Der Einsatz hochfester Feinkornstähle für den Nutzfahrzeugbau wird vorgestellt. Höhere Festigkeiten bei Stählen werden z.B. durch Zugabe festigkeitssteigernder Elemente wie C und Mn erreicht. Bei steigender Festigkeit ist die Mischkristallbildung bei C/Mn-Stählen aber nicht mehr einsetzbar, da die Grenzen der Schweißbarkeit erreicht werden. Festigkeitssteigernde Maßnahmen wie Kornfeinung, Teilchenausscheidung und Versetzungsanhäufung haben je nach Verfahren und Material unterschiedliche Auswirkungen auf die Schweißeignung. Die Verwendung höherfester Werkstoffe führt zu einer der Streckgrenze proportionalen Verringerung der Blechdicke. Demzufolge fallen in der Produktion geringere Materialkosten an. Aufgrund der höheren Streckgrenzen reduziert sich auch das einzubringende Schweißgut. Dabei darf der höhere Fertigungsaufwand durch Vorwärmen und der Konstruktionsaufwand nicht außer acht gelassen werden. Da die elastische Durchbiegung von Konstruktionen aus Funktionsgründen begrenzt ist, muß die notwendige Steifigkeit über die Bauteilgestaltung erreicht werden. Beim thermomechanischen Walzen erfolgt die Endumformung in einem bestimmten Temperaturbereich. Das Material hat dann Eigenschaften, die allein durch eine Wärmebehandlung nicht möglich wären. Für den Mobilkranbau wird ein neuer hochfester Stahl, dessen Streckgrenze 1100 N/mm2 beträgt, erprobt. Für die Kerbschlagzähigkeit werden 27 J bei -40 deg C als Mindestanforderung zugrundegelegt. Das angewendete Schweißverfahren ist das Metall-Schutzgas-Schweißen unter Ar/18% CO2. Die geforderten Werkstoffwerte werden nur mit extrem kurzen Abkühlzeiten erreicht. Für die Versuchsreihe wird ein Abkühlzeitfenster (800 Grad C/500 Grad C) von 5 s bis 8 s über die Schweißparameter eingestellt. Auf Grund der verfügbaren Schweißzusätze (Streckgrenze 950 N/mm2 verbleibt die Streckgrenze des Schweißgutes unter der des Grundwerkstoffes, ist aber mit Werten von 940 N/mm2 bis 1000 N/mm2 durch die kurze Abkühlzeit und die Aufmischungsvorgänge höher als beim Schweißzusatz. Die geforderte Kerbschlagzähigkeit wird weit übertroffen. (Görges, U.)
Einsatz hochfester Feinkornbaustähle im Nutzfahrzeugbau
Use of high-strength fine-grained structural steels in utility vehicle construction
1999
10 Seiten, 2 Bilder, 8 Tabellen, 9 Quellen
Conference paper
German
Fahrzeugbauteil , hochfester Stahl , Feinkornstahl , Baustahl , Kraftwagen , Kohlenstoff , Mangan , Mischkristallverfestigung , Kornfeinen , Ausscheidung , Versetzung , Versetzungswechselwirkung , Schweißeignung , Streckgrenze , Dicke , Materialkosten , Fertigungskosten , Schweißgut , Steifigkeit , thermomechanische Behandlung , Laufkran , Kerbschlagzähigkeit , Metall-Schutzgasschweißen , Abkühlungsgeschwindigkeit , Schweißzusatzwerkstoff
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