Die Erfindung betrifft ein durch Warmumformen eines Stahlflachprodukts hergestelltes Stahlbauteil, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils und ein zum Herstellen von Stahlbauteilen durch Warmumformen besonders geeignetes Stahlflachprodukt.

Als „Stahlflachprodukte“ werden hier Walzprodukte verstanden, deren Länge und Breite jeweils wesentlich größer sind als ihre Dicke. Hierzu zählen insbesondere Stahlbänder, Stahlbleche und daraus gewonnene Zuschnitte, wie Platinen und desgleichen.

Im vorliegenden Text sind, soweit nicht explizit etwas anderes vermerkt ist, Angaben zu Legierungsbestandteilen stets in Masse-% gemacht.

Werden im vorliegenden Text Formeln oder Bedingungen genannt, in denen anhand von Gehalten bestimmter Legierungselemente Werte berechnet oder gebildet werden, so werden die betreffenden Gehalte an Legierungselementen jeweils in Masse-% in diese Formeln oder Bedingungen eingesetzt, sofern nichts anderes angegeben ist.

Die Zusammensetzung und Dicke der einzelnen Lagen von auf Stahlsubstraten erzeugten metallischen Schutzüberzügen lassen sich mittels

Glimmentladungsspektroskopie („GDOES“) gemäß ISO 11505:2012-12 bestimmen. Bei der GDOES werden die Gewichtsprozente der einzelnen Elemente über die Schichtdicke gemessen. Dazu werden Proben geschniten und mit n-Heptan gereinigt. Die so vorbereiteten Proben werden in ein Glimmentladungsspektroskop eingelegt und über die Schichtdicke mit einer Auflösung von 10 nm vermessen (s. htps://de.wikipedia.org/wiki/Glimmentladungsspektroskopie - Auffindedatum 1. Oktober 2019).

Zu den Stählen, aus denen die Stahlsubstrate von Stahlflachprodukten bestehen, die gemäß dem hier erläuterten Stand der Technik und der Erfindung verarbeitet werden, gehören insbesondere die so genannten "MnB-Stähle”, welche in der EN 10083-3 genormt sind. Ein typisches Beispiel für einen solchen Stahl ist der unter der Bezeichnung 22MnB5 bekannte Stahl, der im Stahlschlüssel 2004 unter der Werkstoffnummer 1.5528 zu finden ist.

Typischerweise enthält auf dem Markt erhältlicher, vollberuhigter 22MnB5-Stahl neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen (in Gew.-%) 0,10 - 0,250 % C, 1 ,0 - 1 ,4 % Mn, 0,35 - 0,4 % Si , bis zu 0,03 % P, bis zu 0,01 % S, bis zu 0,040 % AI, bis zu 0,15 % Ti, bis zu 0,1 % Nb, in Summe bis zu 0,5 % Cr + Mo, sowie bis zu 0,005 % B.

Stähle der voranstehend angegebenen Art erlauben eine betriebssichere Prozessführung bei der Warmumformung der aus ihnen bestehenden Stahlflachprodukte zu einem Stahlbauteil. Dabei weisen sie aufgrund ihrer Zusammensetzung die Besonderheit auf, dass den aus ihnen durch Warmumformen gefertigten Stahlbauteilen durch eine Wärmebehandlung hohe Festigkeiten verliehen werden können. Hierzu kann das durch die Warmumformung erhaltene Bauteil noch im Warmumformwerkzeug gezielt abgekühlt werden. Gleichzeitig sind jedoch Stahlflachprodukte und die aus ihnen warmumgeformten Bauteile, die aus Stählen der hier in Rede stehenden Art bestehen, aufgrund des hohen Mn-Gehalts ihres Stahlsubstrats empfindlich gegen korrosive Angriffe. Deshalb werden solche Stahlflachprodukte in der Regel vor der Warmumformung zu dem jeweiligen Stahlbauteil mit metallischen Schutzüberzügen belegt, die das Stahlsubstrat gegen Korrosion schützen sollen.

Aus der EP 2 086 755 B1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines warmumgeformten, beschichteten Stahlbauteils bekannt, bei dem durch Schmelztauchbeschichten eine aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, die, in Masse-%, 8 - 11 % Si und 2 - 4 % Fe enthält, bestehende Schutzschicht auf ein Stahlband mit einer Stärke von 20 bis 33 μm aufgebracht wird. Das Stahlband besteht aus einem Stahl, der aus, in Masse-%, zwischen 0,15 - 0,5 % C, zwischen 0,5 - 3 % Mn, zwischen 0,1 - 0,5 % Si, zwischen 0,01 - 1 % Cr, weniger als 0,2 % Ti, weniger als 0,1 % AI, weniger als 0,1 % P, weniger als 0,05 % S und zwischen 0,0005 - 0,08 % B, Rest Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht. Von dem beschichteten Stahlband werden Platinen abgeteilt, die anschließend über eine bestimmte Dauer bei einer bestimmten Temperatur gehalten werden, wobei die jeweilige Dauer und Temperatur in Abhängigkeit von der Dicke der Platine gewählt werden. So liegen bei einer Platine, die 0,7 mm bis 1 ,5 mm dick ist, die Temperaturen und Glühdauern in einem Temperatur-Glühdauer-Koordinatensystem in einem Feld mit folgenden Eckpunkten: Punkt A - 930 °C, 3 min / Punkt B - 930 °C, 6 min / Punkt C - 880 °C, 13 min / Punkt D - 880 °C, 4 min. Bei einer 1 ,5 — 3 mm dicken Platine sollen dagegen Temperaturen und Glühdauern gewählt werden, die in dem Temperatur-Glühdauer-Koordinatensystem in einem durch die Eckpunkte E - 940 °C, 4 min / F - 940 °C, 8 min / G - 900 °C, 6,5 min / H - 900 °C, 13 min bestimmten Feld angeordnet sind. Die so erwärmten Platinen werden zu einem Stahlbauteil warmumgeformt, aus dem Umformwerkzeug entnommen und von der Warmumformtemperatur auf 400 °C mit einer Abkühlrate von mindestens 50 °C/s abgekühlt. Auf dem so erhaltenen Bauteil ist eine Al-basierte Schutzschicht vorhanden, die sich durch einen vierschichtigen Aufbau auszeichnet, nämlich einer Legierungsschicht, die auf dem Stahlsubstrat des Bauteils aufliegt und bei dem in der EP 2 086 755 B1 berichteten Ausführungsbeispiel, in Masse-%, zu 90 % aus Fe, 7 % aus AI und 3 % Si besteht, einer Zwischenlage, die auf der Legierungsschicht aufliegt und bei dem in der EP 2 086 755 B1 berichteten Ausführungsbeispiel aus, in Masse-%, 43 % Fe, 57 % AI und 1 % Si besteht, einer intermetallischen Schicht, die auf der Zwischenlage aufliegt und bei dem in der EP 2 086 755 B1 berichteten Ausführungsbeispiel aus, in Masse-%, 65 % Fe, 31 % AI und 4 % Si besteht, sowie einer Oberflächenschicht, die den äußeren Abschluss der metallischen Schutzschicht bildet und zu, in Masse-%, 45 % aus Fe, 54 % aus AI und 1 % aus Si besteht.

Aus der CN 102 851 629 B ist ein anderes Verfahren zum Schmelztauchbeschichten von Stahlblechen bekannt, die für eine Warmpressformgebung bestimmt sind. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Blech vor seiner Umformung mit einem vor Korrosion schützenden Überzug auf Al-Basis schmelztauchbeschichtet. Der Überzug enthält 0,1 - 0,3 Masse-% Seltene Erden, 1 ,3 - 3,8 Masse-% Si und als Rest Aluminium. Vor der Schmelztauchbeschichtung wird das jeweilige Stahlblech zunächst unter einer aus einem brennbaren Gas, wie Kohlegas, und Luft mit einem Mischungskoeffizienten von 0,8 - 1 ,2 gebildeten oxidierenden Atmosphäre bei Temperaturen von 600 - 700 °C und einem Taupunkt von -10 °C bis 30 °C geglüht. Anschließend durchläuft das Stahlband einen zweiten Glühschritt bei einer Glühtemperatur von 800 - 850 °C unter einer reduzierenden Atmosphäre mit einem H ₂ -Gehalt von 20 - 50 VoL-%, Rest N und einem Taupunkt von -20 °C bis -60 °C.

Darüber hinaus ist aus der EP 2 993 248 A1 ein Stahlflachprodukt bekannt, das für die Warmumformung zu einem Stahlbauteil vorgesehen ist. Das Stahlsubstrat des Stahlflachprodukts besteht aus einem Stahl, der 0,1 - 3 Masse-% Mn und bis zu 0,01 Masse-% B aufweist. Auf das Stahlsubstrat ist ein Schutzüberzug auf Basis von AI aufgetragen, bei dem es sich typischerweise um einen AlSi-Überzug handelt, der neben AI 3 - 15 Masse-% Si enthält Neben oder alternativ zu dem Si-Gehalt können in dem Al- basierten Schutzüberzug weitere Legierungsbestandteile, wie bis zu 5 Masse-% Fe, enthalten sein. Als zusätzlichen Legierungsbestandteil enthält der Al- Schutzüberzug in Summe 0,005 - 0,7 Masse-% mindestens eines Erdalkali - oder Übergangsmetalls. Durch diesen zusätzlichen Legierungsbestandteil wird die Wasserstoffaufnahme bei der für ein Warmumformen erforderlichen Erwärmung minimiert, wobei sich die Zugabe von Mg oder Ca als für diese Zwecke besonders geeignet herausgestellt hat.

Auch in der EP 2 982 772 A1 sind Beispiele für die konventionelle Vorgehensweise beim Warmpressformen erläutert.

Zielrichtung der voranstehend erläuterten, aus dem Stand der Technik bekannten Entwicklungen ist neben einer Optimierung des Schutzes vor Korrosion die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit, mit der der Warmumformprozess ohne Einbußen hinsichtlich der Stabilität und Störungsresistenz durchgeführt werden kann.

Ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein optimal gegen Korrosion durch einen metallischen Schutzüberzug auf Al-Basis geschütztes, durch Warmumformen eines Stahlflachprodukts hergesteiltes Stahlbauteil anzugeben, dass sich besonders praxisgerecht hersteten lässt.

Ein diese Aufgabe lösendes Bauteil weist gemäß der Erfindung mindestens die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf.

Darüber hinaus sollte ein Verfahren angegeben werden, mit dem sich optimal gegen korrosive Angriffe geschützte Stahlbauteile durch Warmumformen in verkürzten Prozesszeiten herstellen lassen.

Ein diese Aufgabe lösendes Verfahren weist gemäß der .Erfindung mindestens die in Anspruch 9 angegebenen Merkmale auf. Es versteht sich dabei von selbst, dass ein Fachmann bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner hier erläuterten Varianten und Ausbaumöglichkeiten diejenigen vorliegend nicht explizit erwähnten Arbeitsschritte ergänzt, von denen er aufgrund seiner praktischen Erfahrung weiß, dass sie bei der Durchführung solcher Verfahren regelmäßig angewendet werden.

Schließlich sollte auch noch ein Stahlflachprodukt angegeben werden, das sich optimal zur Erzeugung eines Stahlbauteils durch Warmumformen eignet.

Ein diese Aufgabe lösendes Stahlbauteil weist erfindungsgemäß mindestens die in Anspruch 16 angegebenen Merkmale auf.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden wie der allgemeine Erfindungsgedanke nachfolgend im Einzelnen erläutert.

Gemäß der Erfindung umfasst ein durch Warmumformen eines Stahlflachprodukts hergestelltes Stahlbauteil,

- ein Stahlsubstrat, das aus, in Masse-%,

0,10 - 0,4 % C, 0,05 - 0,5 % Si, 0,5 - 3,0 % Mn, 0,01 - 0,2 % AI, optional bis zu 1,0 % Cr, insbesondere 0,005 - 1,0 % Cr, optional bis zu 0,2 % V, insbesondere 0,001 - 0,2 % V, < 0,1 % P, < 0,05 % S, < 0,021 % N sowie jeweils optional aus einem Element oder mehreren Elementen aus der Gruppe "B, Ti, Nb, Ni, Cu, Mo, W" und als Rest aus Eisen und in Summe höchstens bis zu 3 % unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, wobei für die jeweils optional vorhandenen Gehalte an "B, Ti, Nb, Ni, Cu, Mo, W" gilt:

B: 0,0005 - 0,01 %, Ti: 0,001 -0,1 %, Nb: 0,001 - 0,1 %, Ni: 0,01 - 0,4 %, Cu: 0,01 - 0,8 %, Mo: 0,002 - 1 ,0 %, W: 0,001 - 1 ,0 %, und - einen auf dem Stahlsubstrat ausgebildeten metallischen Schutzüberzug auf Basis von Aluminium mit Gehalten an Si, Fe und optional bis zu 0,6 Masse-% Mg sowie sonstigen Bestandteilen, deren Gehalte in Summe auf höchstens 3 Masse-% beschränkt sind, wobei der metallische Schutzüberzug aus drei ausgeprägten Schichten besteht, nämlich

- einer auf dem Stahlsubstrat liegenden Legierungsschicht, welche 35 - 90 Masse-% Fe und höchstens 3 Masse-% Si enthält,

- einer auf der Legierungsschicht liegenden Al-Basisschicht, welche 35 - 55 Masse-% Fe und weniger als 3 Masse-% Si enthält, und

- einer auf der Al-Basisschicht liegenden, den äußeren Abschluss des metallischen Schutzüberzug bildenden Oxidschicht, welche zu mehr als 80 Masse-% aus Oxiden besteht, wobei der Hauptanteil der Oxide Aluminiumoxid ist und in der Oxidschicht zusätzlich optional Hydroxide und / oder Magnesiumoxid alleine oder als Mischung vorhanden sind und wobei der nicht von den Oxiden und optional vorhandenen Hydroxiden eingenommene Rest der Oxidschicht aus Silizium, Aluminium und Magnesium besteht.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines warmumgeformten Stahlbauteils, das mit einem metallischen Schutzüberzug versehen ist, der aus Gehalten an Si, AI, Fe und optional bis zu 0,6 Masse-% Mg sowie sonstigen Bestandteilen besteht, deren Gehalte in Summe auf höchstens 3 Masse-% beschränkt sind, umfasst folgende Arbeitsschrite: a) Bereitstellen eines kaltgewalzten, 0,6 - 3 mm dicken Stahlflachprodukts, das aus, in Masse-%,

C: 0,10 - 0,4 %, Si: 0,05 - 0,5 %, Mn; 0,5 - 3,0 % AI: 0,01 - 0,2 % optional Cr: bis zu 1 ,0 %, insbesondere 0,005 - 1 ,0 % optional V: bis zu 0,2 %, insbesondere 0,001 - 0,2 %

P: < 0,1 %

S: < 0,05 %

N: < 0,021 % sowie jeweils optional einem Element oder mehreren Elementen aus der Gruppe "B, Ti, Nb, Ni, Cu, Mo, W" mit der Maßgabe, dass der optional vorhandene B-Gehalt 0,0005 - 0,01 %, der optional vorhandene Ti-Gehalt 0,001 -0,1 %, der optional vorhandene Nb-Gehalt 0,001 - 0,1 %, der optional vorhandene Ni-Gehalt 0,01 - 0,4 %, der optional vorhandene Cu- Gehalt 0,01 - 0,8 %, der optional vorhandene Mo-Gehalt 0,002 - 1 ,0 % und der optional vorhandene W-Gehalt 0,001 - 1 ,0 % beträgt, und als Rest aus Eisen und in Summe höchstens bis zu 3% unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, b) Erwärmen des Stahlflachprodukts auf eine Schmelzbad-Eintrittstemperatur BET von 600 - 740 °C, wobei die Erwärmung

- einen ersten Glühschritt, bei dem das Stahlflachprodukt unter einer Glühatmosphäre, die aus mindestens 90 Vol.-% N ₂ und als Rest aus H ₂ sowie technisch unvermeidbaren Verunreinigungen besteht und einen Taupunkt von -15 °C bis +60 °C aufweist, mit einer

Erwärmungsgeschwindigkeit von 20 - 90 K/s auf eine Glühtemperatur GT1 von 550 - 750 °C erwärmt und bei der Glühtemperatur GT1 über eine Dauer von 10 s bis 360 s gehalten wird,

- einen zweiten Glühschritt, bei dem das auf die Glühtemperatur GT1 erwärmte Stahlflachprodukt unter einer Glühatmosphäre, die aus mindestens 90 Vol.-% N ₂ und als Rest aus H ₂ sowie technisch unvermeidbaren Verunreinigungen besteht und einen Taupunkt von -50 °C bis +5 °C aufweist, mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 0,5 - 30 K/s, insbesondere 0,5 - 10 K/s, auf eine Glühtemperatur GT2 erwärmt, die höher ist als die Glühtemperatur GT1 und 700 - 850 °C beträgt, und über eine Dauer von 10 s bis 360 s bei der Glühtemperatur GT2 gehalten wird, und

- einen Abkühlschrit umfasst, bei dem das Stahlflachprodukt von der Glühtemperatur GT2 mit einer Abkühlrate von 0,5 K/s bis 40 K/s auf die Schmelzenbad-Eintrittstemperatur BET abgekühlt wird, c) Durchleiten des auf die Schmelzenbad-Eintrittstemperatur BET abgekühlten Stahlflachprodukts durch ein auf 680 - 720 °C temperiertes Schmelzenbad, das aus, in Masse-%,

Si: 0,05 - 3 %

Fe: 0,1 - 6 %, optional Mg: < 0,7 % und als Rest aus AI und in Summe höchstens 3 % unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, d) Einstelten einer Dicke von 10 - 30 μm des auf dem Stahlflachprodukt im Schmelzenbad applizierten metallischen Schutzüberzugs durch Abstreifen von überschüssiger Schmelze von dem aus dem Schmelzenbad austretenden Stahlflachprodukt mitels eines Abstreifgases, e) Erwärmen einer aus dem Stahlflachprodukt abgeteilten Platine, in einem Ofen über eine Ofenverweilzeit OVZ von 60 s bis 180 s auf eine 820 - 1000 °C betragende Warmumformtemperatur WUT, f) Warmumformen der auf die Warmumformtemperatur erwärmten Platine zu dem Stahlbauteil; g) Abkühlen des erhaltenen Stahlbauteils mit einer Abkühlgeschwindigkeit von

10 K/s bis 100 K/s. Das Stahlsubstrat eines erfindungsgemäßen Stahlbauteils und eines im

Arbeitsschritt a) eines erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellten

Stahlflachprodukts besteht aus einer für MnB-Stähle typischen Zusammensetzung.

Auf dem so zusammengesetzten Stahlsubstrat wird durch in konventioneller Weise durchgeführtes Schmelztauchbeschichten ein metallischer Schutzüberzug erzeugt, der zu mehr als 92 Masse-% aus Aluminium besteht und Gehalte an Si, Fe und optional Mg aufweist. Hierzu wird beim erfindungsgemäßen Verfahren das Stahlflachprodukt durch ein Schmelzenbad geleitet, dessen Zusammensetzung des beim Austrit aus dem Schmelzenbad auf dem Stahlflachprodukt vorhandenen metallischen Schutzüberzugs entspricht. Erst im Arbeitsschritt e) des erfindungsgemäßen Verfahrens, das heißt bei der Erwärmung auf die jeweilige Warmumformtemperatur und dem anschließenden Halten über die jeweilige Erwärmungsdauer bei der Warmumformtemperatur, stellt sich dann aus dem zuvor konventionell aufgetragenen Al-basierten Überzug der für ein erfindungsgemäßes Stahlbauteil charakteristische .dreischichtige Aufbau des Schutzüberzugs des Stahlbauteils ein.

Im erfindungsgemäß im Arbeitsschritt c) auf das Stahlflachprodukt aufgebrachten Schutzüberzug ist Silizium („Si“) vorhanden, um die Eisendiffusion in den Aluminiumüberzug einzustellen. Allerdings ist der Si-Gehalt auf höchstens 3 Masse-%, insbesondere weniger als 2 Masse-% oder weniger als 1 ,5 Masse-% beschränkt. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich schon in der im Arbeitsschritt c) aufgetragenen Schutzschicht eine an dem Stahlsubstrat des Stahlflachprodukts anliegende eisenreiche Legierungsschicht bildet, die sich im Mittel über 1 - 100 % der Gesamtdicke der Schutzschicht erstrecken kann, wobei sie typischerweise eine Dicke aufweist, die im Mitel mindestens 10 %, insbesondere mehr als 35 % der Gesamtdicke des nach dem Arbeitsschrit c) auf dem Stahlflachprodukt erhaltenen Schutzüberzugs entspricht. Legierungsschichten mit einer Dicke von mindestens 10 % der Gesamtdicke des Überzugs lassen sich dabei bei Si- Gehalten von weniger als 2 Masse-% betriebssicher erzielen, wogegen sich Legierungsschichten mit einer Dicke von im Mittel mindestens 35 % der Gesamtdicke des Überzugs bei Si-Gehalten des Schmelzenbades und des Überzugs von weniger als 1 ,5 Masse-% gewährleisten lassen. Besonders sicher lässt sich die Ausbildung einer Legierungsschicht, deren Dicke im Mittel regelmäßig mehr als 35 % der Gesamtdicke des nach dem Arbeitsschrit c) und vor dem Arbeitsschrit e) auf dem Stahlflachprodukt vorhandenen Schutzüberzugs entspricht, bei Si-Gehalten des Schmelzenbads und damit einhergehend des auf dem Stahlflachprodukt erzeugten Überzugs von 0,05 - Masse-% sicherstellen. Die sich aufgrund des geringen Si-Gehalts einstellenden hohen Eisengehalte im Schutzüberzug sind die Voraussetzung dafür, dass die Erwärmung auf die Warmumformtemperatur WUT in gegenüber dem Stand der Technik deutlich verkürzten Ofenverweilzeiten durchgeführt werden kann.

Um die Ausbildung der erfindungsgemäß angestrebten, hohe Eisen-Gehalte aufweisenden Legierungsschicht zu unterstützen, ist irn erfindungsgemäß für den Auftrag des metallischen Schutzüberzugs vorgesehenen Schmelzenbad Eisen („Fe“) in Gehalten von 0,1 % bis 6 Masse-%, insbesondere von mindestens 2,5 Masse-%, enthalten. Oberhalb von 6 Masse-% liegende Fe-Gehalte würden den Schmelzpunkt des Schmelzenbades so stark erhöhen, so dass ein erfindungsgemäß zusammengesetzter Überzug nicht mehr wirtschaftlich durch konventionelles Schmelztauchbeschichten appliziert werden könnte.

Magnesium („Mg“) kann optional in Gehalten von bis zu 0,7 Masse-% im Schmelzenbad enthalten sein, um die Oxidschichtbildung maßgeblich zu beeinflussen und damit die Diffusion von Wasserstoff in das Stahlsubstrat zu minimieren. Allerdings können Mg- und Fe-Atome sich irn metallischen Giter gegenseitig ersetzen. Da es somit aufgrund ihrer ähnlichen Atomradien zu einer Konkurrenz zwischen Mg und Fe kommen könnte, werden erfindungsgemäß allenfalls geringe Zugaben an Mg von maximal 0,7 Masse-% Zugelassen. Höhere Mg-Gehalte würden aufgrund der damit einhergehenden veränderten Diffusionsprozesse der angestrebten schnellen Aufheizung bei der Erwärmung auf die Warmumformtemperatur WUT im Arbeitsschrit e) des erfindungsgemäßen Verfahrens zuwiderlaufen. Daher ist der Mg-Gehalt des Schmelzenbads und damit einhergehend des auf einem erfindungsgemäß bereitgestellten Stahlflachprodukt erzeugten Schutzüberzugs bevorzugt auf weniger als 0,5 Masse-% beschränkt, wobei sich die Vorteile der Anwesenheit von Mg ohne negative Auswirkungen auf die Dauer der Erwärmung im Arbeitsschrit e) bei Mg-Gehalten von 0,1 - 0,4 Masse-% besonders sicher nutzen lassen.

Vor dem Eintrit in das Schmelzenbad wird das jeweils schmelztauchzubeschichtende Stahlflachprodukt im Arbeitsschrit b) des erfindungsgemäßen Verfahrens zwei Stufen auf eine Schmelzbad- Eintritstemperatur BET von 600 - 740.°C, insbesondere höchstens 730 °C oder höchstens 720 °C, erwärmt, wobei sich Badeintrittstemperaturen BET von mindestens 620 °C, insbesondere mindestens 670 °C, besonderes bewährt haben. In der ersten Stufe der Erwärmung wird das jeweilige Stahlflachprodukt unter einer Glühatmosphäre, die aus mindestens 90 VoL-% N ₂ und als Rest aus H ₂ sowie technisch unvermeidbaren Verunreinigungen besteht und einen Taupunkt von -15 °C bis +60 °C aufweist, mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 20 - 90 K/s auf eine Glühtemperatur GT1 von 550 - 750 °C, insbesondere 600 - 700 °C, erwärmt und bei der Glühtemperatur GT1 über eine Dauer von 10 s bis 360 s gehalten, um das Gefüge einzustellen.

An diesen ersten Glühschritt schließt sich ein zweiter Glühschritt an, bei dem das auf die Glühtemperatur GT1 erwärmte Stahlflachprodukt unter einer Glühatmosphäre, die ebenfalls aus mindestens 90 Vol.-% N ₂ und als Rest aus H ₂ sowie technisch unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, jedoch einen Taupunkt von -50 °C bis +5 °C, insbesondere -40 °C bis -15 °C, aufweist, mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 0,5 - 30 K/s, insbesondere 0,5 - 10 K/s auf eine Glühtemperatur GT2 erwärmt, die höher ist als die Glühtemperatur GT1 und 700 - 850 °C, insbesondere 710 - 790 °C, beträgt, und bei der Glühtemperatur GT2 über eine Dauer von 10 s bis 360 s gehalten wird, um das Gefüge einzustellen. Im Anschluss an den zweiten Glühschritt wird das Stahlflachprodukt in einem Abkühlschrit von der Glühtemperatur GT2 auf die jeweilige Schmelzenbad- Eintrittstemperatur BET abgekühlt. Die Abkühlrate beträgt dabei 0,5 K/s bis 40 K/s, um das Stahlband auf die notwendige Bandeintauchtemperatur zu bringen.

Das so wärmebehandelte, auf die jeweilige Badeintritstemperatur BET erwärmte Stahlflachprodukt wird in konventioneller Weise durch ein Schmelzenbad geleitet, dessen Temperatur 680 - 720 °C beträgt.

Die Dicke des auf dem aus dem Schmelzenbad austretenden Stahlflachprodukt vorhandenen Al-basierten Schutzüberzugs wird in ebenso konventioneller Weise durch Abstreifen von überschüssigem Beschichtungsmaterial auf eine Dicke von 10 - 30 μm, insbesondere 12 - 25 μm, je Seite des Stahlflachprodukts eingestellt. Für das Abstreifen wird eine konventionelle Abstreifdüse eingesetzt, aus der erfindungsgemäß als Abstreifmedium .beispielsweise Druckluft, die typischerweise einen O ₂ -Gehalt von 15 - 23 Vol.-% und einen N ₂ -Gehalt von 76 - 85 Vol.-% aufweist, wobei der nicht durch O ₂ und N ₂ eingenommene Rest aus Kohlenstoffdioxid, Edelgasen, Wasser und sonstigen in Umgebungsluft üblicherweise vorhandenen Bestandteilen besteht, oder Stickstoff-Gas ausgebracht wird, dessen N ₂ -Gehalt mehr als 90 Vol. % bei einem Taupunkt von weniger als +15 °C beträgt.

Ein erfindungsgemäßes Stahlflachprodukt zur Herstellung eines Stahlbauteils durch Warmumformen umfasst dementsprechend ein Stahlsubstrat, das aus, in Masse-%, 0,10 - 0,4 % C, 0,05 - 0,5 % Si, 0,5 - 3,0 % Mn, 0,01 - 0,2 % AI, optional bis zu 1 ,0 % Cr, insbesondere 0,005 - 1 ,0 % Cr, optional bis zu 0,2 % V, insbesondere 0,001 - 0,2 % V, < 0,1 % P, < 0,05 % S, < 0,021 % N sowie jeweils optional aus einem Element oder mehreren Elementen aus der Gruppe "B, Ti, Nb, Ni, Cu, Mo, W" und als Rest aus Eisen und in Summe höchstens bis zu 3 % unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, wobei für die jeweils optional vorhandenen Gehalte an "B, Ti, Nb, Ni, Cu, Mo, W" gilt: B: 0,0005 - 0,01 %, Ti: 0,001 -0,1 %, Nb: 0,001 - 0,1 %, Ni: 0,01 - 0,4 %, Cu: 0,01 - 0,8 %, Mo: 0,002 - 1 ,0 %, W: 0,001 - 1 ,0 %, und eine auf dem Stahlsubstrat aufliegende Schutzschicht auf Al-Basis. Erfindungsgemäß umfasst dabei die Al-basierte Schutzschicht drei Schichten und zwar eine auf dem Stahlsubstrat liegende Legierungsschicht, welche aus 35 - 60 Masse-% Fe, weniger als 3 Masse-% Si, optional bis zu 0,7 Masse-% Mg, insbesondere bis zu 0,6 Masse-% Mg, und als Rest aus AI und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, deren Gehalte in Summe 3 Masse-% betragen können, eine auf der Legierungsschicht liegende und an diese angeschlossene Al-Basisschicht, die aus weniger als 35 Masse-% Fe, weniger als 3 Masse-% Si, optional weniger als 0,7 Masse-% Mg und als Rest aus AI und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, deren Gehalte in Summe höchstens 3 Masse-% betragen können, und eine auf der Al-Basisschicht liegende und an diese angeschlossene, den äußeren Abschluss der metallischen Schutzschicht bildende Oxidschicht, in der optional bis weniger als 0,7 Masse-% Mg und bis zu 3 Masse-% sonstige Bestandteile vorhanden sind und die als Rest aus AI besteht, wobei das AI der Oxidschicht sowie, sofern vorhanden, das Mg der Oxidschicht jeweils in oxidischer oder hydroxidischer Form vorliegen.

Ein solcherart erfindungsgemäß beschaffenes Stahlflachprodukt liegt bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Zwischenprodukt nach der in erfindungsgemäßer Weise absolvierten Schmelztauchbeschichtung, d.h. nach dem Arbeitsschritt d) und vor dem Arbeitsschritt e), vor.

Von dem so durch Schmelztauchbeschichten mit dem Schutzüberzug versehenen Stahlflachprodukt wird in konventioneller Weise eine Platine abgeteilt, deren Abmessungen so gewählt sind, dass sich daraus durch den anschließenden Warmumformprozess in einem Stück das jeweilige Stahlbauteil warmformen lässt.

Die Platine wird dann in einem Ofen über eine Ofenverweilzeit OVZ von 60 s bis 180 s auf eine 820 - 1000 °C betragende Warmumformtemperatur WUT erwärmt.

Das Erwärmen der Platine auf die oben genannte Temperatur erfolgt dabei vorzugsweise mit einer Aufheizrate von 1 bis 200 °C/s, insbesondere höchstens 30 °C/s, wobei sich Aufheizraten von 3 - 20 °C/s in der Praxis besonders bewährt haben. Das Aufheizen kann dabei mit einer einheitlichen Aufheizrate bis zur jeweiligen Warrnumforrntemperatur WUT erfolgen. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, die Erwärmung in mindestens zwei aufeinander folgenden Stufen vorzunehmen, wobei in der ersten Stufe die Erwärmung mit einer mitleren Aufheizrate von 3 - 50 °C/s, insbesondere 6 - 20 °C/s oder 8 - 16 °C/s, und in der zweiten Stufe die Erwärmung mit einer Aufheizrate von 1 - 10 °C/s, insbesondere 2 - 5 °C/s vorgenommen wird. Auf diese Weise wird eine homogene Eisenanreicherung bei optimaler Wirtschaftlichkeit erreicht.

Bei der Erwärmung auf die Warmumformtemperatur WUT erfolgt die Diffusion von Eisen in den aluminiumbasierten Schutzüberzug der Platine genauso schnell wie die rnit der Erwärmung einhergehende Umbildung des Gefüges des Stahlsubstrats in den austenitischen Zustand. So stellt sich auf der Platine schon innerhalb kurzer Erwärmungsdauer ein mit Eisen durchlegierter Schutzüberzug ein, bei dem in der Legierungsschicht und in der Ai-Basisschicht jeweils mindestens 35 Masse-% Fe vorhanden sind.

Die Einlegierung von Fe in die Al-Basisschicht ist hier von entscheidender Bedeutung, da sich im großtechnischen Prozess der Warmumformung nur solche aluminiumbasierten Überzüge als verarbeitbar gelten, bei denen an der unterhalb der Oxidschicht liegenden Grenze der Al-Basisschicht reines Aluminium allenfalls in Gehalten von weniger als < 5 Masse-% vorliegt. Höhere Gehalte an reinem Aluminium würden die Gefahr mit sich bringen, dass beim Einlegen der jeweils warmümzuformenden, auf die Warmumformternperatur erwärmten Platine in das Warmumformwerkzeug größere Mengen -an AI noch schmelzflüssig auf der Oberfläche der Platine vorliegen würden, wodurch es im Warmumformwerkzeug zu unerwünschten, den Prozess der Umformung störenden Anbackungen und Anhaftungen von Überzugsmaterial kommen könnte.

Da der Prozess der Eindiffusion des Eisens in den Schutzüberzug synchron zur

Austenitisierung des Stahlsubstrats abläuft, ist beim erfindungsgemäßen

Verfahren die Ofenverweilzeit nicht mehr durch den Diffusionsprozess des Eisens in den Überzug bestimmt. Die erfindungsgemäß vorgenommene Reduzierung des Si-Gehalts führt somit gegenüber der konventionellen Fertigungsweise zu einer deutlichen Verkürzung der Aufenthaltsdauer im Ofen, die eine erfindungsgemäß beschichtete Platine für die Erwärmung auf die Warmumformtemperatur und die damit einhergehende Ausbildung eines optimal wirksamen metallischen Schutzüberzugs auf Al-Basis benötigt Dies erlaubt es, nicht nur bei Verwendung von konventionellen Öfen (Rollenherdöfen) die Prozesszeiten zu verkürzen, sondern auch Erwärmungstechnologien, wie Induktion, Konduktion oder Plattenerwärmung, anzuwenden, mit denen die jeweils verarbeitete Platine innerhalb weiter verkürzter Zeiten auf die jeweilige Warmumformtemperatur durcherwärmt werden können, ohne dass es dabei zu einem Aufschmelzen des im Schutzüberzug vorhandenen Aluminiums kommt. indem die Ofenverweilzeit OVZ auf höchstens 120 s beschränkt wird, lässt sich auf dem erfindungsgemäß hergestellten Stahlbauteil ein Al-basierter Schutzüberzug herstellen, in dessen Legierungsschicht 35 - 60 Masse-% Fe und optional bis zu 0,6 Masse-% Mg bei gleichzeitig weit unter 3 Masse-% liegenden Si-Gehalten vorliegen.

Dabei hegen die im Schutzüberzeug vorhandenen Si-Gehalte gleichmäßig verteilt über die Al-Basisschicht und die Legierungsschicht vor. Typischerweise liegt der Si-Gehalt der Legierungsschicht bei 0,5 Masse-%, wobei Si-Gehalte von mindestens 0,05 Masse-% in der Legierungsschicht regelmäßig anzutreffen sind Gleichzeitig sind in der Al-Basisschicht typischerweise höchstens 3 Masse-% vorhanden, wobei in der Praxis Si-Gehalte der Al-Basisschicht von 0,5 bis 1 ,5 Masse-% erwartet werden können.

Überraschend hat sich herausgestellt, dass längere Ofenverweilzeiten OVZ keinen Einfluss auf die Zusammensetzung der zwischen der Oxidschicht und der auf dem Stahlsubtrat liegenden Legierungsschicht vorhandenen Al-basierten Schicht des erfindungsgemäß erzeugten Schutzüberzugs haben. Für die erfindungsgemäßen Zwecke besonders geeignet sind daher Ofenverweilzeiten OVZ von weniger als 180 s, insbesondere höchstens 120 s oder höchstens 110 s.

Soll jedoch bei einem Si-Gehalt der Legierungsschicht von 0,7 - 3 Masse-% und einem optional vorhandenen Mg-Gehalt der Legierungsschicht von bis zu 0,2 Masse-% Mg, insbesondere von mindestens 0,05 Masse-% Mg, der Fe-Gehait der Legierungsschicht auf 55 - 90 Masse-% erhöht werden, so kann dies durch eine mehr als 110 s, insbesondere mehr als 120 s, dauernde Ofenverweilzeit OVZ erreicht werden, wobei auch hier die Einlegierung des Eisens in die Legierungsschicht innerhalb gegenüber dem Stand der Technik verkürzter, typischerweise weniger als 180 s betragenden Ofenverweilzeiten abgeschlossen ist.

Im Arbeitsschrit f) wird die auf die Warmumformtemperatur WUT durcherwärmte Platine in konventioneller Weise in einem ebenso konventionellen Warmumformwerkzeug zu dem Stahlbauteil warmumgeformt.

Anschließend wird das erhaltene Stahlbauteil, wie im Stand der Technik ebenso üblich, mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10 - 360 K/s abgekühlt, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften des Bauteils zu erhalten.

Den voranstehenden Erläuterungen entsprechend eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Stahlbauteils.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Resultat einer GDOES-Tiefenmessung eines erfindungsgemäß legierten Schutzüberzugs auf Al-Basis eines in erfindungsgemäßer Weise erzeugten Stahlbauteils, wobei die Ofenverweilzeit, über die die Platine, aus der das Stahlbauten warm umgeformt worden ist, auf eine Warmumformtemperatur WUT von 920 °C erwärmt worden ist, 90 s betragen hat;

Fig. 2 das Resultat einer GDOES-Tiefenmessung des erfindungsgemäß legierten Schutzüberzugs auf Al-Basis eines in erfindungsgemäßer Weise erzeugten Stahlbauteils, wobei die Ofenverweilzeit, über die die Platine, aus der das Stahlbauteil warmumgeformt worden ist, auf die Warmumformtemperatur WUT von 920 °C erwärmt worden ist, 90 s betragen hat;

Fig. 3 eine gemäß DIN EN ISO 3887 erstellte lichtmikroskopische Aufnahme eines Querschliffs eines in erfindungsgemäßer Weise durch Schmelztauchbeschichten applizierten, AFbasierten Überzugs vor der Erwärmung auf die Warmumformtemperatur WUT in 1000-facher Vergrößerung.

In den Figuren 1 und 2 sind die Gehalte an Fe, Zn, AS, C und O jeweils bezogen auf 100 Masse-% dargestellt, wogegen die Gehalte an Mg, Mn und Si bezogen auf 10 Masse-% wiedergegeben sind.

Die Fig. 1 verdeutlicht, dass sich bei einem metallischen Schutzüberzug mit 2 % Silizium, 0,5 % Magnesium, 2,8 % Fe und Rest Aluminium sowie bis zu 3 % unvermeidbaren Verunreinigungen die Legierungsschicht und die Al-basierte Schicht, bei einer Erwärmung auf die Warmumformtemperatur WUT von 920 °C über eine Ofenverweilzeit OVZ von bis zu 110 s zunächst eine klar abgrenzbare Legierungsschicht entwickelt. So liegt der Übergang zwischen der Legierungsschicht der metallischen Schutzschicht und dem Stahlsubstrat des Stahlbauteils gemessen ausgehend von der freien Oberfläche der Schutzbeschichtung bei etwa 20 μm. Die auf dem Stahlsubstrat fegende Legierungsschicht erstreckt sich über eine Dicke von ca. 6 μm und über eine Tiefe von 14 - 20 μm, gemessen von der freien Oberfläche des Schutzüberzugs aus. Auf der Legierungsschicht fegt eine Al-basierte Schicht, die sich über eine Tiefe von etwa 0,5 μm bis 14 μm, gemessen von der freien Oberfläche des Schutzüberzugs aus, erstreckt und dementsprechend etwa 13,5 μm dick ist. Die oberen 0,5 μm der Dicke des Schutzüberzugs werden von der Oxidschicht eingenommen, die auf der AI- basierten Schicht liegt. Die

Oxidschicht besteht aus Aluminiumoxiden und -hydroxiden, aus Magnesiumoxiden und -hydroxiden sowie Mischungen aus diesen Oxiden und Hydroxiden.

Fig. 2 zeigt den Zustand, der sich nach einer Ofenverweilzeit OVZ von mehr als 110 s, jedoch weniger als 180 s, einstellt. Sowohl im in Fig. 1 , als auch im in Fig. 2 dargestellten Zustand sind die Oberzugsschichten durchlegiert mit Eisen und dementsprechend als fertiggestellt anzusehen.

Zur Erprobung der Erfindung sind fünf kaltgewalzte Stahlbänder mit einer Dicke von jeweils 1 ,5 mm bereitgestellt worden, deren Stahlsubstrate aus den gemäß Tabelle 1 legierten Stählen A - E bestanden.

Auf den so bereitgestellten Stahlbändern ist jeweils einer der metallischen Schutzüberzüge Z1 - Z4 durch Schmelztauchbeschichten aufgebracht worden, deren nach dem Schmelztauchbeschichten, jedoch vor der Erwärmung für die Warmumformung vorliegende Zusammensetzung in Tabelle 2 angegeben ist. Hierbei ist wie folgt vorgegangen worden: Ein Kaltband wird in einem ersten Glühschrit auf 670 °C für 20 see erwärmt mit einer Aufheizrate von 60 K/s. Die dort vorliegende Atmosphäre besteht aus 95 % Stickstoff, bis zu 5 % Wasserstoff, Taupunkt +40°C und unvermeidbaren Verunreinigungen. Das Band wird direkt in die zweite Glühzone gebracht und dort mit 20 K/s auf 770 °C erwärmt und für 50 see bei der Temperatur gehalten. Die Atmosphäre ändert sich nur hinsichtlich des Taupunktes der auf -40 °C abgesenkt wird. Danach erfolgt eine Abkühlung des Bandes auf 700 °C mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10 K/s. Mit einer Bandtemperatur von 700 °C taucht das Band in die flüssige Schmelze ein. Schmelzbadtemperatur entspricht ebenfalls 700 °C. Die Schmelze setzt sich wie folgt zusammen 1 ,5 Massen% Silizium, 2,8 Massen% Eisen und 0,5 Massen% Magnesium, Rest Aluminium und in diesem Beispiel bis zu 1 % unvermeidbare Verunreinigungen.

Zehn Proben V1 - V10 der so jeweils mit einem der Schutzüberzüge Z1 - Z4 mit einem Auflagengewicht AG schmelztauchbeschichteten Stahlbänder A - E sind in einem für diese Zwecke im Stand der Technik üblicherweise eingesetzten Ofen über eine Ofenverweildauer OVZ auf eine Warmumformtemperatur WUT erwärmt, anschließend in konventioneller Weise zu einem Stahlbauteil umgeformt und schließlich mit einer Abkühlrate von 20 K/s auf Raumtemperatur abgekühlt worden.

Der Stahl, aus dem das Stahlsubstrat der jeweiligen Probe V1 - V10 bestand, der jeweils auf dem Stahlsubstrat aufgebrachte Überzug, das Auflagengewicht AG, die jeweilige Warmumformtemperatur WUT und die jeweilige Ofenverweilzeit OVZ sind in Tabelle 3 angegeben. An den so erhaltenen Stahlbauteilen ist durch lichtmikroskopische Untersuchung in der oben beschriebenen Art und Weise der Anteil %DL der Dicke der Legierungsschicht an der Gesamtdicke des Überzugs sowie der Schichtaufbau des Überzugs ermitelt worden. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in Tabelle 4 zusammengefasst.

Schließlich sind mitels GDOES-Analyse in der oben ebenfalls beschriebenen Weise die Zusammensetzungen der Al-Basisschicht und der Legierungsschicht der auf den aus den Proben V1 - V10 erzeugten Stahlbauteilen vorhandenen Schutzüberzüge ermitelt worden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in Tabelle 5 zusammengefasst. Dabei sind für AI, Si und Fe jeweils die maximal und die minimal vorhandenen Gehalte angegeben, soweit ermittelt bzw. feststellbar.

Fig. 3 zeigt den typischen Aufbau einer Schutzschicht, die auf einem erfindungsgemäßen Stahlflachprodukt vorhanden ist, das als Zwischenprodukt nach der in erfindungsgemäßer Weise durchgeführten Schmelztauchbeschichtung (Arbeitsschrit d)) vorliegt und in besonderer Weise für die in erfindungsgemäßer Weise erfolgende Warmumformung zu einem Stahlbauteil geeignet ist.

Zur Erzeugung der Stahlflachprodukt-Probe, deren Schutzschichtaufbau in

Fig. 3 dargestellt ist, ist ein in konventioneller Weise erzeugtes, 1 ,5 mm dickes und aus dem Stahl C bestehendes kaltgewalztes Stahlband mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 50 K/s unter einer zu mindestens 95 Vol.-% aus Stickstoff und als Rest aus bis zu 5 Vol.-% Wasserstoff sowie technisch unvermeidbaren Verunreinigungen bestehenden Glühatmosphäre auf eine Glühtemperatur GT1 von 625 °C erwärmt und bei der Glühtemperatur GT1 über eine Dauer von 120 s gehalten worden. Der Taupunkt der Glühatmosphäre, unter der dieser erste Glühschritt stattfand, betrug +30 °C.

Im direkten Anschluss an den ersten Glühschritt ist das auf die Glühtemperatur GT1 erwärmte Stahlflachprodukt mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 9 K/s auf eine Glühtemperatur GT2 erwärmt worden, die 780 °C betrug. Bei der Glühtemperatur GT2 ist das so erwärmte Stahlband über eine Glühdauer von 180 s gehalten worden. Dieser zweite Glühschrit erfolgte unter einer Glühatmosphäre, die nur hinsichtlich ihres für den zweiten Glühschritt nun -35 °C betragenden Taupunkts gegenüber der Atmosphäre des ersten Glühschrits verändert worden ist.

Nach Ende dieser Glühdauer ist das kaltgewalzte Stahlband mit einer Abkühlrate von 25 K/s auf eine Schmelzenbad-Eintrittstemperatur BET von 680 °C abgekühlt worden.

Das so abgekühlte kaltgewalzte Stahlband ist durch ein auf 680 °C temperiertes Schmelzenbad geleitet worden, das aus 0,2 Masse-% Si und 0,3 Masse-% Mg, 1 ,5 Masse-% Fe sowie als Rest aus AI und in Summe höchstens 3 Masse-% unvermeidbaren Verunreinigungen bestand. Zum Abschluss der Erzeugung des Zwischenprodukts ist die Dicke des im Schmelzenbad auf dem Stahlflachprodukt applizierten metallischen Schutzüberzugs durch in konventioneller Weise erfolgendes Abstreifen mittels eines Abstreifgases auf 20 μm eingestellt worden.

Anhand von Fig. 3 ist auch ersichtlich, wie zur Bestimmung der Legierungsschichtdicke Schliffbilder verwendet werden können. Die Schichtdicken werden lichtmikroskopisch bestimmt. Dazu werden Querschliffe poliert und mit 3 % Nitallösung geätzt. Unter dem Lichtmikroskop erscheint die auf dem Stahlsubstrat liegende Legierungsschicht bei Hellfeldbetrachtung und einer 1000-fachen Vergrößerung eindeutig dunkler als die darauf liegende Al- Basisschicht, die wiederum ebenso eindeutig von der den äußeren Abschluss des Schutzüberzugs bildenden, als dunkle dünne Lage zu erkennende Oxidschicht unterschieden werden kann.

Die Erfindung stellt somit optimal gegen Korrosion geschützte, jeweils durch Warmumformen eines Stahlflachprodukts hergestellte Stahlbauteile sowie ein Verfahren und ein Stahlflachprodukt zur Verfügung, die die praxisgerechte Herstellung eines solchen Stahlbauteils ermöglichen. Ein erfindungsgemäßes Stahlbauteil umfasst dabei

- ein Stahlsubstrat, das aus 0,10 - 0,4 Masse-% C, 0,05 - 0,5 Masse-% Si, 0,5 - 3,0 Masse-% Mn, 0,01 - 0,2 Masse-% AI, optional bis zu 1 ,0 Masse- % Cr, insbesondere 0,005 - 1 ,0 Masse-% Cr, optional bis zu 0,2 Masse-% V, insbesondere 0,001 - 0,2 Masse-% V, < 0,1 Masse-% P, < 0,05 Masse-% S, < 0,021 Masse-% N sowie jeweils optional einem oder mehreren Elementen aus der Gruppe "B, Ti, Nb, Ni, Cu, Mo, W" mit der Maßgabe, dass der Gehalt an B 0,0005 - 0,01 Masse-%, der Gehalt an Ti 0,001 - 0,1 Masse-%, der Gehalt an Nb 0,001 - 0,1 Masse-%, der Gehalt an Ni 0,01 - 0,4 Masse-%, der Gehalt an Cu 0,01 - 0,8 Masse-%, der Gehalt an Mo 0,002 - 1 ,0 Masse-%, der Gehalt an W 0,001 - 1 ,0 Masse-% beträgt, und als Rest aus Fe und in Summe < 3 Masse-% Verunreinigungen besteht, sowie - einen auf dem Stahlsubstrat ausgebildeten metallischen Schutzüberzug, der aus Si, Fe, optional < 0,6 Masse-% Mg und als Rest aus AI sowie ä 2 Masse- % sonstigen Bestandteilen zusammengesetzt ist und der aus einer auf dem Stahlsubstrat liegenden Legierungsschicht, die 35 - 90 Masse-% Fe und < 3 Masse-% Si enthält, einer auf der Legierungsschicht liegenden Al- Basisschicht, die 35 - 55 Masse-% Fe und < 3 Masse-% Si enthält, und einer auf der Al-Basisschicht liegenden, den äußeren Abschluss des metallischen Schutzüberzugs bildenden Oxidschicht besteht, die zu > 80 Masse-% aus Oxiden besteht, wobei der Hauptanteil der Oxide Aluminiumoxid ist und in der Oxidschicht zusätzlich optional Hydroxide und / oder Magnesiumoxid alleine oder als Mischung vorhanden sind und wobei der nicht von den Oxiden und optional vorhandenen Hydroxiden eingenommene Rest der Oxidschicht aus Si, AI und/oder Mg in metallischer Form besteht (aller Masse-%-Angaben in Masse-Masse-%).

Tabelle 3

Tabelle 4

Tabelle 5