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Warmgewalzter Chassis-Stahl mit optimierter Lochaufweitung

Für den wirtschaftlichen Leichtbau hochfester Fahrwerksteile

Chassis-Stähle CH-W® sind besonders für komplexe, kaltumgeformte Bauteile im Fahrwerk geeignet.

Als Weiterentwicklung der bewährten Complexphasen-Stähle bieten die neuen warmgewalzten Mehrphasen-Stähle CH-W® für das Fahrwerk deutlich verbesserte Umformbarkeit bei sonst vergleichbar guten Eigenschaften.

Mit den CH-W®-Stählen sind größere Durchstellungen mit engeren Radien als bisher darstellbar. Darüber hinaus ist eine sehr gute Oberfläche kennzeichnend für die Fahrwerksgüten. Die CH-W®-Stähle sind unbeschichtet und in der Festigkeitsklasse 800 MPa auch feuerverzinkt lieferbar.

Neu: Der neue, ultrahochfeste, warmgewalzte Mehrphasenstahl CH-W® 700Y950T verspricht maximales Gewichtseinsparpotenzial und höchste Lebensdauer im Fahrwerk. Die Chassis-Güte mit einer Festigkeit von fast 1.000 Megapascal und optimierter Lochaufweitung bietet neben einer deutlichen Gewichtsreduzierung auch eine hohe Betriebsfestigkeit für komplexe Fahrwerksteile. Aufgrund der hohen Festigkeit bei Reserven in der Bruchdehnung ist ein hoher Crashdeformationswiderstand und damit eine hohe Crashenergieaufnahme gegeben.

Chassis-Stahl CH-W ist prädestiniert für den Einsatz im Fahrwerk.
Chassis-Stahl CH-W® ist prädestiniert für den Einsatz im einschaligen Querlenker.

Mit ihren Eigenschaftsprofilen sind die Chassis-Stähle CH-W® besonders für komplexe Fahrwerksbauteile wie beispielsweise einschalige Querlenker, Achsträger, Bumper und ähnlich anspruchsvolle Bauteile.

Warmgewalzter Chassis-Stahl

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Stahlsorte
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Vergleichsgüte
VDA 239-100
Vergleichsgüte
DIN EN 10338,
DIN EN 10346
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Dicke1
von _ bis in mm
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Breite1
von _ bis in mm
CH-W® 660Y760T-UC HR660Y760T-CP-UC HDT760C 1,80 – 5,00 940 – 1.360
CH-W® 660Y760T+Z HR660Y760T-CP-GI HDT760C+Z 1,80 – 3,00 970 – 1.330
CH-W® 700Y950T-UC 2,00 – 4,00 900 – 1.400
1. Es sind nicht alle Dicken- und Breitenkombinationen möglich.

Mechanische Eigenschaften

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Stahlsorte
Streck-
grenze

Rp0,2 [MPa]
Zugfestig-
keit

Rm [MPa]
Bruch-
dehnung

A80 [%] min.
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A5 [%] min.
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Lochaufweitung
Blechdicke [mm]
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λ [%] min.
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λ [%] typ.
CH-W® 660Y760T 660 – 820 760 – 960 12 14 1,80 – 4,20 60 90
4,21 – 5,00 50 80
CH-W® 700Y950T 700 – 850 950 – 1.100 10 12 2,00 – 4,00 35
Prüfrichtung in Walzrichtung.

Hinweise für die Anwendung und Verarbeitung

Werkstoffcharakteristik

Gefüge

Aufgrund der ausgewählten chemischen Zusammensetzung und des besonderen Walzverfahrens hat der bainitische Chassis-Stahl eine sehr feine Mikrostruktur. Die gewünschten Eigenschaften des Stahls werden durch das spezielle Gefüge mit Nanoausscheidungen erzielt. Der niedrige Si-Gehalt gewährleistet eine besonders fehlerfreie Oberfläche.

Beispielgefüge CH-W®

Umformen

Warmgewalzter bainitischer Chassis-Stahl wird häufig im Fahrwerksbereich eingesetzt. Er zeichnet sich insgesamt durch ein gutes Umformverhalten aufgrund seines günstigen Verfestigungsverhaltens aus, dabei bietet er einen hohen Wiederstand gegen lokales Einschnüren. Durch sein sehr feines und homogenes Gefüge besitzt er eine sehr hohe Lochaufweitung von garantiert mindestens 60% nach ISO 16630. Darüber hinaus bietet der CH-W® ein günstiges Biegeverhalten, typischerweise sind Biegewinkel von deutlich über 130° nach VDA 238-100 darstellbar.

Fügen

Bainitischer Chassis-Stahl ist sowohl in artreinen als auch in Mischverbindungen mit anderen gängigen Stahlsorten gut schweißgeeignet. Voraussetzung sind auf den Werkstoff abgestimmte Schweißparameter. Prüfergebnisse nach SEP 1220-x liegen vor und attestieren dem CH-W® eine gute Fügeeignung bei allen Fügeverfahren. Besonders hervorzuheben sind die hervorragenden Ergebnisse der typischerweise gleichmäßigen, feinschuppigen MAG-Schweißnähte ohne Rissneigung oder nennenswerte Aufhärtungen. Die hohen Erwartungen an die Dauerschwingfestigkeit der Nähte werden folgerichtig nicht enttäuscht.

Betriebsfestigkeit

Der bainitische Chassis-Stahl CH-W® 660Y760T zeigt eine vergleichbar gute Schwingfestigkeit wie übliche Fahrwerksgüten.

Wöhlerkurve CH-W® 660Y760T im Vergleich zum HR660Y760T-CP und S700MC

Wöhlerkurve CH-W® 660Y760T im Vergleich zum HR660Y760T-CP und S700MC

Im Einsatz: Neuer Chassis-Stahl für hohe Flexibilität und Fertigungssicherheit

Gute Kooperation, erfolgreiche Entwicklung: Der neue, warmgewalzte Chassis-Stahl ist ein Produkt der engen Zusammenarbeit zwischen Gestamp und thyssenkrupp Steel.
Gute Kooperation, erfolgreiche Entwicklung: Der neue, warmgewalzte Chassis-Stahl für hochfeste Fahrwerksteile ist ein Produkt der engen Zusammenarbeit zwischen Gestamp und thyssenkrupp Steel.

Mit dem neuen CH-W® 660Y760T stellt thyssenkrupp Steel der Automobilindustrie einen hochfesten Mehrphasen-Stahl zur Verfügung, der vor allem für die hohen Anforderungen im Chassis-Bereich prädestiniert ist. Als erster Kunde nutzt Kooperationspartner Gestamp als international renommierter Automobil- und Nutzfahrzeugzulieferer den Werkstoff erfolgreich zur Fertigung komplexer Fahrwerksteile.

In kaum einem Produktionsbereich spielt die Umformbarkeit von Werkstoffen heute eine so große Rolle wie beim Chassis. Die immer komplexer werdenden Bauteile von automobilen Fahrwerken erfordern nicht nur sehr robuste, sondern auch hochfeste und gut umformbare Stähle. Enge Biegeradien oder gute Lochaufweitungseigenschaften sind nur zwei von vielen Beispielen für die gestiegenen Ansprüche, die von Seiten der Automobilindustrie an modernen Chassis-Stahl gestellt werden. thyssenkrupp Steel entwickelte in enger Zusammenarbeit mit seinem Kunden Gestamp den warmgewalzten Chassis-Stahl CH-W® 660Y760T.

Die neue Güte garantiert eine Lochaufweitung von mindestens 60 Prozent und ist ideal für komplexe, kaltumgeformte Bauteile im Fahrwerk geeignet. Durch die gezielte Abstimmung der chemischen Analyse und der Fertigung in den modernen Warmbandwerken von thyssenkrupp Steel wird ein besonders homogenes Gefüge eingestellt, was sich positiv in der Verarbeitung im Presswerk beim Kunden bemerkbar macht.

Chassis-Stahl mit einer Lochaufweitung von mindestens 60 Prozent: ideal geeignet für komplexe, kaltumgeformte Bauteile im Fahrwerk.
Chassis-Stahl mit einer Lochaufweitung von mindestens 60 Prozent: ideal geeignet für komplexe, kaltumgeformte Bauteile im Fahrwerk.

Tests liefern überzeugende Ergebnisse

Erste Abpressversuche bei Gestamp haben das gute Eigenschaftsprofil des neuen Mehrphasen-Stahls bereits bestätigt. Das spanische Unternehmen, das unter anderem mit Bielefeld und Ludwigsfelde mehrere Standorte in Deutschland betreibt, verfügt über eine breite Palette von Produkten, die in die Karosserie, das Fahrwerk sowie im Bereich der Mechanik und Mechatronik von Automobilen und Nutzfahrzeugen verbaut werden.

Von der ersten Idee über die gesamte Entwicklungsphase bis hin zur Serienfertigung: Gestamp begleitet seine Kunden über den gesamten Prozess. Im Rahmen der Materialauswahl für Lenker-Bauteile eines namhaften deutschen Fahrzeugherstellers startete der Zulieferer in enger Kooperation mit thyssenkrupp Steel eine aufwendige Bauteilfreigabe.

Im Rahmen dieser praxisbezogenen Gemeinschaftsarbeit wurden sowohl bei uns in Duisburg als auch in den Gestamp-Entwicklungszentren in Bielefeld und Bilbao über Monate intensive Versuche durchgeführt. Zu Beginn im Labormaßstab, später dann auch am Prototypenwerkzeug und nicht zuletzt im Serienwerkzeug.

Melanie Dinter, thyssenkrupp Steel, Vertriebsingenieurin
Enge und und erfolgreiche Zusammenarbeit: Alexander Lange (links) und Melanie Dinter von thyssenkrupp Steel gemeinsam mit Dr. Mehdi Asadi, Manager Material Engineering bei Gestamp.
Enge und und erfolgreiche Zusammenarbeit: Alexander Lange (links) und Melanie Dinter von thyssenkrupp Steel gemeinsam mit Dr. Mehdi Asadi, Manager Material Engineering bei Gestamp.

Viele Vorteile und ein robuster Prozess

Bei mehreren Probeverarbeitungen in einem Serienwerkzeug zeigte sich, dass mit dem CH-W® 660Y760T selbst kritische Umformschritte wie hohe Durchstellungen und engste Radien sicher zu realisieren sind. Sowohl in der Bauteilkonstruktion als auch während der späteren Verarbeitung beim Kunden: das Warmband der 800er Festigkeitsklasse verspricht größtmögliche Flexibilität bei garantiert hoher Fertigungssicherheit. Ebenfalls ein Vorteil: Der Werkstoff erfüllt die Anforderungen der VDA-Güte HR660Y760T-CP und DIN EN-Güte HDT760C und bietet gegenüber etablierten Complexphasen-Stählen dieser Klasse deutliche Reserven in der Bruchdehnung.

Auch die Chemie stimmt: Aufgrund der abgestimmten chemischen Analyse ergibt sich ein geringes Kohlenstoffäquivalent, was zu sehr guten MAG-Schweißeigenschaften führt. So wurde in Schweißversuchen eine extrem geringe Aufhärtung in der Wärmeeinflusszone bestätigt, die nicht nur für schwingbelastete Bauteile ein erheblicher Vorteil ist.

Alexander Lange, thyssenkrupp Steel, Produktmanager Warmband

Nach einer abschließenden Überprüfung der Dauerschwingeigenschaften am Real-Bauteil wurde der Werkstoff von Gestamp freigegeben und kommt jetzt in verschiedenen Chassisbauteilen eines namhaften deutschen OEMs zum Einsatz.

Wir sind sehr zusfrieden: Mit der neuen Chassis-Stahlsorte von thyssenkrupp Steel sind wir in der Lage, die Anforderungen unserer Kunden an komplexe, hochfeste Fahrwerksteile bestmöglich zu bedienen und einen robusten Fertigungsprozess aufzusetzen.

Dr. Mehdi Asadi, Gestamp, Manager Material Engineering

Über Gestamp

Gestamp ist mit Präsenz in mehr als 24 Ländern einer der größten und renommiertesten Zulieferer der internationalen Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie.

Das Unternehmen mit Hauptsitz in Madrid beschäftigt aktuell rund 40.000 Mitarbeitende an mehr als 100 Standorten.

Das breite Portfolio umfasst unter anderem das Design, die Entwicklung und Fertigung von Fahrwerks- und Karosserieteilen sowie Mechanik- und Mechatronikkomponenten

www.gestamp.com

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Kontakt

thyssenkrupp Steel Europe AG

Kaiser-Wilhelm-Straße 100

47166 Duisburg

Telefon +49 (0)203 52-0

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