Präzisionsstahl

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Was ist Stahl für eine Legierung?
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Der Werkstoff Stahl ist eine Legierung, also eine Verbindung mit mindestens zwei Bestandteilen, deren Hauptbestandteil Eisen (Fe) und deren Massenanteil von Kohlenstoff (C) kleiner als 2,06% ist. Hier wird zwischen metallischen und nicht metallischen Legierungen unterschieden. Zu den nicht metallischen Legierungselementen gehören z.B. Kohlenstoff, Silizium, Phosphor oder Schwefel. Metallische Legierungselemente sind z.B. Chrom, Nickel, Molybdän oder Mangan.

Worauf sollte man beim Stahlkauf achten?

Beim Kauf von Stahl spielen die Legierungselemente, die die Eignung und auch den Verwendungszweck beeinflussen, eine große Rolle. Wichtig ist auch

 

  • wo der Stahl eingesetzt wird
  • aus welcher Werkstoff-Gruppe er kommt
  • welche besonderen Anforderungen er erfüllen muss
  • wie die Oberfläche behandelt wurde und
  • welchen Lieferzustand (geglüht, gehärtet) der Stahl hat

Hier einige Legierungselemente die dem Stahlwerkstoff unterschiedliche Eigenschaften verleihen können:

Kohlenstoff ist als Legierungselement unentbehrlich im Stahl. Er verleiht ihm z.B. Härte, Elastizität und Schlagfestigkeit. Ein hoher Anteil an Kohlenstoff kann die Sprödigkeit erhöhen und u.a. Schmiedbarkeit oder Schweißeignung senken.

Chrom steigert die Verschleißfestigkeit, Schnitthaltigkeit, Warmfestigkeit und mit einem Mindestgehalt von 10,5 % wird der Stahl auch korrosionsbeständig.

Molybdän, nach Chrom, ist ein sehr wichtiges Legierungselement für die Korrosionsbeständigkeit von nichtrostenden Stählen. Zudem verbessert Molybdän die Härtbarkeit, Zugfestigkeit und Schweißbarkeit. Negativ wirkt sich dieses Legierungselement auf die Schmiedbarkeit und Dehnbarkeit aus.

Nickel erhöht die Zugfestigkeit und die Streckgrenze und macht ab einem Anteil von 8 % den Stahl auch korrosionsbeständig.

Mangan verbessert die Schmiedbarkeit, Schweißbarkeit, Festigkeit, den Verschleißwiderstand, und in hochlegierten Stählen wirkt es ferritstabilisierend.

Titan verhindert durch das Bilden von Titancarbid die interkristalline Korrosion und wird bei ferritischen nichtrostenden Stählen als Stabilisator verwendet, um unerwünschtes Kornwachstum und damit einhergehende Versprödung zu vermeiden.

Vanadium erhöht die Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit und bildet kleine Körner im Gefüge, wodurch der Stahl sehr gut schweißbar wird.

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