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Automotive Worldwide
Dualphasenstähle
Auszug aus dem Europäischen Produktangebot -Ausgabe
Bitte beachten Sie, dass die in diesem Katalog gemachten Angaben sich fortlaufend weiterentwickeln.
Wir ersuchen Sie deshalb, bei jeder Bestellung mit unseren Verkaufsteams Rücksprache zu nehmen,
um aktuell und bedarfsgerecht beraten zu werden. Sie können uns ebenfalls per Email unter volgender
Adresse erreichen [email protected].
Adresse erreichen [email protected].
Dualphasenstähle
Höchstfeste Stähle
Beschreibung
Dualphasenstähle zeichnen sich durch eine hervorragende Kombination von Festigkeit und Tiefziehfähigkeit aus. Verantwortlich dafür ist ihr
Mikrogefüge, das aus einer dehnbaren ferritischen Matrix mit darin eingelagerten harten martensitischen oder bainitischen Phasen besteht. Die
Umformung verleiht Dualphasenstählen ein hervorragendes Verfestigungsvermögen. Diese Eigenschaft gewährleistet nicht nur eine homogene
Umformung und ausgezeichnete Tiefziehfähigkeit, sondern auch wesentlich höhere mechanische Werte am Fertigteil als am Flachprodukt. Dies gilt
a. für die Streckgrenze. Nach dem auch als Bake Hardening (BH) bezeichneten Lackeinbrand weisen Bauteile aus Dualphasenstahl eine noch höhe
Streckgrenze auf.
Aus der hohen mechanischen Festigkeit der Fertigteile ergibt sich in der Anwendung eine hervorragende Dauerfestigkeit und eine gute
Energieaufnahme. Deshalb eignen sich diese Stähle besonders gut für die Fertigung von Struktur-und Verstärkungsteilen. In Verbindung mit einem
ausgeprägten BH-Effekt bietet das hohe Verfestigungspotenzial der Dualphasenstähle alle Voraussetzungen für den Leichtbau von Strukturteilen un
insbesondere bei Einsatz der Güte FullFinished 280 DP (FF280 DP), auch von Außenhautteilen.
Anwendungsbereiche
Aufgrund ihrer hohen Energieaufnahmewerte und ihrer ausgezeichneten Dauerfestigkeit sind kaltgewalzte Dualphasenstähle besonders gut für die
Fertigung von Struktur-und Sicherheitsbauteilen (Längs-und Querträger und Verstärkungselemente) für die Automobilindustrie geeignet.
Aus der Güte FF 280 DP gefertigte Außenhautteile verfügen über eine Beulfestigkeit, die 20% besser ist als die üblicher hochfester Stähle. Dies
ermöglicht potenziell eine Gewichtseinsparung von ca. 15%.
Mit warmgewalztem Dual Phase 600 werden aufgrund seiner hohen mechanischen Werte an Strukturteilen Gewichtseinsparungen über eine
Reduzierung der eingesetzten Blechdicken erzielt. In der Automobilindustrie wird diese Qualität hauptsächlich für die Fertigung von Radkränzen,
Leichtprofilen, Federtellern und Befestigungselementen verwendet.
Stoßfänger aus Dual Phase 1180 HY (Dicke: 1,35 mm)
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B-Säulenverstärkung aus Dual Phase 980 LCE
Y600 Extragal®
Rad mit Radkranz aus warmgewalztem Dual Phase 600 VeraStyle® Rad patentiert von Hayes Lemmerz International
Bezüglich der Umform-und Gebrauchseigenschaften des gesamten Dualphasenstahl-Programms verfügt ArcelorMittal über umfassendes
Datenmaterial. Zwecks frühzeitiger Berücksichtigung dieser Stähle bei neuen Konzeptentwicklungen können von einem Spezialistenteam
projektspezifische Untersuchungen aufbauend auf Modellierungen oder Prüfungen durchgeführt werden.
Bezeichnungen und Normen
FF 280 DP
Dual Phase 450
Euronorms
VDA 239-100
HCT500X (+Z)
CR290Y490T-DP (-GI)
HCT450X (+ZE, +Z, +ZF)
Dual Phase 500
HCT490X (+ZE, +Z)
CR290Y490T-DP (-UNC,-EG,-GI)
Dual Phase 600
HCT590X (+ZE, +Z, +ZF, +ZM)
CR330Y590T-DP (-UNC,-EG,-GI,-GA,-ZM)
Dual Phase 780 Y450
Dual Phase 780 LCE Y450
HCT780X (+ZE, +Z, +ZF)
CR440Y780T-DP (-GI,-GA)
HCT780X (+ZE)
CR440Y780T-DP (-UNC,-EG)
HCT980X (+ZE, +Z, +ZF)
CR590Y980T-DP(-UNC,-EG,-GI,-GA)
Dual Phase 780 Y500
Dual Phase 780 LCE Y500
Dual Phase 980 LCE Y600
Dual Phase 980 LCE Y660
HCT980XG (+ZE)
CR700Y980T-DP (-UNC,-EG)
HCT980XG (+ZE, +Z, +ZF)
CR700Y980T-DP (-UNC,-EG,-GI)
Dual Phase 1180
HCT1180G2 (+ZE)
CR900Y1180T-CP (-UNC,-EG)
Dual Phase 600
HDT580X
HR330Y580T-DP (-UNC)
Dual Phase 980 Y700
Dual Phase 980 LCE Y700
3
Dual Phase 780
Euronorms
Unbeschichtet (EN 10338 :2015): Stahlsorte
Elektrolytisch beschichtet (EN 10338 :2015 + EN 10152 :2009): Stahlsorte +ZE
Galvannealed (EN 10346 :2015): Stahlsorte +ZF
Extragal® (EN 10346 :2015): Stahlsorte +Z
Zagnelis® (EN 10346 :2015): Stahlsorte +ZM
VDA 239-100
Unbeschichtet: Stahlsorte-UNC
Elektrolytisch beschichtet: Stahlsorte-EG
Galvannealed: Stahlsorte-GA
Extragal®: Stahlsorte-GI
Zagnelis®: Stahlsorte-ZM
Warmgewalzt Kaltgewalzt
FF 280 DP (Full Finished): Sondergüte für Außenhautteile.
LCE (Low Carbon Equivalent): Güte mit niedrigem Kohlenstoffäquivalent zwecks Optimierung der Gebrauchseigenschaften.
Zur Information werden in der obenstehenden Tabelle die Europäischen und VDA Normen angeführt, denen die Stahlgüten von ArcelorMittal
entsprechen.
Diese Normenäquivalenzen dienen nur der Information. Im Allgemeinen garantiert ArcelorMittal engere Toleranzen auf mechanische Eigenschaften
nachstehende Tabelle).
Technische Merkmale
Mechanische Eigenschaften
Garantierte Werte am unbeschichteten Blech, ISO-Probe 20x80
(ST -Querrichtung (rechtwinklig zur Walzrichtung) /SL -Walzrichtung)
Re (MPa)
FF 280 DP*
300 -380
≥ 490
Dual Phase 450
280 -340
450 -530
Dual Phase 500
300 -380
Dual Phase 600
Dual Phase 780 Y450
Dual Phase 780 LCE
Y450
Rm (MPa)
A (%)
A (%)
L0 = 5,65 √S
L0 = 80 mm
(mm)
0
e < 3 mm
e ≥ 3 mm
n
BH2 (MPa)
Richtung
≥ 25
0,15
30
ST
≥ 27
0,16
30
ST
500 -600
≥ 25
0,15
30
SL
330 -410
600 -700
≥ 21
0,14
30
SL
450 -550
780 -900
≥ 15
0,10
30
SL
450 -550
780 -900
≥ 15
0,10
30
SL
500 -600
780 -900
≥ 13
0,10
30
SL
Dual Phase 780 LCE
Y500
500 -600
780 -900
≥ 13
0,10
30
SL
Dual Phase 980 LCE
Y600
600 -750
980 -1100
≥ 10
30
ST
Dual Phase 980 LCE
Y660
660 -830
980 -1100
≥ 10
30
ST
700 -850
980 -1100
≥8
30
SL
700 -850
980 -1100
≥8
30
SL
Dual Phase 780 Y500
Dual Phase 980 Y700
Dual Phase 980 LCE
Y700
Dual Phase 1180
900 -1100
≥ 1180
≥5
30
SL
Dual Phase 600
330 -460
580 -670
≥ 22
≥ 24
30
SL
Dual Phase 780*
≥ 450
≥ 750
≥ 15
≥ 18
30
SL
Warmgewalzt Kaltgewalzt
* Die für diese Güte garantierten Werte können sich ändern. LCE (Low Carbon Equivalent): Güte mit niedrigem Kohlenstoffäquivalent zwecks Optimierung der Gebrauchseigenschaften.
Chemische Zusammensetzung (%)
4
Chemische Zusammensetzung (%)
C
Max
Mn
Max
Si
Max
FF 280 DP
0,14
1,6
0,40
Dual Phase 450
0,08
1,6
0,40
Dual Phase 500
0,14
1,6
0,40
Dual Phase 600
0,14
2,1
0,40
Dual Phase 780 Y450
0,17
2,2
0,60
Dual Phase 780 LCE Y450
0,10
2,0
0,40
Dual Phase 780 Y500
0,17
2,2
0,60
Dual Phase 780 LCE Y500
0,10
2,0
0,40
Dual Phase 980 LCE Y600
0,11
2,9
0,70
Dual Phase 980 LCE Y660
0,11
2,9
0,70
Dual Phase 980 Y700
0,18
2,4
0,60
Dual Phase 980 LCE Y700
0,11
2,9
0,70
Dual Phase 1180
0,18
2,4
0,60
Dual Phase 600
0,09
1,0
0,25
Dual Phase 780
0,09
1,0
0,30
Warmgewalzt Kaltgewalzt
FF 280 DP (Full Finished): Sondergüte für Außenhautteile. LCE (Low Carbon Equivalent): Güte mit niedrigem Kohlenstoffäquivalent zwecks Optimierung der Gebrauchseigenschaften.
Dual Phase 600
Dual Phase 980 Y700
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Eine sachkundige Führung des Herstellungsprozesses garantiert die Gebrauchseigenschaften von Dualphasenstählen. Besonders wichtig dabei ist
die Steuerung des Glühzyklus (Temperaturen und Abkühlungsraten), denn dieser gestattet es, Dualphasen-Mikrogefüge mit garantierter
Reproduzierbarkeit der mechanischen Eigenschaften herzustellen.
Lieferbare Beschichtungen und Oberflächenbeschaffenheiten
Unbeschichtet
Elektrolytisch
beschichtet
Galvannealed
Dual Phase 450
X
X
X
X
Dual Phase 500
X
X
X
X
Dual Phase 600
X
X
X
X
Dual Phase 780 Y450
X
X
O
X
Dual Phase 780 LCE Y450
X
X
O
X
Dual Phase 780 LCE Y500
X
X
Dual Phase 980 LCE Y600
X
X
X
X
Dual Phase 980 Y700
X
X
Dual Phase 980 LCE Y700
X
X
Dual Phase 1180
X
X
Dual Phase 600
X
Dual Phase 780
X
Extragal®
Zagnelis®
X
FF 280 DP
Dual Phase 780 Y500
X
X
Dual Phase 980 LCE Y660
X
Warmgewalzt Kaltgewalzt
X lieferbar / O in Entwicklung
FF 280 DP (Full Finished): Sondergüte für Außenhautteile. Bitte um Anfrage bezüglich der Lieferbarkeit von Produkten, die in der vorstehenden Tabelle als „in Entwicklung" oder nicht gekennzeichnet sind.
LCE (Low Carbon Equivalent): Güte mit niedrigem Kohlenstoffäquivalent zwecks Optimierung der Gebrauchseigenschaften.
Anwendungs-und Verarbeitungshinweise
Umformung
Dualphasenstähle stellen eine ausgezeichnete Kombination von Festigkeit und Tiefziehfähigkeit dar. Zurückzuführen ist dies auf ihre hohe
Dehnfähigkeit und ihr hohes Verfestigungsvermögen, welche ab Beginn des Umformprozesses eine homogene Verteilung der Verformung
gewährleisten und Einschnürungen reduzieren. So kann sich für die Qualität Dual Phase 500 im einachsigen Streckzug nach 2% plastischer
Formänderung die Streckgrenze um 120 MPa erhöhen (dieses Phänomen wird als «work hardening» oder WH2 bezeichnet). Eine weitere Erhöhung
der Streckgrenze kann durch «bake hardening» nach dem Lackeinbrand (BH2) erreicht werden.
Aufgrund ihres ausgezeichneten Dehn-und Streckzugverhaltens eignet sich die Güte FF 280 DP ebenfalls sehr gut für die Fertigung von
Außenhautteilen. Sämtliche Qualitäten des Dualphasenstahlprogramms können vorbehaltlich einer Optimierung der Einstellungsparameter auf üblichen
Tiefziehwerkzeugen verarbeitet werden. So sollten z. B. im Fall eines Dual Phase 600 im Verhältnis zu einem mikrolegierten HSLA -Stahl gleicher
Blechdicke die Zugkräfte um 20% erhöht werden. Dualphasenstähle, insbesondere die der höchsten Güteklassen, tendieren zum «Rückfedern». Es
daher wichtig bei der Konzeptentwicklung die geometrische Auslegung der Bauteile (kleine Ziehradien der Matrize, Verstärkungen rechtwinklig zur
Faltenbildung erhöhen die Steifigkeit offener Bauteile...) genau zu prüfen und die Ziehparameter (Zickzackfaltung, Kalibrieren, Radienanschlag,
höhere Niederhalterkräfte, ...) klar zu definieren. Die Optimierung der Bauteile kann in Zusammenarbeit mit ArcelorMittal erfolgen.
Bezüglich der Formgebung von Dualphasenstählen verfügt ArcelorMittal über eine reichhaltige Erfahrung und Fachkenntnis und hat zur Beherrschu
des Rückfederns eine numerische Methode (OUTIFO) entwickelt, die eine günstige Auslegung der Bauteile und der Ziehwerkzeuge ermöglicht.
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Bezüglich der Formgebung von Dualphasenstählen verfügt ArcelorMittal über eine reichhaltige Erfahrung und Fachkenntnis und hat zur Beherrschu
des Rückfederns eine numerische Methode (OUTIFO) entwickelt, die eine günstige Auslegung der Bauteile und der Ziehwerkzeuge ermöglicht.
Grenzformänderungskurven kaltgewalzter Dualphasenstähle
(herkömmliche Werte)
Weitere Informationen zur Umformung von Dualphasenstählen, Sonderbeschichtungen und -dicken sind auf Anfrage erhältlich.
Schweißen
Dualphasenstähle sind zwar höher legiert als HSLA-Stähle, bei entsprechender Einstellung der Schweißparameter ist eine Schweißeignung mit
herkömmlichen Verfahren unter industriellen Bedingungen jedoch durchaus gegeben. In der untenstehenden Tabelle werden beispielhaft einige nac
ISO 18278-2 ermittelte Eigenschaften von Schweißpunkten in homogenen Dualphasenstahl-Kombinationen angeführt.
Dual
Phase
500
Dual
Phase
600
Dual
Phase
780
Dual
Phase
780
LCE
Dual
Phase
980
LCE
Beschich-tung Dicke (mm)
Reine
Schweißpunkt-durchmesser
Schweißpunkt-durchmesserZug-Scher-Beanspruchu
Zugbean-spruchung
(mm)
(mm)
(kN)
(kN)
-
1,5
8
14,2
8,8
18,4
Extragal®
1,5
7,7
13,1
9,5
22,3
Extragal®
1,5
8,9
10,5
9,4
25,6
-
1,5
7,6
14,3
6,6
22,7
Extragal®
1,5
8,4
13,2
10,1
30,4
11,6
32,6
11,2
46,7
Dual
3
Phase
600
Warmgewalzt Kaltgewalzt
Untersucht man die Standmengen der Elektroden für beschichtete (verzinkte bzw. verzinkte und legierte) Stahlsubstrate, so erhält man
beschichtungsspezifische Ergebnisse. Dagegen zeigt das Dualphasenstahlsubstrat keinen Einfluss auf die Lebensdauer der Elektroden.
Beim MAG-Schweißen (Metall-Aktivgas-Schweißen) mit Stumpf-oder oeberlappnaht eines Dual Phase 600 überschreitet die Härte in der
Schmelzzone, unabhängig von den Schweißparametern, nie den Höchstwert von 300 HV. Die Form der Schweißnähte entspricht der Klasse B der
Norm ISO 25817. Folgende Hilfsstoffe werden empfohlen:
Zusatzstoff: Draht des Typs G3Si1 NF EN 44O;
Schutzgas: Ar + 8% CO2.
Beim Laser-oeberlappungsschweißen erweist sich das mechanische Festigkeitsverhalten von Dualphasenstählen als ausgezeichnet.
ArcelorMittal hat eine große Erfahrung mit der Charakterisierung seiner eigenen Produkte und bietet für die produktgerechte Einstellung der
Schweißparameter für Dualphasenstähle eine technische Beratung an.
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ArcelorMittal hat eine große Erfahrung mit der Charakterisierung seiner eigenen Produkte und bietet für die produktgerechte Einstellung der
Schweißparameter für Dualphasenstähle eine technische Beratung an.
Dauerfestigkeit
Aufgrund ihrer hohen mechanischen Festigkeit verfügen Dualphasenstähle über eine gute Dauerfestigkeit. Als Beispiel zeigen die beiden folgenden
grafischen Darstellungen die Wöhlerkurven verschiedener Dualphasengüten, Die Kurven zeigen die Ermüdungsfestigkeit abhängig von der Anzahl d
Lastzyklen und ausgedrückt als maximale Spannung. Ermittelt wurden die Werte für 2 Belastungsverhältnisse, und zwar bei symmetrischer
Wechselzugbeanspruchung R=-1 und bei Dauerzugbeanspruchung R=0,1.
Wöhlerkurven oder SN-Kurven (spannungskontrollierte
Schwingfestigkeitskurven) von Dualphasenstählen
Die untenstehende grafische Darstellung zeigt die oligo-zyklischen oder EN-Kurven (dehnungskontrollierte Schwingfestigkeitskurven) derselben
Stähle. Sie sind abhängig von der Anzahl der Wechselzüge als Verformungsamplituden ausgedrückt, wobei ein Zyklus 2 Wechselzügen entspricht.
Weitere unter hohen oder niedrigen Anzahlen von Lastzyklen ermittelte Dauerfestigkeitswerte können auf Anfrage zur Verfügung gestellt werden.
Oligo-zyklische oder EN-Kurven (dehnungskontrollierte Schwingfestigkeitskurven) von Dualphasenstählen
ArcelorMittal ist bereit seinen Kunden eine komplette Datenbank mit den Dauerfestigkeitsmerkmalen seiner Dualphasenstähle.
Crashfestigkeit
Dualphasenstähle verfügen aufgrund ihrer sehr hohen Bruchfestigkeit über hervorragende Leistungsmerkmale bei der Energieaufnahme unter
Crashbedingungen.
Diese hohe Energieaufnahme wurde im Axialkompressionsversuch am Hutprofil mit punktgeschweißter Schließplatte bei einer Aufprallgeschwindigk
von 56 km/h ermittelt. Die Prüfungen haben das hervorragende Crashverhalten dieser Stähle nachgewiesen. Die untenstehende grafische
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Diese hohe Energieaufnahme wurde im Axialkompressionsversuch am Hutprofil mit punktgeschweißter Schließplatte bei einer Aufprallgeschwindigk
von 56 km/h ermittelt. Die Prüfungen haben das hervorragende Crashverhalten dieser Stähle nachgewiesen. Die untenstehende grafische
Darstellung veranschaulicht das minimale Leichtbaupotenzial (prozentuale Masseneinsparung) von Dualphasenstählen im Vergleich mit einem HSL
380 Stahl.
Leichtbaupotenzial im Vergleich mit einem HSLA 380 -Stahl
(Referenzmaterial)
© ArcelorMittal | Letzte Änderung: 08-01-2016
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