Konzernnorm VW 50065
Ausgabe 2014-05
Klass.-Nr.:51251
Schlagwörter:
Stahl, Band, Blech, Flacherzeugnis, Karosserie, kaltgewalzt, warmgewalzt, Tiefziehstahl, weicher Stahl,
hochfester Stahl, Mehrphasenstahl, verzinkt, feuerverzinkt, elektrolytisch verzinkt, global, VDA 239-100Flacherzeugnisse aus Stahl zur Kaltumformung
Werkstoffanforderungen
Vorwort
Für Neukonstruktionen ist nach Abstimmung mit den betreffenden Fachbereichen für Stahl-Fein‐blech die globale Stahlblechnorm VW 50065 anzuwenden.Diese Norm basiert in der vorliegenden Fassung auf dem VDA-Werkstoffblatt 239-100 …Flacher‐zeugnisse aus Stahl zur Kaltumformung“. Abweichungen dieser Norm gegenüber VDA 239-100sowie Normumschlüsselungen sind im Anhang B aufgeführt.
Bisher angewendete DIN EN- und VW-Normen (VW und TL) für Stahl-Flacherzeugnisse bleiben weiterhin gültig.
Frühere Ausgaben
VW 50065: 2013-07
Änderungen
Gegenüber der VW 50065: 2013-07 wurden folgende Änderungen vorgenommen:
–Ergänzung Beschichtung AS60/60
Inhalt Seite
Anwendungsbereich ...................................................................................................2Symbole und Abkürzungen ........................................................................................3Werkstoffarten und Definitionen .................................................................................3Weiche Stähle ............................................................................................................3Niedrig- und mikrolegierte Stähle (LA oder HSLA) ....................................................3Feinkornstähle (MC) (31)
2
3
3.1
3.2
3.3Norm vor Anwendung auf Aktualität prüfen.
Die elektronisch erzeugte Norm ist authentisch und gilt ohne Unterschrift.Seite 1 von 35
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VWNORM-2012-05r
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VW 50065: 2014-05Hochfeste IF-Stähle (IF) .............................................................................................4Bake-Hardening-Stähle (BH) .....................................................................................4Phosphorlegierte Stähle (P) .......................................................................................4Dualphasenstähle (DP) ..............................................................................................4TRIP-Stähle ................................................................................................................4Komplexphasenstähle (CP) .......................................................................................4Ferritisch-Bainitische Stähle (FB) ...............................................................................5Martensitische Stähle (MS) ........................................................................................5Elektrolytische Verzinkung (EG) ................................................................................5Schmelztauchveredelung mit Zinküberzug (Feuerverzinkung, GI) ............................5Schmelztauchveredelung mit Zink-Eisen-Legierungsüberzug (Galvannealed,GA) .............................................................................................................................5Schmelztauchveredelung mit Aluminiu
m-Silizium-Überzug (AS) ...............................5Schmelztauchveredelung mit Zink-Magnesium-Überzug (ZM) ..................................5Bezeichnung ..............................................................................................................5Weiche Stähle ............................................................................................................5Hochfeste Stähle ........................................................................................................6Mehrphasenstähle ......................................................................................................7Beschichtung und Oberflächenart ..............................................................................7Anforderungen ...........................................................................................................8Grundsätzliche und zusätzliche Anforderungen .........................................................8Erschmelzungsverfahren und Desoxidationsart des Stahls .......................................8Anlieferungsform ........................................................................................................8Grenzabmaße und Formtoleranzen ...........................................................................9Chemische Zusammensetzung ..................................................................................9Mechanische Eigenschaften ......................................................................................9Mikrostruktur ............................................................................................................10Überzüge ..................................................................................................................11Oberfläche ................................................................................................................11Verarbeitungshinweise zum Fügen von Mehrphasenstählen (AHSS) .....................12Schweißen ......................................................................................................
.........13MIG- und Laserstrahllöten ........................................................................................13Kleben ......................................................................................................................13Prüfbescheinigungen ...............................................................................................13Kennzeichnung, Verpackung und Lagerfähigkeit .....................................................14Mitgeltende Unterlagen ............................................................................................14..................................................................................................................................16Tabellen ...................................................................................................................16..................................................................................................................................27Abweichungen gegenüber VDA-Werkstoffblatt 239-100 ..........................................27Normumschlüsselung (informativ) ............................................................................27..................................................................................................................................35Bezeichnungsbeispiele ............................................................................................353.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
4
4.1
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4.3
4.4
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
6
6.1
6.2
6.3
7
8
9
Anhang A
A.1
Anhang B
B.1
B.2
Anhang C
C.1
Anwendungsbereich
Diese Norm beschreibt die Anforderungen an unbeschichtete und kontinuierlich beschichtete,oberflächenveredelte, kalt- und warmgewalzte Flacherzeugnisse aus Stahl bis zu einer Dicke von 6,5 mm. Übliche Anwendungen sind kaltumgeformte Stahlblechbauteile.
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Symbole und Abkürzungen …High Strength Low Alloy“, hochfester niedrig- oder mikrolegierter Stahl mit definierter Mindeststreckgrenze Bruchdehnung bei einer Proportionalprobe mit L 0 = 5,65 √S o Bruchdehnung bei einer Probe mit
der Messlänge L 0 = 50 mm Bruchdehnung bei einer Probe mit der Messlänge L 0 = 80 mm …Advanced High Strength Steel“, Mehrphasenstähle Plastische Extensometer-Dehnung bei Höchstkraft Bake-Hardening-Wert nach 2 % plastischer Vordehnung …High Strength Steel“, hochfester Stahl mit definierter Mindeststreck‐grenze …Interstitial Free“-Stahl Feinkornstähle Spitzenzahl Arithmetischer Mittenrauwert Untere Streckgrenze Zugfestigkeit Dehngrenze bei 0,2 % plastischer Dehnung Verfestigungsexponent, ermittelt zwischen 10 % und 20 % plastischer Dehnung bzw. Ag bei Ag < 20 %Senkrechte Anisotropie in Längsrichtung bei 20 % plastischer Dehnung Senkrechte Anisotropie in Querrichtung bei 20 % plastischer Dehnung Mittlere senkrechte Anisotropie bei 20 % plastischer Dehnung,r m/20 = (r 0/20 + r 90/20 + 2 × r 45/20) / 4Blechdicke Werkstoffarten und Definitionen Weiche Stähle
Durch ihre niedrige Streckgrenze und hohe Bruchdehnung sind weiche Tiefziehstähle besonders für die Herstellung komplexer Bauteile geeignet. Diese Stahlgüten werden aluminiumberuhigt als nicht-IF oder IF-Stähle hergestellt. Weiche IF-Stähle weisen eine noch bessere Verformbarkeit auf und besitzen extrem niedrige Gehalte an Kohlenstoff und Stickstoff und werden durch die Zugabe von Titan und/oder Niob stabilisiert.
Niedrig- und mikrolegierte Stähle (LA oder HSLA)
Mikrolegierte Stähle erzielen ihre hohen Festigkeiten durch die Legierung mit Niob, Titan und Va‐nadium. Diese Legierungselemente können entweder einzeln oder in Kombination zugesetzt
werden. Alternativ können Kohlenstoff-Mangan-Konzepte in Kombination mit einer Kornfeinung zur Anwendung kommen.
Feinkornstähle (MC)
Die feine Gefügestruktur dieser mikrolegierten Stähle wird durch feinstverteilte Ausscheidungen (meist Karbide und/oder Nitride) in Verbindung mit dem Endwalzen in einem bestimmten Tempera‐turbereich, dem thermomechanischen Walzen, erreicht. Feinkornstähle besitzen infolge ihrer fei‐nen Kornstruktur eine hohe Schwingfestigkeit.
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(HS)LA
A
A 50 mm
A 80 mm
AHSS
A g
BH 2
HSS
IF
MC
RPc
Ra
R eL
R m
R p0,2
n 10-20/Ag
r 0/20
r 90/20
r m/20
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3
3.1  3.2  3.3
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Hochfeste IF-Stähle (IF)
Hochfeste IF-Stähle weisen wie die weichen IF-Stähle extrem niedrige Kohlenstoffgehalte auf und werden durch Titan und/oder Niob stabilisiert. Daher sind diese Stähle nahezu unbegrenzt lagerfä‐hig. Die höhere Festigkeit wird mit Mischkristallhärtung durch Zugabe von Mangan, Phosphor und/oder Silizium erzielt. Durch die höhere Verfestigung, da
s Fehlen einer ausgeprägten Streck‐grenze, hohe Bruchdehnungen und hohe r-Werte wird ein sehr gutes Umformvermögen erreicht.
Bake-Hardening-Stähle (BH)
Die Festigkeit wird über eine Mischkristallhärtung durch Zugabe von Mangan, Phosphor und Silizi‐um erreicht. Im Gitter gelöster Kohlenstoff führt bei Bake-Hardening-Stählen zu einer definierten Streckgrenzenerhöhung bei Wärmebehandlungen, wie sie üblicherweise in Automobil-Lackierpro‐zessen auftreten (z. B. 170 °C, 20 Minuten). Dadurch wird die Beulfestigkeit bei Außenhautteilen verbessert. Da die Veränderung der mechanischen Eigenschaften (Streckgrenze, Bruchdehnung,n-Wert) stark verlangsamt auch bei Raumtemperatur stattfindet, ist die Lagerfähigkeit dieser Stahl‐güten eingeschränkt.
Phosphorlegierte Stähle (P)
Die Festigkeit wird über eine Mischkristallhärtung durch Zugabe von Phosphor erreicht. In ihrem Umformvermögen liegen diese Stähle im Bereich der BH-Stähle und zwischen den mikrolegierten und den hochfesten IF-Stählen. Aufgrund der eingeschränkten Verfügbarkeit ist der Einsatz phos‐phorlegierter Stähle unbedingt im Vorfeld mit der Beschaffung abzustimmen.
Dualphasenstähle (DP)
Das Gefüge von Dualphasenstählen besteht aus einer ferritischen Matrix, in die eine überwiegend martensitische Zweitphase inselförmig eingelagert ist. Bei hoher Zugfestigkeit zeigen Dualpha‐senstähle ein niedriges Streckgrenzenverhältnis (R e /R m ) und eine starke Kaltverfestigung. Sie sind damit besonders für Umformungen im Streckziehbereich geeignet.
TRIP-Stähle
TRIP- (Tr ansformation I nduced P lasticity) oder Restaustenit-Stähle besitzen ein feinkörniges ferri‐tisch-bainitisches Grundgefüge, in das Restaustenit eingelagert ist. Daneben können geringe An‐teile von Martensit vorhanden sein. Bei der Umformung wandelt der Restaustenit in Martensit um und bewirkt damit eine starke Kaltverfestigung. Es werden so hohe Zugfestigkeiten bei gleichzeitig hohen Gleichmaßdehnungen erreicht. In Verbindung mit dem Bake-Hardening-Effekt sind hohe Bauteilfestigkeiten erreichbar. TRIP-Stähle eignen sich sowohl zum Streck- als auch zum Tiefzie‐hen. Bei der Umformung sind jedoch höhere Pressen- und Blechhalterkräfte erforderlich und es ist eine vergleichsweise starke Rückfederung zu berücksichtigen.
Komplexphasenstähle (CP)
Komplexphasenstähle besitzen ein weitgehend ferritisch-bainitisches Grundgefüge, mit Anteilen von Martensit und/oder angelassenem Martensit, Restaustenit und Perlit. Das extrem feinkörnige Gefüge wird durch verzögerte Rekristallisatio
n oder durch Ausscheidung von Mikrolegierungsele‐menten erreicht. Diese Stähle besitzen im Vergleich zu Dualphasenstählen höhere Streckgrenzen,ein größeres Streckgrenzenverhältnis, eine geringere Kaltverfestigung und ein höheres Lochauf‐weitungsvermögen.
3.4  3.5  3.6  3.7  3.8  3.9
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Ferritisch-Bainitische Stähle (FB)
Ferritisch-Bainitische Stähle besitzen eine Matrix aus Ferrit oder verfestigtem Ferrit, in die Bainit oder verfestigter Bainit eingelagert ist. Die hohe Festigkeit der Matrix wird durch Kornfeinung, Aus‐scheidung von Mikrolegierungselementen und eine hohe Versetzungsdichte bewirkt.
Martensitische Stähle (MS)
Martensitische Stähle besitzen ein weitgehend martensitisches Gefüge mit geringen Anteilen von Ferrit und/oder Bainit und dadurch eine sehr hohe Festigkeit. Die Eignung zum Tiefziehen ist be‐schränkt; diese Stahlgüten eignen sich vorwiegend für biegende Umformverfahren wie Rollformen.
Elektrolytische Verzinkung (EG)
Elektrolytisch aufgebrachter Zinküberzug mit einem Zinkgehalt von mindestens 99,9 Masse-%, der als Bandbeschichtung galvanisch auf einer geeignet vorbereiteten Stahloberfläche aufgebracht wird.
Schmelztauchveredelung mit Zinküberzug (Feuerverzinkung, GI)
Aufbringen eines Zinküberzugs durch Eintauchen von entsprechend vorbereitetem Band in ein Schmelzbad mit einem Zinkanteil von mindestens 99 Masse-%.
Schmelztauchveredelung mit Zink-Eisen-Legierungsüberzug (Galvannealed, GA)
Dieser Zink-Eisen-Legierungsüberzug entsteht durch Eintauchen von entsprechend vorbereitetem Band in ein Schmelzbad mit einem Zinkanteil von mindestens 99 Masse-% und eine anschließen‐de Wärmebehandlung. Dabei diffundiert Eisen in die Zinkschicht hinein. Die resultierende Be‐schichtung hat ein einheitliches mattgraues Aussehen und einen Eisenanteil von üblicherweise 8 Masse-% bis 13 Masse-%.
Schmelztauchveredelung mit Aluminium-Silizium-Überzug (AS)
Aufbringen eines Aluminium-Silizium-Überzugs durch Eintauchen von entsprechend vorbereitetem Band in ein Schmelzbad, das aus Aluminium und 8 Masse-% bis 11 Masse-% Silizium besteht.
Schmelztauchveredelung mit Zink-Magnesium-Überzug (ZM)
Aufbringen eines Zink-Magnesium-Überzugs durch Eintauchen von entsprechend vorbereitetem Band in ein Zink-Schmelzbad mit Anteilen von Magnesium und Aluminium von in der Summe 1,5 Masse-% bis 8 Masse-%.
Bezeichnung Weiche Stähle Die Kurznamen der weichen Stähle setzen sich aus der Walzart (Warm- oder Kaltband) und der Gütenklassezahl 1 bis 5 zusammen, siehe Tabelle 1. Mit steigender Güteklassezahl verbessert sich die Umformbarkeit.3.10  3.11  3.12  3.13  3.14  3.15  3.16  4
4.1