SSAB arbeitet gegenwärtig an einer martensitischen Docol Stahlgüte mit 1.900 MPa für die Automobilindustrie, wie José Puente Cabrero, Produktmanager für kaltgewalzte extra- und ultrahochfeste Docol Stähle, mitteilt.
Erste Produktionsversuche zeigen, dass die vorhandenen Stahlerzeugungsanlagen von SSAB in der Lage sind, den martensitischen Stahl mit 1.900 MPa zu produzieren. Wenn die Entwicklung wie geplant fortgesetzt wird, wird Docol 1900M der festeste extra- und ultrahochfeste Stahl für kaltumgeformte Rohkarosseriebauteile sein, der jemals angeboten wurde.
„Der Anteil der Elektroautos steigt rasant und wird weiter ansteigen“, so Puente Cabrero. „Gleichzeitig ist auch das Durchschnittsgewicht der Elektroautos gestiegen. Die Gründe dafür sind eine erhöhte Reichweite sowie eine Zunahme bei der Elektronik für aktive Sicherheit, Fahrverhalten und Komfort.“
„Die Crashanforderungen sind ebenfalls strenger geworden. SSAB sieht den Bedarf für einen Automobilstahl, der höheren Kräften standhält – und gleichzeitig das Fahrzeuggewicht auf einem optimalen Niveau hält.“
Zu den vielversprechenden Rohkarosserieanwendungen für martensitischen 1.900 MPa Stahl gehören Quer- und Längsträger, Verstärkungen und der Schutz von Batteriepacks für Elektroautos.
„Der Raum zwischen den Batteriezellen und den Knautschzonen nimmt stetig ab, da die Batteriepacks um weitere Zellen erweitert werden“, sagt Puente Cabrero. „Die Konstrukteure von Batteriegehäusen müssen immer höhere Kräfte in ihre Modellierungen für den Aufprallschutz einbeziehen – und dabei Gewicht und Kosten im Auge behalten.“
„Ultrahochfeste 1.900 MPa Stähle könnten den Herstellern feste, aber dennoch kosteneffiziente und leichte Konstruktionsoptionen bieten, die gegenwärtig noch nicht verfügbar sind.“
Rollumformen wird wahrscheinlich das übliche Verfahren sein, um martensitischen 1.900 MPa Stahl umzuformen. Wenn das Teil nicht zu komplex ist und die Rückfederung genau modelliert und kompensiert wird, kann auch Kaltstanzen möglich sein.
Können wir in Zukunft mit martensitischen Stählen für die Automobilindustrie rechnen, die sogar noch fester als 1.900 MPa sind?
„Es gibt einen Zielkonflikt zwischen höheren Festigkeiten, Umformbarkeit und Duktilität“, erklärt Puente Cabrero. „Wie gut ein Stahl mit höherer Festigkeit für ein Automobilteil verwendet werden kann, hängt auch von der Konstruktionsphilosophie des Herstellers und seinen Fertigungsverfahren ab – und davon, wie früh SSAB als Materialexperte in die Entwicklungsarbeit einbezogen wird.“
„Angesichts der exponentiellen Fortschritte bei der Digitalisierung – und der Möglichkeiten, die die Digitalisierung für Materialkonstruktion und Produktionstechnologien bietet –, würde es mich überraschen, wenn 1.900 MPa die Grenze wäre. Außerdem ist es ein fester Bestandteil der DNS von Docol: Wie weit können wir bei der Festigkeit von Stahl gehen? Solange diese hochfesten Gigapascal-Stähle zu einem verbesserten Fahrzeugverhalten, mehr Sicherheit und mehr Nachhaltigkeit beitragen, werden wir die Grenzen immer weiter verschieben.“
Puente Cabrero weiter: „Die Arbeitsbezeichnung von SSAB für diese Güte lautet ,1900M‘, doch unsere Entwicklung wird festlegen, wie die endgültige Spezifikation des Produkts aussehen wird, wenn wir es auf den Markt bringen.“