Stahlfestigkeit im Aluminiumgewicht: ZT68 mit 600 MPa

Einleitung

Im Leichtbau stehen Ingenieure vor einem Dilemma: Stahlschrauben sind fest genug, aber zu schwer und mit Magnesiumlegierungen unverträglich – große Potentialdifferenz, Fehlanpassung der Wärmedehnung, Korrosion und Lockern sind kaum zu beherrschen. Aluminiumschrauben? Die gängigen Produkte am Markt erreichen nur 420 MPa und halten den hohen Lasten und Drehmomenten der E-Antriebs- und Batteriesysteme nicht stand.

Gibt es eine Schraube mit Stahlfestigkeit und Aluminiumgewicht …

Gibt es eine Schraube, die Stahlfestigkeit, Aluminiumgewicht und zugleich ein friedliches Miteinander mit Magnesiumlegierungen vereint? YF Zhichengjia hat mit der kaltgeformten hochfesten Aluminiumlegierungs-Schraube ZT68 600MPa eine Antwort: ja.

1. Eine Festigkeitsstufe höher als der Marktstandard. ZT68 nutzt eine selbst entwickelte modifizierte 7xxx-Aluminiumlegierung und erreicht bezogen auf eine Sechskantschraube mit Flansch M8×40 eine Zugfestigkeit von 630 MPa – rund 50 % mehr als marktübliche Aluminiumschrauben, bei mehr als 8 % Bruchdehnung, also fest und nicht spröde. Durch die Wärmebehandlung aus Lösungsglühen, Abschrecken und Auslagern mit MgZn₂-Ausscheidungshärtung bleibt die Festigkeit auch bei langer Beanspruchung bei 150 °C über 600 MPa – kein Kriechen, keine Relaxation. Für die hohen Lasten in E-Antrieb und Fahrwerk bedeutet das mehr Sicherheitsreserve und längere Lebensdauer.

2. Mit Magnesiumlegierungen verwandt – Kontaktkorrosion wird an der Wurzel verhindert. Magnesiumlegierungen haben ein niedriges Elektrodenpotential und bilden mit Stahlschrauben eine natürliche galvanische Zelle; unter Feuchtigkeit korrodiert die Matrix, das Gewinde zerstört sich. Das Aluminium von ZT68 passt potentialmäßig sehr gut zu Magnesiumlegierungen und beseitigt die Triebkraft der Korrosion auf elektrochemischer Ebene; hinzu kommt eine dichte Eloxalschicht, die den 60-tägigen neutralen Salzsprühtest stabil ohne Korrosion besteht. Für Nassbereiche wie Batteriewannen und Kühlplatten entfällt damit die Sorge um den Korrosionsschutz.

3. Gleichtaktige Verformung im Kalt-Warm-Zyklus – die Vorspannkraft geht nicht mehr verloren. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Magnesiumlegierungen ist etwa doppelt so hoch wie der von Stahl; bei Temperaturwechsel sinkt die Vorspannkraft der Stahlschraube kontinuierlich, Lockern, Geräusche und Leckagen folgen. Das Aluminium von ZT68 ist im Ausdehnungsverhalten eng an die Magnesiummatrix angepasst, verformt sich im Zyklus gleichsinnig und hält die Vorspannkraft stabil – einmal angezogen, bleibt die Verbindung fest.

4. Kaltstauchen in einem Schritt – der reibungslose Partner der Automatisierungslinie …

4. Kaltstauchen in einem Schritt – der reibungslose Partner der Automatisierungslinie. Das Kaltstauchen erhält einen durchgehenden Faserverlauf und gleichmäßige Festigkeit und vermeidet die Gefahr, dass die Zerspanung die Faserstruktur durchtrennt; das Gewindewalzen nach der Wärmebehandlung erzeugt Druckeigenspannungen im Gewindegrund und hebt die Dauerfestigkeit an. Ein eigenes dreistufiges Schmierstoffsystem hält den Gesamtreibungskoeffizienten μtot gezielt zwischen 0,09 und 0,15, die Streuung des Anziehdrehmoments ist gering, vollautomatische Anziehgeräte arbeiten zuverlässig – 2025 hat YF Zhichengjia die Serienfertigung kaltgeformter hochfester Aluminiumschrauben der 600-MPa-Klasse erreicht, getragen von einer Kapazität von rund 650 Millionen Verbindungselementen pro Monat.

5. Rund 65 % leichter – jedes Gramm zählt. Aluminium hat eine Dichte von nur 2,7 g/cm³; gegenüber Stahlschrauben ergibt sich eine Gewichtsersparnis von rund 65 %, die Einschraubtiefe lässt sich auf 1,3 bis 1,5 d verkürzen, die Konstruktion wird kompakter. In einer Zeit, in der Fahrzeuge grammweise gewogen werden, summiert sich die Einsparung tausender Verbindungselemente zu echter Reichweite.

6. Zahlen, die für sich sprechen

Auf dem Automotive Fastening and Connection Development Forum 2026 in Qingdao wurde ZT68 im Rahmen der Leichtbaubefestigungslösungen des Unternehmens vorgestellt und stieß bei Entwicklungs- und Einkaufsteams zahlreicher OEM und Tier-1-Zulieferer auf Interesse.

7. Wo es eingesetzt wird

Wo es eingesetzt wird

Überall, wo Magnesium- und Aluminium-Leichtbaustrukturen verbunden werden, ist ZT68 zu Hause:

· Antriebsbatterie: Batteriewannen, Gehäuserahmen und Kühlplatten aus Magnesiumlegierung; · E-Antrieb: Motor-, Getriebeflansch- und Steuergerätegehäuse unter hoher Temperatur und hohem Drehmoment;

· Leichtbaufahrwerk: hoch wechselbelastete Bereiche an Lenkern, Achsschenkeln und Hilfsrahmen; · Große Magnesiumdruckgussteile: hochpräzise Befestigung an Instrumententrägern und Karosseriestrukturteilen.

Leichtbau heißt nicht, Stahl durch Aluminium zu ersetzen …

Leichtbau ist nicht einfach der Austausch von Stahl gegen Aluminium, sondern eine präzise Abstimmung von Werkstoff, Prozess und Einsatzbedingung. Die hochfeste Aluminiumlegierungs-Schraube ZT68 600MPa macht aus dieser Abstimmungsaufgabe eine Standardlösung, die man einfach einsetzt.

Über YF Zhichengjia Die YF Zhichengjia Precision Hardware (Shenzhen) Co., Ltd. ist seit über zwanzig Jahren auf Präzisions-Verbindungselemente spezialisiert und verfügt über eine Zentrale in Shenzhen, ein Automobilwerk in Xiangyang und Fertigungsstandorte im Ausland. Das Unternehmen beherrscht die gesamte Prozesskette aus Kaltstauchen, Wärmebehandlung und Oberflächenbehandlung, ist seit 2013 nach IATF 16949 zertifiziert und hält 26 gültige Patente.

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