Stahl

Allgemeine Informationen zu Stahl

Die Produktion von Stahl übertrifft die von anderen metallischen Werkstoffen um ein Vielfaches. Durch das Zusammenschmelzen von unterschiedlichen Stoffen in verschiedenen Anteilen entsteht ein Mischmetall bzw. eine Legierung, die in zurzeit ca. 2500 genormten Stahlsorten klassifiziert werden kann. Dabei ist Roheisen der Hauptbestandteil aller Stahlsorten. Roheisen besitzt allerdings einen Kohlenstoffanteil von ca. 3 % Kohlenstoff, der das Material spröde und leicht zerbrechlich macht. Aufgrund dieser Tatsache wird das Roheisen in der klassischen Form zu Stahl verarbeitet, sodass der Kohlenstoffgehalt auf unter 2 % minimiert wird. Der DIN EN 10020 zu Folge ist Stahl ein „Werkstoff, dessen Massenanteil an Eisen größer ist als der jedes anderen Elementes, dessen Kohlenstoff¬gehalt im Allgemeinen kleiner als 2 % ist und der andere Elemente enthält. Eine begrenzte Anzahl von Chromstählen kann mehr als 2 % Kohlenstoff enthalten, aber 2 % ist die übliche Grenze zwischen Stahl und Gusseisen.“

Durch die zahlreichen Möglichkeiten, Legierungen durch das Hinzufügen von Materialen zu bilden, können Stähle für ein breites Anwendungsspektrum erzeugt werden. Des Weiteren können die Eigenschaften unterschiedlicher Stahlsorten durch thermomechanische (plastische und thermische) Bearbeitung verändert werden. Daher ist der Einsatz von Stahl mannigfaltig: Er wird zur Brückenkonstruktion wie zum Bau von Spülbecken genutzt. Unterschiedliche Kräfte bzw. Faktoren wirken somit auf das Material ein – und dürfen keine Veränderung des Werkstoffs hervorrufen.

Im Allgemeinen lässt ein höherer Kohlenstoffgehalt einen festeren, aber gleichzeitig spröderen Stahl vermuten. Während Legierungen, die einen niedrigeren Kohlenstoffanteil und somit eine geringere Festigkeit aufweisen, bessere Ergebnisse beim Umformen zulassen.

Grundlegend lässt sich die Art von Stahl nach der EN 10020:2000 in drei Hauptgüteklassen unterscheiden. Unlegierte Stähle und unlegierte Edelstähle: Sie zeichnen sich durch das Mischungsverhältnis eines überwiegenden Kohlenstoffanteils und nur geringen Anteilen von sonstigen Legierungselementen wie Kupfer, Chrom, Mangan oder anderen aus. Eine weitere Güteklasse ist die, der nichtrostenden Stähle: Unter diese Definition fallen alle Stähle, die einen Anteil von höchstens 1,2 % Kohlenstoff aufweisen und über einen minimalen Anteil von 10,5 % Chrom verfügen. Andere legierte Edelstähle und legierte Stähle werden in der dritten Hauptgüteklasse geführt.

Eine weitere Möglichkeit der Kategorisierung von Stählen ist die Aufteilung nach Einsatzbereichen oder Eigenschaften. Hier wird z.B. der Begriff Baustahl genutzt, der sich auf Stahlsorten bezieht, die besonders beim Bau von Maschinen oder Gebäuden verwendet werden. Auch Werkzeugstahl (zur Herstellung von Werkzeugen) oder aber Nichtrostender Stahl (der dem Namen nach nicht rostet).