Fachbeiträge Reliable Design of Chassis Safety Components Made of AFP Steel Betriebssichere Auslegung von Fahrwerkssicherheitsbauteilen aus AFP-Stahl 40 SchmiedeJOURNAL September 2013 Chassis parts made of AFP steel that are heat-treated directly from the forging heat have advantages over heat treatable steel because of shorter production process and clear process energy savings from lower manufacturing costs. On the other hand, there are lower ductility and slightly lower specific stability values. These and possible additional differences in the failure behaviour in contrast to conventional steel are the focal points of a research project about the reliable design of chassis safety components. Ziele Das Projekt sollte aufzeigen, wie sich die Schwingfestigkeitseigenschaften der AFPStähle von denen der etablierten Vergütungsstähle nicht nur unter Einstufenbelastungen, sondern besonders auch unter fahrbetriebsähnlichen Beanspruchungskollektiven unterscheiden und wie dies bei der Bemessung gegebenenfalls zu berücksichtigen ist. Bemessungskriterien, welche eine absolute Bewertung von AFP-Bauteilen erlauben, wurden für die im Projekt beispielhaft untersuchten Fahrwerksbauteile erarbeitet und zur Anwendung gebracht. Dipl.-Ing. Andreas Herbert und Dipl.-Ing. Steffen Schönborn, Darmstadt Fahrwerksteile aus einem direkt aus der Schmiedehitze vergüteten AFP-Stahl haben gegenüber Vergütungsstählen durch den kürzeren Fertigungsprozess und die deutliche Einsparung von Prozessenergie Vorteile durch geringere Fertigungskosten. Dem gegenüber stehen eine geringere Duktilität und etwas geringere Festigkeitskennwerte. Diese und mögliche weitere Unterschiede im Versagensverhalten gegenüber konventionellen Stählen bildeten die Schwerpunkte eines Forschungsprojekts zur betriebssicheren Auslegung von Fahrwerkssicherheitsbauteilen. Das Verhalten von Bauteilen aus AFP-Stahl unter schlagartiger Beanspruchung gilt als etwas weniger robust als jenes von Vergütungsstählen: AFP-Stähle stehen im Ruf, ein sprödbruchartiges Bruchverhalten zu besitzen. Anhand umfangreicher Versuchsreihen sollte daher hinterfragt und vor allem quantifiziert werden, ob diese Annahme überhaupt zutreffend ist. Es sollte weiterhin erarbeitet werden, ob die ausgewählten Fahrwerkskomponenten als AFPBauteile die im Betrieb zu erwartenden schlagartigen Belastungen versagensfrei ertragen. Vorgehensweise Als Untersuchungsobjekt wurden zwei Sicherheitsbauteile aus dem Fahrwerk ausgewählt, ein Nutzfahrzeug Achsschenkel und ein Nutzfahrzeug Lenkhebel, Diese waren jeweils aus den AFP-Werkstoffen 30MnVS6+Ti und 18MnVS5 sowie (stichprobenartig) aus Vergütungsstahl 38MnB5 gefertigt und wurden in Versuchen vergleichend auf ihre Schwingfestigkeit, Betriebsfestigkeit und ihr Verhalten unter einer schlagartigen Belastung untersucht.
2013-09-Schmiede-Journal
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