LIGHTSOLMAN

Fortschrittliche Werkstoffe für die Automobilindustrie müssen höchste Festigkeitswerte, ausreichende Verformbarkeit und die Fähigkeit zur Energieabsorption bei einem Aufprall aufweisen. Diese Eigenschaften sollten durch effiziente, energie- und umweltfreundliche Produktionsverfahren im Einklang mit dem Europäischen Green Deal erreicht werden. Gleichzeitig müssen sie den ständig steigenden Anforderungen an die Sicherheit der Fahrgäste, den Kraftstoffverbrauch und die zukünftige Entwicklung der Elektromobilität gerecht werden. In den letzten Jahren wurden verschiedene Gruppen hochfester Stähle, sogenannte Advanced High Strength Steels (AHSS) der zweiten und dritten Generation, entwickelt. Diese Stähle kombinieren eine hohe Festigkeit und Plastizität durch die Zugabe von bis zu 30 % Mangan. Trotz der Vorteile dieser Legierungen gegenüber konventionellen Automobilstählen bestehen bei der Herstellung aufgrund des hohen Gehalts an Legierungselementen diverse metallurgische Herausforderungen, die gelöst werden müssen, um eine großtechnische Produktion zu ermöglichen.Die angesprochenen Problemebetreffenvor allem die Hochtemperaturprozesstechnik, wie das kontinuierliche Vergießen sowie die anschließende Warmumformung. Bei Temperaturen über 1200 C neigen diese Stähle zur Rissbildung und zur Ausbildung einer inhomogenen Mikrostruktur. Dies beeinträchtigt sowohl die Kosteneffizienz durch notwendige Nachbearbeitungen als auch die Anwendungsmöglichkeiten des Endprodukts. Im Rahmen des Forschungsprojekts werden hochauflösende experimentelle Methoden verwendet, um unterschiedliche Legierungskonzepte hinsichtlich ihres Erstarrungsverhaltens und ihrer Verformbarkeit bei hohen Temperaturen zu charakterisieren. Im Vordergrund steht die Untersuchungeiner gezielten Abstimmung des Mangangehaltsmit weiteren Legierungselementen, wie zum Beispiel dem Leichtmetall Aluminium, das die Dichte des Stahls verringert. Die computergestützte Modellierung unter Verwendung moderner Softwarepakete soll es ermöglichen, alternative Legierungskonzepte unter Berücksichtigung experimentell verifizierter Ergebnisse zu entwerfen und den Einsatz kostenintensiver Experimente zu optimieren. Die Haupthypothese der Forschung besagt, dass eine Änderung der chemischen Zusammensetzung des Produkts sowie die Auswahl optimierter Gieß- und Warmumformungsparameter zu einer industriellen Nutzung im Automobil- und Energiesektor führen sollten.