WerkstofftechnikProf. Dr. Remo Ianniello1 von 32 In Europa und damit in Deutschland sind etwa 2000 Stahlsorten so gängig, dass sie in der Europäischen

Prof. Dr. Remo IannielloWerkstofftechnik 1 von 32

In Europa und damit in Deutschland sind etwa 2000 Stahlsorten so gängig, dass sie in der Europäischen Stahlregistratur, die vom Verein Deutscher Eisenhüttenleute (VDEh) in Düsseldorf betreut wird, mit Werkstoffnummern versehen und registriert worden sind.

Der «Stahlschlüssel», den der VDEh in Abständen herausgibt, ist das zusammen fassende Ergebnis dieser Registrierung.

Benennung der Stähle

W


Benennung der StähleFür Stähle gibt es zwei unterschiedliche Arten der

Bezeichnung:

1) Bezeichnung nach Werkstoffnummern – DIN EN 10027-2 Gußeisen Stahl Schwermetalle Leichtmetalle

2) Bezeichnung nach Kurznamen – DIN EN 10027-1 Hauptgruppe 1: Aus der Bezeichnung der Stähle kann

man mechanische Eigenschaften heraus lesen. Die Kurznamen für Stähle in der Hauptgruppe 2 geben

Aufschluss über deren chemische Zusammensetzung.

a) Unlegierte Stähle

b)Legierte Stähle

c)Hoch legierte Stähle

d)Schnellarbeitsstähle

S235JR

C15

Werkstoffnummer: 1.0037entspricht S235JR

W


Bezeichnung der Stähle

Beispiele: Qualitäts-Stahl Edel-Stahl

unlegiert 1.00xx – 1.09xx 1.1xxx – 1.89xx

legiert Nirosta1.40xx – 1.45xx

Wer

ksto

ffn

um

mer

n

W


Bezeichnung der StähleK

urz

nam

en,

mec

han

isch

W



urz

nam

en,

mec

han

isch

W


Beispiele:

C10 → 0,10% C, Einsatzstahl, nicht härtbar.

C35 → 0,35% C, Vergütungsstahl, härtbar.

C110 → 1,1% C, Werkzeugstahl, härtbar.


urz

nam

en,

chem

isch

W


Beispiele:

16MnCr5 → 0,16% C, Einsatzstahl, 5/4% Mn, Cr < 0,7%.

34CrAlMo5 → 0,34% C, Nitrierstahl, 5/4%Cr, Al und Mo jew. < 0,7%.

11MoCrV7-2-4 → 0,11% C, Schweißzusatz, warmfester Stahl, 7/10% Mo, 2/4%Cr, 4/10%V.

Das „C“ entfällt


urz

nam

en,

chem

isch

W



Faktor 4

W

Mn, Si, Ni, W, Cr, Co



Beispiele:

X 20 Cr 13 → 0,2% C, Nirosta, vergütbar, 13% Cr .

6CrNiMo17-13 → 0,06% C, Hochwarmfester Stahl, 17% Cr, 13%, Mo < 0,7%.


urz

nam

en,

chem

isch

W


Ku

rzn

amen

, ch

emis

ch

Der Kurzname beginnt mit HS. Es folgen, stets in der Reihenfolge W, Mo, V, Co „wenig Motor – viel CO“ die Massengehalte in gerundeten Zahlen.

Beispiel:

HS 10-4-3-10 → Schnellarbeitsstahl (hochlegierter Stahl für Werkzeuge) 10%W, 4%Mo, 3%V, 10%Co.


W


Fra

gen

HS 10-4-3-10

→ Schnellarbeitsstahl 10%W, 4%Mo, 3%V, 10%Co.

S235JR G 2M

→ Baustahl, Re = 235 N/mm², Kerbschlagarbeit 27J.

Was bedeutet der Buchstabe B als erster Buchstabe im Kurznamen?

→ Betonstahl

C35

→ Unlegierter Qualitäts-Stahl mit 0,35% Kohlenstoff

10CrMo 9-10

→ 0,1% Kohlenstoff, 9/4% Chrom (Man Sieht Nie 4 weiße CroCodile), 10/10=1% Mo. Alle LE < 5% , daher niedrig legierter Stahl.

X5CrNi 18-8

→ 0,05% Kohlenstoff, 18% Cr, 8% Ni. Vorsicht, bei Edelstahl nicht dividieren!


W


Korrosionsbeständige StähleMit LE kann man die Gitterstruktur des Stahls beeinflussen, z.B. bei Raumtemperatur einen austenitischen Stahl erzeugen. LE, die das Phasengebiet für Austenit bzw. für das Ferrit erweitern, nennt man Austenitbildner bzw. Ferritbildner.

Änderung des Fe-C-Diagramms (Mitte) durch Ferritbildner (links) bzw. durch Austenitbildner (rechts).

Austenitische und ferritische Stähle haben auf Grund ihres hohen Chrom-Gehalts einen hohen Korrosions-Widerstand.

Außerdem gibt es folgende korrosionsresistente Stähle: martensitische St. aust.-ferrit. Stähle

W


Korrosionsbeständige Stähle

Kerbschlagarbeit-Temperatur-Kurven nach R. Oppenheim

Vorteile des ferritischen ggü. dem austenitischen Stahl:

Ferritischer Stahl ist beständig gegen Spannungsrisskorrosion durch Chlor → Einsatz im Schwimmbad und entsprechender chem. Anlangen.

Da ferritische Stähle kein Nickel enthalten, sind ihre Preise niedriger und stabiler als die der austenitischen.

Nachteile des ferritischen Stahls sind seine Kerbschlag-Empfindlichkeit sein geringerer Korrosionswiderstand.

Im Unterschied zum austenitischen Stahl ist ferritischer Stahl magnetisch. → Kochgeschirr für Induktionsherde

W



Ferritische Stähle mit max. (nur) 12% Cr. haben einen begrenztenKorrosionswiderstand → sie sind „korrosionsträge“

Ferr. Stähle mit bis zu 17% Cr sind „korrosionsbeständig“. Mit einem Zusatz von 1% Mo → „sehr korrosionsbeständig“

Titan oder Niob bilden Carbide (TiC, NiC) → C wird abgebunden → beständig gegen interkristalline Korrosion.

Fer

riti

sch

e S

täh

le

W



Merkhilfe:Verchromte Nobel-Fähren (→ Ferrit) Sinken Montags Tief

Fer

riti

sch

e S

täh

le

Ferritbildner sind die LE: V, Cr, Nb, Si, Mo, Ti

W


Korrosionsbeständige StähleA

ust

enit

isch

e S

täh

le

Nachteile austenitischer Stähle: Nicht härtbar nicht vergütbar Zugfestigkeit ist nur halb so hoch wie

bei ferritischen Stählen teurer als ferritische Stähle

Vorteile: doppelt so hohe Bruchdehnung

→ Sicherheit gegen Bruch gut schweißbar gut umformbar sehr korrosionsbeständig

W



Merkhilfe: Man erStickt Austern (→ Austenit) Nie in Kohle (→ C)

Au

sten

itis

che

Stä

hle

Austenitbildner sind die LE: Mn, N, Ni, C

W

Documents

WerkstofftechnikProf. Dr. Remo Ianniello1 von 32 In Europa und damit in Deutschland sind etwa 2000 Stahlsorten so gängig, dass sie in der Europäischen