Höherfeste Stähle zum Kaltumformen, thermomechanisch gewalzt

Verwendung

Die Stähle der Reihe S315MC bis S700MC werden für kaltumgeformte Bauteile verschiedenster Konstruktionen eingesetzt. Sie dienen vor allem zur Herstellung von:

  • Längsträgern
  • Rahmenkonstruktionen
  • Kaltpressteilen
  • Kaltprofilen
  • Konstruktionsrohren

Der Verarbeiter dieser Stahlsorten muss sich davon überzeugen, dass seine Berechnungs-, Konstruktions- und Verarbeitungsverfahren werkstoffgerecht sind. Die angewandte Umformtechnik muss sich für den vorgesehenen Verwendungszweck eignen und dem Stand der Technik entsprechen. Sie ist von grundlegender Bedeutung für das Verarbeitungsverhalten dieser Stähle.

Normen

Europa Werkst.-Nr. DE US Salzgitter Flachstahl FK1)
EN 10149-2 SEW 92 VDA239-100 ASTM A 1011/ SAE J 1392
S315MC 1.0972 - HR300LA 045 XLK PSQ 32 B
1.0974 QStE 340 TM - HSLAS-F Gr. 50
[340]/050 XLK 		PSQ 34 B
S355MC 1.0976 - HR340LA - PSQ 36 B
1.0978 QStE 380 TM - - PSQ 38 B
S420MC 1.0980 QStE 420 TM HR420LA HSLAS-F Gr. 60
[410]/060 XLK 		PSQ 42 C
S460MC 1.0982 QStE 460 TM HR460LA - PSQ 46 D
S500MC 1.0984 QStE 500 TM HR500LA HSLAS-F Gr. 70
[480]/070 		XLK PSQ 50 D
S550MC 1.0986 QStE 550 TM - HSLAS-F Gr. 80
[550]/080 XLK 		PSQ 55 D
S600MC 1.8969 - - - PSQ 60 D
S650MC 1.8976 - - - PSQ 65 D
S700MC3) 1.8974 QStE 690 TM2) - - PSQ 70 D
  1. FK = Festigkeitsklasse, siehe Abmessungen
  2. In Anlehnung an DIN EN 10149-2

Diese perlitarmen Stähle lassen sich durch Biegen, Bördeln, Kaltflanschen und Abkanten in Längs- und Querrichtung hervorragend umformen. Dabei sollten die nachfolgend aufgeführten Biegeradien nicht unterschritten werden.

Kleinster Biegehalbmesser

Sorte Empfohlener kleinster Biegehalbmesser für Biegewinkel ≤ 90°1)
e ≤ 3 3 < e ≤ 6 e > 6
S315MC 0,25 e 0,5 e 1,0 e
QStE 340 TM 0,25 e 0,5 e 1,0 e
S355MC 0,25 e 0,5 e  1,0 e 
QStE 380 TM 0,25 e 0,5 e 1,0 e
S420MC 0,5 e 1,0 e 1,5 e
S460MC 0,5 e 1,0 e 1,5 e
S500MC 1,0 e 1,5 e 2,0 e
S550MC 1,0 e 1,5 e 2,0 e
S600MC 1,0 e 1,5 e 2,0 e
S650MC 1,5 e 2,0 e 2,5 e
S700MC 1,5 e 2,0 e 2,5 e 
  1. e = Nenndicke in mm

Chemische Zusammensetzung in Gewichtsprozent [%] (Schmelzenanalyse)

Sorte C Si Mn P S1) Altotal Mo Nb2) V2) Ti2) B
max. max. max. max. max. min. max. max. max. max. max.
S315MC 0,12 0,50 1,30 0,025 0,020 0,015 - 0,09 0,20 0,15 -
QStE 340 TM 0,12 0,50 1,30 0,025 0,010 0,015 - 0,09 - - -
S355MC 0,12 0,50 1,50 0,025 0,020 0,015 - 0,09 0,20 0,15 -
QStE 380 TM 0,12 0,50 1,50 0,025 0,010 0,015 - 0,09 - - -
S420MC 0,12 0,50 1,60 0,025 0,015 0,015 - 0,09 0,20 0,15 -
S460MC 0,12 0,50 1,60 0,025 0,015 0,015 - 0,09 0,20 0,15 -
S500MC 0,12 0,50 1,70 0,025 0,015 0,015 - 0,09 0,20 0,15 -
S550MC 0,12 0,50 1,80 0,025 0,015 0,015 - 0,09 0,20 0,15 -
S600MC 0,12 0,50 1,90 0,025 0,015 0,015 0,50 0,09 0,20 0,22 0,005
S650MC 0,12 0,60 2,00 0,025 0,015 0,015 0,50 0,09 0,20 0,22 0,005
S700MC 0,12 0,60 2,10 0,025 0,015 0,015 0,50 0,09 0,20 0,22 0,005
  1. Falls bei der Bestellung vereinbart, beträgt der Schwefelgehalt maximal 0,010 %. 
  2. Die Summe von Nb, V und Ti darf 0,22 % nicht überschreiten.

Mechanische Eigenschaften1)

Sorte Min. Streckgrenze [MPa] Zugfestigkeit [MPa] Min. Bruchdehnung [%]2)
L0 = 80 mm L0 = 5,65 √S0
e < 3 e ≥ 3
S315MC ≥ 315 390 - 510 20 24
QStE 340 TM ≥ 340 420 - 540 19 23
S355MC ≥ 355 430 - 550 19 23
QStE 380 TM ≥ 380 450 - 590 18 22
S420MC ≥ 420 480 - 620 16 19
S460MC ≥ 460 520 - 670 14 17
S500MC ≥ 500 550 - 700 12 14
S550MC ≥ 550 600 - 760 12 14
S600MC ≥ 600 650 - 820 11 13
S650MC ≥ 6503) 700 - 880 10 12
S700MC ≥ 7003) 750 - 950 10 12
  1. Die Werte für den Zugversuch gelten für Längsproben, für QStE 340 TM und QStE 380 TM in Breiten ≥ 600 mm für Querproben.
  2. e = Nenndicke in mm 
  3. Bei Dicken > 8 mm dürfen die Streckgrenzenwerte um 20 MPa niedriger sein.

Kerbschlagarbeit

Falls bei der Bestellung vereinbart, erfolgt der Nachweis der Kerbschlagarbeit an Längsproben bei -20 °C. Dabei beträgt der Mittelwert der Kerbschlagarbeit aus 3 Proben mindestens 40 J bzw. 27 J bei -40°C. Ein Einzelwert darf den geforderten Mindestwert um höchstens 30 % unterschreiten. Für Erzeugnisdicken von 5 - 10 mm entspricht die Probenbreite der jeweiligen Erzeugnisdicke, wobei die Prüfung an Charpy-V-ähnlichen Proben erfolgt. Die geforderten Mindestwerte verringern sich hierbei proportional zur Probenbreite.

Wärmebehandlung

Normalglühen und Spannungsarmglühen oberhalb 580 °C mit langen Haltezeiten hat ein Absinken von Streckgrenze und Zugfestigkeit im Vergleich zum Lieferzustand zur Folge. Derartige Wärmebehandlungen sind deshalb zu vermeiden. Hieraus folgt auch, dass diese Stähle nicht für die Warmumformung geeignet sind. Falls zum Ausgleich der Schweißeigenspannungen ein Spannungsarmglühen erforderlich ist, wird für Temperaturen zwischen 530 und 580 °C als Glühdauer nach dem Temperaturausgleich 0,5 Stunden für alle Erzeugnisdicken und Stahlsorten empfohlen.

Schweißen

Die Stähle sind bei Beachtung der allgemeinen Regeln der Technik nach allen elektrischen Verfahren sowohl von Hand als auch maschinell schweißbar. In der Wärmeeinflusszone treten keine wesentlichen Aufhärtungen auf. Unter üblichen Schweißbedingungen und bis zu Werkstücktemperaturen von +5 °C ist ein Vorwärmen der Stähle nicht erforderlich. Unterhalb +5 °C wird ein Vorwärmen auf ca. 150 °C empfohlen.

Als Schweißzusatzwerkstoffe sind die der jeweiligen Festigkeitsgruppe entsprechenden zugelassenen Schweißdrähte bzw. Elektroden zu verwenden.

Darüber hinaus sind die ausführlichen Angaben im Stahl-Eisen-Werkstoffblatt 088 sinngemäß zu beachten.

Lieferzustand, Prüfumfang und -bescheinigung

Für die Lieferung und Prüfung gelten die Bedingungen der EN 10149 Teil 2, Abschnitte 7.2 und 8.

Die Erzeugnisse werden im thermomechanisch gewalzten Zustand geliefert.