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Dualphasenstahl | DP AHSS-Richtlinien
- John
Dualphasenstahl (DP) ist ein Eckpfeiler des modernen Automobildesigns. Er bietet eine optimale Mischung aus Festigkeit und Duktilität, die die Leistung und Sicherheit des Fahrzeugs deutlich verbessert. SteelPro Group liefert dieses fortschrittliche Material in warm- und kaltgewalztem Zustand, ergänzt durch eine Reihe von Oberflächenbehandlungen, wie z. B. Verzinken.
Was ist Dualphasenstahl?
Dualphasenstahl (DP) ist ein hochfester Stahl, der durch eine weiche ferritische Matrix gekennzeichnet ist, die mit harten Martensitinseln durchsetzt ist. Dieser Stahl weist eine hohe Zugfestigkeit, außergewöhnliche Duktilität und die Fähigkeit auf, erhebliche Aufprallenergie zu absorbieren. Dank seiner ausgewogenen Legierungszusammensetzung kombiniert er gute Schweißbarkeit mit hochdehnbaren Formgebungsverfahren. DP-Stahl wird in Autoteilen wie Türen, Motorhauben und Stoßfängern verwendet.
Die Herstellung von DP-Stahl ist sorgfältig abgestimmt, um seine Mikrostruktur zu optimieren. Warmgewalzter DP-Stahl wird bei kontrollierten Walztemperaturen und Abkühlungsraten im Warmbandwalzwerk verarbeitet, um die ferritisch-martensitische Struktur aus Austenit zu bilden. Die Eigenschaften von kaltgewalztem DP-Stahl werden während der Wärmebehandlung auf einer kontinuierlichen Glühlinie fein abgestimmt, was eine präzise Kontrolle der Austenitumwandlung ermöglicht, um die gewünschte Festigkeit und Duktilität zu erreichen.
Eigenschaften von Dualphasenstahl
Hohe anfängliche Kaltverfestigungsrate
DP-Stahl wird beim Verformen härter und fester und behält nach der Verformung seine Form und Festigkeit. Diese Eigenschaft ist für Bauteile, die einer starken Verformung ausgesetzt sind, von entscheidender Bedeutung und stellt sicher, dass sie in ihrer endgültigen Form haltbar bleiben.
Hervorragende Tiefzieh- und Streckformbarkeit
DP-Stahl eignet sich hervorragend zum Formen tiefer oder komplexer Formen, was für die Herstellung komplexer Karosserieteile und -bleche von entscheidender Bedeutung ist. Diese Formbarkeit verhindert Risse und behält die Festigkeit auch bei der Formung komplexer Designs bei.
Hohe Streckgrenze
Dank der hohen Streckgrenze kann DP-Stahl erheblichen Belastungen standhalten, ohne sich dauerhaft zu verformen. Diese Eigenschaft ist für die Langlebigkeit von Bauteilen in Autos und Geräten von entscheidender Bedeutung.
Beeindruckende Zugfestigkeit
Dank seiner Zugfestigkeit hält DP-Stahl extremen Belastungen stand, bevor er bricht. Diese Festigkeit ist für die Zuverlässigkeit sicherheitskritischer Fahrzeugrahmen und Karosserieteile von entscheidender Bedeutung.
Überlegene Ermüdungsbeständigkeit und Dehnungsratenempfindlichkeit
DP-Stahl hält wiederholten oder schwankenden Belastungen stand und ist daher ideal für Autoteile, die ständigen Vibrationen und Belastungen ausgesetzt sind. Seine Empfindlichkeit gegenüber Dehnungsänderungen verbessert die Zähigkeit und Haltbarkeit unter dynamischen Bedingungen.
Effektive Einbrennhärtbarkeit
Die Brennhärtbarkeit von DP-Stahl ermöglicht es, dass seine Härte und Festigkeit nach dem Lackieren und Brennen im Automobilherstellungsprozess zunimmt. Diese Eigenschaft erhöht die Steifigkeit und Crashsicherheit und verbessert so die Sicherheit und Leistung des Fahrzeugs.
Dualphasenstahl-Anwendungen
Dualphasenstahl (DP) wird für Automobilanwendungen aufgrund seiner hervorragenden Formbarkeit gewählt, wodurch er den Anforderungen komplexer Fahrzeugstrukturen gerecht wird. Darüber hinaus bietet DP-Stahl hervorragende Festigkeit und Schlagfestigkeit. In Verbindung mit seinen Leichtgewichtseigenschaften trägt DP-Stahl zur Verbesserung der Fahrzeugsicherheit und des Kraftstoffverbrauchs bei.
- Karosserieteile wie Türen, Motorhauben und Kofferraumdeckel.
- Stoßstangen
- Strukturkomponenten wie Fahrgestelle und Rahmen.
- Verstärkungen wie Türträger und Sitzverstärkungen.
- Radkästen.
- Querträger wie Motor- und Getriebestützen.
Chemische Zusammensetzung von Dualphasenstahl
Die chemische Zusammensetzung von Dualphasenstahl wird sorgfältig entwickelt, um die genauen Spezifikationen für verschiedene Fahrzeugkomponenten zu erfüllen. Warmgewalzter Dualphasenstahl hat typischerweise einen höheren Legierungsgehalt als kaltgewalzter Dualphasenstahl, um eine kontrollierte Abkühlung zu unterstützen und die gewünschte Mikrostruktur zu erreichen.
| Element | Typischer Bereich (%) | Rollen |
| Kohlenstoff (C) | 0.06% – 0.15% | Verbessert die Martensitbildung und erhöht die Festigkeit. |
| Mangan (Mn) | 1.5% – 3% | Durch die Festlösungsverfestigung im Ferrit wird Austenit stabilisiert. |
| Chrom (Cr) | < 1,01 TP3T | Verhindert die Bildung von Perlit oder Bainit und verbessert die Härte. |
| Molybdän (Mo) | < 0,51 TP3T | Verhindert Perlit- oder Bainitbildung und verbessert die Härte. |
| Silizium (Si) | 0.2% – 0.5% | Fördert die Ferritumwandlung und erhöht die Festigkeit. |
| Vanadium (V) | Spurenmengen (normalerweise < 0,11 TP3T) | Ausscheidungshärtung, verfeinert die Mikrostruktur. |
| Niobium (Nb) | Spurenmengen (normalerweise < 0,11 TP3T) |
Chemische Zusammensetzung von Dualphasenstahl
Nachfolgend sind die von der SteelPro Group produzierten Dualphasenstahlsorten zusammen mit ihren mechanischen Eigenschaften aufgeführt.
| Stahlsorte | Zugversuch | |||
| Streckgrenze (Rel, MPa) | Zugfestigkeit (Rm, MPa) | Dehnung (A50, %) | N-Wert | |
| 260/450DP | 260-340 | ≥450 | 29 | >0,16 |
| 340/590DP | 340-460 | ≥590 | 23 | >0,14 |
| 410/590DP | 410-580 | ≥590 | 18 | – |
| 420/780DP | 420-550 | ≥780 | 15 | – |
| 500/780DP | 500-650 | ≥780 | 12 | – |
| 550/980DP | 550-760 | ≥980 | 11 | – |
| 550/980DP-LSi | 550-700 | ≥980 | 10 | – |
| 600/980DP-LC | 600-750 | ≥980 | 10 | – |
| 700/980DP | 700-920 | ≥980 | 10 | – |
| 820/1180DP | 820-1150 | ≥1180 | 7 | – |
| a. RP0,2 wird verwendet, wenn es keine eindeutige Streckgrenze gibt, andernfalls wird ReL verwendet.b. Die Zugprobe wird als Querprobe entnommen.c. Wenn die Nenndicke des Produkts größer oder gleich 0,70 mm, aber kleiner als 1,00 mm ist, darf die Bruchdehnung um 1% abnehmen. | ||||
Dualphasenstahlumformung und Schweißen
Die Mikrostruktur von DP-Stahl aus Ferrit und Martensit sorgt für hohe Festigkeit und hervorragende Formbarkeit. Seine hohe Kaltverfestigungsrate ermöglicht erhebliche Verformungen. Die Zugfestigkeit von Dualphasenstahl (DP) kann durch Kaltverfestigung und Backhärten verbessert werden.
Beim Schweißen von DP-Stahl muss die Wärmezufuhr kontrolliert werden, um die Bildung von sprödem Martensit in der Wärmeeinflusszone (WEZ) zu verhindern. Durch Kontrolle der Zwischenlagentemperatur und Verwendung einer Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) kann Sprödigkeit verhindert werden. Güten mit höherer Festigkeit erfordern eine sorgfältigere Kontrolle, um die Schweißfestigkeit und Dauerfestigkeit aufrechtzuerhalten.
Häufig gestellte Fragen zu Duplexphasenstahl
TRIP-Stahl vs. Dual Phase
TRIP-Stahl bietet eine bessere Dehnung und Energieabsorption aufgrund seiner zurückgehaltenen Austenitphase, die sich während der Verformung in Martensit umwandelt. Andererseits bietet DP-Stahl, der aus Ferrit und Martensit besteht, eine höhere Zugfestigkeit und ist besser für Anwendungen geeignet, bei denen Festigkeit und Formbarkeit erforderlich sind.
Aus welcher Phase besteht Dualphasenstahl?
Dualphasenstahl besteht aus einer Kombination aus Ferrit und Martensit. Die Ferritphase ist weich und duktil, während die Martensitphase härter und fester ist. Diese Kombination verleiht Dualphasenstahl ein optimales Gleichgewicht aus Festigkeit und Duktilität und macht ihn ideal für Anwendungen im Automobil- und Strukturbau.
Was sind die Nachteile von Dualphasenstahl?
Zu den Hauptnachteilen von Dualphasenstahl gehört seine verringerte Formbarkeit bei höheren Festigkeitsklassen, da der erhöhte Martensitgehalt ihn spröder und weniger duktil macht. Darüber hinaus kann Dualphasenstahl bei der Formgebung anfällig für lokale Einschnürungen sein, wenn dies nicht sorgfältig kontrolliert wird. Außerdem sind präzise Schweißbedingungen erforderlich, um die Bildung spröder Phasen in der Wärmeeinflusszone (WEZ) zu verhindern. Schließlich kann ein höherer Legierungsgehalt bei einigen Klassen die Materialkosten erhöhen.
Was ist der Unterschied zwischen Dualphasenstahl und Komplexphasenstahl?
CP-Stahlenthält neben Ferrit und Martensit auch Phasen wie Bainit oder Restaustenit und bietet so überlegene Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit. Im Gegensatz dazu besteht DP-Stahl hauptsächlich aus Ferrit und Martensit und bietet ein besseres Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Duktilität und lässt sich im Vergleich zu CP-Stahl leichter schweißen.
Der richtige Duplexphasenstahl für Ihre Automobilanwendungen
SteelPro Group ist ein professioneller Lieferant von Automobilstahl und bietet DP590, DP780, DP980und sogar DP1180 Stahl. Wir bieten umfassenden Anwendungsdatensupport für Automobilstahl und helfen Ihnen, für jede Komponente das richtige Material auszuwählen, um Materialverbrauch und Leistung zu optimieren.
