Steeltec entwickelt innovative Technologie

Steeltec hat eine innovative Fertigungslinie aufgebaut, mit der Stahl so behandelt werden kann, dass er noch leistungsfähiger wird und dabei auch Tiefsttemperaturen bis ‑101 °C standhält. Die dynamische Belastbarkeit steigt nach Angaben des Unternehmens um mindestens zehn Prozent.

Die Stahleigenschaften und die Anwendungsbedingungen bestimmen die konstruktiven und funktionalen Grenzen von Bauteilen. Um diese breiter zu stecken, hat Steeltec gemeinsam mit weiteren Spezialisten die XTP Technology entwickelt, die das ganze Eigenschaftspotenzial des Stahls entfaltet. Das Verfahren ist anwendbar auf eine Vielzahl von Stählen, wie z. B. unlegierten und mikrolegierten Stahl oder Vergütungsstahl mit einem Durchmesser von 18 mm bis 40 mm. Das Ergebnis der Hochumformung des Stahls mit kontrollierter Temperaturführung ist die gezielte Kornfeinung. Feinkörnige Gefüge besitzen den Vorteil, dass sie das Verhältnis von Festigkeit und Zähigkeit verbessern.

Mit der Technologie können die konventionell erreichbaren Korngrößen Steeltec zufolge unterschritten werden. So wurden beispielsweise beim mikrolegierten 38MnVS6 mittlere Korngrößen von 2,8 µm erreicht. Dieser Wert entspricht der Korngrößenklasse 14 nach ASTM 112. Das Korn ist noch nicht einmal halb so groß wie das mit dem marktüblichen thermomechanischen Verfahren erzeugte. Bei der XTP-Anlage wirken extrem hohe Umformkräfte bei sehr niedrigen Prozesstemperaturen auf den Stahl ein.

Für die Optimierung der Stahleigenschaften kann der Anwender zwischen zwei Möglichkeiten wählen. Zum einen kann der Schwerpunkt in der Prozessführung auf die überproportionale Steigerung der Festigkeitskennwerte gelegt werden. Dabei wird auch eine deutliche Anhebung der Zähigkeit erreicht. Zum anderen kann der Fokus auf einer extremen Steigerung der duktilen Eigenschaften bei gleichzeitig deutlicher Anhebung der Festigkeit liegen. Wird bei dem ausscheidungshärtenden ferritisch-perlitischen (AFP‑)Stahl 38MnVS6 das Hauptaugenmerk auf die Zähigkeit gelegt, weist er im Kerbschlagversuch 100 J bei -40 °C und bei Raumtemperatur 170 J auf. Zusammen mit 850 MPa Zugfestigkeit ergibt sich eine Eigenschaftskombination, die mit konventionellen Stählen nicht oder nur unter Einsatz von Zusatzprozessen erreichbar ist.

Neue technische Limits

Die neue Xtreme Performance Technology bietet Steeltec große Freiheit in der anforderungsgerechten Einstellung der Prozessparameter für die Stahlfertigung. Die Austenitisierungs- und Umformtemperatur sowie der Umformgrad werden für jeden Fertigungsauftrag individuell eingestellt, sodass einzelne Stahlsorten gezielt bearbeitet werden können. Ihre mechanisch-technologischen Kennwerte sowie die Korngröße des Stahls werden in diesem Schritt bestimmt – in Abhängigkeit davon, was der Werkstoff im Einsatz leisten muss. Insbesondere kontrollierte Aufheiz- und Abkühlraten vor und nach der Umformung spielen eine zentrale Rolle für das besondere Verhältnis von Festigkeit und Zähigkeit.

Charakteristisch für die neue XTP-Technologie ist die Umformung des Stabstahls. Unmittelbar nach der Erwärmung des Stahls kühlt Steeltec diesen auf Umformtemperatur ab und führt den Stab durch eine Hochumformeinheit. Hier werden die Weichen für die Feinkörnigkeit gestellt.

Quelle: Steeltec  Artikelfoto: Mit der Xtreme Performance Technology steigert Steeltec die Feinkörnigkeit des Gefüges von Standardstählen und verbessert damit das Verhältnis zwischen Festigkeit und Zähigkeit. (Foto: Steeltec)