Grobbleche Schwermaschinenbau profitiert von Verschleiß- und Sonderbaustählen

Grobbleche aus gehärteten Verschleiß- und vergüteten Sonderbaustählen sparen Bauteilgewicht im Schwermaschinenbau ein, ohne die Funktionssicherheit zu beeinträchtigen. Das Ergebnis ist eine höhere Wirtschaftlichkeit, die Steigerung der Festigkeit oder Härte lässt weitere Verbesserungen erwarten. Wichtig ist die Verarbeitbarkeit. Thermomechanisch gewalzte und vergütete Stähle haben da Vorteile.

Anbieter zum Thema

Schages GmbH & Co.KG

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

trivid GmbH

thyssenkrupp Steel Europe AG

Die Entwicklung von hochfesten Sonderbaustählen mit Streckgrenzen von mehr als 460 MPa hat in Europa bereits Anfang der sechziger Jahre begonnen [1 und 2]. Voraussetzung für die Bereitstellung von Grobblechen aus Sonderbaustählen, die den hohen Anforderungen des Marktes gerecht werden, waren Fortschritte in der Stahlmetallurgie, in der Walz- und Wärmebehandlungstechnik.

So lassen sich heutzutage durch thermomechanisches Walzen Stähle mit einer Mindeststreckgrenze von 500 MPa in großen Dicken herstellen [3 und 4]. In Kombination mit einer Anlassbehandlung im unteren Abmessungsbereich ist sogar die Herstellung noch höherfesterer Güten möglich.

Für höchste Anforderungen hinsichtlich Festigkeit und Zähigkeit haben sich wasservergütete Stähle seit langem in unterschiedlichen Anwendungsbereichen etabliert [5 und 6]. Als höchste Güte mit 1100 MPa Mindeststreckgrenze steht inzwischen die Stahl S1100QL allgemein zur Verfügung.

Heute wird daran gearbeitet, einen Stahl (S1300QL) mit einer noch höheren Streckgrenze marktreif zu machen. Bei konventionellen Verschleißstählen, die lediglich gehärtet werden, reicht die Nominalhärte der Güten bis etwa 600 HBW. Stähle mit noch höherer Härte sind in der Entwicklung. Zur Herstellung von Feinkornbaustählen werden je nach Anforderungsprofil unterschiedliche Walz- und Wärmebehandlungsverfahren angewandt (Bild 1).

Martensitumwandlung erhöht Streckgrenze des Stahls

Das so genannte normalisierende Walzen oder Normalglühen ermöglicht, Stähle mit ferritisch-perlitischer Gefügestruktur und Streckgrenzen bis 460 MPa herzustellen. Beim thermomechanischen Walzen werden die chemische Zusammensetzung – vor allem die Mikrolegierung – und der Umform-Zeit-Temperatur-Verlauf genau aufeinander abgestimmt.

Dadurch lässt sich ein äußerst feines, gestrecktes ferritisch-perlitisches Gefüge mit günstigen Auswirkungen auf Streckgrenze und Zähigkeit einstellen. Der Gesamtgehalt an Legierungselementen kann auf diese Weise auf einen niedrigen Wert gehalten werden.

Durch eine dem thermomechanischen Walzen nachfolgende Intensivkühlung der Bleche wird eine teilweise Umwandlung in die Bainitstufe erreicht. Somit ergibt sich durch Intensivkühlung die Möglichkeit, die Streckgrenzen weiter zu steigern.

(ID:243724)