HÖHERFESTER, KALTUMFORMBARER STAHL UND STAHLBAND ODER -BLECH, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON STAHLBAND UND VERWENDUNGEN EINES SOLCHEN STAHLS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Fe-Mn-Al-Si-Leichtstahl mit Kohlenstoff sowie ein Stahlband oder-blech mit guter Kaltumformbarkeit und höherer Festigkeit. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Bändern aus einem solchen Stahl und besonders geeignete Verwendungen eines solchen Stahls.

[0002] Ein für die Herstellung von Karosseriebauteilen und den Tieftemperatureinsatz verwendeter Leichtstahl ist aus der DE 197 27 759 C2 bekannt Er enthält neben Fe 10 % bis 30 % Mn, 1 % bis 8 % Al und 1 bis 6 % Si, wobei die Summe der Gehalte an Al und Si 12 % nicht überschreitet. In diesem bekannten Stahl ist Kohlenstoff allenfalls im Verunreinigungsbereich enthalten.

[0003] Beim aus der DE 199 00 199 A1 bekannten Leichtbaustahl ist dagegen Kohlenstoff als optionales Legierungselement vorgesehen. Der bekannte Leichtstahl weist > 7 % bis 27 % Mn, > 1 % bis 10 % Al, > 0,7 % bis 4 % Si, < 0,5 % C, < 10 % Cr, < 10 % Nl und < 0,3 % Cu auf. Des weiteren können in dem Stahl N, V, Nb, Ti, P enthalten sein, wobei die Summe dieser Elemente 2 % nicht überschreiten darf.

[0004] Ein vergleichbar zusammengesetzter, hochfester und gut kaltumformbarer austenitischer Leichtbaustahl ist in der DE 197 27 759 A1 beschrieben. Dieser Stahl enthält (in Gew.-%) 9,5 - 12 % (Al+Si), 10 - 30 % Mn und als Rest im wesentlichen Eisen einschließlich üblicher Stahlbegleitelemente (C, P, S, O, N). Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt der Si-Gehalt dieses Stahls 0,5 - 6 % und sein Al-Gehalt 1 - 8 % bei einem Mn-Gehalt von 15 - 30 %. Aufgrund seiner besonders hohen zugfestigkeit von bis zu 1100 MPa ist dieser Stahl besonders geeignet für die Herstellung von Karosserieblechen und versteifenden Strukturbautellen von Automobilkarosserien.

[0005] Auch der aus der EP 1 067 203 A1 bekannte Leichtstahl enthält Kohlenstoff, und zwar 0.001 bis 1,6 %. Zudem weist dieser Stahl neben Fe 6 - 30 % Mn, ≤ 6 % Al, 2,5 % Si, ≤ 10% Cr, ≤ 10 % Ni und ≤ 5% Cu auf. Zusätzlich können V, Ti, Nb, B, Zr und Seltene Erden in dem Stahl enthalten sein, wobei die Summe ihrer Gehalte 3 % nicht überschreitet. Ebenso kann der bekannte Stahl P, Sn, Sb, und As beinhalten, wobei die Summe der Gehalte dieser Elemente nicht größer als 0,2 % sein soll.

[0006] Es hat sich gezeigt, dass sich derart zusammengesetzte Stähle trotz der Anwesenheit von Kohlenstoff nur unter Schwierigkeiten warm- und kaltwalzen lassen. So zeigen sich an den Bandkanten häufig Instabilitäten oder Risse, welche die großtechnische Herstellung von Bändern oder Blechen aus solchen Stählen in der Praxis schwierig machen. Des weiteren weisen diese Stähle ein sehr stark isotropes Verformungsverhalten auf, welches sich in einem hohen Δr-Wert äußert. Auch infolge der schlechten Verformbarkeit wird die Weiterverarbeitung der nach dem bekannten Verfahren erzeugten Stahlbleche erschwert.

[0007] Gut verformbare Stähle mit höheren Festigkeiten werden auch für die Fertigung von Bauteilen benötigt, die mit Verzahnungen oder vergleichbaren Formelementen versehen sind. Bei diesen Bauteilen handelt es sich typischerweise um mit Innen- oder Außenverzahnungen versehene Getriebeteile. Diese lassen sich kostengünstig und mit hoher Maßhaltigkeit durch Drückwalzen herstellen.

[0008] Ein Verfahren zum Herstellen von Getriebeteilen durch Drückwalzen ist aus der DE 197 24 661 C2 bekannt Gemäß diesem bekannten Verfahren wird aus einem mikrolegierten hochfesten Baustahl, der eine untere Streckgrenze von mindestens 500 N/mm² besitzt, aus einem Blech ein Rohling geformt Dieser Rohling wird dann durch Drückwalzen zu dem Getriebe kaltverformt. Im Zuge des Einformens der Verzahnung wird das Blechmaterial bis an die Grenze seines Umformvermögens umgeformt. Anschließend wird eine Oberfläche des mit der Verzahnung versehenen Werkstücks im wesentlichen unter Beibehaltung der Temperatur wärmeverzugsfrei gehärtet

[0009] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik einenLeichtstahl bzw. ein daraus erzeugtes Stahlband- oder -blech mit guter Verformbarkeit und guter Festigkeit zu schaffen, der bzw. das sich auch im großtechnischen Maßstab einfach herstellen lässt. Darüber hinaus sollen ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlbandes oder - blechs sowie bevorzugte Verwendungen für den Stahl angegeben werden.

[0010] Die Aufgabe wird zum einen durch einen Leichtstahl gelöst, der folgende Zusammensetzung aufweist (in Gewichts - %):

C:	0,1 -	1%
Mn:	7,00 -	30,00 %
Al:	1,00 -	10,00 %
Si:	>2,50 -	8,00 %
Al+Si:	>3,50 -	12,00 %
B:	0,002 -	<0,01 %

sowie wahlweise

Ni:	<8.00%
Cu:	<3,00%
N:	<0,60%
Nb:	<0,30%
Ti:	<0,30 %
V:	< 0,30%
P:	<0,01%

Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen. Den Verunreinigungen werden dabei Schwefel und Sauerstoff. zugerechnet.

[0011] Überraschend hat sich herausgestellt, dass die gezielte Zugabe von Bor bei erfindungsgemäßen Stählen zu einer deutlichen Verbesserung der Eigenschaften und der Herstellbarkeit führt. So bewirkt der im erfindungsgemäßen Stahl enthalte Gehalt an Bor eine Verminderung der Streckgrenze, wodurch die Verformbarkeit deutlich verbessert wird. Die günstigen Einflüsse der Legierung auf die mechanisch-technologischen Eigenschaften erfindungsgemäßen Stahis wird dabei dadurch unterstützt, dass der Kohlenstoffgehalt 0,10-1,00 Gew.-% beträgt, wenn also ein Mindestmaß von 0,10 Gew.-% an Kohlenstoff im erfindungsgemäßen Stahl nachweisbar ist.

[0012] Dabei hat die Anwesenheit dieser Elemente eine besonders gute Kombination von mechanischen und technologischen Eigenschaften zur Folge. So weist erfindungsgemäßer Stahl bzw. ein daraus erzeugtes Stahlband oder und blech einen gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten, zur hier in Rade stehenden Gattung gehörenden Bleche einen deutlich niedrigeren Δr-Wert auf.

[0013] Zusätzlich zeichnen sich erfindungsgemäß zusammengesetzte kaltgewalzte Stahlbänder und -bleche durch vergleichbar niedrige Streckgrenzen, verbesserte Streckziehfähigkeit bei erhöhten Verfestigungsexponenten (n-Wert), erhöhter Tiefziehfäkigkeit (r-Wert) und niedriger planarer Anisotropie (Δr-Wert) sowie ein erhöhtes Produkt aus Streckgrenze und Dehnung aus. So liegt die Zugfestigkeit erfindungsgemäßer Stahlbänder und -bleche mindestens bei 680 MPa. Das Produkt aus Zugfestigkeit und Dehnung beträgt mindestens 41000 MPa. Die Streckgrenze erfindungsgemäßer Stahlbleche und -bänder überschreitet 520 MPa nicht. Gleichzeitig besitzen erfindungsgemäße Stähle bzw. daraus erzeugte Bleche und Bänder eine außerordentlich hohe Gleichmaßdehnung von 20% bis zu mehr als 45 %. Es werden n-Werte von bis zu 0,7 erreicht.

[0014] Im Ergebnis wird so ein besonders gut kaltverformbares Leichtstahlband oder -blech erhalten, das sich aufgrund seiner vergleichsweise hohen Festigkeit und geringen Dichte insbesondere für die Herstellung von Bauteilen für Automobilkarossen eignet. Ebenso macht das ausgezeichnete Verhältnis von Festigkeit und Gewicht ein erfindungsgemäß erzeugtes Stahlblech für die Herstellung von Rädern für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, für die Herstellung von innenhochdruck- oder außenhochdruckverformten Bauteilen, für die Herstellung von hochfesten Motorteilen, wie Nockenwellen oder Kolbenstangen, für die Herstellung von für den Schutz gegen impulsförmig auftreffende Belastungen, wie Beschuss, bestimmten Bauelementen, wie Panzerblechen, sowie Schutzelemente geeignet, die zum Schutz von Personen insbesondere gegen Beschuss bestimmt sind. Insbesondere im Falle letztgenannten Anwendung macht sich das vergleichsweise geringe Gewicht des erfindungsgemäßen Stahlblechs und die gleichzeitig hohe Festigkeit positiv bemerkbar.

[0015] Erfindungsgemäße Stahlbleche eignen sich bei rein austenitischer Gefügestruktur darüber hinaus in besonderer Weise zur Herstellung von nichtmagnetischen Bauelementen.

[0016] Des weiteren hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäßen auch bei besonders niedrigen Temperaturen ihre Festigkeit beibehalten. Sie eignen sich als solche insbesondere zur Herstellung von in der Kryotechnik eingesetzte Bauelemente, wie Behälter oder Rohre für die Kältetechnik.

[0017] Besonders sicher erreichen lassen sich die positiven Wirkungen von Bor in erfindungsgemäß verwendetem Stahl, wenn der Borgehalt 0,003 bis 0,008 Gew.-% beträgt.

[0018] Auch der im Bereich von 0,1 % bis 1,0 % liegende C-Gehalt gewährleistet eine verbesserte Herstellbarkeit erfindungsgemäßer Stahlbleche und -bänder. Bei erfindungsgemäßen Stählen ist aufgrund der Anwesenheit von Kohlenstoff die Bildung intermetallischer Phasen unterdrükt. Risse und Instabilitäten im Bandkantenbereich, wie sie bei den aus den bekannten Stählen erzeugten Stahlbändern entstehen, werden so erheblich reduziert, wobei mit zunehmendem C-Gehalt die instabilitäten in besonderem Maße abnehmen. Ein weitere Verbesserung der Bandkantenqualität wird durch die Zugabe von Bor erzielt. Im Ergebnis können durch die kombinierte Zugabe von C und B Bandkanteninstabilitäten nahezu vollständig vermieden werden.

[0019] Bor substituiert in seiner Wirkung auf die mechanisch-technologischen Eigenschaften das Legierungelement Mn. So ist festgestellt worden, dass ein Stahl mit 20 % Mn und 0,003 % Bot ein ähnliches Eigenschaftsprofil aufweist wie ein Stahl, der 25 % Mn, jedoch kein B enthält. Daher können erfindungsgemäße Leichtbaustähle relativ niedrige Mn-Gehalte bei dennoch vergleichsweise hohen Festigkeiten besitzen. Dies führt zu verminden Legierungsmittelkosten und erleichtert die schmelzmetallurgische Herstellung eines erfindungsgemäß verwendeten Leichtstahls.

[0020] Zusätzlich eröffnen die erfindungsgemäß vorgesehen C- und B-Gehalte ein weites Spektrum der Warmwalzparameter. So ist festgestellt worden, dass die bei Wahl hoher Warmwalzendtemperaturen und Haspeltemperaturen erhaltenen Kennwerte erfindungsgemäßer Stähle im wesentlichen gleich denen sind, die bei niedrigen Warmwalzendtemperaturen und Haspeltemperaturen erhalten werden. Auch diese Unempfindichkeit bei der Warmbandherstellung begünstigt die einfache Herstellbarkeit erfindungsgemäßer Stahlbleche.

[0021] Aufgrund des auf Gehalte oberhalte von 2,50 Gew.-%, bevorzugt oberhalb von 2,70 Gew.-%, beschränkten Si-Gehaltsweisen erfindungsgemäße Stahlbänder und -bleche eine gegenüber solchen Leichtstahlbändern oder -blechen, die geringe Si-Gehalte besitzen, verbesserte Kaltwalzbarkeit auf. Die hohe Zugabe von Si drückt sich in gleichmäßigeren Streckgrenzen- und sowie zu einer isotropen Ausbildung der mechanischen Eingenschaften. Die Obergrenze der aus Al- und Si-Gehalten gebildeten Summe liegt bei 12 % da eine über diese Grenze hinausgehende Summe der Al- und Si-Gehalte die Gefahr einer Versprödung mit sich bringen würde.

[0022] Erfindungsgemäße Stahlbänder und -bleche lassen sich bevorzugt durch ein Verfahren herstellen, bei dem ein Vormaterial, wie Brammen, Dünnbrammen oder Band, aus einem erfindungsgemäß in der voranstehend erläuterten Weise zusammengesetzten Stahl gegossen wird, bei dem das gegossene Vormaterial auf ≥ 1100 °C erwärmt oder mit einer solchen Temperatur direkt eingesetzt wird, bei dem das vorgewärmte Vormaterial zu Warmband bei einer mindestens 800°C betragenden Warmwalzendtemperatur warmgewalzt wird und bei dem das fertiggewalzte Warmband bei einer 450 °C bis 700° C betragenden Haspeltemperatur gehaspelt wird.

[0023] Indem das Warmband erfindungsgemäß bei mindestens 800°C liegenden Warmwalzendtemperaturen warmgewalzt und bei niedrigen Temperaturen gehaspelt wird, wird die erwähnte positive Wirkung des Kohlenstoffs und insbesondere des Bors im vollen Umfang genutzt. So bewirken Bor und Kohlenstoff bei in diesem Bereich warmgewalzten Bändern höhere Zugfestigkeits- und Streckgrenzen-Werte bei nach wie vor akzeptablen Bruchdehnungswerten. Mit zunehmender Warmwalzendtemperatur nehmen Zugfestigkeit und Streckgrenze ab, während die Dehnungswerte ansteigen. Durch Variation der Walzendtemperaturen im durch die Erfindung vorgegebenen Rahmen lassen sich so die gewünschten Eigenschaften des erhaltenen Stahlbandes gezielt und auf einfache Weise beeinflussen, gewünschten Eigenschaften des erhaltenen Stahlbandes gezielt und auf einfache Weise beeinflussen.

[0024] Durch die Beschrankung der Haspeltemperatur auf Werte von maximal 700°C eine Werkstoffversprödung sicher vermieden, Es ist festgestellt worden, dass es bei höheren Haspeltemperaturen zur Bildung von Sprödphasen kommt, welche beispielsweise Materialabplatzungen nach sich ziehen können und als solche die Weiterverarbeitung erschweren oder sogar unmöglich machen.

[0025] Schon erfindungsgemäß erzeugtes Warmband zeichnet sich durch gute Gebrauchseigenschalten aus. Sollen dünnere Bleche oder Bänder erzeugt werden, so kann das Warmband nach dem Haspeln zu Kaltband kaltgewalzt werden, wobei das Kaltwalzen vorteilhafterweise mit einem Kaltwalzgrad von 30 % bis 75 % durchgeführt wird. Vorzugsweise wird das erhaltene Kaltband anschließend einer Glühung unterzogen, wobei die Glühtemperaturen zwischen 600 °C bis 1100 °C liegen sollten. Die Glühung kann dabei in der Haube im Temperaturbereich von 600 °C bis 750 °C oder im Durchlauf im Glühofen bei Temperaturen von 750 °C bis 1100 °C durchgeführt werden. Schließlich ist es im Hinblick auf die Kaltverformbarkeit und der Oberflächenausbildung günstig, das Kaltband abschließend zu dressieren.

[0026] Eine weitere besonders vorteilhafte Verwendung erfindungsgemäßen Stahls bzw. daraus hergestellter Stahlbänder und -bleche besteht in der Herstellung von kaltverformten Bauteilen durch Drückwalzen. Dazu werden aus dem Stahl Rohlinge hergestellt, die dann durch das Drückwalzen fertig geformt werden. Aufgrund seines besonderen Eigenschaftsprofils eignet sich erfindungsgemäßer Stahl bzw. daraus hergestellte Blechrohlinge in besonderer Weise für diesen Zweck.

[0027] Abhängig von der Zusammensetzung lässt sich in erfindungsgemäßen Stahl eine rein austenitische oder eine aus einer Mischung von Ferrit und Austenit mit Anteilen von Martensit bestehende Gefügestruktur einsteilen. Die erfindungsgemäßen Stähle lassen sich daher wesentlich besser umformen. Im Zuge der Kaltumformung verfestigen sie deutlich stärker als die bekanntermaßen für die Herstellung durch Drückwalzen eingesetzten hochfesten mikrolegierten oder Mehrphasen-Stähle. So lassen sich je nach Kaltverformung Bauteiltestigkeiten Bereich von 1400 N/mm² bis 2200 N/mm² erzielen. Eine zusätzliche Härtung der erzeugten Bauteile nach der Kaltverformung kann daher entfallen. Auch wirkt es sich insbesondere bei der Herstellung von verzahnten Getriebebauteilen in Bezug auf den Einsatzzweck günstig aus, dass die erfindungsgemäß zu ihrer Herstellung verwendeten Stähle aufgrund des hohen Gehaltes an leichten Elementen, wie Si, Al dichtereduziert sind.

[0028] Bei Verwendung eines-erfindungssemäß zusammengesetzten und beschaffenen Stahls kann somit auf eine Wärmebehandlung oder ein Oberflächenhärten des drückgewalzten Bauteils verzichtet werden. Die durch diese zusätzlichen Behandlungsschritte beim Stand der Technik verursachte Gefahr von Verzug und Verzunderung besteht daher bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Stahles zur Herstellung von verzahnten, im Einsatz lokal starker Beanspruchung unterworfenen Bauelementen nicht mehr. So ermöglicht der erfindungsgemäße Stahl die kostengünstige Herstellung leichter, hochbelastbarer und maßhaltiger Bauelemente durch Kaltverformung, insbesondere Drückwalzen.

[0029] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungs- und Vergleichsbeispielen näher erläutert.

[0030] In Tabelle 1 sind die Zusammensetzungen von vier Stählen A, B, C, D, E angegeben, von denen die Stähle A und B der erfindungsgemäß vorgesehenen Legierung entsprechen, während es sich bei den Stählen C, D und E um Vergleichsbeispiele handelt.

Tabelle 1

Stahl	C	Mn	Al	Si	B	Fe, Verunreinigungen
A	0,5	15	3	3	0,003	Rest
B	0,5	20	3	3	0,003	Rest
C	-	20	3	3	0,003	Rest
D	-	14	3	3	-	Rest
E	-	19	3	3	-	Rest

[0031] Die Stähle A bis E der betreffenden Zusammensetzungen sind erschmolzen und zu Brammen vergossen worden. Anschließend sind die Brammen auf eine Temperatur von 1150 °C vorgewärmt worden. Die vorgewärmten Brammen sind dann warmgewalzt und anschließend gehaspelt worden.

[0032] Die jeweiligen Warmwatzendtemperaturen ET und Haspeltemperaturen HT sowie die jeweiligen Eigenschaften Zugfesfigkeit R_m, Streckgrenze R_e, A₅₀-Dehnung, Gleichmaßdehnung A_gl und n-Wert der erhaltenen Warmbänder sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Stahl	ET [°C]	HT [°C]	Re [N/mm2]	Rm [N/mm2]	A50 [%]	Agl [%]	n
A	960	500	486	792	42	38	0,31
B	930	500	509	825	46	42	0,32
C	920	500	496	818	31	27	-
D	820	500	610	920	26	-	-
E	840	500	430	700	30	-	-

[0033] Bis auf das aus dem nicht erfindungsgemäßen Stahl Dhergestellte Band, welches sich nicht kaltwalzen ließ, Sind die erhaltenen Warmbänder anschließend mit einem Verformungsgrand von ca. 65% kaltgewalzt und 950 °C im Durchlauf geglüht Die mechanischen Eigenschaften der so erhaltenen kaltgewalzten Stahlbleche sind in Tabelle 3 eingetragen.

Tabelle 3

Stahl	Re [N/mm2]	Rm [N/mm2]	A50 [%]	Agl [%]	n	r	Δr
A	408	775	64	64	0,33	1,02	-0,1
B	411	785	61,1	61,1	0,33	1,0	-0,06
C	284	714	58	56,8	0,39	1,05	-0,17
D	Nicht kaltwalzbar
E	382	744	52,5	50,3	0,32	0,82	-0,25

[0034] Es zeigt sich, dass die aus den Stählen A und B erfindungsgemäß erzeugten Stahlbänder eine hervorragende kaltverformbarkeit besitzen. Dabei weisen sie bei einer hohen Festigkeit und einer hohen Bruchdehnung jeweils ein ausgeprägt isotropes Verformungsverhalten (r ^- 1, Δr ^- 0) auf. Auch die aus dem kohlenstoffreien, jedoch Bor enthaltenden erfindungsgemäßen Stahl C erzeugten Stahlbänder welsen niedrige Streckgrenzen, erhöhte Bruch- und Gleichmaßdehnungen sowie ein isotropes Umformverhalten auf.

[0035] Somit eignen sich alle Varianten erfindungsgemäßer Stahlbleche in besonderer Weise für die Herstellung von Karosseriebauteilen, speziell für die Außenbleche einer Automobilkarosserie, von Rädern für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, von nichtmagnetischen Bauelementen, von in der Kryotechnik eingesetzte Behältern, von innenhochdruck- oder außenhochdruckverformten Bauteilen, von Rohren, die insbesondere für die Herstellung von hochfesten Motorteilen, wie Nockenwellen oder Kolbenstangen, bestimmt sind, von für den Schutz gegen impulsförmig auftreffende Belastungen, wie Beschuss, bestimmten Bauelementen oder Schutzelementen, wie Panzerblechen, oder Körperpanzerungen für den menschlichen oder tierischen Körper. Ebenso lassen sich aus erfindungsgemäßen Stahlblechen hochbelastbare Getriebebauteile herstellen, die sich durch ein geringes Gewicht und gute Gebrauchseigenschaften auszeichnen, ohne dass es dazu einer zusätzlichen Wärmebehandlung bedarf.

Ansprüche

1. Leichtstahl mit guter Kaltumformbarkeit und höherer Festigkeit mit folgender Zusammensetzung (in Gewichts - %):

C:	0,1 - 1 %
Mn:	7,00 - 30,00 %
Al:	1,00 - 10,00 %
Si:	> 2,50 - 8,00 %
Al + Si:	> 3,50 - 12,00 %
B:	0,002 - < 0,01 %

sowie wahlweise

Ni:	< 8,00%
Cu:	< 3,00%
N:	< 0,60%
Nb:	< 0,30%
Ti:	< 0,30%
V:	< 0,30%
P:	< 0,01%

Rest Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen.

2. Leichtstahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Si-Gehalt > 2,70 Gew.-% beträgt.

3. Leichtstahl nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Borgehalt 0,003 bis 0,008 Gew.-% beträgt.

4. Stahlband oder -blech hergestellt aus einem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 zusammengesetzten Stahl.

5. Stahlband oder -blech nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass seine Zugfestigkeit mindestens 680 MPa beträgt.

6. Stahlband oder -blech nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt aus seiner Zugfestigkeit und seiner Dehnung mindestens 41000 MPa beträgt.

7. Stahlband oder -blech nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass seine Streckgrenze bis zu 520 MPa beträgt.

8. Verfahren zur Herstellung eines kaltumformbaren höherfesten Stahlbandes oder -blechs,

- bei dem ein Vormaterial, wie Brammen, Dünnbrammen oder Band, aus einem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 zusanunmengesetzten Stahl gegossen wird,

- bei dem das gegossene Vormaterial auf ≥ 1100°C erwärmt oder mit einer solchen Temperatur direkt eingesetzt wird,

- bei dem das vorgewärmte Vormaterial zu Warmband bei einer mindestens 800 °C betragenden Warmwalzendtemperatur warmgewalzt wird,
und

- bei dem das fertiggewalzte Warmband bei einer 450 °C bis 700 °C betragenden Haspeltemperatur gehaspelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmband nach dem Haspeln zu Kaltband kaltgewalzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltband einer Glühung bei einer Glühtemperatur von 600 °C bis 1100 °C unterzogen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Glühung als Haubenglühung bei einer 600 °C bis 750 °C betragenden Glühtemperatur durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Glühung als Durchlaufglühung bei einer 750°C bis 1100 °C betragenden Glühtemperatur durchgeführt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltband dressiert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltwalzen mit einem Kaltwalzgrad von 30 % bis 75 % durchgeführt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem jeweils erhaltenen Warm- oder Kaltband Rohlinge erzeugt werden, die anschließend zu Bauelementen fertig kaltverformt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltverformung als Drückwalzen durchgeführt wird.

17. Verwendung eines stahles oder eines Stahlbandes oder bleches gemäß der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von tragenden Karrosseriebauteilen.

18. Verwendung eines Stahles oder eines Stahlbandes oder -blechs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von von außen sichtbaren Teilen von Fahrzeugkarosserien.

19. Verwendung eines Stahles oder Stahlbandes oder - blechs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von Rädern für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge.

20. Verwendung eines Stahles oder Stahlbandes oder - blechs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von nichtmagnetischen Bautelementen.

21. Verwendung eines Stahles oder Stahlbandes oder - blechs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von in der Kryotechnik eingesetzte Bauelemente.

22. Verwendung eines Stahles oder Stahlbandes oder - blechs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von innenhochdruck- oder außenhochdruckverformen Bauteilen.

23. Verwendung eines Stahles oder Stahlbandes oder - blechs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung von Rohren, die insbesondere für die Herstellung von hochfesten Motorteilen, wie Nockenwellen oder Kolbenstangen, bestimmt sind.

24. Vewendung eines Stahles oder Stahlbandes oder - blechs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von für den Schutz gegen impulsförmig auftreffende Belastungen, wie Beschuss, bestimmten Bauelementen, wie Panzerblechen.

25. Verwendung eines Stahles oder Stahlbandes oder -blechs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von für den Schutz von Personen vor impulsförmig auftreffender Belastungen, wie Beschuss, bestimmten Schutzelementen, wie Helme und Körperpanzerungen.

26. Verwendung eines Stahles oder Stahlbands oder -blechs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von Bauteilen durch Drückwalzen.

27. Verwendung eines Stahlbands oder -blech gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von Getriebeteilen.

28. Verwendung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeteile mit Verzahnungen versehen sind.

29. Verwendung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeteile durch Drückwalzen hersgestellt sind.

Claims

1. A light steel, having good cold formability and high strength, with the following composition (in weight-percent):

C:	0,1 - 1 %
Mn:	7.00 - 30.00 %
Al:	1.00 - 10.00 %
Si:	> 2.50 - 8.00 %
Al + Si:	> 3.50 - 12.00 %
B:	0.002 - < 0.01 %

as well as alternatively

Ni:	< 8.00 %
Cu:	< 3.00 %
N:	< 0.60 %
Nb:	< 0.30 %
Ti:	< 0.30 %
V:	< 0.30 %
P:	< 0.01 %,

with the remainder iron and unavoidable impurities.

2. The light steel according to Claim 1,
characterized in that the Si content is > 2.70 weight-percent.

3. The light steel according to one of the preceding claims, characterized in that the boron content is 0.003 to 0.008 weight-percent.

4. A steel strip or sheet steel produced from a steel having a composition according to one of Claims 1 to 3.

5. The steel strip or sheet steel according to Claim 4, characterized in that its tensile strength is at least 680 MPa.

6. The steel strip or sheet steel according to Claim 4 or 5, characterized in that the product of its tensile strength and its elongation is at least 41,000 MPa.

7. The steel strip or sheet steel according to one of Claims 4 to 6, characterized in that its yield point is up to 520 MPa.

8. A method for producing a cold formable, high-strength steel strip or sheet steel, wherein

- a primary material, such as slabs, thin slabs, or strip, is cast from a steel having a composition according to one of Claims 1 to 3,

- the cast primary material is heated to ≥ 1,100°C or used directly at such a temperature,

- the preheated primary material is hot rolled to hot strip at a hot rolling final temperature of at least 800°C, and

- the finish-rolled hot strip is coiled at a coiler temperature of 450°C to 700°C.

9. The method according to Claim 8,
characterized in that the hot strip is cold rolled to cold strip after the coiling.

10. The method according to Claim 9,
characterized in that the cold strip is subjected to annealing at an annealing temperature of 600°C to 1,100°C.

11. The method according to Claim 10,
characterized in that the annealing is performed as hood annealing at an annealing temperature from 600°C to 750°C.

12. The method according to Claim 10,
characterized in that the annealing is performed as continuous annealing at an annealing temperature of 750°C to 1,100°C.

13. The method according to one of Claims 9 to 12,
characterized in that the cold strip is dressed.

14. The method according to one of Claims 8 to 13,
characterized in that the cold rolling is performed at a cold rolling reduction of 30 % to 75 %.

15. The method according to one of Claims 8 to 14,
characterized in that blanks, which are subsequently cold formed into finished components, are produced from the respective hot or cold strip obtained.

16. The method according to Claim 15,
characterized in that the cold forming is performed as flow forming.

17. A use of a steel or a steel strip or sheet steel according to one of Claims 1 to 7 for producing supporting vehicle body components.

18. A use of a steel or a steel strip or sheet steel according to one of Claims 1 to 7 for producing externally visible parts of vehicle bodies.

19. A use of a steel or a steel strip or sheet steel according to one of Claims 1 to 7 for producing wheels for vehicles, in particular motor vehicles.

20. A use of a steel or a steel strip or sheet steel according to one of Claims 1 to 7 for producing nonmagnetic components.

21. A use of a steel or a steel strip or sheet steel according to one of Claims 1 to 7 for producing components used in cryoengineering.

22. A use of a steel or a steel strip or sheet steel according to one of Claims 1 to 7 for producing internally or externally hydroformed components.

23. A use of a steel or a steel strip or sheet steel according to one of Claims 1 to 6 for producing tubes, which are particularly intended for the production of high-strength engine parts, such as camshafts or piston rods.

24. A use of a steel or a steel strip or sheet steel according to one of Claims 1 to 7 for producing components, such as armor plates, intended for protection against pulsed stresses, such as bombardment.

25. A use of a steel or a steel strip or sheet steel according to one of Claims 1 to 7 for producing protection components, such as helmets and body armor, intended for protection of persons against pulsed stresses, such as bombardment.

26. A use of a steel or a steel strip or sheet steel according to one of Claims 1 to 7 for producing components through flow forming.

27. A use of a steel or a steel strip or sheet steel according to one of Claims 1 to 7 for producing gear parts.

28. The use according to Claim 27,
characterized in that the gear parts are provided with teeth.

29. The use according to Claim 27 or 28,
characterized in that the gear parts are produced through flow forming.

Revendications

1. Acier léger avec une bonne aptitude au formage à froid et une résistance mécanique supérieure, composé comme suit (en pourcentage en poids) :

C:	0,1 à 1 %
Mn:	7,00 à 30,00 %
Al:	1,00 à 10,00 %
Si:	> 2,50 à 8, 00 %
Al+ Si:	> 3,50 à 12,00 %
B:	0,002 à < 0,01 %

ainsi qu'au choix

Ni :	< 8,00 %
Cu :	< 3,00 %
N :	< 0,60 %
Nb :	< 0,30 %
Ti :	< 0,30 %
V :	< 0,30 %
P :	< 0, 01%

le reste étant du fer et des impuretés inévitables.

2. Acier léger selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en Si est > 2,70 % en poids.

3. Acier léger selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la teneur en bore est de 0,003 à 0,008 % en poids.

4. Feuillard ou tôle fabriqué/e en acier composé selon les revendications 1 à 3.

5. Feuillard ou tôle selon la revendication 4, caractérisé en ce que sa résistance à la traction est d'au moins 680 MPa.

6. Feuillard ou tôle selon revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le produit de sa résistance à la traction et de son allongement est d'au moins 41000 MPa.

7. Feuillard ou tôle selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que sa limite d'élasticité va jusqu'à 520 MPa.

8. Procédé pour la fabrication d'un feuillard ou d'une tôle d'acier formable à froid de résistance supérieure,

- dans lequel est moulé un produit de départ, comme brame, brame mince ou feuillard, en acier selon l'une des revendications 1 à 3,

- dans lequel le produit de départ est chauffé à ≥ 1100° C ou mis en oeuvre directement à une telle température,

- dans lequel le produit de départ préchauffé est laminé à chaud en feuillard à une température finale de laminage à chaud d'au moins 800° C,
et

- dans lequel le feuillard à chaud, après passage au train final, est bobiné à une température de bobinage située entre 450 °C et 700 °C.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le feuillard à chaud est laminé à froid en feuillard à froid après le bobinage.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le feuillard à froid est soumis à un recuit à une température de recuit de 600 °C à 1100 °C.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le recuit est exécuté en tant que recuit dans le four à cloche, à une température de recuit de 600 °C à 750 °C.

12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le recuit est exécuté en tant que recuit en continu à une température de recuit de 750° C à 1100° C.

13. Procédé selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le feuillard à froid est dressé.

14. Procédé selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le laminage à froid est exécuté à un degré de laminage à froid de 30 % à 75 %.

15. Procédé selon l'une des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que le feuillard à chaud ou à froid est utilisé à la fabrication d'ébauches qui sont ensuite transformées en pièces préfabriquées par formage de finition à froid.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le formage à froid est exécuté par fluotournage

17. Utilisation d'un acier ou d'un feuillard d'acier ou d'une tôle d'acier selon l'une des revendications 1 à 7 pour la fabrication de pièces de carrosseries.

18. Utilisation d'un acier ou d'un feuillard d'acier ou d'une tôle d'acier selon l'une des revendications 1 à 7 pour la fabrication de pièces de carrosseries de véhicules automobiles visibles de l'extérieur.

19. Utilisation d'un acier ou d'un feuillard d'acier ou d'une tôle d'acier selon l'une des revendications 1 à 7 pour la fabrication de roues pour véhicules, en particulier pour véhicules automobiles

20. Utilisation d'un acier ou d'un feuillard d'acier ou d'une tôle d'acier selon l'une des revendications 1 à 7 pour la fabrication de pièces non magnétiques.

21. Utilisation d'un acier ou d'un feuillard d'acier ou d'une tôle d'acier selon l'une des revendications 1 à 7 pour la fabrication d'éléments utilisés dans la technique cryogénique.

22. Utilisation d'un acier ou d'un feuillard d'acier ou d'une tôle d'acier selon l'une des revendications 1 à 7 pour la fabrication de pièces déformées par formage sous pression interne ou externe.

23. Utilisation d'un acier ou d'un feuillard d'acier ou d'une tôle d'acier selon l'une des revendications 1 à 6 pour la fabrication de tubes destinés en particulier à la fabrication de pièces de moteurs à haute résistance, comme arbres à cames ou tiges de pistons.

24. Utilisation d'un acier ou d'un feuillard d'acier ou d'une tôle d'acier selon l'une des revendications 1 à 7 pour la fabrication de certaines pièces, telles que tôles de blindage pour la protection contre des sollicitations d'impact, comme tirs.

25. Utilisation d'un acier ou d'un feuillard d'acier ou d'une tôle d'acier selon l'une des revendications 1 à 7 pour la fabrication d'éléments de protection déterminés, comme casques et protections corporelles pour la protection de personnes contre les sollicitations d'impact, comme tirs.

26. Utilisation d'un acier ou d'un feuillard d'acier ou d'une tôle d'acier selon l'une des revendications 1 à 7 pour la fabrication de pièces par fluotournage.

27. Utilisation d'un feuillard d'acier ou d'une tôle d'acier selon l'une des revendications 1 à 7 pour la fabrication de pièces d'engrenages.

28. Utilisation selon la revendication 27, caractérisée en ce que les pièces d'engrenages sont pourvues de dentures.

29. Utilisation selon revendication 27 ou 28, caractérisée en ce que les pièces d'engrenages sont fabriquées par fluotournage.