Stahl

Stahl – ein hartes Eisen

Stahl ist ein Metall, welche aus verschiedenen Arten von Metallen besteht. Stahl wurde schon im Mittelalter für die Schwerter verwendet und wurde bis heute immer weiter entwickelt, und wurde bis heute immer härter. Stahl ist ein sehr hartes Metall und wird heute fast überall verwendet.

Stahl wird heute vorallem als Konstruktionswerkstoff verwendet, wie z.B. im Häuserbau oder im Schiffsbau, aber auch in der Stahllindustrie kommt der Werkstoff Stahl zum Einsatz.
Stahl ist sehr vielseitig und unbegrenzt rezyklbar. Im Jahr 2017 wurde über 1700 Tonnen Stahl hergestellt und die Zahl wächst stätig weiter. Stahl ist in sehr großen Mengen verfügbar und kann zu geringen Kosten hergestellt werden. Die Eigenschaften von Stahl können duch spezielle Legierungen und Wärmebehandlungen verbessern oder auf spezielle Eigenschaften wie z.B. Hintzebeständigkeit oder Schutz gegen chemische Stoffe.
Stahl kann man durchs walzen, scheißen, fräsen und schmieden verarbeiten und hat eine hohe Festigkeit, ist sehr lange haltbar, gute steifigkeit und hat eine hohe steifigkeit.

Geschichte des Stahls

Die Hethitern waren die ersten, die vor 3500 Jahren mit Eisen gearbeiten haben und einfachste Eisenwerkstoffe geschmiedet haben, wie z.B. Waffen oder Werkzeug. Die frühe Verarbeitung von Eisenerz  wurde schon  2000 Jahre v.Chr. im damailigen Hethiter-Reich  vorgenommen und dort wurde auch schon 1000 Jahre v.Chr. einfacher, harter Stahl hergestellt. Der Stahl hat das Bronze nach und nach abgelöst, da es viel härter und belastbarer war als Bronze. Aus dem damaligen Stahl wurden Waffen und Rüstungen hergestellt, sowie alle Hand Werkzeuge. Da das Eisenerzvorkommen viel Höhrer war, als die Metalle Kupfer und Zinn (für die Herstellung von Bonze), war Eisen/Stahl auch viel lokrativer als Bronze. Man benötigter nur Holzkohle, zur Eisengewinnung.

Stahl in der Antike

Die Hertsellung von Stahl in der Antike war sehr einfach und funktioniert heute noch genau so gut. Das Eisenerz wurde in einen Rennofen, mit Hilfe von Holzkohle aus einer Temperarut von etwas 1250°C erhitzt. Das Erz schmillzt und wandel sich in reines Eisen und Scklacke um, in der Schlacke sind Stoffe drin, welche nicht erwünscht sind. Der Rennofen wurde am Boden ausgestochen, damit die Schlacke in Ruhe herrausrinnen konnte, daher heißt der Rennofen auch Rennoffen (von rinnen).

Stahlsorten

Es gibt viele verschiedene Sorten von Stahl, Andere Stahlmarken und Bezeichnungen. Die vielen Stahlsorten unterscheiden sich durch den vom Herstller garantierten Eigenschaften und durch die unterschiedeliche Zusammensetzung und thermische Behandlung. Die Stahl-Bezeichnung ist in Europ durch die DIN EN 10027-1 und 10027-2 festgelegt, daneben hat der Stahl dann noch einen Kurznamen, welche sich nach dem Einsatzes des  Stahls richtet. Des weitern is Stahl nach seiner chemischen Zusammensetzung klassifiziert.

Werkstoffkurznamen

Unlegierter Stahl

Dieser Stahl wird nach EN 10025 hergestellt und hat das Vorsatzzeichen S für „structural steel“,  somit wird dieser Stahlsorte für den Stahlbau verwendet. Dieser Stahlsorte wird von allen anderen Stahlsorten am meisten produziert und auch am meisten verwendet, da dieser sehr günstig in der Herstellung ist.
Bei der Umwandlung von Roheisen zu Rohstahl wird Silizium und Aluminium dem flüssigen Metall hinzugefügrt und bewirken, dass der Sauerstoff in der Schmelze gebunden und verschlackt wird.

Unlegierter Qualitätsstahl

Dieser Stahlsorte hat eine höhrer Festigkeit als der normale Stahl und etwas den eigenschaften von unlegiertem Edelstahl gleichen.

Ungelierter Edelstahl

Edelstahll ungelegiert hat nichtmetallische Einschlüsse und so einen höheren Reinheitsgrad als Qualitätsstahl. Unglegiertes Edelstahl ist nicht unbedingt als rostfreier Stahl zu bezeichnen, sonderen unlegiertes Edelstahl ist in der EN 10020 als Stahlsorte definiert, welches den folgenden Anforderungen entpricht:

  • starke fesetgekegte Festigekeit
  • festegelegre Oberflächsenhärete
  • niedrige Gehalt von nichtmetallischen EInschlüssen
  • nochmal verringerter Gelekrehalt von Phosphor und SChwefel gegenüber Qualitätsstahl
  • elektrisch Leitfähig
  • Spannbetonstähle
  • Kernreaktorstahl

Mikrolegierter Stahl

Diese Stahlsort wird mit Aluminium, Niob, Vanadium und Titan zulegiert, um so zum Beispiel eine eine hohor Festigkeit zu erzielen. Dabeo lösen sich die Liegierungselemente teilweise bei der Erwärmung auf und bilden bei einer gezielten Abkühlung mit Kohlenstoff Karbide und mit Stickstoff Nitride. Dadurch ensteht eine Kornfeinung und damit steigt euch die Festigkeit, ohne dass die Zähigkeit darunter leidet.

Niedriglegierter Stahl

Diese Sorte von Stahl ist die Summe der Legierungselemete sehr gering und darf einen Gehalt von 5 Massenprozent nicht überschreiten. Niedriglegierter Stahl kommt z.B. in Chemiewerken zum Einsatz, weil dort mit chemischen Elemente gerabeitet wird, welche mit dem Stahl bzw. mit der Legierung des Stahls reagieren könnten.

Hochlegierter Stahl

Hochlegierter Stahl ist das genaue Gegenteil vom Niedrieglegiertem Stahl, hier liegen sie Summe der Legierungselemente  über 5 Massenprozent. Und kommen meist dort zum Einsatz, wo der Stahl sehr viel aushalten muss, z.B. bei den Seilbahnen in den Alpen.

Schnellarbeiterstahl

Schnellarbeteiterstahl zeichnen sich durch eine hoe Verschleißbarkeit, Anlassbeständigkeit und eine Wärmehärte bis 600°C aus. Er wird zum Beispiel als Räumnadeln, Spiralbohrer, Fäser, Drehmeißel und Wendeschneidplatten und vieles mehr verwendet.