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17. Juli 2015

Steeltec erschließt weiße Flecken auf der Werkstofflandkarte

Neue Stahllösung HSX® Z10 vereint Festigkeit und Duktilität

Starke Querbelastung und hoher Innendruck in Bauteilen der Automobilindustrie fordern die Festigkeit und Duktilität von Stahl heraus. Für höchste Sicherheit im Fahrzeug muss der eingesetzte Werkstoff präzise bearbeitbar und das gefertigte Funktionsteil auch unter höchster Krafteinwirkung dauerhaft formtreu sein. Der idealen Stahllösung wird einiges abverlangt: Sie muss dynamisch belastbar sein, eine hohe Zugfestigkeit mitbringen und sich darüber hinaus für das Zerspanen, Schweißen und das Oberflächenhärten eignen. Mit dem neuen hochfesten Blankstahl HSX® Z10 füllt Steeltec diese Lücke auf der Werkstofflandkarte. Das i-Tüpfelchen: Durch Mikrolegierung ist der Stahl vergleichsweise kosteneffizient.

Moderne Mobilitätskonzepte und der ständige Fortschritt in der Entwicklung und Fertigung von Bauteilen in der Automobilindustrie führen zu steigenden Ansprüchen an die Attribute von Hightechwerkstoffen. Denn ein Bauteil ist immer nur so leistungsfähig wie der eingesetzte Stahl. Welche mechanisch-technologischen Eigenschaften konkret gefordert sind, zeigt der Blick auf die Fertigungsoperationen und die Belastungen im Einsatz. Steeltec hat durch kontinuierliche Trendanalysen aktuelle Herausforderungen identifiziert und eine Lösung gefunden: „Ein Spezialstahl, der gut zerspanbar, hochfest, aber auch dehnbar ist und gleichzeitig hohen Querbelastungen standhält – diesen Strauß an Anforderungen erfüllen wir jetzt mit dem mikrolegierten HSX® Z10“, erklärt Guido Olschewski, Leiter Managementsysteme und Produktentwicklung bei Steeltec, einem Unternehmen der SCHMOLZ + BICKENBACH Gruppe.

Treffsichere Werkstoffentwicklung
Der neue ferritisch-perlitische Spezialstahl HSX® Z10 ist ideal geeignet für spannungsbeanspruchte Bauteile wie Wellen oder Pumpenteile, die in Automobilindustrie, Maschinenbau und Hydraulik eingesetzt werden. Mit einer Zugfestigkeit von mindestens 900 MPa, einer Dauerfestigkeit von 400 MPa unter umlaufender Biegebelastung und einer Bruchdehnung von mindestens zehn Prozent ergänzt der HSX® Z10 das Portfolio der Höherfesten HSX®-Spezialstahlsorten. Der Schlüssel zu den geforderten Werkstoffeigenschaften sind Mikrolegierungselemente. Dadurch ist der Spezialstahl kaum von schwankenden Preisen teurer Legierungen betroffen. Die ausgezeichneten Querbelastungswerte erreicht Steeltec hauptsächlich durch die Reduktion der Mangansulfide im Gefüge. Kohlenstoff – zur Steigerung der Härte genutzt – ist nur zu 0,3 Prozent in der chemischen Analyse enthalten. Dadurch lässt sich der HSX® Z10 mit wenig Aufwand schweißen. Um die geforderte Festigkeit zu erreichen, kommen Mikrolegierungselemente wie Vanadium ins Spiel. Außerdem haben die Werkstoffexperten den Spezialstahl so eingestellt, dass er trotz des niedrigen Kohlenstoffgehalts für das Oberflächenhärten geeignet ist. So erreichen Anwender beispielsweise per Induktionshärten einen Wert bis zu 55 HRC.

Wie alle HSX®- und ETG®-Stahlprodukte bringt auch der HSX® Z10 bereits im Lieferzustand hohe Festigkeiten mit. Dadurch ist er besonders wirtschaftlich und führt entsprechend zu niedrigeren Produktionskosten. Denn konventionell eingesetzter Vergütungsstahl muss nach dem Drehen häufig wärmebehandelt werden. Dabei kommt es schnell zu einem Härteverzug, der weitere Nachbearbeitungen erfordert. Diese zusätzlichen Prozessschritte entfallen mit dem Steeltec-Stahl. Das kommt der erforderlichen Toleranzhaltigkeit der Bauteile sowie der Durchlaufzeit zugute.


Gemeinsam stark in Forschung und Entwicklung
„Der neue Spezialstahl ist das Ergebnis aus Werkstoff- und Stahlherstellungs-Know-how“, erläutert Guido Olschewski. „So haben wir im ersten Schritt mithilfe unserer empirischen Wissensdatenbanken über Stahl und Berechnungstools sämtliche Rahmenbedingungen bestimmt.“ Auf Basis des Werkstoffs 1.1302 schmilzt Swiss Steel, ein Schwesterunternehmen von Steeltec, den Stahl mit den erforderlichen Legierungen im eigenen Stahlwerk. Den letzten Schliff erhält der Stabstahl auf der Ziehanlage. Durch die Ziehtemperatur und den Umformgrad beim Ziehen stellt Steeltec die geforderten mechanisch-technologischen Eigenschaften ein. Ein kontrolliertes Ziehen sorgt außerdem für die homogene Verteilung der Festigkeit über den gesamten Querschnitt und Dimensionsbereich des Materials.
Die Eignung des Werkstoffs für die Anwendung testete Steeltec zunächst in Zusammenarbeit mit externen Forschungsinstituten – ein Standardvorgehen des Blankstahlherstellers in der Stahlentwicklung. Teil der Werkstoffprüfung waren die Ermittlung der dynamischen Belastbarkeit durch die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt der Schweiz Empa sowie Versuche zum Hochfrequenz-Induktivhärten. Die Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt GSI SLV Fellbach (D) wies dem HSX® Z10 außerdem eine vergleichsweise gute Schweißbarkeit nach. Aktuell ist der neue Spezialstahl bei den ersten Kunden im Testeinsatz. Die Ergebnisse aus der Praxis fließen in die Wissensdatenbanken bei Steeltec ein und vervollständigen die ausführliche Werkstoffcharakterisierung. „Steeltec-Prinzip ist es, sämtliche individuellen Einflussgrößen bei den Fertigungsoperationen und der Bauteilkonstruktion in den weiterverarbeitenden Betrieben zu erfassen“, so Olschewski. „Das ermöglicht uns, Kunden fundiert in der Werkstoffanwendung zu beraten und die Qualität zu steigern.“

Der neue HSX® Z10 ist in den Abmessungen 4,15 mm bis 55 mm über das weltweite Sales & Services Netzwerk der SCHMOLZ + BICKENBACH Gruppe erhältlich.

Bild 1:  HSX® Z10 im Produktportfolio, Quelle: Steeltec
Bild 2:  HSX® Z10 in der Weiterverarbeitung, Quelle: Steeltec
Bild 3:  Schneckenwelle, Quelle: Steeltec
Bild 4:  Stahlschmelze, Quelle: Swiss Steel
Bild 5:  Ziehanlage, Quelle: Steeltec
Bild 6:  Spezialstahl HSX® Z10, Quelle: Steeltec

Über die Steeltec Gruppe
Die Steeltec Gruppe zählt mit sechs Standorten und rund 620 Mitarbeitern in Dänemark, Deutschland, Schweden, in der Schweiz und in der Türkei zu den führenden Herstellern von Spezialblankstahl in Europa. In vier eigenen Produktionswerken fertigt Steeltec hoch- und höherfesten Spezialstahl, hochwertigen Blankstahl, Spezialvergütungsstahl, Automaten- und Einsatzstahl sowie Edelbaustahl. Zu den Kernkompetenzen zählen die anwendungsspezifische Entwicklung und Herstellung qualitativ hochwertiger Blankstahlsorten, die präzise Anarbeitung und die technische Beratung vor Ort. Gemeinsam mit Kunden, Lieferanten und Forschungsinstituten entwickelt die Unternehmensgruppe den Werkstoff Stahl und die Produktionsverfahren stets weiter und erhöht damit die Wettbewerbskraft über die gesamte Wertschöpfungskette. Über das europaweit flächendeckende Vertriebsnetz gewährleistet Steeltec Kunden der Automobil- und Hydraulikindustrie sowie des Maschinenbaus eine optimale Versorgungssicherheit.

Über SCHMOLZ + BICKENBACH
Die SCHMOLZ + BICKENBACH Gruppe ist heute einer der führenden Anbieter individueller Lösungen im Bereich Spezialstahl-Langprodukte weltweit. Sowohl bei Werkzeugstahl als auch bei rostfreiem Langstahl zählt der Konzern zu den führenden Herstellern im globalen Markt und gehört zu den beiden grössten Unternehmen in Europa für legierten und hochlegierten Edelbaustahl. Mit rund 10.000 Mitarbeitern und eigenen Produktions- und Distributionsgesellschaften in 38 Ländern auf fünf Kontinenten gewährleistet das Unternehmen die globale Betreuung und Versorgung seiner Kunden und bietet ihnen weltweit ein komplettes Portfolio aus Produktion und Sales & Services. Sie profitieren von der technologischen Expertise des Unternehmens, der weltweit konstant hohen Produktqualität sowie der detaillierten Kenntnis lokaler Märkte.

Unternehmenskontakt
Guido Olschewski • Steeltec
Leiter Managementsysteme und Produktentwicklung
Telefon: +41 (0) 41 209 56 19 • Fax: +41 (0) 41 209 56 05
E-Mail: E-Mail senden
Internet: www.steeltec-group.com

Stefanie Steiner • SCHMOLZ + BICKENBACH
Telefon: +41 (0) 41 209 50 42 • Fax: +41 (0) 41 209 50 43
E-Mail: E-Mail senden
Internet: www.schmolz-bickenbach.com

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