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.

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

Rohkarosserie

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.
Produktfamilie

Docol 900M

Product name
Docol CR​700Y​900T-​MS
BESCHICHTUNG
UC, EG
ABMESSUNGEN
T: 0.50 - 2.10 mm
W: Up to 1527 mmT: 0.020 - 0.0827 in
W: Up to 60.12 in
NORMEN
SSAB
Datenblatt
Produktfamilie

Docol 1100M

Product name
Docol CR​860Y​1100T-​MS
BESCHICHTUNG
UC, EG
ABMESSUNGEN
T: 0.50 - 2.00 mm
W: Up to 1527 mmT: 0.020 - 0.0787 in
W: Up to 60.12 in
NORMEN
SSAB
Datenblatt
Produktfamilie

Docol 1200M

Produktfamilie

Docol 1300M

Product name
Docol CR​1030Y​1300T-​MS
BESCHICHTUNG
UC, EG
ABMESSUNGEN
T: 0.50 - 2.10 mm
W: Up to 1527 mmT: 0.020 - 0.0827 in
W: Up to 60.12 in
NORMEN
VDA 239-100
Datenblatt
Produktfamilie

Docol 1400M

Product name
Docol CR​1150Y​1400T-​MS
BESCHICHTUNG
UC, EG
ABMESSUNGEN
T: 0.50 - 2.10 mm
W: Up to 1527 mmT: 0.020 - 0.0827 in
W: Up to 60.12 in
NORMEN
SSAB
Datenblatt
Produktfamilie

Docol 1700M

Product name
Docol CR​1350Y​1700T-​MS
BESCHICHTUNG
UC
ABMESSUNGEN
T: 1.00 - 2.10 mm
W: Up to 1250 mmT: 0.0394 - 0.0827 in
W: Up to 49.21 in
NORMEN
VDA 239-100
Datenblatt

* 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.
Rollumformen von Docol Stahl für die Automobilindustrie

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.

Kundenspezifischer extra- und ultrahochfester Stahl für Automobilhersteller

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.


Machen Sie Ihre Umweltbilanz zukunftssicher

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.

FAQ

Dualphasenstahl mit hoher Umformbarkeit/Duktilität für rissfreies Kalttiefziehen

Dualphasenstähle mit hoher Umformbarkeit/Duktilität (DH) sind TRIP-unterstützte Stähle der dritten Generation für die Automobilindustrie mit einer hohen globalen und lokalen Umformbarkeit und einer guten Beständigkeit gegen Kantenrisse. DH-Stahl hat ausgezeichnete energieabsorbierende Eigenschaften, darunter die für den Crashaufprall vorgesehene Duktilität. DH-Güten sind ideal für komplexe Geometrien, einschließlich Kalttiefziehen. Die GFS und Lochaufweitungsraten von DH-Stahl sind DP-Stählen überlegen, was eine Schrottreduzierung und ein optimiertes Stanzen ermöglicht.

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Presshärtende Stähle (PHS) für komplexe Formen

Presshärtende Stähle haben vier wesentliche Vorteile: Sie können zu sehr komplexen Formen umgeformt werden, ihre Zugfestigkeit erreicht Werte von bis zu 2.000 MPa, es gibt nur eine geringe oder gar keine Rückfederung, und durch gezieltes Anlassen können Sie „harte Bereiche“ und „weiche Bereiche“ in einem einzelnen Teil kombinieren, um ein vielseitiges Crash-Verhalten zu erreichen.

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Komplexphasenstähle (CP) für höchste Lochaufweitungsraten

Komplexphasenstähle haben die höchsten Lochaufweitungsraten – bis zu 100 % – bei extra- und ultrahochfesten Stählen. Die hohen Werte bei der Lochaufweitungsrate sorgen für hervorragende Kaltumformeigenschaften für gestanzte und gedehnte Kanten/Kragen sowie tiefgezogene Formen. Die überlegenen Streckgrenzen von CP-Stählen werden für eine hohe Crash-Energieabsorption verwendet, während die erhöhten UTS-Werte den Bau von dünneren Wände für eine deutliche Gewichtsreduzierung im Fahrzeug ermöglichen.

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Dualphasenstahl (DP): ausgezeichnete Duktilität und Energieabsorption

Dualphasenstähle für die Automobilindustrie haben eine ausgezeichnete Kombination aus Duktilität, hohen Zugfestigkeiten, einfacher Kaltumformbarkeit und sehr guter Crash-Energieabsorption. Durch die hohe Kaltverfestigung in der Frühphase (N-Wert) ist DP-Stahl beständig gegen lokale Querschnittsminderung aufgrund der Spannungsumverteilung und bietet eine sehr gleichmäßige Dehngrenze. Das niedrige Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit bei Dualphasenstahl sorgt für eine hohe globale Umformbarkeit für Tiefziehen und starkes Strecken – und dies alles mit einer guten Schweißbarkeit.

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Hochfester, niedriglegierter Stahl mit hoher Kantenduktilität (HE)

Hochfester, niedriglegierter Stahl mit hoher Kantenduktilität, deutlich verbesserter lokaler Umformbarkeit und hohen Lochaufweitungsraten – ideal für anspruchsvolle Automobilbauteile mit komplexen Konstruktionen an gescherten, gedehnten Kanten.

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Hochfeste, niedriglegierte Stähle für kostengünstige Gewichtsreduzierung bei Fahrzeugen

Hochfeste niedriglegierte Stähle sind im Vergleich zu herkömmlichen unlegierten Stählen eine kostengünstige Wahl, wenn ein besseres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht angestrebt wird. Hochfeste, niedriglegierte Stähle weisen außerdem eine ausgezeichnete Biegbarkeit und Schweißbarkeit auf und können die Festigkeit einer Vielzahl von Rohkarosserie- und Fahrgestellbauteilen, einschließlich Aufhängungen, Trägern und Hilfsrahmen, erhöhen und/oder deren Gewicht reduzieren.

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Ferritisch-bainitische Stähle: Bördelbarkeit der gedehnten Kante für Kaltumformen

Ferritisch-bainitische Stähle sind Mehrphasenstähle mit hohen Lochaufweitungsraten und einer guten Bördelbarkeit. FB-Stähle eignen sich für kaltumgeformte und gestanzte Kragen für die Gewichtsreduzierung von Automobilbauteilen wie Rädern, Querträgern und anderen Strukturteilen.

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