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Hochfester Stahl für Gebäude und gepanzerte Fahrzeuge

19.11.2012

Ein Forschungsteam der Wayne State University hat den zähesten bainitischen Stahl mit Mikrostrukturen aus Ferrit und stabilisiertem Kohlenstoff-Austenit entwickelt.

Trotz erheblicher Fortschritte bei der Schaffung neuer Sorten hochfester Stähle besteht in verschiedenen Branchen ein dringender Bedarf an leichteren und stärkeren Strukturen. Neue Metalle sollen die Energieeffizienz verbessern, die Umweltbelastung verringern, die Transportsicherheit verbessern und so weiter.

Amerikanische Wissenschaftler haben an der Schaffung neuer Materialien mit hoher Streckgrenze, hoher Schlagfestigkeit und Duktilität gearbeitet. Dadurch gelang es, einen neuen Werkstoff aus bainitischem Stahl und Sphäroguss mit isothermer Härtung zu schaffen. Das neue Material hat alle gewünschten Eigenschaften, insbesondere eine hervorragende Beständigkeit gegen Ermüdungsverschleiß, der letztendlich zu unerwarteten Einstürzen von Strukturen und Todesfällen führen kann.

Das Geheimnis des neuen Metalls liegt in einer speziellen Verarbeitungstechnik, die auf einer isothermen Härtung mit Halten im Bainitbereich (Austempering) basiert. Diese Art der Wärmebehandlung ist energieeffizienter und erfordert keine nachträgliche zusätzliche Wärmebehandlung, was Energie spart. Der neue Stahl hat extrem feinskalige Gefüge aus Ferrit und Austenit und enthält zudem viel Silizium.

Das neue Metall wird aus traditionellen Rohstoffen hergestellt und kann auf gängige Weise verarbeitet werden. Gleichzeitig verfügt es über hervorragende Eigenschaften und ist vielseitig einsetzbar. So zeigte der neue Stahl bei ballistischen Tests in Kanada hervorragende Panzerungseigenschaften in Bezug auf den Schutz gegen die Auswirkungen einer Druckwelle und eines Schrapnells. Die Festigkeit und Haltbarkeit des neuen Stahls ermöglicht es daher, ihn für die Herstellung von gepanzerten Fahrzeugen und die Verstärkung von Gebäuden zu verwenden.

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