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13.11.11 | Artikel der Salzgitter Mannesmann Forschung

Salzgitter Flachstahl und Salzgitter Mannesmann Forschung: Kompetenter Ansprechpartner für Fragestellungen rund um die Werkstoffcharakterisierung

Zur Verkürzung von Entwicklungszeiten neuer Fahrzeugmodelle steigt in der Automobilindustrie der Einsatz von Finite-Elemente-Simulationen. So können Umformprozesse und Produkteigenschaften bereits optimiert werden, bevor ein erstes Bauteilmuster gefertigt worden ist. Zur Verwendung der eingesetzten Materialmodelle werden umfangreiche Materialdaten benötigt, die in aufwändigen Tests ermittelt werden müssen.

Im Rahmen des Gemeinschaftsprojektes P744 „Validierung und Erweiterung von Berechnungsmethoden für die Blechumformung im Fahrzeugbau mit Stahl“ wurde in Zusammenarbeit mit der Stahl- und Automobilindustrie sowie Prüfinstituten mit dem Ziel gearbeitet, Modelle zur rechnerischen Kennwertermittlung plastischer und zyklischer Kennwerte zu entwickeln und zu validieren. Wären Modelle für entsprechende Werkstoffgruppen vorhanden, könnte dadurch der Prüfumfang erheblich reduziert werden. Innerhalb des Projektes wurden hierzu acht Stahlwerkstoffe untersucht.

Die Salzgitter Flachstahl lieferte die Werkstoffe S460MC und HX380LAD+Z für dieses Projekt und brachte sich zusammen mit der Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH mit ihrer Werkstoffcharakterisierungskompetenz im Bereich Zugversuch (Fließkurve, E-Modulbestimmung (Bild 1 und 2)) und FLC-Ermittlung (Link zum Bericht „Praxisnahe Werkstoffcharakterisierung von hoch- und höchstfesten Stahlwerkstoffen“) ein. Zudem wurden umfangreiche Umform- und Rückfederungssimulationen zur Überprüfung von eingesetzten Materialmodellen bei der Salzgitter Mannesmann Forschung durchgeführt.

Bild 1: Versuchsanordnung E-Modulbestimmung bei Raumtemperatur
Bild 2: Einfluss der Vorverformung auf den E-Modul in Abhängigkeit der Walzrichtung am Beispiel des Werkstoffes S460MC

Das Gemeinschaftsprojekt endete im Juni diesen Jahres und zeigt die Möglichkeiten von Modellen zur rechnerischen Kennwertermittlung auf. Teilergebnisse wurden auf der Werkstoffprüfungstagung im Dezember 2010 in Neu Ulm dem Fachpublikum vorgestellt. Der Abschlussbericht wird Anfang nächsten Jahres bei der Fosta (Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V.) veröffentlicht und kann auch dort bezogen werden. Für Werkstoffsimulationen stellt die Salzgitter Flachstahl zusammen mit der Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH auf Kundenwunsch den Kunden Kennwerte von verschiedenen Stahlsorten zur Verfügung. Mehr Informationen sowie die CD mit den Kennwerten erhalten Sie unter werkstoffkennwerte@salzgitter-ag.de.