AHSS

AHSS<ref>seltener auch AHS, so etwa in Stahlgruppen - Stahlgruppen und Ihre Eigenschaften, Abschnitt Kohlenstoffstahl, Stauber GmbH Meckesheim. In: stauberstahl.de</ref> steht für Advanced high-strength steel (Deutsch etwa: weiterentwickelter hochfester Stahl) und bezeichnet Stahlsorten, die eine erhöhte Festigkeit mit Kalt-Umformfähigkeit und Schweißeignung verbinden und seit Mitte des 20. Jahrhunderts zunächst als höherfeste mikrolegierte Stähle (Feinkornstähle) primär zum Einsatz in der Automobilindustrie entwickelt wurden.
Sie gehören zu den Leichtbaustählen, also höherfeste und hochfeste Stähle mit meist sehr guter Umformbarkeit und guter Schweißbarkeit.<ref>Hans-Jürgen Bargel (Hrsg.): Werkstoffkunde - Strukturen – grundlegende Eigenschaften, Abschnitt 4.9.3 Leichtbaustähle, S. 283, 13. Auflage, Springer-Lehrbuch. ISSN 0937-7433, ISSN 2512-5214 (electronic), ISBN 978-3-662-63960-3, ISBN 978-3-662-63961-0 (E-Book), https://doi.org/10.1007/978-3-662-63961-0</ref>

Zu den AHSS-Stählen gehören beispielsweise Kaltarbeitsstähle (unlegierte Werkzeugstähle),<ref name="Kontur">Was ist Werkzeugstahl? (Memento vom 16. Mai 2018 im Internet Archive), In: Kontur-Werkzeugstahl.de</ref> Dualphasenstahl, Mehrphasenstahl, höchstfester Komplexphasenstahl und Bake-hardening-Stahl.

AHSS-Stähle zeichnen sich durch martensitische und bainitische Gefügeanteile aus, was hohe Festigkeit bei guter Formbarkeit bewirkt.

AHSS-Stähle finden als Bleche im Automobilbau Anwendung. Hier werden sie für sicherheitsrelevante Elemente zur Aufnahme von Verformungsenergie eingesetzt. Dadurch werden die Karosserien leichter und fester, was sowohl zur Gewichtseinsparung als auch zur Crashsicherheit beiträgt.

Terminologie und Klassifizierung

Die Bezeichnung HSS ist missverständlich, da die Abkürzung HSS oder HS häufig auch für High-speed steel steht, einem legierten Schnellarbeitsstahl bzw. Werkzeugstahl, aus dem beispielsweise Spiralbohrer gefertigt werden.

Im Zusammenhang dieses Artikel steht HSS demgegenüber für High-strength steel, also hochfeste Stähle aus der Gruppe der unlegierten Stähle.

Abkürzung	Bezeichnung	Eigenschaften
HSS	High-strength steel<ref name="materials">Kvackaj T, Bidulská J, Bidulský R.: Overview of HSS Steel Grades Development and Study of Reheating Condition Effects on Austenite Grain Size Changes. Materials (Basel). 2021 Apr 15;14(8):1988. doi:10.3390/ma14081988. PMID 33921092; PMC 8071465 (freier Volltext).</ref>
AHSS	Advanced high-strength steel	duktiler als HSS und UHSS, Festigkeit 260–900 N/mm² (MPa)<ref name="materials" />
UHSS	Ultra-high-strength steel	weniger duktil als HSS und AHSS, Festigkeit > 550 N/mm², typisch 600–960 N/mm²<ref name="materials" />
HSLA	High-strength low-alloy steel	Hochfeste niedriglegierte (HSLA) Stähle enthalten Mikrolegierungselemente und bilden eine Untergruppe der HSS und UHSS<ref name="materials" />

1. Generation AHSS

DP - Dual phase

CP - Complex phase

TRIP-Stahl - TRansformation-induced plasticity (dt. Umwandlungsbewirkte Plastizität)

TRIP-Stahl verfestigt sich bei Verformung.

MART - martensitisch

2. Generation AHSS

Die Zugfestigkeit der AHSS der 2. Generation liegt im Bereich des MART AHSS, die Bruchdehnung liegt jedoch deutlich darüber.<ref name="crc">George E. Totten, Rafael Colas: Encyclopedia of Iron, Steel, and Their Alloys (Online Version), S. 3401 CRC Press, Januar 2016. ISBN 978-1-4665-1105-7, In: google.de/books/</ref>

TWIP-Stahl - TWinning induced plasticity (dt. etwa Zwillingsbildungsinduzierte Plastizität)

Mindeststreckgrenze Rp0.2 500–1100 N/mm², Mindestzugfestigkeit Rm 950–1350 N/mm², minimale Bruchdehnung A80 17–50 %.

AHSS der 2. Generation. Hochlegierter Stahl mit austenitischen Mikrostruktur, Austenit kann sich bei Umformung in Martensit umwandeln.

Mangangehalt meist über 12 %, Aluminiumgehalt meist über 2 %, teilweise Siliciumgehalt über 2 %, Kohlenstoffgehalt 0,6–0,8 %.<ref name="otto">M. Otto (2024): Kapitel Relevante Werkstoffe und Werkstofftechniken im Fahrzeugbau. In: Friedrich, H.E., Müller, G. (eds) Werkstoffe und Bauweisen in der Fahrzeugtechnik. ATZ/MTZ-Fachbuch. 2024. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. doi:10.1007/978-3-662-65269-5_3</ref>

TWIP-Stahl verfestigt sich bei Verformung und eine Zwillingsbildung tritt ein.

L-IP - Lightweight steels with induced plasticity

SIP - Shear band strengthened steels

3. Generation AHSS

Die Zugfestigkeit der AHSS der 3. Generation liegt im gleichen Bereich, wie die der übrigen AHSS. Die Bruchdehnung liegt jedoch zwischen den AHSS der 1. und jenen der 3. Generation.<ref name="crc" />

Mittelmanganstahl

Mindeststreckgrenze Rp0.2 800–1200 N/mm², Mindestzugfestigkeit Rm über 1200 N/mm², minimale Bruchdehnung A80 18–20 %.

AHSS der 3. Generation. Hochlegierter Stahl mit einer austenitisch-martensitischen oder ferritisch-martensitischen Mikrostruktur.

Mangangehalt meist über 5 %, Siliziumgehalt teilweise über 1 %.<ref name="otto" />

Weblinks

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Commons: AHSS – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• D. Raabe et al. Current Challenges and Opportunities in Microstructure-Related Properties of Advanced High-Strength Steels (englisch)

Fußnoten

<references />