Przedstawiamy nowe, walcowane na gorąco stale Docol® 800 MPa

Tematy omawiane w tym artykule:

• Obecne, rosnące zapotrzebowanie na wyższy poziom plastyczności krawędzi dla części motoryzacyjnych.

• Gdzie można zastosować „rozwiązujące problemy” gatunki AHSS.

• Jaka jest sytuacja, jeśli chodzi o testowanie i wprowadzanie nowych gatunków 800 MPa?

Daniel Sund jest kierownikiem oferty produktowej SSAB odpowiedzialnym za rozwój stali walcowanych na gorąco i ma 20 lat doświadczenia w pracy dla SSAB Europe.

Marcus Folmerz jest w SSAB specjalistą ds. formowania. Pracuje w SSAB od roku 2014.

Robert Ström pracuje w SSAB od 2007 roku jako specjalista ds. projektowania motoryzacyjnego i ma duże doświadczenie w symulacjach zderzeniowych i wytrzymałości statycznej nadwozi, podwozi i systemów zawieszenia.

Jaka jest najważniejsza rzecz, którą należy wiedzieć o tych trzech nowych gatunkach stali motoryzacyjnej walcowanej na gorąco Docol® 800 MPa?

Daniel Sund: Istnieje wiele różnych sposobów określania plastyczności krawędzi, ale standardowym testem wstępnym – może powinienem powiedzieć „testem uproszczonym” – jest próba rozszerzalności otworów (HER) według ISO 16630. SSAB gwarantuje, że nowe stale Docol^® HR800CP+HER i HR800HE (High Edge) będą miały min. współczynnik rozszerzalności otworów odpowiednio 45% i 65% – ale ich typowe wartości HER są znacznie wyższe, odpowiednio od 70% do 100%, i należą do najwyższych na rynku dla stali motoryzacyjnych 800 MPa.

Dlaczego SSAB kładzie tak duży nacisk na plastyczność krawędzi stali AHSS?

Marcus Folmerz: Powiedziałbym, że 95% wszystkich problemów z formowaniem, które nasi klienci z branży motoryzacyjnej zgłaszają do Knowledge Service Center SSAB, jest związanych z krawędziami, które zostały przycięte i rozciągnięte, ale w końcu pękają. Większość firm wie, jak przewidzieć inne problemy z formowaniem AHSS. Ale przewidywanie problemów z krawędziami może być bardzo, bardzo trudne. Niekiedy zdarza się więc, że klient jest całkowicie zaangażowany w produkcję części o określonej konstrukcji i dopiero w trakcie produkcji stwierdza, że liczba pękających krawędzi jest niedopuszczalna. Nowe stale AHSS o wysokiej plastyczności krawędzi mogą stanowić rozwiązanie tego problemu. Albo mogą być użyte w częściach motoryzacyjnych, kiedy producent chce uzyskać dodatkową pewność, że krawędzie nie popękają.

Czy producenci samochodów i ich bezpośredni dostawcy prosili o tak wysoki poziom plastyczności krawędzi?

Daniel Sund: Tak. Klienci SSAB mocno skupiali się na tym szczególnym aspekcie formowalności AHSS. W ciągu ostatnich kilku lat zapotrzebowanie na większą plastyczność krawędzi AHSS było dość wysokie i nadal rośnie.

Marcus Folmerz: Oprócz rozwiązywania problemów z istniejącymi projektami części, wyższa plastyczność krawędzi umożliwia również tworzenie bardziej złożonych projektów z rozciągniętymi i podwyższonymi krawędziami – wysokich kołnierzy itp. – z wyższym marginesem ochrony przed pękaniem krawędzi.

Te trzy nowe stale motoryzacyjne 800 MPa mają również imponujące wykresy FLD: czy jest to w jakikolwiek sposób związane z bardzo wysoką plastycznością krawędzi?

Marcus Folmerz: Nie nie nie. Nie ma korelacji – dodatniej ani ujemnej – między wykresem granic formowania a plastycznością krawędzi. Nieustannie musimy o tym przypominać klientom. Jednocześnie jednak te nowe stale rzeczywiście mają bardzo dobre wykresy FLD, więc sprawdzą się w różnych procesach formowania. Zoptymalizowaliśmy stale 800 MPa pod kątem plastyczności krawędzi, ale są one również bardzo dobre w innych procesach formowania.

Czy producenci samochodów nie używają Docol^® HR800CP już od kilku lat?

Daniel Sund: Tak, to prawda. Ale teraz ulepszyliśmy naszą walcowaną na gorąco stal wielofazową 800 MPa, nadając jej większą plastyczność krawędzi. Są dwie możliwości: można kupić nową ulepszoną stal Docol^® HR800CP albo wersję HR800CP+HER. +HER oznacza, że przetestowaliśmy każdą dostawę, aby zagwarantować minimum 45% HER, przy typowych wartościach 70% HER.

A stal Docol^® HR800HE również jest w 100% testowana pod kątem HER?

Daniel Sund: Zgadza się. Cała nasza walcowana na gorąco stal 800HE (High Edge) jest testowana, aby zapewnić klientom gwarantowane minimum 65% HER, przy przewidywanym średnim lub typowym HER wynoszącym 100%.

Jak udało się firmie SSAB osiągnąć tak wysoką plastyczność krawędzi nowych stali 800 MPa?

Daniel Sund: Zaczęliśmy od optymalizowania mikrostruktury stali. Następnie stosujemy bardzo rygorystyczne środki kontroli jakości, w tym odgazowywanie zbiornika próżniowego, aby zapewnić wewnętrzną czystość każdego stalowego kęsiska. Mamy również bardzo zaawansowaną kontrolę zarówno temperatur, jak i redukcji w całym procesie walcowania na gorąco.

Jakie są możliwe zastosowania motoryzacyjne tych trzech nowych stali 800 MPa?

Robert Ström: Materiały 800 MPa mają wiele możliwych zastosowań. Ważnym zastosowaniem będą wahacze, zwłaszcza dolne wahacze. Ale tak naprawdę wszystkie te stale HR – HR800CP, HR800CP+HER i HR800HE – mogą dobrze nadawać się do zastosowań o wysokiej plastyczności krawędzi wymagających dobrych właściwości zmęczeniowych. Na przykład części, które stale się poruszają i trzęsą. Myślę więc o zawieszeniu wielowahaczowym, wahaczach wleczonych, belkach skrętnych i ramach pomocniczych.  

Moim zdaniem te stale osiągnęły „złoty środek” pożądanych właściwości. Kiedy się nad tym zastanowić, wiele z tych właściwości powinno być ze sobą sprzecznych: formowalność a wysoka wytrzymałość, wysoka plastyczność krawędzi a dobre właściwości zderzeniowe. A jednak te stale zapewniają wszystkie te właściwości – a zwłaszcza bardzo wysoką plastyczność krawędzi.

Jaki jest obecnie dostępność tych trzech nowych stali 800 MPa?

Robert Ström: Można je obecnie zamówić, korzystając z programu materiałów próbnych Docol^® AHSS, a wielu klientów już je testuje. Jednocześnie SSAB prowadzi długoterminowe niskocyklowe i wysokocyklowe testy zmęczeniowe.

Daniel Sund: Tak, bardzo zachęcamy klientów do testowania naszych materiałów. Mogą wypróbować je na nowym projekcie części lub na części istniejącej, w której występują problemy z pękaniem krawędzi.

Czy SSAB ma karty materiałowe AutoForm dla wszystkich trzech stali 800 MPa?

Marcus Folmerz: Tak. Klienci mogą skontaktować się z przedstawicielem Docol^® w sprawie kart AutoForm dla HR800CP, HR800CP+HER i HR800HE, pomocnych w projektowaniu i przygotowywaniu symulacji formowania. Mogą też poprosić swojego przedstawiciela o skonfigurowanie dla nich dostępu do portalu Docol^® Test Drive z plikami do pobrania. Ponadto, jak zawsze, Knowledge Service Center SSAB może pomóc w przygotowaniu symulacji dla nowych gatunków Docol AHSS.