hochreines Eisen

Stahl

Als Stahl werden metallischen Legierungen bezeichnet, deren Hauptbestandteil Eisen ist, und deren Kohlenstoffgehalt zwischen 0,002% und 2,06% liegt. Bei höheren Anteilen von Kohlenstoff spricht man von Gusseisen, hier liegt der Kohlenstoff in Form von Graphit vor.

Kohlenstoff ist der wichtigste Legierungsbestandteil des Eisens, denn bereits kleinste Veränderungen des Kohlenstoffgehaltes haben große Auswirkungen auf die Eigenschaften des Werkstoffes.

Stahl kann sehr weich und leicht verformbar sein, oder auch sehr hart und spröde. Allgemein gesprochen wird Stahl mit höherem Kohlenstoffanteil fester, aber auch spröder.

Durch das Legieren mit Kohlenstoff entstehen –in Abhängigkeit von der Konzentration und der Umgebungstemperatur – unterschiedliche Phasen: Austenit, Ferrit, etc.

Durch beschleunigtes Abkühlen von Austenit, in dem der Kohlenstoff gelöst ist, können weitere Phasengemische entstehen, darunter auch massiv-nadeliger Martensit. Man spricht hier auch vom Härten des Stahles. Um dabei auftretende Verspannungen im Werkstück zu lösen und um Risse und Verzug zu verhindern, wird in einem zweiten Schritt der Stahl erneut erwärmt (»Anlassen«). Dabei wird die Härte bis zum gewünschten Grad reduziert. Je höher die Anlasstemperatur, desto geringer wird die Härte. Dafür nimmt aber die Zähigkeit des Stahles zu.

Den kombinierten Vorgang des Härtens und Anlassens bezeichnet man als Vergüten.

 

Ferrit

Ferrit ist die Bezeichnung für zwei kristallographische Modifikationen des Eisens, und kann max. 0,02 % Kohlenstoff lösen. Er ist relativ weich, magnetisch und korrosionsanfällig.

 

Austenit

Austenit hat eine maximale Löslichkeit für Kohlenstoff von ca. 2 %. Das Gefüge hat jedoch nur eine geringe Härte. Austenit ist der Haupt-Gefüge-Bestandteil vieler nicht-rostender Stähle und ist nicht ferromagnetisch. Dieser Stahl läßt sich schmieden und ist gut verformbar.

 

Martensit

In Stählen wird Martensit verwendet, um einen erheblichen Härteanstieg zu erzielen. Je höher der Kohlenstoffgehalt des Martensits ist, desto höher ist die Härte. Die Wärmebehandlung zum Herstellen von Martensit heißt Härten.

 

Rostfreier Stahl

Rostfreier Stahl zeichnet sich durch einen Anteil von mindestens 13 Prozent Chrom aus, der im austenitischen oder ferritischen Mischkristall gelöst sein muss. Stahl erhält durch diese Legierung aber noch weitere positive Eigenschaften.

 

weiter weiter