Mikrolegierte Stähle PAS und MHZ Höherfeste Stähle für Strukturteile

TK Steel
Division Auto – Vertrieb/Engineering
Mikrolegierte Stähle PAS und MHZ
Höherfeste Stähle für Strukturteile
Warmband Kaltband
70
70
60
60
HX
50
40
FB-W
DP-W
PAS
CP-W
MHZ-W
MS-W
Bruchdehnung (%)
Bruchdehnung (%)
30
**MBW-W
10
*MBW-W
0
200
300
400
500
600
BHZ
40
30
20
HSZ
50
DD
700
800
900
1000
1100
Zugfestigkeit Rm (MPa)
1200
1300
1400
1500
1600
1700
* Lieferzustand ** Warmumgeformt
WHZ
RA-K
DC, DX
20
MHZ
DP-K
*MBW-K
10
**MBW-K
CP-K
0
200
300
400
500
600
Zugfestigkeit Rm (MPa)
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
* Lieferzustand ** Warmumgeformt
Anwendungsbereiche
Auf Grund ihres guten Verarbeitungsverhaltens haben sich mikrolegierte Stähle von ThyssenKrupp
Steel im Fahrzeugbau in vielen Anwendungen bewährt. Beispiele sind Bauteile für die Roh­karosse­
rie, insbesondere Träger und Säulen. Die hohen Festigkeitseigenschaften resultieren aus einer
Ausscheidungshärtung durch feinst verteilte Karbonitride und ein feinkörniges Gefüge. Bereits sehr
geringe Mengen der Elemente Titan und/oder Niob im Bereich von einigen 0,01 % ergeben eine
deutliche Erhöhung der Streckgrenze und Zugfestigkeit.
ThyssenKrupp Steel bietet ein vielfältiges Angebot an warm- und kaltgewalzten mikrolegierten
Stahlsorten mit Mindeststreckgrenzen von 260 bis 420 MPa und minimalen Zugfestigkeiten von
350 bis 470 MPa bei den kaltgewalzten Stahlsorten sowie Mindeststreckgrenzen von 315 bis
700 MPa und Mindestfestigkeiten von 390 bis 750 MPa bei den warmgewalzten Stahlsorten.
Auf Wunsch sind hochwertige Oberflächenveredelungen erhältlich – für auf jede Anforderung
­abgestimmten dauerhaften Korrosionsschutz.
Darüber hinaus stehen sechs warmgewalzte mikrolegierte Stähle MHZ-W mit Cold Performance
zur Verfügung. Nähere Informationen entnehmen Sie bitte der entsprechenden Produktinformation.
Produktinformation Mikrolegierte Stähle
Stand: September 2008
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TK Steel
Division Auto – Vertrieb/Engineering
Stahlsorten-Bezeichnung
ThyssenKrupp Steel
EN-Norm
PAS 315
S315MC
PAS 355
S355MC
PAS 420
S420MC
PAS 460
S460MC
PAS 500
S500MC
PAS 550
S550MC
PAS 600
S600MC
PAS 650
S650MC
PAS 700
S700MC
MHZ 260
HC260LA …/HX260LAD
MHZ 300
HC300LA …/HX300LAD
MHZ 340
HC340LA …/HX340LAD
MHZ 380
HC380LA …/HX380LAD
MHZ 420
HC420LA …/HX420LAD
Warmband
Kaltband
Werkstoffcharakteristik
Fein globulare Gefüge mit Ti- und/oder Nb-Karbonnitridausscheidungen ermöglichen ein hohes
Festigkeitsniveau am Bauteil. Bei den warmgewalzten Stahlsorten kann zusätzlich auch V als
Mikrolegierungselement eingesetzt werden. Die zusätzlich erforderliche Mischkristallverfestigung
wird über die Legierungselemente Mn und Si und bei den kaltgewalzten Sorten zusätzlich durch
Zulegieren von P erreicht.
50 µm
Beispielgefüge kaltgewalzter mikrolegierter Stähle.
Gefügekontrastierung über Ätzung mit Nital
Produktinformation Mikrolegierte Stähle
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Technische Merkmale
Chemische Zusammensetzung (Schmelzanalyse in %)*
für warmgewalzten mikrolegierten Stahl
Al
min
Nb1)
max
V1)
max
Ti1)
max
Mo
max
B
max
0,025 0,010
0,015
0,05
0,08
–
–
–
0,151,50
0,025 0,010
0,015
0,06
0,08
–
–
–
0,10
0,151,60
0,025 0,010
0,015
0,07
0,10
–
–
–
PAS 460
0,10
0,151,60
0,025 0,010
0,015
0,08
0,12
–
–
–
PAS 500
0,10
0,151,70
0,025 0,010
0,015
0,08
0,12
–
–
–
PAS 550
0,10
0,151,80
0,025 0,010
0,015
0,08
0,12
–
–
–
PAS 600
0,10
0,501,90
0,025 0,010
0,015
0,08
0,15
0,15
0,50
0,005
PAS 650
0,10
0,60
2,00
0,025 0,010
0,015
0,08
0,15
0,15
0,50
0,005
PAS 700
0,12
0,60
2,10
0,025 0,010
0,015
0,08
0,15
0,15
0,50
0,005
Stahlsorte
C
max
PAS 315
0,10
0,151,30
PAS 355
0,10
PAS 420
1)
Si
max
Mn
max
P
max
S
max
Summe von enthaltenen Nb, V und Ti maximal 0,22 %
Technologische Eigenschaften an Längsproben
für warmgewalzten mikrolegierten Stahl*
Rm MPa
min
Rm MPa
max
PAS 315
315
390
510
20
24
PAS 355
355
430
55019
23
PAS 420
420
480
6201619
PAS 460
460
520
6701417
PAS 500
500
550
7001214
PAS 550
550
600
7601214
PAS 600
600
650
8201113
PAS 650 650
700
8801012
PAS 700
700
750
9501012
Stahlsorte
Zustand unbeschichtet
Re MPa
min
A 80 %
A 50 %
Dicke < 3mm Dicke > 3mm
min
MPa
Gültig für den Dickenbereich 1,5-8,0 mm
* Wenn nicht anders vereinbart, sind die angegebenen Werte bei Bestellung verbindlich.
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Chemische Zusammensetzung (Schmelzanalyse in %) für kaltgewalzten mikrolegierten
Stahl bzw. warmgewalzten mikrolegierten Stahl mit Schmelztauchüberzug*
Stahlsorte
C
max
Si
max
Mn
max
P
max
S
max
Al
min
Nb
max
Ti
max
MHZ 260
0,12
0,50
0,60
0,030
0,025
0,015
–
–
MHZ 300
0,11
0,501,00
0,030
0,025
0,015
0,09
0,15
MHZ 340
0,11
0,501,00
0,030
0,025
0,015
0,09
0,15
MHZ 380
0,11
0,501,40
0,030
0,025
0,015
0,09
0,15
MHZ 420
0,11
0,501,40
0,030
0,025
0,015
0,09
0,15
Technologische Eigenschaften an Querproben für Kaltband*
MHZ 260
MHZ 300
MHZ 340
MHZ 380
MHZ 420
MHZ 260
MHZ 300 MHZ 340 MHZ 380
MHZ 420
Zustand unbeschichtet/
elektrolytisch verzinkt
(+ZE/ +ZN)
Stahlsorte
schmelztauchveredelt
(+Z/ +ZF/ +ZA/ +AS)
R e
MPa
min
R e
MPa
max
R m
MPa
min
R m
MPa
max
A 80 %
260
330
350
430
26
300
380
380
480
23
340
420
410
510
21
380
480
440
56019
420
520
470
59017
260
330
350
430
26
300
380
380
480
24
340
420
410
510
21
380
480
460
58019
420
520
480
60017
min
Gültig für den Dickenbereich 0,7-2,0 mm. Auf- und Abschläge für die einzelnen Überzüge (z. B. feuerverzinktes Feinblech
Galvannealed ZF) sind bei den jeweiligen Kennwerten entsprechend der jeweils gültigen EN-Norm zu ­berücksichtigen.
* Wenn nicht anders vereinbart, sind die angegebenen Werte bei Bestellung verbindlich.
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Oberflächenveredelung
Mikrolegierte Stähle sind in folgenden hochwertigen Oberflächenausführungen erhältlich:
Stahlsorte
Oberflächenausführung
PAS 315
S
PAS 355
S
PAS 420
S
PAS 460
S
PAS 500
S
PAS 550
S
PAS 600
S
PAS 650
A
PAS 700
A
MHZ 260
S
S
S
S
S
S
S
S
MHZ 300
S
S
S
S
S
S
S
S
MHZ 340
S
S
S
S
S
S
S
S
MHZ 380
S
S
S
S
S
S
S
S
MHZ 420
S
S
S
S
S
S
S
S
U
ZE
ZN
Z
ZF
S:
Serienfertigung in Oberflächenqualität A oder B (Innenteile)
A:
Auf Anfrage
U: Unbeschichtet Z:
ZF:
ZA:
AS:
Feuerverzinkt
Galvannealed
Zink-Aluminium-beschichtet GALFAN®
Feueraluminiert fal
ZA
AS
KSP
ZE: Elektrolytisch verzinkt
ZN: Elektrolytisch Zink-Nickel-beschichtet
KSP: Korrosionsschutzprimer auf ZE
Oberflächenqualität
Die kaltgewalzten unbeschichteten und elektrolytisch beschichteten Sorten werden in der Ober­
flächenqualität A geliefert.
Die schmelztauchbeschichteten mikrolegierten Stähle werden in der Oberflächenqualität A, B und
in den Ausführungen M (kleine Zinkblume) und R (Zink-Eisen-Legierung) gemäß obiger Tabelle
geliefert. Es wird das Auflagengewicht von 100 g/m 2 empfohlen. Für besonders korrosiv
­belastete Innenteile sind nach Vereinbarung auch höhere Auflagen lieferbar.
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Hinweise für die Anwendung und Verarbeitung
Umformen
Mikrolegierte Stähle eignen sich besonderes für struktur- und crashrelevante Teile, wie z. B. Träger.
Die Auswahl der einzusetzenden Stahlsorte für ein bestimmtes Festigkeitsniveau sollte auch mit
besonderem Blick auf die tatsächlich zu erwartende Umformbeanspruchung getroffen werden.
Auf diese Weise können die individuellen Vorteile optimal genutzt und die Stähle damit auch für
schwierige Ziehteile eingesetzt werden.
Die typischen r- und n-Werte für mikrolegierte Stähle lassen keine besondere Ausprägung für
eine bestimmte Umformbeanspruchung erkennen. Sie sind für Streck- und Tiefzieh­beanspruchung
gleichermaßen gut geeignet.
Fügen
Mikrolegierte Stähle haben eine hohe Fügeeignung. Speziell im Karosseriebau steht tradi­tionell
das Widerstandspunktschweißen im Vordergrund. Vor allem Feinbleche mit Dicken unter 3 mm
­können durch dieses Verfahren in der Massenfertigung wirtschaftlich und prozesssicher gefügt
­werden. Hierzu ist jedoch in der Regel eine Anpassung der Fügeparameter Schweißstrom,
Schweiß­zeit und Elektrodenkraft erforderlich. Von besonderem Interesse ist dabei der Einfluss
der Elektroden­kraft und der Schweißzeit auf den Einstellbereich des Schweißstroms, also den
Schweiß­bereich. Für einen ausreichend großen Schweißbereich werden mit zunehmender Blech­
dicke und -festigkeit in der Regel auch höhere Elektrodenkräfte und längere Schweißzeiten
­benötigt. Analog kann entsprechend DIN EN ISO18278-2 auch Mehrimpulsschweißen angewendet
werden. Bei Zink- und Zinklegierungsüberzügen sind die Elektrodenkräfte, Schweißströme und
Schweißzeiten gegenüber dem unveredelten Grundwerkstoff anzuheben, um eine Verengung des
Schweißbereichs durch den Überzug zu kompensieren. Die Breite des Schweißbereichs hängt
nicht nur von der Blechsorte, -oberfläche und -dickenkombination ab, auch Prozessparameter
wie die Stromart (50 Hz/1000 Hz) und Elektrodengeometrie sind maßgeblich daran beteiligt. Die
exemplarische Abbildung auf der nächsten Seite zeigt, dass sich die Schweißbereiche konventio­
neller höher- und hochfester Stähle weitgehend überlappen. Neben einer guten Schweißeignung
der einzelnen Stahlsorten ist somit auch bei ähnlicher Parametereinstellung eine Schweißeignung
für die Kombinationen der unterschiedlichsten heute von der Stahlindustrie angebotenen
Werkstoffe gegeben.
Im Merkblatt DVS 0938-2 „Lichtbogenlöten“ wird das Löten von Stählen bis zu einer Zugfestigkeit
Rm von ca. 500 MPa beschrieben. Da der beschriebene Werkstoff oberhalb dieser Zugfestigkeit liegt,
wird empfohlen, bauteilspezifisch die Eignung des Lötens zu überprüfen.
Produktinformation Mikrolegierte Stähle
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Division Auto – Vertrieb/Engineering
Schweißbereiche konventioneller höher- und hochfester Stähle im Vergleich
Betriebsfestigkeit
Im Vergleich zu Tiefziehstählen werden für mikrolegierte Stähle erhöhte Mindestwerte für Streckgrenzen und Zugfestigkeit zugesichert. Durch diese Eckdaten ist eine sichere und praxisgerechte
Betriebsfestigkeitsbewertung möglich. Mikrolegierte Stähle werden in verschiedenen Festigkeits­
stufen angeboten. Mit höherer Streckgrenze und Zugfestigkeit steigt auch das Schwingfestigkeits­
niveau. Parallel zu der Festigkeitszunahme verringert sich tendenziell die Umformbarkeit, so dass
an dieser Stelle durch den auslegenden Konstrukteur und den Fertigungsplaner ein sinnvolles
Optimum gefunden werden muss.
Energieabsorption (Crashverhalten)
Mikrolegierte Stähle sind die konventionell eingesetzten Werkstoffe für Schalenbauteile und
Strukturbauteile. Aufgrund ihres hohen Restdehnungsvermögens im Crashfall weisen sie ein
sehr robustes Crashverhalten auf. Sie besitzen jedoch im Vergleich zu Sorten der DualphasenStähle und Restaustenit-Stähle ein geringeres Verfestigungsvermögen, gegebenenfalls ein
­geringeres Streckgrenzenniveau und somit ein niedrigeres Energieabsorptionsniveau. Sie stellen
die klassischen Sorten für Strukturbauteile dar, die infolge von Leichtbaukonzepten mit modernen
Mehrphasen-Stählen aus dem Bereich der crashrelevanten Strukturbauteile abgelöst werden.
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Lieferbare Formen und Abmessungen
MHZ 340 (Produktauswahl, weitere auf Anfrage)
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Lieferbare Formen und Abmessungen
MHZ 380 (Produktauswahl, weitere auf Anfrage)
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Lieferbare Formen und Abmessungen
MHZ 420 (Produktauswahl, weitere auf Anfrage)
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Die Lieferung erfolgt für warmgewalzte Flacherzeugnisse gemäß DIN EN 10149-2, für kaltgewalztes
und elektrolytischveredeltes Feinblech gemäß DIN EN 10268 und für schmelztauchveredeltes
Feinblech gemäß DIN EN 10292.
ThyssenKrupp Steel AG
Kaiser-Wilhelm-Straße 100, 47166 Duisburg
Postanschrift: 47161 Duisburg
Telefon: +49 (0) 203 52 - 0, Telefax: +49 (0) 203 52 -25102
E-Mail: info.steel @ thyssenkrupp.com
www.thyssenkrupp-steel.com
Wir aktualisieren unsere Produktinformationen kontinuierlich für Sie. Den neuesten Stand können Sie an­fordern per E-Mail an
[email protected]. Als autorisierter Benutzer unseres Kunden-Informations- und Service-Systems KISS haben Sie darüber
hinaus Zugriff auf die aktuellen Produktinformationen über http://kiss.thyssenkrupp-steel.com.
Allgemeiner Hinweis:
Angaben über die Beschaffenheit oder Verwend­barkeit von Materialien bzw. Erzeugnissen dienen der Beschreibung. Zusagen in Bezug auf das
Vorhandensein bestimmter Eigenschaften oder einen bestimmten Verwendungszweck bedürfen stets besonderer schriftlicher Vereinbarung.­
Technische Änderungen vorbehalten. Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung der ThyssenKrupp Steel AG.
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