Lufthärtbarer Vergütungsstahl in warm- und kaltgewalzter Ausführung

Die lufthärtenden Stähle zählen zu den legierten Vergütungsstählen analog 15CrMoV69 (Werkstoff-Nr. 1.7734). Diese Stahlsortenfamilie zeichnet sich besonders durch ihre sehr gute Umformbarkeit im weichen Zustand (Tiefzieheigenschaften) und ihre hohe Festigkeit nach der Wärmebehandlung (Vergüten) aus.

Die durch Tiefziehen, Hydroumformen (nach vorhergehender Rohrschweißung) oder andere Umformverfahren hergestellten Bauteile können im Ofen unter Schutzgas wärmebehandelt (austenitisiert) und anschließend bei natürlicher Abkühlung an Luft oder Schutzgas gehärtet und angelassen werden. Deshalb spricht man auch von „lufthärtenden Stählen“.

Die sehr gute Härtbarkeit und Anlassbeständigkeit wird neben Kohlenstoff und Mangan durch Zusätze weiterer Legierungselemente, wie Chrom, Molybdän und Vanadium sowie Bor und Titan erreicht.

Der Stahl ist sehr gut schweißbar im weichen und luftvergüteten Zustand sowie in der Kombination weich/luftvergütet.

Das Bauteil ist sehr gut beschichtbar mit den üblichen Beschichtungsverfahren (KTL, konventionelle Stückverzinkung, Hochtemperatur-Stückverzinkung, Schmelztauchverzinkung).

Die lufthärtenden Stähle LH800® und LH900® wird als Warmband (i.d.R. gebeizt / nach besonderer Vereinbarung auch ungebeizt) in einem Dickenbereich ≥ 2,00 mm und ≤ 6,00 mm, sowie als Kaltband in einem Dickenbereich ≥ 0,80 mm und ≤ 2,60 mm, hierbei in der Oberflächenart A in Anlehnung an die DIN EN 10130 geliefert. Da die Oberfläche bei Warmband nicht genormt ist, sind in diesem Fall spezielle Kundenanforderungen bei Auftragsvergabe zu vereinbaren.

Für die Lieferung gelten die Bedingungen der DIN EN 10021 in Verbindung mit den jeweils gültigen Abmessungsnormen (DIN EN 10131 für Kaltband, DIN EN 10051 für Warmband) oder Sondervereinbarungen. Die Prüfeinheit beträgt 20 t oder je angefangene 20 t von Erzeugnissen gleicher Stahlsorte und Nenndicke. Prüfeinheit bei Bandmaterial ist das Coil.

Die Bandbreite beträgt minimal 900 mm und maximal 1450 mm, im Übrigen (zum Beispiel Spaltband und Mittenteiler) nach Vereinbarung.

Warmband

Kaltband

* Lieferzustand weich unbehandelt

Die vorliegenden Kennwerte nach dem Vergüten sind prozess- und bauteilbezogen und liegen im Verantwortungsbereich der Anwender. Der Stahl zeigt im weichen Zustand bei thermischer Beeinflussung, wie etwa der Schmelztauchverzinkung, einen Festigkeitsanstieg (Streckgrenzenanstieg um ca. 80 MPa.

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Beim Härten wird das Gefüge des Stahles durch Aufheizen in den austenitischen Bereich überführt, vorzugsweise auf über 950 °C unter Schutzgasatmosphäre. Beim anschließenden Abkühlen an Luft beziehungsweise Schutzgas erfolgt die Ausbildung einer martensitischen Gefügestruktur, was zu einem hochfesten Bauteil führt. Das anschließende Anlassen ermöglicht den Abbau von Eigenspannungen im gehärteten Bauteil. Gleichzeitig wird die Härte des Bauteils so weit verringert, um die geforderten Zähigkeitswerte zu erreichen.

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Beispiel für LH900® in einer Blechdicke von 1,30mm

Die Stähle LH800® und LH900® kombinieren ein sehr hohes Kaltumformvermögen im weichen, unvergüteten Zustand mit hoher Festigkeit bei ausreichendem Restumformvermögen im harten, vergüteten Zustand.

Dieser Typ von legierten Vergütungsstählen, in warm- und kaltgewalzter Ausführung, wurde speziell für den Automobilbau entwickelt. Andere Anwendungsgebiete könnten sich zunehmend erschließen.
Die Besonderheit der Stähle ist, dass sie in kaltgewalzten Lieferzustand eine sehr gute Verformbarkeit aufweisen und damit auch für Bauteile mit komplexer Form geeignet sind. Ihre Endfestigkeit erhalten sie erst bei der Wärmebehandlung mit Abkühlung an Luft bzw. Schutzgas. Diese Stähle wurden speziell entwickelt, um die Anforderungen an eine leichtere Bauweise und ein hervorragendes Crashverhalten der Fahrzeuge zu erfüllen. Die mechanischen Eigenschaften der Fertigteile ermöglichen signifikante Gewichtseinsparungen.

Auf Grund der Kombination aus Verformbarkeit und Härtbarkeit finden die Stähle LH800® und LH900® besonders Anwendung für geschweißte, statisch und dynamisch hoch belastete Bauteile für tragende und sicherheitsrelevante Komponenten in der Automobilindustrie.

Stahlerzeugung sowie die Herstellung von Warmband und Kaltband erfolgt in den Betrieben der Salzgitter Flachstahl. Aus diesem Stahlband können darüber hinaus HF-geschweißte Präzisionsrohre (alternativ sind zukünftig auch lasergeschweißte Rohre [Single Tubes] verfügbar) nach EN 10305-2 bzw. EN 10305-3 in konzerneigenen Tochterunternehmen gefertigt werden. In diesem Fall erhält der Kunde Flachmaterial und Rohre in identischer Zusammensetzung und quasi aus einer Hand. Diese Rohre eignen sich ganz besonders für eine IHU-Anwendung, wo selbst komplizierteste Teile wegen der sehr guten Umformbarkeit des Stahls ohne Zwischenglühung erzeugt werden können.

Anwendungsbeispiele (Auswahl)

Der Verarbeiter dieser Stahlsorte muß sich davon überzeugen, dass seine Berechnungs-, Konstruktions- und Verarbeitungsverfahren werkstoffgerecht sind. Die angewendete Umformtechnik muss sich für den vorgesehenen Verwendungszweck eignen und dem Stand der Technik entsprechen und bei Bedarf angepasst werden.