DE3728476C1 - Use of a steel as material for producing pipes for door reinforcement - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Stahls als Werkstoff zur Herstellung von Rohren zur Verstärkung von Kraftfahrzeugtüren.

In der DE-OS 27 50 867 ist eine Stahllegierung bestimmter Zusammensetzung als Werkstoff für Rohre oder Formrohre zur Verstärkung der Türen von Kraftfahrzeugen beschrieben, die nach dem üblichen Verfahren hergestellt und bei 900 bis 930°C geglüht und in Luft abgekühlt werden.

In der vorerwähnten Literaturstelle ist auch detailliert dargelegt, welchen Anforderungen Rohre zur Verstärkung der Tür von Kraftfahrzeugen entsprechen müssen.

An dieser Stelle sei nur zusammenfassend festgestellt, daß derartige Rohre den Anforderungen entsprechen, wenn bei vorgegebenen Prüfbedingungen folgende Werte erreicht werden:

Zugfestigkeit R _m : 1100-1400 N/mm²
Streckgrenze R _e : 800-1100 N/mm²
Bruchdehnung A₅: mind. 13%
Verformungsarbeit A 150: mind. 2400 Joule.

Um diese Werte zu erreichen, muß einerseits die verwendete Stahllegierung bestimmte werkstofftypische Eigenschaften aufweisen und andererseits das jeweilige Rohr eine bestimmte Querschnittsgröße oder Querschnittsform aufweisen.

Die in der DE-OS 27 50 867 angegebene Stahllegierung gestattet die Herstellung entsprechender Rohre, so lange relativ große Rohrquerschnitte zugelassen werden können.

Durch die Entwicklung in der Automobilindustrie sind allerdings nun in den letzten Jahren die Türen immer schmaler gestaltet worden, so daß nunmehr auch die Forderung besteht, entsprechend kleinere Rohre zur Türverstärkung bereitzustellen.

Unabhängig davon bietet die angegebene Stahllegierung die Möglichkeit, gegenüber heute üblicherweise verwendeten Stahllegierungen bei der Herstellung von Türverstärkungsrohren 20% und mehr an Gewicht einzusparen.

Mit der in der DE-OS 27 50 867 angegebenen Stahllegierung ist eine Querschnittsverringerung im heute geforderten Maße nicht bzw. nur dann möglich, wenn zur Erhöhung des Widerstandsmomentes entsprechend komplizierte Rohrquerschnitte verwendet werden.

Da die Rohre zur Verstärkung der Türen von Kraftfahrzeugen an ihren Enden abgeplattet werden, ist es wünschenswert, hier Rohre mit kreisrundem Querschnitt verwenden zu können.

Unter dieser Voraussetzung kann die Stahllegierung gemäß der DE-OS 27 50 867 die heute häufig gestellten Anforderungen nicht mehr erfüllen.

Um nun die Möglichkeit der Verwendung von Rohren mit kreisrundem Querschnitt mit vergleichsweise geringen Außendurchmessern zu ermöglichen, sind Stahllegierungen entwickelt worden, welche als einen Legierungsbestandteil Bor enthalten.

Derartige Stahllegierungen müssen jedoch wassergehärtet und angelassen werden, um die erforderlichen mechanischen Eigenschaften zu erbringen.

Dies wiederum ist mit dem wirtschaftlich gravierenden Nachteil zusätzlicher Wärmebehandlungen verbunden.

Von den vorstehend dargelegten Überlegungen ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Stahllegierung für Rohre zur Verstärkung von Türen von Kraftfahrzeugen aufzuzeigen, welche einerseits die Fertigung von Rohren ermöglicht, die auch bei vergleichsweise kleinen, kreisrunden Querschnitten den weiter oben angegebenen Forderungen entsprechen und die andererseits eine aufwendige Wärmebehandlung der hergestellten Rohre erübrigt.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Patentanspruch 1.

Insbesondere durch die Legierungsbestandteile Nickel und Aluminium im angegebenen Umfange wird einerseits der erforderliche Kohlenstoff-Gehalt limitiert und andererseits ein feinkörniges Gefüge erreicht, so daß aus dieser Stahllegierung im Warmwalzverfahren hergestellte Rohre den gestellten Anforderungen auch dann entsprechen können, wenn vergleichsweise kleine Rohrquerschnitte unter Beibehaltung der fertigungstechnisch besonders wünschenswerten, kreisrunden Querschnittsform verwendet werden.

Gegenüber der Verwendung von Bor-haltigen Legierungen wird der beträchtliche Vorteil erzielt, daß jedwede zusätzliche Wärmebehandlung entfallen kann, da alleine durch das Herstellen der entsprechenden Rohre im Warmwalzverfahren die erheblich verbesserten mechanischen Eigenschaften erzielt werden.

So konnte festgestellt werden, daß aus der angegebenen Stahllegierung im Warmwalzverfahren hergestellte Rohre eine Zugfestigkeit R _m von etwa 1400 bis 1900 N/mm² und eine Streckgrenze R _e von mindestens 1100 N/mm² aufweisen, also beträchtlich bessere mechanische Eigenschaften aufweisen, als dies bei Rohren aus der Stahllegierung gemäß der DE-OS 27 50 867 der Fall ist.

Außerdem sind alle übrigen relevanten Werte der erfindungsgemäßen Stahllegierung in jedem Falle mindestens gleich oder sogar noch besser als bei der Stahllegierung gemäß der DE-OS 27 50 867.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Rohre bei einer Endwalztemperatur von mindestens 750°C, vorzugsweise aber bei einer Endwalztemperatur im Bereich zwischen 980 und 1080°C hergestellt werden. Die Einhaltung derartiger Endwalztemperaturen garantiert die Erzielung optimaler Gefügeeigenschaften der gefertigten Rohre.

Claims (2)

1. Verwendung eines Stahls, bestehend aus
maximal 0,35% Kohlenstoff
maximal 0,50% Silizium
maximal 1,80% Mangan
maximal 0,030% Phosphor
maximal 0,030% Schwefel
mehr als 0 aber maximal 1,5% Nickel, 1,8 bis 2,2% Chrom, 0,4 bis 0,7% Molybdän, 0,025 bis 0,050% Aluminium und Eisen mit herstellungsbedingten Verunreinigungen als Rest,
als Werkstoff zur Herstellung von Rohren, die im warmgewalzten Zustand als Verstärkung von Kraftfahrzeugtüren eingesetzt werden, mit der Maßgabe, daß die Warmwalzendtemperatur der Rohre zwischen 980 und 1080°C liegt.

2. Verwendung eines Stahls zu dem in Anspruch 1 angegebenen Zweck und der in Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung, jedoch mit 0,5 bis 1,0% Nickel.