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Zur Euroblech präsentierte Thyssenkrupp Steel metallene Materialinnovationen. Jetzt kommt noch ein Spezialhochofen dazu.

Top-Oberflächen winken jetzt der Automobilindustrie, denn Thyssenkrupp Steel hat am Standort Duisburg einen neuen Hubbalkenofen (HBO5H) fertiggestellt. Der wichtigste Vorteil des neuen Aggregats ist, dass Premiumblechen damit eine nochmals verbesserte Oberflächenqualität gegeben werden kann, wie sie etwa für die Karosserie von Autos gefragt ist. Der neue Ofen setze außerdem Maßstäbe mit Blick auf Energiebedarf und -effizienz. Tenova LOI Thermprocess hat den Hubbalkenofen übrigens installiert. Durch die schonende Erwärmung der Brammen im neuen Aggregat, schaffe der Stahlspezialist bereits im Warmbandwerk die Voraussetzungen für höchste Qualitäten entlang der Prozesskette, was sich bis zum Endprodukt auswirke.

Das Investitionsvolumen dieses ersten im Rahmen der Strategie 20-30 fertiggestellten Projekts liegt im mittleren zweistelligen Millionenbereich, wie Thyssenkrupp Steel wissen lässt. Zur oben erwähnten Strategie mit Blick auf die Zukunft von Stahlwerkstoffen zählen zum Beispiel Mehrphasenstähle, Leichtbaustähle und eben Güten mit hoher Oberflächenqualität sowie Stähle für die Elektromobilität.

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Technische Details zum neuen Hubbalkenofen in Duisburg

Mit dem neuen Hubbalkenofen werden Oberflächenfehler also schon beim Wiedererwärmen der Brammen vermieden. Aber nur Hubbalkenöfen sind in der Lage, Brammen materialschonend durch eine Hebe- und Senkvorrichtung ohne Oberflächenverletzung der Brammenunterseite durch den Ofen zu tragen. So werden Unterseitenverletzungen nahezu ausgeschlossen, heißt es. Und aufgrund des Brammenabstandes zueinander würden die Brammen gleichmäßig aufgewärmt. In üblichen Stoßöfen werden die Brammen zur Wiedererwärmung für den Walzprozess aber durch den Ofen geschoben, wobei sie zerkratzt werden können.

Die, wie es weiter heißt, State-of-the-Art-Beheizungstechnik, ermöglicht, dass Mischgas aus eigener Produktion genutzt werden kann. Dadurch werde der CO₂-Fußabdruck im Vergleich zum Heizen mit Erdgas bereits um über 20 Prozent reduziert. Die Brenner könnten auch jetzt schon mit bis circa 60 Prozent Wasserstoff betrieben werden und seien mit wenigen Handgriffen auf den Betrieb mit 100 Prozent Wasserstoff umrüstbar, wodurch dann gar keine CO₂-Emissionen mehr entstünden.

• Gesamtmaß des Ofens: 80 Meter lang und 20 Meter breit;

• Gesamtmaß der Heizfläche: 54 Meter lang und 11 Meter breit;

• Gesamtgewicht: 6.700 Tonnen (über die Hälfte des Eiffelturmes);

• Kapazität: rund 300 Brammen pro Tag (circa 5.000 Autos in 24 Stunden);

Das Warmbandwerk 2 am Standort Duisburg gehört übrigens zu den größten und modernsten Anlagen seiner Art in Europa. Mit einer Kapazität von rund fünf Millionen Tonnen bedient es vor allem die europäische Automobilindustrie mit Qualitätsflachstählen für unterschiedliche Anwendungen, heißt es abschließend.

Die Thyssenkrupp-Stahlinnovationen der letzten Zeit

Bleiben wir doch gleich bei der Kfz-Industrie, denn Vordersitze und Rücksitzbänke in Fahrzeugen müssen heute höchsten Anforderungen an Wirtschaftlichkeit, Bauraum, Leichtbau, Sicherheit und Komfort gerecht werden, wie Thyssenkrupp Steel auf der Euroblech in Stuttgart klargemacht hat. Mit seinem für die Automobilindustrie maßgeschneiderten Portfolio für wirtschaftliche Leichtbau-Sitzstrukturen aus Stahl kann der Konzern diesen Bedarf voll bedienen. Das Portfolio reicht von hochduktilem, eng toleriertem Warm- und Mittelband bis hin zu kaltgewalzten, hochfesten Mehrphasenstählen mit sehr guten Umform- und Fügeeigenschaften. Neu im Programm sind außerdem unbeschichtete Dual- und Complexphasenstähle mit Festigkeiten von 800 sowie 1.000 Megapascal (MPa).

Welcher Stahl hält welchem Crashfall stand?

Die Vordersitzlehne wird beim Heckcrash durch den Passagier, bei einem Frontalcrash durch die Ladung belastet, erklärt Thyssenkrupp Steel. Dementsprechend sind für Lehnenseitenteil, Unterbau-Seitenteil und Sitzschale unterschiedliche Crashlastfälle zu berücksichtigen. Besonders geeignet sei dafür der hochfeste Dualphasen-Stahl DP-K 440Y780T HHE mit guten Tiefzieh- und Dehneigenschaften. Mit rund 800 Megapascal ist dieser kaltgewalzte Dualphasenstahl nicht nur hochfest, sondern auch gut umformbar. Seine Güte überzeuge mit einer hohen Kaltverfestigung. Er nimmt deshalb im Crashfall deutlich mehr Energie auf als doe üblichen mikrolegierten Stähle, wie die Experten betonen. Deshalb sei er prädestiniert für ein Strukturbauteil mit hoher Crashrelevanz und Umformkomplexität – wie eben das Lehnenseitenteil.

Eine weitere Produktneuheit für den Bereich der Sitzstrukturen ist der Complexphasenstahl CP-K 780Y980T, der aufgrund seiner hohen Festigkeit und guten Umformeigenschaften die Funktionssicherheit von Sitzschienen steigere. Er hat ein hohes Lochaufweitungsvermögen und lässt sich gut per Rollprofilieren, Biegen und Kanten verarbeiten. Beide Werkstoffe ließen es zu, dass die Materialdicke ohne Einschränkung der Funktion und Sicherheit reduziert werden könne.

Diese Stähle machen Rücksitzbänke sehr stabil

Die Strukturen von Kfz-Rücksitzbänken sind je nach Fahrzeug sehr unterschiedlich, führt Thyssenkrupp Steel weiter aus. Das betrifft also auch ihre Eigenschaften, wie zum Beispiel teilbar oder nicht teilbar. Mikrolegierte Stähle eignen sich nun für anspruchsvolle Umformoperationen wie Bördeln und Sicken, was sehr gut zur Herstellung von Rückenblechen passt, wie es weiter heißt. Beispiele sind die Stähle HC420LA und HC460LA. Und um auch die hohen Crashanforderungen der Rücksitzbank zu erfüllen, werden in die Strukturen Profile und Verstärkungsbleche eingesetzt. Die Stahlsorte Scalur S420MC, ein mikrolegierter Warmbandstahl mit engen Dickentoleranzen von maximal ± 0,05 Millimetern, bietet bei einem sehr flachen Profil nicht nur gute Verarbeitungseigenschaften sonder auch ein hohes Leichtbaupotenzial. Für die Simulation von Umformprozessen und Belastungsfällen im Vorfeld der Fertigung stehen übrigens Materialkarten für ausgewählte warm- und kaltgewalzte Stähle zur Verfügung.

Mikrolegierte Feinkorn-Baustählen für den Fahrzeugbau

Komplexe Bauteilgeometrien im Bereich der Achsen oder Radaufhängung fordern von Stählen eine sehr gute Umformbarkeit, heißt es zu diesem Punkt. Dann sind hochduktile, mikrolegierte Feinkornbaustähle zu empfehlen. Thyssenkrupp Steel hat dafür Perform HD als Warmbreitband im Sortiment und das besonders eng tolerierte Mittelband Precidur HSM HD entwickelt. Das spezielle Gefüge dieser hochduktilen, mikrolegierten Stahlsorten sorge für stabile mechanische Eigenschaften beim Endprodukt. Neu im Programm sind dabei mikrolegierte Perform HD-Stähle im Streckgrenzenbereich von 315 bis 550 Megapascal (Warmbreitband) sowie die beiden neu entwickelten Güten Precidur HSM 380 HD und Precidur HSM 420 HD (Mittelband). Und den für Chassis prädestinierten Stahl CH-W 660Y760T gibt es jetzt auch feuerverzinkt, wie der Stahlkonzern anmerkt. Letzterer gilt als Leichtbaustahl für einschalige Querlenker und ähnlich anspruchsvolle Bauteile.

Die Stähle performen bauteilbezogen optimal

Aufgrund ihres guten Verarbeitungsverhaltens haben sich warmgewalzte, mikrolegierte Stähle im Fahrzeugbau bewährt, was vor allem in den Bereichen Fahrwerke und Sitze punktet. Die neuen hochduktilen (HD)-Sorten von Thyssenkrupp Steel überzeugten deshalb mit einem auf den Verwendungszweck abgestimmten und gleichmäßigen Eigenschaftsprofil bei gleichzeitig erhöhtem Umformpotenzial. Sie zeichneten sich im Vergleich zur Norm durch ein deutlich engeres Fenster bei ihren mechanischen Kennwerte aus. Auch haben sie eine deutlich erhöhte Bruchdehnung. Mit den höherfesten Sorten kann zusätzlich das Bauteilgewicht reduziert werden. Perform HD-Stähle sind deshalb bestens für Sitzkomponenten wie Unterbau-Seitenteile und Sitzschienen geeignet, oder wenn es um den Bereich der Achsen oder Radaufhängung geht.

Bei komplexen Stahlbauteilen kommen Exoten ins Spiel

Precidur finde in fast allen Industriezweigen seine Anwendungsfelder. Speziell bei sicherheitsrelevanten Bauteilen spielten außer Zuverlässigkeit auch immer häufiger Funktions- und Designaspekte eine Rolle, die höchstes Umformvermögen des Grundwerkstoffes erforderten. Die warmgewalzten Feinkornbaustähle wie Precidur HSM 380 HD und Precidur HSM 420 HD eignen sich aber genau dafür besonders gut, wie Thyssenkrupp Steel betont. Sie zeichneten sich durch symmetrische Bandprofile und ihre Naturwalzkante aus. Im Vergleich zu den bewährten mikrolegierten Feinkorn-Baustählen seien sie bei gleicher Festigkeit leichter umzuformen.

Bluemint Steel unterstützt die Energiewende

Ob bei Transformatoren, Windkraftanlagen oder bei der Elektromobilität, überall ist Stahl ein unverzichtbarer Basiswerkstoff, der deshalb auch für die Energiewende wichtig ist. Mit dem Einsatz von Bluemint Steel, dem, wie es weiter heißt, hochwertigen Flachstahl mit reduzierter CO₂-Intensität, wird nun auch die Bilanz der Emissionen von Stahlprodukten deutlich verbessert. Der Vorteil sei, dass außer in ihren reduzierten, spezifischen CO₂-Emissionen sich die Materialeigenschaften von Bluemint Steel nicht von denen bewährter Stahlgüten unterscheiden würden.

Die Reduktion von Emissionen wird bei der Herstellung dieser Stahlsorte durch den verringerten Einsatz von Kokskohle im Hochofenprozess erreicht. Für die Produktion der Variante Bluemint pure wird das so geschafft, indem ein Teil der eingesetzten Erze durch vorher reduzierten Eisenschwamm ersetzt werden. Die CO₂-Intensität werde bilanziell so um 70 Prozent verringert, wie man betont. Und bei der Variante Bluemint recycled greift man auf ein hochwertiges Recyclingprodukt aus vormaligem Stahlschrott zurück. Für jede Tonne Bluemint recycled spare man so rund 64 Prozent Emissionen ein (bilanziell). Beide Einsparungsmethoden sind zertifiziert. Diese Stähle helfen den Metall verarbeitenden Unternehmen sowie deren Kunden dabei, ihr Scope-3-Ziel zu erreichen, wie Thyssenkrupp klarmacht.

Nachhaltigere Produkte durch Bluemint Steel

Diese Vorteile macht sich zum Beispiel die Zentis GmbH & Co. KG zu Nutze. Denn der Drehverschluss ihrer Naturrein-Fruchtaufstriche besteht aus CO₂-reduziert hergestelltem Rasselstein Weißblech von Thyssenkrupp. Mit diesen Fruchtaufstrichen hat sich Zentis ganz dem Nachhaltigkeitsgedanken verschrieben, wobei auch die Verpackung dabei ist. Für die Herstellung des Rasselstein Weißblechs wurde nämlich Bluemint Steel eingesetzt. Insgesamt ist Naturrein das erste klimaneutral zertifizierte Zentis-Sortiment, das den Lebensmittelhersteller bei der Umsetzung seiner ehrgeizigen Nachhaltigkeitsstrategie deutlich voranbringt.

Und sogar mit einem doppelten Einspareffekt bei Kohlendioxid könnten die neuen Lkw-Räder von Accuride aufwarten. Sie punkteten nämlich schon wegen der CO₂-reduzierten Stahlherstellung von Bluemint Steel mit einer verbesserten Klimabilanz. Obendrein wird ein mikrolegierter Stahl der Marke Perform mit einer höheren Festigkeit eingesetzt, der bei gleicher Performance eine geringere Blechdicke erlaubt, wie es weiter heißt. Durch dieses Werkstoffkonzept sind die Räder also deutlich leichter. So sinkt im Vergleich zu einem normalen Räderstahl während der Nutzungsphase der Treibstoffverbrauch. Über den gesamten Lebenszyklus des Rades wird so eine CO₂-Einsparung von über 10 Prozent erreicht, wie man ausgerechnet hat. Für Accuride ein deutliches Plus an Nachhaltigkeit.

Und auch der Schweizer Verpackungsspezialist Hoffmann Neopac setzt auf Bluemint-Rasselstein-Stahl. Und zwar für die Herstellung von Bonbondosen für Ricola. (Anmerkung der Redaktion: Diesmal haben es die Schweizer als nicht erfunden!). Für die Dosenproduktion in der Schweiz nutzt Hoffmann Neopac außerdem 100 Prozent Strom aus erneuerbaren Quellen. Mit dieser umweltfreundlich hergestellten Verpackung gehe der Kräuterbonbonhersteller Ricola einen weiteren Schritt in Richtung Nachhaltigkeit.

Weitere Meldungen zur Euroblech finden Sie in unserem Special.

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