu kühlen.Alternatively or in addition to direct cooling, indirect cooling can of course also be provided, as previously known from the prior art. A further exemplary embodiment is characterized in that the cooling of the component blank in the third step includes indirect cooling of the component blank, the indirect cooling taking place in that the tool is cooled while it is in contact with the component blank. A cooling of the tool, e.g. achieved in a well-known manner, in that the tool has channels for a cooling fluid to allow the cooling medium to flow through the press hardening process at the appropriate point in time in order to cool the component blank in the tool in a targeted manner.

Insbesondere zum Erhalt von Bauteilen für den Kraftfahrzeugbereich hat es sich ferner als besonders geeignet erwiesen, wenn im ersten Schritt ein plattenförmiger Bauteilrohling mit einer Dicke von bis zum 3 mm, insbesondere eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 3 mm, bereitgestellt wird.In particular for obtaining components for the motor vehicle sector, it has also proven to be particularly suitable if a plate-shaped component blank with a thickness of up to 3 mm, in particular a thickness in the range from 0.5 to 3 mm, is provided in the first step.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich ferner dadurch aus, dass im dritten Schritt, in dem die Warmumformung und Härtung erfolgt, eine Schnellkühlung des Bauteilrohlings erfolgt, im Rahmen derer der Bauteilrohling mit einer Abkühlgeschwindigkeit von mindestens 15°C pro Sekunde, insbesondere mindestens 20°C pro Sekunde, bevorzugt mindestens 25°C pro Sekunde, besonders bevorzugt mindestens 27°C pro Sekunde abgekühlt wird.Another embodiment is further characterized in that in the third step, in which the hot forming and hardening takes place, rapid cooling of the component blank takes place, during which the component blank is cooled at a cooling rate of at least 15 ° C per second, in particular at least 20 ° C per second Second, preferably at least 25 ° C per second, particularly preferably at least 27 ° C per second is cooled.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Bauteilrohling im dritten Schritt zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig auf eine Temperatur unterhalb von 200°C abgekühlt wird.Alternatively or additionally, it can be provided that the component blank is cooled at least in sections, preferably completely, to a temperature below 200 ° C. in the third step.

Die direkte und/oder die indirekte Kühlung erfolgt zweckmäßiger Weise derart, dass eine kritische Abkühlgeschwindigkeit erreicht und im Zuge dieser unter Martensitfinish abgeschreckt wird.The direct and / or indirect cooling is expediently carried out in such a way that a critical cooling rate is reached and in the course of this is quenched with a martensite finish.

Als geeignete Infrarot-Anlasstemperaturen für das erfindungsgemäße Verfahrens haben sich beispielsweise solche von 150°C bis 600°C erwiesen. So kann vorgesehen sein, dass das Bauteil beim Anlassen im vierten Schritt durch die Bestrahlung mit der Infrarotstrahlung zumindest abschnittsweise auf eine Infrarot-Anlasstemperatur im Bereich von 150°C bis 300°C erwärmt wird. Auch ist es möglich, dass das Bauteil beim Anlassen im vierten Schritt durch die Bestrahlung mit der Infrarotstrahlung zumindest abschnittsweise auf eine Infrarot-Anlasstemperatur im Bereich von 300°C bis 600°C erwärmt wird.For example, those of 150 ° C. to 600 ° C. have proven to be suitable infrared tempering temperatures for the process according to the invention. Thus, it can be provided that the component is heated in the fourth step by the irradiation with the infrared radiation at least in sections to an infrared tempering temperature in the range of 150 ° C to 300 ° C. It is also possible for the component to be heated at least in sections to an infrared tempering temperature in the range of 300 ° C. to 600 ° C. during tempering in the fourth step by irradiating with the infrared radiation.

Mit anderen Worten kann der erfindungsgemäße Infrarot-Anlassprozess einerseits auf einem relativ geringen Temperaturniveau von 150°C bis 300°C erfolgen, wobei die Eigenschaftseinstellung dann insbesondere durch Spannungsabbau und Diffusionsprozesse erwirkt wird. Auch kann er auf einem vergleichsweise hohen Temperaturniveau zwischen 300°C und 600°C erfolgen, wobei dann insbesondere eine Gefügeumwandlung bewirkt wird, die zu stark veränderten mechanischen Eigenschaften führt. Bevorzugt wird die Anlasstemperatur hierfür derart gewählt, dass sie oberhalb der Martensitstarttemperatur der Legierung des Bauteilrohlings liegt.In other words, the infrared tempering process according to the invention can take place on the one hand at a relatively low temperature level of 150 ° C. to 300 ° C., the property setting then being achieved in particular by stress reduction and diffusion processes. It can also take place at a comparatively high temperature level between 300 ° C. and 600 ° C., in which case in particular a structural transformation is brought about, which leads to greatly changed mechanical properties. The tempering temperature is preferred for this chosen so that it is above the martensite start temperature of the alloy of the component blank.

Insbesondere für den Fall eines homogenen Anlasses über die gesamte Bauteilausdehnung hat sich das geringe Temperaturniveau als besonders geeignet erwiesen, also die Wahl einer Anlasstemperatur im Bereich von 150 bis 300°C, da hier in der Regel keine Gefügeumwandlung erwünscht ist. Vor allem bei einem nur lokalen, partiellen Anlassen wird bevorzugt für die betreffenden Bereiche in dem höheren Temperaturbereich von 300°C bis 600°C gearbeitet, damit infolge der höheren Temperaturen mitunter Gefügeumwandlungen erzielt werden können.The low temperature level has proven to be particularly suitable for the case of a homogeneous tempering over the entire extension of the component, i.e. the selection of a tempering temperature in the range from 150 to 300 ° C, since a structural transformation is generally not desired here. In the case of only local, partial tempering, it is preferred to work in the higher temperature range of 300 ° C. to 600 ° C. for the relevant areas so that structural changes can sometimes be achieved as a result of the higher temperatures.

Es kann vorgesehen sein, dass im vierten Schritt verschiedene Bereiche des das Bauteils verschieden stark durch die Bestrahlung mit der Infrarotstrahlung angelassen werden, insbesondere, indem verschiedene Bereiche des Bauteils unterschiedlich lange mit der Infrarotstrahlung bestrahlt werden und/oder indem verschiedene Bereiche des Bauteils mit Infrarotstrahlung unterschiedlicher Intensität bestrahlt werden.It can be provided that in the fourth step different areas of the component are annealed to different degrees by the irradiation with the infrared radiation, in particular by irradiating different areas of the component with the infrared radiation for different lengths of time and / or by irradiating different areas of the component with different infrared radiation Intensity to be irradiated.

Das Bauteil kann im vierten Schritt, wie angemerkt, auch nur abschnittsweise angelassen werden.In the fourth step, as noted, the component can only be tempered in sections.

Das verwendete Werkzeug ist zweckmäßiger Weise mehrteilig ausgebildet, umfasst insbesondere wenigstens einen Stempel und wenigstens eine Matrize. Es kann mittels einer Presse betätigt werden bzw. Bestandteil einer Presse sein, wie es ebenfalls aus dem Stand der Technik hinlänglich vorbekannt ist. Das Umformen des Bauteilrohlings erfolgt in der Regel in an sich bekannter Weise dadurch, dass Teile des Werkzeugs, etwa ein Stempel und eine Matrize, gegeneinander verpresst werden, während sich der Bauteilrohling zwischen diesen befindet.The tool used is expediently designed in several parts, in particular comprises at least one punch and at least one die. It can be operated by means of a press or be part of a press, as it is also well known from the prior art. The reshaping of the component blank usually takes place in a manner known per se in that parts of the tool, for example a punch and a die, are pressed against one another while the component blank is located between them.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der bereitgestellte Bauteilrohling eine Stahllegierung mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,20 Gew.%, bevorzugt mehr als 0,25 Gew.% umfasst oder daraus besteht. Ein Kohlenstoffgehalt in diesem Bereich hat sich insbesondere für denjenigen Fall bewährt, dass Bauteile für den Agrar- bzw. Landtechnikbereich gefertigt werden. Es ist aber natürlich auch nicht ausgeschlossen, dass für Bauteile für andere Anwendungsgebiete, beispielsweise den Kraftfahrzeugbereich, entsprechende Legierungen genutzt werden.Another preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the component blank provided comprises or consists of a steel alloy with a carbon content of more than 0.20% by weight, preferably more than 0.25% by weight. A carbon content in this area has proven particularly useful in the event that components are manufactured for the agricultural or agricultural engineering sector. However, it is of course also not ruled out that corresponding alloys are used for components for other areas of application, for example the motor vehicle sector.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der bereitgestellte Bauteilrohling eine Stahllegierung umfasst oder aus einer Stahllegierung besteht, die sich ausgedrückt in Gewichtsprozent umfasst 0,20 % bis 0,47 % Kohlenstoff (C), 0,15 % bis 0,35 % Silizium (Si), 1,15 % bis 1,35 % Mangan (Mn), weniger als 0,025 % Phosphor (P), weniger als 0,015 % Schwefel (S), 0,02 % bis 0,05 % Aluminium (AI), 0,20 % bis 0,40 % Chrom (Cr), 0,001 % bis 0,004 % Bor (B), 0,02 % bis 0,05 % Titan (Ti), maximal 0,05 % Molybdän (Mo), maximal 0,15 % Nickel (Ni), maximal 0,05 % Kupfer (Cu), maximal 0,005 % Zinn (Sn). Diese Bereiche haben sich als ganz besonders geeignet erwiesen. Der Rest der Legierung ist bevorzugt Eisen.Furthermore, it can be provided that the component blank provided comprises a steel alloy or consists of a steel alloy which, expressed in percent by weight, comprises 0.20% to 0.47% carbon (C), 0.15% to 0.35% silicon (Si ), 1.15% to 1.35% manganese (Mn), less than 0.025% phosphorus (P), less than 0.015% sulfur (S), 0.02% to 0.05% aluminum (AI), 0, 20% to 0.40% chromium (Cr), 0.001% to 0.004% boron (B), 0.02% to 0.05% titanium (Ti), maximum 0.05% molybdenum (Mo), maximum 0.15 % Nickel (Ni), maximum 0.05% copper (Cu), maximum 0.005% tin (Sn). These areas have proven to be particularly suitable. The remainder of the alloy is preferably iron.

Insbesondere für Bauteile für den Agrar- und Landtechnikbereich haben sich Legierungen mit einem Kohlenstoffgehalt im Bereich von 0,25 bis 0,40 Gew.% als ganz besonders geeignet erwiesen.Alloys with a carbon content in the range from 0.25 to 0.40% by weight have proven to be particularly suitable, in particular for components for the agricultural and agricultural engineering sectors.

Insbesondere für Bauteile für den Kraftfahrzeugbereich haben sich Legierungen mit einem Kohlenstoffgehalt im Bereich von 0,20 bis 0,25 Gew.% als ganz besonders geeignet erwiesen.Alloys with a carbon content in the range from 0.20 to 0.25% by weight have proven to be particularly suitable, in particular for components for the motor vehicle sector.

Selbstverständlich kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auch auf beschichtete Bauteilrohlinge zurückgegriffen werden. So kann vorgesehen sein, dass der im ersten Schritt bereitgestellte Bauteilrohling mit einer bevorzugt metallischen Beschichtung, insbesondere einer Zunder- und/oder Korrosionsschutzbeschichtung versehen ist, und/oder der Bauteilrohling vor dem Warmumformen und Härten mit einer bevorzugt metallischen Beschichtung, insbesondere einer Zunder- und/oder Korrosionsschutzbeschichtung, versehen wird.Of course, coated component blanks can also be used in the context of the method according to the invention. It can be provided that the component blank provided in the first step is provided with a preferably metallic coating, in particular a scale and / or anti-corrosion coating, and / or the component blank with a preferably metallic coating, in particular a scale and coating, before the hot forming and hardening / or anti-corrosion coating.

Auch für Bleche, die im Vorfeld des Presshärtens mit einer Zunder- und/oder Korrosionsbeschichtung versehen wurden, eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut. Dies insbesondere, da durch die Beschichtung eine verbesserte Absorption der Infrarotstrahlung für die Anlassbehandlung erfolgen kann.The method according to the invention is also particularly suitable for metal sheets which have been provided with a scale and / or corrosion coating prior to press hardening. This is in particular because the coating can improve the absorption of the infrared radiation for the tempering treatment.

Für die Erwärmung vor dem Presshärten und/oder das Anlassen kann ein Durchlaufofen zum Einsatz kommen, was sich als besonders geeignet erwiesen hat, insbesondere für denjenigen Fall, dass Bauteile in hohen Stückzahlen über das erfindungsgemäße Verfahren gefertigt werden sollen.A continuous furnace can be used for heating before press hardening and / or tempering, which has proven to be particularly suitable, in particular for the case that components are to be manufactured in large numbers using the method according to the invention.

Entsprechend kann in Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen sein, dass die Erwärmung im zweiten Schritt in einem Durchlaufofen erfolgt, bevorzugt in einem elektrisch und/oder mit wenigstens einem fossilen Energieträger, insbesondere Gas, beheizten Durchlaufofen.Correspondingly, in a further development of the method, it can be provided that the heating in the second step takes place in a continuous furnace, preferably in a continuous furnace heated electrically and / or with at least one fossil fuel, in particular gas.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Anlassen im vierten Schritt in einem Durchlaufofen erfolgt. Ein Durchlaufofen für das Infrarot-Anlassen weist zweckmäßigerweise einen oder mehrere Infrarotstrahler, etwa Infrarotlampen, auf. Insbesondere im Falle mehrere Infrarotstrahler, beispielsweise eines Infrarotlampen- bzw. Infrarotstrahlerfeldes, kann besonders gut ein nur partielles Anlassen bzw. ein über die Außendehnung des Bauteils verschieden starkes Anlassen realisiert werden, indem nur einige Strahler aktiviert und/oder verschiedene Strahler mit verschiedener Leistung betrieben werden.Alternatively or additionally, it can be provided that the tempering in the fourth step takes place in a continuous furnace. A continuous furnace for infrared tempering expediently has one or more infrared radiators, such as infrared lamps. Especially in the case of several infrared emitters, For example, an infrared lamp or infrared radiator field, only partial tempering or tempering to different degrees due to the external expansion of the component can be achieved particularly well by activating only a few radiators and / or operating different radiators with different powers.

Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäße Verfahrens ist vorgesehen, dass das Bauteil, wenn aus dem Werkzeug entnommen wird, eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Temperatur aufweist und derart zügig im Anschluss an die Entnahme aus dem Werkzeug angelassen wird, dass es zu Beginn der Anlassbehandlung noch eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Resttemperatur aufweist. Durch die gezielte Nutzung der Restwärme des Presshärte-Vorgangs kann die Energiebilanz des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter verbessert werden, so dass es sich durch eine besonders hohe Umweltverträglichkeit auszeichnet.In a further particularly preferred embodiment of the method according to the invention, it is provided that the component, when removed from the tool, has a temperature above room temperature and is tempered so quickly after removal from the tool that it is at the beginning of the tempering treatment still has a residual temperature above room temperature. Through the targeted use of the residual heat of the press hardening process, the energy balance of the method according to the invention can be further improved, so that it is characterized by a particularly high level of environmental compatibility.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Bauteil, das unter Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde.The subject matter of the invention is also a component which was produced by carrying out the method according to the invention.

Hinsichtlich der Ausgestaltungen der Erfindung wird auch auf die Unteransprüche sowie auf die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen.With regard to the refinements of the invention, reference is also made to the subclaims and to the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

In der Zeichnung zeigt:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Warmform- und Presshärte-Anlage, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden kann;
  • 2 die Schritte eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3 eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauteils, das als Scheibe für die Montage an einer Landmaschine ausgebildet ist, in rein schematischer Darstellung;
  • 4 eine reine schematische Schnittdarstellung der Scheibe aus 3; und
  • 5 eine Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauteils, das als Fahrzeugsäule, konkret als B-Säule ausgebildet ist, in rein schematischer Darstellung.
In the drawing shows:
  • 1 an embodiment of a hot forming and press hardening system according to the invention, in which an embodiment of the method according to the invention can be carried out;
  • 2 the steps of an embodiment of the method according to the invention;
  • 3 a plan view of an embodiment of a component according to the invention, which is designed as a disk for mounting on an agricultural machine, in a purely schematic representation;
  • 4th a purely schematic sectional view of the disk 3 ; and
  • 5 a plan view of a further embodiment of a component according to the invention, which is designed as a vehicle pillar, specifically as a B-pillar, in a purely schematic representation.

Die 1 zeigt in stark vereinfachter, rein schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Warmform- und Presshärte-Anlage, in der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils durchgeführt werden kann.the 1 shows, in a greatly simplified, purely schematic representation, an exemplary embodiment of a hot-forming and press-hardening system in which an exemplary embodiment of the method according to the invention for producing a component can be carried out.

Die Anlage umfasst eine Erwärmungsstation 1, die eine konventionelle Erwärmungseinrichtung umfasst oder dadurch gegeben ist. Bei dem dargestellten Beispiel ist die konventionelle Erwärmungseinrichtung als elektrisch beheizter Durchlaufofen mit einem Förderband zur Förderung zu erwärmender Bauteilrohlinge 2 ausgebildet. In der Erwärmungsstation 1 können zu erwärmende Bauteilrohlinge 2 auf Temperaturen von bis zu 1000°C erwärmt werden. Es sei angemerkt, dass der Durchlaufofen alternativ oder zusätzlich zu einer elektrischen Beheizung auch mittels fossilen Energieträgern, etwa Gas, beheizbar sein kann.The plant includes a heating station 1 , which comprises or is given by a conventional heating device. In the example shown, the conventional heating device is an electrically heated continuous furnace with a conveyor belt for conveying component blanks to be heated 2 educated. In the warming station 1 can be heated component blanks 2 be heated to temperatures of up to 1000 ° C. It should be noted that, as an alternative or in addition to electrical heating, the continuous furnace can also be heated by means of fossil fuels, such as gas.

Die Anlage umfasst ferner eine Warmform- und Härtestation 3, die ein Warmform- und Härtewerkzeug 4 mit zwei Teilen 4a, 4b umfasst. Das Werkzeug 4 kann in hinlänglich vorbekannter Weise mittels einer Presse der Warmform- und Härtestation 3 betätigt werden bzw. ist Bestandteil einer Presse der Warmform- und Härtestation 3. Das Werkzeug 4 ist kühlbar. Hierzu sind Kühlfluidkanäle in diesem vorgesehen, die im Betrieb von einem Kühlfluid durchströmt werden, wenn eine Kühlung erforderlich ist. Das Werkzeug 4 ermöglicht dabei vorliegend eine direkte Kühlung des Bauteilrohlings 2. Das Werkzeug 4, konkret dessen Teilen 4a, 4b weisen hierfür Kühlkanäle auf, die sich bis zu denjenigen Seiten des Werkzeugs 4, konkret der Teile 4a und 4b dieses erstrecken, die während des Warmform- und Härtevorgangs mit dem Bauteilrohling 2 in Kontakt kommen. Diese Kühlkanäle sind zu diesen Seiten hin offen, weisen hier also Öffnungen auf, sodass Kühlmedium über die Öffnungen bis an den in dem Werkzeug 4 befindlichen Bauteilrohling 2 herangeführt werden kann.The plant also includes a thermoforming and hardening station 3 who have favourited a thermoforming and hardening tool 4th with two parts 4a , 4b includes. The tool 4th can in a well known manner by means of a press of the thermoforming and hardening station 3 operated or is part of a press of the hot forming and hardening station 3 . The tool 4th can be cooled. For this purpose, cooling fluid channels are provided in it, through which a cooling fluid flows during operation when cooling is required. The tool 4th enables direct cooling of the component blank in the present case 2 . The tool 4th , specifically its parts 4a , 4b have for this purpose cooling channels that extend up to those sides of the tool 4th , specifically the parts 4a and 4b this extend during the hot forming and hardening process with the component blank 2 get in touch. These cooling channels are open on these sides, so they have openings here so that the cooling medium passes through the openings to the in the tool 4th located component blank 2 can be introduced.

Weiterer Bestandteil der Anlage ist eine Infrarot-Anlassstation 5, die dazu ausgebildet ist, Bauteile 6, die in der Station 3 warmgeformt und gehärtet wurden, mittels Infrarotstrahlung anzulassen. Die Infrarot-Anlassstation 5 ist auch als Durchlaufofen mit einem Förderband ausgebildet und umfasst eine Mehrzahl von Infrarotlampen bzw. - strahlern 7. Diese sind beabstandet zueinander in mehreren Reihen und Spalten in der Art eines Arrays angeordnet. Es sei betont, dass die Anordnung in Reihen und Spalten rein beispielhaft zu verstehen ist und andere Anordnungen der Infrarotlampen 7, etwa auf einem Kreis oder mehreren konzentrischen Kreisen, gleichermaßen möglich ist. Die Infrarotlampen 7 sind bei dem dargestellten Beispiel im unteren Bereich der Station 5 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich können sich Infrarotlampen 7 auch im oberen Bereich der Station 5 befinden. Bei den Infrarotlampen 7 kann es sich etwa um Infrarotstrahler für industrielle Prozesse von der Haereus Noblelight GmbH handeln, beispielsweise kurzwellige Infrarotstrahler aus diesem Hause, die sich durch ein Spektrum mit einem Peak knapp oberhalb von 1 Mikrometer, insbesondere etwa 1,1 Mikrometer, auszeichnen. Es sei betont, dass dies rein beispielhaft zur verstehen ist.Another component of the system is an infrared starting station 5 , which is designed to produce components 6th that are in the station 3 were thermoformed and hardened to be tempered by means of infrared radiation. The infrared starting station 5 is also designed as a continuous furnace with a conveyor belt and comprises a plurality of infrared lamps or emitters 7. These are arranged at a distance from one another in several rows and columns in the manner of an array. It should be emphasized that the arrangement in rows and columns is to be understood purely as an example and other arrangements of the infrared lamps 7th , for example on a circle or several concentric circles, is equally possible. The infrared lamps 7th are in the example shown in the lower area of the station 5 arranged. Alternatively or in addition, infrared lamps can be used 7th also in the upper area of the station 5 condition. With the infrared lamps 7th it can be about infrared emitters for industrial processes from Haereus Noblelight GmbH, For example, short-wave infrared emitters from this company, which are characterized by a spectrum with a peak just above 1 micrometer, in particular about 1.1 micrometers. It should be emphasized that this is to be understood purely as an example.

Mittels der Anlage aus 1 können unter Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Bauteile hergestellt werden.Using the system 1 components can be produced by carrying out the method according to the invention.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird in einem ersten Schritt S1 ein plattenförmiger Bauteilrohling 2 bereitgestellt. Vorliegend handelt es sich um einen Abschnitt eines Blechs aus borlegiertem, härtbarem Stahl. Das Blech besteht aus eine Legierung, die ausgedrückt in Gewichtsprozent umfasst: 0,20 % bis 0,47 % Kohlenstoff (C), 0,15 % bis 0,35 % Silizium (Si), 1,15 % bis 1,35 % Mangan (Mn), weniger als 0,025 % Phosphor (P), weniger als 0,015 % Schwefel (S), 0,02 % bis 0,05 % Aluminium (Al), 0,20 % bis 0,40 % Chrom (Cr), 0,001 % bis 0,004 % Bor (B), 0,02 % bis 0,05 % Titan (Ti), maximal 0,05 % Molybdän (Mo), maximal 0,15 % Nickel (Ni), maximal 0,05 % Kupfer (Cu), maximal 0,005 % Zinn (Sn). Der Rest der Legierung ist Eisen.In a first embodiment of the method, in a first step S1 a plate-shaped component blank 2 provided. The present case is a section of sheet metal made from boron-alloyed, hardenable steel. The sheet is made of an alloy which, expressed as a percentage by weight, comprises: 0.20% to 0.47% carbon (C), 0.15% to 0.35% silicon (Si), 1.15% to 1.35% Manganese (Mn), less than 0.025% phosphorus (P), less than 0.015% sulfur (S), 0.02% to 0.05% aluminum (Al), 0.20% to 0.40% chromium (Cr) , 0.001% to 0.004% boron (B), 0.02% to 0.05% titanium (Ti), maximum 0.05% molybdenum (Mo), maximum 0.15% nickel (Ni), maximum 0.05% Copper (Cu), maximum 0.005% tin (Sn). The rest of the alloy is iron.

Das Blech zeichnet sich durch eine Dicke im Bereich von 2 bis 20 mm aus, beträgt konkret 6 mm, wobei dies rein beispielhaft zu verstehen ist. Aus Blechen dieser Dicke können insbesondere Bauteile für den Agrar- und Landtechnikbereich hergestellt werden, beispielsweise Hohlscheiben für die Bodenbearbeitung, die zur Montage an einer Landmaschine bestimmt sind. Dies ist bei dem hier beschriebenen Beispiel der Fall. Das Stahlblech kann beispielsweise auf ein Coil aufgewickelt bereitstehen und Bauteilrohlinge 2 können durch abwickeln und zuschneiden erhalten werden.The sheet metal is characterized by a thickness in the range from 2 to 20 mm, specifically 6 mm, whereby this is to be understood purely as an example. In particular, components for the agricultural and agricultural engineering sector can be produced from sheet metal of this thickness, for example hollow disks for soil cultivation, which are intended for assembly on an agricultural machine. This is the case in the example described here. The steel sheet can, for example, be available wound on a coil and component blanks 2 can be obtained by unwinding and cutting.

Es kann sowohl auf unbeschichtete Bauteilrohlinge 2 zurückgegriffen werden, als auch auf solche, mit einer bevorzugt metallischen Beschichtung, beispielsweise einer Zunder- und/oder Korrosionsschutzbeschichtung versehen sind. Beispielsweise kann in Schritt S1 ein mit einer Beschichtung versehener Bauteilrohling 2 bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Bauteilrohling 2 nach seiner Bereitstellung mit einer Beschichtung versehen werden.It can be used on uncoated component blanks 2 can be used, as well as those provided with a preferably metallic coating, for example a scale and / or anti-corrosion coating. For example, in step S1 a component blank provided with a coating 2 to be provided. Alternatively or additionally, the component blank 2 be provided with a coating after its provision.

Der gegebenenfalls beschichtete Bauteilrohling 2 wird in einem Schritt S2 der vorliegend als Durchlaufofen ausgebildeten Erwärmungseinrichtung 1 zugeführt und in dieser homogen auf eine Temperatur über Ac3 erwärmt, beispielsweise auf 930°C.The optionally coated component blank 2 is in one step S2 the heating device, which is designed here as a continuous furnace 1 supplied and heated homogeneously in this to a temperature above Ac 3 , for example to 930 ° C.

Anschließend wird der erwärmte Bauteilrohling 2 der Warmform- und Härtestation 3 zugeführt und mit dem Warmform- und Härtewerkzeug 4 warmgeformt und gehärtet. Für die Härtung erfolgt mittels des kühlbaren Werkzeug 4 eine Kühlung des Bauteilrohlings 2.Then the heated component blank 2 the thermoforming and hardening station 3 fed and with the thermoforming and hardening tool 4th thermoformed and hardened. The hardening takes place by means of the coolable tool 4th cooling of the component blank 2 .

Dabei erfolgt ein direktes Kühlen des Bauteilrohlings 2 in dem Werkzeug 4. Dies, indem der Bauteilrohling 2 mit einem Kühlmedium, insbesondere Wasser und/oder Polymer, direkt in Kontakt gebracht wird. Vorliegend erfolgt dies, indem diejenigen in dem Werkzeug 4, konkret den Teilen 4a, 4b vorgesehenen Kühlkanäle von einem Kühlmedium durchströmt werden, die sich bis zu denjenigen Seiten des Werkzeugs 4, konkreten den Teilen 4a und 4b erstrecken, die während des Warmform- und Härtevorgangs mit dem Bauteilrohling 2 in Kontakt stehen. Da diese Kanäle zu diesen Seiten hin offen sind, kommt das Kühlmedium in direkten Kontakt mit dem Bauteilrohling 2. Dies kann auch als Nass-Presshärten bezeichnet werden.The component blank is cooled directly 2 in the tool 4th . This by removing the component blank 2 is brought into direct contact with a cooling medium, in particular water and / or polymer. Presently this is done by putting those in the tool 4th , specifically the parts 4a , 4b provided cooling channels are flowed through by a cooling medium, which extends up to those sides of the tool 4th , concrete the parts 4a and 4b extend during the hot forming and hardening process with the component blank 2 stay in contact. Since these channels are open on these sides, the cooling medium comes into direct contact with the component blank 2 . This can also be referred to as wet press hardening.

Es erfolgt eine Schnellkühlung des Bauteilrohlings 2, im Rahmen derer der Bauteilrohling 2 mit einer Abkühlgeschwindigkeit von etwa 27°C pro Sekunde abgekühlt wird, dies auf eine Temperatur von unter 200°C, beispielsweise 190°C.The component blank is rapidly cooled 2 , in the context of which the component blank 2 is cooled at a cooling rate of about 27 ° C per second, this to a temperature of below 200 ° C, for example 190 ° C.

Die Kühlung erfolgt im Anschluss an das Umformen, wenn sich der Bauteilrohling 2 noch in dem Werkzeug 4 befindet und das Werkzeug 4 geschlossen ist.The cooling takes place after the forming, when the component blank is 2 still in the tool 4th is located and the tool 4th closed is.

Durch das Warmumformen und Härten wird ein Bauteil 6 gewünschter Form, vorliegend eine Hohlscheibe für die Bodenbearbeitung, erhalten. Eine solche kann in stark vereinfachter Darstellung den 3 und 4 in einer Aufsicht und im Schnitt entnommen werden.A component is created through hot forming and hardening 6th Desired shape, in the present case a hollow disk for soil cultivation. Such a can in a greatly simplified representation 3 and 4th can be taken in a plan view and in section.

Das erhaltene Bauteil 6 wird aus der Warmform- und Härtestation 3 entnommen und der Infrarot-Anlassstation 5 zugeführt. Das Bauteil 6 hat dabei, wenn aus dem Werkzeug 4 entnommen wird, eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Temperatur von vorliegend etwa 190°C , was rein beispielhaft zu verstehen ist. Es wird mit anderen Worten aus dem Werkzeug 4 und der Station 3 entnommen, bevor es auf Umgebungstemperatur, insbesondere die übliche Raumtemperatur von beispielsweise 21°C, abgekühlt ist. Es wird derart zügig im Anschluss an die Entnahme aus dem Werkzeug 4 der Infrarot-Anlassstation 5 zugeführt und darin angelassen, dass es zu Beginn der Anlassbehandlung noch eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Resttemperatur von vorliegend etwa 150°C aufweist, was rein beispielhaft zu verstehen ist. Durch die Nutzung der Restwärme des Warmform- und Härtevorgangs kann der Energiebedarf reduziert werden.The component received 6th becomes from the thermoforming and hardening station 3 removed and the infrared starting station 5 fed. The component 6th has there when out of the tool 4th is taken, a temperature above room temperature of about 190 ° C. in the present case, which is to be understood purely as an example. In other words, it becomes the tool 4th and the station 3 taken before it has cooled to ambient temperature, in particular the usual room temperature of, for example, 21 ° C. It is so quickly following removal from the tool 4th the infrared starting station 5 supplied and tempered in such a way that at the beginning of the tempering treatment it still has a residual temperature above room temperature of about 150 ° C., which is to be understood purely as an example. By using the residual heat from the hot forming and hardening process, the energy requirement can be reduced.

In der Infrarot-Anlassstation 5 wird das Bauteil 2, während es durch diese gefördert wird, angelassen, wobei das Anlassen die zumindest abschnittsweise Erwärmung des Bauteils 2 durch zumindest abschnittsweise Bestrahlung des Bauteils 2 mit Infrarotstrahlung umfasst (Schritt S4). Das Bauteil 2 wird dabei über eine nur vergleichsweise kurze Infrarot-Anlasszeit im Bereich von 30 Sekunden Minuten bis 20 Minuten angelassen, also mit Infrarotstrahlung bestrahlt, vorliegend für 10 Minuten. Als weitere Beispiele für eine geeignete Infrarot-Anlasszeit seien 5 oder 3 Minuten genannt.In the infrared starting station 5 becomes the component 2 while it is being promoted by this, tempered, the tempering at least partially heating the component 2 by irradiating the component at least in sections 2 with infrared radiation (step S4 ). The component 2 is tempered for a comparatively short infrared tempering time in the range of 30 seconds minutes to 20 minutes, i.e. irradiated with infrared radiation, in the present case for 10 minutes. Further examples of a suitable infrared starting time are 5 or 3 minutes.

Das Bauteil 2 wird vorliegend über seine gesamte Ausdehnung auf eine Temperatur im Bereich von 150°C bis 300°C, beispielsweise 200°C oder 250°C erwärmt. Alternativ ist es beispielsweise auch möglich, das Bauteil 2 beim Anlassen durch die Bestrahlung mit der Infrarotstrahlung zumindest abschnittsweise, gegebenenfalls vollständig, auf eine Infrarot-Anlasstemperatur im Bereich von 300°C bis 600°C, zum Beispiel 400°C oder 500°C, zu erwärmen.The component 2 is presently heated over its entire extent to a temperature in the range from 150 ° C to 300 ° C, for example 200 ° C or 250 ° C. Alternatively, it is also possible, for example, to use the component 2 during tempering by irradiation with infrared radiation, at least in sections, if necessary completely, to an infrared tempering temperature in the range from 300 ° C to 600 ° C, for example 400 ° C or 500 ° C.

Es ist möglich, dass ein Bauteil 6 in Schritt S4 nicht über seine gesamte Ausdehnung sondern nur partiell angelassen wird. Es kann auch in verschiedenen Bereichen verschieden stark angelassen werden. So können Endprodukte erhalten werden, die partiell unterschiedliche Eigenschaften besitzen.It is possible that a component 6th in step S4 is not tempered over its entire extent but only partially. It can also be tempered differently in different areas. In this way, end products can be obtained which have partially different properties.

Insbesondere für den Fall eines homogenen Anlasses über die gesamte Bauteilausdehnung hat sich das geringe Temperaturniveau als besonders geeignet erwiesen, also die Wahl einer Anlasstemperatur im Bereich von 150 bis 300°C, da hier in der Regel keine Gefügeumwandlung erwünscht ist. Vor allem bei einem nur lokalen, partiellen Anlassen wird bevorzugt für die betreffenden Bereiche in dem höheren Temperaturbereich von 300°C bis 600°C gearbeitet, damit infolge der höheren Temperaturen mitunter Gefügeumwandlungen erzielt werden können. In dem höheren Temperaturbereich kann beispielsweise gearbeitet werden, wenn ein Bauteil 6 gewünscht ist, welches zum Erhalt einer über seine Ausdehnung variierenden Festigkeit nur partiell und/oder über seine Ausdehnung variierend stark angelassen wird.The low temperature level has proven to be particularly suitable for the case of a homogeneous tempering over the entire extension of the component, i.e. the selection of a tempering temperature in the range from 150 to 300 ° C, since a structural transformation is generally not desired here. In the case of only local, partial tempering, it is preferred to work in the higher temperature range of 300 ° C. to 600 ° C. for the relevant areas so that structural changes can sometimes be achieved as a result of the higher temperatures. You can work in the higher temperature range, for example, if a component 6th what is desired is that which, in order to obtain a strength that varies over its expansion, is tempered only partially and / or with varying degrees of strength over its expansion.

Beim Presshärten in Schritt S3 haben sich aufgrund der gleichzeitigen Umformung und Abschreckung im Werkzeug 4 spezielle Fehlstellen im Korngefüge des Bauteils 2 ergeben. Bauteile, die aus Stahl, beispielswiese borlegiertem Stahlblech, durch Presshärten erhalten wurden, weisen eine spezielle Mikrostruktur nach dem Härten auf. Beim anschließenden Anlassen in Schritt S4 haben die Fehlstellen die Bildung von Nano-Cabiden begünstigt, welche für das Erreichen hoher mechanischer Festigkeiten von Bedeutung sind. Es können über die vergleichsweise kurze, nur 10 Minuten oder beispielsweise nur 5 Minuten dauernde Anlassbehandlung die gewünschten mechanischen Eigenschaften erzeugt werden. Mittels der Infrarotstrahlung kann das Bauteil 6 bzw. können Bereiche dieses dabei sehr rasch auf eine gewünschte Anlasstemperatur von beispielsweise 200°C gebracht werden. Über die erfindungsgemäße Kombination von Presshärten und Infrarot-Anlassen können die Vorteile einer hohen Energieeffizienz und exzellenter Bauteileigenschaften vereint werden. Mit der in Schritt S4 genutzten Infrarot-Strahlungswärme kann die Anlassbehandlung dabei auch sehr exakt und gezielt durchzuführt werden. Eine ausreichende Tiefenwirkung für eine homogene Bauteildurchwärmung ist gegeben. Mit der Infrarot-Anlassstation 3 kann ferner besonders gut auch ein nur partielles Anlassen, also ein Anlassen nur eines oder mehrerer Bereiche bzw. Abschnitte des Bauteils 2 bzw. ein verschieden starkes Anlassen an verschiedenen Stellen realisiert werden. Dies lässt sich beispielsweise erzielen, indem die einzelnen Strahler bzw. Lampen 7 der Station 5 verschieden lange und/oder mit verschiedener Intensität betrieben werden. Wenn ein nur partielles Anlassen und/oder ein über die Bauteilausdehnung variierendes Anlassen erfolgt, gewährleistet die erfindungsgemäße Behandlung mit Infrarotstrahlung dabei einen relativ sanften und gleichmäßigen Übergang zwischen angelassen und nicht angelassenen bzw. verschieden stark angelassenen Bereichen.When press hardening in step S3 due to the simultaneous forming and quenching in the tool 4th special defects in the grain structure of the component 2 result. Components made from steel, for example boron-alloyed steel sheet, have been obtained by press hardening, have a special microstructure after hardening. When starting in step afterwards S4 the defects have favored the formation of nano-cabids, which are important for achieving high mechanical strengths. The desired mechanical properties can be generated via the comparatively short tempering treatment, which lasts only 10 minutes or, for example, only 5 minutes. Using the infrared radiation, the component can 6th or areas of this can be brought to a desired tempering temperature of, for example, 200 ° C. very quickly. The combination of press hardening and infrared tempering according to the invention enables the advantages of high energy efficiency and excellent component properties to be combined. With the in step S4 With the infrared radiant heat used, the tempering treatment can also be carried out very precisely and in a targeted manner. There is sufficient depth effect for homogeneous heating of the component. With the infrared starting station 3 furthermore, only partial tempering, that is to say tempering of only one or more areas or sections of the component, can also be particularly effective 2 or different degrees of tempering can be implemented at different points. This can be achieved, for example, by using the individual radiators or lamps 7th the station 5 operated for different lengths of time and / or with different intensities. If there is only partial tempering and / or tempering that varies over the expansion of the component, the treatment according to the invention with infrared radiation ensures a relatively smooth and uniform transition between tempered and non-tempered or differently tempered areas.

Für den Fall, dass der Bauteilrohling 2 eine Beschichtung, insbesondere Zunder- und/oder Korrosionsbeschichtung aufweist bzw. mit einer solchen versehen wurde, kann durch die Beschichtung eine verbesserte Absorption der Infrarotstrahlung während der Anlassbehandlung in Schritt S4 erzielt werden.In the event that the component blank 2 a coating, in particular a scale and / or corrosion coating, or has been provided with such, the coating can improve absorption of the infrared radiation during the tempering treatment in step S4 be achieved.

Neben den Vorteilen der sehr guten Energiebilanz und den exzellenten Materialeigenschaften bietet die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch ein hohes Maß an Flexibilität, einen hohen Automatisierungsgrad und minimalen Handlingaufwand und es liegt praktisch kein Werkzeugverschleiß vor.In addition to the advantages of the very good energy balance and the excellent material properties, the procedure according to the invention also offers a high degree of flexibility, a high degree of automation and minimal handling effort, and there is practically no tool wear.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Bauteil für den Kraftfahrzeugbereich hergestellt. Hier kann wiederum die in 1 dargestellte Anlage genutzt werden.In a second exemplary embodiment of the method according to the invention, a component for the motor vehicle sector is produced. Here again the in 1 system shown can be used.

In Analogie zu dem ersten Ausführungsbeispiel wird in einem ersten Schritt S1 (vgl. 2) ein plattenförmiger Bauteilrohling 2 bereitgestellt. Es handelt es sich um einen Abschnitt eines Blechs aus borlegiertem, härtbarem Stahl. Das Blech besteht aus eine Legierung, die ausgedrückt in Gewichtsprozent umfasst: 0,20 % bis 0,47 % Kohlenstoff (C), 0,15 % bis 0,35 % Silizium (Si), 1,15 % bis 1,35 % Mangan (Mn), weniger als 0,025 % Phosphor (P), weniger als 0,015 % Schwefel (S), 0,02 % bis 0,05 % Aluminium (Al), 0,20 % bis 0,40 % Chrom (Cr), 0,001 % bis 0,004 % Bor (B), 0,02 % bis 0,05 % Titan (Ti), maximal 0,05 % Molybdän (Mo), maximal 0,15 % Nickel (Ni), maximal 0,05 % Kupfer (Cu), maximal 0,005 % Zinn (Sn). Der Rest der Legierung ist Eisen.In analogy to the first exemplary embodiment, in a first step S1 (see. 2 ) a plate-shaped component blank 2 provided. It is a section of sheet metal made from boron-alloyed, hardenable steel. The sheet is made of an alloy which, expressed as a percentage by weight, comprises: 0.20% to 0.47% carbon (C), 0.15% to 0.35% silicon (Si), 1.15% to 1.35% Manganese (Mn), less than 0.025% phosphorus (P), less than 0.015% sulfur (S), 0.02% to 0.05% aluminum (Al), 0.20% to 0.40% chromium (Cr) , 0.001% to 0, 004% boron (B), 0.02% to 0.05% titanium (Ti), maximum 0.05% molybdenum (Mo), maximum 0.15% nickel (Ni), maximum 0.05% copper (Cu) , maximum 0.005% tin (Sn). The rest of the alloy is iron.

Die Dicke des bereitgestellten, plattenförmigen Bauteilrohlings 2 beträgt bis zu 3 mm, liegt insbesondere im Bereich von 0,5 mm bis 3 mm, beträgt beispielsweise 2 mm. Das Stahlblech kann beispielsweise auf ein Coil aufgewickelt bereitstehen und Bauteilrohlinge 2 können durch abwickeln und zuschneiden erhalten werden.The thickness of the provided, plate-shaped component blank 2 is up to 3 mm, is in particular in the range from 0.5 mm to 3 mm, is for example 2 mm. The steel sheet can, for example, be available wound on a coil and component blanks 2 can be obtained by unwinding and cutting.

Es kann sowohl auf unbeschichtete Bauteilrohlinge 2 zurückgegriffen werden, als auch auf solche, mit einer bevorzugt metallischen Beschichtung, beispielsweise einer Zunder- und/oder Korrosionsschutzbeschichtung versehen sind. Beispielsweise kann in Schritt S1 ein mit einer Beschichtung versehener Bauteilrohling 2 bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Bauteilrohling 2 nach seiner Bereitstellung mit einer Beschichtung versehen werden.It can be used on uncoated component blanks 2 can be used, as well as those provided with a preferably metallic coating, for example a scale and / or anti-corrosion coating. For example, in step S1 a component blank provided with a coating 2 to be provided. Alternatively or additionally, the component blank 2 be provided with a coating after its provision.

Der gegebenenfalls beschichtete Bauteilrohling 2 wird in einem Schritt S2 der vorliegend als Durchlaufofen ausgebildeten Erwärmungseinrichtung 1 zugeführt und in dieser homogen auf eine Temperatur über Ac3 , beispielsweise 930°C erwärmt.The optionally coated component blank 2 is in one step S2 the heating device, which is designed here as a continuous furnace 1 supplied and heated homogeneously in this to a temperature above Ac 3 , for example 930 ° C.

Anschließend wird der erwärmte Bauteilrohling 2 der Warmform- und Härtestation 3 zugeführt und mit dem Warmform- und Härtewerkzeug 4 warmgeformt und gehärtet. Für die Härtung erfolgt mittels des kühlbaren Werkzeug 4 eine Kühlung des Bauteilrohlings 2.Then the heated component blank 2 the thermoforming and hardening station 3 fed and with the thermoforming and hardening tool 4th thermoformed and hardened. The hardening takes place by means of the coolable tool 4th cooling of the component blank 2 .

Es erfolgt ein indirektes Kühlen, was einschließt bzw. dadurch gegeben ist, dass das Werkzeug 4 gekühlt wird, vorliegend mittels eines Kühlmediums, welches das Werkzeug 4 durchströmt. Der Bauteilrohling 2 wird dabei nicht direkt mit dem Kühlmedium in Kontakt gebracht, also nicht direkt gekühlt. Es werden nur innenliegende Kühlkanäle in dem Werkzeug 4 von dem Kühlmedium durchströmt, die sich nicht bis zu der bzw. den mit dem Bauteilrohling 2 in Kontakt stehenden Seiten des Werkzeugs 4 erstrecken, so dass Kühlmedium nicht bis an den Bauteilrohling 2 geführt wird.There is indirect cooling, which includes or is given by the fact that the tool 4th is cooled, in the present case by means of a cooling medium, which the tool 4th flows through. The component blank 2 is not brought into direct contact with the cooling medium, i.e. not directly cooled. There are only internal cooling channels in the tool 4th the cooling medium flows through which is not up to the one or the one with the component blank 2 sides of the tool in contact 4th extend so that the cooling medium does not reach the component blank 2 to be led.

Es sei angemerkt, dass, auch wenn sich das direkte Kühlen vor allem für Bauteilrohlinge 2 mit einer Stärke von 3 mm oder mehr bewährt hat, auch nicht ausgeschlossen ist, dass ein solches alternativ oder zusätzlich für Bauteilrohlinge 2 geringerer Materialstärke durchgeführt wird, beispielsweise auch, wenn aus solchen Bauteilrohlingen 2 wie vorliegend Bauteile für den Kraftfahrzeugbereich gefertigt werden.It should be noted that, although direct cooling is mostly used for component blanks 2 with a thickness of 3 mm or more, it is also possible that such an alternative or additional component may be used 2 smaller material thickness is carried out, for example, if made of such component blanks 2 How the present components for the automotive sector are manufactured.

In Schritt S3 erfolgt dabei eine Schnellkühlung des Bauteilrohlings 2, im Rahmen derer der Bauteilrohling 2 mit einer Abkühlgeschwindigkeit von etwa 27°C pro Sekunde abgekühlt wird, dies auf eine Temperatur von unter 200°C, beispielsweise 190°C.In step S3 rapid cooling of the component blank takes place 2 , in the context of which the component blank 2 is cooled at a cooling rate of about 27 ° C per second, this to a temperature of below 200 ° C, for example 190 ° C.

Die Kühlung erfolgt im Anschluss an das Umformen, wenn sich der Bauteilrohling 2 noch in dem Werkzeug 4 befindet und das Werkzeug 4 geschlossen ist.The cooling takes place after the forming, when the component blank is 2 still in the tool 4th is located and the tool 4th closed is.

Durch das Warmumformen und Härten wird ein Bauteil 6 gewünschter Form, vorliegend ein Teil für den Kraftfahrzeugbereich, konkret eine Fahrzeugsäule, wie sie stark vereinfacht in der 5 in der Aufsicht gezeigt ist, erhalten. Es sei betont, dass die Fahrzeugsäule 6 beispielhaft zu verstehen ist und andere Bauteile für den Fahrzeugbereich oder auch Bauteile für andere Bereiche gleichermaßen hergestellt werden können.A component is created through hot forming and hardening 6th desired shape, in this case a part for the motor vehicle sector, specifically a vehicle pillar, as it is greatly simplified in the 5 shown in top view. It should be emphasized that the vehicle pillar 6th is to be understood as an example and other components for the vehicle sector or components for other areas can be produced in the same way.

Das erhaltene Bauteil 6 wird aus der Warmform- und Härtestation 3 entnommen und der Infrarot-Anlassstation 5 zugeführt. Das Bauteil 6 hat dabei, wenn aus dem Werkzeug 4 entnommen wird, eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Temperatur von vorliegend etwa 190°C , was rein beispielhaft zu verstehen ist. Es wird mit anderen Worten aus dem Werkzeug 4 und der Station 3 entnommen, bevor es auf Umgebungstemperatur, insbesondere die übliche Raumtemperatur von beispielsweise 21°C, abgekühlt ist. Es wird derart zügig im Anschluss an die Entnahme aus dem Werkzeug 4 der Infrarot-Anlassstation 5 zugeführt und darin angelassen, dass es zu Beginn der Anlassbehandlung noch eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Resttemperatur von vorliegend etwa 150°C , was rein beispielhaft zu verstehen ist, aufweist. Durch die Nutzung der Restwärme des Warmform- und Härtevorgangs kann der Energiebedarf reduziert werden.The component received 6th becomes from the thermoforming and hardening station 3 removed and the infrared starting station 5 fed. The component 6th has there when out of the tool 4th is taken, a temperature above room temperature of about 190 ° C. in the present case, which is to be understood purely as an example. In other words, it becomes the tool 4th and the station 3 taken before it has cooled to ambient temperature, in particular the usual room temperature of, for example, 21 ° C. It is so quickly following removal from the tool 4th the infrared starting station 5 supplied and tempered in such a way that at the beginning of the tempering treatment it still has a residual temperature above room temperature of about 150 ° C., which is to be understood purely as an example. By using the residual heat from the hot forming and hardening process, the energy requirement can be reduced.

In der Infrarot-Anlassstation 5 wird das Bauteil 2, während es durch diese gefördert wird, angelassen, wobei das Anlassen die zumindest abschnittsweise Erwärmung des Bauteils 2 durch zumindest abschnittsweise Bestrahlung des Bauteils 2 mit Infrarotstrahlung umfasst (Schritt S4). Das Bauteil 2 wird dabei über eine nur vergleichsweise kurze Infrarot-Anlasszeit im Bereich von 30 Sekunden bis 20 Minuten angelassen, also mit Infrarotstrahlung bestrahlt, vorliegend für 10 Minuten. Als weiteres Beispiel für eine geeignete Infrarot-Anlasszeit seien 5 oder 3 Minuten genannt.In the infrared starting station 5 becomes the component 2 , while it is conveyed through this, tempered, the tempering at least partially heating the component 2 by irradiating the component at least in sections 2 with infrared radiation (step S4 ). The component 2 is tempered for a comparatively short infrared tempering time in the range of 30 seconds to 20 minutes, i.e. irradiated with infrared radiation, in the present case for 10 minutes. Another example of a suitable infrared starting time is 5 or 3 minutes.

Das Bauteil 2 wird vorliegend nur bereichsweise auf eine Infrarot-Anlasstemperatur im Bereich von 300°C bis 600°C, zum Beispiel 400°C oder 500°C, erwärmt. Es ist auch möglich, das Bauteil 6 homogen zu erwärmen. Als alternative Infrarot-Anlasstemperatur käme ferner beispielsweise auch eine niedrigere Temperatur im Bereich von 150°C bis 300°C in Frage, zum Beispiel 200°C.The component 2 is only partially heated to an infrared tempering temperature in the range from 300 ° C to 600 ° C, for example 400 ° C or 500 ° C. It is also possible to use the component 6th to be heated homogeneously. An alternative infrared tempering temperature would also come, for example a lower temperature in the range from 150 ° C to 300 ° C is possible, for example 200 ° C.

Ein Bauteil 6 kann nur partiell angelassen werden. Es kann alternativ oder zusätzlich auch in verschiedenen Bereichen verschieden stark angelassen werden. So können Endprodukte erhalten werden, die partiell unterschiedliche Eigenschaften besitzen. Dies kann beispielsweise der Nachfrage nach Bauteilen Rechnung tragen, die lokal unterschiedliche Festigkeiten besitzen müssen. Dies trifft u.a. auf den Automobilbereich zu, da hier gilt, dass in einem Crashfall die Bewegungsenergie in bestimmten Bereichen der Bauteile absorbiert werden soll. Für die vorliegend hergestellte Fahrzeugsäule 6 (vgl. 5) ist dies gewünscht.One component 6th can only be partially tempered. As an alternative or in addition, it can also be tempered to different degrees in different areas. In this way, end products can be obtained which have partially different properties. This can, for example, take into account the demand for components that have to have locally different strengths. This applies, among other things, to the automotive sector, since here it applies that in the event of a crash, the kinetic energy should be absorbed in certain areas of the components. For the vehicle pillar manufactured here 6th (see. 5 ) this is desired.

Es sei angemerkt, dass vor allem bei einem nur lokalen, partiellen Anlassen bevorzugt für die betreffenden Bereiche in dem höheren Temperaturbereich von 300°C bis 600°C gearbeitet wird, damit infolge der höheren Temperaturen mitunter Gefügeumwandlungen erzielt werden können. Insbesondere für den Fall eines homogenen Anlasses über die gesamte Bauteilausdehnung hat sich das geringere Temperaturniveau als besonders geeignet erwiesen, also die Wahl einer Anlasstemperatur im Bereich von 150 bis 300°C, da hier in der Regel keine Gefügeumwandlung erwünscht ist.It should be noted that, especially with only local, partial tempering, work is preferably carried out for the relevant areas in the higher temperature range of 300 ° C. to 600 ° C. so that structural changes can sometimes be achieved as a result of the higher temperatures. The lower temperature level has proven to be particularly suitable for the case of a homogeneous tempering over the entire extension of the component, i.e. the selection of a tempering temperature in the range from 150 to 300 ° C, since here generally no structural transformation is desired.

Beim Presshärten in Schritt S3 haben sich aufgrund der gleichzeitigen Umformung und Abschreckung im Werkzeug 4 spezielle Fehlstellen im Korngefüge des Bauteils 2 ergeben. Bauteile, die aus Stahl, beispielswiese borlegiertem Stahlblech, durch Presshärten erhalten wurden, weisen eine spezielle Mikrostruktur nach dem Härten auf. Beim anschließenden Anlassen in Schritt S4 haben die Fehlstellen die Bildung von Nano-Cabiden begünstigt, welche für das Erreichen hoher mechanischer Festigkeiten von Bedeutung sind. Es können über die vergleichsweise kurze, nur 10 Minuten oder beispielsweise nur 5 Minuten dauernde Anlassbehandlung die gewünschten mechanischen Eigenschaften erzeugt werden. Mittels der Infrarotstrahlung kann das Bauteil 6 bzw. können Bereiche dieses dabei sehr rasch auf eine gewünschte Anlasstemperatur von beispielsweise 200°C gebracht werden. Über die erfindungsgemäße Kombination von Presshärten und Infrarot-Anlassen können die Vorteile einer hohen Energieeffizienz und exzellenter Bauteileigenschaften vereint werden. Mit der in Schritt S4 genutzten Infrarot-Strahlungswärme kann die Anlassbehandlung dabei auch sehr exakt und gezielt durchzuführt werden. Eine ausreichende Tiefenwirkung für eine homogene Bauteildurchwärmung ist gegeben. Mit der Infrarot-Anlassstation 3 kann ferner besonders gut auch ein nur partielles Anlassen, also ein Anlassen nur eines oder mehrerer Bereiche bzw. Abschnitte des Bauteils 2 bzw. ein verschieden starkes Anlassen an verschiedenen Stellen realisiert werden. Dies lässt sich beispielsweise erzielen, indem die einzelnen Strahler bzw. Lampen 7 der Station 5 verschieden lange und/oder mit verschiedener Intensität betrieben werden. Wenn ein nur partielles Anlassen und/oder ein über die Bauteilausdehnung variierendes Anlassen erfolgt, gewährleistet die erfindungsgemäße Behandlung mit Infrarotstrahlung dabei einen relativ sanften und gleichmäßigen Übergang zwischen angelassen und nicht angelassenen bzw. verschieden stark angelassenen Bereichen.When press hardening in step S3 due to the simultaneous forming and quenching in the tool 4th special defects in the grain structure of the component 2 result. Components made from steel, for example boron-alloyed steel sheet, have been obtained by press hardening, have a special microstructure after hardening. When starting in step afterwards S4 the defects have favored the formation of nano-cabids, which are important for achieving high mechanical strengths. The desired mechanical properties can be generated via the comparatively short tempering treatment, which lasts only 10 minutes or, for example, only 5 minutes. Using the infrared radiation, the component can 6th or areas of this can be brought to a desired tempering temperature of, for example, 200 ° C. very quickly. The combination of press hardening and infrared tempering according to the invention enables the advantages of high energy efficiency and excellent component properties to be combined. With the in step S4 With the infrared radiant heat used, the tempering treatment can also be carried out very precisely and in a targeted manner. There is sufficient depth effect for homogeneous heating of the component. With the infrared starting station 3 furthermore, only partial tempering, that is to say tempering of only one or more areas or sections of the component, can also be particularly effective 2 or different degrees of tempering can be implemented at different points. This can be achieved, for example, by using the individual radiators or lamps 7th the station 5 operated for different lengths of time and / or with different intensities. If there is only partial tempering and / or tempering that varies over the expansion of the component, the treatment according to the invention with infrared radiation ensures a relatively smooth and uniform transition between tempered and non-tempered or differently tempered areas.

Für den Fall, dass der Bauteilrohling 2 eine Beschichtung, insbesondere Zunder- und/oder Korrosionsbeschichtung aufweist bzw. mit einer solchen versehen wurde, kann durch die Beschichtung eine verbesserte Absorption der Infrarotstrahlung während der Anlassbehandlung in Schritt S4 erzielt werden.In the event that the component blank 2 a coating, in particular a scale and / or corrosion coating, or has been provided with such, the coating can improve absorption of the infrared radiation during the tempering treatment in step S4 be achieved.

Neben den Vorteilen der sehr guten Energiebilanz und den exzellenten Materialeigenschaften bietet die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch ein hohes Maß an Flexibilität, einen hohen Automatisierungsgrad und minimalen Handlingaufwand und es liegt praktisch kein Werkzeugverschleiß vor.In addition to the advantages of the very good energy balance and the excellent material properties, the procedure according to the invention also offers a high degree of flexibility, a high degree of automation and minimal handling effort, and there is practically no tool wear.

Es sei angemerkt, dass auch wenn bei der vorstehenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils auf die Herstellung eines Bauteils 6 abgestellt wurde, mit dem Verfahren natürlich eine Vielzahl von Bauteile 6 gefertigt werden kann, beispielsweise viele Bauteile 6 nacheinander und/oder mehrere Bauteile 6 gleichzeitig. Dafür können beispielsweise werden mehrere Bauteilrohlinge 2 in Schritt S1 bereitgestellt und gleichzeitig be- bzw. verarbeitet werden, wie es oben beispielhaft für einen Bauteilrohling 2 und ein Bauteil 6 beschrieben wurde.It should be noted that even if the above description of two exemplary embodiments of the method according to the invention relates to the production of a component 6th was stopped, with the process of course a large number of components 6th can be manufactured, for example many components 6th one after the other and / or several components 6th simultaneously. For example, several component blanks can be used for this 2 in step S1 can be provided and processed at the same time, as exemplified above for a component blank 2 and a component 6th has been described.

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  • „Tailored Tempering” bezeichnet wird. Beispielsweise wird in dem Konferenz-Paper „Lightweight Technologies - Trends, Challenges, Solutions” von M: Gharbi, 3rd Conference on Advanced High Strength Steel and Press Hardening 2016, DOI: 0.1142/9789813207301 0040 [0006]"Tailored tempering" is referred to. For example, in the conference paper “Lightweight Technologies - Trends, Challenges, Solutions” by M: Gharbi, 3rd Conference on Advanced High Strength Steel and Press Hardening 2016, DOI: 0.1142 / 9789813207301 0040 [0006]
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Claims (20)

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (6), bei dem - ein insbesondere plattenförmiger Bauteilrohling (2) aus härtbarem Stahl, der bevorzugt durch einen Abschnitt eines Stahlblechs gegeben ist, bereitgestellt wird (S1), - der Bauteilrohling (2) auf eine vorgegebene Temperatur, insbesondere ein Temperatur über AC3, erwärmt wird (S2), wobei bevorzugt eine homogene Erwärmung des Bauteilrohlings (2) erfolgt, - der Bauteilrohling (2) in einem Warmform- und Härtewerkzeug (4) warmgeformt und gehärtet wird (S3), wobei eine Abkühlung des Bauteilrohlings (2) in dem Werkzeug erfolgt, und - das durch das Warmformen und Härten erhaltene Bauteil (6) zumindest abschnittsweise angelassen wird (S4), dadurch gekennzeichnet, dass das Anlassen die zumindest abschnittsweise Erwärmung des Bauteils (6) durch zumindest abschnittsweise Bestrahlung des Bauteils (6) mit Infrarotstrahlung umfasst.Method for producing a component (6), in which - an in particular plate-shaped component blank (2) made of hardenable steel, which is preferably provided by a section of sheet steel, is provided (S1), - the component blank (2) is heated to a predetermined temperature, in particular a temperature above AC 3 , is heated (S2), with a homogeneous heating of the component blank (2) preferably taking place, The component blank (2) is cooled in the tool, and - the component (6) obtained by the hot forming and hardening is tempered at least in sections (S4), characterized in that the tempering means that the component (6) is heated at least in sections by at least sections Comprises irradiating the component (6) with infrared radiation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (6) im vierten Schritt (S4) über eine Infrarot-Anlasszeit von maximal 20 Minuten, insbesondere maximal 10 Minuten, bevorzugt maximal 5 Minuten, besonders bevorzugt über eine Infrarot-Anlasszeit im Bereich von 30 Sekunden bis 5 Minuten mit der Infrarotstrahlung bestrahlt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the component (6) in the fourth step (S4) over an infrared tempering time of a maximum of 20 minutes, in particular a maximum of 10 minutes, preferably a maximum of 5 minutes, particularly preferably over an infrared tempering time in the range of 30 seconds to 5 Minutes with the infrared radiation is irradiated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schritt (S1) ein Bauteilrohling (2) aus borlegiertem Stahl, insbesondere ein Abschnitt eines borlegierten Stahlblechs, bereitgestellt wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that in the first step (S1) a component blank (2) made of boron-alloyed steel, in particular a section of a boron-alloyed steel sheet, is provided. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schritt (S1) ein plattenförmiger Bauteilrohling (2) mit einer Dicke im Bereich von 2 bis 20 mm, insbesondere 2 bis 18 mm, bevorzugt 2 bis 15 mm, besonders bevorzugt 2 bis 12 mm bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the first step (S1) a plate-shaped component blank (2) with a thickness in the range from 2 to 20 mm, in particular 2 to 18 mm, preferably 2 to 15 mm, particularly preferably 2 to 12 mm is provided. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abkühlen des Bauteilrohlings (2) im dritten Schritt (S3) ein direktes Kühlen des Bauteilrohlings (2) umfasst, wobei das direkte Kühlen erfolgt, indem der Bauteilrohling (2) mit einem Kühlmedium, insbesondere Wasser und/oder Polymer, in Kontakt gebracht wird.Procedure according to Claim 4 , characterized in that the cooling of the component blank (2) in the third step (S3) comprises direct cooling of the component blank (2), the direct cooling taking place by the component blank (2) with a cooling medium, in particular water and / or polymer , is brought into contact. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil (6) für die Montage an einer Land- und/oder Gartenmaschine, insbesondere ein Werkzeug oder eine Komponente einer Werkzeuganordnung zur Bodenbearbeitung und/oder Grünlandbearbeitung und/oder Ernte und/oder Gartengestaltung hergestellt wird.Procedure according to Claim 4 or 5 , characterized in that a component (6) for mounting on an agricultural and / or gardening machine, in particular a tool or a component of a tool arrangement for soil cultivation and / or grassland cultivation and / or harvesting and / or garden design is produced. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schritt (S1) ein plattenförmiger Bauteilrohling (2) mit einer Dicke von bis zu 3 mm, insbesondere einer Dicke im Bereich von 0,5 mm bis 3 mm, bereitgestellt wird.Method according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that in the first step (S1) a plate-shaped component blank (2) with a thickness of up to 3 mm, in particular a thickness in the range from 0.5 mm to 3 mm, is provided. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil (6) für ein Fahrzeug hergestellt wird, insbesondere eine Bauteil für einen PKW oder LKW oder Bus, bevorzugt eine Fahrzeugsäule oder ein Stoßfänger oder ein Längs- oder Querträger.Procedure according to Claim 7 , characterized in that a component (6) is produced for a vehicle, in particular a component for a car or truck or bus, preferably a vehicle pillar or a bumper or a longitudinal or cross member. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abkühlen des Bauteilrohlings (2) im dritten Schritt (S3) ein indirektes Kühlen des Bauteilrohlings (2) umfasst, wobei das indirekte Kühlen erfolgt, indem das Werkzeug (4) gekühlt wird, während es mit dem Bauteilrohling (2) in Kontakt steht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling of the component blank (2) in the third step (S3) comprises indirect cooling of the component blank (2), the indirect cooling taking place by cooling the tool (4) while it is in contact with the component blank (2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Schritt (S3) eine Schnellkühlung des Bauteilrohlings (2) erfolgt, im Rahmen derer der Bauteilrohling (2) mit einer Abkühlgeschwindigkeit von mindestens 15°C pro Sekunde, insbesondere mindestens 20°C pro Sekunde, bevorzugt mindestens 25°C pro Sekunde, besonders bevorzugt mindestens 27°C pro Sekunde abgekühlt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the third step (S3) rapid cooling of the component blank (2) takes place, during which the component blank (2) at a cooling rate of at least 15 ° C per second, in particular at least 20 ° C is cooled per second, preferably at least 25 ° C per second, particularly preferably at least 27 ° C per second. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (6) beim Anlassen im vierten Schritt (S4) durch die Bestrahlung mit der Infrarotstrahlung zumindest abschnittsweise auf eine Infrarot-Anlasstemperatur im Bereich von 150°C bis 300°C erwärmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component (6) during tempering in the fourth step (S4) is heated at least in sections to an infrared tempering temperature in the range of 150 ° C to 300 ° C by irradiating with the infrared radiation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (6) beim Anlassen im vierten Schritt (S4) durch die Bestrahlung mit der Infrarotstrahlung zumindest abschnittsweise auf eine Infrarot-Anlasstemperatur im Bereich von 300°C bis 600°C erwärmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component (6) during tempering in the fourth step (S4) is heated at least in sections to an infrared tempering temperature in the range of 300 ° C to 600 ° C by irradiating with the infrared radiation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im vierten Schritt (S4) verschiedene Bereiche des Bauteils (6) verschieden stark durch die Bestrahlung mit der Infrarotstrahlung angelassen werden, insbesondere, indem verschiedene Bereiche des Bauteils (6) unterschiedlich lange mit der Infrarotstrahlung bestrahlt werden und/oder indem verschiedene Bereiche des Bauteils (6) mit Infrarotstrahlung unterschiedlicher Intensität bestrahlt werden, und/oder dass das Bauteil (6) im vierten Schritt (S4) nur abschnittsweise angelassen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the fourth step (S4) different areas of the component (6) are annealed to different degrees by the irradiation with the infrared radiation, in particular by different areas of the component (6) with different lengths of time with the infrared radiation are irradiated and / or by irradiating different areas of the component (6) with infrared radiation of different intensities, and / or that the component (6) is only partially annealed in the fourth step (S4). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im ersten Schritt (S1) bereitgestellte Bauteilrohling (2) eine Stahllegierung mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,20 Gew.%, bevorzugt mehr als 0,25 Gew.% umfasst oder daraus besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component blank (2) provided in the first step (S1) is a Steel alloy with a carbon content of more than 0.20% by weight, preferably more than 0.25% by weight, comprises or consists of it. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im ersten Schritt (S1) bereitgestellte Bauteilrohling (2) eine Stahllegierung umfasst oder aus einer Stahllegierung besteht, die ausgedrückt in Gewichtsprozent umfasst: 0,20 % bis 0,47 % Kohlenstoff (C), 0,15 % bis 0,35 % Silizium (Si), 1,15 % bis 1,35 % Mangan (Mn), weniger als 0,025 % Phosphor (P), weniger als 0,015 % Schwefel (S), 0,02 % bis 0,05 % Aluminium (Al), 0,20 % bis 0,40 % Chrom (Cr), 0,001 % bis 0,004 % Bor (B), 0,02 % bis 0,05 % Titan (Ti), maximal 0,05 % Molybdän (Mo), maximal 0,15 % Nickel (Ni), maximal 0,05 % Kupfer (Cu), maximal 0,005 % Zinn (Sn).Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component blank (2) provided in the first step (S1) comprises a steel alloy or consists of a steel alloy which, expressed in percent by weight, comprises: 0.20% to 0.47% carbon (C ), 0.15% to 0.35% silicon (Si), 1.15% to 1.35% manganese (Mn), less than 0.025% phosphorus (P), less than 0.015% sulfur (S), 0, 02% to 0.05% aluminum (Al), 0.20% to 0.40% chromium (Cr), 0.001% to 0.004% boron (B), 0.02% to 0.05% titanium (Ti), maximum 0.05% molybdenum (Mo), maximum 0.15% nickel (Ni), maximum 0.05% copper (Cu), maximum 0.005% tin (Sn). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im ersten Schritt (S1) bereitgestellte das Bauteilrohling (2) mit einer bevorzugt metallischen Beschichtung, insbesondere einer Zunder- und/oder Korrosionsschutzbeschichtung versehen ist, und/oder der Bauteilrohling vor dem Warmumformen und Härten mit einer bevorzugt metallischen Beschichtung, insbesondere einer Zunder- und/oder Korrosionsschutzbeschichtung, versehen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component blank (2) provided in the first step (S1) is provided with a preferably metallic coating, in particular a scale and / or corrosion protection coating, and / or the component blank before hot forming and Hardening is provided with a preferably metallic coating, in particular a scale and / or anti-corrosion coating. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Bauteilrohlings (2) im zweiten Schritt (S2) in einem Durchlaufofen erfolgt, bevorzugt in einem elektrisch und/oder mit wenigstens einem fossilen Energieträger, insbesondere Gas, beheizten Durchlaufofen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component blank (2) is heated in the second step (S2) in a continuous furnace, preferably in a continuous furnace heated electrically and / or with at least one fossil fuel, in particular gas. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlassen des Bauteils (6) im vierten Schritt (S4) in einem Durchlaufofen erfolgt, bevorzugt in einem Durchlaufofen, der einen oder mehrere Infrarotstrahler umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the tempering of the component (6) in the fourth step (S4) takes place in a continuous furnace, preferably in a continuous furnace which comprises one or more infrared radiators. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (6), wenn aus dem Werkzeug (4) entnommen wird, eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Temperatur aufweist und derart zügig im Anschluss an die Entnahme aus dem Werkzeug (4) angelassen wird, dass es zu Beginn der Anlassbehandlung noch eine oberhalb der Raumtemperatur liegende Resttemperatur aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component (6), when it is removed from the tool (4), has a temperature above room temperature and is started in this way quickly following removal from the tool (4) that it still has a residual temperature above room temperature at the beginning of the tempering treatment. Bauteil (6) hergestellt unter Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Component (6) produced by performing the method according to one of the preceding claims.
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