Vorteile der AHSS-Stähle der dritten Generation

Die Salzgitter Mannesmann Forschung präsentierte die dritte Generation hochfester Stähle (3. Gen AHSS) auf der „WerkstoffPlus Auto“ Konferenz in Stuttgart. Im Rahmen des Vortrags am 21.02.2024 wurden Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten rund um die dritte Generation von AHSS, am Beispiel des CR440Y780T-FH und des CR590Y980T-DH vorgestellt. Diese richten sich besonders an die steigenden Kundenanforderungen im Bereich der Verformbarkeit und Energieabsorption.

Die zunehmenden Anforderungen an die verbesserte Verformbarkeit und die energieabsorbierenden Eigenschaften von AHSS für Automobilanwendungen wurden durch die Einführung spezieller Mehrphasenstähle erfüllt, die unter anderem eine höhere Dehnung im Vergleich zu herkömmlichen Stählen bei gleichem Festigkeitsniveau bieten. Zu diesen AHSS der 3. Generation gehören die CH-, DH-, FH-Stähle, die als unbeschichtete, feuerverzinkte und galvanisch verzinkte Stähle angeboten werden. Insbesondere die DH-Stähle haben sich als hervorragende Lösung zur Substitution von DP-Stählen bei komplexen Geometrien, im Leichtbau und als allgemeiner Problemlöser etabliert.

Eine Verbesserung der globalen Duktilität (d. h. der Gesamtdehnung) ohne Einbußen bei der Zugfestigkeit kann durch eine Erhöhung des Anteils an Restaustenit im endgültigen Gefüge erreicht werden. Zu diesem Zweck werden bei Legierungsstrategien häufig Elemente wie Silizium mit einem Anteil von bis zu 1,5 Gewichtsprozent in solchen Stahlsorten verwendet, was die mechanischen Eigenschaften erheblich verbessert, aber die Schweißbarkeit aufgrund der Flüssigmetallversprödung durch Zink (Liquid Metal Embrittlement) beeinträchtigen kann. Daher sind neuartige Legierungs- und Verarbeitungsstrategien erforderlich, um eine verbesserte Duktilität und insgesamt ausgewogene Werkstoffeigenschaften zu erzielen und gleichzeitig die Kompatibilität mit den derzeitigen Schweißtechniken sowie die Beständigkeit gegen Wasserstoffversprödung selbst bei Gigapascal-Festigkeiten zu erhalten.

In dem Vortrag wurden Werkstoffkonzepte erörtert, die darauf abzielen, Elemente wie Si und Al zu ersetzen und zu verringern und gleichzeitig einen hohen Anteil an Restaustenit zu erreichen, wodurch die globale Umformbarkeit verbessert wird. Es werden Beispiele industriell hergestellter verzinkter Stahlsorten vorgestellt, die diese Konzepte in den Festigkeitsklassen 800 und 1000 MPa nutzen, um nicht nur das gleiche Dehnungsniveau wie DH-Stähle zu erreichen, sondern die Anforderungen von DH800 und DH1000 in Bezug auf die Gesamtdehnung deutlich zu übertreffen. Aufgrund der verbesserten Duktilität und der Fokussierung auf die thermische Fügeeignung bieten diese Stahlsorten daher ein hohes Potenzial für sicherheitsrelevante Bauteile im Automobilbau, komplexe Geometrien und die Bauteilintegration. Es wurden Anwendungsbeispiele vorgestellt und diskutiert.

Bei Fragen zu unseren AHSS-Stählen der dritten Generation fragen Sie gerne unsere technische Kundenberatung und den Verkauf.