Da Stähle mit einem Legierungskonzept aus Mangan, Aluminium und Silizium spezielle Eigenschaften wie eine verringerte Dichte und gute Umformbarkeit bei gleichzeitig hoher Festigkeit aufweisen, sind sie für die Automobilindustrie von großem Interesse. Daher wurde ein Eigenschaftsvergleich von Laborfertigungen zu kommerziellen und neu entwickelten Stählen vorgenommen. Analysiert und charakterisiert wurde ein neuartiges Legierungskonzept auf Basis Fe-Mn-AI-Si mit hohen Mn-Gehalten von über 15 % im Hinblick auf die Fertigung von Automobil-Karosserien. Zudem wurden das Leichtbaupotenzial unter Berücksichtigung der wesentlichen Gebrauchs- und Verarbeitungseigenschaften bewertet und relevante Weiterentwicklungspotenziale aufgezeigt. Durch die Höhe des Mn-Gehaltes sind zwei wesentliche Unterklassen dieser neuartigen Stahlfamilie definierbar. Während bei vergleichsweise geringen Mn-Gehalten infolge mechanischer Beanspruchung mit einem TRIP-Effekt der anfangs vollaustenitischen Matrix zu rechnen ist, ist bei erhöhten Mn-Gehalten von einer stabilaustenitischen Matrix mit intensiver Zwillingsbildung, dem TWIP (twinning induced plasticity)-Effekt, auszugehen. Die Auswirkungen dieser unterschiedlichen mikrostrukturellen Verformungs-Phänomene, welche beide einer Maximierung von Festigkeit und Dehnung dienen, auf die wesentlichen mechanischen Eigenschaften und karosseriebauspezifischen Verarbeitungstechniken, wurden bewertet. Deren Vor- und Nachteile wurden mit dem Gesamtziel herausgearbeitet, bei der Weiterentwicklung dieses Stahlkonzeptes diejenige 'Richtung' der Legierungsvarianten in den Fokus zu stellen, welche gesamtheitlich betrachtet das beste, wenn auch kompromißbehaftete, Potenzial zeigt. Durch die hohen Leichtmetallgehalte werden mittlere Werkstoffdichten von ca. 7,3 bzw. 7,4 g/cm3 erreicht. Dies entspricht einem Dichtevorteil von ca. 6,5 % gegenüber den klassischen Tiefziehstählen sowie Rostfreistählen und einem Vorteil von ca. 4,75% gegenüber Mehrphasenstählen ähnlicher Festigkeitsklasse. Diese Potenziale lassen sich bei auf statischer Festigkeit ausgelegten Karosseriestrukturen je nach Belastungsmodus voll oder in abgeschwächter Form für den Leichtbau nutzen.


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    Titel :

    Potenzial von neuartigen LM-legierten Stählen für den Fahrzeugbau


    Beteiligte:
    Gerick, Arndt (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    2004


    Format / Umfang :

    379 Seiten, Bilder, Tabellen, 63 Quellen


    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch