Qualitätsstahl
Qualitätsstahl ist ein Sammelbegriff für eine umfangreiche Gruppe von Stählen mit bestimmten Eigenschaften. Hierzu zählen u.a. allgemeine Baustähle, Einsatzstähle und Vergütungsstähle. Grundsätzlich lassen sich legierte und unlegierte Qualitätsstähle unterscheiden. Qualitätsstahl ist, bezogen auf Verformbarkeit, Reinheit etc. den einfachen Grundstählen überlegen, weist aber schlechtere Eigenschaften auf als Edelstahl. Die DIN EN 10027 regelt Definitionen und Bezeichnungen von Stählen.
Die Herstellungsprozesse unterscheiden sich je nach Güte. Der erste Schritt ist in der Regel das Warmwalzen von erhitzten Stahlblöcken, den so genannten Brammen. Die gewünschte Abmessung lässt sich auch durch Schmieden erreichen. Eine zusätzliche Wärmebehandlung kann Materialeigenschaften wie Festigkeit und Härte beeinflussen. Einsatzstähle durchlaufen ein spezielles Verfahren: Sie werden in erhitztem Zustand in eine kohlenstoffhaltige Atmosphäre gebracht („eingesetzt“).
Unterscheidung, Vorteile und Verwendung
von Baustähle, Einsatzstähle und Vergütungsstähle
Allgemeine Baustähle
Allgemeine Baustähle
Allgemeine Baustähle werden in Schlossereien, Schmieden, im Stahl-, Maschinen- und Werkzeugbau benötigt. Sie haben eine sehr hohe Streckgrenze, halten also dauerhaft einer mechanischen Beanspruchung stand.
Bei den mit dem Kennbuchstaben „S“ bezeichneten Baustählen handelt es sich um Konstruktionsstähle, die man unter anderem im Hoch-, Tief-, Brücken- und Wasserbau sowie für den Apparate- und Behälterbau nutzt.
Aus den Stählen der Gütegruppe „JR“ werden Stabstahl, Profile, Bleche und Bänder hergestellt. Diese werden im Stahl- und Fahrzeugbau je nach benötigten Festigkeitsstufen eingesetzt.
Stähle mit dem Hauptsymbol „E“ sind Sorten für den allgemeinen Maschinenbau. Sie kommen dort zum Einsatz, wo höhere Festigkeiten benötigt werden, z.B. für Wellen, Achsen, Bolzen, Stempel, Hebel und Hydraulikkolben verwendet.
Einsatzstähle
Einsatzstähle
Einsatzstähle sind Stähle mit verhältnismäßig niedrigen Kohlenstoffgehalten. Sie weisen im Inneren eine hohe Zähigkeit auf, während ihre Oberfläche besonders hart ist. Dies lässt sich erreichen, indem die Randschichten mit Kohlenstoff angereichert werden. Einsatzstähle bestehen also sozusagen aus zwei Stahlsorten mit unterschiedlichem Kohlenstoffgehalt. Die relativ hohe Randhärte macht die Oberfläche von Bauteilen besonders widerstandsfähig und verschleißfest, während der Kern zäh bleibt.
Einsatzstähle werden für Bauteile mit niedriger Kernfestigkeit gebraucht und eignen sich je nach Güte als Ausgangsmaterial für Bolzen, Zapfen, Gelenke, Buchsen und Hebel aber auch Wellen und Zahnräder.
Vergütungsstähle
Vergütungsstähle
Vergütungsstähle entstehen durch eine zweistufige Wärmebehandlung. Sie besteht aus einem Umwandlungshärten und einem nachfolgenden Anlassen. Im Gegensatz zu Einsatzstahl zeichnet sich das Material über den gesamten Querschnitt durch eine hohe Zug- und Dauerfestigkeit aus.
Aufgrund der Eigenschaften sind Vergütungsstähle für hohe und höchste dynamische und statische Belastbarkeit geeignet. Sie finden ihren Einsatz in Kurbel- und Nockenwellen über Getriebeteile und Wellen im Leicht-, Schwer- und Werkzeugmaschinenbau bis hin zu Wellen im Schiff-, Motoren-, Fahrzeug- sowie Automobilbau. Verwendung finden Vergütungsstähle außerdem in der Schraubenfabrikation.
