Bainitische Stähle

Der Verzug von Stahlkomponenten in Schmiedebetrieben aufgrund ungleichmäßiger Eigenspannungen ist ein bekanntes Problem, das besonders Automobilteile wie Achsschenkel, Kolben und Common-Rail-Systeme betrifft. Eine bewährte Methode, um diesem Problem zu begegnen, ist die Überdimensionierung der Bauteile, gefolgt von der Entfernung des überschüssigen Materials nach der Wärmebehandlung. Alternativ eingesetzte ferritisch-perlitische (AFP-)Stähle haben weniger Verzug, weisen jedoch geringere Festigkeiten und Zähigkeiten auf und sind schlechter nitrierbar.

Die hochwertigen bainitischen Stähle bieten hohe Festigkeit und Prozesssicherheit für verzugsfreie und kostengünstige Schmiedestücke oder Kaltumformungen. Ein kontrollierter Abkühlungsprozess nach dem Schmieden ermöglicht höhere mechanische Eigenschaften ohne zusätzliche Wärmebehandlung. Bainitische Stähle reichen von niedrigem bis hohem Kohlenstoffgehalt, wobei das Abkühlungsverfahren nach dem Schmieden das endgültige Mikrogefüge und die mechanischen Eigenschaften bestimmt.

Bainidur® 1300 ist ein neuer Spezialstahl, der eine kosteneffiziente Herstellung innovativer Schmiedeteile ermöglicht. Durch gezielte Legierungszusätze, wie Molybdän, besitzt er eine breitere "Bainitnase" als herkömmliche Bainite. Dies erweitert das Prozessfenster beim Schmieden und Abkühlen, wodurch das Werkstück ohne Verzugsrisiko ungeregelt abkühlen kann. Dies ist besonders bei großen Bauteilen von Vorteil. Die prozesssichere Einstellung des bainitischen Gefüges ermöglicht kurze Prozessketten und die verzugsfreie Herstellung starker, duktiler Leichtbauteile. Bainidur 1300 bietet eine durchschnittliche Festigkeit von 1200 MPa, die ohne zusätzliche Vergütung erreicht wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Stählen entfallen weitere Wärmebehandlungsschritte, was Kosten spart. Die optimierten Eigenschaften, wie verbesserte Zerspanbarkeit und Nitrierbarkeit, verbessern die Prozessstabilität und senken die Kosten. Der neue Stahl zeigt zudem eine gute Kerbschlagzähigkeit.

Bainidur® 7980 CN wurde speziell für das Einsatzhärten und Carbonitrieren entwickelt. Bainidur® 7980 CN ist ein niedrig legierter Stahl, der bei Umgebungstemperatur ein bainitisches Gefüge aufweist. Er ist daher die ideale Lösung für eine Vielzahl von Anwendungen hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, mechanischer Eigenschaften und Prozessstabilität. Anwendungsgebiete sind z. B. Getriebe speziell für die E-Mobilität mit hohem Drehmoment oder Großgetriebe in Windkraftanlagen. Die Vorteile von Bainidur® 7980 CN auf einen Blick:

• Geringes Verzugsrisiko
• Hohe Festigkeit und Zähigkeit
• Nickelfrei
• Höhere Durchhärtbarkeit als bei herkömmlichen Einsatzstähle
• Ausgezeichnete Einsatzhärte- und Carbonitrierungseigenschaften

Bainidur® AM ist eine spezielle Version von Bainidur® 7980 CN und Bainidur® 1300, die für die additive Fertigung entwickelt wurde. Sie ermöglicht schnelles und effizientes Drucken von Erstmustern mit den späteren Bauteileigenschaften. Wärme- und Oberflächenbehandlungen können getestet und optimiert werden. Ersatzteile ohne existierende Schmiedegesenke können mit gleichen Eigenschaften wie das Original gedruckt werden. Das Bainitgefüge unterstützt dies, indem es einfache Handhabung ermöglicht. Vorteile von Bainidur® AM: kugelförmiges Pulver mit gutem Fließverhalten, hohe Verarbeitbarkeit durch LPBF, nahezu 100 % Bainitgefüge nach Druck, hohe Festigkeit und Zähigkeit, thermische Stabilität, geringere Kosten als herkömmliche AM-Materialien, mechanische Eigenschaften nach Wärmebehandlung auf konventionellem Niveau.

Swissbain-7MnB8 ist ein mikrolegierter bainitischer Stahl für die Kaltmassivumformung ohne Wärmebehandlung für Bauteile der Festigkeitsklasse 800 bis 1000 MPa. Die Festigkeit am Bauteil wird über die Kombination aus Walzdrahtfestigkeit plus Kaltverfestigung beim Ziehen und Kaltmassivumformen eingestellt. Beispielhafte Bauteile sind Kugelbolzen, Schrauben, Gewinde- und Dübelbolzen und Hohlteile ohne Vergütung nach der Kaltformgebung.