Stahl ist ein Material, das sich durch seine Zusammensetzung aus Eisen und Kohlenstoff auszeichnet. Seine Kombination aus Widerstandsfähigkeit, Beständigkeit, Verformbarkeit und seine Fähigkeit zur Verarbeitung machen ihn zu einem unverzichtbaren Element für eine Vielzahl von Anwendungen. Es gibt jedoch verschiedene Arten von Stahl, die alle spezifische Eigenschaften haben, welche sie geeigneter für bestimmte Aufgaben machen als andere.
Was ist Stahl?
Stahl ist eine Metalllegierung, also eine Mischung mehrerer chemischer Elemente, wobei der Hauptbestandteil Metall ist. Diese Legierung besteht hauptsächlich aus Eisen und Kohlenstoff. Sie unterscheidet sich durch ihren Kohlenstoffgehalt zwischen 0,2% und 2% Masseprozent von Gusseisen und Ferrolegierungen. Der Kohlenstoffgehalt hat eine wichtige Bedeutung, da er kombiniert mit Eisen der Legierung ihren Namen Stahl gibt.
Die verschiedenen Arten von Stahl
Gemäß der Normen EN 10027-1 und 2, sind Stähle in verschiedene Kategorien aufgeteilt: unlegierte Stähle, niedriglegierte Stähle und hochlegierte Stähle.
Unlegierter Stahl
Die unlegierten Stähle bestehen aus einer Kombination von Eisen und Kohlenstoff. Für diese Art von Stahl ist das Element Kohlenstoff im Allgemeinen der einzige Zusatz zum Eisen. Der Zusatz anderer Elemente darf die in der Norm spezifizierten Werte nicht übersteigen.
Sie zeichnen sich durch hohe Plastizität und Dehnbarkeit aus und sind einfach zu bearbeiten. Diese Stähle werden üblicherweise im Bauwesen eingesetzt: sie dienen zur Erstellung von Stahlstrukturen (Brücken, Balken, usw.) sowie Geräte- und Maschinenteilen.
Niedriglegierter Stahl
Die legierten Stähle zeichnen sich durch den Zusatz von Legierungselementen zu Eisen und Kohlenstoff aus, wie z.B. Mangan, Nickel oder Chrom. Diese Zusätze verleihen dem Stahl spezifische Eigenschaften für Anwendungen, die Schlagzähigkeit, Zugfestigkeit, Verschleißfestigkeit usw. erfordern.
Die niedriglegierten Stähle haben einen Anteil von weniger als 5% jedes Legierungselements und einen Mangangehalt von größer oder gleich 1%. Sie werden in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Automobil oder Ölindustrie verwendet.
Hochlegierter Stahl
Die hochlegierten Stähle haben einen hohen Prozentsatz an Legierungselementen zusätzlich zu Eisen und Kohlenstoff, wobei mindestens ein Legierungselement einen Anteil von größer oder gleich 5% hat. Die üblichste Art hochlegierter Stahl ist Edelstahl, der mehr als 10,5% Chrom enthält. Durch den Zusatz von Chrom bildet sich eine dünne Oxidschicht außen am Stahl, die verlängerten Schutz gegen Erosion bietet. So ist dieser Stahl, anders als man denken könnte, nicht vollständig rostfrei: er oxidiert, bildet aber eine Schutzschicht aus Chromoxid statt Rost.
Edelstahl wird in zahlreichen Bereichen verwendet: Lebensmittelindustrie, medizinische Ausrüstung, Haushaltsgeräte, Teile von Maschinen und Ausrüstung für die chemische Industrie oder auch äußere Beschichtungen von Gebäuden.
Den hochlegierten Stählen können auch andere Elemente hinzugesetzt werden, wie z.B. Nickel (mechanische Eigenschaften), Molybdän oder Titan (Stabilität der Legierung), Vanadium oder Tungsten (Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen).
