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Einsatz lufthärtender Chromstähle zur Herstellung höchstfester dünnwandiger Blechformteile

AiF-Nr.:

19412N

EFB-Nr.:

15/116

Kurztitel:

Chromstahl Dünnblech

Laufzeit:

01.05.2017 - 30.04.2019

Forschungsstelle:

IFUM Hannover


Projektbeschreibung

Formgehärtete Bauteile aus 22MnB5 sind im Automobilbereich etabliert. Trotz des hohen Festigkeitsniveaus erweist sich die begrenzte Dehnbarkeit im Crashfall jedoch als kritisch. Eine Werkstoffalternative mit enormem Potenzial hinsichtlich Leichtbau und Crashperformance stellen kohlenstoffmartensitische Chromstähle dar. Deren Festigkeit und Dehnbarkeit können durch eine gezielte Wärmebehandlung in weiten Bereichen eingestellt werden und das Niveau von 22MnB5 übertreffen. Aufgrund der sehr geringen kritische Abkühlrate und der vergleichsweise niedrigen Martensitstarttemperatur, ergibt sich gegenüber 22MnB5 ein sehr viel größeres Prozessfenster. Bspw. können die Haltezeiten im Umformwerkzeug stark reduziert werden. Zudem sind die Verarbeitungsprozesse auch hinsichtlich der Blechdicken flexibler, sodass das Teilespektrum gegenüber 22MnB5 erweitert werden kann. Da die Reduzierung der Blechdicken von crashrelevanten Bauteilen bei gleichbleibender Belastbarkeit einen Schlüssel zum Leichtbau darstellt, fokussiert sich dieses Forschungsvorhaben auf Chromstähle mit Blechdicken kleiner 1,5 mm. Die Arbeitsinhalte umfassen neben der Ermittlung optimaler Prozessparameter für die Warmumformung und das Anlassen auch den Nachweis der Korrosionsbeständigkeit, die Eignung für den Hartbeschnitt als effiziente Alternative zum Laserstrahlschneiden sowie Untersuchungen zum Crashverhalten. Die angestrebten Forschungsleistungen tragen somit zur Akzeptanz dieser neuen Werkstoffklasse sowohl bei Automobil-OEMs als auch bei KMU bei, die als Zulieferer agieren und diese Forschungsleistung selbst nicht erbringen können. Speziell für KMU ist das Forschungsziel des Hartbeschnitts von dünnwandigen Blechformteilen hervorzuheben. Für hochbeanspruchte Klein- und Karosseriestrukturteile haben KMU im Automobilsektor einen bedeutenden Fertigungsanteil. Somit würde diese Technologie auch für jene Unternehmen in Betracht kommen, für die die Investition in 3D-Laserschneidanlagen nicht wirtschaftlich ist.


 

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