Stahl

01. Was ist Stahl?

Stahl ist ein künstlicher Werkstoff. Er besteht aus einer Legierung mit Eisen als Hauptbestandteil und einem Kohlenstoffgehalt unter 2,06 %. Er lässt sich z. B. weiter verarbeiten durch

• Wärmebehandlung

• Fügen

• Umformen

• Glühen

• Beschichten.

Dadurch lassen sich die Stahleigenschaften beeinflussen.

02. Wie unterscheiden sich Stähle aufgrund der Herstellungsverfahren?

03. Wie werden Stähle eingeteilt?
→ DIN EN 10020

04. Wie erfolgt die Kennzeichnung der Stahlsorten nach DIN EN 10 027?

Die Europäische Norm unterscheidet zwei Arten der Bezeichnung:

1. die Bezeichnung nach dem Kurznamen (DIN EN 10 027-1), die weiter in zwei Gruppen unterteilt ist:

   Gruppe 1: Kurznamen nach Verwendungszweck und Eigenschaften

   Gruppe 2: Kurznamen nach der chemischen Zusammensetzung

2. die Bezeichnung nach einem Nummernsystem (DIN EN 10 027-2)

05. Wie ist die Bezeichnung der Stähle nach Namen (Verwendungszweck und Eigenschaften; DIN EN 10 027-1) aufgebaut?

Grundsätzlich besteht die Bezeichnung aus Hauptsymbolen und Zusatzsymbolen. Das alphanummerische Hauptsymbol kennzeichnet den Anwendungsbereich mit einem Buchstaben und die Mindeststreckgrenze in N/mm2 mit einer dreistelligen Zahl.

Die Bedeutung der Symbole ist den Tabellen der europäischen Normung oder einschlägigen Tabellenbüchern zu entnehmen. So bedeuten z. B. die Hauptsymbolkennbuchstaben:

Die Zusatzsymbole lassen sich wieder in 2 Gruppen einteilen. Die erste Gruppe enthält Angaben zur Kerbschlagarbeit, die zweite bezeichnet besondere Eigenschaften wie nachfolgende Tabellen zeigen.

06. Wie ist die Bezeichnung der Stähle nach Namen (chemische Zusammensetzung; DIN EN 10 027-1) aufgebaut?

Aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung der Stähle gibt es auch unterschiedliche Arten der Bezeichnung:

1. Unlegierte Stähle mit 

   Der Kurzname setzt sich aus dem Kennbuchstaben C und einer Zahl, die den hundertfachen Wert des Kohlenstoffgehalts angibt, zusammen. Es können auch hier Zusatzsymbole, wie bei den Bezeichnungen nach Namen verwendet werden.

   Beispiel

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   C45U

   Hauptsymbole		Zusatzsymbole
   Kennbuchstabe	Mittlerer C-Gehalt x 100	z. B. E – für maximalen S-Gehalt U – für Werkzeuge
   C	45	U

   Es handelt sich um einen unlegierten Stahl mit einem Gehalt von 

2. Legierte Stähle mit > 1 % Mn und keinem Legierungselement > 5 %

   Der Kurzname beginnt mit einer Zahl, dem hundertfachen Wert des Kohlenstoffgehalts. Es folgen die chemischen Symbole der Legierungselemente in absteigender Folge ihres Gehaltes an der Legierung. Die Elemente haben unterschiedliche Multiplikationsfaktoren für die Angabe ihres Gehalts, wie nachfolgende Tabelle zeigt:

   Legierungselemente	Faktor
   Cr, Co, Mn, Ni, Si, W	4
   Al, Cu, Mo, Pb, Ta, Ti, V	10
   C, N, P, S	100
   B	1000

   Beispiel

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   16MnCr5

   Hauptsymbole		Zusatzsymbole
   Kennbuchstaben	Mittlerer C-Gehalt x 100	Legierungselemente z. B. Mn Cr 5 (5 gilt für Mn; Cr ohne Angabe)
   Ohne	16	Mn Cr 5

   Es handelt sich um einen legierten Stahl mit 0,16 % Kohlenstoff und 54 (= 1,25 %) Mangan und einem nicht genannten Gehalt an Chrom.

3. Legierte Stähle mit mindestens einem Legierungselement > 5 %

   Der Kurzname beginnt mit einem X, gefolgt von einer Zahl, die das hundertfache des Kohlenstoffgehalts angibt. Es folgen die chemischen Symbole der Legierungselemente in absteigender Folge ihres Gehaltes an der Legierung. Danach werden die Anteile in Zahlen angegeben. Besonderheit: Sie werden in Prozent angegeben und müssen nicht erst mit einem Faktor umgerechnet werden. Bei mehreren Legierungsanteilen werden ihre Zahlen durch Bindestrich getrennt dargestellt.

   Beispiel

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   X5CrNi18-10

   Hauptsymbole		Zusatzsymbole
   Kennbuchstabe	Mittlerer C-Gehalt × 100	Legierungselemente
   		Chemische Symbole	prozentualer Anteil
   X	5	CrNi	18 – 10

   Es handelt sich um einen hochlegierten Stahl mit 0,05 % Kohlenstoff, 18 % Chrom und 10 % Nickel.

4. Schnellarbeitsstähle

   Der Kurzname beginnt mit dem Kennbuchstaben HS. Die Legierungselemente Wolfram, Molybdän, Vanadium und Cobalt werden nur durch die festgelegte Reihenfolge als Zahlen angegeben, die den Anteil in Prozent angeben.

   Beispiel

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   HS6-5-2-5

   Hauptsymbol		Zusatzsymbole
   Kennbuchstabe	Mittlerer C-Gehalt 100	Reihenfolge der Legierungselemente: W, Mo, V, Co
   HS	Ohne	6 – 5 – 2 – 5

   Es handelt sich um einen Schnellarbeitsstahl mit 6 % Wolfram, 5 % Molybdän, 2 % Vanadium und 5 % Cobalt.

07. Wie ist die Bezeichnung der Stähle nach dem Werkstoffnummernsystem (DIN EN 10 027-1) aufgebaut?

Eine Werkstoffnummer besteht aus einer Folge von fünf oder sieben Ziffern mit folgender Bedeutung:

Die DIN EN 10027-2 enthält folgende Werkstoffhauptgruppen bzw. Sortennummern (Einzelheiten sind dort bzw. den einschlägigen Tabellenwerken zu entnehmen):