Stahl ist in jeder Hinsicht „vielfältiger und bunter“ geworden. Neben einer Vervielfachung möglicher Kombinationen bei Werkstoffgruppen und Beschichtungen von sechs noch in den 1970er-Jahren auf nunmehr über 100 liege die Herausforderung vor allem in der Nanotechnologie, die das Vordringen in neue – nahezu atomare – Dimensionen ermöglicht.
Im Bereich der Oberflächentechnologie verfügt die voestalpine über eine weltweit anerkannt führende Position. Eder verwies in diesem Zusammenhang auf die jüngste erfolgreiche Markteinführung von „phs-ultraform“ in der Automobilindustrie, einem neuartigen, presshärtenden und feuerverzinkten Stahl, der divisionsübergreifend im voestalpine-Konzern entwickelt wurde und nun zunehmend in hochwertigen Premiummodellen eingesetzt wird. „Bis zu 15 % der Karosserie entfallen bei diesen Modellen bereits auf phs-Qualität, die sich vor allem durch geringeres Gewicht bei höherer Crashsicherheit , optimierter Verformbarkeit und kathodischem Korrosionsschutz auszeichnet“, unterstrich Forschungschef Peter Schwab.
Oberflächentechnologie befasst sich im Wesentlichen mit metallischen und organischen Beschichtungen, etwa Korrosionsschutz oder Farblackierungen, und beinhaltet neben der Entwicklung der eigentlichen Beschichtung auch deren weitere Verarbeitungsmöglichkeiten, zum Beispiel durch Umformen oder Pressen von Karosserieteilen.
„Das Know-how in der Oberflächentechnik stellt einen entscheidenden Faktor für die strategische Ausrichtung der voestalpine im höchstwertigen Flachstahlbereich dar“, betonte Wolfgang Eder bei der Eröffnung des neuen Laborkomplexes. Vor dem Hintergrund der Herausforderungen an die europäische Stahlindustrie – allen voran die zunehmende Konkurrenz durch asiatische Hersteller und der forcierte Wettbewerb mit Alternativwerkstoffen – strebt der voestalpine-Konzern den weiteren Ausbau der Innovations- und Marktführerschaft in technologieintensiven Produktsegmenten an.
Eines der Highlights der voestalpine Innovationen ist die Voroxidation: Bei der Verzinkung moderner Stähle wird eine Zinkschicht von einigen Mikrometern Dicke auf dem Stahl aufgetragen (das entspricht etwa 1/10 der Dicke eines menschlichen Haares). Aber eine nur 50 Nanometer (1/1000 der Haardicke) starke Schicht zwischen Stahl und Zink ist für die Haftung der Beschichtung entscheidend. „Bei diesen Herausforderungen stoßen die klassischen Methoden der Metallkunde und der Analytik an ihre Grenzen“, erklärte Schwab, weshalb auch die Entwicklung neuer Mess- und Analysemethoden erforderlich sei.
Neben der Nanoanalytik gilt dies auch für besonders hohe, aber entsprechend schwer zu simulierende Belastungen, wie sie etwa in der Tiefsee wirken. Stähle, die im späteren Einsatz zum Beispiel in Offshore-Pipelines besonders korrosiven Bedingungen ausgesetzt sind, können im neuen Innovationscenter in einem speziellen Sauergaslabor getestet werden. Plattierte Bleche für Druckkessel oder Raffinerieanlagen werden unter entsprechenden Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen auf ihre Sicherheit geprüft.
Es geht aber nicht nur darum, Zusammenhänge und Mechanismen – auch in der Kombination mehrerer Werkstoffe wie Stahl und Aluminium oder Stahl und Kunststoffen – zu verstehen, sondern dieses Wissen muss in weiterer Folge auch im Produktionsprozess umgesetzt werden.
So muß das Verfahren der Voroxidation - Basis für anspruchsvollste, höchstfeste, feuerverzinkte Stahlbänder unter schwierigsten industriellen Bedingungen – das bedeutet über eine Fläche von mehreren Quadratkilometern hinweg, bei 1000 °C Umgebungstemperatur und an laufenden Bändern mit einer Geschwindigkeit von rund 120 m/min – realisiert werden. Hinzu kommt, dass Verarbeitungsschritte mit neuen Stahlqualitäten naturgemäß auch bei den Kunden, etwa in den Fertigungsstraßen von Automobilherstellern, gemäß deren Anforderungen realisierbar sein müssen.