Die Salzgitter Flachstahl erweitert das Lieferportfolio um weitere Dualphasenstähle mit erhöhter Umformbarkeit

10.09.2021 | Artikel der Salzgitter Flachstahl GmbH


Mit den beiden neuen Produkten CR330Y590T-DH-GI und CR440Y780T-DH-GI deckt die Salzgitter Flachstahl einen weiteren Bereich der Automobilnorm VDA239-100 ab. 
 
Bereits die erste Generation der Dualphasenstähle stellte eine attraktive Kombination aus niedriger Streckgrenze, hoher Zugfestigkeit, guter Umformbarkeit und starker Verfestigung dar. Die beiden jetzt neu verfügbaren Produkte, erkennbar in der Norm VDA239-100 durch das Kürzel DH in der Bezeichnung, zeigen eine angehobene Bruchdehnung und erlauben so die Herstellung komplexer Geometrien bei relativ geringen Umformkräften. Die hohe Verfestigung in Verbindung mit der hohen Zugfestigkeit erlaubt es, Bauteile zu erzeugen, die im Falle eines Fahrzeugcrashs deutlich mehr Energie aufnehmen als Bauteile aus herkömmlichen, mikrolegierten Stählen und sogar gegenüber herkömmlichen Dualphasenstählen gleicher Festigkeit. Diese Vorteile werden durch eine weitere Verfestigung beim Einbrennen der Lackierung (Bake-Hardening-Effect) weiter verbessert. Aufgrund des Eigenschaftsprofiles gibt es zahlreiche Einsatzmöglichkeiten in der Struktur von Fahrzeugkarosserien, z. B. in Längsträgern mit dadurch nun erhöhten Freiheitsgraden hinsichtlich der Geometrie.

Erreicht wird dieses Eigenschaftsprofil durch die gezielte Erzeugung von harten, festigkeitssteigernden Martensitinseln in der ferritischen Matrix dieser Stähle, kombiniert mit geringen Anteilen von Bainit und Restaustenit (Bild 2). 

Streckgrenze Zugfestigkeit Bruchdehnung n-Wert BH2-Wert
MPa MPa % MPa
CR250Y440T-DP* 250 - 330 440 - 560 ≥ 27 ≥ 0,16 ≥ 30
CR290Y490T-DP 290 - 380 490 - 600 ≥ 24 ≥ 0,15 ≥ 30
CR330Y590T-DP 330 - 430 590 - 700 ≥ 20 ≥ 0,14 ≥ 30
CR440Y780T-DH 440 - 550 780 - 900 ≥ 18 ≥ 0,13 ≥ 30
CR440Y780T-DP 440 - 550 780 - 900 ≥ 14 ≥ 0,11 ≥ 30
CR590Y980T-DP 590 - 740 980 - 1130 ≥ 10 - ≥ 30
CR660Y980T-DP* 590 - 740 ≥ 980 ≥ 10 - -
CR700Y980T-DP 700 - 850 980 - 1130 ≥ 8 - ≥ 30
CR700Y980T-DH 700 - 850 980 - 1180 ≥ 13 - ≥ 30


Die Salzgitter Flachstahl bietet Dualphasenstähle mit erhöhter Umformbarkeit CR330Y590T-DH und CR440Y780T-DH unter den Markennamen HCT590Xxtend® und HCT780Xxtend® in feuerverzinkter Ausführung an. Der Markenname xtend® ist angelehnt an das lateinische extendere (= dehnen) und steht für die verbesserte Dehnung dieser Stähle. Die xtend®-Stähle verfügen ebenso wie die bisher angebotenen Dualphasenstähle über herausragende Verarbeitungseigenschaften einschließlich der Schweißbarkeit.

Die in Bild 3 gezeigte Gegenüberstellung der Spannungs-Dehnungs-Kurven der drei Dualphasenstähle HCT600X (CR330Y590T-DP), HCT 780XD (CR440Y780T-DP) und HCT780Xxtend® (CR440Y780T-DH) verdeutlicht die Performance dieser neuen Werkstoffgruppe der Dualphasenstähle mit erhöhter Umformbarkeit. Bei gleicher Festigkeitsklasse lässt sich durch den Einsatz der xtend®-Stähle die Bauteilkomplexität steigern. Zudem kann dieser Werkstoff auch als Problemlöser zur Erhöhung der Fertigungsstabilität dienen, wenn gesteigerte Anforderungen an das Umformverhalten gestellt werden. Ein Vergleich der Spannungs-Dehnungs-Kurven des HCT600X und des HCT780Xxtend® zeigt einen weiteren Ansatzpunkt der Nutzung auf. Der deutliche Festigkeitsunterschied der beiden Stahlgüten spiegelt sich gering in der Differenz des Umformverhaltens, hier festgemacht an der Bruchdehnung, wider. Somit ist die Darstellbarkeit von Bauteilen mit gesteigerter Festigkeit möglich, was z. B. im Karosseriebau zur Erhöhung der Sicherheit für die Fahrzeuginsassen genutzt werden kann, und zwar ohne dazu das Fahrzeuggewicht steigern zu müssen. Die erhöhte Umformbarkeit dient auch einer höheren Energieaufnahme im Crashfall.

Zur Verdeutlichung der gerade beschriebenen Einsatzmöglichkeiten wurde eine Potenzialstudie (Bild 3) durchgeführt. Die Herstellbarkeitsabschätzung anhand eines konkreten Bauteils (Sitz-Lehnen-Seitenteil) erfolgte mit LS-Dyna unter Einbeziehung der Eingangsdaten (Blechdicke, Fließkurve, r-Werte und FLC) der beiden Werkstoffe (HCT600X+Z (CR330Y590T-DP-GI) in 1,4 mm; HCT780Xxtend®+Z (CR440Y780T-DH-GI) in 1,2 mm) sowie der Werkzeuggeometrie.

Bild 4: Sitz-Lehnen-Seitenteil von Faurecia als Bauteilbespiel einer Potenzialstudie des HCT780Xxtend®+Z (CR440Y780T-DH-GI)

Ergebnis: Mit der Festigkeitssteigerung kann die Blechdicke von 1,4 mm auf 1,2 mm reduziert werden, wodurch eine Gewichtsersparnis von 14 Prozent erreicht wird. Da dadurch weniger Material benötigt wird, fällt auch weniger CO2 für die Bauteilherstellung an. Auf diese Weise sinkt das CO2-Äquivalent dieses betrachteten Sitz-Lehnen-Seitenteils um rund 0,9 kg (exklusive Verarbeitung beim Zulieferer).

Für Rückfragen stehen Ihnen Ihre Ansprechpartner aus Vertrieb und technischer Kundenberatung gerne zur Verfügung.