DE2750867C2 - Verwendung einer Stahllegierung für Rohre zur Türverstärkung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den Einsatz einer Stahllegierung zur Herstellung von Rohren oder Formrohren für die Verstärkung der Tür eines Kraftfahrzeuges, wobei als Konstruktionsrohr ein Stahlrohr verwendet wird, das nach der Endwärmebehandlung zur Erstellung des Rohres oder Formrohres warmverformt wird.

Bei dem Rohr oder Formrohr handelt es sich um einen sogenannten Aufprallträger.

Die Tür eines Kraftfahrzeuges besteht, was ihre metallischen Teile anlangt, im wesentlichen aus einem inneren und aus einem äußeren Blech, einem Türbogen, einem Aufprallträger und Scharnieren. Dabei dient der zum Beispiel auf der Außenseite des inneren Blechs der Tür horizontal zu ihr angeschweißte Aufprallträger dazu, die Sicherheit gegen äußere mechanische Krafteinwirkungen, wie bei einem seitlichen Aufprall gegen die Tür von außen, zu vergrößern.

Soll eine ausreichende Sicherheit gegen äußere mechanische Krafteinwirkung gegeben sein, müssen die mechanischen Eigenschaften des Rohres oder Formrohrss aus Stahl bestimmten Mindestanforderungen genügen. In manchen Staaten gibt es bereits gesetzliche Vorschriften, welche Mindestanforderungen an die mechanischen Eigenschaften der Türverstärkung von Kraftfahrzeugen beinhalten.

Die Mindestanforderungen an die mechanischen Eigenschaften des Rohres oder Formrohres aus Stahl für die Türverstärkung lassen sich durch Angaben der für das Profil des Rohres oder Formrohres zu ermittelnden Werte der Zugfestigkeit R_m der Streckgrenze Re, der Bruchdehnung As sowie der Verformungsarbeit A 150 umschreiben.

Mit Verformungsarbeit A 150 wird hierbei die Verformungsarbeit in Joule definiert, die notwendig ist, um bei endseitiger loser Auflage des Rohres mit einem etwa mittig zwischen den Auflagen einwirkenden punktförmigen Eindruck eine bleibende Rohrdurchbiegung von etwa 150 mm zu bewirken. Es gilt, daß ein ausreichender Eindrückschutz gegen seitliche Krafteinwirkungen dann erreicht wird, wenn die Zugfestigkeit R_m = 1100 bis 1400 N/_mm ², die Streckgrenze R_e = 800 bis 1100 N/mm², die Bruchdehnung As mindestens 13% und die Verformungsarbeit A 150 mindestens 2400 Joule betragen.

Die angegebenen Werte für Zugfestigkeit, Streckgrenze, Bruchdehnung und Verformungsarbeit werden bislang bei Verwendung von Stahlrohren für das Rohr oder Formrohr erreicht, welche auf der Basis titanlegierter Stähle oder von St 52—3 hergestellt sind.

Die Verwendung derartiger Stahlrohre hat jedoch den Nachteil, daß die Wärmebehandlung der Rohre eine Vielzahl von Behandlungsschritten umfaßt, insbesondere umfangreiche Vergütungsmaßnahmen, wie z. B. Härten im Salzbad und Anlassen in öl im Anschluß an die Endwärmebehandlung und/oder die Warmformgebung im Falle von Stahlrohren auf der Basis von St 52—3. Der vergütbare Zustand muß für hochkohlenstoffhaltige Stähle wie auch für legierte Stähle erreichbar sein.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Stahllegierung für Rohre oder Formrohre zur Verstärkung von Türen von Kraftfahrzeugen anzugeben, deren mechanische Eigenschaften den Mindestanforderungen nach einer einfachen Wärmebehandlung genügen und die sich auch durch konstruktionsbedingte Warmformgebungen nicht wesentlich ändern.

Diese Aufgabe wird durch die Verwendung der im Anspruch 1 angegebenen Legierung gelöst

Gegenüber der Verwendung der bekannten Legierungen, aus denen Rohre oder Formrohre für die Verstärkung der Tür eines Kraftfahrzeuges hergestellt werden, bei denen von einem Stahlrohr aus titanlegiertem Stahl oder aus St 52—3 ausgegangen wird, hat die erfindungsgemäße Verwendung der Legierung den Vorteil, daß die angegebenen Werte der Zugfestigkeit, Streckgrenze, Bruchdehnung und Verformungsarbeit erreicht werden, ohne daß das Stahlrohr oder Formrohr im Anschluß an die Wärmebehandlung und die Warmformgebung noch irgendwelche zeitaufwendigen Vergütungsmaßnahmen unterworfen werden müßte. Es kann desweiteren das Nachrichten des Rohres oder Formrohres entfallen.

Unter dem Merkmal für die erfindungsgemäße Legierung der nicht erforderlichen abschließenden Vergütung ist es wesentlich, daß dadurch nicht nur von nahtlosen Stahlrohren oder Formrohren ausgegangen werden kann, sondern auch von längsnahtgeschweißten Rohren oder Formrohren durch Verwendung der im Anspruch 1 angegebenen Legierung.

Beispielhaft wird der Fertigungsweg unter Verwendung der im Anspruch 1 angegebenen Legierung zu einem Rohr oder Formrohr beschrieben, wobei von einem nahtlosen oder längsnahtgeschweißtem Stahlrohr ausgegangen wird.

Die erforderliche Wandstärke für die Rohre oder Formrohre wird bei längsnahtgeschweißten Rohren durch die Wahl der Blechdicke des für die zur Schweißung eingeformten Blechstreifen erreicht,

Bei Einsatz von nahtlosen Rohren für die Türverstärkerrohre wird von warmgewalzten Rohren ausgegangen, wenn die Wandstärke größer = 2,3 mm beträgt. Bei erforderlichen Wandstärken für die Türverstärkerrohre kleiner = 2,3 mm wird zunächst von warm-gewalzten Rohren mit einer Wandstärke größer 2,3 mm ausgegangen, eine Zwischenglühung bei ca. 680° C nachgeschaltet und nach Abkühlung auf Raumtemperatur durch einen oder mehrere Kaltzüge die Endwandstärke und Abmessung eingestellt.

Für beide Fertigungswege erfolgt eine Endwärmebehandlung gemäß Anspruch 1. Rohre aus der Legierung gemäß Anspruch 1 erreichen nach der Glühung bei 900 bis 930° C gemäß Prüfergebnissen folgende Werte, beispielhaft sind Mittelwerte aus mehreren Prüfungen aufgeführt:

Zugfestigkeit R_n,
Streckgrenze R_e
Bruchdehnung As

= 1200 N/_mm*
= 900N/_mn,²
= 15%.

Die Verformungsarbeit A 150 wurde durch Biegen

von 150 mm zwischen zwei freien Auflagern durch mittigen Kraftangriff ermittelt und zu 2500 Joule bestimmt, was den Mindestanforderungen entspricht und als A 150 bezeichnet wird.

Nach Erreichen der erforderlichen Werte werden die für die Fertigung zu Türverstärkerrohren freigegebenen Mengen abgelängt und je nach Anforderung für das Türmodell an den Enden warmverformt oder mit Preßteilen unter Anwendung bekannter Warmformgebungsverfahren unlösbar verbunden, um den Einbau in die Türen vorzubereiten.

Eine weitere Wärmebehandlung der Türverstärkerrohre aus der Legierung gemäß Anspruch 1 nach dieser Endenbearbeitung entfällt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung einer Stahllegierung die aus 0,14 bis 0,18% Kohlenstoff, 0,15 bis 03% Silizium, 1,6 bis 1,8% Mangan, 1,9 bis 2,1% Chrom, 0,45 bis 0,60% Molybdän, ein für die Oesoxydierung erforderlicher Gehalt an Aluminium jedoch mindestens 0,015% Rest Eisen besteht, als Werkstoff für Rohre oder Formrohre zur Verstärkung der Türen von Kraftfahrzeugen, die nach den üblichen Verfahren hergestellt, bei 900 bis 930° C geglüht und in Luft abgekühlt werden.