Leichtbau durch innovative Werkstoffkonzepte in Stahl. Die Zukunft des Stahls im Automobilbau

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Leichtbau durch innovative Werkstoffkonzepte in Stahl. Die Zukunft des Stahls im Automobilbau

Hülsmann, H.

Aktuelle Trends und Aktivitäten bei Thyssen Krupp Stahl zur Entwicklung innovativer Stahlwerkstoffe für den Automobilbau werden dargestellt. Die Schwerpunkte dieser Entwicklungsarbeiten lagen in den letzten Jahren darin, die Umform-, Festigkeits- und Verarbeitungseigenschaften von Stahl zu verbessern. Dies fängt bei ganz weichen Stählen an und geht bis zu höchstfesten Martensit-Phasenstählen mit Festigkeiten von mehr als 1200 MPa. Mit den Mehrphasenstählen wurde eine neue Stahlfamilie geschaffen, deren spezifische Eigenschaften aus der Kombination unterschiedlich harter Gefügebestandteile resultiert. Bekannt sind die Dualphasenstähle mit einer ferritischen Grundmatrix, in die bis zu 15 % Martensit inselförmig eingelagert sind. Bei den partiell martensitischen Stählen (PM) wird der Martensitanteil auf bis zu 60 % erhöht, was zu höheren Festigkeiten führt. Die Besonderheit der Restaustenitstähle ist der im Gefüge verbleibende Restaustenitgehalt von 8 - 16 %, der für die außergewöhnlich guten Umformeigenschaften dieser Stähle verantwortlich ist. Für die sehr hohen Festigkeiten der Complexphasenstähle ist die extrem feinkörnige bainitische Grundstruktur mit eingelagerten Ferrit- und Martensitinseln und eine Ausscheidungshärtung verantwortlich. Die höchsten Festigkeiten erreicht man schließlich durch die im wesentlichen martensitische Gefügestruktur der Martensit-Phasenstähle. Die Festigkeits- und Crasheigenschaften sowie das Schwingfestigkeits- und Schweißverhalten von Mehrphasenstählen werden diskutiert. Typische Anwendungsbeispiele für Mehrphasenstähle im Automobilbau werden beschrieben. Die Perspektiven der weiteren Werkstoffentwicklung von hochfesten Mehrphasenstählen mit verbesserter Umformbarkeit werden diskutiert. (VDEh)