Vorlesung „Werkstofftechnik“ Werkstoffbezeichnungen PD Dr.-Ing. habil. Elke Simmchen 1 Stahlbezeichnung 1.1 Kurznamen nach DIN EN 10 027 Kurznamen nach mechanischen oder physikalischen Eigenschaften (Gruppe 1)

Aufbau: Kennbuchstabe - Streckgrenze in N/mm2 -Zusatzsymbol Tabelle 1 Kennbuchstaben für Stahlgruppen (Gruppe 1) nach DIN EN 10 027-1

Kennbuchstabe Stahlgruppe

S Stähle für den allgemeinen Stahlbau

E Maschinenbaustähle

P Stähle für den Druckbehälterbau

L Stähle für den Rohrleitungsbau

B Betonstähle

Y Spannstähle

R Stähle für oder in Form von Schienen

H Kaltgewalzte Flacherzeugnisse

D Flacherzeugnisse aus weichen Stählen zum Kaltumformen

T Feinst- und Weißblech und -band

M Elektroblech Tabelle 2 Zusatzsymbole der Gruppe 1 nach DIN EN 10 027

Kerbschlagarbeit Prüftemp.

27 J 40 J 60 J °C JR KR LR + 20 JO KO LO 0 J2 K2 L2 - 20 J3 K3 L3 - 30 J4 K4 L4 - 40 J5 K5 L5 - 50 J6 K6 L6 - 60

M = Thermomechanisch behandelt

N = Normalgeglüht oder normalisierend gewalzt

Q = Vergütet

G = Andere Merkmale, wenn erforderlich mit 1 oder 2 Ziffern (Symbole M, N und Q gelten für Feinkornstähle)

Beispiel: S355JOC + N S = Stahl für allgemeinen Stahlbau 355 = Mindeststreckgrenze = 355 N/mm2

JO = Kerbschlagarbeit 27 J bei 0 °C C = mit besonderer Kaltumformbarkeit + N = normalgeglüht bzw.

normalisierend gewalzt Kurznamen nach chemischer Zusammensetzung (Gruppe 2) • unlegierte Stähle Tabelle 3 Zusatzsymbole der Gruppe 1 nach DIN EN 10 027

Symbol

Bedeutung

E vorgeschriebener max. S-Gehalt R vorgeschriebener Bereich des

S-Gehaltes D zum Drahtziehen C besondere Kaltumformbarkeit S für Federn U für Werkzeuge W für Schweißdraht G andere Merkmale

Beispiel: C70D C70 = 0,70 % Kohlenstoff D = zum Drahtziehen • legierte Stähle (Gehalte der einzelnen

Elemente unter 5 %) Tabelle 4 Faktoren für Legierungselemente

Element Faktor

Cr, Co, Mn, Ni, Si, W 4 Al, Be, Cu, Mo, Nb, Pb, Ta, Ti, V, Zr 10 Ce, N, P, S 100 B 1000

Beispiel: legierter Stahl nach DIN EN 10 083 50CrMo4 50 = 0,5 % C Cr = Chrom Mo = Molybdän 4 = 1 % Cr

Vorlesung „Werkstofftechnik“ Werkstoffbezeichnungen PD Dr.-Ing. habil. Elke Simmchen • hochlegierte Stähle (außer

Schnellarbeitsstähle) Beispiel: hochlegierter Stahl nach DIN EN 10 088

X5CrNi18-10

X = hochlegierter Stahl 5 = 0,05 % C Cr = Chrom Ni = Nickel 18 = 18 % Cr 10 = 10 % Ni • Schnellarbeitsstähle Als Hauptsymbole werden HS (derzeitig noch S) gefolgt von Zahlen, die durch Bindestrich getrennt, den prozentualen Gehalt der Legie-rungselemente in der Reihenfolge Wolfram - Molybdän - Vanadium - Cobalt angeben, verwendet. Beispiel: Schnellarbeitsstahl nach DIN EN ISO 4957 HS6-5-3-8 HS = Schnellarbeitsstahl 6 = 6 % Wolfram 5 = 5 % Molybdän 3 = 3 % Vanadium 8 = 8 % Cobalt

1.2 Werkstoffnummern

nach DIN EN 10027 Die Werkstoffbezeichnung nach einem Num-mernsystem hat sich für alle Werkstoffe, auch für nichtmetallische, durchgesetzt (DIN 17007). Das Nummernsystem besteht aus einer siebenstelligen Ziffernfolge: X. XXXX XX

Anhängezahlen Sortennummer

Werkstoffhauptgruppe Gilt für alle Werkstoffe, für Stahl nach DIN EN 10 027 etwas verändert, d. h. An-hängezahlen wurden weggelassen.

Tabelle 5 Rahmenplan für Werkstoffhaupt-gruppen nach DIN 17 007

Ziffer Hauptgruppe

0 und 1 Eisen und Stahl 0 Roheisen und

Ferrolegierungen 1 Stahl 2 und 3 Nichteisenmetalle 2 Schwermetalle außer

Eisen 3 Leichtmetalle 4 bis 8 Nichtmetallische

Werkstoffe 9 frei für interne Benutzung

Werkstoffnummern für Stahl 1. XX XX (XX) Zählnummer in Klammern: für zu- künftigen Bedarf vorgesehen Stahlgruppennummer Werkstoffhauptgruppennummer 1 = Stahl Stahlgruppennummern • Unlegierte Stähle 00 und 90 Grundstähle 01 - 07 und 91 - 97 Qualitätsstähle 10 - 19 Edelstähle • Legierte Stähle 08 und 09; 98 und 99 Qualitätsstähle 20 - 29 Werkzeugstähle 30 - 39 verschiedene Stähle 40 - 49 chemisch beständige

Stähle 50 - 89 Bau-, Maschinenbau-

und Behälterstähle

Beispiel: 1.2080 1. = Stahl 20 = Stahlgruppennummer:

Werkzeugstähle 80 = Zählnummer für X210Cr12

nach DIN EN ISO 4957

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Vorlesung „Werkstofftechnik“ Werkstoffbezeichnungen PD Dr.-Ing.habil. Elke Simmchen 2 Bezeichnungssysteme für Gusseisen

Für Gusseisen wurde nach DIN EN 1560 ein Europäisches Bezeichnungssystem für Kurzzeichen und Werkstoffnummern eingeführt, das sich von dem bisherigen System wesentlich unterscheidet. 2.1 Kurzzeichen nach DIN EN 1560

Die Kurzzeichen für die einzelnen Gusseisenwerkstoffe setzen sich aus bis zu 6 Teilen zu-sammen, wobei einige (Mikro- oder Makrostruktur und zusätzliche Anforderungen) nur erforderlichenfalls angegeben werden. Obligatorisch sind die in der Tabelle 2.1 aufgeführten Zeichen in der gegebenen Reihenfolge. Tabelle 2.1 Aufbau der Bezeichnung von Gusseisenwerkstoffen durch Kurzzeichen nach DIN EN 1560

Zeichen

Vorsilbe EN- Metallart Gusseisen GJ Graphitstruktur kugelig S lamellar L Temperkohle M vermikular V graphitfrei (Hartguss) ledeburitisch H Sonderstruktur X mechanische Eigenschaften* Zugfestigkeit Mindestwert in N/mm2 z .B. 350 Dehnung Mindestwert in % z .B. -19 Probenstückherstellung: getrennt gegossen S angegossen U einem Gussstück entnommen C Brinellhärte z .B. HB155 Kerbschlagwert Prüftemperatur: Raumtemperatur RT Tieftemperatur LT chemische Zusammensetzung* Symbol X Kohlenstoffgehalt in % x 100 (wenn

signifikant) z .B . 300

Legierungselement z .B . Cr Gehalt der Legierungselemente in % z .B. 9-5-2

*angegeben werden entweder die mechanischen Eigenschaften oder die chemische Zusammensetzung

Beispiele: Bezeichnung nach Zugfestigkeit und Härte

Gusseisen mit Kugelgraphit nach DIN EN 1563

EN-GJS-350-22U

EN- = Europäische Norm (Vorsilbe) GJ = Gusseisen S = Graphitstruktur: kugelig 350 = Mindestzugfestigkeit 350 N/mm2

-22 = Dehnung 22 % U = angegossenes Probestück

Vorlesung „Werkstofftechnik“ Werkstoffbezeichnungen PD Dr.-Ing.habil. Elke Simmchen Gusseisen mit Lamellengraphit nach DIN EN 1561

EN-GJL-HB215

EN- = Europäische Norm (Vorsilbe)GJ = Gusseisen L = Graphitstruktur: lamellar 215 = Brinellhärte: 215 HB Früher genormte Kurzzeichen Die Kurzzeichen bestanden aus Kennbuchstaben (Tabelle 2.2) und einer Zahl für die Mindestzugfestigkeit in kp/mm2 oder für die Härte. Beispiel:

Gusseisen mit Lamellengraphit nach DIN 1691

GG-15

GG = Gusseisen mit Lamellengraphit 15 = Mindestzugfestigkeit 150 N/mm2 Tabelle 2.2 Kennbuchstaben für Gusseisen nach früherer Norm

Gusswerkstoff Zeichen

Gusseisen mit Lamellengraphit GG Gusseisen mit Kugelgraphit GGG Austenitisches Gusseisen mit Lamellengraphit GGL Stahlguss GS nicht entkohlend geglühter (schwarzer) Temperguss GTS entkohlend geglühter (weißer) Temperguss GTW

2.2 Werkstoffnummern nach EN 1560 Die Werkstoffnummern nach DIN EN 1560 setzen sich aus Buchstaben und Ziffern mit insgesamt 9 Stellen zusammen. Der Aufbau soll an einem Beispiel erläutert werden: EN-JS1081 EN- = Vorsilbe J = Gusseisen S = Graphitstruktur: kugelig 1 = Hauptmerkmal: Zugfestigkeit 08 = jeweiliger Werkstoff 1 = getrennt gegossenes Probestück Die Kennbuchstaben für die Graphitstruktur entsprechen denen der Tabelle 2.1. Die erste Ziffer gibt das Hauptmerkmal (Tabelle 2.3), die beiden folgenden den jeweiligen Werkstoff (00 bis 99 in der entsprechenden Werkstoffnorm festgelegt) und die letzte Ziffer die für den jeweiligen Werkstoff festgelegten Anforderungen (Tabelle 2.4) an. Tabelle 2.3 Hauptmerkmale für Gusseisen

Hauptmerkmal Zahl

Reserve 0 Zugfestigkeit 1 Härte 2 chemische Zusammensetzung 3 Reserve 4 bis 8 nicht genormter Werkstoff 9

Vorlesung „Werkstofftechnik“ Werkstoffbezeichnungen PD Dr.-Ing.habil. Elke Simmchen Tabelle 2.4 Anforderungen

Anforderungen Zahl

keine besonderen Anforderungen 0 getrennt gegossenes Probestück 1 angegossenes Probestück 2 einem Gussstück entnommenes Probestück 3 Schlagzähigkeit bei Raumtemperatur 4 Schlagzähigkeit bei Tieftemperatur 5 festgelegte Schweißbarkeit 6 Gussstück im Gusszustand 7 wärmebehandeltes Gussstück 8 zusätzlich in der Bestellung festgelegte Anforderun-gen oder Kombination von in der Werkstoffnorm festgelegten einzelnen Anforderungen

9

3 Kupferwerkstoffe - Europäisches Werkstoffnummernsystem DIN EN 1412 Die Werkstoffnummern bestehen aus 6 Zeichen:

1 2 3 - 5 6 C = Cu W = Knetleg.

C = Gussleg. 000 bis 999 keine bestimmte Bedeutung

A; B C, D E, F G H J K L, M N, P R, S

= Cu = niedrig. leg. Cu = Cu-Sonderlegierungen = Cu-Al = Cu-Ni = Cu-Ni-Zn = Cu-Sn = Cu-Zn = Cu-Zn-Pb = Cu-Zn-Mehrstoffleg.

Beispiel: CW508L = CuZn37 CuZn37: Kupferzinklegierung mit 37 % Zn

Vorlesung „Werkstofftechnik“ Werkstoffbezeichnungen PD Dr.-Ing.habil. Elke Simmchen 4 Bezeichnung von Aluminiumwerkstoffen nach DIN EN 573 für Knetwerkstoffe nach DIN EN 1780 für Gusswerkstoffe Bezeichnung nach der chemischen Zusammensetzung Aluminiumlegierungen werden durch die Zeichen EN AW-Al bzw. EN AC-Al gefolgt von dem Symbol für das Hauptlegierungselement oder denen der Hauptlegierungselemente ge-kennzeichnet. Nach dem Symbol wird der jeweilige Mittelwert des Massegehaltes in % angegeben. Bei mehreren Legierungselemen-ten erfolgt die Anordnung in fallender Reihenfolge des Nenngehaltes. Beispiele: Aluminiumlegierung nach DIN EN 573 EN AW-Al Mg1Si0,8CuMn EN = europäischer Werkstoff AW = Aluminium-Knetlegierung

(Halbzeug) Al = Aluminium(legierung) Mg1 = Magnesium mit 0,8 bis 1,2 % Si0,8 = Silicium mit 0,6 bis 1,5 % Cu = Kupfer Mn = Mangan Aluminiumlegierung nach DIN EN 1706 EN AC-Al Si5Cu3 EN = europäischer Werkstoff AC = Aluminiumgussstück Al = Aluminium(legierung) Si5 = Silicium mit 4,5 bis 6 % Cu3

= Kupfer mit 2,6 bis 3,6 %

Numerische Bezeichnung Knetwerkstoffe EN AW-XXXX Die Bezeichnung erfolgt mit 4 Ziffern, als Serie bezeichnet. Bei der Serie 1XXX kennzeichnen die beiden letzten Ziffern den Mindestanteil an Aluminium in %. Wird dieser bis auf 0,01 % angegeben, entsprechen die beiden letzten Ziffern den Dezimalen nach dem Komma. Mit der zweiten Ziffer werden die Verunreinigungsgrenzen ausgedrückt.

In den Serien 2XXX bis 8XXX dienen die beiden letzten Ziffern der Bezeichnung ver-schiedener Aluminiumlegierungen in der Serie; die Ziffern haben keine bestimmte Bedeutung. Steht als zweite Ziffer eine Null, so handelt es sich um die Originallegierung. Legierungs-abwandlungen werden fortlaufend die Ziffern 1 bis 9 zugeordnet. Zusätzlich zur Ziffernbe-zeichnung kann durch einen angehängten Buchstaben die nationale Legierungsvariante gekennzeichnet werden. 1XXX Serie 1000 Al mind. 99 % Hauptlegierungselement 2XXX Serie 2000 Kupfer 3XXX Serie 3000 Mangan 4XXX Serie 4000 Silicium 5XXX Serie 5000 Magnesium 6XXX Serie 6000 Magnesium u. Silicium 7XXX Serie 7000 Zink 8XXX Serie 8000 sonstige Elemente 9XXX Serie 9000 nicht verwendet Beispiel: Aluminiumlegierung nach DIN EN 573 EN AW-2024 EN = europäischer Werkstoff AW = Aluminium-Knetlegieung

(Halbzeug) 2 = Hauptlegierungselement Kupfer 0 = Originallegierung 24 = EN AW-Al Cu4Mg1 Gusswerkstoffe EN AC-YYYYY Die beiden ersten Ziffern geben die Legierungsgruppe, die folgende Ziffer die Legierung an. Die beiden letzten Ziffern sind grundsätzlich 00. Für die ersten beiden Ziffern sind folgende Legierungsgruppen festgelegt: 21 AlCu 42 AlSi7Mg 43 AlSi10Mg 44 AlSi 45 AlSi5Cu 46 AlSi9Cu 47 AlSi(Cu) 48 AlSiCuNiMg 51 AlMg 71 AlZnMg