Stahl | Für Fahrwerk, Rahmen & Co im Auto
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Stahl ist ein unverzichtbarer Werkstoff für die Automobilindustrie, bekannt für seine hohe Festigkeit und Verformbarkeit. Er findet Anwendung im Fahrwerk, in der Aufhängung oder in Scheinwerfern. Besonders im Leichtbau überzeugt Stahl durch seine Effizienz und Belastbarkeit. Stahl ermöglicht aber auch die Entwicklung sicherer, robuster und gleichzeitig leichter Fahrzeuge, die den modernen Anforderungen an Effizienz und Nachhaltigkeit gerecht werden.
Inhalt
- Warmgewalzter Stahl für anspruchsvolle Fahrwerksanwendungen
- Vorgehärteter Spezialstahl für makellose Oberflächen
- Warmarbeitsstahl im Test bei Druckgussformen für die Automobilindustrie
- Hochfester Leichtbaustahl für Fahrwerksanwendungen
Warmgewalzter Stahl für anspruchsvolle Fahrwerksanwendungen
26.10.2016 | Nach der erfolgreichen Testphase der XPF-Produktfamilie im letzten Jahr hat Tata Steel nun seinen neuen warmgewalzten Stahl XPF800 auf den Markt gebracht. Der Stahl weist eine beispiellose Kombination aus Festigkeit und Umformbarkeit für anspruchsvolle Fahrwerksanwendungen auf.
Hersteller erhalten so größere Gestaltungsspielräume und Gewichtseinsparmöglichkeiten bei der Entwicklung von Komponenten, die weiterhin für die nötige Steifigkeit und Ermüdungsbeständigkeit im Fahrwerk sorgen.
Mit einer Zugfestigkeit von 800 MPa ist XPF800 die erste Stahlsorte dieser Produktfamilie, die aktuell auf dem Markt verfügbar ist. Die Sorten XPF650 und XPF1000 befinden sich derzeit in der Entwicklung. Die warmgewalzte Stahlsorte mit hoher Festigkeit bietet erstmals diese außergewöhnlich gute Umformbarkeit.
Gleichzeitig arbeitet das Unternehmen an einem feuerverzinkten Angebot, das den effektiven Einsatz dünnerer Stähle ermöglicht, ohne dabei ein Korrosionsrisiko einzugehen. Dies kann bei dünnen Materialien ein Problem darstellen.
Leichtere Auslegung komplexer Fahrzeugkomponenten
Die Umformbarkeit von XPF800 ermöglicht eine leichtere Auslegung komplexer Fahrzeugkomponenten bei gleicher Ermüdungsbeständigkeit, wie sie herkömmliche Komplexphasenstähle und hochfeste niedriglegierte HSLA-Stähle aufweisen. Das XPF-Portfolio sorgt im Hinblick auf das Fahrzeuggewicht mit seiner Nano-Ausscheidungshärtung und der einphasigen ferritischen Mikrostruktur für sehr gute Produkteigenschaften bei der Herstellung von Teilen. Diese sind über 15 % leichter als Komponenten aus vergleichbar fortschrittlichen Stahlsorten wie HR CP800.
Die verbesserte Streckbördel-Verformbarkeit von XPF800 mit einem durchschnittlichen Lochaufweitungsvermögen von 90 % erlaubt geometrische Veränderungen im Bauteildesign und sorgt so für eine bessere Steifigkeit bei gleichzeitig reduzierter Masse. Im Vergleich zu HR CP800 kombiniert der neue warmgewalzte Stahl die höhere Streckbördel-Verformbarkeit mit einer verbesserten Zugdehnung. Diese Produkteigenschaften verringern das Risiko von Scherkanten und erlauben dadurch den Einsatz zusätzlicher Flansche und Vertiefungen im Design bei gleicher oder sogar besserer Leistung des Endprodukts.
Alle diese Faktoren helfen Automobilherstellern dabei, ihre Gesamtbetriebskosten zu reduzieren. Die Umformbarkeit von XPF800 verbessert nicht nur das Leichtbaupotenzial, sondern ermöglicht auch die Entwicklung gänzlich neuer Designs, die bei der Komponentenkonsolidierung und Ausbringungsmenge des Presswerks behilflich sind. Im Vergleich zu CP800 bringt XPF weniger Materialausschuss und kürzere Stillstandzeiten während der Produktion mit sich.
Vorgehärteter Spezialstahl für makellose Oberflächen
10.06.2015 | Kunststoffprodukte der Automobilindustrie wie Scheinwerfer (Bild oben) und Windschutzscheiben müssen glasklar und formgenau sein, um ihre Funktion zuverlässig zu erfüllen. Die Voraussetzung sind dauerhaft makellose Formenrahmen aus Stahl. Finkl Steel von der Schmolz + Bickenbach hat die neuen Werkzeugstahllösungen „SF-2000LQ40“ und „SF-2050“ vorgestellt. Sie zeichnen sich durch Hochglanzpolierfähigkeit und gleichmäßige Härte im Lieferzustand aus. Gleichzeitig sind sie effizient zerspanbar und dauerhaft formtreu.
Die Werkzeugstahlsorten bieten eine hohe Gefügereinheit und Homogenität in Bezug auf ihre mechanischen Eigenschaften. Mit einem extrem niedrigen Schwefelgehalt und ausgewählten Mikrolegierungselementen wird eine gute Zerspanbarkeit sowie Hochglanzpolierfähigkeit erreicht. Die Härte liegt bereits im Lieferzustand bei 40 HRC. Zusätzliche Wärmebehandlungen entfallen, was der Verarbeitbarkeit und Formstabilität zugutekommt.
Der SF-2000LQ40 ist im Elektroschlacke-Umschmelzverfahren (ESU) hergestellt und weist eine verbesserte Reinheit auf. Dadurch eignet er sich unter anderem für großformatige Anwendungen, in denen eine makellose Oberflächenqualität gefordert ist, darunter Formen für Linsen sowie andere Anwendungen, die hochglanzpolierte Flächen erfordern.
Beide Werkstoffe sind außerdem einsetzbar für Formen mit hohen Produktionszahlen sowie Einspritzformen für abrasive und faserverstärkte Kunststoffe. Für besonders große Kunststoffformen wie Stoßstangen bietet der Stahlexperte den vorgehärteten Werkzeugstahl SF-2000. Dieser ist erhältlich in Abmessungen bis 2130 mm x 1245 mm. Anwender profitieren von vergleichsweise kurzen Durchlaufzeiten und langen Werkzeugstandzeiten.
Warmarbeitsstahl im Test bei Druckgussformen für die Automobilindustrie
07.05.2015 | Schmolz + Bickenbach Gruppe hat ihr Lieferspektrum erweitert. Jetzt gibt es den Warmarbeitsstahl ThermodurE 40 K Superclean in allen Abmessungen von 800 x 100 bis 800 x 400 mm – auf Wunsch auch bearbeitet. Derzeit testet Nemak den Stahl als Werkstoff für die Einsätze von Druckgussformen, in denen später 4-Zylinder-Motorblöcke entstehen sollen.
Hochfester Leichtbaustahl für Fahrwerksanwendungen
10.04.2015 | Tata Steel hat eine neue Stahlsorte speziell für den Fahrwerks- und Aufhängungsbereich entwickelt: Der HR CP800-UC ist ein warmgewalzter, fortschrittlicher hochfester Komplexphasenstahl. Dieser vereint die für die speziellen Leistungsanforderungen benötigte hohe Festigkeit mit einer guten Umformbarkeit, mit der sich komplex geformte Chassis-Komponenten fertigen lassen. Die Neuentwicklung basiert auf einer Kundenanforderung nach einem Stahl, der sowohl hochfest als auch formbar ist und gleichzeitig Gewicht im Fahrwerk einspart.
Typische Fahrwerks- und Aufhängungskomponenten, die eine besonders hohe Festigkeit erfordern, sind untere Querlenker, Längslenker und Verbundlenker. Neben der Ermüdungsbeständigkeit in den üblichen Lastfällen – wie die Belastung eines Rades durch ein Schlagloch – müssen diese Bauteile zunehmend gewichtsoptimiert ausgelegt werden, um die immer strengeren europäischen Emissionsgrenzwerte zu erfüllen.
Daher kommen hier gewöhnlich neben hochfesten (HSS) auch fortschrittliche hochfeste Stähle (AHSS) zum Einsatz. Bei herkömmlichen HSS-Stählen verschlechtert sich allerdings bei einer höheren Festigkeit ihre Umformbarkeit, was zu Problemen in der Fertigung komplex geformter Chassis-Komponenten führt. Der HR CP800-UC ist ein Mehrphasenstahl aus der AHSS-Familie, der sich besser umformen lässt. Der Stahl kann vor allem weiter gedehnt werden, ohne dass er splittert oder reißt – bei gleicher Festigkeit.
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Die feinkörnige bainitische Matrix-Mikrostruktur der neuen Stahlsorte erhöht die Ermüdungsbeständigkeit und führt zu einer hohen Zugfestigkeit von etwa 800 MPa und einer hohen Streckgrenze, die für eine gleichmäßige Festigkeit des endgültigen Bauteils sorgt. HR CP800-UC erfüllt sowohl die Spezifikationen von Euronorm (HCT780C) und dem VDA (HR660Y760T-CP) und damit die hohen Sicherheitsanforderungen der Fahrzeughersteller weltweit. Den Leichtbau-Fahrwerksstahl gibt es zunächst in Abmessungen von 2,5 bis 4,7 mm Dicke und in einer Breite von bis zu 1650 mm. in den kommenden Monaten wird das Abmessungsfenster weiter vergrößert.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Schmolz & Bickenbach, Tata Steel.
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