Ermittlung von Berechnungskennwerten an Karosseriewerkstoffen – Bericht über ein Gemeinschaftsprojekt der Stahl‐ und Automobilindustrie

Im Rahmen eines gemeinschaftlichen Projektes der Stahl‐ und Automobilindustrie wurden an insgesamt 20 Stählen für Feinblech Kennwerte für die FEM‐Simulation ermittelt. Im Einzelnen handelte es sich um elastische, plastische und zyklische Kennwerte, die über einen Zeitraum von 3 Jahren von unterschiedlichen Prüfstellen erarbeitet wurden. Die untersuchten Stähle unterschieden sich hinsichtlich ihrer Ausgangsgefüge und Werkstoffkonzepte, wobei neben verschiedenen einphasigen ferritischen Stahlsorten auch Mehrphasen‐Stähle wie Dualphasen‐, Complexphasen‐ und TRIP‐Stähle sowie 2 austenitische nicht rostende Stähle zum Einsatz kamen. Die Stähle wurden sowohl im Ausgangszustand als auch in definierten Vorverformungs‐ und Wärmebehandlungszuständen untersucht. Die Vorgaben für die Herstellung dieser Zustände und für die anschließende Prüfung wurden von den Projektpartnern in der sogenannten „Prüf‐ und Dokumentationsrichtlinie” festgelegt, mit deren Hilfe eine standardisierte Kennwertermittlung und Datenaufbereitung für eine von der Automobilindustrie realisierte Werkstoffdatenbank möglich wurde. Den elastischen, plastischen und zyklischen Prüfungen wurde eine Eingangsprüfung vorgeschaltet, in der die Stähle hinsichtlich ihrer Gefügeausbildung, Oberfläche, chemischen Zusammensetzung und mechanischen Eigenschaften im quasistatischen Zugversuch vollständig charakterisiert wurden. Die Ergebnisse der einzelnen Prüfbereiche (plastisch, elastisch, zyklisch) werden in separaten Veröffentlichungen ausführlich vorgestellt. Es hat sich gezeigt, dass Werkstoffgruppen mit nahezu gleicher Verfestigungscharakteristik existieren, so dass eine rechnerische Vorhersage von Kennwerten und Fließkurven artverwandter Stähle möglich erscheint. Diese Thematik wird in einem am 01. Januar 2003 angelaufenen Nachfolgeprojekt im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen.