Martensitischer Stahl: ausgezeichnetes Verhältnis von Umformbarkeit zu Festigkeit

Martensitischer Stahl kombiniert Zugfestigkeiten von bis zu 1.700 MPa mit einer guten lokalen Umformbarkeit und ist daher sowohl für die Gewichtsreduzierung von Fahrzeugen als auch für einen verbesserten Crashschutz hocheffizient – insbesondere in Aufprallbereichen.

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Wie wird martensitischem Stahl definiert?

Wird Stahl aus der Hochtemperaturphase Austenit sehr schnell abgekühlt entsteht eine metastabile Mikrostruktur, welches diffusionslos und athermisch durch eine Scherbewegung aus dem Austenit entsteht und nach dem Metallurgen Adolf Martens als Martensit bezeichnet wird.

Die martensitische Transformation beginnt, wenn der Austenit die Martensit-Starttemperatur (Ms ) erreicht hat, und setzt sich fort, bis die untere Transformationstemperatur (Mt ) erreicht ist. Im Allgemeinen gilt: Je höher der Prozentsatz der Umwandlung in Martensit, desto fester ist der entstehende martensitische Stahl (MS). Diese Stähle werden nach dem Abschrecken angelassen martensitisch vergütet, um ihre Duktilität zu verbessern, sodass auch MS-Stähle mit sehr hohen Festigkeiten mit Verfahren der Kaltumformen zu Bauteilen gefertigt werden können.

Zur Herstellung von kaltgewalztem martensitischem Stahl (auch bekannt als MS oder MART) wird ein kaltgewalztes Stahlband einer kontinuierlichen Bandglühanlage zugeführt. In der Bandglühanlage wird das Material austenitisiert, wasservergütet und angelassen. Der in der Bandglühanlage gebildete Austenit wird beim schnellen Abschrecken in Martensit umgewandelt. Eine derartige Wärmebehandlung in der Kontiglühanlage verleiht dem ultrahochfesten Stahl eine verbesserte Duktilität.

Martensitische Docol® Güten haben weniger als 2 % Legierungselemente und bieten eine gute Schweißbarkeit.

Eigenschaften von martensitischem Stahl

  • Äußerst hohe Streckgrenze (Rp0,2) und Zugfestigkeit (Rm).
  • Ausgezeichnetes Energieaufnahmevermögen für die Aufprallschutzbereiche.
  • Perfekt für Gewichtseinsparungen bei Fahrzeugen.
  • Hervorragende Kaltumformbarkeit beim Biegen, Stanzen und Rollformen bzw. Walzprofilieren – einschließlich 3D-Umformen.
  • Martensitischer Stahl ist deutlich kostengünstiger als Aluminium: Durch Verwendung von optimierten Konstruktionsprofilen, in der Regel rollgeformte Mehrkammerprofile, können MS-Stähle eine Crashperformance bereitstellen, welche der von Aluminium entspricht, und das beim selben Gewicht.

Wo werden martensitische Stähle im Automobilbau verwendet?

Mit der höchsten Festigkeit unserer kaltumformbaren Stähle ermöglicht martensitischer Docol Stahl eine weitere Gewichtsreduzierung und ein verbessertes Crash-Verhalten:

  • Schutz der Batterie von Elektrofahrzeugen
  • Schwellerverstärkungen
  • Türaufprallträger
  • Stoßfänger
  • Dachverstärkungen

 

Martensitischer Stahl für Anwendungen in der Automobilindustrie

Unsere festester martensitischer Stahl – jetzt im Einsatz

DOCOL 1700M

Kaltumgeformter Docol 1700M Stahl von SSAB ist eine umweltfreundliche Alternative zu Aluminium für leichte Bauteile, die in passiven Sicherheitssystemen eingesetzt werden. Aufgrund der Duktilität des martensitischen Docol Stahls können jetzt kritische Sicherheitsbauteile mit Hilfe von kosten- und energieeffizienten Kaltumformprozessen hergestellt werden.

So verwendet zum Beispiel Shape Corp. 3D-Rollumformen zur Herstellung von leichteren, kompakteren und festeren A-Säulen und Dachschienen aus martensitischem Docol 1700 MPa. Diese wichtigen Sicherheitsbauteile sind für den Ford Explorer 2020 und Escape 2020 entworfen worden und verbessern die Fahrersicht, den Innenraum und die Anordnung des Airbags.

Martensitischer Docol 1700M ist das bevorzugte Material für Anwendungsbereiche von ultrahochfestem Stahl wie Seitenaufprallschutz, Stoßfänger, Strukturkomponenten und Batteriegehäuse von Elektroautos. Wenn gewünscht können die SSAB-Experten bei der Konstruktion und Auslegung verschiedener optimierter 1700-MPa-Profile behilflich sein bzw. Materialkarten für viele unserer martensitischen Güten bereitstellen: Docol 900M, 1100M, 1200M, 1300M, 1400M und 1500M.

Güten und mechanische Eigenschaften von martensitischem Docol Stahl

Für eine optimale Gewichtsreduzierung verwenden Sie Güten mit höchsten Zugfestigkeiten in Kombination mit reduzierten Blechdicken. Korrosionsbeständige martensitische Güten: elektroverzinkte (EG) Beschichtungen sind erhältlich für Docol 900M, Docol 1100M, Docol 1200M, Docol 1300M, Docol 1400M und Docol 1500M. Alle martensitischen Docol Stahlgüten sind kaltgewalzt (CR) erhältlich; Docol 1200M und demnächst Docol 1500M ist kalt- und warmgewalzt (HR) erhältlich. Für weitere Details laden Sie bitte die unten aufgeführten Datenblätter herunter.
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    Produktfamilie Product name BESCHICHTUNG ABMESSUNGEN NORMEN Datenblatt
    Docol 900M Docol CR​700Y​900T-​MS UC, EG T: 0.50 - 2.10 mm
    W: Up to 1527 mm
    T: 0.020 - 0.0827 in
    W: Up to 60.12 in
    SSAB

    Docol 900M

    Docol 1100M Docol CR​860Y​1100T-​MS UC, EG T: 0.50 - 2.00 mm
    W: Up to 1527 mm
    T: 0.020 - 0.0787 in
    W: Up to 60.12 in
    SSAB

    Docol 1100M

    Docol 1200M Docol CR​950Y​1200T-​MS UC, EG T: 0.50 - 2.10 mm
    W: Up to 1527 mm
    T: 0.020 - 0.0827 in
    W: Up to 60.12 in
    SSAB

    Docol 1200M

    Docol HR​900Y​1180T-​MS UC T: 2.00 - 4.00 mm
    W: Up to 1440 mm
    T: 0.0787 - 0.157 in
    W: Up to 56.69 in
    SSAB

    Docol 1200M

    Docol 1300M Docol CR​1030Y​1300T-​MS UC, EG T: 0.50 - 2.10 mm
    W: Up to 1527 mm
    T: 0.020 - 0.0827 in
    W: Up to 60.12 in
    VDA 239-100

    Docol 1300M

    Docol 1400M Docol CR​1150Y​1400T-​MS UC, EG T: 0.50 - 2.10 mm
    W: Up to 1527 mm
    T: 0.020 - 0.0827 in
    W: Up to 60.12 in
    SSAB

    Docol 1400M

    Docol 1500M Docol CR​1220Y​1500T-​MS UC, EG T: 0.50 - 2.10 mm
    W: Up to 1527 mm
    T: 0.020 - 0.0827 in
    W: Up to 60.12 in
    VDA 239-100

    Docol 1500M

    Docol HR​1220Y​1500T-​MS UC* T: 2.00 - 4.00 mm
    W: Up to 1530 mm
    T: 0.0787 - 0.157 in
    W: Up to 60.24 in
    SSAB

    Docol 1500M

    Docol 1700M Docol CR​1350Y​1700T-​MS UC T: 1.00 - 2.10 mm
    W: Up to 1250 mm
    T: 0.0394 - 0.0827 in
    W: Up to 49.21 in
    VDA 239-100

    Docol 1700M

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      * Auf Anfrage erhältlich.

      Umformen von martensitischen Docol Stahl

      • Ausgezeichnete Kaltumformbarkeit für Biegen, Rollformen bzw. Walzprofilieren.
      • Fähigkeit zum Crashformen und gutes Lochaufweitverhalten.
      • Gute Schweißbarkeit, darunter Widerstandspunktschweißen und Laserschweißen.
      • Martensitische Docol® Stahlgüten sind äußerst konsistent und stabil bei den mechanischen Eigenschaften über Coillänge und Coilbreite. Dadurch werden unerwünschte oder unerwartete Abweichungen der Maßhaltigkeit durch Rückfederung vermieden.
      Für weiterführende Anleitungen für die Auslegung Ihre Bauteile aus martensitischen Stählen wenden Sie sich bitte an unseren technischen Support.
      Martensitischer Stahl hat eine ausgezeichnete Kaltumformbarkeit

      Weitere Vorteile von martensitischem Docol Stahl

      • Hohe Ermüdungseigenschaften für alle Fahrzeuge: Verbrennungsmotor, Batterie-Elektromotor oder Hybrid.
      • Sieben hochfeste Güten: 900 MPa, 1100 MPa, 1200 MPa, 1300 MPa, 1400 MPa, 1500 MPa und 1700 MPa.
      • Güten zur Einhaltung der herstellerspezifischen Normen und Zertifizierungen sind erhältlich.
      • Elektroverzinkte (EG) Korrosionsbeständigkeit auf Anfrage erhältlich.
      • Globale Verfügbarkeit und Support. Alle aufgeführten Güten sind jetzt im Handel erhältlich.

      Suchen Sie nach herstellerspezifischen Güten?

      Docol® Stahlgüten können gemäß OEM- oder VDA-Normen geliefert werden. Und in enger Zusammenarbeit mit Automobilherstellern entwickeln wir häufig innovative extra- und ultrahochfeste Stähle, die auf eine bestimmte Anwendung in Fahrzeugen angepasst ist. Falls Sie in unseren Verzeichnissen einmal eine bestimmte Güte nicht finden, die Sie brauchen, wenden Sie sich an unseren technischen Support.

      Die Vorteile von martensitischem Docol® Stahl für alle Teammitglieder

      Sicherheitsingenieure: Gestalten Sie neue crashrelevante Fahrzeugbereiche (z. B. für die Batterieschutz in Elektroautos) und optimieren Sie die Platzausnutzung in vorhandenen Bereichen (z. B. im Innenraum).

      Konstruktionsingenieure:  Nutzen Sie die äußerste Festigkeit des Stahl und das Gewichtsreduzierungspotential von martensitischem Stahl aus, das dem von Aluminium entspricht.

      Produktionstechniker: Verwenden Sie vertraute Kaltumformverfahren (Biegen, Stanzen, Rollformen/Walzprofilieren) und spannende neue Verfahren wie das 3D-Rollumformen bei ultrahochfesten Stählen.

      Beschaffungsabteilung: Setzen Sie beträchtliche Kosteneinsparungen um – ohne Abstriche bei der Leistung –, indem Sie Aluminium durch martensitischen Docol Stahl ersetzen. (Und verbessern Sie gleichzeitig Ihre Klimabilanz.)

      Umweltleiter: Senken Sie die CO2 Bilanz Ihrer Komponente und verbessern Sie die Umweltbilanz durch „zukunftssichere“ martensitische Docol Stähle.


      Senken Sie Ihre eingeschlossenen CO2-Werte

      Martensitischer Docol Stahl ist „zukunftssicher“.

      Elektrolytisch verzinkter martensitischer Stahl

      Elektrolytisch verzinkter (EG) Docol MS Stähle bieten Korrosionsbeständigkeit durch eine einheitliche, hochwertige Beschichtung, die auf Wunsch als sehr dünne Schicht aufgetragen werden kann. EG-beschichtete martensitische Docol Güten können leicht umgeformt und verschweißt werden und weisen ausgezeichnete Eigenschaften für Widerstandspunktschweißen (RSW) auf.

      Martensitische Docol EG (oder ZE) Stähle für die Automobilindustrie sind bei SSAB mit folgenden Festigkeiten erhältlich: Docol 900M, 1100M, 1200M, 1300M, 1400M und 1500M. Dank der langjährigen und umfangreichen Erfahrung von SSAB bei der Herstellung von elektrolytisch verzinkten martensitischen Stählen können Automobilhersteller ihre Bedenken hinsichtlich der Wasserstoffversprödung (HE), auch bekannt als wasserstoffinduzierte Rissbildung (HIC), vollständig ausräumen.

      Martensit mit hoher Streckgrenze für ausgezeichnetes Crash-Verhalten

      World Auto Steel weist auf einen Zusammenhang zwischen der Streckgrenze von Stahlblechen und der 3-Punkt-Biegeverformung (Crash-Verhalten) von hutförmigen Teilen hin:
      „CR1200Y1470T-MS hat ein ähnliches Verhalten wie warmumgeformter PHS-CR1800T-MB und PHS-CR1900T-MB bei gleicher Dicke und übertrifft den häufig verwendeten PHS-CR1500T-MB. Aus diesem Grund kann es möglich sein, Kosten und sogar Gewicht mit einem Kaltumformansatz zu reduzieren, sofern geeignete Pressen, Prozesse und Gesenke verwendet werden.“ Metallurgie von martensitischen Stählen in World Auto Steel.

      TESTMATERIALLAGER

      Probieren Sie es selbst aus

      Bei unserem Testmateriallager können Sie Muster von extra- und ultrahochfesten Stähle für die meisten unserer handelsüblichen Güten sowie Muster für unsere neuesten, aber noch nicht im Handel erhältlichen Güten erhalten. Wir liefern Coils, Bleche und kundenspezifische Längen in jeder Größe, was einmalig in der Branche ist. In ein bis zwei Wochen ist Ihr Material für den Versand an jeden Ort der Welt bereit.

      Alle ausklappen

      Was ist martensitischer Stahl?

      Die sehr harte kristalline Mikrostruktur des Stahls, die „martensitisch“ genannt wird, entsteht, wenn austenitisches Eisen sehr schnell abgeschreckt wird und Austenit in Martensit umgewandelt wird.

       

      Welche Anwendungen gibt es in der Automobilindustrie für martensitischen Stahl?

      Martensitische Docol Stähle haben die höchste Festigkeit unserer kaltumformbaren Docol Stahlgüten, was das höchste Potenzial für Gewichtsreduzierung und Leistungssteigerung bei Crash-Komponenten bedeutet.

       

      Wann kann Martensit PHS-Stähle ersetzen?

      World Auto Steel stellt Fallstudien über Automobilteileanwendungen vor, bei denen MS-Stähle PHS-Güten für bestimmte Formteile ersetzt haben. Dadurch wurden die Energiekosten gesenkt und die Zykluszeiten verbessert. Wie die Studie hervorhebt, ist die Kaltumformung von martensitischen Stählen nicht auf einfachere Formen mit leichter Krümmung beschränkt. Das Beispiel ist eine kaltumgeformte äußere B-säule mit einem maßgeschneidert geschweißten Rohling, der sowohl CR1200Y1470T-MS- als auch CR320Y590T-DP-Profile enthält.

       

      FAQ