Martensitiskt stål: utmärkt förhållande mellan formbarhet och hållfasthet

Martensitiskt stål kombinerar brottgränser på upp till 1 700 MPa med hög duktilitet, vilket gör det mycket effektivt för både viktminskning av fordon och förbättrad krocksäkerhet – särskilt i inträngningsskyddade zoner.

Hur definieras martensitiskt stål?

När austenitiskt järn härdas mycket snabbt förvandlas austeniten till en mycket hård kristallstruktur som kallas martensit.

Den martensitiska omvandlingen börjar när austeniten når starttemperaturen (Ms) för martensit och fortsätter tills den lägre omvandlingstemperaturen (Mt) har nåtts. Generellt gäller att ju högre andel som omvandlas till martensit, desto starkare blir det martensitiska stålet. Dessa stål genomgår martensitisk anlöpning efter släckhärdning för att förbättra formbarheten, så att även martensitiska stål med mycket hög hållfasthet kan kallformas med hjälp av processer som kallvalsning.

För att producera kallvalsat martensitiskt stål (även kallat MS eller MART) matas en kallvalsad bandplåt in i en kontinuerlig glödgningslinje (CAL). Där glödgas och seghärdas materialet. Den austenit som bildas i glödgningslinjen omvandlas snabbt till martensit när den släckhärdas. Glödgningslinjens anlöpningsoperation ger det ultrahöghållfasta stålet högre duktilitet.

Docol® martensitiska stålsorter har mindre än 2 % legeringselement vilket ger god svetsbarhet.

Egenskaper för martensitiskt stål

  • Extremt hög sträckgräns (Rp0,2) och brottgräns (Rm).
  • Överlägsen energiupptagning och slaghållfasthet för inträngningsskyddade zoner.
  • Perfekt för viktoptimering av fordon.
  • Kallformbarhet vid bockning, pressning och rullformning – inklusive 3D-formning.
  • Martensitiskt stål är betydligt mer kostnadseffektivt än aluminium: vid användning av optimerade konstruktionsprofiler kan martensitiska stålsorter erbjuda liknande hållfasthet som aluminium med samma vikt.

Var används martensitiska stål på bilar?

Docol martensitiska stål, som är våra kallformningsbara stål med högst hållfasthet, möjliggör betydande viktminskning och förbättrade krockprestanda:

  • Batteriskydd för elbilar
  • Tröskelförstärkningar
  • Sidokrockbalkar i dörrar
  • Stötfångare
  • Takförstärkningar
  • Säteskonstruktioner

Kaross

Vårt starkaste martensitiska stål – används nu

DOCOL 1700M

Kallvalsat Docol 1700M stål från SSAB är ett miljövänligt, viktbesparande alternativ till aluminium för lättviktskomponenter i passiva säkerhetssystem. Tack vare duktiliteten hos Docol martensitiskt stål tillverkas nu kritiska säkerhetskomponenter med kostnads- och energieffektiva kallformningsprocesser.

Exempelvis använder Shape Corp. 3D-rullformning för att skapa lättare, kompaktare och starkare A-stolpar och takrelingar i martensitiskt Docol 1700 MPa. Dessa viktiga säkerhetskomponenter, utformade för Ford Explorer och Ford Escape 2020, erbjuder föraren bättre sikt, ökar kupéutrymmet och möjliggör optimal placering av krockkuddarna.

Docol 1700 martensitiskt stål är idealiskt för tillämpningar i ultrahöghållfast stål (UHSS), som sidokrockbalkar, stötfångare, konstruktionsdelar och batteritråg för elfordon. Docol konstruktionsspecialister kan tillhandahålla simulerade krockdata för flera optimerade 1700 MPa-profiler, samt simuleringar för många av våra andra martensitiska stålsorter: Docol 900M, 1100M, 1200M, 1300M, 1400M och 1500M.

Sorter och mekaniska egenskaper för Docol martensitiskt stål

Använd stålsorter med högre hållfasthet och tunnare dimension för maximal viktbesparing. Korrosionsbeständiga martensitiska stålsorter: elektrogalvaniserade (EG) beläggningar finns tillgängliga för Docol 900M, Docol 1100M, Docol 1200M, Docol 1300M, Docol 1400M och Docol 1500M. Alla Docol martensitiska stålsorter finns i kallvalsat utförande (CR). Docol 1200M finns både kall- och varmvalsat (HR). Ladda ned databladen nedan för mer detaljer.
Produktserie

Docol 900M

Product name
Docol CR​700Y​900T-​MS
BELÄGGNING
UC, EG
DIMENSIONER
T: 0.50 - 2.10 mm
W: Up to 1527 mmT: 0.020 - 0.0827 in
W: Up to 60.12 in
STANDARDER
SSAB
Datablad
Produktserie

Docol 1100M

Product name
Docol CR​860Y​1100T-​MS
BELÄGGNING
UC, EG
DIMENSIONER
T: 0.50 - 2.00 mm
W: Up to 1527 mmT: 0.020 - 0.0787 in
W: Up to 60.12 in
STANDARDER
SSAB
Datablad
Produktserie

Docol 1200M

Produktserie

Docol 1300M

Product name
Docol CR​1030Y​1300T-​MS
BELÄGGNING
UC, EG
DIMENSIONER
T: 0.50 - 2.10 mm
W: Up to 1527 mmT: 0.020 - 0.0827 in
W: Up to 60.12 in
STANDARDER
VDA 239-100
Datablad
Produktserie

Docol 1400M

Product name
Docol CR​1150Y​1400T-​MS
BELÄGGNING
UC, EG
DIMENSIONER
T: 0.50 - 2.10 mm
W: Up to 1527 mmT: 0.020 - 0.0827 in
W: Up to 60.12 in
STANDARDER
SSAB
Datablad
Produktserie

Docol 1700M

Product name
Docol CR​1350Y​1700T-​MS
BELÄGGNING
UC
DIMENSIONER
T: 1.00 - 2.10 mm
W: Up to 1250 mmT: 0.0394 - 0.0827 in
W: Up to 49.21 in
STANDARDER
VDA 239-100
Datablad

*Kan fås på begäran.

Formning av Docol martensitiskt stål

  • Utmärkt kallformbarhet för bockning, rullformning och stansning vid rumstemperatur.
  • Förhållandevis bra dragbarhet och bra kanttöjnings- och hålexpansionsegenskaper.
  • God svetsbarhet, inklusive motståndspunktsvetsning och lasersvetsning.
  • Docol® martensitiska stålsorter har mycket jämn kvalitet – alltså konsekventa mekaniska egenskaper – vilket motverkar spänningar som kan leda till oönskad eller oväntad återfjädring.

Kontakta vår tekniska support för specifika råd om formning av fordonskomponenter i martensitiskt stål.

Rullformning av Docol fordonsstål

Ytterligare fördelar med Docol martensitiskt stål

  • Suverän utmattningshållfasthet för alla fordon: Batteri-, fossil- eller hybriddrivna fordon.
  • Sju höghållfasta stålsorter: 900 MPa, 1100 MPa, 1200 MPa, 1300 MPa, 1400 MPa, 1500 MPa och 1700 MPa.
  • Vi har stålsorter som uppfyller OEM-specifika standarder och godkännanden.
  • Elektrogalvanisering (EG) för ökad korrosionsbeständighet tillgängligt på begäran.
  • Global tillgång och support. Alla stålsorter i listan är nu kommersiellt tillgängliga.

Söker du OEM-specifika sorter?

Docol® stålsorter kan levereras enligt OEM- eller VDA-standarder. Och i nära samarbete med fordonstillverkare kan vi ofta utveckla innovativa AHSS-stål som är anpassade för en specifik fordonstillämpning. Kontakta vår tekniska support för ytterligare information om den stålsort du behöver inte finns med i listan.

Specialanpassade AHSS för fordonstillverkare

Fördelarna med Docol® martensitiskt stål för respektive teammedlem

Säkerhetsingenjörer: Skapa nya inträngningsskyddade zoner (till exempel för batteripaket i elbilar) och optimera utnyttjandet av befintliga zoner (t.ex. passagerarutrymmen).

Viktminskningsingenjörer: Utnyttja de martensitiska stålens extrema hållfasthet och aluminiumlika vikt.

Produktionsingenjörer: Använd traditionella kallformningsmetoder (bockning, stansning, rullformning) och spännande nya metoder som 3D-rullformning för UHSS-stål.

Inköpsansvariga: Uppnå stora kostnadsreduktioner – utan prestandaförsämring – genom att ersätta aluminium med Docol martensitiskt stål. (Och minska samtidigt koldioxidavtrycket.)

Hållbarhetsansvariga: Minska mängden inbäddad koldioxid i materialen och förbättra livscykelanalyserna med våra framtidsäkra martensitiska Docol-stål.


Framtidssäkra din livscykelanalys

Minska mängden inbäddad koldioxid

Docol martensitiskt stål är ”framtidssäkert”.

Elektrogalvaniserat martensitiskt stål

Docol elektrogalvaniserade martensitiska stål erbjuder korrosionsbeständighet med en jämn, högkvalitativ skyddsbeläggning som kan appliceras i ett mycket tunt skikt om så önskas. Docol elektrogalvaniserade martensitiska stålsorter kan enkelt formas och fogas, och har utmärkta punktsvetsningsegenskaper.

Docol elektrogalvaniserade (EG) martensitiska stål för fordonsindustrin med elektrolytisk zinkbeläggning (ZE) finns att få från SSAB med följande hållfasthet: Docol 900M, 1100M, 1200M, 1300M, 1400M och 1500M. Tack vare SSABs långa erfarenhet av att tillverka elektrogalvaniserade martensitiska stål kan biltillverkare undvika problem relaterade till väteförsprödning, det vill säga sprickbildning orsakad av väte.

Martensitiska stål med hög sträckgräns för krockprestanda

World Auto Steel har fastställt ett samband mellan stålplåtens sträckgräns och deformationen vid trepunktsböjning (krockbeteendet) av hattformade profiler:
”CR1200Y1470T-MS har liknande prestanda som presshärdningsstålen PHS-CR1800T-MB och PHS-CR1900T-MB med samma tjocklek och överträffar den vanligt förekommande stålsorten PHS-CR1500T-MB. Därmed kan det finnas potential att minska kostnaderna och även vikten med hjälp av kallpressning, förutsatt att lämpligt utformade pressar, processer och pressdynor används.” World Auto Steel’s Metallurgy of Martensitic Steels.

PROVPLÅTSLAGER

Prova själv

Med vårt provplåtslager kan du få AHSS-prover för de flesta av våra kommersiellt tillgängliga stål – samt prover av våra nyaste men ännu inte kommersiellt lanserade stålsorter. Vi levererar plåtrullar, plåtar och anpassade längder i alla storlekar, vilket är unikt inom branschen. Efter 1–2 veckor är ditt material klart att levereras vart som helst i världen.

FAQ

Tvåfasstål med hög formbarhet/duktilitet för sprickfri kalldjupdragning

Tvåfasstål med hög formbarhet/duktilitet (DH) är ett tredje generationens TRIP-stål för fordonsindustrin med hög global och lokal formbarhet och stort motstånd mot kantsprickning. DH-stål har utmärkta energiupptagande egenskaper, inklusive reservduktilitet vid kollisioner. DH-stål är idealiska för komplexa geometrier, inklusive kalldjupdragning. DH-stålens formgränskurvor och hålexpansionstal överträffar DP-stålens, vilket möjliggör minskat spill och effektivare pressning.

Read more

Presshärdningsstål (PHS) för komplexa former

Presshärdningsstål har fyra viktiga fördelar: de kan formas till mycket komplexa former, har en brottgräns på upp till 2 000 MPa, liten eller ingen återfjädring och tack vare skräddarsydd anlöpning går det att kombinera ”hårda zoner” med ”mjuka zoner” och skapa en enskild del som kombinerar olika krockegenskaper.

Read more

Komplexfasstål (CP) för högsta hålexpansionstal

Komplexfasstål har de högsta hålexpansionstalen – upp till 100 procent – bland avancerade höghållfasta stål. De höga hålexpansionstalen ger utmärkta kallformningsegenskaper för stansade och sträckta kanter/flänsar samt djupdragna former. Komplexfasstålens överlägsna sträckgräns används för hög absorption av krockenergi, medan deras höga brottgränser möjliggör tunnare delar och betydande viktminskning.

Read more

Tvåfasstål (DP): utmärkt formbarhet och energiupptagning

Tvåfasstål för bilindustrin har en utmärkt balans mellan duktilitet, hög brottgräns, kallformbarhet och mycket god krockenergiabsorption. Dess höga grad av deformationshärdning i tidigt skede (n-värde) motverkar lokal midjebildning på grund av omfördelning av töjningar – vilket ger en mycket enhetlig förlängning. Tvåfasstålets låga sträck-/brottgränsförhållande ger hög global formbarhet och goda djupdragnings- och sträckpressningsegenskaper – kombinerat med god svetsbarhet.

Read more

HSLA-stål med hög kantduktilitet (HE)

HSLA-stål med hög kantduktilitet, avsevärt förbättrad lokal formbarhet och höga hålexpansionstal är idealiskt för utmanande fordonskomponenter med komplex utformning på klippta sträckta kanter.

Read more

Höghållfast låglegerat (HSLA) stål för kostnadseffektiv viktoptimering av fordon

Höghållfasta låglegerade stål är ett kostnadseffektivt alternativ för att uppnå högre styrka/vikt-förhållande jämfört med konventionella kolstål. HSLA-stål har också utmärkta bocknings- och svetsningsegenskaper och kan ge en mängd olika kaross- och chassikomponenter högre hållfasthet och/eller lägre vikt, bland annat hjulupphängningar, balkar och hjälpramar.

Read more

Ferrit-bainitiskt stål: flänsbara sträckta kanter för kallformning

Ferrit-bainitiska stål är multifasstål med höga hålexpansionstal och goda kantsträckningsegenskaper. Ferrit-bainitiska (FB) stål lämpar sig för kallformade och stansade flänsar vid viktminskning av fordonskomponenter som hjul, tvärbalkar och andra konstruktionsdelar.

Read more