Einsatz von hochstfestem TWIP-Stahl. Potentialbewertung

Diplomarbeit aus dem Jahr 2006 im Fachbereich Chemie - Materialchemie, Werkstoffchemie, Note: 1,3, Universitat des Saarlandes, Sprache: Deutsch, Abstract: Im modernen Automobilbau spielen Forderungen hinsichtlich verminderten Kraftstoffverbrauchs bei gleichzeitig erhohtem Insassenschutz vorrangige Rollen. Dazu wird verstarkt auf neue, hochfeste Werkstoffe zuruckgegriffen. Noch in der Entwicklung befinden sich so genannte TWIP-Stahle, die aufgrund mechanischer Zwillingsbildung wahrend der Umformung (TWinning Induced Plasticity, TWIP-Effekt)eine herausragende Duktilitat bei gleichzeitig hoher Festigkeit besitzen. Konnen mit konventionellem Blecheinsatz anspruchsvolle Bauteileigenschaften nicht mehr erfullt werden, kommen z.B. Halbzeuge aus maßgeschneiderten, geschweißten Platinen (engl.: Tailored Welded Blanks, TWB) zum Einsatz. TWBs kombinieren zwei oder mehrere Teilbleche mit unterschiedlichen Blechdicken, Umformeigenschaften oder Oberflachenbeschichtungen zu einer Platine. Somit lasst sich eine geforderte Bauteileigenschaft lokal realisieren. Der Einsatz von TWIP-Stahl in TWBs ist angestrebt, jedoch sind dazu noch grundlegende Fragen hinsichtlich Schweißbarkeit und Einfluss der Schweißnaht auf das Umformverhalten offen. Ziel diese Diplomarbeit war es, das Einsatzpotential von TWBs auf Basis neu entwickelter TWIP-Stahle abzuschatzen und anhand umformtechnischer Kriterien zu bewerten. Ebenfalls sollte eine Mischkombination TWIP/DP-Stahl erprobt werden. Neben Umformsimulationen (AutoForm) wurden hierfur Grundsatzversuche an Schweißverbindungen (Erichsen-Versuch, Metallographie, Hartemessung, EDX), sowie Abpress- und Bauteilversuche (Bestimmung mech. Eigenschaften und Maßhaltigkeit) durchgefuhrt. Die Schweißnaht wurde hinsichtlich ihrer Eigenschaften charakterisiert, der Schweißnahteinfluss auf das Umformverhalten dokumentiert und die Bauteileigenschaften mit Referenzbauteilen aus Einzelblechanwendung und hochstfestem Serienwerkstoff verglichen. Dabei zeigte sich, dass TWBs auf Basis von TWIP-Stahl grundsatzlich darstellbar sind und Einsatzpotential besitzen, in zukunftigen Fahrzeuggenerationen Insassensicherheit zu erhohen und gleichzeitig Leichtbauforderungen gerecht zu werden. Hinsichtlich Bauteilfestigkeit, Umform- und Energieaufnahmevermogen versprechen sich Vorteile gegenuber Serienwerkstoffen fur Strukturbauteile. Jedoch neigt die Schweißnaht zum Versagen und verlangt große Sorgfalt bei der Herstellung. So besteht u.a. im Bereich der Fugetechnik noch Entwicklungsbedarf, eine prozesstauglich Stumpfstoß-Verbindung von TWIP-Stahl zu realisieren.

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