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Neuer Stahl ermöglicht Gewichtseinsparung von 20 Prozent

| Redakteur: Dorothee Quitter

Tata Steel hat mit XPF1000 einen ultrahochfesten Stahl für Leichtbauanwendungen im Automobil vorgestellt.

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Der ultrahochfeste Stahl XPF1000 erfüllt die gestiegenen Anforderungen von Fahrzeugherstellern hinsichtlich Leichtbau und Verarbeitungseffizienz.
Der ultrahochfeste Stahl XPF1000 erfüllt die gestiegenen Anforderungen von Fahrzeugherstellern hinsichtlich Leichtbau und Verarbeitungseffizienz.
(Bild: Tata Steel)

Die voraussichtlich im ersten Quartal 2019 verfügbare warmgewalzte Stahlgüte kombiniert eine außergewöhnlich gute Umformbarkeit mit einer ultrahohen Festigkeit und gleichbleibenden Materialeigenschaften, um die gestiegenen Anforderungen von Fahrzeugherstellern hinsichtlich Leichtbau und Verarbeitungseffizienz zu erfüllen. Im Gegensatz zu anderen Werkstoffen, bei denen eine höhere Festigkeit zulasten der Dehnbarkeit und Streckbördel-Verformbarkeit geht, vereint XPF1000 eine ultrahohe Festigkeit von 1000 MPa mit einer vergleichbaren Lochaufweitungsfähigkeit und Dehnbarkeit wie CP800-Komplexphasenstähle. Die neue Stahlgüte für Automobilanwendungen wird in Dicken von 2,0 mm bis 4,5 mm und Breiten von 1000 mm bis 1600 mm erhältlich sein.

Fahrzeuggewicht einsparen

Der neue XPF-Stahl eignet sich für anspruchsvolle Anwendungen, bei denen durch geringere Wandstärken oder komplexere Bauteilgeometrien Fahrzeuggewicht eingespart oder die Leistungsfähigkeit von Komponenten erhöht werden soll – ohne dabei Sicherheit, Steifigkeit, Langlebigkeit und andere Leistungsparameter einzubüßen. In ersten Anwendungsstudien im Fahrwerks- und Aufhängungsbereich konnte Tata Steel nachweisen, dass XPF1000 verglichen mit CP800 bis zu 20 % Gewicht einsparen oder die Bauteilfestigkeit um 20 % steigern kann. Aktuell werden die Vorteile der Fertigungseffizienz des Werkstoffs in Zusammenarbeit mit Kunden quanitfiziert, ebenso wie das Potenzial für andere Einsatzbereiche wie Sitz- und Innenraumkomponenten oder die Karosserie.

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„Als wir 2015 unseren XPF800 auf den Markt gebracht haben, war dies europaweit die erste warmgewalzte Stahlsorte, die eine hohe Festigkeit von 800 MPa mit hervorragenden Umformeigenschaften kombiniert. Mit dem anhaltenden Leichtbautrend und gleichzeitig steigenden Performance-Anforderungen haben wir in der Automobilindustrie den Bedarf nach einer ultrahochfesten XPF-Variante vorhergesehen. Mit XPF1000 haben wir es geschafft, das Maximum aus dem XPF-Konzept – hohe Festigkeit mit einer einphasigen Mikrostruktur – zu erzielen. Das Ergebnis ist eine einzigartige Kombination aus ultrahoher Festigkeit, hervorragender Umformbarkeit und gleichbleibenden Produkteigenschaften. Die Reaktion der Hersteller auf die ersten Testläufe unseres neuen XPF1000 sind bislang sehr positiv“, erklärte Paul Cremers, Marketing Manager Chassis & Suspension bei Tata Steel.

Einphasige Ferrit-Mikrostruktur

Die höhere Festigkeit des neuen XPF-Stahls geht auf den größeren Anteil an Nano-Ausscheidungen in der einphasigen Ferrit-Mikrostruktur zurück. Die Mikrostruktur ermöglicht die nötige Dehnbarkeit und Lochaufweitungsfähigkeit für die gute Umformbarkeit. Durch die gleichbleibenden Produkteigenschaften ist es sogar möglich, eine minimale Lochaufweitungsfähigkeit von 40 % zu gewährleisten. Dies ist laut Tata Steel bislang einzigartig für einen warmgewalzten Stahl in dieser Festigkeitsstufe. Die Kombination an Produkteigenschaften eignet sich ideal für Leichtbau-Anwendungen.

Gleichzeitig zeigt XPF1000 eine bessere Verarbeitbarkeit als andere warmgewalzte höherfeste Stähle. Denn die XPF- Mikrostruktur begünstigt beispielsweise die Geschwindigkeit, mit der sich Bauteile pressen lassen, und die chemische Zusammensetzung verbessert die Schweißbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen warmgewalzten Stahlsorten.

Aktuell arbeitet Tata Steel an einem feuerverzinkten XPF-Produktspektrum um die Vorteile der XPF-Familie auch bei Bauteilen zu ermöglichen, die einen hohen Korrosionsschutz erfordern. Außerdem sollen XPF800 und XPF1000 im nächsten Jahr auch in dickeren und dünneren Auslegungen verfügbar sein. (qui)

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