Ultrahochfeste Stähle (UHSS): Was sind sie und wie verbessern sie Fahrzeuge?

Ultrahochfeste Stähle (UHSS) in Autos sind extra- und ultrahochfeste Stähle (AHSS) mit einer bedeutend höheren Mindestzugfestigkeit. Anders betrachtet sind ultrahochfeste Stähle eine Unterkategorie der breiteren Kategorie der extra- und ultrahochfesten Stähle.

Es gibt keine allgemein anerkannte Zugfestigkeit, die eine Güte zu einem ultrahochfesten Stahl macht: Einige Unternehmen sagen 780 MPa, andere 980 MPa, 1.180 MPa oder 1.270 MPa.

Früher schlug WorldAutoSteel, der Verband der Stahlhersteller, die sich auf extra- und ultrahochfesten Stahl für die Automobilindustrie konzentrierten, die folgenden ungefähren Definitionen auf der Grundlage der Mindestzugfestigkeit (TS) vor:

Extra- und ultrahochfeste Stähle (AHSS) ≥ 550 MPa TS
Ultrahochfeste Stähle (UHSS) ≥ 780 MPa TS
GigaPascal-Stähle ≥ 1.000 MPa oder 1 GPa TS

Die Anwendungsrichtlinien 2021 für extra- und ultrahochfeste Stähle von WorldAutoSteel legen jedoch das Niveau der Mindestzugfestigkeit für extra- und ultrahochfeste Stähle (AHSS) auf 440 MPa fest, während für ultrahochfeste Stähle (UHSS) kein Niveau vereinbart wurde. Es könnte sein, dass sich der noch wenig verwendete Begriff „GigaPascal-Stahl“ durchsetzen wird, weil es keine Unklarheiten bei der Definition gibt: Stähle mit Zugfestigkeiten von 1.000 MPa oder höher.

Typen von ultrahochfesten Stählen

Zu den metallurgischen Stahltypen, die Festigkeitsniveaus von extra- und ultrahochfesten Stählen erreichen können, zählen:

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Extra- und ultrahochfeste Docol® Stähle sind speziell für die Automobilindustrie entwickelt worden. Doch wenn Sie Hebebühnen, Anhänger oder landwirtschaftliche Geräte konstruieren, für die ein extra- und ultrahochfester Konstruktionsstahl erforderlich ist, sollten Sie sich Strenx® Hochleistungsstahl von SSAB ansehen.

Herstellerspezifisch

Angepasste extra- und ultrahochfeste Stähle für Ihre spezifischen Anwendungen.

Warum die Bezeichnung „ultrahochfest“ wichtig ist

Warum überhaupt den Begriff verwenden, wenn es keine allgemein anerkannte Definition für ultrahochfesten Stahl gibt? Die Antwort ist, dass „ultrahochfester Stahl“ sowohl für Stahlhersteller als auch für Autohersteller nützlich ist, da dies die Bezeichnung von festeren extra- und ultrahochfesten Stahlgüten vereinfacht.

Und da die Festigkeit bei extra- und ultrahochfesten Stählen weiter zunimmt, muss mehr darüber nachgedacht werden, wie diese zu Autobauteilen umgeformt werden. Dabei müssen Probleme wie etwa die Rückfederung vorausschauend einbezogen werden. Dennoch können die meisten dieser Umformprobleme durch die richtige Auswahl der Eigenschaften von extra- und ultrahochfestem Stahl, fortschrittliche Umformsimulationen, korrekte Werkzeugparameter und die Konstruktion von Autoteilen behoben werden.

Anwendungen in der Automobilindustrie für extra- und ultrahochfeste Stähle

Verbesserter Aufprallschutz und höhere Sicherheit

Mit extra- und ultrahochfesten Stählen können Sie neue, strengere Industrienormen erfüllen – oder eine zusätzliche (und marktfähige) Marge bei der Produktsicherheit bieten.

Gewichtsreduzierung und Energieeffizienz

Jedes Jahr spezifizieren die Autohersteller immer fortschrittlichere, äußerst hochfeste Stahlgüten, während sie ihre Fahrzeuge weiter optimieren, um weiter das Gewicht zu reduzieren. Dabei müssen zudem die immer strengeren Crashstandards eingehalten werden. Durch die Gewichtsreduzierung mit extra- und ultrahochfestem Stahl kann Ihr Fahrzeug zukünftigen behördlichen Vorgaben und dem aktuellen Bedarf der Kunden bei der Senkung der Energiekosten gerecht werden.

Höhere Fahrzeugkapazität und -leistung

Durch die Umstellung auf extra- und ultrahochfeste Stahlgüten können Ihre Fahrzeuge fester werden und eine höhere Nutzlast und längere Haltbarkeit bekommen. Extra- und ultrahochfeste Stähle können auch die Verwindungssteifigkeit verbessern, um das Fahrverhalten und die Reaktionsfähigkeit zu verbessern. Sie können auch mehr Platz im Inneren schaffen (für Verkabelung, Elektronik usw.), indem dickere Materialien durch feste Güten von dünneren extra- und ultrahochfesten Stählen ersetzt werden.

Automontage

Höhere Nachhaltigkeit

Aluminium- und Kohlenstofffasermaterialien sind fest und leicht, aber sie sind auch CO2-intensiv und schwieriger zu recyceln als Stahl. Fragen Sie sich bei der Auswahl von Konstruktionswerkstoffen, ob Ihre Auswahl auf die Nachhaltigkeitsziele Ihrer Kunden abgestimmt ist.

Derzeit können Sie extra- und ultrahochfeste Stähle spezifizieren, die in einigen der CO2-effizientesten Stahlwerken der Welt hergestellt werden – zu Kosten, die 40 bis 400 % unter denen von nicht-eisenhaltigen hochfesten Materialien liegen. Und noch besser: SSAB ist auf dem besten Weg, bereits 2026 kommerziell eingesetzte, fossilfreie extra- und ultrahochfeste Docol® Stähle herzustellen.

Zusammenarbeit bei leichteren, sichereren und effizienteren Rohkarosserien aus Stahl

Hochfeste Stähle erfordern mehr Konstruktions- und Vorproduktionsplanung. Darum können unsere Fachleute für extra- und ultrahochfeste Stähle Ihnen bei der Optimierung Ihrer Konstruktionen helfen, indem sie Produktleistung, Umformen und Fügen modellieren.

Und wir haben eigene Stahlerzeugungstechniker, die Sie bei jedem Schritt auf dem Weg beraten, ganz gleich, ob Ihr Biegeprozess aus extra- und ultrahochfestem Stahl Kaltumformen, 3D-Rollumformen, maßgeschneiderte Schweißzuschnitte oder Coils oder Heißstanzen von PHS-Stählen umfasst.

Fügen von herkömmlichem Stahl mit extra- und ultrahochfestem Stahl? Haben Sie Fragen zum Punktwiderstandsschweißen oder Laserschweißen von extra- und ultrahochfestem Stahl? Sehen Sie sich unseren Leitfaden zum Schweißen mit extra- und ultrahochfesten Stählen an.

Möchten Sie bei extra- und ultrahochfesten Stählen Mischwerkstoffe und Konstruktionsklebstoffe verwenden? Wir können Ihnen bei allen Ihren Anforderungen beim Verbinden von extra- und ultrahochfesten Stählen helfen.

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