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Leichtbau

Neuartige Stahlsorten erlauben Höchstleistungen

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Um diesem Phänomen zu begegnen, hat Salzgitter die Xpand-Baureihe entwickelt. „Diese Stähle zeichnen sich durch ein besseres Kantenrissverhalten aus, das durch das so genannte Lochaufweitungsvermögen beschrieben werden kann. Abhängig von der bestellten Stahlgüte garantiert die Salzgitter Flachstahl bei den Xpand-Güten dem Anwender deutlich höhere Lochaufweitungswerte als vergleichbare Wettbewerber“, sagt Heidelberger.

Neben der Festigkeit des Stahls zählt auch die Duktilität

Für leichtere Fahrwerke im Auto hat Tata Steel zwei neue Stahlsorten auf den Markt gebracht: die warmgewalzten Stähle der XPF-Familie und den Komplexphasenstahl HR CP800-UC. Die XPF-Stähle besitzen laut Hersteller eine Mikrostruktur aus Einzelphasenferrit mit hoher Ausscheidungshärtung. Das sorge für ein hohes Festigkeit-Streckgrenzen-Verhältnis, verbesserte Bruchdehnung, Dauerfestigkeit und Schweißbarkeit sowie eine Konsistenz wie bei herkömmlichen hochfesten, niedriglegierten Stahlgüten. Damit könnten die Autohersteller Bauteile auslegen, die mehr als 10 % leichter sind als vergleichbare fortschrittliche Stahlsorten. „Im Vergleich zum HR CP800-UC bietet XPF800 sogar höhere Festigkeiten bei einer verbesserten Materialumformbarkeit, die sich aus den Dehnungs- und Lochaufweitungskapazitäten ergeben“, sagt Chris Wooffindin, Product Marketing Manager Automotive bei Tata Steel. Der HR CP800-UC hingegen sei mit einer optimalen Balance zwischen Dehnung und Lochaufweitungskapazität entwickelt worden.

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Auch verbesserte Beschichtungen tragen zum Leichtbau bei

Einen anderen Ansatz zeigt Salzgitter: „Verbesserte Oberflächenbeschichtungen, zum Beispiel die Zink-Magnesium-Beschichtung Stronsal, führen zu niedrigeren Zinkschichtdicken und damit zu Gewichtseinsparung an Automobilteilen“, sagt Heidelberger. Beim Umformen verursacht diese Beschichtung laut Heidelberger weniger Zinkabrieb, verglichen mit einer herkömmlichen Feuerverzinkung. Dadurch müssen die Werkzeuge seltener gereinigt werden.

Auch die Massivumformer wollen weniger Gewicht. „Wir definieren zum Beispiel im Rahmen der Initiative Massiver Leichtbau unter anderem mit unserem Schwesterunternehmen Swiss Steel sowie Massivumformern, wie man die Energieeffizienz von Stahl durch die Verkürzung der Prozesskette in der Fertigung erhöhen kann. Außerdem bieten wir Stahlprodukte mit Festigkeiten über 1000 MPa und einer hohen Reinheit. Dadurch ermöglichen wir Komponenten, die belastbarer und leichter sind“, sagt Frank Wilke, Vice President Technology + Quality der Deutschen Edelstahlwerke.

Neue Stahlsorte spart bei der Kaltmassivumformung Prozessschritte ein

Ein anderes Beispiel ist der Spezialstahl Swissbain-7MnB8. „Entwickelt für die Kaltmassivumformung, zeichnet er sich durch eine hohe Ausgangsfestigkeit und gleichzeitig gute Umformbarkeit aus. Dadurch sparen Anwender die Wärmebehandlungen Glühen und Vergüten ein“, erläutert Stephan Hasler, Manager Research & Development bei Swiss Steel.

Tata Steel unterstützt den Leichtbau zudem mit einem Verbundwerkstoff: Das Sandwichprodukt Coretinium kombiniert eine Polypropylen-Wabenstruktur und zwei Stahldeckbleche der Sorte S220. Es eignet sich als Material für Bodengruppen oder Seitenwände für Hersteller von Nahverkehrs- und Nutzfahrzeugen. Spezifische Beispiele für die Effizienz konnte Tata Steel auf Anfrage von MM MaschinenMarkt allerdings noch nicht vorlegen, da der Werkstoff erst seit der Blechexpo 2015 auf dem Markt ist.

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