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sÉê~êÄÉáíìåÖ=îçå=Ü∏ÅÜëíÑÉëíÉå=cÉáåâçêåëí®ÜäÉå=ìåÇ=pÅÜ~ÇÉåëÑ®ääÉVerarbeitung von höchstfesten Feinkornstählenund SchadensfällePeter GersterGERSTER ENGINEERING CONSULTING · Kapellenstraße 173 · D-89584 Ehingen/DonauTelefon: +49 (0) 73 91 / 75 76 21 · Telefax: +49 (0) 73 91 / 75 76 17E-Mail: gersterp@aol.com1. Entwicklung hochfester FeinkornstähleStändig steigende Anforderungen wie Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und Zähigkeit, bis hin zuhöchsten Festigkeitswerten bei guter Schweißeignung, trieben die Entwicklung der Feinkornstähleimmer weiter voran.Durch den Einsatz optimierter Sekundärmetallurgie sowie der Vakuumentgasungstechnikkonnten die Gehalte unerwünschter Begleitelemente wie zum Beispiel Schwefel, Phosphor,Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff soweit reduziert werden, dass sich immer optimalereWerkstoffwerte einstellen ließen. Beispielsweise können heute Stähle mit definierten Schwefel-und Stickstoffgehalten von nur wenigen ppm hergestellt werden.Heute wird bereits der wasservergütete Feinkornstahl mit einer Streckgrenze von 1100 N/mm²(S1100QL) im Autokran verwendet.^ÄÄK=NWpí~ÜäÉåíïáÅâäìåÖQQ
sÉê~êÄÉáíìåÖ=îçå=Ü∏ÅÜëíÑÉëíÉå=cÉáåâçêåëí®ÜäÉå=ìåÇ=pÅÜ~ÇÉåëÑ®ääÉDurch die Weiterentwicklung der thermomechanischen Walztechnik in Verbindung mit einernachfolgenden Intensivkühlung und anschließender Anlassbehandlung bewegen sich neuesteEntwicklungen bei TM-Stählen bis hin zu Streckgrenzen von 960 N/mm², Abbildung 1. Allediese Stähle sind hochzäh und unter Beachtung von einschlägigen Verarbeitungsregeln gutschweißbar.Methoden der FestigkeitssteigerungBei den ersten Stählen mit höherer Festigkeit wurde dies primär über chemische Zusammensetzungdurch festigkeitssteigernde Elemente, vor allem Kohlenstoff und Mangan, erreicht.Aluminium bindet den gelösten Stickstoff und trägt so zur Verbesserung der Alterungsbeständigkeitbei. Durch die dabei entstehenden Al-Nitride wird das Kornwachstum behindert, sodass das Gefüge feinkörniger wird. Umfangreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass ausdiesem Grund auch das Schweißen in kaltumgeformten Bereichen ohne Beeinträchtigung derZähigkeit möglich ist (entgegen DIN 18800).Bei steigenden Festigkeiten ist die reine Mischkristallbildung bei C/Mn-Stählen nicht mehreinsetzbar, da die Grenzen der Schweißbarkeit schnell erreicht werden. In der weiteren Entwicklungwurden also andere festigkeitssteigernde Maßnahmen wie Kornfeinung, Teilchenausscheidungoder Versetzungsanhäufung einzeln oder in Kombination eingesetzt [1] .Im Bereich niedriger und mittlerer Streckgrenzen geht die Tendenz zunehmend in Richtung derthermomechanisch gewalzten Stähle. Die Intensivkühlung mit Anlassbehandlung wird bei TM-Stählen bei höheren Festigkeiten ab Rp 0,2 > 700 N/mm² angewandt.In Tabelle 1 werden die Vor- und Nachteile von TM-Stählen gegenübergestellt. Aufgrund derVorteile des TM-gewalzten Stahls wird sich dieser Werkstoff zukünftig vermehrt im Streckgrenzenbereichvon 355 bis 690 N/mm² durchsetzen.q~ÄK=NWsçêJ=ìåÇ=k~ÅÜíÉáäÉ=îçå=qjJpí®ÜäÉå=áã=sÉêÖäÉáÅÜ=òì=ÇÉå=ï~ëëÉêîÉêÖΩíÉíÉåpí®ÜäÉåQR
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