STAHL + TECHNIK 10 2019 Leseprobe

TECHNIK | 27
chemische Zusammensetzung abgestimmt
und ermöglichen es, quasi-einphasigen
Bainit ohne grobe Sekundärphasen
herzustellen. Die so erzielbare
Gefügestruktur unterliegt geringeren
Schwankungen als klassische Mehrphasenstähle,
da der Einfluss abweichender
Phasenanteile grundsätzlich
entfällt. Dies bringt in erster Linie den
Vorteil enger Streubänder der mechanisch-technologischen
Eigenschaften
mit sich. Letztendlich profitieren alle
Weiterverarbeitungsschritte durch
gesteigerte Prozesssicherheiten hiervon.
Die Prozessroute zur Herstellung
dieser Werkstoffe entspricht der mikrolegierter
Feinkornstähle, weshalb eine
Fertigung im großindustriellen Maßstab
problemlos möglich ist.
Mechanisch technologische Merkmale
für die resultierende Mikrostruktur sind in
der Regel eine kontinuierliche Streckgrenze
und gute Zähigkeit unter Berücksichtigung
der Festigkeitsklasse.
Die mechanischen Eigenschaften der
Sorten precidur HBS 600 bis HBS 1000
sind in Tabelle 1 und Bild 5 aufgeführt, die
zugehörigen Fließkurven wurden mittels
Bulgetest nach ISO 16808 extrapoliert.
Auf die Schweißbarkeit wurde bei Auswahl
der Analyse Wert gelegt. Um die
Schweißbarkeit der Stahlsorte einschätzen
zu können, hat sich die Berechnung des
Kohlenstoffäquivalents mittels PCM-Methode
bewährt. Das PCM ist gegenüber
den am häufigsten verwendeten Kohlenstoffäquivalenten
CE (CEIIW) und CET
deutlich besser für mikrolegierte Stähle
geeignet, da es alle typischen Mikrolegierungselemente
berücksichtigt und die
beim Schweißen schnelleren Abkühlraten
mit einbezieht.
Berechnungsformel des Kohlenstoffäquivalents
PCM [9]:
wahre Spannung [MPa]
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
HBS 1000 HBS 900 HBS 800 HBS 600
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
wahre Dehnung
Bild 5. Typische Fließkurven der Stahlsortengruppe precidur ® HBS
Berechnungsformel des Kohlenstoffäquivalents PCM
Geprüft werden die Stähle nach
PPPPPPPPPPPP = PPPP + SSSSSSSS
+ MMMMMMMM+CCCCCCCC+CCCCCCCC
+ MMMMMMMM
+ NNNNSSSS
+ VVVV +5∙BBBB [9] dem Regelwerk der SEP 1220 in
30 20 15 60 10
2,0 mm Dicke in diesen Verfahren.
Unter alle bainitischen anderem werden Stähle hierdurch relativ die niedrig
Wie Wie in in Tabelle 1 dargestellt, 1 dargestellt, weisen alle weisen
Kohlenstoffäquivalente bainitischen Stähle relativ niedrige auf. bis mittlere
Kohlenstoffäquivalente auf.
Eigenschaften der Fügestelle validiert.
Prozessstabilität und die mechanischen
Schweißeignung
Außerdem können aus den Härteverläufen
Nur Schweißeignung
prozesssicher schweißbare Stähle können und Gefügebildern auch tatsächlich Rückschlüsse im Fahrzeugbau auf die ein
Ein möglichst großer Schweißbereich Qualität ist für der die Schweißverbindung Erhöhung der Prozesssicherhei
gezogen
Vorrangig Nur prozesssicher verantwortlich schweißbare hierfür Stähle ist die angepasste werden. Aufgrund chemische ihrer analytisch Zusammensetzung identischen
® mit Zusammensetzung entsprechend geringen und der Legierungsante
annä-
der
Mikrolegierte können auch tatsächlich Stahlkonzepte im Fahrzeugbau aus precidur
hierbei, eingesetzt auch werden. aufgrund Ein möglichst der geringen großer Legierungskosten, hernd identischen bereits mechanischen bestens bewährt. Eigenschaften
Bauteile wurden aus die precidur Werkstoffe ® HBS-Güten precidur vorw
Beim Schweißbereich Einsatz im ist Fahrwerksbereich für die Erhöhung der werden
Metallschutzgasschweißen, Prozesssicherheit entscheidend. Laserstrahlschweißen Vorrangig
verantwortlich werden hierfür die Stähle ist die nach angepass-
dem Regelwerk den als ein der Werkstoff SEP 1220 betrachtet. in 2,0 mm Dicke in di
HBS 1000 und und HBS dem 1000 HE Widerstandspunktsch
im Folgen-
Geprüft
Unter chemische anderem Zusammensetzung werden hierdurch der die Prozessstabilität Widerstandspunktschweißungen und die mechanischen von Eig
Fügestelle Stahlwerkstoffe. validiert. Mikrolegierte Außerdem Stahlkonzepte
Qualität aus precidur der Schweißverbindung mit entsprechend 1000 gezogen HE zeigen werden. einen moderaten Aufgrund Härte-
ihrer analytis
können aus precidur den HBS Härteverläufen 600 bis HBS und 1000 Gefügebildern / HBS R
die
Zusammensetzung
geringen Legierungsanteilen
und der
haben
annähernd
sich anstieg
identischen
in der Schweißmechanischen
und Wärmeeinflusszone.
® HBS 1000 HE im Folgenden als ein Werk
Eigenschafte
Werkstoffe precidur
hierbei, auch aufgrund ® HBS 1000 und precidur
der geringen Legierungskosten,
bereits bestens bewährt. Schweißlinse bei hohen und niedrigen
Bild 6 zeigt die Ausbildung der
Beim Einsatz im Fahrwerksbereich werden
Bauteile aus precidur-HBS-Sorten vorwiegend
mit dem Metallschutzgasschweißen,
Laserstrahlschweißen und dem
Widerstandspunktschweißen gefügt.
Bild 6. a) precidur ® HBS 1000 Widerstandspunktschweißung
nach SEP 1220 mit
Hochstrom (oben) und Niederstrom
(unten); b) precidur ® HBS 1000 Gas-Metall-Lichtbogenschweißen
mit G4Si1-Draht
2 mm
2 mm
2 mm
Abbildung 6: links: precidur ® HBS 1000 Widerstandspunktschweißung nach SEP 1220 mit Hochstrom (obe
(unten); rechts: precidur ® HBS 1000 Gas-Metall-Lichtbogenschweißen mit G4Si1 Draht
STAHL + TECHNIK 1 (2019) Nr. 10
Widerstandspunktschweißungen von precidur ® HBS 600 bis precidur ® HBS 1000 / HBS
einen moderaten Härteanstieg in der Schweiß- und Wärmeeinflusszone. Abbildu
Ausbildung der Schweißlinse bei hohen und niedrigen Stromstärken, geschweißt nach d
SEP 1220. 2 mm Der Schweißbereich (Abbildung 7) für das Widerstandspunktschweißen lieg
minimalen Schweißlinsendurchmesser und dem Beginn der Spritzerbildung.