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Leichtbau Neue Stahlsorten für leichte Fahrwerkskomponenten

| Redakteur: Jan Vollmuth

Tata Steel hat zwei Leichtbaustähle für Fahrwerksanwendungen entwickelt, die besonders hohe Festigkeit und eine verbesserte Umformbarkeit aufweisen.

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Der HR CP800-UC wurde mit Fokus auf eine optimale Balance zwischen Dehnung und Lochaufweitungskapazität entwickelt.
Der HR CP800-UC wurde mit Fokus auf eine optimale Balance zwischen Dehnung und Lochaufweitungskapazität entwickelt.
(Bild: Tata Steel)

Nach wie vor ist einer der zentralen Trends in der Automobilindustrie, das Fahrzeuggewicht und damit auch den Kraftstoffverbrauch zu senken. Bislang haben sich die Hersteller dabei vor allem auf die Karosseriebauteile konzentriert. Jetzt rücken vermehrt auch Fahrwerkssysteme in den Fokus.

Gewicht reduzieren, Sicherheits- und Umweltanforderungen erfüllen

Ziel ist es, sowohl die Anzahl der benötigten Komponenten als auch das Gewicht der Bauteile über die verschiedenen Baugruppen hinweg zu reduzieren und dabei die immer strengeren Sicherheits- und Umweltanforderungen zu erfüllen. Dieses Ziel lässt sich nur mithilfe neuer Werkstoffe erreichen, die eine hohe spezifische Festigkeit sowie Ermüdungsbeständigkeit besitzen und dank ihrer Fertigungseigenschaften für Innovationsmöglichkeiten sorgen. Tata Steel hat auf diese Anforderungen reagiert und zwei Leichtbaustähle für Fahrwerksanwendungen entwickelt: die XPF-Familie und den Stahl HR CP800UC.

„HR CP800-UC ist ein Komplexphasenstahl, der im Vergleich zu herkömmlichen hochfesten Stahlsorten eine besonders hohe Festigkeit und gleichzeitig verbesserte Umformbarkeit aufweist. Im Vergleich zum HR CP800-UC bietet unser XPF800 sogar noch höhere Festigkeiten bei einer verbesserten Materialumformbarkeit, die sich aus den Dehnungs- und Lochaufweitungskapazitäten ergeben“, erklärt Chris Wooffindin, Product Marketing Manager Automotive bei Tata Steel. „Durch diese nächste Generation des warmgewalzten Materials eröffnen sich Ingenieuren sogar noch weitere Leichtbaumöglichkeiten. Die neuen Eigenschaften entstehen durch ein metallurgisches Konzept, das sich der Nano-Ausscheidungshärtung einer einphasigen ferritischen Mikrostruktur bedient.“

Fester und besser umformbar

Wirft man einen Blick auf die typischen anwendungsrelevanten Eigenschaften, ist XPF800 im Vergleich zum HR CP800-UC in der Regel etwa 50 MPa fester. Außerdem weist der XPF800 eine nochmals verbesserte Umformbarkeit auf, gemessen an den Schlüsseleigenschaften wie Dehnungsfähigkeit, Lochaufweitungskapazität und beim Vergleich der Grenzformänderungskurven. Die Werte bei dem häufig verwendeten A50 Bruchdehnungstest sind deutlich höher, die Lochaufweitungsfähigkeit liegt über 30 % höher und FLDzero fällt 5 % höher aus. Laut Wooffindin können durch die Kombination aus höherer Festigkeit und verbesserter Umformbarkeit steifere und komplexer geformte Designs für weitere Leichtbaulösungen entwickelt werden.

Für die Umformer ergeben sich durch die Verwendung der neuen Stahlsorten andere Anforderungen. XPF wurde für Chassis-Anwendungen in Fahrzeugen entwickelt, bei denen die Umformbarkeitsanforderungen höher sind als bei Body-in-White-Komponenten.

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