Tutustu uusiin kuumavalssattuihin Docol® 800 MPa -teräksiin

Leikattujen reunojen venyttäminen tai muovaaminen niin, että säröjä ei synny, voi olla suuri haaste pitkälle kehitettyjen erikoislujien terästen (AHSS) käsittelyssä. Korotettujen reunojen halkeilun vähentämiseksi SSAB on ottanut käyttöön kolme uutta kuumavalssattua 800 megapascalin terästä, jotka mahdollistavat erinomaisen reunojen muovattavuuden.

Tämän artikkelin aiheet:

  • Autoteollisuuden osien reunojen muovattavuuden tarve kasvaa jatkuvasti.

  • Ongelmakohteita, joissa voitaisiin käyttää AHSS-teräksiä.

  • Mikä on näiden uusien 800 MPa:n teräslaatujen testaus- ja käyttöönottotilanne?

Daniel Sund

Daniel Sund on SSAB:n kuumavalssattujen terästen tuotevalikoimasta vastaava päällikkö, jolla on 20 vuoden kokemus SSAB Europe -divisioonasta.

Marcus Folmerz

Marcus Folmerz on SSAB:n Forming Specialist. Hän on työskennellyt SSAB:llä vuodesta 2014.

Robert Ström

Robert Ström on työskennellyt SSAB:llä vuodesta 2007 lähtien Automotive Design asiantuntijana ja hänellä on laaja kokemus törmäysvoimien ja staattisen lujuuden simulaatioista runkorakenne-, alusta- ja jousitusjärjestelmissä.

Mikä on tärkeintä tietää näistä kolmesta uudesta kuumavalssatusta, 800 MPa:n Docol®-autoteräslaadusta?

Daniel Sund: Reunojen muovattavuutta voidaan mitata monin eri tavoin, mutta tavallisesti lähtökohtana on ISO 16630 -standardin mukainen reiän laajennussuhde. SSAB takaa sen, että uusien Docol® HR800CP+HER- ja HR800HE (High Edge) -terästen reiän laajennuskyky on 45 ja 65 prosenttia. Tyypilliset reiän laajennuskyvyn arvot ovat kuitenkin huomattavasti korkeammat, 70–100 %. Ne kuuluvat markkinoilla 800 megapascalin autoteollisuuden käyttämien terästen korkeimpiin reiän laajennussuhteisiin.

Miksi SSAB panostaa AHSS-teräksen reunojen muovattavuuteen?

Marcus Folmerz: Sanoisin 95 prosenttia kaikista muovausongelmista, joiden vuoksi autoteollisuuden asiakkaamme kääntyvät SSAB:n Knowledge Service Centerin puoleen, liittyvät leikattujen ja venytettyjen reunojen halkeiluun. Useimmat yritykset tietävät, miten muita AHSS-muovausongelmia voidaan ennakoida. Reunaongelmien ennustaminen voi kuitenkin olla erittäin vaikeaa. Asiakkaamme saattavat sitoutua tietynlaiseen osasuunnitteluun ja käynnistää täysimittaisen tuotannon havaitakseen vain liian suuren määrän murtuneita reunoja. Uudet, erittäin helposti muovattavat AHSS-teräkset voivat toimia ongelmanratkaisijoina. Niitä voidaan käyttää myös autojen osissa, joiden kohdalla halutaan olla varmoja siitä, etteivät reunat murru.

Onko autonvalmistajat ja osatoimittajat toivoneet erinomaista reunojen muovattavuutta?

Daniel Sund: Kyllä. SSAB:n asiakkaat ovat keskittyneet erityisesti AHSS-teräksen muovattavuuteen. Muutaman viime vuoden aikana AHSS-teräksen reunojen muovattavuuden tarve on ollut melko suuri ja se kasvaa edelleen.

Marcus Folmerz: Nykyisten osien ongelmien ratkaisemisen lisäksi reunojen muovattavuus mahdollistaa entistä monimutkaisemmat rakenteet venytetyille tai korotetuille reunoille (korkeille laipoille jne.). Samalla turvamarginaali reunasäröjä vastaan on suurempi.

Näillä kolmella uudella 800 MPa:n autoteollisuuden käyttämällä teräksellä on myös vaikuttava muovausrajakaavio: liittyykö se jotenkin erinomaiseen reunojen muovattavuuteen?

Marcus Folmerz: Ei, ei, ei. Muovausrajakaavion ja reunojen muovattavuuden välillä ei ole positiivista eikä negatiivista korrelaatiota. Tästä asiasta joudumme jatkuvasti muistuttamaan asiakkaita. Näillä uusilla teräksillä on kyllä erittäin hyvät muovausrajakaaviot, joten ne toimivat hyvin monenlaisissa muovausprosesseissa. Olemme optimoineet nämä 800 MPa:n teräkset reunojen erinomaisen muovattavuuden takaamiseksi, mutta ne sopivat loistavasti muihinkin muovausprosesseihin.

Eivätkö autonvalmistajat ole käyttäneet Docol® HR800CP -terästä jo muutaman vuoden ajan?

Daniel Sund: Kyllä ovat. Olemme kuitenkin parantaneet kuumavalssattua 800 MPa:n monifaasiterästämme, jonka reunojen muovattavuus on nyt parempi. Tarjolla on nyt kaksi vaihtoehtoa: uusi, parannettu Docol® HR800CP tai HR800CP+HER. +HER tarkoittaa sitä, että olemme testanneet jokaisen toimituksen taataksemme reiän laajennuskyvyksi 45 %. Tyypilliset reiän laajennusarvot ovat kuitenkin 70 %.

Onko Docol® HR800HE -teräksen reiän laajennuskyky sataprosenttisesti testattu?

Daniel Sund: Kyllä. Kaikki kuumavalssatut 800HE- eli High Edge -teräksemme on testattu, jotta asiakkaillemme taataan vähintään 65-prosenttinen reiän laajennuskyky. Odotettu keskimääräinen tai tyypillinen reiän laajennuskyky on 100 %.

Miten SSAB saavutti näiden uusien 800 MPa:n terästen reunojen muovattavuuden?

Daniel Sund: Aloitimme niiden mikrorakenteiden optimoinnin. Meillä on käytössä myös erittäin tiukat laadunvarmistustoimenpiteet, kuten senkan tyhjiökäsittelyt. Siten voimme varmistaa jokaisen teräsaihion sisäisen puhtauden. Meillä on myös edistykselliset lämpötilan- ja reduktioiden hallinnat koko kuumavalssausprosessin ajan.

Mitä ovat näiden kolmen uuden 800 MPa:n teräksen mahdolliset käyttökohteet autoteollisuudessa?

Robert Ström: Näille 800 megapascalin materiaaleille on useita käyttökohteita. Ohjaustukivarret, erityisesti alemmat tukivarret, ovat tärkeä käyttökohde. Kaikki nämä HR-teräkset – HR800CP, HR800CP+HER ja HR800HE – voivat olla hyvä valinta kohteisiin, joissa tarvitaan reunojen muovattavuutta ja hyviä väsymisominaisuuksia. Tällaisia ovat esimerkiksi jatkuvasti liikkuvat ja tärisevät osat. Tarkoitan vaikkapa Multilink-jousitusta, pitkittäistukivarsia, vääntöpalkkeja ja apurunkoja.  

Ajattelen mielelläni, että nämä teräkset edustavat ominaisuuksiltaan ”kultaista keskitietä”. Kun ajattellaan tätä, monien näiden ominaisuuksien pitäisi olla ristiriidassa keskenään: muovattavuus vs. korkea lujuus, erinomainen reunojen muovattavuus vs. hyvä törmäystestitulos. Näillä teräksillä on kuitenkin kaikki nämä ominaisuudet, ja erityisesti erittäin hyvä reunojen muovattavuus.

Mikä on näiden kolmen uuden 800 MPa:n teräksen nykytilanne?

Robert Ström: Niitä on nyt tilattavissa Docol® AHSS Trial Material Stock Programista. Monet asiakkaistamme testaavat niitä parhaillaan. Samaan aikaan SSAB tekee pitkän aikavälin matalan ja korkean syklin väsymistestejä.

Daniel Sund: Kyllä, rohkaisemme asiakkaita tekemään testejä. Kyseessä voi olla niin uusi osa kuin jo olemassa oleva osa, jossa on havaittu reunojen halkeilua.

Onko SSAB:llä AutoForm-materiaalikortit kaikille kolmelle 800 MPa:n teräkselle?

Marcus Folmerz: Kyllä. Asiakkaat saavat apua suunnitteluun ja muovaussimulaatioihin ottamalla yhteyttä Docol® -edustajaan ja pyytämällä AutoForm-kortteja HR800CP, HR800CP+HER ja HR800HE. Edustaja voi myös auttaa heidät käyttämään Docol® Test Drive -latausportaalia. Kuten aina, SSAB:n Knowledge Service Center voi auttaa tekemään simulaatioita uusille Docol AHSS -teräksille.

Erinomainen reunojen muovattavuus

Haluatko testimateriaalia?

Muu sisältö

5