Einfluss einer Kaltverformung auf die Zähigkeitseigenschaften der hochfesten Baustähle S460M, S690QL und S890QL

In Folge einer Kaltumformung von Blechen und Walzprofilen verändern sich die mechanischen Eigenschaften im Vergleich zum Ausgangszustand dahingehend, dass es zu einer Erhöhung der Festigkeit bei gleichzeitiger Abnahme der Zähigkeit kommt, wodurch die Integrität der Bauteile nicht mehr gewährleistet werden kann. Mit der EN 1993-1-10 wurde für den Stahlbau ein auf Bruchmechanik basierendes Sprödbruchsicherheitskonzept eingeführt, das bisher diesen Einfluss einer Kaltverformung noch nicht berücksichtigt. Hierzu wurden drei hochfeste Feinkornbaustähle, ein TM-Stahl (S460M) und zwei Vergütungsstähle (S690QL und S890QL), für verschiedene gestauchte oder gereckte Kaltverformungszustände hinsichtlich der Veränderung der mechanischen Eigenschaften untersucht. Bei allen Stählen führt eine Kaltverformung zu einem Anstieg in der Härte und in der Festigkeit. Wohingegen höhere Verformungsgrade in einer Verschlechterung der Zähigkeitseigenschaften mit Ausnahme des gereckten Zustandes des S460M resultieren. Des Weiteren wurde auch der Einfluss einer Reckalterung untersucht, wie sie zum Beispiel durch das Schweißen von zuvor kaltverformten Material in der Wärmeeinflusszone stattfindet, was eine weitere Versprödung zur Folge hat. Darüber hinaus wurden zur Validierung der Ergebnisse Versuche an bauteilähnlichen Großzugproben durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Arbeit fließen in einen ersten Ansatz für die Berücksichtigung der Kaltverformung innerhalb des Sicherheitskonzeptes.