Verbundprojekt: Hochfeste Federstähle mit geringer Kriechneigung bei tiefen Temperaturen für den Leichtbau; Teilvorhaben: Wärmebehandlung sowie mechanische und mikrostrukturelle Untersuchungen

Vor dem Hintergrund der Umweltverträglichkeit von Automobilen ist der Leichtbau ein sehr aktuelles Thema. Zudem hat der Leichtbau aus der fahrdynamischen Sicht im Bereich Fahrwerk eine besondere Bedeutung. Dies gilt auch für zyklisch beanspruchte Fahrzeugtragfedern. Die gewünschte Reduktion der Federmasse geht aber einher mit einer Erhöhung der Beanspruchung der Feder. Zur weiteren Erhöhung der Beanspruchbarkeit ist es daher nötig, bessere Federstähle mit einer Kombination aus hoher Festigkeit (Zugfestigkeit > 2000 MPa), ausreichender Duktilität, verbessertem Tieftemperaturkriech-(TTK-)Verhalten und einer höheren Ermüdungsfestigkeit bereit zu stellen. In diesem Projekt wird die Entwicklung einer solchen, neuartigen Federstahlgüte mit den gewünschten Eigenschaften angestrebt. Dies kann mit Hilfe einer passenden Legierungsstrategie und der darauf abgestimmten Fertigungstechnologie erzielt werden. Auf Basis von Laborschmelzen, Versuchsschmelzen und Schmelzen im Industriemaßstab soll dies durch die Anpassung von Parametern der Fertigungstechnologie erfolgen. Es werden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, um eine phänomenologische Beschreibung des TTK unter Berücksichtigung von technologisch notwendigen Eigenspannungen zu entwickeln. Zudem sollen analytische Untersuchungen den zugrundeliegenden werkstofflichen Mechanismus offenbaren, der zu den besseren mechanischen Eigenschaften führt. Eine praxisnahe Überprüfung der zu entwickelnden Stahlsorte erfolgt dann beispielhaft mit Federn, die in einem Feldversuch geprüft werden. Die Entwicklung der neuen Stahlsorte wird durch eine enge Zusammenarbeit der Projektpartner erreicht. Dies sind von Seiten der Industrie ein indischer Stahlhersteller (JSW Steel Ltd. Salem, kurz: JSW) und ein deutscher Hersteller von Federn (Mubea Fahrwerksfedern GmbH, Weißensee, kurz: MUB) sowie von der akademischen Seite die University of Hyderabad (kurz: UoH) und die Universität Siegen (kurz: USI).