Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Stahlprodukts daraus

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von beschichtetem Stahlband, insbesondere zur Herstellung von warmumgeformten Stahl Produkten, sowie gemäß dem Verfahren entsprechend hergestellte Produkte.

Es ist bekannt, metallische Bauteile zum Korrosionsschutz zu beschichten sowie diese mittels Warmumformen zu Formteilen umzuformen. Für sicherheitsrelevante Karosseriebauteile von Kraftfahrzeugen werden in der Praxis beispielsweise Aluminium-Sili- zium-beschichtete hochfeste sowie ultrahochfeste Vergütungsstähle, im Speziellen mangan-borhaltige Vergütungsstähle wie beispielsweise 22MnB5 oder 34MnB5 eingesetzt.

Beispielsweise ist aus der WO 2009/090555 A1 ein Verfahren zum Herstellen eines heißgestanzten beschichteten Stahlabschnitts bekannt, mit den Schritten: Vorbeschichten eines Stahlstreifens mit Aluminium oder Aluminiumlegierung durch Schmelztauchen, wobei die Dicke der Vorbeschichtung 20 bis 33 Mikrometer auf jeder Seite aufweist, Schneiden des vorbeschichteten Stahlstreifens zu einem Stahlabschnitt, Heizen des Stahlabschnitts in einem Ofen, Übertragen des aufgeheizten Stahlabschnitts in ein Presswerkzeug, Heißstanzen des Stahlabschnitts im Presswerkzeug, und Abkühlen des Stahlabschnitts.

Aus der WO 2020 020644 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Stahlprodukts bekannt mit den Schritten: Bereitstellen eines Stahlsubstrats mit einem Basismaterial aus einem härtbaren Stahl; Beschichten des Stahlsubstrats mit einer Alu- minium enthaltenden Vorbeschichtung mit einer Dicke von mindestens 34 Mikrometern; Flexibles Walzen des vorbeschichteten Stahlsubstrats; Herausarbeiten einer Platine aus dem flexibel gewalzten Bandmaterial; Erwärmen der Platine derart, dass das Basismaterial der Platine austenitisiert wird; Warmumformen der erwärmten Platine, wobei die erwärmte Platine umgeformt und derart schnell abgekühlt wird, dass ein gehärtetes Stahlprodukt mit Beschichtung erzeugt wird.

Aus der WO 2006/097237 A1 sind ein Verfahren und eine Anlage zum Schmelztauchbeschichten von warmgewalztem Stahlband bekannt. Das Stahlband durchläuft eine Beizstation, eine Spülstation, eine Trockenstation, einen Erwärmungsofen und dann ein Schmelzbad. Die Fertigdicke und die Dickentoleranz des schmelztauchbeschichteten Stahlbandes werden durch eine kontrollierte Dickenreduktion in einem Walzgerüst in der Prozesslinie dadurch erreicht, dass die Fertigdicke im Auslauf des Walzgerüstes durch ein Dickenmessgerät kontrolliert und Abweichungen von der Solldicke als Stellsignal auf die Anstellung des Walzgerüstes zurückgeführt wird.

Aus der US 2019/0218639 A1 ist ein kaltgewalzter TWIP-Stahl ("Twinning Induced Plasticity") bekannt. TWIP-Stähle haben hohe Mangan- und Kohlenstoffgehalte, weisen ein stabiles austenitisches Gefüge auf und sind durch sehr gute Umformbarkeit mit starker Kaltverfestigung gekennzeichnet. Das Herstellungsverfahren umfasst die Schritte: Erwärmen einer Bramme mit definierter Legierungszusammensetzung auf über 1000°C und Warmwalzen mit einer Endwalztemperatur von mindestens 850°C, Wickeln bei kleiner oder gleich 580°C, erstes Kaltwalzen mit einem Abwalzgrad von zwischen 30 und 70%, Rekristallisationsglühen zwischen 700 und 900°C, zweites Kaltwalzen mit einem Abwalzgrad zwischen 1 und 50%, Entspannungsglühen bei zwischen 460 und 625°C, und Schmelztauchbeschichten in einer aluminiumbasierten Schmelze mit einer Temperatur zwischen 550 und 700°C oder in einer zinkbasierten Schmelze mit einer Temperatur zwischen 410 und 550°C.

Aus der DE 10 2004 059 566 B3 ist ein Verfahren zum Schmelztauchbeschichten eines Bandes aus höherfestem Stahl, insbesondere TRIP-Stahl, mit Zink und/oder Aluminium bekannt. Das Band wird in einem Durchlaufofen in einer reduzierenden Atmosphäre auf 650 bis 750°C erwärmt. Die überwiegend aus Reineisen bestehende Oberfläche wird durch eine kurze Wärmebehandlung bei bis zu 650 bis 750°C in einer im Durchlaufofen integrierten Reaktionskammer mit oxidierender Atmosphäre in eine Ei- senoxidschicht umgewandelt. Das Band wird anschließend in einer reduzierenden Atmosphäre durch weitere Erwärmung bis auf maximal 900°C geglüht und anschließend auf Schmelzbadtemperatur abgekühlt, wobei die Eisenoxidschicht in Reineisen reduziert wird. Die Temperatur des Schmelztauchbads aus Zink beträgt etwa 480°C.

Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von beschichtetem Stahlband sowie ein entsprechend hergestelltes Stahlband vorzuschlagen, das für nachgelagerte Fertigungsprozesse, insbesondere für ein Flexibles Walzen beziehungsweise Warmumformen, eine verbesserte Verarbeitbarkeit aufweist.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Herstellen von beschichtetem Stahlband vorgeschlagen, bei dem Stahlband aus einem härtbaren Stahl auf eine Bandzieltemperatur von weniger als 625°C gebracht wird, und das auf Bandzieltemperatur erwärmte Stahlband in einer Schmelze, die Aluminium und Silizium enthält und eine Temperatur von weniger als 620°C aufweist, schmelztauchbeschichtet wird.

Durch das Schmelztauchbeschichten bei der angegebenen verhältnismäßig niedrigen Temperatur sind die Diffusionsvorgänge zwischen der Schmelze und dem Stahlband relativ kurz beziehungsweise gering, so dass sich eine verhältnismäßig dünne Diffusionsschicht ausbildet. Hieraus ergibt sich für nachgelagerte Fertigungsprozesse, insbesondere für ein Flexibles Walzen und/oder Warmumformen des erfindungsgemäß beschichteten Stahlbands eine verbesserte Verarbeitbarkeit. Insbesondere kann die Walzbarkeit beziehungsweise Umformbarkeit durch geringere Walzkräfte beziehungsweise Umformkräfte verbessert werden. Es entsteht weniger Reibung zwischen dem Werkzeug und dem beschichteten Stahlband was sich günstig auf den Verschleiß und die Lebensdauer des Werkzeugs auswirkt.

Als Ausgangsmaterial wird ein Stahlband verwendet, insbesondere aus einem marten- sitisch härtbaren Stahlwerkstoff, wobei es sich um Warmband oder Kaltband handeln kann. Unter Warmband wird ein Walzstahlfertigerzeugnis (Stahlband) verstanden, das durch Walzen nach vorherigem Erwärmen erzeugt wird. Mit Kaltband ist ein kaltgewalztes Stahlband (Flachstahl) gemeint. Als kaltgewalzt wird Flachstahl bezeichnet, dessen letzte Dickenabnahme durch Walzen ohne vorhergehendes Erwärmen erfolgt. Vorzugsweise wird Stahlwarmband verwendet, da sich hiermit ein Fertigungsschritt, nämlich das Kaltwalzen vor dem Beschichten und damit entsprechende Kosten eingespart werden können. Soweit im Rahmen dieser Offenbarung die Bezeichnung Stahlband verwendet wird, soll hiermit entsprechend Warmband und Kaltband mit umfasst sein.

Das Stahlband kann beispielsweise aus einem härtbaren beziehungsweise vergütbaren, insbesondere manganhaltigen Stahlwerkstoff sein. Dieser kann neben Mangan weitere Mikrolegierungselemente beinhalten, wie beispielsweise Bor. Ein martensi- tisch härtbarer Bor-Mangan-Stahl kann insbesondere ein ferritisch-perlitisches Ausgangsgefüge bei Raumtemperatur aufweisen und hat vergleichsweise gute Hafteigenschaften für die aufzubringende Beschichtung. Der Stahlwerkstoff kann beispielsweise folgende Anteile an Legierungselementen jeweils in Gewichtsprozent beinhalten: Kohlenstoff (C) mit mindestens 0,15 % und höchstens 0,5 %, insbesondere höchstens 0,4 %; Mangan (Mn) mit mindestens 0,5 % und höchstens 5,0 %, insbesondere mindestens 0,8 % und höchstens 2,5 %; Aluminium (AI) mit höchstens 0,1 %; Silizium (Si) mit mindestens 0,1 % und höchstens 0,9 %, insbesondere höchstens 0,5 %; Chrom (Cr) mit mindestens 0,01 % und höchstens 1 ,0 %; Titan (Ti) mit höchstens 0,05 %, insbesondere mindestens 0,02 %; Bor (B) mit mindestens 0,0005 und höchstens 0,080 %, insbesondere mindestens 0,002 % und höchstens 0,006 %; Phosphor (P) mit höchstens 0,1 %, insbesondere höchstens 0,01 %; Schwefel (S) mit höchstens 0,05 %, insbesondere höchstens 0,01 ; optional weitere Legierungselemente mit einem Anteil von bis zu 1 ,55 % (1550 ppm); den Rest Eisen (Fe) und unvermeidbare Verunreinigungen.

Als optionale weitere Legierungselemente kann das Substrat jeweils in Gewichtsprozent insbesondere zumindest eines von: Kupfer (Cu) mit höchstens 0,1 %, Nickel (Ni) mit höchstens 0,1 %, Niob (Nb) mit höchstens 0,1 %, Molybdän (Mo) mit höchstens 1 ,0 %, Vanadium (V) mit höchstens 0,25 % beinhalten, ohne hierauf eingeschränkt zu sein. Der Masseanteil der optionalen Legierungselemente kann auch geringer sein, beispielsweise kann Molybdän auch mit höchstens 0,8 %, 0,5 % oder 0,25 % enthalten sein. Der Masseanteil der optionalen Legierungselemente beträgt in Summe maximal 1 ,55 %, insbesondere maximal 1 ,0 %, insbesondere maximal 0,8 %. Die optionalen Legierungselemente können insbesondere aus der Gruppe der Metalle gewählt sein. Das Legierungselement Niob bewirkt in vorteilhafter Weise eine feinkörnige Struktur eines aus der Legierung warmumgeformten Bauteils. Insbesondere im Zusammenwirken mit Molybdän, das ein Kornwachstum hemmen kann, ergibt sich eine besonders feinkörnige Struktur, was sich wiederum günstig auf die Festigkeit des hieraus hergestellten Bauteils auswirkt. Beispiele für verwendbare bor-manganhaltige Stahlwerkstoffe sind 17MnB5, 20MnB5, 20MnB8, 22MnB5, 26MnB5 oder 34MnB5.

Vorzugsweise wird das Warmband vor dem Beschichten gereinigt, was insbesondere chemisch, mechanisch oder elektrochemisch erfolgen kann. Beim Reinigen wird der durch den Warmwalzprozess an der Oberfläche entstandene feste Abbrand (Zunder) entfernt. Ein gängiges chemisches oder elektrochemisches Verfahren ist das Beizen, was beispielsweise in einer Durchlaufanlage erfolgen kann, bei der das Stahlband durch ein Säurebad gefördert wird. Wie oben bereits erwähnt, kann nach einer alternativen Verfahrensführung ein Warmband in einem Zwischenschritt zunächst auf konstante Dicke kaltgewalzt werden. Das so hergestellte Kaltband wird anschließend gereinigt, wie oben beschrieben, und beschichtet, wobei die Beschichtung in walzhartem Zustand des Stahlbands aufgebracht werden kann. Das Stahlband kann vor dem Beschichten beispielsweise eine Anfangsdicke von 1 ,5 bis 4,0 mm haben.

Die Bandzieltemperatur, auf die das Stahlband vor Eintauchen in das Schmelzebad gebracht wird, liegt beispielsweise über 580°C, insbesondere über 600°C. Als obere Grenze kann das Stahlband insbesondere auf eine Bandzieltemperatur von weniger als 620°C oder auch weniger als 610°C gebracht werden. Die Bandzieltemperatur umfasst insbesondere auch einen Zustand unmittelbar vor beziehungsweise beim Eintauchen in das Schmelzebad, das heißt die Eintauchtemperatur kann beispielsweise zwischen 580 und 620°C liegen. Die Bandzieltemperatur kann direkt durch Erwärmen auf die gewünschte Temperatur erreicht werden, oder indirekt durch Erwärmen auf eine höhere Temperatur und anschließendes Abkühlen auf Bandzieltemperatur.

Das Stahlband wird vorzugsweise im kontinuierlichen Verfahren erwärmt, beispielsweise mittels eines Induktionsofens oder eines Strahlrohrofens. Das Erwärmen kann in nur einer Aufheizstufe erfolgen, was besonders energieeffizient ist, und/oder unter konstant reduzierender Atmosphäre, das heißt bei niedrigem Sauerstoffanteil. Die Bandzieltemperatur (T3) kann sich beispielsweise auf die Temperatur des Stahlbandes am Ausgang beziehungsweise beim Verlassen des Ofens und/oder am Eingang beziehungsweise beim Eintritt in die Schmelze beziehen. In einem Induktionsofen kann das Erwärmen des Stahlbands auf die Bandzieltemperatur (T3) mit einer Geschwindigkeit (v) entlang einer Durchlauflänge (L) vorzugsweise in einer Atmosphäre mit einem Wasserstoffgehalt (H2) von mindestens 30 vol.-%, vorzugsweise mindestens 50 vol.-%, und/oder mit einem Sauerstoffgehalt (O2) von weniger als 10 ppm erfolgen. Dabei wird das Erwärmen insbesondere so durchgeführt, dass das Verhältnis aus dem Produkt von Bandzieltemperatur (T3 in °C), Durchlauflänge (L in m) des Induktionsofens und Wasserstoffgehalt (H2 in vol.-%) im Induktionsofen, und dem Produkt von Aufheizrate (f in °C/s) und Geschwindigkeit (v in m/s) des Stahlbands größer als 96 s ² und/oder kleiner als 192 s ² ist [96 s ² < (T3 * L * H2)/(t' * v) < 192 s ² ]. Das Stahlband kann bei induktiver Erwärmung mit einer Aufheizgeschwindigkeit von mehr als 30 K/s aufgeheizt werden, insbesondere über 50 K/s. Dies gilt vor allem für den Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 600°C. Der Einheit K/s kann die Einheit °C/s gleichgesetzt werden. Die Aufheizdauer auf die Bandzieltemperatur (T3) kann in weniger als 60 Sekunden erfolgen. Durch die mit einzelnen oder mehreren der genannten Parameter durchgeführte induktive Erwärmung wird eine sehr gut beschichtbare Oberfläche erzeugt. Zusammen mit der geringen Beschichtungstemperatur von insbesondere 580 bis 620 °C, bevorzugt 600 bis 610°C, wird eine besonders dünne Diffusionszone erzeugt, die anschließend zu einer Verbesserung bei nachgelagerten Fertigungsprozessen beiträgt. Die Prozessführung auf Basis von induktiver Erwärmung in Kombination mit dem nachgelagerten Schmelztauschbeschichten kann auch als Heat-to-Coat-Verfahren bezeichnet werden. Eine induktive Erwärmung hat den Vorteil einer sehr kurzen Glühdauer, die unter 60 s liegen kann. Dies verkürzt Dauer für die Aktivierung beziehungsweise Säuberung der Oberfläche. Daher wird vorzugsweise mit Atmosphären mit einem vergleichsweise hohen Reduktionspotential geglüht, um eine ausreichende Benetzbarkeit der Schmelze gewährleisten zu können.

Es ist aber auch eine Verfahrensführung nach dem Sendzimir-Prozess möglich, die insbesondere für kaltgewalzte Stahlbänder zur Anwendung kommt. Da das durch das Kalzwalzen erzeugte walzharte Gefüge rekristallisiert werden muss, findet die Erwärmung vorzugsweise in einem Strahlrohrofen statt, der ausreichend groß ist, um das Material bei mehr als 700°C für mehrere Minuten rekristallisierend zu glühen. Durch die in diesem Ofen entsprechend eingestellte Atmosphäre (Wasserstoff-Gehalt, Taupunkt, etc.) und eine verhältnismäßig lange Glühdauer kann eine ausreichende Reinigung der Oberfläche stattfinden, um diese für den Beschichtungsprozess benetzbar zu machen. Das Erwärmen des Stahlbands auf die Bandzieltemperatur (T3) mittels Strahlrohrofen kann beispielsweise mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 10 K/s bis 30 K/s erfolgen. Die Glühdauer kann mehr als 120 Sekunden betragen. Insbesondere die Mangan- und Siliziumgehalte des zu beschichtenden Substrates haben einen großen Einfluss auf die Beschichtbarkeit des Werkstoffes, da sich während des Glühens Oxide der Legierungselemente bilden können, die die Benetzung der Aluminium-Silizium- Schmelze auf der Oberfläche behindern. Durch das notwendige Rekristallisieren wird eine Temperatur von über 700°C benötigt, was dazu führt, dass eine Kühlung zwischen Ofen und Eintauchen ins Schmelzbad notwendig wird, um die Temperatur des Schmelzbads unter den angestrebten 620°C zu halten. Insofern ist bei der Verwendung des Sendzimir-Verfahrens vorgesehen, dass anschließend eine Abkühlung erfolgt, um das Stahlband auf eine Eintauchtemperatur von unter 620°C zu bringen.

Nach dem Erwärmen durchläuft das Stahlband die Schmelze. Die Schmelze enthält vorzugsweise zumindest 85 Gewichtsprozent Aluminium, 5 bis 15 Gewichtsprozent Silizium, bis zu 5 Gewichtsprozent Eisen und optional ein oder mehrere andere Legierungselemente in geringeren Anteilen. Eine beispielhafte Zusammensetzung des Schmelzbads beziehungsweise der aufgebrachten Beschichtung kann bis zu 3 Gewichtsprozent Eisen, 12 bis 13 Gewichtsprozent Silizium, optional ein oder mehrere weitere Legierungselemente mit zusammen bis zu 1 ,5 Gewichtsprozent, und Rest Aluminium enthalten. Es versteht sich, dass ferner unvermeidbare Verunreinigungen enthalten sein können. Der Anteil der anderen Legierungselemente, beispielsweise zumindest eines aus der Gruppe von Mn, Cr, Ti, B, P, S, Sr, Sb, Cu, Ni, Nb, Mo, V, kann zusammen beispielsweise bis zu 1 ,5 Gewichtsprozent betragen. Durch Hinzugabe von zusätzlichen Legierungsbestandteilen kann die Beschichtungslegierung insofern modifiziert werden, dass sich eine Schichtstruktur von intermetallischen Phasen einstellt, wobei entweder neben der Interdiffusionszone eine Silizium-reiche Phase in eine Aluminium-reiche Phase eingebettet ist, oder ein dreilagiger Schichtaufbau, bestehend aus der Interdiffusionszone und zwei Aluminium-Phasen, die sich im Eisen- und Siliziumgehalt unterscheiden. Die Vorbeschichtung wird vorzugsweise mit einer Dicke von mindestens 26 Mikrometern (pm), insbesondere mindestens 34 Mikrometern (pm), auf das Stahlband aufgebracht. Alternativ oder ergänzend wird die Vorbeschichtung vorzugsweise mit einer Dicke von höchstens 50 Mikrometern (pm), insbesondere höchstens 46 Mikrometern (pm), auf das Stahlband aufgebracht. Während des Schmelztauchbeschichtens finden Diffusionsprozesse zwischen dem Schmelzematerial und dem Warmbandmaterial statt, wobei eine Diffusionsschicht mit einer Dicke von vorzugsweise weniger als sieben Mikrometern gebildet wird. Bei einer Dicke der Vorbeschichtung von 26 bis 50 Mikrometern ergibt sich eine Masseauflage der Beschichtung je Seite des Stahlbandes von etwa 78 bis 150 g/m ² .

Nach einer möglichen Ausführungsform wird ein Stahlband verwendet, das eine verhältnismäßig hohe Rauheit aufweist, wofür sich Warmband besonders gut eignet, da es eine höhere Ausgangsrauheit als Kaltband hat. Vorzugsweise hat das verwendete Stahlband eine Rauheit, für die mindestens eines von folgendem gilt: die Rauheit Ra beträgt mindestens 0,8 und/oder höchstens 2,0 Mikrometer; die Rauheit Rz beträgt mindestens 4 und/oder höchstens 12 Mikrometer; die Rauheit Rmax beträgt mindestens 5 und/oder höchstens 15 Mikrometer. Durch eine verhältnismäßig hohe Rauheit kann die Dicke der aufzubringenden Vorbeschichtung erhöht werden. Dies wirkt in positiver Weise einer späteren Schichtdickenreduktion in einem gegebenenfalls nachgelagerten Fertigungsprozess, wie dem Flexiblen Walzen, entgegenwirken. Durch das Beschichten ändert sich die Rauheit geringfügig, so dass sich für das beschichtete Stahlband beispielsweise folgende Rauheitswerte ergeben können: Ra: 0,4 bis 3,0; Rz: 5 bis 15; Rmax: 8 bis 25.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Stahlprodukts umfassend: Bereitstellen eines vorbeschichteten Stahlbands, das nach zumindest einer der oben genannten Ausführungen hergestellt ist; Flexibles Walzen des vorbeschichteten Stahlbands, wobei aufeinander folgende Abschnitte des vorbeschichteten Stahlbands unterschiedlich stark ausgewalzt werden; Herausarbeiten einer Platine aus dem flexibel gewalzten Stahlband; Erwärmen der Platine derart, dass das Basismaterial der Platine zumindest teilweise austenitisiert wird, wobei durch das Erwärmen Diffusionsprozesse zwischen dem Basismaterial und der Vorbeschichtung stattfinden; und Warmumformen der erwärmten Platine, wobei die erwärmte Platine umgeformt und derart schnell abgekühlt wird, dass ein gehärtetes Stahlprodukt mit Beschichtung erzeugt wird.

Dadurch, dass erfindungsgemäß vorbeschichtetes Bandmaterial verwendet wird, ist die Dicke der Diffusionsschicht des vorbeschichteten Stahlbandes relativ dünn. Auf diese Weise wird auch beim nachfolgenden Warmumformen das Wachstum der Diffusionszone verringert. Wie oben bereits erwähnt, ergibt sich durch die dünne Diffusionszone für die nachgelagerten Fertigungsprozesse eine verbesserte Verarbeitbarkeit. Die Reibung zwischen dem beschichteten Stahlband und dem jeweiligen Werkzeug ist reduziert. Beim Flexiblen Walzen verbessert sich die Walzbarkeit aufgrund geringerer Walzkräfte, was sich günstig auf den Verschleiß und die Lebensdauer auswirkt. Dasselbe gilt analog auf für das Warmformen, wo eine verringerte Reibung zwischen der Platine und dem Formwerkzeug analog zu geringeren Umformkräfte und einem verminderten Werkzeugverschleiß führt.

Beim Flexiblen Walzen wird Bandmaterial mit im Wesentlichen einheitlicher Blechdicke, insbesondere einheitlichem Dieken-Nennmaß, durch gezieltes Verändern des Walzspalts während des Prozesses zu Bandmaterial mit variabler Blechdicke über der Länge ausgewalzt, das also unterschiedliche Dieken-Nennmaße über der Länge hat. Die durch das Flexible Walzen erzeugten Abschnitte unterschiedlicher Dicke erstrecken sich quer zur Längsrichtung beziehungsweise Walzrichtung des Bandmaterials. Das Bandmaterial kann nach dem Flexiblen Walzen wieder zum Coil aufgewickelt und an anderer Stelle der Weiterverarbeitung zugeführt werden, oder es kann direkt weiterverarbeitet werden, beispielsweise durch Ablängen des Bandmaterials zu einzelnen Blechelementen.

Das Flexible Walzen kann mit Abwalzgraden von mindestens 1 % und/oder maximal 60 % ausgehend von der Anfangsdicke des vorbeschichten Stahlbands durchgeführt werden, insbesondere mit Abwalzgraden zwischen 3 % und 55 %. Durch das Flexible Walzen wird mit dem Stahlsubstrat auch die Dicke der Vorbeschichtung entsprechend reduziert. Zwischen dünnsten Abschnitten und dicksten Abschnitten des Bandmaterials können, je nach gewünschter Bauteilgeometrie, noch beliebig andere Dickenbereiche beziehungsweise Übergangsbereiche dazwischenliegen. Es versteht sich, dass zwischen dem Beschichten und dem Flexiblen Walzen weitere Schritte, wie Erwärmen, zum Coil auf- beziehungsweise vom Coil abwickeln, richten, reinigen oder dergleichen zwischengeschaltet sein können.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein warmumgeformtes Stahlprodukt mit einem Grundmaterial und einer Aluminium-Silizium-Beschichtung, das insbesondere gemäß einer der oben genannten Verfahrensführungen hergestellt ist, wobei das Stahlprodukt eine Dicke von 1 ,5 bis 4 mm aufweist; wobei das Grundmaterial die oben genannten Anteile an Legierungselementen enthält; wobei die Beschichtung Aluminium und Silizium enthält und eine Dicke von mindestens 20 Mikrometern (pm) und höchstens 50 Mikrometern (pm) aufweist; und wobei die Beschichtung im Übergangsbereich zum Grundmaterial eine Diffusionsschicht mit einer Dicke von weniger als 14 Mikrometern (14 pm) aufweist, darüber eine intermetallische Schicht und über der intermetallischen Schicht eine Oberflächenschicht. Die intermetallische Schicht kann einen Siliziumgehalt von 10 bis 18 Gewichtsprozent und die Oberflächenschicht von 5 bis 10 Gewichtsprozent aufweisen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt:

Figur 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen von beschichtetem Stahlband, insbesondere zum Herstellen von Warmformteilen, in einer ersten Ausführungsform;

Figur 2 einen Ausschnitt des beschichteten Stahlbands nach dem Vorbeschichten in vergrößerter schematischer Darstellung;

Figur 3 schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines beschichteten, gehärteten Formteils;

Figur 4 einen Ausschnitt des beschichteten und flexibel gewalzten Stahlsubstrats nach dem Warmumformen in vergrößerter schematischer Darstellung; und Figur 5 schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen von beschichtetem Stahlband, insbesondere zum Herstellen von Warmformteilen, in einer zweiten Ausführungsform.

Die Figuren 1 und 2 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Stahlsubstrats. Das Stahlsubstrat wird in Bandform auch als Stahlband oder allgemein als Bandmaterial bezeichnet. In vereinzeltem Zustand wird das Stahlsubstrat auch als Platine bezeichnet.

Das Beschichtungsverfahren S10 umfasst die Teilschritte Erwärmen des Stahlbands 2 auf eine Bandzieltemperatur T3 von weniger als 625°C und Schmelztauchbeschichten des auf die Bandzieltemperatur erwärmten Stahlbands 2 in einer Schmelze 4 aus einer Aluminium-Silizium-Legierung, die auf eine Temperatur T4 von weniger als 620°C eingestellt wird.

Als Stahlsubstrat 2 soll im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ein insbesondere martensitisch härtbares Stahlflachprodukt aus Bor-Mangan-Stahl mit umfasst sein, das beispielsweise die folgenden Anteile an Legierungselementen jeweils in Gewichtsprozent beinhalten kann: Kohlenstoff (C) mit mindestens 0,15 % und höchstens 0,5 %, insbesondere höchstens 0,4 %; Mangan (Mn) mit mindestens 0,5 % und höchstens 5,0 %, insbesondere mindestens 0,8 % und höchstens 2,5 %; Aluminium (AI) mit höchstens 0,1 %; Silizium (Si) mit mindestens 0,1 % und höchstens 0,9 %, insbesondere höchstens 0,5 %; Chrom (Cr) mit mindestens 0,01 % und höchstens 1 ,0 %;Titan (Ti) mit höchstens 0,05 %, insbesondere höchstens 0,01 %; Bor (B) mit mindestens 0,0005 und höchstens 0,080 %, insbesondere mindestens 0,002 % und höchstens 0,006 %; Phosphor (P) mit höchstens 0,1 %, insbesondere höchstens 0,01 %; Schwefel (S) mit höchstens 0,05 %, insbesondere höchstens 0,01 %; optional weitere Legierungselemente mit einem Anteil von bis zu 1 ,55 % (1550 ppm); den Rest Eisen (Fe) und unvermeidbare Verunreinigungen.

Unter diese Legierungszusammensetzung fallen beispielsweise bor-manganhaltige Stahlwerkstoffe wie 17MnB5, 20MnB5, 20MnB8, 22MnB5, 26MnB5 und 34MnB5. Der Stahlwerkstoff kann im Ausgangszustand eine Streckgrenze von beispielsweise 150 bis 1 100 MPa und/oder eine Zugfestigkeit von mindestens 450 MPa und/oder bei Raumtemperatur ein insbesondere ferritisch-perlitisches Gefüge aufweisen. Die optionalen weiteren Legierungselemente können ausgewählt sein aus der Gruppe: Kupfer (Cu) mit höchstens 0,1 %; Nickel (Ni) mit höchstens 0,1 %; Niob (Nb) mit höchstens 0,1 %; Molybdän (Mo) mit höchstens 1 ,0 %; Vanadium (V) mit höchstens 0,25 %; ohne hierauf eingeschränkt zu sein, wobei sich die genannten Prozentangaben jeweils auf Masseprozent des Stahlsubstrats beziehen. Es können ein oder mehrere der genannten optionalen Legierungselemente verwendet werden. Der Masseanteil der optionalen Legierungselemente beträgt in Summe maximal 1 ,55 %, insbesondere maximal 1 ,0 %, vorzugsweise maximal 0,8 %.

Als Stahlsubstrat 2 kann Warmband oder Kaltband verwendet werden, wobei sich Stahlwarmband für einen effizienten Fertigungsprozess besonders gut eignet, da ein zusätzlicher Fertigungsschritt, nämlich das Kaltwalzen vor dem Beschichten entfallen kann. Vorzugsweise hat das verwendete Stahlband vor dem Beschichten eine Rauheit mit zumindest einem der folgenden Werte: Ra von mindestens 0,8 und/oder höchstens 2,0 Mikrometer; eine Rauheit Rz von mindestens 4 und/oder höchstens 12 Mikrometer; eine Rauheit Rmax von mindestens 5 und/oder höchstens 15 Mikrometer. Durch eine verhältnismäßig hohe Rauheit kann die Schmelze beim nachfolgenden Schmelztauchbeschichten besonders gut anhaften, so dass auch Vorbeschichtungen 8 mit größeren Dicken gut aufgebracht werden können.

Das Stahlsubstrat 2 kann beispielswiese mittels einer Haspel 5 von einem Coil 6 abgewickelt werden. Anschließend kann das Stahlsubstrat vor dem Beschichten optional in einer Reinigungseinrichtung 7 gereinigt werden. Das Reinigen kann beispielsweise chemisch, mechanisch oder elektrochemisch erfolgen.

Es ist erkennbar, dass der Beschichtungsprozess S10 kontinuierlich durchgeführt wird, wobei in der vorliegenden Ausführungsform das Erwärmen in einem Induktionsofen 3 erfolgt, ohne darauf eingeschränkt zu sein. In dem Induktionsofen 3 durchläuft das Stahlsubstrat verschiedene Ofenbereiche. Dabei erfolgt das Erwärmen des Stahlsubstrats auf die Bandzieltemperatur T3 mit einer Geschwindigkeit v entlang einer Durchlauflänge L vorzugsweise in einer Atmosphäre mit einem Wasserstoffgehalt (H2) von mindestens 30 vol.-%, vorzugsweise mindestens 50 vol.-%. Dabei wird das Erwärmen insbesondere so durchgeführt, dass das Verhältnis aus dem Produkt von Bandzieltemperatur T3, Durchlauflänge L des Induktionsofens und Wasserstoffgehalt (H2) im Induktionsofen 3, und dem Produkt von Aufheizrate t' und Geschwindigkeit v des Stahlbands 2 größer als 96 s ² und/oder kleiner als 192 s ² ist, das heißt 96 s ² < (T3 * L * H2)/(t’ *v ) < 192 s ² . Die Durchlauflänge L kann beispielsweise 10 bis 30 m betragen und die Geschwindigkeit v kann beispielsweise zwischen 0,6 bis 2 m/s liegen. Das Stahlband kann bei induktiver Erwärmung mit einer Aufheizgeschwindigkeit von mehr als 30 K/s aufgeheizt werden, insbesondere über 50 K/s. Dies gilt vor allem für den Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 600°C. Die Aufheizdauer auf die Bandzieltemperatur T3 kann in weniger als 60 Sekunden erfolgen.

Die Bandzieltemperatur, auf die das Stahlband 2 vor dem Eintauchen in das Schmelzebad 4 erwärmt wird, liegt beispielsweise über 580°C, insbesondere über 600°C und/oder bei weniger als 620°C, insbesondere weniger als 610°C.

Unmittelbar nach dem Erwärmen durchläuft das Stahlband 2 das Schmelzebad 4, in dem es mit einer Vorbeschichtung 8 versehen wird. Das Stahlband 2 kann beim Eintauchen zumindest etwa Bandzieltemperatur haben, das heißt die Eintauchtemperatur kann insbesondere über 580°C und/oder unter 620°C liegen. Die Legierungszusammensetzung der Schmelze 4 bestimmt die Zusammensetzung der auf das Stahlsubstrat 2 aufgebrachten Vorbeschichtung 8. Die Schmelze 4 beziehungsweise die Vorbeschichtung 8 enthält Aluminium (AI) mit zumindest 85 Gewichtsprozent und Silizium (Si) mit bis zu 15 Gewichtsprozent. Es versteht sich, dass andere Legierungselemente mit enthalten sein können, beispielsweise Eisen und/oder andere Legierungselemente mit insgesamt bis zu 5 Gewichtsprozent. Beim Schmelztauchverfahren durchläuft das Stahlsubstrat 2 in der Beschichtungsanlage 10 das Schmelzbad aus flüssigem Beschichtungsmaterial, welches an der Oberfläche des Substrats 2 anhaftet, so dass ein vorbeschichtetes Stahlsubstrat 2' erzeugt wird. Die Schmelze des Beschichtungsmaterials kann beispielsweise 5 bis 15 Gewichtsprozent Silizium, 2 bis 4 Gewichtsprozent Eisen, optional ein oder mehrere weitere Legierungselemente, wie beispielsweise zumindest eines aus der Gruppe von Mn, Cr, Ti, B, P, S, Sr, Sb, Cu, Ni, Nb, Mo, V, von zusammen bis zu 1 ,5 Gewichtsprozent, und als Rest Aluminium sowie nicht vermeidbare Verunreinigungen enthalten.

Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung von Silizium mit einem Anteil von 12 bis 13 Gewichtsprozent besonders vorteilhaft ist. Der niedrigste Schmelzpunkt einer Alumi- nium-Silizium-Legierung befindet sich bei eutektischer Zusammensetzung bei einem Gehalt von ca. 12,5 bis 12,7 Gewichtsprozent Silizium und liegt bei 577 °C. Wird die Temperatur des Beschichtungsbades im Prozess möglichst niedrig gehalten und gleichzeitig mit einer effektiven Kühlung gearbeitet, kann das Wachstum der Fe-Al- Diffusionszone verlangsamt werden, da die Bildung dieser Phasen auf dem Prinzip der Diffusion beruht, welche einer starken Temperaturabhängigkeit unterliegt. Für eine gute Benetzbarkeit des Stahlbandes 2 mit der Beschichtungslegierung 8 kann eine vorherige Reduzierung der Stahloberfläche von Oxiden sorgen. Die Reduktion der Oberfläche unterliegt einer thermischen Abhängigkeit: Durch eine niedrigere Temperatur im reduzierenden Teil des Ofens 3 bei ca. 300 bis 625 °C und einer relativ kurzen Ofenlänge und damit einhergehend kurzen Verweilzeit bei diesen Temperaturen, verbleibt relativ wenig Zeit, die Oberfläche von Oxiden zu reduzieren. Daher ist es günstig, die Ofenatmosphäre einsprechend einzustellen sowie im Einlaufbereich des Ofens 3 mit sehr hohen Aufheizraten von mehr als 20 K/s, bevorzugt mehr als 50 K/s zu glühen, um eine Oxidation in diesem Bereich des Ofens 3 weitestgehend zu vermeiden. Es wird vorzugsweise eine Ofenatmosphäre mit O2-Gehalten von weniger als 10 ppm, insbesondere weniger als 6 ppm, sowie H2O-Gehalte von weniger als 500 ppm, insbesondere weniger als 200 ppm, eingestellt. Weiterhin können im Ofenrüssel 12 hohe H2-Gehalte eingeblasen werden, um gute Reduktionsbedingungen zu erzielen.

Die Schmelze 4 hat eine Temperatur T4 von unter 620°C. Durch das Schmelztauchbeschichten unterhalb der genannten Temperatur T4 sind die Diffusionsvorgänge zwischen der Schmelze 4 und dem Stahlband 2 relativ kurz beziehungsweise gering, so dass sich eine verhältnismäßig dünne Vordiffusionsschicht ausbildet. Figur 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines entsprechend vorbeschichteten Bandmaterials 2', das im Übergang zwischen Substrat 2 und Vorbeschichtung 8 eine dünne Diffusionszone 9 von weniger als sieben Mikrometern ausgebildet wird. Die Schichtdicke der Vorbeschichtung 8 kann beispielsweise so eingestellt werden, dass die Reduktion der Schichtdicke durch einen nachgelagerten Fertigungsprozess, wie Flexibles Walzen ausgeglichen wird, um den Korrosionsschutz zu verbessern. Außen befindet sich die Vorbeschichtung 8, die eine Mindestdicke von 26 Mikrometern, insbesondere mindestens 34 Mikrometern, und/oder eine maximale Dicke von 50 Mikrometern aufweisen kann, insbesondere von bis zu 46 Mikrometern. Bei einer Dicke der Vorbeschichtung von 26 bis 50 Mikrometern ergibt sich eine Masseauflage der Beschichtung je Seite des Stahlbandes von etwa 78 bis 150 g/m ² . Die Kombination aus Stahlsubstrat 2 mit Vorbeschichtung ist mit Bezugszeichen 2‘ versehen. Die mittels der oben genannten Parameter durchgeführte induktive Erwärmung trägt zur Erzeugung einer sehr gut beschichtbaren Oberfläche bei. Zusammen mit der geringen Beschichtungstemperatur von insbesondere 580 bis 620 °C, bevorzugt 600 bis 610°C, wird eine besonders dünne Diffusionszone erzeugt, die anschließend zu einer Verbesserung bei nachgelagerten Fertigungsprozessen beiträgt.

Nach dem Durchlaufen des Schmelzebads 4 durch die Beschichtungseinheit 10 kann das beschichtete Stahlband 2' optional eine Düseneinheit 13 durchlaufen, mit der überschüssiges flüssiges Beschichtungsmaterial von der Oberfläche abgeblasen wird. In einer nachgelagerten Kühleinheit 14 kann das beschichtete Stahlsubstrat in einer sogenannten Luftkühlstrecke gekühlt werden. Anschließend kann das Stahlband 2' zur Verbesserung der Oberfläche gegebenenfalls in einer Dressiereinheit 15 dressiert werden. Die Dressiereinheit umfasst mehrere Dressierwalzen 16, 16'. Ferner kann das beschichtete Stahlsubstrat 2' in einer Richteinheit 17 mittels mehrerer Rollen 18 gerichtet werden. Anschließend kann das beschichtete Stahlband 2' zu einem Coil 5' in einer Haspel 6' aufgehaspelt werden.

Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Formteils aus einem beschichteten Stahlsubstrat 2', das gemäß dem in Figur 1 und 2 beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist.

Nach dem Aufbringen der Vorbeschichtung 8 im Verfahrensschritt S10 wird das beschichtete Stahlsubstrat 2‘ im Schritt S20 mittels einer Walzeinheit 19 flexibel gewalzt. Hierfür wird das beschichtete Stahlband 2‘, das vor dem Flexiblen Walzen eine weitestgehend konstante Blechdicke über der Länge aufweist, mittels Walzen 20, 21 derart gewalzt, das es längs der Walzrichtung eine variable Blechdicke erhält. Das beschichtete und flexibel gewalzte Stahlsubstrat ist mit dem Bezugszeichen 22 versehen.

Während des Walzens wird der Prozess überwacht und gesteuert, wobei die von einer Blechdickenmessung 23 ermittelten Daten als Eingangssignal zur Steuerung der Walzen 20, 21 verwendet werden. Das Flexible Walzen wird entsprechend dem gewünschten Solldickenprofil einer aus dem Bandmaterial 22 zu schneidenden Platine beziehungsweise einem hieraus herzustellenden Bauteil durchgeführt. Dabei kann das Flexible Walzen mit Abwalzgraden von mindestens 1 % und/oder maximal 60 % ausgehend von der Anfangsdicke des vorbeschichten Stahlsubstrats 2‘ durchgeführt werden, insbesondere mit Abwalzgraden zwischen 3 % und 55 %. Die Vorbeschichtung 8 kann nach dem Flexiblen Walzen in dünneren ersten Abschnitten eine reduzierte erste Dicke von insbesondere weniger als 20 Mikrometern, und in dickeren zweiten Abschnitten eine reduzierte zweite Dicke von insbesondere mehr als 33 Mikrometern, vorzugsweise von mehr als 36 Mikrometern, aufweisen.

Nach dem Flexiblen Walzen kann das Bandmaterial 22 wieder zum Coil 5' aufgewickelt werden, so dass es zu einer nachfolgenden Bearbeitungsstation transportiert werden kann. Nach dem Walzprozess kann das Stahlband 22 in einem nachfolgenden Verfahrensschritt geglättet werden, was in einer Bandrichtvorrichtung 26 erfolgt. Der Verfahrensschritt des Glättens ist optional und kann auch weggelassen werden.

Nach dem Flexiblen Walzen (S20) beziehungsweise Glätten (falls vorgesehen) wird das beschichtete und flexibel gewalzte Stahlband 22 im Verfahrensschritt S30 vereinzelt. Dabei werden aus dem Stahlband 22 einzelne Blechplatinen 32 herausgearbeitet, beispielsweise mittels einer Stanz- und/oder Schneidvorrichtung 24. Je nach Form der zu fertigenden Blechplatinen 32 können diese aus dem Bandmaterial 22 als Formschnitt ausgestanzt werden, wobei ein nicht weiterverwendeter Rand als Schrott wegfällt, oder das Bandmaterial 22 kann einfach in Teilstücke abgelängt werden.

Die Platinen 32, die im Ausgangszustand bei Raumtemperatur ein insbesondere ferri- tisch-perlitisches Gefüge haben, werden in einem nachfolgenden Schritt S40 warmumgeformt, was auch als Presshärten bezeichnet werden kann. Beim Warmumformen beziehungsweise Presshärten wird die Platine 32 auf eine Temperatur erwärmt, die in der Regel oberhalb der AC1 beziehungsweise AC3-Temperatur des Werkstoffs liegt, beispielsweise zwischen 750°C bis 1000°C. Das Erwärmen kann durch geeignete Verfahren durchgeführt werden, wie beispielsweise mittels induktiver Erwärmung, konduktiver Erwärmung, Erwärmung im Rollenherdofen, Kontakterwärmung durch heiße Platten, Infrarot, oder andere bekannte Verfahren. Durch das Erwärmen wird das anfangs ferritisch-perlitische Gefüge zumindest teilweise in Austenit umgewandelt, was auch als Austenitisieren bezeichnet wird. Die Haltezeit zum Austenitisieren der beschichteten Platine 32 hängt von der gewählten Temperatur ab und kann zwischen 4 und 10 Minuten liegen. Nach dem Erwärmen auf Austenitisierungstemperatur wird die Platine 32 anschließend in ein Warmformwerkzeug 25 eingelegt und hierin umgeformt und derart schnell abgekühlt beziehungsweise abgeschreckt, dass zumindest teilweise ein martensitisches Härtegefüge im so hergestellten Formteil 42 entsteht.

Das Warmumformen (S40) kann nach einer ersten Möglichkeit als direkter Prozess durchgeführt werden. Dabei wird die Platine 32 direkt auf Austenitisierungstemperatur erwärmt und anschließend zur gewünschten Endkontur in einem Schritt warmumgeformt. Ein vorhergehendes (kaltes) Vorformen findet hier nicht statt. Das Warmumformen kann nach einer zweiten Möglichkeit auch als indirekter Prozess durchgeführt werden, der die Teilschritte Kaltvorformen, anschließendes Erwärmen des kalt vorgeformten Bauteils auf Austenitisierungstemperatur sowie anschließendes Warmumformen zur Erzeugung der Endkontur des Formteils umfasst.

Aufgrund der im Rahmen des Warmumformens durchgeführten Erwärmung der Platine 32 finden weitere Diffusionsprozesse zwischen dem Grundmaterial des Stahlsubstrats 2 und dem Vorbeschichtungsmaterial 8 statt. Dabei diffundiert Eisen aus dem Stahlsubstrat 2 in das Beschichtungsmaterial 8, so dass die Dicke der Beschichtung 8 gegenüber der nach dem Flexiblen Walzen vorliegenden Dicke insgesamt zunimmt, wobei sich unterschiedliche Schichten 28a, 28b, 28c, 28d ausbilden. Der Schichtaufbau eines fertig hergestellten Formteils 42 ist schematisch in Figur 4 gezeigt. Von außen nach innen können sich im Wege des Warmumformens insbesondere folgende Schichten ausbilden: eine Oberflächenschicht 28a insbesondere mit einem Anteil an Eisen von 34 bis 45 %, Aluminium von 50 bis 60 % und Silizium von 5 bis 10 %; eine Intermetallische Schicht insbesondere mit einem Anteil an Eisen von 45 bis 60 %, Aluminium von 25 bis 40 % und Silizium von 10 bis 18 %; eine Zwischenschicht 28c insbesondere mit einem Anteil an Eisen von 39 bis 47 %, Aluminium von 53 bis 61 % und Silizium von 0 bis 2 %; und eine Interdiffusionsschicht 28d insbesondere mit einem Anteil an a-Eisen beziehungsweise Eisen von 86 bis 95 %, Aluminium von 4 bis 10 %, Silizium von 0 bis 5 %, jeweils in Gewichtsprozent.

Vorzugsweise hat die Beschichtung 28 des warmumgeformten Erzeugnisses 42 in den dünneren ersten Abschnitten eine Beschichtungs-Enddicke von mehr als 15 Mikrometern, insbesondere mehr als 20 Mikrometern. In den dickeren zweiten Abschnitten kann die Beschichtung 28 nach dem Erwärmen beziehungsweise Warmumformen eine zweite Enddicke insbesondere von mehr als 30 Mikrometern, vorzugsweise mehr als 35 Mikrometern aufweisen. Die Diffusionsschicht 28d des Formteils 42 hat eine Dicke von vorzugsweise weniger als 14 Mikrometern (14 gm).

Figur 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Stahlsubstrats in einer abgewandelten Ausführungsform. Das vorliegende Verfahren entspricht weitestgehend dem Verfahren gemäß Figur 1 und 2, auf deren Beschreibung insofern verwiesen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in den obigen Figuren.

Eine Besonderheit bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 liegt darin, dass das Erwärmen im Wege eines sogenannten Sendzimir-Prozesses erfolgt, welches sich insbesondere für kaltgewalzte Stahlbänder 2 eignet. Dabei findet das Erwärmen in einem Strahlrohrofen 3 statt, der ausreichend groß ist, um das Material bei mehr als 700°C für mehrere Minuten rekristallisierend zu glühen. Im Strahlrohrofen 3 wird eine Atmosphäre (Wasserstoff-Gehalt, Taupunkt, etc.) und eine verhältnismäßig lange Glühdauer so eingestellt, dass eine ausreichende Reinigung der Oberfläche erfolgt, um das Stahlband 2 für den Beschichtungsprozess benetzbar zu machen. Das Erwärmen des Stahlbands 2 auf die Bandzieltemperatur T3 mittels Strahlrohrofen 3 erfolgt insbesondere mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 10 K/s bis 30 K/s. Die Glühdauer kann mehr als 120 Sekunden betragen. Durch das notwendige Rekristallisieren wird eine Temperatur von über 700°C benötigt. Daher ist zwischen Ofen 3 und Eintauchen ins Schmelzbad 4 eine Kühlung 27 vorgesehen, um das Stahlband auf die Bandzieltemperatur zu kühlen, die ein Aufwärmen des Schmelzbads über 620°C verhindert. Im Übrigen entspricht das Verfahren nach Figur 5 dem oben beschriebenen Verfahren, auf dessen Beschreibung abkürzend verwiesen wird. Bezugszeichenliste

2 Stahlsubstrat

3 Ofen

4 Schmelze

5, 5’ Coil

6, 6’ Haspel

7 Reinigungseinheit

8 Vorbeschichtung

9 Vordiffusionsschicht

10 Beschichtungseinheit

12 Ofenrüssel

13 Düseneinheit

14 Kühleinheit

15 Dressiereinheit

16, 16’ Dressierwalzen

17 Richteinheit

18 Rollen

19 Walzeinheit

20 Walzen

21 Walzen

22 Bandmaterial

23 Dickenmesseinheit

24 Schneidvorrichtung

25 Warmformwerkzeug

26 Richtvorrichtung

27 Kühlung

28 Beschichtung

28a, b, c, d Schichten

32 Platine

42 Formteil

S10-S40 Schritte