(WT2-08) – Legierte Stähle

Inhaltsverzeichnis

In diesem Kurstext erklären wir dir alles Wissenswerte rund um das Thema Legierte Stähle für deine Weiterbildung zum Techniker. Dabei unterscheiden wir in diesem und dem kommenden Kurstext zwischen niedriglegierten und hochlegierten Stählen.

<em>Merk's dir!</em>

“Bei Legierten Stählen darf der prozentuelle Masseanteil der gesamten Legierungselemente einen Gehalt von 5 % nicht überschreiten.”

 

Legierter Stahl
Legierter Stahl

 


Legierte Stähle – Grundlegendes


Bei legierten Stählen darf der prozentuelle Masseanteil der gesamten Legierungselemente einen Gehalt von 5 % nicht überschreiten.

Dabei ist in erster Linie nicht entscheidend ob es sich um ein oder mehrere Legierungselemente handelt, sofern in Summe der Grenzwert nicht überschritten wird.

  • Legierte Stähle haben nur eine geringe Wärmeleitfähigkeit

     \boxed{ 26-48 \frac{W}{mk} }

 

  • Legierte Stähle haben eine gute Zugfestigkeit

     \boxed{760 - 1880 MPa }

 

undefiniert
Knallhart...

Die Legierungselemente sorgen unter anderem dafür, dass der Stahl härter und korrosionsbeständiger wird.

Wir könnten legierten Stahl unterscheiden in niedriglegierten (diese Lektion) und hochlegierten (nächste Lektion) unterscheiden.

Du kannst dir merken:

  • Niedriglegierter Stahl: Anteil der Legierungselemente max. 5 %.
  • Hochlegierter Stahl: Anteil der Legierungselemente mind. 5 %.

 

undefiniert
Wer die Wahl hat....

Es gilt:

  • Soll ein Stahl besonders hart und verschleißfest sein, so wählt man einen niedriglegierten Stahl.
  • Soll ein Stahl besonders zugfest und temperaturbeständig sind, so wählt man einen hochlegierten Stahl.

 


Legierte Stähle – Kennzeichnung


Das C, welches das chemische Symbol für Kohlenstoff ist, wird nicht in der Werkstoffkennzeichnung aufgeführt. Es wird lediglich die Konzentration an Kohlenstoff angegeben. Die Legierungselemente werden jedoch aufgeführt und auch ihr prozentueller Gehalt wird erwähnt.

 


Sortierung der Legierungselemente


Die Reihenfolge der Legierungssymbole und der danach folgenden Konzentrationsangaben zu den Legierungsgehalten erfolgt in beiden Fällen in absteigender Konzentration.

Als Betrachter weiß man dann sofort, dass das zuerst genannte Element auch gleich das Hauptlegierungselement ist.

Ist der Gehalt zweier Legierungselemente identisch, so wird alphabetisch sortiert.

Der Vorteil dieser Kennzeichnung liegt besonders darin, dass man auf einen Blick direkt aussagen zu den Legierungselementen treffen kann. Somit ist der Werkstoff eindeutig zu bezeichnen.

 


Werkstoffkennzeichnung – niedriglegierter Stahl


In der nachfolgenden Abbildung siehst du die Vorgehensweise bei der Kennzeichnung von legierten Stählen.

Legierter Stahl - Kennzeichnung
Legierter Stahl – Kennzeichnung

 


Legierte Stähle – Faktoren der Legierungsgehalte


Je nach Legierungselement wird bei der Angabe des Gehalts ein anderer Multiplikationsfaktor gewählt. Auf die Angabe des Kohlenstoffgehalts, der immer mit dem Wert 100 multipliziert angegeben wurde, können wir uns jetzt nicht mehr verlassen.

 


Legierungselemente mit dem Faktor 1/4


Alle Legierungselemente dieser Gruppe werden bei der Angabe mit dem Faktor \frac{1}{4} multipliziert. Danach hat man ausgehend von dem Wert der Werkstoffkennzeichnung die Prozentuale Angabe des Legierungselements.

Zu der Gruppe zählen:

  • Cr = Chrom

sowie

  • Co = Kobalt

sowie

  • Mn = Mangan

sowie

  • Ni = Nickel

sowie

  • Si = Silicium

sowie

  • W = Wolfram
Merk's dir!
Merk's dir!

In Fachkreisen hat sich ein Merksatz etabliert, der dir wohlmöglich hilft:

Chrom (Cr) konnte (Co) man (Mn) nicht (Ni) sicher (SI) wahrnehmen (W).

 


Legierungselemente mit dem Faktor 1/10


Alle Legierungselemente dieser Gruppe werden bei der Angabe mit dem Faktor \frac{1}{10} multipliziert. Danach hat man ausgehend von dem Wert der Werkstoffkennzeichnung die Prozentuale Angabe des Legierungselements.

Zu der Gruppe zählen:

  • Al = Aluminium

sowie

  • Be = Berrylium

sowie

  • Cu = Kupfer

sowie

  • Mo = Molybdän

sowie

  • Nb = Niob

sowie

  • Ta = Tantal

sowie

  • Ti = Titan

sowie

  • V = Vanadium

sowie

  • Pb = Blei

sowie

  • Zr = Zirkonium
Merk's dir!
Merk's dir!

In Fachkreisen hat sich ein Merksatz etabliert, der dir wohlmöglich hilft:

Alle (Al) Berliner (Be) Zitronen (Zr) Kuchenstücke (Cu) mobilisieren (Mo) neben (Nb) Tanten (Ta) und Buben (Bu) auch plumpe (Pb) Verwandte (V). Oder anteilig: AlCuMoTaTiV.

 


Legierungselemente mit dem Faktor 1/100


Alle Legierungselemente dieser Gruppe werden bei der Angabe mit dem Faktor \frac{1}{100} multipliziert. Danach hat man ausgehend von dem Wert der Werkstoffkennzeichnung die Prozentuale Angabe des Legierungselements.

Zu der Gruppe zählen:

  • P = Phosphor

sowie

  • S = Schwefel

sowie

  • N = Stickstoff

sowie

  • C = Kohlenstoff

sowie

  • Ce = Cer
Merk's dir!
Merk's dir!

In Fachkreisen hat sich ein Merksatz etabliert, der dir wohlmöglich hilft:

Peter (P) singt (S) nur (N) chinesisches (C) Cello (Ce)

 

 

++ Videoclip – Legierte Stähle ++


In diesem Videoclip geben wir dir einen umfangreichen Überblick zur Beschreibung von Legierten Stählen.

 


Legierte Stähle – Verwendung


Die legierten Stähle werden aufgrund ihrer anpassbaren Eigenschaften durch Legierungselemente besonders gerne eingesetzt.

Legierte Stähle
Legierte Stähle

 

Denn in folgenden Bereichen werden sie bevorzugt eingesetzt:


Energieversorgung


Bei Bohrungen nach Gas setzt man legierte Stähle für Rohre ein, denn so können sie  besonders gut Druckbelastungen aushalten.

 


Maschinenbau


Lager und Kugellager werden aus legierten Stählen erzeugt, da sie besonders widerstandsfähig gegenüber Rollkontaktermüdung und Rissbildung sind.

 


Bauindustrie


Legierte Stähle werden sehr gerne für den Bau von Gebäuden eingesetzt, beispielsweise als Stahlträger, da sie korrosionsbeständig sind.

 


Schienenverkehr


Legierte Stähle mit Elementen wie Nickel oder Mangan werden aufgrund der besonderen Härte für Eisenbahnschienen verwendet.

 

wie gehts weiter?
“Nachdem du nun die legierten Stähle kennengelernt hast, folgen im kommenden Kurstext die hochlegierten Stähle.”

Trainingsbereich

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