Hochkarätige Lösungen aus hochfestem und ultrahochfestem TM-Stahl

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1 Hochkarätige Lösungen aus hochfestem und ultrahochfestem TMStahl Martin Klein, Experte Werkstofftechnik Ausgabe 2016/ 17

2 Erfahren Sie mehr über hochfeste und ultrahochfeste TMStähle und besuchen Sie uns auf 2 Hochkarätige Lösungen im Maschinenbau

3 Hochkarätige Lösungen aus hochfestem und ultrahochfestem TMStahl Effizienter Leichtbau und höchste Leistungsfähigkeit Erfolgreicher Leichtbau erfordert den Einsatz von hochfesten bzw. ultrahochfesten Stählen. Die innovativen thermomechanisch (TM) gewalzten Stahlsorten alform und alform xtreme von voestalpine ermöglichen eine umfassende Gewichtsreduktion und bieten überragende Vorteile bei der Verarbeitung. alform Service service Durch geringere Materialdicken und die hervorragende Schweißeignung bieten unsere alform Stahlsorten zudem Kosteneinsparungspotenziale, die von der Beschaffung über die innerbetriebliche Manipulation bis hin zur Verarbeitung reichen. Vorteil gegenüber anderen Stahlsorten Dieses Beispiel verdeutlicht das Einsparungspotenzial durch den Einsatz ultrahochfester Stähle am Beispiel eines statisch belasteten Biegeträgers. Blechdicke: 73 % Schweißnahtvolumen: 93 % alform efficiency S355J2C (Blechdicke 15 mm) alform 960 xtreme (Blechdicke 4 mm) Rechteckprofil 120 mm x 80 mm x Dicke, längs geschweißt, VNaht, Biegemoment 50 knm Gewichts und Volumenreduktion Beste Schneideignung Sehr gute Kaltumformbarkeit Hervorragende Schweißeignung Ausgezeichnete Zähigkeit Exzellente Ebenheit Saubere Oberfläche Die in dieser Druckschrift enthaltenen Informationen und Produktmerkmale dienen ausschließlich als unverbindliche, technische Orientierungshilfe und ersetzen keinesfalls eine individuelle Beratung durch unser Verkaufs und Kundenserviceteam. Die in der Broschüre enthaltenen Informationen und Produktmerkmale gelten nur als zugesicherte Eigenschaften, sofern individuell vertraglich vereinbart. Technische Änderungen sowie Satz und Druckfehler vorbehalten. Nachdruck, wenn auch nur auszugsweise, nur mit ausdrücklicher Ge nehmigung von voestalpine Stahl GmbH. alform welding system 3

4 Höhere Trag und Nutzlast durch innovativen Leichtbau Unsere alform Stahlsorten eignen sich bestens für den Einsatz in Waggons, Knickarmkranen, Spreader, Betonpumpen, land und forstwirtschaftlichen Geräten, Mobilkranen, LongwallMiningSystemen, Trailer, Abschiebewagen, u.v.m. 4 Hochkarätige Lösungen im Maschinenbau

5 alform service Service alform efficiency alform welding system 5

6 Der alform Partner 2016/2017 Herbert Eibensteiner, Vorstandsvorsitzender voestalpine Steel Division und Herbert Ortner, Vorstandsvorsitzender PALFINGER PALFINGER steht weltweit für die innovativsten, zuverlässigsten und wirtschaftlichsten Hebe Lösungen, die auf Nutzfahrzeugen und im maritimen Bereich zum Einsatz kommen. Mit technologischer Expertise und erfahrenen Mitarbeitern setzen wir Qualitätsstandards in unseren Branchen. Nachhaltigkeit und verantwortungsvolle Ressourcennutzung stehen dabei im Mittelpunkt unseres Handelns. Hohe Flexibilität und Kompetenz in der Produktion sowie ein weltweites Vertriebs und Servicenetzwerk sichern uns den entscheidenden Wettbewerbsvorteil und unseren Kunden LIFETIME EXCELLENCE. Als multinationale Unternehmensgruppe mit Sitz im österreichischen Salzburg verfügt der PALFINGER Konzern über 36 Fertigungs und Montagestandorte in 20 verschiedenen Ländern. Als Weltmarktführer im hochtechnologischen Segment der Mobil und Offshore Krane benötigen wir Stahl mit den besten Eigenschaften. Gemeinsam mit unserem langjährigen und verlässlichen Partner, der voestalpine, sichern wir auch in Zukunft den Erfolg unserer innovativen Produkte. Herbert Ortner Vorstandsvorsitzender PALFINGER 6 Hochkarätige Lösungen im Maschinenbau

7 alform Service service alform efficiency alform welding system 7

8 Beste Verarbeitungseigenschaften Extreme Leistungsfähigkeit bei geringem Gewicht Die Stahlsorten der alform Reihe sind thermomechanisch gewalzte, schweiß und kantbare Feinkornbaustähle. Sie verbinden die guten Zähigkeitseigenschaften der thermomechanisch gewalzten Feinkornbaustähle mit der hervorragenden Kantbarkeit der Kaltumformstähle. Gewichts und Volumenreduktion Durch geringere Materialdicken und die damit verbundene Gewichts und Volumenreduktion bieten alle unsere alform Stahlsorten große Kosteneinsparungspotenziale. Beste Schneideignung Bei der Produktion der hochfesten und ultrahochfesten alform Stahlsorten wird auf die Minimierung der Eigenspannungen geachtet, um Verzug beim thermischen Schneiden weitgehend zu vermeiden. Aufgrund des niedrigen Kohlenstoffgehalts und der gleichmäßigen Oberfläche sind die hochfesten und ultrahochfesten alform Stahlsorten für alle gängigen Schneidverfahren geeignet. Sehr gute Kaltumformbarkeit Aufgrund des homogenen feinkörnigen Gefüges weisen unsere alform Stahlsorten ein entscheidend verbessertes Umformverhalten bei mehr als doppelt so hoher Mindeststreckgrenze gegenüber herkömmlichen Baustählen auf. Kleinster zulässiger Innenradius bei 90 Kantung für Blechdicke s 5 s 4 s 3 s 2 s 1 s Normstahl S960QL alform 960 xtreme 3 6 > 6 8 Blechdicke s [mm] Hinweis Hochfeste und ultrahochfeste alform Stahlsorten ermöglichen einen deutlich kleineren Biegeradius als konventionelle Baustähle. Detaillierte Informationen zu den gewährleisteten Mindestkantradien finden Sie in den jeweiligen alform Datenblättern. 8 Hochkarätige Lösungen im Maschinenbau

9 Hervorragende Schweißeignung Durch die Kombination von thermomechanischer Walzung und Mikrolegierung können sehr niedrige Kohlenstoffgehalte eingestellt werden. In Verbindung mit einem anlassbeständigen Werkstoffkonzept ergibt sich die hervorragende Schweißeignung hochfester und ultrahochfester alform Stahlsorten. Daraus resultierende Vorteile: großer Schweißverarbeitungsbereich Geringe Aufhärtungsneigung Geringe Anlasserweichung in der Wärmeeinflusszone Reduzierte Kaltrissneigung alform Service service Ausgezeichnete Zähigkeit Bei der Entwicklung unserer alform Stahlsorten wurde besonderes Augenmerk auf die Anforderungen der Kranbauindustrie gelegt. Durch das thermomechanische Walzen mit beschleunigter Abkühlung weisen unsere alform Stahlsorten ein feinkörniges Gefüge mit sehr guter Zähigkeit auf. Dadurch können auch über die geltenden Normen hinausgehende Vereinbarungen getroffen werden alform plate 700 M Kerbschlagarbeit [J] 200 Normstahl S690QL alform efficiency Prüftemperatur [ C] Exzellente Ebenheit Die exzellente Ebenheit wird durch präzise gesteuerte Walzprozesse in Verbindung mit dem Einsatz modernster Richtaggregate sowie je nach Produktionsroute der anschließenden Anlassglühbehandlung ermöglicht. Besonders die Freiheit von inneren Spannungen bietet einen wesentlichen Vorteil beim Schneiden und der weiteren Verarbeitung. Somit wird eine optimale Maßhaltigkeit der Bauteile erreicht. Saubere Oberfläche Bei unserer Fertigungsroute direkt aus der Walzhitze bildet sich an der Blechoberfläche ein gleichmäßiger Walzzunder aus. Diese natürliche Schutzschicht wirkt gegen Korrosion beim Transport und kann durch Sandstrahlen leicht entfernt werden. alform welding system 9

10 Thermomechanisches Walzen Für herausragende mechanische Eigenschaften Eigenschaften Wir sind die Spezialisten für thermomechanisches Walzen mit beschleunigter Abkühlung. Dieser Prozess führt zu einem feinkörnigen Gefüge, das bei hoher Festigkeit gleichzeitig gute Zähigkeit und Kaltumformbarkeit bietet. Walzprozess Sowohl unsere Grobbleche, die wir auf einem reversierenden Quartogerüst fertigen, als auch unsere Warmbreitbänder, die wir nach der Walzung abtafeln, durchlaufen einen präzisen Walzprozess, bei dem Temperatur und Umformung exakt aufeinander abgestimmt sind. Sowohl Grobbleche als auch Stahlbänder werden dabei direkt aus der Walzhitze beschleunigt abgekühlt. Anlassbehandlung Die Zusammensetzung und das Gefüge der Stahlsorten sind so aufeinander abgestimmt, dass die gewünschten Materialeigenschaften auch nach einer abschließenden Anlassbehandlung erreicht werden. Oberflächen & Dickentoleranzen Unsere direkten Fertigungswege erlauben die Verwendung moderner Legierungskonzepte mit geringem Kohlenstoffgehalt und bieten gute Oberflächeneigenschaften durch die Vermeidung von Ofenzunder sowie enge Dickentoleranzen. Vergleich Thermomechanisches Walzen (TM) und Quenched & Tempered (QT) 0,25 Kohlenstoffgehalt [%] 0,20 0,15 0,10 0,05 Mittlere Kaltrissanfälligkeit Niedrige Kaltrissanfälligkeit QT TM Hohe Kaltrissanfälligkeit 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Kohlenstoffäquivalent CE Graville C+ (Mn+Si)/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15 [%] Verschiedene Werkstoffvarianten zeigen ein unterschiedliches Schweißverhalten. Nach Graville erfolgt in Abhängigkeit von Kohlenstoffgehalt und Kohlenstoffäquivalent eine Einteilung in drei Bereiche mit unterschiedlicher Kaltrissanfälligkeit. Bei thermomechanisch gewalzten alform Stahlsorten ist im Vergleich zu herkömmlichen quenched and tempered Stählen bei den Mindeststreckgrenzen von MPa auf einen besonders niedrigen Kohlenstoffgehalt hinzuweisen. Daher weisen unsere alform Stahlsorten eine geringe Aufhärtungs neigung in der Wärmeeinflusszone (WEZ) und eine damit einhergehende abgeminderte Kaltrissanfälligkeit auf. Dies wird durch ein modernes Analysenkonzept, thermomechanische Walzung und beschleunigte Abkühlung ermöglicht. Zum Video: Thermomechanisches Walzen (TMWalzen) 10 Hochkarätige Lösungen im Maschinenbau

11 alform Produktspektrum Lieferbare Abmessungen alform Service service Dicke [mm] Max. Breite [mm] Max. Länge [mm] 2,0 < 2, ,5 < 3, alform 700 M / ME 3,0 < 3, ,5 12, > 12,0 15, ,0 15, alform plate 700 M > 15,0 20,0 > 20,0 50, > 50,0 60, ,0 < 4,0 1.0 alform 900 xtreme 4,0 < 7, ,5 8, alform plate 900 M xtreme 8,0, ,0 < 4, alform 960 xtreme 4,0 < 4, ,5 < 7, ,5 8, alform efficiency alform plate 960 M xtreme 8,0 25, ,0 < 5,0 1.0 alform 1100 xtreme 5,0 7, > 7,0 8,0 1.4 alform plate 1100 M xtreme 15,0 25, Tafelblech aus warmgewalztem Stahlband Grobblech Hinweis Durch die unterschiedlichen Produktionsrouten für Tafelbleche aus warmgewalztem Stahlband beziehungsweise Grobbleche ergeben sich spezifische Produktvorteile, die in den jeweiligen Datenblättern zu finden sind. alform welding system 11

12 Tafelblech aus warmgewalztem Stahlband Mechanische Eigenschaften Zugversuch Blechdicke Streckgrenze R eh Zugfestigkeit R m Bruchdehnung [%] min. [mm] [MPa] [MPa] A 80 A 5 alform 700 M ) alform 700 ME ) alform 900 xtreme alform 960 xtreme alform 1100 xtreme ) Bei einer Dicke > 8 mm darf die Streckgrenze um 20 MPa niedriger sein. Zugversuch längs, Mindestwerte für R eh und R m gelten auch in Querrichtung Kerbschlagarbeit Kantradien Blechdicke [mm] Kerbschlagarbeit Av [Joule] Prüftemperatur 20 C Prüftemperatur C 2) Kantradien Ri min. bei 90 Kantung Lage der Biegekante zur Walzrichtung (s = Blechdicke) längs quer längs quer längs quer 2 < 3 0,8 s 0,8 s alform 700 M 3 6 1,2 s 1,2 s > ,6 s 1,6 s 2 < 3 0,8 s 0,8 s alform 700 ME ,2 s 1,2 s > ,6 s 1,6 s alform 900 xtreme 3 6 > ,5 s 3,0 s 2,5 s 3,0 s alform 960 xtreme 3 6 > ,5 s 3,0 s 2,5 s 3,0 s alform 1100 xtreme 4 < 6 > ,5 s 5,0 s 2) Werte bei C quer gelten nur nach individueller Vereinbarung und Bestellung. Die Kerbschlagarbeit kann auf Verlangen bei der Bestellung für Blechdicken 3 mm ermittelt werden. Kerbschlagproben bei Dicke < 6 mm sind nicht konform mit den entsprechenden Euronormen. 12 Hochkarätige Lösungen im Maschinenbau

13 Grobblech Mechanische Eigenschaften alform Service service Zugversuch Blechdicke Dehngrenze R p0,2 Zugfestigkeit R m Bruchdehnung [%] min. [mm] [MPa] [MPa] A 80 A alform plate 700 M > > alform plate 900 M xtreme alform plate 960 M xtreme alform plate 1100 M xtreme > Kerbschlagarbeit Kantradien Blechdicke [mm] Kerbschlagarbeit Av [Joule] Prüftemperatur 20 C Prüftemperatur C 1) Kantradien Ri min. bei 90 Kantung Lage der Biegekante zur Walzrichtung (s = Blechdicke) alform efficiency längs quer längs quer längs quer s 3 s alform plate 700 M > s 3 s > s 3 s alform plate 900 M xtreme s 4 s alform plate 960 M xtreme s 4 s alform plate 1100 M xtreme s 5 s 1) Werte bei C quer gelten nur nach individueller Vereinbarung und Bestellung. Hinweis Besonders hervorzuheben ist die ausgezeichnete Zähigkeit von alform plate 700 M und alform 700 ME. alform welding system 13

14 Mehr als nur ein Qualitätsprodukt Wenn Lösungen gefragt sind Mit unserer Werkstoff und Verarbeitungskompetenz sind wir seit vielen Jahren ein verlässlicher Partner unserer Kunden in der Maschinenbauindustrie und bieten für Sie neben innovativen Produktlösungen einen RundumService für die bestmögliche Unterstützung und Prozessbegleitung. 14 Hochkarätige Lösungen im Maschinenbau

15 alform Service service alform service alform technical support Egal ob Sie Unterstützung bei der Einstellung Ihrer Produktionsanlagen benötigen, Beratung hinsichtlich der richtigen Produktauswahl oder schnelle Hilfe bei Problemfällen unsere voestalpine Techniker unterstützen Sie gerne bei allen Fragestellungen und greifen dabei auf einen breiten Pool an Experten zu. alform inhouse welding competence Wir verfügen über ein herausragendes Knowhow hinsichtlich modernster Schweißverfahren, die wir gemeinsam in Forschungsprojekten mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft kontinuierlich weiterentwickeln. Für die Durchführung praktischer Schweißversuche stehen uns modernste Schweißanlagen, Schweißroboter und ein thermischer Schweißsimulator für punktuelle Charakterisierungen von Gefüge und Eigenschaften zur Verfügung. alform efficiency voestalpine Steel & Service Center Wir bieten Ihnen gemeinsam mit unserem hauseigenen Logistikunternehmen maßgeschneiderte Kundenlösungen. Unser bestens ausgestattetes Musterteilelager in Linz ermöglicht kurzfristige Probelieferungen für Schweiß, und Kantversuche. Durch unsere moderne Lagerlogistik können wir ebenso schnell und unkompliziert kurzfristige Bedarfe und Kleinlose für Sie abdecken, auf Wunsch auch als Formzuschnitt. alform welding system 15

16 Mehr als nur erfolgreicher Leichtbau Innovationen, die Kosten sparen Erfahrung und intensive Forschung ermöglichen es uns innovative Stahlsorten zu entwicklen, die Ihnen helfen, zukünftige Herausforderungen noch besser zu bewältigen. Neueste Technologien in der Herstellung und Verarbeitung helfen dabei Ihre Kosten zu senken und sorgen für den entscheidenden Wettbewerbsvorteil. 16 Hochkarätige Lösungen im Maschinenbau

17 alform efficiency Kurze Verabeitungszeiten Die exzellente Ebenheit und Oberfläche unserer alform Stahlsorten sorgt für eine höhere Produktivität durch eine deutliche Steigerung der Schnittgeschwindigkeit und die Reduktion etwaiger Ausfälle oder Stillstände durch optimierte Arbeitsprozesse. Reduktion der Nacharbeiten Die gleichmäßigen Eigenschaften unseres Werkstoffes führen zu reproduzierbaren Verarbeitungsergebnissen. Somit wird eine optimale Maßhaltigkeit der Bauteile erreicht und Nacharbeiten können bei Ihnen fast zur Gänze ausgeschlossen werden. alform efficiency Senkung der Transport und Logistikkosten Unsere alform Stahlsorten machen geringe Materialdicken möglich. Dies führt zu einer Reduktion des Transportgewichts und des Beschaffungsvolumens. So können Sie kleinere Transport und Hebemittel zum Einsatz bringen und zusätzlich Treibstoffkosten sparen. alform welding system 17

18 Mehr als nur perfekte Schweißverbindungen Systemlösung in einer neuen Dimension Das alform welding system ist das weltweit erste abgestimmte System von Stahl und Schweißzusatz für hochfeste und ultrahochfeste Schweißkonstruktionen. Es ermöglicht eine Ausschöpfung des Werkstoffpotenzials unserer alform Stahlsorten in einer neuen Dimension. 18 Hochkarätige Lösungen im Maschinenbau

19 alform welding system Herausragende Festigkeit Das optimierte System aus anlassbeständigen Stahlsorten und angepassten Schweißzusätzen gewährleistet über einen breiten Parameterbereich Festigkeitswerte in der Schweißverbindung, die den Anforderungen der Grundwerkstoffe entsprechen. Hohe Betriebssicherheit Die Stahlsorten und Schweißzusätze des Systems ermöglichen Schweißverbindungen (Wärmeeinflusszone und Schweißgut) mit hervorragender Zähigkeit. Die ausgezeichneten Werte gewährleisten eine hohe Betriebssicherheit bei tiefen Temperaturen auch unter komplexen Beanspruchungen. Beste Produktqualität Das alform welding system steht für eine konstant hohe Produktqualität von Grundwerkstoff und Schweißzusatz. Die bewährte Systemlösung garantiert optimale Eigenschaftsprofile am Bauteil. Reduzierte Kosten und erhöhte Fertigungssicherheit werden durch den erweiterten Schweißbereich erreicht. Kompetente Anwendungsberatung mit umfassenden VerarbeitungsKnowhow runden das Paket perfekt ab. alform welding system 19

20 04/16 Wenn Sie das lesen, hat Ihre erfolgreiche Zukunft schon begonnen. Gemeinsam mit uns sind Sie immer einen Schritt voraus denn wir bieten mehr als optimale Produkte aus hochwertigen Werkstoffen. Wenn Sie maßgeschneiderte Lösungen suchen, dann arbeiten wir gemeinsam mit Ihnen an neuen Produkten und Serviceleistungen. Wenn Sie neue Ideen zu Werkstoffen, Technologie und Service suchen, dann finden wir sie für Sie. Wenn Sie nach einem fairen, verlässlichen Partner suchen, dann sind Sie bei uns richtig denn wir wissen, dass wir nur gemeinsam mit unseren Kunden erfolgreich sind, wenn wir einen Nutzen stiften. Und Sie nutzen die am weitesten verbreitete Technologie: Zwei Drittel des weltweit hergestellten Stahls werden nach dem LDVerfahren der voestalpine produziert. Darauf sind wir auch ein wenig stolz. voestalpine Steel Division voestalpinestraße 3 20 Linz, Austria T machinery.industry@voestalpine.com