Doppelte Dehnungsreserve - scinexx | Das Wissensmagazin
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Zwei Umwandlungen machen Crashs sicherer

Doppelte Dehnungsreserve

Autokarossie nach einem Crash: Je dehnbarer der Stahl, desto mehr Energie absorbiert sie. © SXC

Für die Produktion von Autos ist die Dehnbarkeit des Stahls von großer Bedeutung, denn Karosserie- Bleche werden zumeist mit dem sogenannten Tief- oder Streckziehen umgeformt. Dabei wird ein Blech in eine Presse gelegt und in die richtige Form gedrückt. Je dehnbarer ein Stahl, desto eher macht er die Verformung mit, ohne zu zerreißen. Allerdings verwandelt sich beim herkömmlichen Trip-Stahl bereits während des Tiefziehens eine gewisse Menge des Austenit-Anteils in seine martensitische Form – jene feste Kristallstruktur, die sich kaum noch dehnen lässt. Für den Fall eines Crashs bleiben nur etwa fünf Prozent Dehnungsreserve übrig.

Zwei Umwandlungen im Gitter

Auch der Stahl aus Düsseldorf hat Trip-Eigenschaften. Dank der besonderen Legierungszusammensetzung, der im Eisenkristall gelösten Mangan-, Silizium- und Aluminium-Atome, verfügt dieser aber über einen doppelten Trip- Effekt. Er besitzt also eine Art doppelter Dehnungsreserve.

Der Grund: Die Legierungselemente ermöglichen zwei martensitische Umwandlungen. Wirken Kräfte auf den Stahl, etwa beim Tiefziehen, wandelt sich der Austenit zunächst zumindest teilweise in die hexagonale martensitische Stufe um. Wird der Stahl ein zweites Mal beansprucht, kippt das hexagonale Gitter in die endgültige kubisch raumzentrierte Form – wie beim herkömmlichen Trip-Stahl.

Verformung beim Aufprall

So behält der Stahl auch nach dem Tiefziehen ein gute Portion Dehnungsvermögen. Bis zu 35 Prozent kann sich das Material bei einem Aufprall noch verformen, ehe es versagt. So eignet sich Frommeyers Stahl beispielsweise für den Seitenaufprall-Schutz. Das Material gibt nach und federt die Wucht des Aufpralls ab. Zugleich verfestigt es sich extrem stark. So wird verhindert, dass die Seitenteile zu stark nachgeben und die Fahrzeuginsassen verletzt werden.

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Tim Schröder/ MaxPlanckForschung
Stand: 06.11.2009

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