Stahl/Details

Einleitung

Nach DIN EN 10020 sind Stähle Werkstoffe, deren Massenanteil an Eisen größer ist als der jedes anderen Elements, dessen Kohlenstoffgehalt im allgemeinen kleiner als 2 Gew.-% Kohlenstoff (C) sind. Manchnal werden auch 2,06% C genannt doch auch hier gibt es ausnahmen die Klatarbeitsstähle haben auch höhere Kohlenstoffanteile und werden noch als Stähle bezeichnet.

Benennung von Stählen

Da Stahl ein weit verbreiteter Werkstoff mit vielen verschiendenen Anwendungen ist gibt es eine Ganze reihe von Konventionen zu benennung von Stählen. Dabei gibt es in Europa zwei Typen, die einen nutzten die Anwendung un die mechanischen Eigenschaften zur Benennung und andere die chemische Zusammensetzung. Außerdem gibt es noch alte (z.B. ST-52), internationale bzw amerikanische Normen (z.B. 4130) sowie hersteller eigene Namen (z.B. V2A). Es folgen die uuropäischen Standards:

Werkstoffnummern

Die Werkstoffnummer dient dazu einen Werkstoff eindeutig zu bezeichnen. Die erste Stelle bezeichnet die Hauptgruppe:

1. Ziffer

Ziffer	Werkstoffhauptgruppe
0	Roheisen, Ferrolegierungen
1	Stahl
2	Nichteisen-Schwermetalle
3	Leichtmetalle
4	Metallpulver, Sinterwerkstoffe
5…8	Nichtmetallische Werkstoffe

Die Werkstoffnummer eines Stahles nach Europäischer Normung immer mit 1., gefolgt von vier bis sechs Ziffern. Ziffer 6 und 7 werden durch einen "." abgetrennt. Diese beiden Ziffern werden meist nicht mit angegeben.

Ziffer 2 und 3

Stahlgruppe	Stahlsorte
Grundstahl
00	Stahl
Unlegierter Qualitätsstahl
01	Allgemeiner Baustahl mit Rm<500 N mm-2
02	Sonstiger Baustahl; nicht für Wärmebehandlung geeignet; mit Rm < 500 N mm-2
03	Stahl mit Kohlenstoff-Gehalt = <0,12 % oder Rm < 400 N mm-2
04	Stahl mit C-Gehalt = 0,12…0,25 % oder Rm=400…500 N mm-2
05	Stahl mit C-Gehalt = 0,25…0,55 % oder Rm = 500…700 N mm-2
06	Stahl mit C-Gehalt ≥ 0,55 % oder Rm ≥ 700 N mm-2
07	Stahl mit höherem Phosphor oder Schwefelgehalt
Legierter Qualitätsstahl
08,	Stahl mit besonderen physikalischen Eigenschaften mit C-Gehalt < 0,30%
09,	Stahl für verschiedene Anwendungen mit C-Gehalt > 0,30%
Unlegierter Edelstahl
10	Stahl mit besonderen physikalischen Eigenschaften
11	Bau-, Maschinenbau-, Behälterstahl mit C-Gehalt < 0,5 %
12	Maschinenbaustahl mit C-Gehalt ≥ 0,5 %
13	Bau-, Maschinenbau-, Behälterstahl mit besonderen Anforderungen
15	Behälterstahl / Werkzeugstahl 1.Güte
16	Behälterstahl / Werkzeugstahl 2.Güte
17	Behälterstahl / Werkzeugstahl 3.Güte
18	Behälterstahl / Werkzeugstahl für Sonderzwecke
Legierter Edelstahl
20	Werkzeugstahl mit Cr legiert
21	Werkzeugstahl mit Cr-Si , Cr-Mn , Cr-Mn-Si legiert
22	Werkzeugstahl mit Cr-V , Cr-V-Si , Cr-V-Mn , Cr-V-Mn-Si legiert
23	Werkzeugstahl mit Mo , Cr-Mo , Cr-Mo-V legiert
24	Werkzeugstahl mit W , Cr-W legiert
25	Werkzeugstahl mit W-V , Cr-W-V legiert
26	Werkzeugstahl mit Wolfram legiert
27	Werkzeugstahl mit Nickel legiert
28	Werkzeugstahl sonstige Legierungen
31	Hartlegierungen
32	Schnellarbeitsstahl mit Co
33	Schnellarbeitsstahl ohne Co
35	Wälzlagerstahl
36	Stahl mit besonderen physikalischen / magnetischen Eigenschaften ohne Co
37	Stahl mit besonderen physikalischen / magnetischen Eigenschaften; mit Cobalt legiert
38	Stahl mit besonderen physikalischen Eigenschaften ihne Ni
39	Stahl mit besonderen physikalischen Eigenschaften; mit Nickel legiert
40	Nichtrostender Stahl mit < 2,5 % Ni , ohne Mo , Nb und Ti
41	Nichtrostender Stahl mit < 2,5 % Ni, mit Molybdän , ohne Nb und Ti
42	Nichtrostender Stahl
43	Nichtrostender Stahl mit ≥ 2,5 % Ni, ohne Mo , Nb und Ti
44	Nichtrostender Stahl mit ≥ 2,5 % Ni, mit Molybdän, ohne Nb und Ti
45	Nichtrostender Stahl mit Sonderzusätzen (> 2,0% Ni , mit Cu , Nb oder Ti)
46	Chemisch beständige und hochwarmfeste Ni-Legierung und Luftfahrtwerkstoffe
47	Hitzebeständiger Stahl mit < 2,5% Ni
48	Hitzebeständiger Stahl mit ≥ 2,5 % Ni
49	hochwarmfester Stahl
50	Baustahl mit Mn , Si , Cu legiert
51	Baustahl mit Mn-Si , Mn-Cr legiert
52	Baustahl mit Mn-Cu , Mn-V , Si-V , Mn-Si-V legiert
53	Baustahl mit Mn-Ti , Si-Ti , Mn-Si-Ti , Mn-Si-Zr legiert
54	Baustahl mit Mo , Mn-Mo , Si-Mo , Nb , Ti , V , W legiert
55	Baustahl Mikrolegierung
56	Baustahl mit Ni legiert
57	Baustahl mit Cr-Ni mit < 1,0% Cr legiert
58	Baustahl mit Cr-Ni mit > 1,0% < 1,5% Cr legiert
59	Baustahl mit Cr-Ni mit > 1,5% < 2,0% Cr legiert
60	Baustahl mit Cr-Ni mit > 2,0% < 3,0% Cr legiert
62	Baustahl mit Ni-Si , Ni-Mn , Ni-Cu legiert
63	Baustahl mit Ni-Mo , Ni-Mo-Mn , Ni-Mo-Cu , Ni-Mo-V , Ni-Mn-V legiert
65	Baustahl mit Cr-Ni-Mo mit < 0,4% Mo und < 2,0% Ni legiert
66	Baustahl mit Cr-Ni-Mo mit < 0,4% Mo und > 2,0% < 3,5% Ni legiert
67	Baustahl mit Cr-Ni-Mo mit > 3,5% < 5,0% Ni oder > 0,4% Mo legiert
68	Baustahl mit Cr-Ni-V , Cr-Ni-W , Cr-Ni-V-W legiert
69	Baustahl mit Cr-Ni legiert
70	Baustahl mit Cr legiert
71	Baustahl mit Cr-Si , Cr-Mn , Cr-Si-Mn legiert
72	Baustahl mit Cr-Mo mit < 0,35% Mo legiert
73	Baustahl mit Cr-Mo mit > 0,35% Mo legiert
75	Baustahl mit Cr-V mit < 2,0% Cr legiert
76	Baustahl mit Cr-V mit > 2,0% Cr legiert
77	Baustahl mit Cr-Mo-V legiert
79	Baustahl mit Cr-Mn-Mo , Cr-Mn-Mo-V legiert
80	Baustahl mit Cr-Si-Mo , Cr-Si-Mn-Mo , Cr-Si-Mo-V , Cr-Si-Mn-Mo-V legiert
81	Baustahl mit Cr-Si-V , Cr-Mn-V , Cr-Si-Mn-V legiert
84	Baustahl mit Cr-Si-Ti , Cr-Mn-Ti , Cr-Si-Mn-Ti legiert
85	Nitrierstahl
87…89	Bau-, Maschinenbau-, Behälterstahl; hochfest und schweißgeeignet

Ziffer 4 und 5

Zählnummern die keine weitere Auskunft über den Stahl geben.

Ziffer 6

Ziffer	Stahlgewinnungsverfahren
0	unbestimmt / ohne Bedeutung
1	Thomas-Stahl , unberuhigt
2	Thomas-Stahl , beruhigt
3	sonstige Erschmelzungsart , unberuhigt
4	sonstige Erschmelzungsart , beruhigt
5	Siemens-Martin-Stahl , unberuhigt
6	Siemens-Martin-Stahl , beruhigt
7	Sauerstoffaufblas-Stahl , unberuhigt
8	Sauerstoffaufblas-Stahl , beruhigt
9	Elektrostahl

Ziffer 7

Ziffer	Stahlgewinnungsverfahren
0	keine oder beliebige Behandlung
1	normalgeglüht
2	weichgeglüht
3	wärmebehandelt auf gute Zerspanbarkeit
4	zähvergütet
5	vergütet
6	hartvergütet
7	kaltverfestigt
8	federhart kaltverfestigt
9	behandelt nach besonderen Angaben

Nach Zusammensetzung

Unlegiert

(G)CxxY

Ein vorangestelltes G kennzeichnet den Zustand Stahlguss.

Beispiel : GC52E

C steht für Kohlenstoff

xx kennzeichnet den mittleren Kohlenstoffgehalt * 100 in Gew.%

Der Buchstabe hinter der Zahl hat folgende Bedeutung :

C für Kaltumformung

D zum Drahtziehen

E vorgeschriebener max. S-Gehalt

G andere Merkmale

R vorgeschriebener Bereich des S-Gehalts

S für Federn

U für Werkzeuge

W für Schweißdraht

Beispiel : C52C C-Stahl mit 0,52 % Kohlenstoff und für die Kaltumformung

Niedriglegiert

(G)xx Legirungselemtne yy

Ein vorangestelltes G kennzeichnet den Zustand Stahlguss. Beispiel : G37MnSi5

xx steht für den mittleren Kohlenstoffgehalt (C-Gehalt) * 100 in Gew.%

Die Abkürzungen der Legierungselemente stehen in der Reihenfolge ihrer %-Anteile. Die Zahlen am Ende der Werkstoffbezeichnung kennzeichnen den %-Anteil der Legierungselemente unter Berücksichtigung eines Umrechnungsfaktors. Faktor bei den einzelnen Elementen :

Faktor 4 : Cr , Co , Mn , Ni , Si , W

Faktor 10 : Al , Be , Cu , Mo , Nb , Pb , Ta , Ti , V , Zr

Faktor 100 : C , N , P , S

Faktor 1000 : B

Beispiel : 21CrMoV5-7

Stahl mit 0,21 % Kohlenstoff , 1,25 % Chrom und 0,7 % Molybdän , Vanadin gezielt zulegiert

Hochlegiert

(G)XxxLegirungyy

Das G kennzeicnet den Gusszustand

Das X am Anfang der Werkstoffbezeichnung ist die Kennzeichnung für hoch legierte Stähle.

xx steht für den mittleren Kohlenstoffgehalt (C-Gehalt) * 100 in Gew.%

Bei hochlegierten STählen sind die Zahlen am Ende (yy) als volle %-Anteile der Legierungselemente zu sehen. Es gibt keine Umrechnungsfaktoren. Die Abkürzungen der Legierungselemente stehen in der Reihenfolge ihrer %-Anteile.

Beispiel : X5CrNi18-10

Stahl mit 0,05 % Kohlenstoff , 18 % Chrom und 10 % Nickel

Schnellarbeitsstähle

HSx-y-z-a

Das HS am Anfang der Werkstoffbezeichnung ist die Kennzeichnung für Schnellarbeitsstähle. Die Zahlen sind %-Anteile der Legierungselemente in folgender Reihenfolge.

1. Zahl (x): Wolfram

2. Zahl (y): Molybdän

3. Zahl (z): Vanadin

4. Zahl (a): Kobalt

Beispiel : HS6-5-2-5

Stahl mit 6 % Wolfram , 5 % Molybdän , 2 % Vanadin und 5 % Kobalt

Zusatzsymbole

Beschichtung

Diese Symbole werden von den vorhergehenden Bezeichnungen durch ein Pluszeichen (+) getrennt. Um Verwechslungen mit anderen Zusatzsymbolen zu vermeiden kann auch noch der Großbuchstabe S vorangestellt werden.

Die Codierung hat folgende Bedeutung :

+A feueraluminiert

+AR Aluminium walzplattiert

+AS mit Al-Si Legierung beschichtet

+AZ mit Al-Zn Legierung beschichtet

+CE elektrolytisch spezialverchromt

+CU Kupferüberzug

+IC anorganische Beschichtung

+OC organische Beschichtung

+S feuerverzinnt

+SE elektrolytisch verzinnt

+T schmelztauchveredelt mit Pb-Sn Legierung

+TE elektrolytisch überzogen mit Pb-Sn Legierung

+Z feuerverzinkt

+ZA mit Zn-Al Legierung beschichtet

+ZE elektrolytisch verzinkt

+ZF diffusionsgeglühter Zinkbeschichtung

+ZN elektrolytisch beschichtet mit Zn-Ni Legierung

Beispiel : +SZ

Werkstück oder Bauteil ist feuerverzinkt

Behandlungszustand

Diese Symbole werden von den vorhergehenden Bezeichnungen durch ein Pluszeichen (+) getrennt. Um Verwechslungen mit anderen Zusatzsymbolen zu vermeiden kann auch noch der Großbuchstabe T vorangestellt werden.

Die Codierung hat folgende Bedeutung :

+A weichgeglüht

+AC GKZ-geglüht

+AR gewalzt ohne besondere Bedingungen

+AT lösungsgeglüht

+C kaltverfestigt

+Cnnn kaltverfestigt mit Rm >= nnn N/mm²

+CR kaltgewalzt

+DC dem Hersteller überlassen

+FP auf Ferrit-Perlit Gefüge behandelt

+HC warm-kalt geformt

+I isothermisch behandelt

+LC leicht kalt nachgezogen / nachgewalzt

+M thermomechanisch umgeformt

+N normalgeglüht

+NT normalgeglüht und angelassen

+P ausscheidungsgehärtet

+Q abgeschreckt

+QA luftgehärtet

+QO ölgehärtet

+QT vergütet

+QW wassergehärtet

+RA rekristallisationsgeglüht

+S auf Kaltscherbarkeit behandelt

+T angelassen

+TH auf Härtespanne behandelt

+U unbehandelt

+WW warmverfestigt

Beispiel : +TN Werkstück oder Bauteil ist normalgeglüht

Nach mechanischen Eigenschaften

Stahlbau

SxxxYyZ1Z2 S steht für Stahl für den Stahlbau

xxx kennzeichnet die Mindeststreckgrenze in N/mm²

Yy hinter der Zahl hat folgende Bedeutung : 1. Stelle (Y): J Mindest Kerbschlagarbeit von 27 J K Mindest Kerbschlagarbeit von 40 J L Mindest Kerbschlagarbeit von 60 J 2. Stelle (y): R Prüftemperatur für die Kerbschlagerprobung +20° C 0 Prüftemperatur für die Kerbschlagerprobung 0° C 2 Prüftemperatur für die Kerbschlagerprobung -20° C 3 Prüftemperatur für die Kerbschlagerprobung -30° C 4 Prüftemperatur für die Kerbschlagerprobung -40° C 5 Prüftemperatur für die Kerbschlagerprobung -50° C 6 Prüftemperatur für die Kerbschlagerprobung -60° C

Z1: Zusatzsymbole Gruppe 1 A Ausscheidungshärtend M Thermomechanisch gewalzt N Normalgeglüht oder normalisierend gewalzt Q Vergütet G Andere Merkmale (ev. mit 1 oder 2 nachfolgenden Ziffern)

    Zusatzsymbole gemäß DIN EN 10025
    G1 = unberuhigter Stahl
    G2 = unberuhigter Stahl nicht zulässig
    G3 = vollberuhigter Stahl und normalisiert (für Flacherzeugnisse)
    G4 = vollberuhigter Stahl und Lieferzustand nach Wahl des Herstellers (für Flacherzeugnisse)

Z2: Zusatzsymbole Gruppe 2 A Ausscheidungshärtend M Thermomechanisch gewalzt N Normalgeglüht oder normalisierend gewalzt Q Vergütet

Beispiel : S355J2G3 Stahl mit Streckgrenze von 355 N/mm² und Kerbschlagzähigkeit von 27 J bei -20° C