Feuerverzinkte Dualphasenstähle

Dualphasenstähle gehören zur Gruppe der Mehrphasenstähle. Beim Fahrzeugbau erfüllen diese die zentrale Herausforderung ein niedriges Karosseriegewicht zu erzielen und gleichzeitig den hohen Anforderungen an die passive Sicherheit des Fahrzeuges zu entsprechen. Um dieses Ziel zu erreichen, kommen bei neuen Fahrzeuggenerationen zunehmend Stähle zum Einsatz, die eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Umformbarkeit besitzen. Damit sind komplexe Geometrien zum Beispiel von Verstärkungsbauteilen möglich. Die Wahl eines Werkstoffes mit einer höheren Streckgrenze reduziert zudem die Materialdicke des Bauteils.

Betrachtet man auf mikroskopischer Ebene das Gefüge des Stahlwerkstoffes, ergibt sich eine höhere Festigkeit durch die Einlagerung von festigkeitssteigernden Phasen in der weichen ferritischen Grundmatrix. Bei Dualphasenstählen besteht diese Phase aus harten Martensitinseln. Durch die Steuerung des „Mischungsverhältnisses“ von weicher Grundmatrix und den harten Martensitinseln lassen sich die mechanischen Eigenschaften, wie Streckgrenze, Zugfestigkeit und Umformvermögen in einem breiten Bereich variieren.
 
Die beiden zentralen Merkmale von Dualphasenstählen sind die geringen Streckgrenzen bei hohen Zugfestigkeiten sowie eine starke Verfestigung bei der Umformung. In der Fahrzeugtechnik können diese Eigenschaften gewinnbringend genutzt werden. Einerseits ermöglicht die niedrige Streckgrenze eine Verarbeitung des Werkstoffs mit ähnlichen Umformkräften wie bei mikrolegierten Stählen. Anderseits zeugt die bei Verformung zunehmende Verfestigung von der hervorragenden Einsetzbarkeit der Stähle für stabile Bauteile. Die Vorteile zeigen sich gerade im harten Praxiseinsatz, etwa bei einem Fahrzeugcrash. Denn die Baugruppe aus Dualphasenstahl kann bei gleicher Deformation im Vergleich zu anderen Stählen deutlich mehr Energie aufnehmen und hilft somit, die Fahrzeuginsassen besser zu schützen.
 
Natürlich können diese Produktmerkmale weiterhin genutzt werden, um gezielt die Materialstärke zu verringern und so ein optimales Bauteilgewicht zu erreichen – die Flexibilität der Dualphasenstähle hilft also, eine optimale Balance der Parameter finden zu können. Das Einstellen der Eigenschaften erfolgt im letzten Prozessschritt. Das Gefüge wird beim Warmband nach dem Warmwalzen durch gezieltes Abschrecken aus dem Austenitbereich erzeugt. Bei feuerverzinkten Produkten entsteht der endgültige Gefügeaufbau quasi nebenbei durch eine gezielte Glühbehandlung des Materials in der Feuerverzinkungslinie.

Dualphasenstähle bieten bei Nutzung moderner Entwicklungsmethoden enormes Potenzial zur Gewichtsverringerung und einer optimierten Festigkeits- und Steifigkeitsverteilung im Bauteil.
Dieses Leichtbaupotenzial von Dualphasenstählen ist auch vor dem Hintergrund gewünschter Kostenreduzierungen und im Vergleich zu anderen metallischen Werkstoffen oder Kunststoffen interessant. Die Materialkosten pro eingespartem Kilogramm sinken dabei am realen Bauteil um bis zu 15%.
 
Kurzum:
Leichtbau und Design-to-Cost sind mit Salzgitter-Dualphasenstählen kein Widerspruch.