Ein europäisches Konsortium unter der Leitung von Tata Steel Nederland hat bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung neuer zinkbeschichteter ultrafester Stähle erzielt, die speziell für Crashstrukturen im Automobilbau konzipiert sind. Dem Konsortium gehören neben Tata Steel Nederland die Volkswagen Group, die RWTH Aachen, das Nationale Zentrum für Metallurgische Forschung CENIM in Spanien, das Schwedische Forschungsinstitut RISE und das französische Korrosionsinstitut an.
Das Projekt trägt den Namen „Warm Press Formed Zinc Coated Third Generation Advanced High Strength Steels with High Crash and Corrosion Resistance and Minimized Microcracking", kurz WarP-AHSS, und zielt darauf ab, die Passagiersicherheit zu verbessern und eine nachhaltigere Stahlproduktion zu unterstützen.
Herausforderung bei der Warmumformung zinkbeschichteter Stähle
Ultrafeste Stähle, die in Aufprallschutzstrukturen von Fahrzeugen eingesetzt werden, werden üblicherweise bei sehr hohen Temperaturen warmumgeformt. Bei diesen Temperaturen kann die Zinkbeschichtung des Stahls schmelzen, was zu Rissbildung führt. Aus diesem Grund verwenden Hersteller häufig Stähle mit Aluminium-Silizium-Beschichtung. Diese können hohen Temperaturen standhalten, bieten jedoch eine geringere Korrosionsbeständigkeit.
„Durch die Entwicklung dieser neuen hochwertigen Stahlsorten umgehen wir diese Einschränkungen", erklärt Dr. Radhakanta Rana, Metallurge bei Tata Steel Nederland und Projektleiter von WarP-AHSS. „Die Vorteile gehen weit über Energieeinsparungen hinaus. Indem wir ultrahohe Festigkeit mit außergewöhnlicher Verformbarkeit im Gebrauch kombinieren, können diese neuen Stähle deutlich mehr Aufprallenergie absorbieren. Dies reduziert die Auswirkungen einer Kollision und erhöht die Passagiersicherheit. Das macht es zu einem echten Durchbruch im Stahldesign und steht im Einklang mit der Strategie von Tata Steel Nederland für eine nachhaltigere Stahlproduktion."
Vorteile für Automobilhersteller
Die neuen Stahlsorten bieten auch verschiedene Vorteile für Automobilhersteller. Eine Zinkbeschichtung, die bei niedrigeren Temperaturen verarbeitet wird, macht zusätzliche Prozesse wie Sandstrahlen überflüssig und bietet verbesserte Korrosionsbeständigkeit. Dies führt zu einem einfacheren, effizienteren Produktionsprozess, weniger Wartung und geringeren Produktionskosten.
Dr. Christina Sunderkötter, Projektmanagerin Sustainability Solutions bei der Volkswagen Group, ergänzt: „Neben der Reduktion von Umweltauswirkungen möchten wir eine Stahllösung anbieten, die die Anforderungen der Fahrzeugproduktion von Morgen erfüllt: bessere Sicherheitsleistung, einfachere Produktionsprozesse und geringere Bauteilkosten. Gemeinsam arbeiten wir bei WarP-AHSS an der nächsten Evolution in der AHSS-Technologie."
EU-gefördertes Forschungsprojekt bis 2027
WarP-AHSS wird von der European Research Executive Agency (REA) im Auftrag der Europäischen Kommission gefördert. Das Projekt läuft von 2023 bis 2027.
Ein europäisches Konsortium unter der Leitung von Tata Steel Nederland hat bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung neuer zinkbeschichteter ultrafester Stähle erzielt, die speziell für Crashstrukturen im Automobilbau konzipiert sind. Dem Konsortium gehören neben Tata Steel Nederland die Volkswagen Group, die RWTH Aachen, das Nationale Zentrum für Metallurgische Forschung CENIM in Spanien, das Schwedische Forschungsinstitut RISE und das französische Korrosionsinstitut an.
Das Projekt trägt den Namen „Warm Press Formed Zinc Coated Third Generation Advanced High Strength Steels with High Crash and Corrosion Resistance and Minimized Microcracking", kurz WarP-AHSS, und zielt darauf ab, die Passagiersicherheit zu verbessern und eine nachhaltigere Stahlproduktion zu unterstützen.
Herausforderung bei der Warmumformung zinkbeschichteter Stähle
Ultrafeste Stähle, die in Aufprallschutzstrukturen von Fahrzeugen eingesetzt werden, werden üblicherweise bei sehr hohen Temperaturen warmumgeformt. Bei diesen Temperaturen kann die Zinkbeschichtung des Stahls schmelzen, was zu Rissbildung führt. Aus diesem Grund verwenden Hersteller häufig Stähle mit Aluminium-Silizium-Beschichtung. Diese können hohen Temperaturen standhalten, bieten jedoch eine geringere Korrosionsbeständigkeit.
„Durch die Entwicklung dieser neuen hochwertigen Stahlsorten umgehen wir diese Einschränkungen", erklärt Dr. Radhakanta Rana, Metallurge bei Tata Steel Nederland und Projektleiter von WarP-AHSS. „Die Vorteile gehen weit über Energieeinsparungen hinaus. Indem wir ultrahohe Festigkeit mit außergewöhnlicher Verformbarkeit im Gebrauch kombinieren, können diese neuen Stähle deutlich mehr Aufprallenergie absorbieren. Dies reduziert die Auswirkungen einer Kollision und erhöht die Passagiersicherheit. Das macht es zu einem echten Durchbruch im Stahldesign und steht im Einklang mit der Strategie von Tata Steel Nederland für eine nachhaltigere Stahlproduktion."
Vorteile für Automobilhersteller
Die neuen Stahlsorten bieten auch verschiedene Vorteile für Automobilhersteller. Eine Zinkbeschichtung, die bei niedrigeren Temperaturen verarbeitet wird, macht zusätzliche Prozesse wie Sandstrahlen überflüssig und bietet verbesserte Korrosionsbeständigkeit. Dies führt zu einem einfacheren, effizienteren Produktionsprozess, weniger Wartung und geringeren Produktionskosten.
Dr. Christina Sunderkötter, Projektmanagerin Sustainability Solutions bei der Volkswagen Group, ergänzt: „Neben der Reduktion von Umweltauswirkungen möchten wir eine Stahllösung anbieten, die die Anforderungen der Fahrzeugproduktion von Morgen erfüllt: bessere Sicherheitsleistung, einfachere Produktionsprozesse und geringere Bauteilkosten. Gemeinsam arbeiten wir bei WarP-AHSS an der nächsten Evolution in der AHSS-Technologie."
EU-gefördertes Forschungsprojekt bis 2027
WarP-AHSS wird von der European Research Executive Agency (REA) im Auftrag der Europäischen Kommission gefördert. Das Projekt läuft von 2023 bis 2027.
