Ultralujat teräkset (UHSS): mitä ne ovat ja miten niillä voidaan parantaa ajoneuvoja

Autoteollisuuden ultralujat teräkset (UHSS) ovat pitkälle kehitettyjä erikoislujia teräksiä (AHSS), joiden vähimmäismurtolujuus on huomattavasti suurempi. UHSS-teräs (ultraluja teräs) on yksi AHSS-terästen alaluokista.

Ei ole olemassa yhtä yleisesti hyväksyttyä murtolujuuden rajaa, joka tekee teräksestä ultralujan: jotkin yritykset sanovat sen olevan 780 MPa, toiset 980 MPa, 1180 MPa tai 1270 MPa.

Autoteollisuuden AHSS-teräksiin keskittyneiden teräsvalmistajien yhdistys WorldAutoSteel ehdotti aiemmin seuraavia ohjeellisia vähimmäismurtolujuuteen perustuvia määritelmiä:

Kehittynyt korkealujuusteräs (AHSS) ≥ 550 MPa TS
Ultraluja teräs (UHSS) ≥ 780 MPa TS
GigaPascal-teräs ≥ 1000 MPa tai 1 GPa TS

WorldAutoSteelin vuoden 2021 AHSS-ohjeissa AHSS-teräksen vähimmäismurtolujuudeksi on kuitenkin määritelty 440 MPa, ja UHSS-teräkselle sitä ei ole määritelty lainkaan. Saattaa olla, että harvemmin käytetystä termistä "GigaPascal" tulee yhä suositumpi, sillä sen määritelmästä ei ole epäselvyyttä: terästen murtolujuus on vähintään 1 000 MPa.

Ultralujien terästen tyypit

UHSS-lujuuksiin yltäviä metallurgisia teräsluokkia voivat olla esimerkiksi:

Etsitkö AHSS-terästä nostimiin, perävaunuihin ja maatalouskoneisiin?

Docol®-AHSS-/UHSS-teräkset on kehitetty erityisesti autoteollisuuden tarpeisiin. Jos yrityksesi suunnittelee nostolaitteita, perävaunuja, maatalouskoneita tai muita vastaavia laitteita, jotka edellyttävät erikoislujaa rakenneterästä, kannattaa tutustua SSAB:n Strenx® -rakenneteräkseen.

OEM-kohtaiset vaatimukset

Räätälöityjä kehittyneitä ja ultralujia teräksiä autoteollisuuden käyttökohteisiin.

Miksi UHSS-merkinnällä on merkitystä

Jos ultralujalle teräkselle ei ole yleisesti hyväksyttyä määritelmää, miksi termiä kannattaa edes käyttää? Vastaus on se, että UHSS on hyödyksi sekä teräksentuottajille että autonvalmistajille lyhenteenä, joka merkitsee vahvempia AHSS-teräslaatuja.

UHSS-terästen lujuuden lisääntyessä on määriteltävä tarkemmin, miten ne muovataan autonosiksi, ja otettava huomioon esimerkiksi takaisinjouston kaltaiset ongelmat. Suurin osa muovaukseen liittyvistä ongelmista voidaan kuitenkin ratkaista valitsemalla huolellisesti UHSS-teräksen ominaisuudet ja oikeat työkaluparametrit, käyttämällä pitkälle kehitettyjä muovaussimulaatioita ja suunnittelemalla osat tarkasti.

AHSS-/UHSS-terästen käyttökohteet autoteollisuudessa

Parempi törmäyssuojaus ja turvallisuus

Kehittyneet ja ultralujat teräkset auttavat sinua täyttämään uudet, tiukemmat turvallisuusstandardit, tai tarjoavat parempaa turvallisuutta, mikä auttaa markkinoinnissa.

Keveys ja energiatehokkuus

Joka vuosi autonvalmistajat käyttävät yhä edistyneempiä ultralujia teräksiä keventäessään ajoneuvojen painoa – täyttäen samalla yhä tiukempien törmäysstandardien vaatimukset. Painon keventäminen AHSS- ja UHSS-teräksillä voi auttaa ajoneuvoa vastaamaan tuleviin viranomaisvaatimuksiin sekä asiakkaiden nykyisiin tarpeisiin energiakustannusten pienentämisessä.

Ajoneuvon parempi kapasiteetti ja suorituskyky

AHSS-/UHSS-teräkseen vaihtaminen voi tehdä ajoneuvoista vahvempia ja parantaa hyötykuormaa ja kestävyyttä. Kehittyneet ja ultralujat teräkset voivat myös parantaa vääntöjäykkyyttä, mikä parantaa auton käsiteltävyyttä ja reagointikykyä. Paksumman materiaalin vaihtaminen vahvaan, ohuempaan AHSS-/UHSS-teräkseen voi myös lisätä sisätilaa (johdoille, elektroniikalle yms.).

Autojen kokoonpano

Parempi kestävyys

Vaikka alumiini ja hiilikuitumateriaalit ovat vahvoja ja kevyitä, ne tuottavat myös runsaasti hiilidioksidia ja ovat terästä vaikeampia kierrättää. Kun valitset rakennemateriaaleja, pohdi vastaavatko valintasi asiakkaiden kestävän kehityksen tavoitteita.

Tällä hetkellä voit valita AHSS-/UHSS-teräksiä, jotka valmistetaan maailman hiilidioksiditehokkaimmissa terästehtaissa. Niiden kustannukset ovat 40–400 % pienemmät kuin ei-rautapitoisten erikoislujien materiaalien. Mikä parasta: SSAB on tuomassa markkinoille fossiilivapaita Docol®-AHSS-teräksiä jo vuonna 2026.

Yhteistyötä kevyemmän, turvallisemman ja tehokkaamman runkorakenteen eteen

Lujempien terästen käyttö tuotannossa on suunniteltava tarkemmin. Sen vuoksi AHSS-asiantuntijamme voivat auttaa sinua optimoimaan suunnitelmasi ja mallintamaan tuotteiden suorituskyvyn sekä muovaus- ja liittämisprosessit.

SSAB:n omat teräksentuotantoteknikot neuvovat vaihe vaiheelta, olipa kyseessä sitten AHSS-/UHSS-teräksen kylmämuovaus, 3D-rullamuovaus, räätälöidyt hitsausaihiot tai -kelat tai PHS-terästen kuumaprässäys.

Liitetäänkö perinteistä terästä AHSS-teräkseen? Onko sinulla kysyttävää AHSS-teräksen pistehitsauksesta tai laserhitsauksesta? Tutustu AHSS-/UHSS-hitsausoppaaseemme.

Haluatko käyttää erilaisia materiaaleja ja mahdollisesti rakenneliimoja AHSS-/UHSS-terästen kanssa? Voimme auttaa kaikissa AHSS-/UHSS-liitostarpeissasi.

Muu sisältö

5