Steel und CP-K...Stahl eine extrem feine Mikrostruktur auf, die in der komplexen Wirkung mit den aufeinander abgestimmten Gefügeanteilen und der Ausscheidungshärtung eine besonders

Anwendungsbereiche

Complexphasen-Stähle CP-W® und CP-K® von thyssenkrupp bieten sehr hohe Festigkeiten und Streckgrenzen. Sie sind besonders geeignet für die gewichtssparende Herstellung von kaltumgeformten crashrelevanten Teilen im Fahrzeugbau wie beispielsweise Türaufprallträger, B-Säulen-Verstärkungen, Profile, Querträger, Karosserieverstärkungen, Stoßfänger-Träger sowie Fahrwerksteile. Durch die Verwendung von Complexphasen- Stahl bei einer B-Säulen-Verstärkung kann die Festigkeit bei-spielsweise im Vergleich zu einem konventionellen mikrole-gierten Stahl verdoppelt werden.

Stand: Februar 2019, Version 0

CP-W® und CP-K®

Produktinformation für Complexphasen-Stähle

Steel

Warmgewalzte Flacherzeugnisse

Kaltgewalzte / schmelztauchveredelte Flacherzeugnisse

Stahlsortenübersicht

500 1.000 1.500 2.000

MBW®,pressgehärtet

MS-W®DPMHZDC,DX

CP-K®

Empfohlene Anwendungen

Die warmgewalzten und kaltgewalzten Sorten zeichnen sich durch starke Verfestigungen bei bereits kleinen Verformungs-beträgen aus.

CP-W®

Inhalt01 Anwendungsbereiche02 Lieferbare Stahlsorten02 Werkstoffcharakteristik 03 Technische Merkmale04 Oberflächen06 Hinweise für die Anwendung und Verarbeitung09 Lieferbare Abmessungen13 Anwendungsbeispiele

Zugfestigkeit [MPa]

Bru

chde

hnun

g [%

]

5

50

200

Stahlsortenbezeichnung und Oberflächenveredelungen

Oberflächenveredelung

– / UC ZE / EG Z / GI ZF / GA ZM AS

Complexphasen-Stahl

Stahlsorte

Vergleichsgüte DIN EN 10152, 10338, 10346

Vergleichsgüte VDA 239-100

●CP-W® 660Y760T HDT760C HR660Y760T-CP ● ● ●

●CP-W® 800 – – ● ● ●

●CP-W® 1000 – – ● ●

●CP-K® 570Y780T HCT780C CR570Y780T-CP ● ●

●CP-K® 900Y1180T – CR900Y1180T-CP ● ●

● Warmgewalzte Flacherzeugnisse● Kaltgewalzte / schmelztauchveredelte Flacherzeugnisse● Serienfertigung für Innenteile

Mikrogefüge von Complexphasen-Stahl CP-W® 660Y760T.

Gefügekontrastierung mit Farbniederschlagsätzung nach Klemm.

50 µm

Mikrogefüge von Complexphasen-Stahl CP-K® 570Y780T.

Gefügekontrastierung mit Farbniederschlagsätzung nach Klemm.

Beispielgefüge CP-W® 660Y760T und CP-K® 570Y780T

Werkstoffcharakteristik

Aufgrund der ausgewählten chemischen Zusammensetzung und eines besonderen Warmwalzverfahrens weist Complexphasen-Stahl eine extrem feine Mikrostruktur auf, die in der komplexen Wirkung mit den aufeinander abgestimmten Gefügeanteilen und

der Ausscheidungshärtung eine besonders attraktive Eigenschaftskombination von hoher Festigkeit und Verschleißfestigkeit mit guter Kaltumform- und Schweiß- eignung ergibt.

50 µm

– / UC Unbeschichtet ZF / GA GalvannealedZE / EG Elektrolytisch verzinkt ZM ZM Ecoprotect®

Z / GI Schmelztauchverzinkt AS Aluminium-Silizium-beschichtet

Lieferbare Stahlsorten

thyssenkrupp liefert die folgenden Stahlsorten gemäß aktueller Produktinformation oder die aufgeführten Vergleichsgüten ent-sprechend der jeweiligen Spezifikation.

thyssenkrupp | Steel | Produktinformation CP-W® und CP-K® | Stand: Februar 2019, Version 0 2

Chemische Zusammensetzung

Massenanteile der Schmelzanalyse C [%] max.

Si [%] max.

Mn [%] max.

P [%] max.

S [%] max.

Al [%] total

Ti + Nb [%] max.

Cr + Mo [%]max.

V [%] max.

B [%] max.

Stahlsorte

●CP-W® 660Y760T 0,14 1,00 2,20 0,080 0,015 0,015 – 2,0 0,25 1,00 0,20 0,005

●CP-W® 800 0,14 1,00 2,20 0,080 0,015 0,015 – 2,0 0,25 1,00 0,20 0,005

●CP-W® 1000 0,19 1,00 2,20 0,080 0,015 0,015 – 2,0 0,25 1,20 0,20 0,005

●CP-K® 570Y780T 0,14 1,00 2,20 0,080 0,015 0,015 – 2,0 0,15 1,00 0,20 0,005

●CP-K® 900Y1180T 0,20 0,80 2,60 0,080 0,015 0,015 – 2,0 0,15 1,40 0,20 0,005

Technische Merkmale

Mechanische Eigenschaften

Prüfrichtung in Walzrichtung

Streckgrenze Zugfestigkeit Bruchdehnung

Rp0,2

[MPa] Rm [MPa] min. A [%] min. A

80 [%] min.

Stahlsorte

●CP-W® 660Y760T 660 – 830 760 12 10

●CP-K® 570Y780T 570 – 720 780 – 10

●CP-K® 900Y1180T 900 – 1.070 1.180 – 6

Mechanische Eigenschaften

Prüfrichtung quer zur Walzrichtung

Streckgrenze Zugfestigkeit Bruchdehnung

Rp0,2

[MPa] Rm [MPa] min. A [%] min. A

80 [%] min.

Stahlsorte

●CP-W® 800 680 – 830 780 12 10

●CP-W® 1000 720 – 920 950 12 9

● Warmgewalzte Flacherzeugnisse ● Kaltgewalzte / schmelztauchveredelte Flacherzeugnisse

Rp0,2

Dehngrenze bei 0,2 % plastischer DehnungR

m Zugfestigkeit

A Bruchdehnung bei einer Proportionalprobe mit L0 = 5,65 √S

0 bei Blechdicken ≥ 3,0 mm

A80

Bruchdehnung bei einer Probe mit der Messlänge L0 = 80 mm bei Blechdicken < 3,0 mm


Oberflächenveredelungen, elektrolytisch veredelt

Spezifikation Nennauflage je Seite an Einflächenprobe Auflage je Seite an Einflächenprobe

Masse [g/m2] Dicke [μm] Masse [g/m2] Dicke [μm]

Elektrolytisch verzinkt

Bezeichnung

ZE25 / 25 DIN EN 18 2,5 ≥ 12 ≥ 1,7

EG18 VDA 239-100 – – 18 – 38 2,5 – 5,4

ZE50 / 50 DIN EN 36 5,0 ≥ 29 ≥ 4,1

EG29 VDA 239-100 – – 29 – 49 4,1 – 6,9

ZE75 / 75 DIN EN 54 7,5 ≥ 47 ≥ 6,6

EG53 VDA 239-100 – – 53 – 73 7,5 – 10

ZE100 / 100 DIN EN 72 10 ≥ 65 ≥ 9,1

EG70 VDA 239-100 – – 70 – 90 9,9 – 13

Oberflächenveredelungen, schmelztauchveredelt

Spezifikation Mindestauflage zweiseitig [g/m2] Auflage je Seite an Einflächenprobe Informativ

Dreiflächenprobe Einflächenprobe Masse [g/m2] Dicke [μm] Typische Dicke [μm]

Schmelztauchverzinkt

Bezeichnung

Z100 DIN EN 100 85 – 5 – 12 7

GI40 VDA 239-100 – – 40 – 60 5,6 – 8,5 –

Z140 DIN EN 140 120 – 7 – 15 10

GI60 VDA 239-100 – – 60 – 90 8,5 – 13 –

Z200 DIN EN 200 170 – 10 – 20 14

GI85 VDA 239-100 – – 85 – 115 12 – 16 –

Weitere Auflagen auf Anfrage.

Oberflächen

Eine Wärmebehandlung von warmgewalzten Complexphasen-Stählen bei 500 bis 700 °C kann zur Streckgrenzensteigerung um bis zu 100 MPa genutzt werden (z. B. 680 °C, Haltezeit im Salzbad 0,7 min / mm Blechdicke). Darüber hinaus lassen sich bei vergleichbaren Bauteileigenschaften durch Umformung im Temperaturbereich zwischen 550 und 650 °C komplexe Teile herstellen.


Oberflächenausführungen und Oberflächenarten

Oberflächenausführung Oberflächenart

Bezeichnung

Kaltgewalzte Flacherzeugnisse Unbeschichtet A Normale Oberfläche

U Unexposed (Innenteile)

Elektrolytisch veredelte Flacherzeugnisse Elektrolytisch verzinkt A Normale Oberfläche


Schmelztauchveredelte Flacherzeugnisse Schmelztauchverzinkt B Verbesserte Oberfläche


A / B nach DIN ENU nach VDA 239-100

Oberflächenbehandlungen

– / UC ZE / EG Z / GI ZF / GA ZM AS

Art der Oberflächenbehandlung

O Geölt ● ● ●

● Serienfertigung

–/UC Unbeschichtet ZE/EG Elektrolytisch verzinkt ZF/GA GalvannealedZ/GI SchmelztauchverzinktZM ZM Ecoprotect® AS Aluminium-Silizium-beschichtet


Hinweise für die Anwendung und Verarbeitung

Umformen Complexphasen-Stähle eignen sich besonders für Teile mit ausgeprägter Crashrelevanz, wie z. B. Säulen, Seitenaufprall-träger und Stoßfängerträger. Warmgewalzte Complexphasen-Stähle werden auch im Fahrwerksbereich eingesetzt. Der kalt-gewalzte Complexphasen-Stahl besitzt im Vergleich zu einem Dualphasen-Stahl mit identischer Zugfestigkeit eine erhöhte Mindeststreckgrenze. Die Umformung von Complexphasen-Stählen kann als Crashformoperation, d. h. ohne Niederhalter in einer Umformstufe erfolgen. Zur Verbesserung der Maßhal-tigkeit der umgeformten Bauteile ist hierbei die Integration einer Kalibrieroperation zur gezielten lokalen Plastifizierung zu empfehlen. Üblich sind auch Abkant- bzw. Biegeoperationen sowie Tiefzieh- und Streckziehoperationen bis hin zur B-Säu-len-Geometrie. Eine Eignung zum Walzprofilieren ist gegeben. Hierbei stellt der kaltgewalzte Complexphasen-Stahl aufgrund sei-ner Verfestigungscharakteristik und Biegefähigkeit eine interes-sante Alternative zu einem gleichfesten Dualphasen-Stahl dar. Complexphasen-Stähle weisen aufgrund ihres sehr feinen Ge-füges ein gutes Lochaufweitungsvermögen auf.

Besonderes Augenmerk ist auf die Auslegung der Umform- und Schneidwerkzeuge zu legen. Speziell beim Schneiden sind die Anforderungen an die Werkzeuge hoch. Neben einer aus-reichenden Härte von > 60 HRC muss durch die Auswahl geeig- neter Werkzeugwerkstoffe gleichzeitig eine hohe Duktilität gewährleistet sein, um ein frühzeitiges Ausbrechen der Schneid-kanten zu vermeiden. Mit Hilfe einer gezielten Verrundung der Schneidkanten im Größenbereich von ca. 50 μm kann dieKantenstabilität der Werkzeuge optimiert werden. Der Schneid-spalt ist unter Berücksichtigung der jeweiligen Blechdicke auszulegen und sollte als Richtwert ≥ 10 % der Blechdicke betragen.

Hinsichtlich der Umformwerkzeuge muss eine ausreichende Stützhärte erzielt werden. Üblich ist ein segmentierter Aufbau der Umformwerkzeuge. In höchstbeanspruchten Bereichen kann der Einsatz von Schnellarbeitsstählen notwendig sein. Hierzu zählen der 1.3343 oder entsprechende Sinterwerkzeug-stoffe. Zusätzlich können Werkzeugbeschichtungen wie eine

CVD-TiC-TiN-Beschichtung den Werkzeugverschleiß mini- mieren.

Die Pressen sollten über ein hohes Potenzial an Press- und Niederhalterkräften verfügen. Als Richtwert sollte hierbei das Zugfestigkeitsniveau im Vergleich zu bekannten Werkstoffen betrachtet werden.

Verarbeitungshinweise zum Fügen Complexphasen-Stähle sind sowohl in artreinen als auch in Mischverbindungen mit anderen gängigen Stahlsorten schweiß-geeignet. Voraussetzung sind auf den Werkstoff abgestimmte Schweißparameter.

Widerstandspunktschweißen Zum Punktschweißen von Complexphasen-Stählen können grundsätzlich die gleichen Einrichtungen wie zum Schweißen unlegierter Tiefzieh-Stähle verwendet werden. Die Elektroden-kräfte sollten jedoch gegenüber diesen Stahlsorten angehoben werden, um einen großen Schweißbereich zu erzielen. Zum Punktschweißen von Complexphasen-Stählen werden daher stabile und steife Schweißzangen mit möglichst großen Kraft-reserven empfohlen, die ggf. auch bei Passungsproblemen Vorteile bieten. Auch eine Verlängerung der Schweißzeit wirkt sich auf den Schweißbereich günstig aus, weshalb zum Punkt-schweißen Mittel- und Langzeitschweißungen empfohlen werden.


Typische Eigenschaften einer Widerstandspunktschweißung 1)

Blechdicke t

Schweißbereich ΔI

Kopfzugkraft d

w min

Scherzugkraft d

w min

Gemittelte Härte HV 0,1

[mm] [kA] [kN] [kN] Grundwerkstoff Schweißlinse

Stahlsorte

●HX340LAD+Z 1,5 2,0 9,9 13,7 165 330

●CP-W® 660Y760T 1,5 1,4 6,7 17,3 280 390

●CP-W® 1000 1,5 1,5 6,2 18,9 330 460

●CP-K® 570Y780T 1,5 1,6 8,1 17,2 290 395

1) Prüfergebnisse nach SEP 1220-2.

● Warmgewalzte Flacherzeugnisse ● Kaltgewalzte Flacherzeugnisset Blechdicke der Prüfkörperd

w min Schweißpunktdurchmesser von 4 √t

Im Vergleich zu Stahlsorten mit niedrigeren Festigkeiten weisen Complexphasen-Stähle geringere elektrische Leitfähigkeiten auf, weshalb sie beim Punktschweißen bei gleicher Elektroden-kraft tendenziell niedrigere Schweißströme erfordern. Beim Widerstandspunktschweißen verzinkter Bleche müssen die Schweißströme aufgrund der höheren Leitfähigkeiten des

Überzuges gegenüber dem Grundwerkstoff angehoben werden. Neben der Blechsorte, -oberfläche und -dickenkombination spielen andere Faktoren, wie z. B. der verwendete Elektroden-typ, eine wichtige Rolle bei der Festlegung von optimalen Füge- parametern.

Gute Schweißlinsenausbildung.

CP-W® 660Y760T

CP-W® 1000

Relativ geringe Aufhärtung über dem Grundwerkstoff.

15

400

500

300

Ø 280 Ø 280

Ø 390

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53 7 9 11 13

Abstand [mm]

WEZ 1 WEZ 2

Här

te H

V 0,

1

Härteverlauf der Schweißlinse an einem CP-W® 660Y760T


MIG-LichbogenlötenIm Merkblatt DVS 0938-2 „Lichtbogenlöten“ wird das Löten von Stählen bis zu einer Zugfestigkeit von ca. 500 MPa be- schrieben. Da der beschriebene Werkstoff oberhalb dieser Zugfestigkeit liegt, wird empfohlen, bauteilspezifisch die Eignung zum Löten zu überprüfen.

Betriebsfestigkeit und CrashverhaltenComplexphasen-Stähle weisen eine hohe Betriebsfestigkeit auf. Sie bewegen sich auf Grundlage der Dehnungswöhler- linienkennwerte auf höherem Niveau als Dualphasen- und Restaustenit-Stähle, verhalten sich aber bei starken Deh- nungsüberhöhungen, d. h. bei Missbrauchslastfällen, sensitiver.

Aufgrund der hohen Streckgrenzenwerte bei ausreichenden Bruchdehnungswerten ist ein hoher Crashdeformationswider- stand gegeben. Damit eignet sich diese Werkstoffgruppe z. B. für A-Säulen und B-Säulen-Verstärkungsteile, die besonders das Knicken der Bauteilgruppe im Crashlastfall verhindern sollen.


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Breite [mm]

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Lieferbare Abmessungen

CP-W® 660Y760T, CP-W® 800

ZE / EG Elektrolytisch verzinkt

Z / GI Schmelztauchverzinkt

Z / GI-besäumt

ZE / EG-besäumt

Unbeschichtet mit Naturkante

Für Innenteile

Übliche Abmessungen für Automobil-

kunden. Stahlsorten gemäß VDA 239-100

ggf. nur eingeschränkt.

Weitere Abmessungen auf Anfrage.


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CP-W® 1000


ZE / EG-besäumt


Für Innenteile


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Breite [mm]

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CP-K® 570Y780T


Z / GI Schmelztauchverzinkt

Z / GI-besäumt


Für Innenteile





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90

0

950

1.0

00

1.0

50

1.10

0

1.15

0

1.20

0

1.25

0

1.3

00

1.35

0

1.4

00

1.4

50

1.5

00

1.55

0

1.6

00

1.6

50

1.70

0

1.75

0

1.8

00

1.8

50

1.9

00

1.95

0

2.0

00

2.0

50

2.10

0

Breite [mm]

Dic

ke [m

m]

CP-K® 900Y1180T


Werkssondergüten werden mit den besonderen Eigenschaften von thyssenkrupp geliefert.

Weitere, hier nicht angegebene Lieferbedingungen werden in Anlehnung an die jeweils

gültige Spezifikation ausgeführt. Zur Anwendung kommen die zum Ausgabedatum dieser

Produktinformation gültigen Spezifikationen.

Allgemeiner Hinweis

Angaben über die Beschaffenheit oder Verwendbarkeit von Materialien bzw. Erzeugnissen

dienen der Beschreibung. Zusagen in Bezug auf das Vorhandensein bestimmter Eigenschaf-

ten oder einen bestimmten Verwendungszweck bedürfen stets schriftlicher Vereinbarungen.

Technische Änderungen vorbehalten. Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung

der thyssenkrupp Steel Europe AG. Die aktuellste Version der Produktinformation finden Sie

unter: www.thyssenkrupp-steel.com/publikationen

Anwendungsbeispiele

B-Säule aus CP-W® 660Y760T. Hinterachstorsionsrohr aus CP-W® 660Y760T.

thyssenkrupp Steel Europe AG, Kaiser-Wilhelm-Straße 100, 47166 Duisburg

Postanschrift: 47161 Duisburg, T: +49 203 52 - 40200, F: +49 203 52 -40211

www.thyssenkrupp-steel.com, [email protected]


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Steel und CP-K...Stahl eine extrem feine Mikrostruktur auf, die in der komplexen Wirkung mit den aufeinander abgestimmten Gefügeanteilen und der Ausscheidungshärtung eine besonders