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Flachstahlprodukte - unser weltweites Angebot

ArcelorMittal verfügt über ein komplettes Angebot an Stählen, die die Herausforderungen, denen sich Fahrzeughersteller heute gegenüber sehen, vollständig erfüllen können. Für jedes Teil, von der Rohkarosserie bis hin zur Außenhaut, kann ArcelorMittal eine leichte Stahllösung anbieten, die kostengünstig, einfach umzusetzen und sicher ist.


 Unser umfassende Angebot umfasst:

Stahlarten Angebot und Marken von ArcelorMittal 
Tiefziehstähle Aluminiumberuhigte und IF-Stähle (Interstitial Free)
Stähle mit hoher Zugfestigkeit oder hochfeste Stähle Mikrolegierte Stähle, phosphorlegierte Stähle, hochfeste IF-Stähle, isotrope Stähle und Bake-Hardening-Stähle
Höchstfeste Stähle (AHSS) und Multiphasenstähle Dualphasen-, TRIP-Stähle (transformation induced plasticity), ferritisch-bainitische und Komplexphasenstähle
Höchstfeste Stähle (AHSS) der dritten Generation und ultrahochfeste Stähle (UHSS) DH-Stähle und Fortiform®
Martensitische ultrahochfeste Stähle MartINsite®
Warmumformung Sortimente Usibor® und Ductibor® 

 

Mechanische Eigenschaften

Die mechanischen Eigenschaften der Automobilstähle von ArcelorMittal sind das Ergebnis aufeinander abgestimmter Einstellungen, die im Stahlerzeugungsprozess zum Einsatz kommen. Es gibt zwei Hauptparameter, die die Festigkeit und Umformbarkeit des Stahls beeinflussen:

  • die chemische Zusammensetzung
  • thermomechanische Verfahren

Das Ziel von ArcelorMittal besteht darin, ein umfassendes Angebot an Stählen zu entwickeln, die für nahezu jedes Bauteil in einem Fahrzeug eingesetzt werden können.

Verfestigungsprozesse

Es werden verschiedene Verfestigungsprozesse verwendet, um die Festigkeit der einzelnen Automobilstähle endgültig zu erzielen. Die Prozesse können allein oder kombiniert verwendet werden, um das genaue Maß an Verfestigung bereitzustellen, das für die einzelnen Anwendungen erforderlich ist.

Wie die mechanischen Eigenschaften des Stahls hängen die erreichbaren Verfestigungsgrade von der chemischen Zusammensetzung und den thermomechanischen Verfahren ab.

Stahl-Verfestigungsprozesse können allein oder kombiniert verwendet werden, um Automobilstählen die endgültigen Eigenschaften zu verleihen

Chemische Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung einer Stahllegierung wirkt sich auf eine Reihe von Attributen einschließlich der mechanischen Festigkeit und der Härte aus. Durch das Hinzufügen oder Entfernen von Legierungsbestandteilen während der Stahlerzeugung kann ArcelorMittal die endgültigen Eigenschaften des Stahls genau steuern.

Der Kohlenstoffgehalt spielt eine entscheidende Rolle, da Kohlenstoff das wichtigste Element ist, das dem Eisen für eine größere Härte hinzugefügt wird. Andere Elemente wie Mangan, Silizium und Phosphor werden ebenfalls verwendet, um die Festigkeit des Stahls anzupassen. Weitere Legierungselemente wie Chrom, Molybdän, Niob, Stickstoff, Titan und Vanadium können hinzugefügt werden, um dem Stahl spezifische Festigkeitseigenschaften zu verleihen.

Um weiche IF-Stähle (Interstitial Free) zum Tiefziehen und für Anwendungen herzustellen, für die hohe Festigkeiten erforderlich sind, müssen Kohlenstoff- und Stickstoffrestatome ausgeschieden werden. Dies ist zum einen durch die Zugabe von Aluminium möglich, man spricht von Aluminium-beruhigtem Stahl. Oder durch die Zugabe von Titan, was noch effizienter ist. Stähle, die nach diesem Verfahren hergestellt werden, werden Titan-beruhigt genannt.

Thermomechanische Verfahren

Die chemische Zusammensetzung und das Korngefüge des Stahls wirken sich sowohl auf der Mikro- als auch auf der Makroebene auf sein mechanisches Verhalten aus. So können die mechanischen Eigenschaften des Stahls mit Hilfe verschiedener thermomechanischer Zyklen während des Herstellungsprozesses genau eingestellt werden. Hierbei handelt es sich üblicherweise u. a. um:

  • Erstarrung von Brammen
  • Warmwalzen
  • Kaltwalzen
  • Glühen
  • Nachwalzen (Dressieren)

Parameter wie die Walztemperatur, Abkühlungsgeschwindigkeit, Haspeltemperatur, der Walzgrad, Glühzyklus und Nachwalzgrad können verändert werden, um die endgültige Gefügestruktur des Stahls einzustellen.

Stahl-Korngefüge nach der Verarbeitung

Zugversuche

Die mechanischen Eigenschaften eines Stahls beeinflussen seine Eignung für weitere Verarbeitungs- und Umformungsvorgänge wie Tiefziehen, Biegen und Hydroforming. Für die Bestimmung der spezifischen mechanischen Eigenschaften eines Stahls wird ein Zugversuch durchgeführt. Dieser einfache, schnell durchzuführende und genormte (EN 10002-1) Versuch ergibt eine Spannungs-Dehnungs-Kurve, die eine große Anzahl präziser Informationen zum Stahl bereitstellt.

Während des Zugversuchs wird eine Stahlprobe gleichmäßig gedehnt

Eine Zugprüfmaschine misst die Belastung, die erforderlich ist, um die Verformung der Probe bis zum Bruch herbeizuführen.

 

Prüfrichtung

Die im Zugversuch ermittelten Parameter spiegeln die Eigenschaften des Stahls in einer bestimmten Richtung wider. Die Werte hängen von der Richtung ab, in der die Probe im Verhältnis zur Walzrichtung entnommen wurde.

Wenn mechanische Eigenschaften von Stahl angegeben werden, muss die Probenrichtung in Bezug auf die Walzrichtung spezifiziert werden. Beispielsweise:

  • Längsrichtung L (Index 0°)
  • Querrichtung Q (Index 90°)
  • Schräge Richtung (Index 45°)

Wichtigste mechanische Eigenschaften

Im Zugversuch werden die folgenden Kenngrößen ermittelt, die die mechanischen Eigenschaften des Stahls kennzeichnen.

Streckgrenze Re Punkt A der Spannungs-Dehnungs-Kurve. Er entspricht der Grenzbelastung zwischen dem elastischen Bereich (in dem die Verformung des Werkstoffs reversibel ist) und dem plastischen Bereich (in dem die Verformung bleibend ist).
Zugfestigkeit Rm Die maximale Last, die im Zugversuch erreicht werden kann (Punkt B). Ab diesem Punkt führt die Verformung zu einer lokalen Einschnürung.
Bruchdehnung A% Die verbliebene Verlängerung nach dem Bruch der Probe im Punkt C der Spannungs-Dehnungs-Kurve.
Verfestigungskoeffizient n Beschreibt die Eigenschaft des Stahls, sich während der plastischen Verformung zu verfestigen. Je höher der Wert von n, desto schneller die Verfestigung des Stahls.
Anisotropiekoeffizient r Gibt Aufschluss über die Tendenz des Stahls, der Ausdünnung während des Zugversuchs zu widerstehen. Er spiegelt die Fähigkeit des Stahls, große Belastungen beim Tiefziehen aufzunehmen, wider. Die r-Werte liegen bei Warmband üblicherweise bei 1, können jedoch bei extrem tiefziehfähigen Stahlgüten annähernd 3 erreichen. 
Bake-Hardening   Gibt das Aushärtungsvermögen des Stahls während des Lackeinbrands an, wodurch die Streckgrenze des Fertigteils erhöht wird.
Work-Hardening   Beschreibt die Erhöhung der Streckgrenze im Vergleich zu einem Referenzwert nach plastischer Verformung. Sie hängt direkt vom Verfestigungskoeffizienten n der jeweiligen Stahlsorte ab.

 

 

 

 

Beispiel einer Spannungs-Dehnungs-Kurve, die durch einen Zugversuch erzeugt wird

Beschichtungen

Neben Korrosionsschutz bieten die verschiedenen von Beschichtungen von ArcelorMittal Eigenschaften, die den Endzustand des Stahls verbessern können. Zu den metallischen Beschichtungen von ArcelorMittal zählen Produkte, die für spezielle Stähle oder Teile eines Fahrzeugs ausgelegt sind.

Die metallischen Beschichtungen von ArcelorMittal können aus einem reinen Metall (üblicherweise Zink) oder aus einer Legierung aus verschiedenen Elementen bestehen. Bei den meisten handelt es sich um eine Kombination von zwei oder drei der folgenden Elemente:

  • Aluminium (Al)
  • Magnesium (Mg)
  • Silizium (Si)
  • Zink (Zn)

Das Vorhandensein von Legierungselementen in hochentwickelten Beschichtungen verbessert häufig den Korrosionsschutz, den sie bieten. Somit kann eine Beschichtung in einer dünneren Schicht als eine Beschichtung aus reinem Zink aufgebracht werden und dennoch den gleichen Korrosionsschutzgrad aufweisen. Wenn die hochentwickelte Beschichtung in einer dickeren Schicht als eine Beschichtung aus reinem Zink aufgebracht wird, wird die Lebensdauer des Teils verlängert.

ArcelorMittal hat eine umfassende Auswahl solcher Beschichtungen entwickelt, die deutliche Vorteile im Hinblick auf Korrosionsschutz, Welligkeit und Tiefziehen bieten.

 

Beschichtung

Art

Zusammensetzung

Vorteile

Anwendungen

Extragal®

Z

Zn

Korrosionsschutz

Exponierte und nicht exponierte Teile

Ultragal®

Z

Zn

Garantie für Welligkeit

Exponierte Teile

Zagnelis® Protect

ZM

Zn + Al + Mg

Sehr hohe Korrosionsbeständigkeit
Tiefziehen

Nicht exponierte Teile

Zagnelis® Surface

ZM

Zn + Al + Mg

Verbesserter Korrosionsschutz im Vergleich zu GI-Beschichtungen
Tiefziehen

Exponierte und nicht exponierte Teile

Alusi

AS

Al + Si

Hitzebeständig
Für presshärbare Stähle (PHS) geeignet

Kraftstofftanks
Abgasleitungen

Jetgal®

Zn

Zn

Sehr homogene Beschichtung (wird im Vakuum aufgebracht)
Keine Wasserstoffversprödung

AHSS- und UHSS-Teile

 

ArcelorMittal bietet auch u. a. folgende branchenübliche Beschichtungen:

Beschichtung

Art

Zusammensetzung

Vorteile

Anwendungen

Elektrolytisch beschichtet

ZE

Zn

Korrosionsschutz

Exponierte und nicht exponierte Teile

Galvannealed

ZF

Zn + Fe

Einfach zu schweißen

Exponierte und nicht exponierte Teile

Galfan

ZA

Zn + Al

Duktililtät

Ölwannen und -filter
Fenstermechanismen

 

Oberflächenbeschaffenheit

Die Oberflächenbeschaffenheit des Stahls hat entscheidende Auswirkungen auf seine Eigenschaften während des Bearbeitungsprozesses und seine Gebrauchseigenschaften. Besonders während des Umformprozesses und des Lackeinbrands spielt die Oberflächenbeschaffenheit eine wichtige Rolle.

Die Oberflächenqualität eines Automobilstahls ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

  • Oberflächentopographie
  • Ölung
  • Oberflächenbehandlung

Oberflächentopographie

Die Oberflächentopographie beschreibt die Mikrogeometrie einer Stahloberfläche und gibt das Maß an Ebenheit, Rauheit und Welligkeit an. Für einige Anwendungen wie Motorhauben und Karosserieteile ist eine sehr geringe Welligkeit erforderlich, um ein hochwertiges Finish nach der Lackierung zu erhalten. Für andere Anwendungen im Automobilbereich ist eine rauere oder wellige Oberfläche ideal.

Ebenheit, Rauheit und Welligkeit können mit Hilfe eines Rauheitsmessgeräts oder eines High-Tech-Laserscanner gemessen werden.

Ölung

Das Einölen schützt die unbeschichtete Oberfläche von Automobilstählen bei der Lagerung und beim Transport gegen Oxidation. So können auch Reibung und Kaltverschweißung während Bearbeitungs- und Tiefziehvorgängen verringert werden.

ArcelorMittal bietet ebenfalls eine Reihe von Trockenfilmen (sog. DryLubes) an, die sich für beschichtete und unbeschichtete Stähle eignen. DryLubes verleihen dem Stahl ausgezeichnete Reibungseigenschaften, so dass auf ein Nachölen verzichtet werden kann. Zusätzlich haben sie den Vorteil, einen trockenen Film zu bilden und somit zur Sauberkeit in den Produktionsstätten beizutragen.

Oberflächenbehandlung

ArcelorMittal verfügt über ein umfassendes Angebot an chemischen Nachbehandlungsverfahren für die Verbesserung der Tiefzieheigenschaften beschichteter Stähle: Ihr Einsatz kann zu einer Verringerung der Ausschussraten sowie des Bedarfs an Nacharbeiten beitragen.

Chemische Behandlungen sind keine allgemein gültige Lösung, ihr Einsatz wird von Fall zu Fall geprüft. Wenden Sie sich für weitere Informationen an das Customer Technical Support (CTS) Team.

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