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Stahl/Details: Unterschied zwischen den Versionen
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Nach DIN EN 10020 sind Stähle Werkstoffe, deren Massenanteil an Eisen größer ist als der jedes anderen Elements, dessen Kohlenstoffgehalt im allgemeinen kleiner als 2 Gew.-% Kohlenstoff (C) sind. Manchnal werden auch 2,06% C genannt doch auch hier gibt es ausnahmen die Klatarbeitsstähle haben auch höhere Kohlenstoffanteile und werden noch als Stähle bezeichnet. | Nach DIN EN 10020 sind Stähle Werkstoffe, deren Massenanteil an Eisen größer ist als der jedes anderen Elements, dessen Kohlenstoffgehalt im allgemeinen kleiner als 2 Gew.-% Kohlenstoff (C) sind. Manchnal werden auch 2,06% C genannt doch auch hier gibt es ausnahmen die Klatarbeitsstähle haben auch höhere Kohlenstoffanteile und werden noch als Stähle bezeichnet. | ||
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Beim Elektrostahlverfahren wird aus Stahlschrott und weiteren Einsatzstoffen (wie Eisenschwamm) in einem Lichtbogenofen Stahl erschmolzen. Neben dem flüssigen Rohstahl bildet sich aus den nichtmetallischen Einsatzstoffen und Oxiden der Legierungsstoffe eine Schlackenschicht auf der Schmelze. Diese hat die Aufgabe, unerwünschte Bestandteile zu binden und das Stahlbad zu schützen. Trotz hoher Energiekosten für Strom sowie für Erdgas und Sauerstoff ist dieses Verfahren sehr flexibel hinsichtlich der Menge der zu erzeugenden Stahlsorten und der verschiedenen Stahlqualitäten. Der Lichtbogenofen wird zur Herstellung von Baustählen, Qualitätsstählen und Rostfreistählen genutzt. | Beim Elektrostahlverfahren wird aus Stahlschrott und weiteren Einsatzstoffen (wie Eisenschwamm) in einem Lichtbogenofen Stahl erschmolzen. Neben dem flüssigen Rohstahl bildet sich aus den nichtmetallischen Einsatzstoffen und Oxiden der Legierungsstoffe eine Schlackenschicht auf der Schmelze. Diese hat die Aufgabe, unerwünschte Bestandteile zu binden und das Stahlbad zu schützen. Trotz hoher Energiekosten für Strom sowie für Erdgas und Sauerstoff ist dieses Verfahren sehr flexibel hinsichtlich der Menge der zu erzeugenden Stahlsorten und der verschiedenen Stahlqualitäten. Der Lichtbogenofen wird zur Herstellung von Baustählen, Qualitätsstählen und Rostfreistählen genutzt. | ||
== | == Gefüge == | ||
Eisen kann mit Kohlenstoff unterschiedliche Mischkristalle und Gefüge bilden. Diese Mischrkristalle sind bei unterschiedlichen Temperaturen stabil. Doch durch Zulegieren lassen sich auch Hochtemperaturmodifikationen wie der Austenit bei Raumtemperatur stabilisieren. Es gibt auch metastabile Mischkristalle die nicht im Gleichgewicht stehen (Martensit). Die Vielzahl an einstellbaten gefühen ist bei dem Eisen-kohlenstoff einzigarting und ermöglicht damit in einen weiten bereich die eigenschaften zu variieren. Bis auf Austenit und Ferrit Sind Modifikationen des Eisens die restlichen Gefüge bis auf den Zementit sind mehrphasig. | |||
=== Ferrit === | |||
Als Ferrit werden die kubisch-raumzentriertes Modifikationen des Eisens Bezeichnet. Reineisen liegt bei Temperaturen unter 911 °C als sog. α-Ferrit, zwischen 1.392 °C und dem Schmelzpunkt bei 1536 °C als sog. Δ-Ferrit vor. Die dazwischen liegenden γ-Phase wird als Autenit bezeicnet un hat ein anderes Kristallgitter. Bis zu seiner Curie-Temperatur von 769 °C ist Ferrit ferromagnetisch, darüber paramagnetisch. Ferritische Stähle sind relativ weich und korrosionsanfällig, aber dennoch sehr weit verbreitet. Nicht zuletzt weil sie preislich günstig und in ihrer Verarbeitung und ihren Eigenschaften sind. | |||
=== Austenit === | |||
Als Austenit werden die γ-Mischkristalle des Eisens bezeichnet, er ist der Hauptgefügebestandteil vieler nichtrostender Stähle. Austenit ist kubisch-flächenzentriert und im gegensatz zum Ferrit nicht ferromagnetisch. | |||
Die maximale Kohlenstofflöslichkeit, von ca. 2,06 %, lieg über der von Ferrit, so daß beim Abkühlen der Ferrit an Kohlenstoff übersättigen würde. | |||
Austenit kommt bei Raumtemperatur nur in Legierungen vor, in unlegierten und niedriglegierten Stählen wird bei 723 °C der gesamte Austenit zu Perlit, sofern sich ausreichend langsam abgekühlt wird, sonst können auch andere Gefüge entstehen. Austenit hat eine geringe Härte. Seine Festigkeit kann durch Kaltverformung enorm gesteigert werden, deshalb ist er nicht gut zerspanbar. | |||
Elemente wie Nickel (Ni), Kobalt (Co) und Mangan (Mn), begünstigen die Bildung von Austenit und können bei ausreichender menge das Austenitische fefüge auch auf Raumtemperatur stabilisieren. | |||
=== Zementit === | |||
Zementit ist eine Verbindung von Eisen und Kohlenstoff der Zusammensetzung Fe3C (ein Eisencarbid). Sie Tritt im Stahl in Zeilen oder Kugelförmig auf. | |||
=== Perlit === | |||
Perlit ist ein eutektoides (Der eutektoide Punkt liegt bei 723 °C und 0,80 % C) Gefüge des Stahls. Es ist ein lamellar angeordnetes gemsich aus Ferrit und Zementit. Bis 4,3 % C liegt der Perlit als eigene Phase vor oberhalb ist er Bestandteil des Ledeburits. Als Gleichgewichtsgefüge ist die Bildung von Perlit diffusionsgesteuert. Bei der Bildung verarmt das Gefüge Lokal an Kohlenstoff, während dieser sich in den Nachbarbereichen anreichert, daduch entsteht die typische Lamellenstruktur. | |||
=== Ledeburit === | |||
Ledeburit sind eutektische Gefüge der Eisen-Kohlenstoff-Legierungen. und treten bei Kohlenstoffgehalten zwischen 2,06 % und 6,67 % . Der eutektische Punkt liegt bei 4,3 % C und 1.147 °C. Folglich ist dieses Gefüge im Stahl selten bis garnicht zu finden. | |||
=== Martensit === | |||
=== Bainit === | |||
== Benennung von Stählen == | == Benennung von Stählen == | ||
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Stahl mit Streckgrenze von 295 N/mm² und für hohe Temperaturen | Stahl mit Streckgrenze von 295 N/mm² und für hohe Temperaturen | ||
==== | ==== Maschinenbau ==== | ||
'''ExxxYZ''' | '''ExxxYZ''' | ||
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=== Schweißen === | === Schweißen === | ||
==Quelle== | |||
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[[Kategorie:2009]] | |||
[[Kategorie:In Arbeit]] | |||
