Untersuchungen zum Einfluss der Anlassintensität auf die mechanischen Eigenschaften eines borlegierten Stahls mit niedrigem Kohlenstoffgehalt*

Kurzfassung

Martensitische Gefüge liefern bei gegebener Werkstoffzusammensetzung die maximale Festigkeit eines Stahls. Zur Erhöhung der passiven Sicherheit finden derartige hochfeste Gefüge in zunehmendem Maße auch Anwendung im Karosseriebau. In vorliegender Studie werden die mechanischen Eigenschaften eines gängigen borlegierten Karosseriestahls mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,22 Gew.-% (22MnB5) anhand systematischer Anlassversuche bewertet. Hierzu wurden gehärtete Zugversuchsproben bei Temperaturen zwischen 150°C und 520°C für Zeiten zwischen 120 s und 36000 s angelassen. Die korrespondierenden Werte für die Zugfestigkeit reichen von 1700 MPa für den nur abgeschreckten Zustand bis 820 MPa für die bei 520°C angelassenen Proben. Anlassintensitäten von Temperaturen bis zu etwa 400°C führen zu einem Rückgang der Zugfestigkeit, allerdings ohne Zugewinn an Duktilität. Die vorliegenden Ergebnisse werden u.a. als Funktion eines Zeit-Temperatur-Anlass-Parameters präsentiert und unter Berücksichtigung fertigungsspezifischer Anforderungen im Automobilbau, wie z.B. dem Einfluss des Tauchbadverzinkens, diskutiert.

Abstract

Martensitic microstructures provide the highest strength microstructure obtainable in a steel of given composition and are increasingly being used in ultrahigh-strength, low-carbon sheet steels for automotive components that provide side impact and rollover vehicle protection. This paper presents the results of a systematic evaluation of the effect of time-temperature tempering parameters on the mechanical properties of a martensitic boron-containing 0.22 wt.-% C sheet steel. Specimens were tempered at temperatures between 150°C and 520°C for times from 120 s to 36000 s. Ultimate tensile strengths (UTS) ranged from 1700 MPa in as-quenched specimens to 820 MPa in specimens tempered at 520°C. Tempering at temperatures up to 400°C reduced UTS, but led to no increases in ductility. The data are presented as a function of a time-temperature parameter and are discussed in consideration of to automotive processing, including the effect of hot dip galvanizing.