Verfahren zum Herstellen eines warmwalzplattierten Werkstoffverbundes, Flachproduktpaket, warmwalzplattierter Werkstoffverbund sowie seine

Verwendung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines warmwalzplattierten

Werkstoffverbundes. Die Erfindung betrifft ferner ein Flachproduktpaket, einen entsprechend warmwalzplattierten Werkstoffverbund sowie eine entsprechende Verwendung.

In der Automobilindustrie wird nach neuen Lösungen zur Reduzierung des

Kraftstoffverbrauchs gesucht. Leichtbau ist dabei ein wesentlicher Baustein, um das Fahrzeuggewicht senken zu können. Dies kann unter anderem durch den Einsatz von Werkstoffen mit gesteigerter Festigkeit erzielt werden. Mit dem Anstieg der Festigkeit nimmt in der Regel dessen Biegevermögen ab. Um trotz gesteigerter Festigkeit zur Realisierung von Leichtbau auch den bei crashrelevanten Bauteilen erforderlichen Insassenschutz zu gewährleisten, ist zu gewährleisten, dass die eingesetzten Werkstoffe die durch einen Crash eingeleitete Energie durch Deformation umwandeln. Dies bedingt ein hohes Maß an Umformvermögen insbesondere in den crashrelevanten Bauteilen einer Fahrzeugstruktur.

In Industriebereichen sind viele Anwendungen bekannt, bei denen die aus einem

Werkstoff gefertigten Bauteile, z. B. Kugellager, landwirtschaftliche Klingen,

Pflugscharen etc. einem abrasiven Verschleiß unterliegen. Damit unter

Einsatzbedingungen akzeptable Standzeiten der Bauteile erreicht werden können, ist eine möglichst hohe Härte erforderlich. Damit verbunden wird die Verarbeitbarkeit bzw. Umformbarkeit oder die Widerstandsfähigkeit gegen schlagende Beanspruchung, welche zu einem spröden Versagen führen kann, limitiert oder es erfordert einen erhöhten fertigungstechnischen Aufwand, um die Eigenschaften verbessern und/oder optimieren zu können, z. B. in Form einer nachträglichen Wärmebehandlung (Anlassen) etc..

In beiden aufgeführten Einsatzbereichen ist die Wahl des eingesetzten Werkstoffes das Ergebnis eines Kompromisses zwischen allen Teilanforderungen. Eine Lösung, die diesen Anforderungen gerecht wird, liefert der Einsatz von Werkstoffverbunden, da diesbezüglich lokal eine Anpassung der Werkstoffeigenschaften an unterschiedliche Teilanforderungen erfolgen kann.

Beispielsweise kann die Herstellung von Werkstoffverbunden durch Walzplattieren, insbesondere durch Warmwalzplattieren erfolgen. Dafür werden ein erstes und mindestens ein zweites Flachprodukt bereitgestellt, wobei sich die Flachprodukte hinsichtlich mindestens einer Eigenschaft voneinander unterscheiden. Die

Flachprodukte werden aufeinander gestapelt, wobei zumindest die einander

zugeordneten und zu verbindenden Oberflächen der Flachprodukte vor dem

Aufeinanderstapeln zum Reinigen bearbeitet werden. Die einzelnen Flachprodukte werden zur Erzeugung eines Flachproduktpaketes zumindest bereichsweise

miteinander verschweißt. Das Flachproduktpaket wird auf mindestens eine

Warmwalzanfangstemperatur erwärmt und anschließend zu einem Warmband warmgewalzt, wobei das Warmband anschließend zu Blechen abgetafelt oder zu einem Bund aufgehaspelt werden kann, vgl. deutsche Patentschrift DE 10 2005 006 606 B3. Ein wesentlicher Aspekt in dieser Patentschrift ist, dass die vor dem Aufeinanderstapeln einander zugeordneten Oberflächen der Flachprodukte einer abtragenden

Oberflächenbehandlung unterzogen werden, um das nach dem Zusammenführen zwischen den Flachprodukten eingeschlossene Lufträume auf ein Minimum zu reduzieren bzw. im Wesentlichen zu verhindern, so dass adhäsive Bindungskräfte beim Verbindungsprozess optimal zur Wirkung kommen können. Als abtragende

Oberflächenbehandlung werden u. a. Hobeln, Schleifen oder Fräsen angeführt, um eine Planheit an den Oberflächen der zu verbindenden Flachprodukte einstellen und um dadurch einen im Wesentlichen vollflächigen Kontakt zwischen den Oberflächen der Flachprodukte sicherstellen zu können. Die Durchführung der genannten Maßnahmen zur Bereitstellung von Flachprodukten mit planen Oberflächen ist sehr aufwendig und kostenintensiv.

Insbesondere beim Warmwalzplattieren wird eine Verbindung zwischen den einzelnen Flachprodukten bei hohem Druck und hoher Temperatur durch Diffusionsprozesse zwischen den Flachprodukten erzeugt. An den zu verbindenden Oberflächen der Flachprodukte findet oberflächennah eine Durchmischung der Eigenschaften der Flachproduktpartner statt, die sich je nach Beschaffenheit der Flachprodukte und in Abhängigkeit der Prozessbedingungen (Temperatur und Haltezeit) von der Oberfläche aus weit in die Bereiche der jeweiligen Flachprodukte erstrecken können, insbesondere problematisch bei interstitiell gelösten Atomen, wie beispielsweise Kohlenstoff oder Stickstoff, die während der sukzessiven Wärmebehandlungsschritte in benachbarte Flachprodukte eindringen und die Werkstoffeigenschaften dieser Flachprodukte negativ beeinflussen können. Mit Blick auf die Funktion der Flachprodukte im Werkstoffverbund wäre ein weitgehender Erhalt der Eigenschaften im Vergleich zum monolithischen Vollmaterial der jeweils einzelnen Flachprodukte wünschenswert.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines

warmwalzplattierten Werkstoffverbundes bereitzustellen, welches die Nachteile des bekannten Standes der Technik überwindet, welches wirtschaftlich und relativ einfach umgesetzt werden kann, und ein Flachproduktpaket, einen warmwalzplattierten Werkstoffverbund sowie eine entsprechende Verwendung anzugeben.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines warmwalzplattiertes Werkstoffverbundes folgende Schritte:

Bereitstellen eines ersten und mindestens eines zweiten Flachproduktes, wobei sich die Flachprodukte hinsichtlich mindestens einer Eigenschaft voneinander unterscheiden, Aufeinanderstapeln der Flachprodukte, wobei zumindest die einander zugeordneten und zu verbindenden Oberflächen der Flachprodukte vor dem Aufeinanderstapeln gereinigt werden,

zumindest bereichsweise Verschweißen der einzelnen Flachprodukte zur Erzeugung eines Flachproduktpaketes,

Erwärmen des Flachproduktpaketes auf mindestens eine Warmwalzanfangstemperatur, Warmwalzen des Flachproduktpaketes zu einem Warmband,

Abtafeln des Warmbandes zu Platten oder Blechen oder Aufhaspeln des Warmbandes zu einem Bund. Erfindungsgemäß weist das erste und/oder das zweite bereitgestellte Flachprodukt zumindest auf einer seiner Oberflächen eine natürliche Unebenheit auf und das Flachprodukt mit der zumindest einen Oberfläche mit der natürlichen

Unebenheit vor dem Aufeinanderstapeln derart ausgerichtet wird, dass diese Oberfläche in Kontakt mit der Oberfläche des anderen Flachproduktes gebracht wird, wobei nach dem Aufeinanderstapeln die Flachprodukte über ihre Oberflächen bereichsweise in einer Verbindungsebene in Kontakt stehen.

Die Erfinder haben überraschend festgestellt, dass durch das Weglassen einer spanabhebenden Bearbeitung zur Erzeugung einer Planheit an den zu verbindenden Oberflächen der Flachprodukte das Verfahren wirtschaftlicher und einfacher umgesetzt werden kann, wodurch Flachprodukte bereitgestellt werden, welche zumindest eine Oberfläche mit einer natürlichen Unebenheit aufweisen, die dazu bestimmt ist, mit einer anderen Oberfläche eines Flachproduktes, welche ebenfalls als natürliche Oberfläche ausgeführt sein kann, im Zuge des Warmwalzplattierens miteinander verbunden zu werden. Unter Oberfläche mit natürlicher Unebenheit ist erfindungsgemäß eine herstellungsbedingte Oberfläche gemeint, welche sich im Zuge der Herstellung des jeweiligen Flachproduktes auf mindestens einer Oberfläche, beispielsweise in Bezug auf Rauheit und/oder Welligkeit (Oberflächenstruktur) einstellt und bei diesen Oberflächen keine Maßnahmen durchgeführt werden müssen, um plane Oberflächen zu erzeugen, wie im Stand der Technik beschrieben, beispielsweise mittels Richtmaschinen,

Planiervorrichtungen oder spanabhebenden Mitteln (Hobeln, Fräsen, Scheifen).

Alternativ oder kumulativ können auch Oberflächen mit natürlicher Unebenheit gezielt mit einer Oberflächenstruktur eingestellt werden, beispielsweise durch Prägungen insbesondere mit wiederkehrenden Mustern. Mittels der natürlichen Unebenheit auf mindestens einer der Oberflächen der Flachprodukte werden beim Erzeugen eines Flachproduktpaketes durch deren Aufeinanderstapeln bewusst eingeschlossene Lufträume in Kauf genommen, welche je nach Flachprodukttyp bzw. Flachproduktdicke bereichsweise ein Spaltmaß zwischen den Oberflächen von bis zu 5 mm aufweisen können. Die Flachprodukte stehen daher erfindungsgemäß nur bereichsweise in einer Verbindungebene in Kontakt (Kontaktpunkte oder Kontaktbereiche), wobei der restliche Bereich in der Verbindungsebene durch eingeschlossene Lufträume gebildet ist. Während der Erwärmung des Flachproduktpaketes auf mindestens eine

Warmwalzanfangstemperatur bildet sich bei den vorherrschenden Temperaturen eine sehr dünne Oxidschicht von bis zu 10 μιη in den bereichsweise eingeschlossenen Lufträumen aus. Diese Oxidschicht kann nicht im Zuge des Warmwalzplattierens verformt werden, sondern reißt infolge der Verformung beim Walzen durch Längung des zu erzeugenden warmwalzplattierten Werkstoffverbundes auf und lagern sich lokal in Form von oxydischen Partikeln in Walzrichtung und in der Breite des Walzgutes im Verbindungsbereich bzw. in den Verbindungsbereichen zwischen den Lagen ein. Die gebildete Oxidschicht respektive die gebildeten Partikel können beim und/oder nach dem Walzen bereichsweise eine Diffusion unterdrücken. Mit der Erfindung kann somit eine im Wesentlichen vollflächige Durchmischung der Eigenschaften an den zu verbindenden Oberflächen der Flachprodukte im Verbindungsbereich bzw. im weiteren Verlauf der Herstellung des warmwalzplattierten Werkstoffverbundes verhindert und eine Erstreckung in die Flachprodukte im Wesentlichen auf die Kontaktbereiche reduziert werden.

Unter Flachprodukt, welches eine Länge, eine Breite und eine Höhe definiert, sind gegossene Brammen, vorgewalzte Brammen, Vorblöcken, Vorplatten oder Vorbänder, insbesondere aus einem Stahlwerkstoff zu verstehen. Auch Aluminiumlegierungen, Nickel-Basis-Legierungen, Titan-Legierungen oder Magnesium-Legierungen können als Flachprodukte eingesetzt werden.

Unter Eigenschaft sind mindestens die Zugfestigkeit, Härte und/oder Bruchdehnung des jeweiligen Flachproduktes zu verstehen.

Die Summe der Flächen (Länge x Breite des Flachproduktes) der bereichsweise in Kontakt (Kontaktpunkte oder Kontaktbereiche) stehenden Flachprodukte entspricht mindestens 30%, insbesondere mindestens 35%, vorzugsweise mindestens 40%, besonders bevorzugt mindestens 45% in der Verbindungsebene. Bereichsweise

Kontaktbereiche mit einer Fläche in der Verbindungsebene unterhalb von 30% sind während des Warmwalzplattierens nicht ausreichend, um eine sichere Verbindung zwischen den Flachprodukten im Zuge des Warmwalzplattierens zu ermöglichen respektive eine dauerhafte Verbindung zwischen den Lagen des warmwalzplattierten Werkstoffverbundes zu gewährleisten, was zu einer Delamination des

warmwalzplattierten Werkstoffverbund und/oder zu einem frühzeitigen und nicht akzeptablen Versagen im späteren Anwendungs-/Belastungsfall führen kann.

Da eine vollflächige Kontaktierung der einander zugeordneten Oberflächen zwischen den Flachprodukten im Zuge der Erwärmung zu einer vollflächigen oberflächennahen Durchmischung führen würde, sind erfindungsgemäß nach dem Aufeinanderstapeln durch die natürliche Unebenheit der mindestens einen zu verbindenden Oberfläche zumindest bereichsweise eingeschlossene Lufträume zwischen den Flachprodukten vorhandenen, welche der Fläche in Summe von mindestens 20%, insbesondere mindestens 25%, vorzugsweise mindestens 30%, besonders bevorzugt mindestens 35% in der Verbindungsebene einnehmen. Die Fläche, bezogen auf das bereichsweise eingeschlossene Lufträume, ist auf maximal 70% beschränkt, denn darüber hinaus ist eine Verbindung zwischen den Flachprodukten im Zuge des Warmwalzplattierens kaum möglich bzw. eine dauerhafte Verbindung zwischen den Lagen des warmwalzplattieren Werkstoffverbundes kann nicht sicher gewährleistet werden.

Da die Flachprodukte vor ihrer Verwendung bzw. Bereitstellung in der Regel in einer normalen Umgebung aufbewahrt werden, kann sich zumindest bereichsweise

Rostschicht auf den Oberflächen der Flachprodukte ausbilden, welche auch die vorgenannten Kontaktbereiche belegen kann. Mit Walzzunder und/oder Rost im

Kontaktbereich ist keine zufriedenstellende Verbindung zwischen den Flachprodukten im Zuge des Warmwalzplattierens möglich. Deshalb werden gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest die einander zugeordneten und zu verbindenden Oberflächen des ersten und/oder des zweiten Flachproduktes derart gereinigt, dass die Oxidschicht und andere Störpartikel, wie beispielsweise lose Verunreinigungen und/oder Anhaftungen, entfernt werden, wobei die natürliche Unebenheit der Oberfläche jedoch im Wesentlichen erhalten bleibt. Hierfür sind insbesondere Beizen und/oder Sandstrahlen geeignete Möglichkeiten und im

Wesentlichen kommen oberflächenstrukturerhaltende Reinigungsverfahren bevorzugt in Frage.

Gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Flachprodukte gasdicht miteinander verschweißt. Dies hat den Vorteil, dass während des Erwärmens respektive Durcherwärmens des Flachproduktpaketes beispielsweise in einem Hubbalkenofen auf eine Warmwalzanfangstemperatur, welche zwischen 1100 und 1300 °C liegen kann, kein Austausch bzw. kein Eindringen von Ofenatmosphäre zwischen die Flachprodukte erfolgen kann, wodurch der Warmwalzprozess negativ beeinflusst werden würde, beispielsweise es zu einer starken Zunderbildung mit großen Zunderstücken kommen könnte.

Das erzeugte Warmband wird gemäß einer weiteren Ausführung des

erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem Kaltband gewalzt, wodurch eine Dicke des warmwalzplattierten Werkstoffverbundes zwischen 0,2 bis 2,5 mm erzeugt werden kann.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Flachproduktpaket, welches ein erstes und mindestens ein zweites Flachprodukt umfasst, wobei sich die Flachprodukte hinsichtlich mindestens einer Eigenschaft voneinander unterscheiden, mindestens eine der einander zugeordneten und zu verbindenden Oberflächen der Flachprodukte eine natürliche Unebenheit aufweist und dadurch die Flachprodukte bereichsweise in einer Verbindungsebene in Kontakt stehen, dadurch zumindest bereichsweise

eingeschlossene Lufträume zwischen den Flachprodukten vorhanden sind und die Flachprodukte über eine Schweißverbindung gasdicht miteinander verschweißt sind.

Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorteilhaften Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.

Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung einen warmwalzplattierten

Werkstoffverbund umfassend eine erste und mindestens eine zweite Lage, wobei sich die Lagen hinsichtlich mindestens einer Eigenschaft voneinander unterscheiden, welche zumindest bereichsweise über einen Verbindungsbereich miteinander verbunden sind, wobei zumindest bereichsweise im Verbindungsbereich oxydische Partikel vorliegen.

Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorteilhaften Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.

Gemäß einer ersten Ausführung des erfindungsgemäßen Werkstoffverbundes liegen die Partikel im Verbindungsbereich mit einem Flächenanteil in Summe zwischen 0,05 % bis 20 %, beispielsweise 0,1% bis 10%, insbesondere 0,3% bis 5% vor. In dieser Größenordnung kann eine sichere und dauerhafte Verbindung zwischen den Lagen innerhalb des warmwalzplattieren Werkstoffverbundes gewährleistet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Werkstoffverbundes liegt der warmwalzplattierte Werkstoffverbund als Warmband in Form einer Platte oder eines Bleches oder in Form eines Bundes vor und seine Dicke beträgt <26 mm, insbesondere < 20 mm, vorzugsweise < 15 mm, besonders bevorzugt < 10 mm.

Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung eine Verwendung eines

erfindungsgemäß warmwalzplattierten Werkstoffverbundes als Teil oder Komponente in Bereichen mit Verschleiß-Einflüssen, im Maschinen- bzw. Anlagenbau, im Baubereich, im Fahrzeug-, im Eisenbahn-, im Schiffbau oder in der Luft- und Raumfahrt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt

Figur 1) ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines

erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen warmwalzplattierten Werkstoffverbundes,

Figur 2 a) ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Flachproduktpaketes in einer schematischen, perspektivischen

Ansicht,

Figur 2b) einen Teilschnitt durch den in Fig. 2a) gekennzeichneten Bereich,

Figur 3 a) einen schematischen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen warmwalzplattierten

Werkstoffverbundes und

Figur 3b) einen Teilschnitt durch den in Fig. 3a) gekennzeichneten Bereich. In Fig. 1) ist ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines warmwalzplattierten Werkstoffverbundes dargestellt. Es werden mindestens zwei Flachprodukte vorzugsweise aus einem Stahlwerkstoff, welche quaderförmig in Form von gegossene Brammen, vorgewalzte Brammen,

Vorblöcken, Vorplatten oder Vorbänder ausgebildet sind, bereitgestellt, wobei die Flachprodukte sich hinsichtlich mindestens einer Eigenschaft (Zugfestigkeit, Härte und/oder Bruchdehnung) voneinander unterscheiden [Schritt A]. Das erste und/oder das zweite bereitgestellte Flachprodukt weist zumindest auf einer seiner Oberflächen eine natürliche Unebenheit auf, die dazu bestimmt ist, mit einer anderen Oberfläche eines Flachproduktes, welche ebenfalls als natürliche Oberfläche ausgeführt sein kann, im Zuge des Warmwalzplattierens miteinander verbunden zu werden. Die Oberfläche mit natürlicher Unebenheit kann sich herstellungsbedingt mit einer Oberflächenstruktur (Rauheit und/oder Welligkeit) einstellen und weist keine plane Oberfläche auf.

Alternativ oder kumulativ können auch die Oberflächen mit natürlicher Unebenheit gezielt mit einer Oberflächenstruktur eingestellt werden.

Zumindest die zu verbindende Oberfläche des ersten und/oder des zweiten

Flachproduktes werden gereinigt, um die an der Oberfläche beispielsweise während der Lagerung der Flachprodukte ausgebildete Rostschicht und ggf. weitere auf der

Oberfläche befindliche Störpartikel zu entfernen. Die Reinigung dabei erfolgt derart, dass die natürliche Unebenheit der Oberfläche im Wesentlichen erhalten bleibt [Schritt B].

Nach der Reinigung werden das erste und das mindestens zweite Flachprodukt aufeinander gestapelt, wobei das erste und/oder das zweite Flachprodukt mit der zumindest einen Oberfläche mit der natürlichen Unebenheit vor dem

Aufeinanderstapeln derart ausgerichtet wird, dass diese Oberfläche in Kontakt mit der Oberfläche des anderen Flachproduktes gebracht wird, wobei nach dem

Aufeinanderstapeln die Flachprodukte über ihre Oberflächen bereichsweise in einer Verbindungsebene in Kontakt stehen [Schritt C].

Nach dem Aufeinanderstapeln werden die einzelnen Flachprodukte zumindest bereichsweise zur Erzeugung eines Flachproduktpaketes miteinander verschweißt. Vorzugsweise werden die Flachprodukte gasdicht miteinander verschweißt, um einen Austausch bzw. ein Eindringen von Ofenatmosphäre bei einer nachfolgen Erwärmung des Flachproduktpaketes zwischen den Flachprodukten zu verhindern [Schritt D].

Das Flachproduktpaket wird auf mindestens eine Warmwalzanfangstemperatur, beispielsweise in einem Hubbalkenofen bei beispielsweise Temperaturen zwischen 1100 und 1300 °C erwärmt bzw. durcherwärmt [Schritt E]. Da die Flachprodukte nur bereichsweise in einer Verbindungebene in Kontakt (Kontaktpunkte oder

Kontaktbereiche) stehen und der restliche Bereich in der Verbindungsebene aus eingeschlossenen Lufträumen besteht, bildet sich bei den vorherrschenden

Temperaturen eine dünne Oxidschicht durch die bzw. in den eingeschlossenen

Lufträumen aus.

Nach Erreichen der mindestens Warmwalzanfangstemperatur wird das

Flachproduktpaket nach einem bestimmten Stichplan zu einem Warmband gewalzt, welches den warmwalzplattierten Werkstoffverbund bildet [Schritt F]. Die infolge der Erwärmung entstandene Oxidschicht kann nicht im Zuge des Warmwalzplattierens verformt werden, sondern reißt infolge der Verformung durch das Walzen durch Längung des zu erzeugenden warmwalzplattierten Werkstoffverbundes auf und lagern sich lokal in Form von oxydischen Partikeln in Walzrichtung und in der Breite des Walzgutes im Verbindungsbereich bzw. in den Verbindungsbereichen zwischen den Lagen ein. Die gebildete Oxidschicht respektive Partikel können beim und/oder nach dem Walzen bereichsweise eine Diffusion unterdrücken und somit eine vollflächige Durchmischung der Eigenschaften in dem Verbindungsbereich bzw. in den

Verbindungsbereichen zwischen Lagen verhindert werden.

Nach Beendigung des Walzens wird das Warmband entweder zu Platten oder Blechen abgelängt [Schritt G] oder zu einem Bund aufgehaspelt [Schritt G'] und der

weiterverarbeitenden Industrie zur Verfügung gestellt. Das Warmband kann bei Bedarf zu Kaltband gewalzt werden.

In Fig. 2a) ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flachproduktpaketes (1) in einer schematischen, perspektivischen Ansicht dargestellt, wobei das Flachproduktpaket (1) beispielsweise nach den vorgenannten Verfahrensschritten [A]- [D] hergestellt wurde. Das Flachproduktpaket (1) besteht aus drei Flachprodukten (2, 3, 4). Das Flachprodukt (3) ist beispielweise eine Bramme mit einer Dicke von 220 mm aus einem beispielsweise duktilen Stahlwerkstoff mit einem C-Gehalt von unter 0,15 Gew.- % und fungiert als Kern des Flachproduktpaketes (1). Bedeckt ist der Kern (3) durch zwei Flachprodukte (2, 4) mit beispielsweise jeweils einer Dicke von 30 mm aus jeweils einem beispielsweise vergütbaren Stahlwerkstoff mit einem C-Gehalt von mehr als 0,2 Gew.-%, so dass sich eine Gesamtdicke von 280 mm ergibt. Die Flachprodukte (2, 3, 4) sind über eine Schweißverbindung (5) gasdicht miteinander verschweißt, wobei die Schweißverbindung (5) auch mehrere Schweißnähte umfassen kann. In der Teilansicht in Fig. 2b) ist gezeigt, dass mindestens eine, vorzugsweise beide der einander zugeordneten und zu verbindenden Oberflächen (0 ₂ , 0 ₃ ) der Flachprodukte (2, 3) eine natürliche Unebenheit aufweisen und dadurch die Flachprodukte (2, 3) bereichsweise in einer Verbindungsebene (V) in Kontakt (K) stehen und dadurch zumindest

bereichsweise eingeschlossene Lufträume (L) zwischen den Flachprodukten (2, 3) vorhanden sind. Die Summe der Flächen der bereichsweise in Kontakt (K) stehenden Flachprodukte (2, 3) entspricht mindestens 30%, insbesondere mindestens 35%, vorzugsweise mindestens 40%, besonders bevorzugt mindestens 45% in der

Verbindungsebene (V) und die zwischen den Flachprodukten (2, 3) bereichsweise vorhandenen eingeschlossenen Lufträume (L) nehmen eine Fläche in Summe von mindestens 20%, insbesondere mindestens 25%, vorzugsweise mindestens 30%, besonders bevorzugt mindestens 35% in der Verbindungsebene (V) ein. Mittels der natürlichen Unebenheit auf mindestens einer der Oberflächen (0 ₂ , 0 ₃ ) der

Flachprodukte (2, 3) können die eingeschlossenen Lufträume (L) bereichsweise ein Spaltmaß (S) zwischen den Oberflächen (0 ₂ , 0 ₃ ) von bis zu 5 mm aufweisen. Die einander zugeordneten und zu verbindenden Oberflächen der Flachprodukte (3, 4) weisen ebenfalls jeweils eine natürliche Unebenheit auf und entsprechen im

Wesentlichen den Ausführungen der Oberflächen (0 ₂ , 0 ₃ ), hier nicht dargestellt.

Die Flachprodukte (2, 3, 4) können selbstredend auch andere Dicken insbesondere auch andere Dickenverhältnisse aufweisen. Beispielsweise ist auch ein asymmetrischer Aufbau denkbar. Je nach Anwendung kann das Flachproduktpaket individuell aufgebaut werden. Beispielsweise kann ein vergütbarer Stahlwerkstoff mit einem C-Gehalt von über 0,2 Gew.-% als Kern und zwei Stahlwerkstoffe mit jeweils einem C-Gehalt von unter 0,15 Gew.-% als Auflagen zum Aufbau des Flachproduktpaketes verwendet werden.

In Fig. 3a) ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen warmwalzplattierten Werkstoffverbundes ( ) in einem schematischen Längsschnitt dargestellt. Das in Fig. 2a) gezeigte Flachproduktpaket (1) mit den einzelnen Flachprodukten (2, 3, 4) wurde erwärmt, vgl. Beschreibung zu Verfahrensschritt [E], und zu einem Warmband mit einer Dicke (d) < 26 mm, besonders bevorzugt < 10 mm gewalzt, vgl. Beschreibung zu

Verfahrensschritt [F]. Der walzplattierte Werkstoffverbund ( ) umfasst weiterhin im Wesentlichen drei Lagen (2', 3', 4'). Die infolge der Erwärmung entstandene

Zunderschicht in den eingeschlossenen Lufträumen (L) kann nicht im Zuge des

Warmwalzplattierens verformt werden, sondern reißt infolge der Druckeinwirkung durch das Walzen in Verbindung mit einer Dickenreduktion und damit verbunden einer Längung des zu erzeugenden warmwalzplattierten Werkstoffverbundes auf und lagern sich in Form von oxydischen Partikeln (P) lokal in Walzrichtung und lokal in der Breite des Walzgutes im Verbindungsbereichen (V) zwischen den Lagen (2', 3') und (3', 4') ein, wie in dem vergrößerten Ausschnitt in Fig. 3b) gezeigt. Die Partikel (P) im

Verbindungsbereich (V) bzw. in den Verbindungsbereichen liegen mit einem

Flächenanteil zwischen 0,05 % bis 20 %, insbesondere 0,3 % bis 5 % vor. Die

oxydischen Partikel (P) wirken sich nicht negativ auf die Ausbildung des

Verbindungsbereiches (V) im Zuge des Warmwalzplattierens aus.

Erfindungsgemäße warmwalzplattierte Werkstoffverbunde ( ) können überall in den Bereichen eingesetzt werden, in denen Leichtbau betrieben wird, beispielsweise im Fahrzeug-, Eisenbahn-, Schiffbau oder Luft- und Raumfahrt. Auch die Verwendung in Bereichen mit Verschleiß-Einflüssen, im Baubereich, im Anlagen- bzw. Maschinenbau ist möglich.

Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sowie auf die Ausführungen in der allgemeinen Beschreibung beschränkt, vielmehr können neben plattenförmigen oder leicht verformten, beispielsweise tiefgezogenen Halbzeugen auch geschlossene Profile mit beispielsweise einem kreisrunden Querschnitt aus erfindungsgemäßen warmwalzplattierten Werkstoffverbunde hergestellt werden, so dass auch Bereiche mit abrasiv wirkender Medienführung, beispielsweise Rohrleitungen für Flüssigbetonförderung etc. entsprechend bedient werden können.

Bezugszeichenliste

1 Flachproduktpaket

warm walzplattierter Werkstoffverbund, Warmband

2, 3, 4 Flachprodukt

2', 3', 4' Lagen

5 Schweißverbindung

A, B, C, D, E, F, G, G' Verfahrensschritte

d Dicke

K Kontakt, Kontaktbereich

L eingeschlossener Luftraum

0 ₂ , 0 ₃ Oberfläche mit natürlicher Unebenheit

P oxydische Partikel

S Spaltmaß

V Verbindungsebene

V Verbindungsbereich