MCL – MATERIALS CENTER LEOBEN FORSCHUNG GMBH
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WISSENSBILANZ
IV. OUTPUT & WIRKUNGEN
Highlights/Innovationen
Stähle für die Automobilindustrie: Verformung und
Bruch von hochfesten modernen Multiphasenstählen
In letzter Zeit wurden ehrgeizige Ziele für die Senkung der CO
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Emissonen beschlos-
sen, begleitet von rechtlich bindenden Richtlinien für die Automobilhersteller, den
Treibstoffverbrauch und somit die CO
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Emissonen in naher Zukunft erheblich zu re-
duzieren. Ein zentraler Punkt, um dieses Ziel zu erreichen, ist die Reduktion des Fahr-
zeuggewichts, beispielsweise durch dünnere Karosseriebleche. Dies ist wiederum
nur durch den Einsatz hoch- und höchstfester Stähle realisierbar. Die Steigerung der
Festigkeit von herkömmlichem Stahl geht üblicherweise jedoch auf Kosten wichtiger
Eigenschaften wie Duktilität und Bruchzähigkeit. Einerseits ermöglichen diese eine
rissfreie Umformbarkeit im Zuge der Herstellung teilweise komplexer Karosserietei-
le, zweitens sind sie notwendig, um den Anforderungen steigender Crashsicherheit zu
genügen: im Fall eines Aufpralls sollen sich die Bauteile verbiegen, um Energie auf-
zunehmen und nicht brechen. Zielsetzung ist daher, höchstfeste Stähle zu entwickeln,
die aber gleichzeitig duktil und bruchzäh sind.
Dieses starke Bestreben führte zur Entwicklung von hochfesten Multiphasenstählen.
Autokarosserie mit verbauten Blechen aus modernen Multiphasenstählen
Hierzu zählen unter anderem DP-Stähle (Dualphasenstähle). Sie besitzen ein ferri-
tisch/martensitisches Gefüge und zeichnen sich durch eine ausgezeichnete Kombi-
nation von Festigkeit und Duktilität (Dehnung) aus. Allerdings neigen vor allem die
höchstfesten Güten unter ihnen zu Rissbildung während der Umformung, besonders
an scharfen Radien und Kanten. CP-Stähle (Complexphasenstähle) hingegen, die eine
bainitische Matrix mit geringen Mengen an Ferrit und Martensit besitzen, zeigen zwar
etwas geringere Duktilität (Dehnung) im Zugversuch, aber eine deutlich verbesserte
Umformbarkeit bei engen Radien und Kanten.
Um die Zusammenhänge zwischen Mikrostruktur und Verformung bzw. Bruch besser
zu verstehen, wurden zwei hochfeste DP- und CP-Stähle mit ähnlichen Eigenschaften
im Zugversuch und der gleichen chemischen Zusammensetzung untersucht. Dazu
wurden zwei methodische Ansätze angewandt: