TY - THES

T1 - Untersuchung von alternativen Legierungskonzepten für presshärtende Stähle

AU - Arnold, Elisabeth

N1 - gesperrt bis 31-05-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Um den Anforderungen der Automobilindustrie zur Gewichtsreduktion bei gleichzeitiger Verbesserung des Crashverhaltens nachzukommen, werden höchstfeste Karosseriebauteile eingesetzt. Diese werden bei der voestalpine in einem Presshärteprozess hergestellt. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde untersucht, inwieweit das Crashverhalten durch Restaustenit in einer martensitischen bzw. angelassenen martensitischen Matrix verbessert werden kann, der während der Verformung in Martensit umwandelt. Dazu wurden an drei Legierungen mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung Härtegefüge eingestellt. Im Vergleich zum konventionell eingesetzten Stahlkonzept unterscheiden sich die neuen Legierungen hauptsächlich durch einen höheren Silizium- und Mangangehalt. Dadurch ist die Stabilisierung von Restaustenit möglich. Zunächst wurden ZTU-Schaubilder erstellt, um die Phasenumwandlungen zu verfolgen. Anschließend folgte die metallographische Untersuchung der Gefüge und die Bestimmung des Restaustenitgehalts. Mittels unterschiedlicher mechanischer Prüfverfahren wurden die Eigenschaften der neuen Legierungen nach den unterschiedlichen Wärmebehandlungsverfahren analysiert. Zur Abschätzung des Crashverhaltens wurden Schwertbiegeversuche durchgeführt, wobei, wie üblich, der Biegewinkel beim Lastmaximum als kritischer Parameter herangezogen wurde. Außerdem wurden unterbrochene Biegeversuche durchgeführt, um den Schädigungsverlauf beschreiben zu können. Mit diesen Untersuchungen konnte die Eignung der neuen Legierungen evaluiert und mit dem derzeit eingesetzten Stahlkonzept verglichen werden.

AB - Um den Anforderungen der Automobilindustrie zur Gewichtsreduktion bei gleichzeitiger Verbesserung des Crashverhaltens nachzukommen, werden höchstfeste Karosseriebauteile eingesetzt. Diese werden bei der voestalpine in einem Presshärteprozess hergestellt. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde untersucht, inwieweit das Crashverhalten durch Restaustenit in einer martensitischen bzw. angelassenen martensitischen Matrix verbessert werden kann, der während der Verformung in Martensit umwandelt. Dazu wurden an drei Legierungen mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung Härtegefüge eingestellt. Im Vergleich zum konventionell eingesetzten Stahlkonzept unterscheiden sich die neuen Legierungen hauptsächlich durch einen höheren Silizium- und Mangangehalt. Dadurch ist die Stabilisierung von Restaustenit möglich. Zunächst wurden ZTU-Schaubilder erstellt, um die Phasenumwandlungen zu verfolgen. Anschließend folgte die metallographische Untersuchung der Gefüge und die Bestimmung des Restaustenitgehalts. Mittels unterschiedlicher mechanischer Prüfverfahren wurden die Eigenschaften der neuen Legierungen nach den unterschiedlichen Wärmebehandlungsverfahren analysiert. Zur Abschätzung des Crashverhaltens wurden Schwertbiegeversuche durchgeführt, wobei, wie üblich, der Biegewinkel beim Lastmaximum als kritischer Parameter herangezogen wurde. Außerdem wurden unterbrochene Biegeversuche durchgeführt, um den Schädigungsverlauf beschreiben zu können. Mit diesen Untersuchungen konnte die Eignung der neuen Legierungen evaluiert und mit dem derzeit eingesetzten Stahlkonzept verglichen werden.

KW - Presshärtender Stahl

KW - Crashverhalten

KW - Restaustenit

KW - Wärmebehandlung

KW - ZTU-Schaubild

KW - Gefügeanalyse

KW - kritischer Biegewinkel

KW - press hardening steel

KW - crash safety

KW - retained austenite

KW - annealing treatments

KW - TTT-diagrams

KW - microstructure

KW - critical bending angle

M3 - Diplomarbeit

ER -