Woraus Besteht Stahl

Aus was besteht Stahl?

Deshalb müssen sie aus einem Stahl bestehen, der seine Eigenschaften auch bei höheren Temperaturen beibehält. "Was ist das für eine Essenz, die Magie erweckt und entfaltet? Die Aussage kann an sich gültig bleiben, wenn Eigenschaften zugewiesen werden. Was ist Hartmetall und was kann recycelt werden? Das Besteck besteht aus Chromstahl und Chromnickelstahl.

Stahlblech

Unter Stahl versteht man alle Metalllegierungen, deren Hauptkomponente in der Regel Gusseisen ist und deren Gehalt an Kohlenstoff im Allgemeinen 2,06% nicht überschreitet. Stahl ist nach der herkömmlichen Begriffsbestimmung eine Gusskohlenstofflegierung mit weniger als 2,06 Masseprozent Kohlenmonoxid (Ausnahme: Kaltarbeitsstähle). Auf diese Begriffsbestimmung schließt sich auch die DIN EN 10020 an, nach der Stahlsorten Materialien sind, deren Masseanteil an Gusseisen höher ist als der eines anderen Elementes, dessen Kohlenstoffgehalt im Allgemeinen weniger als 2 Gew.-% C beträgt. Die verwendeten Materialien sind ebenfalls nach der DIN EN 10020 definiert.

Stahl ist aus chemischer Sicht eine Aluminiumlegierung aus Eisenglimmer und Eisencarbid. Im Falle höherer Kohlenstoffanteile wird von Guss gesprochen, hier ist der Kohle in Gestalt von Grafit vorhanden. Indem man mit Kohle und anderen Leichtmetallelementen in Verbindung mit Wärme- und Thermomechanikbehandlung (gleichzeitige Wärmebehandlung mit Kunststoffumformung ) legiert, können seine Materialeigenschaften für ein breites Anwendungsspektrum anpaßt.

So kann der Stahl beispielsweise sehr flexibel und damit hervorragend formbar gemacht werden, wie beispielsweise das Weissblech von Dosen. Die modernen Entwicklungsarbeiten haben zum Ziel, Stahl sowohl fest als auch zäh ( "verformbar") zu produzieren, als Baustein für den Leichtbausektor von Maschinenbau. Die wichtigsten Legierungselemente im Stahl sind die Kohlen. Der Stellenwert von C-Stahl resultiert aus seinem Einfluß auf die Stahleigenschaften auf die Phasenumwandlung.

Generell wird Stahl mit einem höheren Kohlenstoffgehalt massiver, aber auch brüchiger. Die Legierung mit Kohle führt in Abhängikeit von der Dichte und der Raumtemperatur zu unterschiedlichen Phasen: Bei der beschleunigten Abkühlung von Austenit, in dem der Kohlenstoff aufgelöst ist, können die anderen Phasenmischungen wie feiner (ex Sorbit) und fein gestreifter perlitischer (ex Troostit) sowie Nadel/Kornbainit ("Zwischenstufe") und massiver/nadelförmiger Martensit oder Härtungszusatz gebildet werden (siehe auch Härtung (Stahl)).

Der Phasenaufbau von Stahl wird für den Gleichgewichtzustand mit dem Eis-Kohlenstoff-Diagramm aufbereitet. Bei Stahl oder Eisenguss liegt die Rohdichte bei ca. 7850 kg/m³, der Elastizitätsmodul bei ca. 210 kN/mm². Je nach Legierungsgehalt kann der Aufschmelzpunkt von Stahl bis zu 1530°C sein. Der Stahl kann die gewünschten Festigkeitseigenschaften aufweisen (Härte, Verformbarkeit, Kerbschlagfestigkeit, etc.).

Mit den drei grundlegenden Verfahren, die natürlich auch in Verbindung mit anderen Verfahren eingesetzt werden können, sollen die Stähleigenschaften verändert werden: Heutzutage werden etwa 2500 unterschiedliche Stahlarten produziert. Der Stahlwerkstoff wird nach Leichtmetallelementen, Strukturbauteilen und mechanischer Beschaffenheit in Baugruppen untergliedert. Nicht legierte Stähle werden unterteilt in Werkstoffe aus Stahl für die anschließende thermische Behandlung und solche, die nicht für die thermische Behandlung bestimmt sind.

Niedrig legierter Stahl ist definiert als Stahl, bei dem die Gesamtzahl der legierenden Elemente mehr als oder gleich 1 v. H. ist, aber die 5 v. H. Grenze nicht überschreitet. Tiefziehstähle - Dazu gehören auch solche Stahlgüten, die sich für die Weiterverarbeitung durch Ziehen eignen. Sie sind in der Regel sehr weiche und dürfen keine hohe Dehnung haben. Damaststahl - Dies ist ein Material für Schwerter und ist bekannt für seine Elastizität und Zähigkeit.

Damaszenerstahl ist kein Stahl im wahrsten Sinne des Wortes, sondern ein Verbundmaterial aus unterschiedlichen Stahlarten, die durch Heißschweißen miteinander verschweißt werden. Bereits für das zweite Millennium v. Chr. ist die Eisenverhüttung im ehemaligen hethitischen Reich dokumentiert. Der erste Produktionsschritt eines simplen Stahles geht auf den Beginn des ersten Jahrtausends v. Chr. zurück (siehe Beitrag Eisen).

Ursprünglich war dieses Gusseisen aufgrund seines erhöhten Kohlenstoffgehalts nicht formbar; es musste zunächst durch Ausbrennen des Kohlenstoffs und anderer Begleitmaterialien "gereinigt" werden. Die Dampflok bot der Hüttenindustrie eine starke und vielseitige Belegschaft, der Kohlebergbau produzierte den für die Stahlherstellung erforderlichen Kokain, und die Weiterentwicklung der Eisenbahnen und die Dampfnavigation schuf neue, große Märkte für Stahl.

In allen Staaten hatte die Eisen- und Stahlindustrie ungeachtet wirtschaftlicher Überlegungen eine große wirtschaftliche Relevanz, da es sich auch um eine Angelegenheit von nationalem Prestige handelte. Wie wichtig Stahl damals war, zeigt der Ehrenturm, der als Denkmal für den technologischen Fortschritt im Stahlbau im Rahmen der Weltausstellung 1889 in Paris errichtet wurde. Stahl war für die Nazis, die 1935 ein umfassendes Aufrüstungsprogramm auf den Weg gebracht hatten, ein wichtiges Material im Krieg.

Die norwegische Kampagne zielte unter anderem auf die Sicherstellung der Versorgung mit dem schwedischen Hüttenerz ab, das zu dieser Zeit ein unentbehrlicher Grundstoff für die Stahlproduktion war. Mit der Bombardierung des Ruhrgebiets, dem größten Stahlerzeugungsgebiet Europas, bombardieren die Bündnispartner. Das Vorkriegsniveau wurde erst 1957 mit einer Rohstahlerzeugung von 16 Mio t wieder überschritten. Mit der auf der Potsdam-Tagung beschlossenen Entmilitarisierung des DDR wurde auch die Eisen- und Stahlindustrie abgebaut.

Ein weiterer Schritt der verbündeten Kontrollinstanz war die so genannte "Entbündelung" der Eisen- und Stahlindustrie. Eine weitere Massnahme der verbündeten Kontrollinstanz war die Entbündelung der Eisen- und Stahlindustrie. Diese..... Dadurch sollte das Wiederauftreten von beherrschenden Fusionen wie den "Vereinigten Stahlwerken" vermieden werden. Zur gemeinsamen Überwachung der Kohle- und Stahlerzeugung wurde 1952 auf Veranlassung Frankreichs die Gemeinschaft für Kohle und Stahl eingerichtet. Im Jahr 1961 erzeugten 420.568 Mitarbeiter 33 Mio. t Roheisen, was einen Spitzenwert bei der Beschäftigtenzahl darstellt.

Mit einer Produktion von über 53 Mio. t Stahl verzeichnete die westfälische Eisenindustrie 1974 einen Rekordproduktion. Heute braucht die deutsche Hüttenindustrie im wiedervereinten Deutschland rund 92.000 Beschäftigte, um rund 45 Mio. t Stahl zu produzieren. Zwar bestehen fünf Prozentpunkte der Erdrinde aus dem für den Stahl wichtigen Rohstoff Roheisen, aber der Bedarf der Branche an Rohstoffen wird derzeit nicht abgedeckt.

Ab dem zweiten Quartal 2003 hat sich die Rohmaterialsituation drastisch verändert, vor allem aufgrund der deutlich gestiegenen Nachfrage nach Stahl in den Volkswirtschaften der VR China, Indien und Brasilien. Allein die chinesische Eisen- und Stahlerzeugung steigt seit einigen Jahren jedes Jahr um mehr als die aktuelle deutsche Produktion. Vergleichbare Tendenzen gibt es bei der Kokserzeugung, die für die Roheisenerzeugung erforderlich ist, und bei der Schrotterzeugung als sekundärer Rohstoff für die Stahlherstellung.

Von den großen Stahlproduzenten der Industriestaaten wurden die Folgen dieser Entwicklungen unterbewertet, so dass der derzeitige Bedarf an Rohstoffen nicht befriedigt werden kann. Dadurch haben sich die Rohstoff- und Stahlpreise multipliziert. Stahl ist derzeit rar und kostspielig. Eine Wende ist nicht in Sicht, die Stahlerzeugung und die Nachfrage nach Rohstoffen wird weiter zunehmen, obwohl die Zuwachsrate aufgrund staatlicher Interventionen derzeit rückläufig ist.

Neben der Eisen- und Stahlindustrie fallen auch die Bereiche Stahl und Stahlbeton sowie die Aluminiumindustrie unter dieses Vorzeichen. Vor allem in der Automobilbranche steht Stahl in direktem Wettbewerb mit Materialien mit niedrigerer Materialdichte wie z. B. Alu, Magnesium, Kunststoff und Faserverbund. Weil die anderen Metallwerkstoffe jedoch durchgängig weniger stark sind als Stahl, kann der Leichtbauvorteil durch den gezielten Einsatz von höherfesten Stahlwerkstoffen und Konstruktionsmaßnahmen (z.B. dünnere Bleche mit Vertiefungen, aber mit Sicken) ausgleichen werden.

Unter ökologischen Gesichtspunkten ist Stahl ein ausgezeichneter Material, da er auf unbestimmte Zeit und fast ohne Qualitätsverluste recycelt werden kann, indem der Abfall wieder zu Stahl aufgeschmolzen wird. Ökologisch gesehen wird während des Hochofenweges CO2 ausgestoßen, da der Betrieb des Hochofens ohne eine gewisse Konzentration an Kokain und Kohle nicht möglich ist. Aber auch der Kohlenmonoxidersatz, einer der Ausgangsstoffe für Kohlenstoffmonoxid, der als Reduktionsmittel für Hüttenerz dient, bildet die Grundlage für die in die Praxis umgesetzte Verfahrensweise, so dass auch diese neuen Prozesse nicht zur Minderung der CO2-Emissionen beitragen.

Hüttewerke Krupp Mannesmann Flash-Animation "Wege der Stahlerzeugung".

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