Kaltumformstähle CH

CH-Stähle sind eine neue Generation von Complexphasen-Stählen. Diese sehr hochfesten Stähle bieten aufgrund ihrer höheren Dehnung eine verbesserte Umformbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Complexphasen-Stählen. Diese Stähle gestatten die Herstellung von Bauteilen durch Kaltumformung, wie z.B. Tiefziehen. Die Dehnung wird aufgrund des geringen Restaustenitanteils deutlich verbessert.

Aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften eignen sich diese Qualitäten besonders für Sicherheitsbauteile im Automobilbereich, wo eine hohe Crashfestigkeit verlangt wird. Die folgende Abbildung zeigt typische Bauteile:

In der Tabelle oben sind die Entsprechungen zwischen der ArcelorMittal Produktpalette, den europäischen Normen und der Norm VDA 239-100 zusammengefasst.

A80mm %: Bruchdehnung bei einer Probe mit Messlänge L0 = 80 mm (ISO 6892-1 Probenform 2 (EN20x80))
A50mm %: Bruchdehnung bei einer Probe mit Messlänge L0 = 50 mm (ISO 6892-1 Typ 1 (ASTM12.5x50) oder Typ 3 (JIS25x50)).
A%: Bruchdehnung bei einer Proportionalprobe mit L0 = 5,65 (So)1/2
Ag %: Plastische Extensometer-Dehnung bei Höchstkraft
BH2: Streckgrenzenerhöhung nach einer plastischen Vordehnung von 2 %, hervorgerufen durch eine Wärmebehandlung (170°C-20 min)

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CH-Stähle weisen im Verhältnis zu ihrer Zugfestigkeit eine gute Gesamtumformbarkeit auf.

Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für eine Grenzformänderungskurve für CR780Y980T-CH-Stähle in 1,5 mm Stärke im Vergleich zu herkömmlichen Dualphasen-Stählen mit geringerer Streckgrenze und gleicher Festigkeit. CH-Stahl gleicher Festigkeit weist trotz seiner deutlich höheren Streckgrenze (+180 MPa) eine etwas höhere Gesamtumformbarkeit auf.

Grenzformänderungskurven für CR780Y980T-CH-Stähle mit einer Dicke von 1,5 mm im Vergleich zu Dualphasen-Stählen mit geringerer Streckgrenze (ArcelorMittal-Modell für Europa). 

Grenzformänderungskurven für CR780Y980T-CH-Stähle mit einer Dicke von 1,5 mm im Vergleich zu Dualphasen-Stählen mit geringerer Streckgrenze (Keeler-Modell für Nordamerika). 

Weitere Vorteile dieser Stähle sind ihre hervorragende Umformbarkeit bzw. lokale Duktilität. Diese hohe lokale Duktilität gewährleistet eine gute Umformbarkeit an den Schnittkanten, aber auch Duktilität beim Crashverhalten.

Diese lokale Duktilität wurde anhand von Messungen der lokalen Dickenabnahme am Querschnitt der Zugfestigkeitsprobe nach Bruchdehnung ermittelt. Das nachfolgende Diagramm vergleicht diese Dickenabnahme bei verschiedenen Sorten mit der gleichen Festigkeit (980 MPa).

Die Stähle aus dem Programm CH weisen eine gute Punktschweißbarkeit auf. Der für die von der Norm ISO18278-2 empfohlenen Schweißbedingungen erreichte Schweißbereich ist erweitert. Die nachstehende Tabelle zeigt einige Eigenschaften von Punktschweißungen von DH-Stählen in homogenen Kombinationen gemäß der Norm ISO18278-2.