Martensitaushärtende Stähle sind aufgrund ihrer hervorragenden Kombination von Festigkeit und Zähigkeit einer der vielseitigsten Hochleistungswerkstoffe. Sie werden für viele anspruchsvolle Anwendungen eingesetzt, wie zum Beispiel als Flugzeugradaufhängungen und als Kunststoffformenwerkstoff. Das Mikrogefüge dieser Stähle besteht aus gleichmäßig verteilten, nanometergroßen, intermetallischen Ausscheidungen, die in einer Ni-reichen martensitischen Matrix eingelagert sind. Abhängig von der Legierungszusammensetzung und der angewendeten Wärmebehandlung können sich während der Auslagerungsglühung verschiedene Arten von Ausscheidungen bilden. Dabei kann es auch zur Bildung von sogenanntem rückumgewandelten Austenit kommen, der einen wesentlichen Einfluss auf die Zähigkeitseigenschaften ausübt.

In diesem Beitrag wird ein Überblick über das in den letzten Jahren gewonnene Verständnis der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen dieser Stähle gegeben und eine Vorstellung der angewandten Charakterisierungsmethoden.

Für die Bestimmung der ehemaligen Austenitkorngröße hat sich neben der Elektronenrückstreubeugung eine lichtmikroskopische Charakterisierung nach elektrochemische Ätzung mit konzentrierter Salpetersäure als zielführend erwiesen. Neben der Anwendung von hochauflösenden Methoden, wie der Transmissionselektronenmikroskopie und Atomsondentomographie zur Charakterisierung der intermetallischen Ausscheidungen, haben sich für das Verständnis der Mikrostrukturentwicklung während der Wärmebehandlung in-situ Methoden, wie Hochtemperatur-Röntgenbeugung und der Einsatz hochenergetischer Synchrotronstrahlung als gewinnbringend gezeigt.