Simulationsgestützte Optimierung von partiell gehärteten Automobilteilen aus Mehrphasen-Stahl*

Das gemeinsame Forschungsvorhaben 171 N der Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V. (FAT) und der Arbeitsgemeinschaft Wärmebehandlung und Werkstofftechnik e. V. (AWT) wurde im Programm zur Förderung der „Industriellen Gemeinschaftsförderung (IGF)“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie über die AiF finanziert.

Die Autoren danken dem Arbeitskreis 27 „Finite-Element-Anwendung im Automobilbau“ der FAT für die Beiträge zur erfolgreichen Durchführung dieses Forschungsvorhabens.

Diskussion /Discussion

H. Berns : Die gute Eigenschaftskombination von Festigkeit und Zähigkeit der Mehrphasenstähle beruht unter anderem ganz nachdrücklich auf ihrer Feinkörnigkeit.Die Nachhärtung könnte das aufheben,Sie überhitzen das Gefüge vielleicht sogar. Ich konnte nicht so genau ausmachen, welche Korngrößen dabei herauskommen. Außerdem bekommen Sie in den Vorversuchen Härtesteigerungen bis in die Größenordnung von 500 Vickers, also 50 Rockwell. Sie haben dann in Zugversuchen nachgewiesen, dass noch eine gute Dehnung vorliegt, aber es ist die Dehnung in der Hochlage. Und meine Frage ist,wenn ich 50 Rockwell und ein grobes Korn habe und wenn noch, konstruktiv bedingt, irgendwo ein Kerblein auftritt, wo liegt dann die Übergangstemperatur? Das ist, glaube ich, eine wichtige Frage. Das Aufreißen an der Schweißnaht hängt vielleicht auch damit zusammen.

J. Lütjens : Es fand keine Vergröberung in dem Sinne statt.Wir haben ja das Gefüge gesehen, also die Ferritkörner und dazwischen kleine Martensitanteile. Im Fall von DP beispielsweise hat es sich dahingehend verändert, dass die Ferritkörner ein bisschen geschrumpft sind und die Martensitkörner ein bisschen gewachsen sind, aber es ist jetzt nicht so, dass Körner zusammengewachsen sind oder so etwas in der Art. Ich würde widersprechen, dass das Gefüge sich vergröbert hat.Was den anderen Effekt angeht,die Schweißnaht und der Einfluss der Wärmebehandlungstemperatur darauf, da könnte ich mir durchaus vorstellen, dass das einen großen Einfluss gehabt hat.

H. Berns : Ich würde schon dafür plädieren, dass Sie sich auch in irgendeiner Form, natürlich nicht mit den üblichen Kerbschlagproben, aber ein Bild machen über die Lage der Übergangstemperatur in Abhängigkeit von angenommenen Kerbeinflüssen. Mir scheint das sehr wichtig. Und dass Sie bei 950 °C bei Stählen, die unter 800 °C endverformt sind, kein Kornwachstum bekommen, das würde mich verwundern.

J. Lütjens : Ja, das hat mich auch gewundert. Aber ich gebe Ihnen insofern Recht, als dass diese Versuche bestimmt sinnvoll wären. Die metallographischen Ergebnisse zeigen alderdings ein anderes Bild, also kein besonders grobes Korn.

Nachtrag J. Lütjens : Die Diskrepanz erklärt sich aus der kurzen Wärmebehandlungsdauer von 30 s.

Diskussionsteilnehmer

Prof. em.Dr.-Ing. H. Berns,Ruhr-Universität, Institut für Werkstoffe, Bochum

Dr. J. Lütjens, IWT Stiftung Institut für Werkstofftechnik, Bremen