Stahlgüten verstehen: Eigenschaften und Anwendungen

Verschiedene Stahlgüten wurden im Laufe der Jahre entwickelt und klassifiziert, basierend auf ihrer chemischen Zusammensetzung und physikalischen Eigenschaften durch eine Reihe von Normungsorganisationen wie SAE (Society of Automotive Engineers) Stahlgüten, britische Normen, Internationale Organisation für Normung, deutsche Stahlgüten, japanische Stahlgüten und UNS. Die chemische Zusammensetzung von Stahl ist ein wesentliches Merkmal, da sie die korrosionsbeständige Fähigkeit der Legierung, ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie das mikrostrukturelle Gleichgewicht bestimmt. Stahl gewinnt aufgrund seiner Vielseitigkeit an Popularität und kann vollständig recycelt werden. Er wird bei der Herstellung verschiedener Geräte und Produkte verwendet, die von Gebäuden bis hin zu Kochgeschirr reichen.

Einstufung nach mechanischen Eigenschaften

Es gibt verschiedene Wege, wie die Einstufung von Stahl erfolgt, basierend auf ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften, auf dem vorhandenen Kohlenstoffgehalt und gemäß dem verwendeten Klassifizierungssystem. Im Allgemeinen fällt die Einstufung von Stahl in Kategorien basierend auf ihren mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit.

(a) Chemische Zusammensetzung von Stahl, wie Kohlenstofftyp, niedrig legierter Typ und rostfreier Stahltyp.
(b) Herstellungsverfahren einschließlich Siemens-Martin, Elektroofen und Grund oxygen Prozess.
(c) Oberflächenbehandlung (z. B. warmgewalzte oder kaltgewalzte Produkte)
(d) Form des Produkts (z. B. Stab, Blech oder Band)
(e) Entoxidationsprozess (z. B. Entfernen elementaren Sauerstoffs aus dem Produkt)
(f) Mikrostrukturelle Phase. Dies kann verschiedene Stahlgüten umfassen, wie ferritischer Stahl (enthält 30 Prozent Chrom mit einer Kristallstruktur namens ferritisch), austenitisch (besteht aus 0,15 Prozent Kohlenstoff und 16 Prozent Chrom), duplex (Mischung aus Austenit und Ferrit) und martensitisch (Mischung aus Prozent Kohlenstoff und 18 Prozent Chrom)
(g) Wärmebehandlung wie Glühen, Abschrecken und Anlassen

Die am weitesten verbreiteten Stahlgüten sind die ferritischen Typen 409 und 430 sowie die austenitischen Typen 304 und 316.

Einstufung nach Prozent Kohlenstoff

Die Festigkeit des Stahls wird durch den Prozentanteil an Kohlenstoff bestimmt, da dieser die Härte des Stahls entscheidet. Daher gilt: Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto härter der Stahl und desto geringer seine Duktilität. Stahlgüten werden in drei Hauptkategorien basierend auf ihrem Kohlenstoffgehalt eingeteilt: niedrig legierte Stahlgüten, mittel legierte Stahlgüten und hoch legierte Stahlgüten.

Einstufungstyp nach Organisation

Manchmal kann die Einstufung von Stahl je nach verschiedenen Einstufungsorganisationen variieren. Gemäß den SAE-Klassifizierungsstandards werden Stahlgüten in folgende Kategorien eingeteilt:

(a) Legierte Stahlgüten
(b) Nicht legierte Stahlgüten
(c) Rostfreie Stahlgüten
(d) Werkzeugstahlgüten
(e) Stahlgüten für Blech und Band und
(f) Stahlgüten für Elektroblech und -band

Die geeignete Stahlgüte kann durch eine sorgfältige Bewertung ihrer korrosionsbeständigen Fähigkeit in der jeweiligen Umgebung sowie durch die Überwachung ihrer mechanischen Eigenschaften ausgewählt werden.