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Mangan-Bor-Stähle

11.04.18

Die Mangan-Bor-Stähle zählen zu den borlegierten Vergütungsstählen. Neben einer guten Umformbarkeit im Anlieferzustand, zeichnen sich diese Stähle durch besonders hohe Festigkeit, Formstabilität und Verschleißbeständigkeit im Anschluss an die Wärmebehandlung aus. Sie haben einen relativ geringen Anteil an Kohlenstoff und Mangan und geringe Anteile an Bor.
Während früher diese Güten typischerweise im Landmaschinebau eingesetzt wurden, haben sich diese Stahlsorten inzwischen auch für Präzisionsrohre und pressgehärtete Stähle darüber hinaus im Automobilbereich etabliert. Nach dem Erhitzen auf über 900°C und einer beschleunigten Abkühlung sind extrem hohe Zugfestigkeiten erreichbar.
Das Einsatzgebiet der MnB-Sorten im Präzisionsrohrbereich ist sehr umfangreich und vielfältig. Man findet das Material unter anderem im Bereich der Hydraulikzylinderrohre, Dieseleinspritzrohre, Achsrohre und Stabilisatoren. Die Entwicklung und Fertigung nahtloser und geschweißter, maßgewalzter und gezogener Präzisionsrohre sind ein Kompetenzschwerpunkt der Konzernschwester Mannesmann Precision Tubes GmbH (MPT).

Abb. 1a: Anwendungsbeispiel Stabilisator
Foto eines Stabilisators
Abb. 1b: Anwendungsbeispiel Dieseleinspritzleitungen
Foto von Dieseleinspritzleitungen

Das Presshärten von Mangan-Bor-Stählen ermöglicht die Herstellung von Leichtbauteilen z. B. für die Automobilindustrie. Dieses Werkstoffkonzept wird inzwischen auch in unterschiedlichsten Produkten als Substitut diverser Einsatz- und Vergütungsstähle nach DIN EN 10132 eingesetzt. Gegenüber dieser Stahlgruppe erlauben die bei den MnB-Sorten erreichbaren Festigkeiten eine Absenkung des Kohlenstoffgehaltes und damit eine signifikante Verbesserung der Schweißbarkeit.
Beim Presshärten unterscheidet man zwischen dem „indirektem“ und dem „direktem“ Verfahren. Beim „indirekten“ Verfahren wird das Material mittels klassischer Kaltumformung in die gewünschte Form gebracht, austenitisiert und in einem Formhärtewerkzeug gehärtet. Dies ermöglicht eine Herstellung komplexer Bauteile bei kurzen Taktzeiten. Das „direkte“ Verfahren ist weiter verbreitet. Dabei wird das Material austenitisiert und anschließend in einem gekühlten Werkzeug umgeformt und gehärtet. Bei diesem Verfahren ist eine partielle Erwärmung umsetzbar, die maßgeschneiderte Eigenschaften entlang der Bauteilgeometrie ermöglicht.

Abb. 2: Direktes und indirektes Presshärten
aus Schäffner, C.: Konduktive Erwärmung für die Wamblechumformung. Dr.-Ing. Dissertation, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, 2009
Schaubild, in dem die einzelnen Schritte des direkten und indirekten Presshärtens abgebildet sind.

Die Basis für das Presshärten und die Präzisionsrohre bilden die in der DIN EN 10083-3 genormten Güten 20, 30 und 38MnB5 sowie der 27MnCrB5-2. Davon ausgehend können in enger Zusammenarbeit mit der Technischen Kundenberatung der Salzgitter Flachstahl verschiedenste Mangan-Bor-Analysen abgestimmt werden, die individuell auf die Wünsche und Anforderungen des Kunden zugeschnitten sind. Bei der Salzgitter Flachstahl sind aktuell etwa zwei Dutzend verschiedene Mangan-Bor-Analysen mit Kohlenstoffgehalten von 0,10 % (10MnB5) bis 0,40 % (40MnB5) serienmäßig erhältlich.
Bei Fragen wenden Sie sich an Ihren Ansprechpartner im Vertrieb und der technischen Kundenberatung.

© Salzgitter Flachstahl GmbH
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