Sinnliches vom Ambos SS 2009 Prof. Hatto Grosse / Eckhardt Selbach

Sinnliches vom Ambos SS 2009 Prof. Hatto Grosse / Eckhardt Selbach 

STAHL 


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STAHL 

STAHL STAHL 

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inhalt 

1 // rEFErAtE 

1.1 // Begriffe - Jacomo & Jakob 

1.2 // Farben - Alexx & caro 

1.3 // Sintern - Marijke 

1.4 // interessante Anwendungen - 

Jan & carmen 

1.5 // Federstahl - Anne 

1.6 // StAHL - oder wie ein Kochtopf zur 

rakete wurde ... - Willi & Daniela 

2 // AUSFLÜGE 

2.1 // Hofer 

2.2 // Ahle Federn 

3 // ScHMiEDE 

3.0 // Die Arbeit in der Schmiede 

3.1 // Fotos und impressionen 

4 // ErGEBNiSSE 

4.1 // Prof. Hatto Grosse 

4.2 // Marijke Doemges 

4.3 // Jakob Florczyk 

4.4 // carolina Garzon Mrad 

4.5 // Anne Genske 

4.6 // Lisa Beller 

4.7 // Willi Hartmann 

4.8 // carmen Johann 

4.9 // Jan Lamann 

4.10 // Jacomo rygulla 

4.11 // Daniela Schönherr 

4.12 // Alexandra Wolf


1.1 // Jacomo & Jakob 

Begriffe 

Glühen 

Wärmebehandlung, bei der das 

Werkstück zuerst erwärmt, dann auf 

Glühtemperatur gehalten und anschließend 

langsam wieder abgekühlt 

wird. 

Härten 

Wärmebehandlung, die Stahlbauteile 

hart und widerstandsfähig bzw. 

verschleißfest macht. Härten besteht 

aus den Arbeitsschritten: Erwärmen, 

Abschrecken und Anlassen. 

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Abschrecken 

rasches Abkühlen mit Wasser, Öl oder 

Luft der auf Härtetemperatur erwärmten 

Stahlbauteile. Nach dem Abschrecken ist 

der Stahl sehr spröde und hart. 

Anlassen 

Nach dem Abschrecken werden die 

gehärteten Bauteile nochmals auf Anlasstemperatur 

erwärmt. Dadurch wird die 

Sprödigkeit des Stahls vermindert. Die 

Härte nimmt hierbei nur geringfügig ab.


Vergüten 

Anlassen gehärteter Stähle 

Aufkohlen 

Anreichern der Stahloberfläche mit Kohlenstoff, 

um diese härter zu machen. 

Weicher Stahl 

ausgezeichnet verformbar 

WEicHEr StAHL HArtEr StAHL 

Harter Stahl 

spröde 

Härte 

ist der mechanische Widerstand, den ein 

Werkstoff einer mechanischen Einwirkung 

entgegensetzt. 

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Festigkeit 

Widerstandsfähigkeit eines Materials 

gegenüber Verformung und trennung 

Zugfestigkeit 

ist die Spannung, die im Zugversuch aus 

der maximal erreichten Zugkraft bezogen 

auf den ursprünglichen Querschnitt 

der Probe errechnet wird. 

Zähigkeit, tenazität 

beschreibt die Widerstandsfähigkeit 

eines Werkstoffes gegen rissausbreitung 

oder Bruch. Dies geschieht durch 

Energieaufnahme bei plastischer Verformung. 

Bei Fluiden spricht man dagegen 

von der Viskosität. 

Sprödigkeit 

sagt aus, in welchem Maß sich ein Werkstoff 

plastisch verformen lässt, bis risse 

entstehen und er schließlich bricht. 

Bruchzähigkeit, risszähigkeit 

Widerstand eines Materials gegen einsetzendes 

risswachstum. 

Duktilität 

Eigenschaft eines Werkstoffes, sich bei 

Überbelastung stark plastisch zu verformen, 

bevor er versagt. 

Steifigkeit 

Wiederstand eines Körpers gegen 

Verformung durch eine Kraft oder ein 

Moment. 

Nachgiebigkeit 

Kehrwert der Steifigkeit 

Elastizität 

Eigenschaft eines Körpers oder Werkstoffes, 

unter Krafteinwirkung seine 

Form zu verändern und bei Wegfall der 

einwirkenden Kraft in die Ursprungsform 

zurückzukehren (Beispiel: Sprungfeder).


Kerbschlagzähigkeit 

ist ein Maß für die Widerstandsfähigkeit 

eines Werkstoffs gegen eine schlagende 

(dynamische) Beanspruchung. 

zerstörende Prüfverfahren 

Mechanisch-technologische Prüfungen 

Physikalische und chemische Prüf. 

Metallographische Prüfungen 

Korrosionsprüfungen 

Schweißeignungsprüfungen 

technologische Prüfungen Mechanischtechnologische 

Prüfungen 

zerstörungsfreie Prüfverfahren 

Statische Kurzzeit Prüfverfahren 

Zugversuch, Druckversuch 

Biegeversuch, Verdrehversuch 

Statische Langzeit Prüfverfahren 

Zeitstandversuch (Kriechversuch) 

Entspannungsversuch (relaxationsversuch) 

Dynamische Kurzzeit Prüfverfahren 

Kerbschlagbiegeversuch 

Schlagzerreißversuch 

Dynamische Langzeit Prüfverfahren 

Dauerschwingversuch 

Einstufen-, Mehrstufen- und Nachfahrversuch 

Härteprüfverfahren 

Statische Härteprüfverfahren 

Härteprüfung bei höheren temperaturen 

Bruchmechanische Prüfungen 

Ermittlung der kritischen risszähigkeit 

Ermittlung der rissaufweitung 

Ermittlung des J-integrals 

Ermittlung von risswiderstandskurven 

bruchmechanische Prüfungen in Medien, 

die eine Spannungsrisskorrosion 

auslösen. 

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Physikalische und chemische 

Prüfungen 

naßchemische Verfahren (titration) 

Spektralanalyse 

röntgenfluoreszenzanalyse 

Mikrobereichsanalyse 

Metallographische Prüfungen 

Mikroskopie 

thermoanalyse 

Dilatometrie 

Stirnabschreckversuch 

Schweißeignungsprüfungen 

Korrosionsprüfungen 

Luft 

Meerwasser 

Säuren 

Laugen 

technologische Prüfungen 

Faltversuch 

Hin- und Herbiegeversuch & Verwindeversuch 

an Drähten 

tiefungsversuch an Blechen und 

Bändern 

innendruckversuch für Hohlkörper 

Aufweitungs- und ringfaltversuch an 

rohren 

Faltversuch an schmelzgeschweißten 

Stumpfnähten 

Zerspannbarkeitsprüfungen 

Schneidhaltigkeitsprüfung (temperatur- 

und Verschleißstandzeitversuch, 

Einstechverschleißversuch) 

Verschleißversuch


Zunder 

Korrosionsschicht auf Metalloberflächen, 

die durch Einwirkung des oxidierenden 

Gases Sauerstoff entsteht. 

Eindringverfahren zur Prüfung auf 

mechanische Verfahren 

z.B. Härteprüfverfahren 

Oberflächenfehler 

z.B. Eintauchen in Öl, das auch fluoreszierende 

Stoffe enthalten kann 

thermische Verfahren 

z.B. durch Messung des erhöhten Wärmeleitwiderstandes 

in Fehlstellen 

akustische Verfahren 

z.B. Ultraschallprüfung 

optische Verfahren 

z.B. Funkenprüfung 

elektrische und elektromagnetische 

Verfahren 

z.B. Messung der elektrischen 

Leitfähigkeit 

magnetische Verfahren 

z.B. Magnetpulververfahren 

Durchstrahlungsverfahren 

z.B. durch röntgenstrahlen 

chemische Verfahren 

z.B. tüpfelprobe 

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1.2 // alexx & caro 

Glühen & Glühfarben 

Unter Glühen versteht man in der 

Werkstoffkunde das Anwärmen, Durchwärmen 

und Abkühlen von Werkstücken 

zur Erzielung definierter Werkstoffeigenschaften. 

Hierzu unterteilt man den 

Glühvorgang in mindestens 3 Phasen: 

1. Anwärmen 

(auch Aufwärmen oder Hochwärmen) 

in der Anwärmphase wird das Werkstück 

auf die Haltetemperatur gebracht. 

2. Halten 

in der Haltephase wird das Werkstück 

bei einer konstanten Haltetemperatur 

gehalten. Sie dient dem temperaturausgleich 

im Werkstück und der Gleichgewichtseinstellung 

chemischer und 

physikalischer Vorgänge im Werkstoff. 

Die dazu notwendige Dauer wird Haltezeit 

genannt und ist abhängig außer 

von dem zu erzielenden Ergebnis auch 

von der Werkstückgeometrie und der 

Anordnung der Werkstücke im Glühofen 

bzw. der Wärmebehandlungsanlage. 

3. Abkühlen 

in der Abkühlphase wird das Werkstück 

wieder auf Umgebungstemperatur 

gebracht. 

Sowohl in der Anwärm- als auch in 

der Abkühlphase kann die Einhaltung 

spezifischer Anwärm- und Abkühlgeschwindigkeiten 

erforderlich sein je 

nachdem was und wie geschmiedet 

werden soll. 

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Anlassfarben, temperaturen und Anwendungen 

Anlassen 

Das Anlassen ist eine Wärmebehandlung, 

in der ein Werkstoff gezielt 

erwärmt wird, um seine Eigenschaften 

zu beeinflussen, insbesondere um Spannungen 

abzubauen. 

Anlassfarben 

Beim Anlassen bilden sich auf blanken 

Werkstoffoberflächen die typischen 

Anlassfarben 

Diese können zum Abschätzen der 

Anlasstemperatur genutzt werden, falls 

keine genauen temperaturmessgeräte 

vorhanden sind 

Diesmal glüht der Stahl nicht, 

sondern er färbt sich oberflächlich. Die 

Farben sind in „echt“ wunderschön me- 

tallisch schimmernd. 

Anlaufen 

Wenn sich einen dünner Überzug auf 

der Oberfläche eines Metalls bildet. 

Stahl bedeckt sich beim Erhitzen mit 

einer Oxidschicht, die je nach Stärke 

der Schicht gelblich, rötlich oder blau 

erscheint. 

Oxid 

Produkt einer Verbindung von Metall mit 

Sauerstoff. 

Anlauffarben 

Bei Stahl findet man beispielsweise bei 

Erhitzung auf 200 °c blassgelbe, bei 300 

°c kornblumenblaue und bei 500 °c 

graue Anlassfarben, was von eines zu 

Dicken Oxidationsschicht spricht.


Funkenprobe 

Anhand der Farbe und Form der 

Funken die entstehen, wenn man das 

Material an einer Schleifscheibe anschleift, 

kann man auf Art und Zusammensetzung 

des Materials schließen. Das 

c-Gehalt (Kohlenstoff-Gehalt) ist für das 

Aussehen der Funken entscheidend. So 

kann man die Zusammensetzung des 

Stahls herausfinden. Durch das Schleifen 

werden von der Probe kleine Spänchen 

abgetrennt, die durch die entstehende 

temperatur von 1200° bis 1800° erhitzt 

und zum teil verbrannt werden und 

damit ein für die Werkstoffzusammensetzung 

typisches Funkenbild ergeben. 

Das charakteristische Aussehen des 

Funkenbildes wird beeinflusst durch 

die Größe der abgetrennten Spänchen, 

den Zeitpunkt, zu dem es bei den abgetrennten 

Spänchen (kleine Verzögerung) 

zu Verbrennungsreaktionen an der Luft 

kommt. 

Art und Menge der beim Verbrennungsvorgang 

auftretenden reaktionsprodukte 

(vornehmlich Oxidationsprodukte). 

Schmelztemperaturen der am Verbrennungsprozeß 

beteiligten Elemente 

iedetemperaturen und Dampfdrücke der 

Metalle und dampfförmigen reaktionsprodukte. 

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Schliffbild 

Makroskopische oder Microscopische 

Untersuchung eines metallischen 

Werkstoffen. Dabei können Materialfehler 

festgestellt werden. Diese sind 

unerwünschte Nebenerscheinungen bei 

der Stahlerschmelzung, der Stahlumformung 

oder der Wärmebehandlung.


1.3 // mariJke 

Sintern 

Sintern ist ein Urformverhalten, in 

dem körnige oder pulverige Ausgangsstoffe 

Zusammenhalt zu einem festen 

Körper erhalten. Es gestattet die Herstellung 

von Halbzeugen und Fertigteilen 

unter Umgehung der flüssigen Phase 

(ohne Schmelzen) ist aber auch mit 

flüssiger Phase möglich. 

Beim Sintern werden Pulvermassen 

zunächst so geformt, dass wenigstens 

ein minimaler Zusammenhalt der Pulverpartikel 

gegeben ist. 

+ beim Sintern läuft keine chemische 

reaktion ab. 

+ Korngröße darf 0,6 mm nicht übersteigen. 

Der vorgepresste Grünling wird 

durch Wärmebehandlung unterhalb der 

Schmelztemperatur verdichtet und ausgehärtet. 

Der Sintervorgang läuft in drei 

Stadien ab, Porosität und das Volumen 

des Grünlings werden verringert, die 

Festigkeit wir erhöt. 

1.Verdichtung des Grünlings, Verringerung 

des Volumens 

2. offene Porosität wird verringert. 

3. Festigkeit der Sinterkörper beruht 

auf den im dritten Stadium gebildeten 

Sinterhälsen, die durch Oberflächendiffusion 

zwischen den Pulverpartikeln 

entstehen. 

......... 

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Berufsschule 

ATTNANG 

Pulvererzeugung 

Unterscheidung von zwei 

Arten der Herstellung: 

� Schwammeisenpulverherstellung 

� Wasserverdüsungsverfahren 

Grunddichte Pulver-abhängig: 

2,4 – 2,8 g/cm 3 

Mischen 

Vermischen von Gleitmittel, 

Basis- und Eisenpulver 

sowie Legierungselementen 

SINTERN ALLGEMEIN 

Sinterwerkstoffe 

Herstellung dieser Werkstoffe erfolgt durch das Verpressen von Metallpulver in 

einem dafür vorgesehenen Werkzeug. Die anschließenden Werkstücke – 

Presslinge (Grünlinge) – erhalten durch eine Wärmebehandlung, dem Sintern; ihre 

Endfestigkeit. 

Die wichtigsten Fertigungsschritte bei der Herstellung von Sinterteilen sind: 

Pressen 

Verpressen des Pulvers 

mit Drücken von 6 bis 

10t/cm 2 . Vorgang: 

� Füllen 

� Pressen 

� Freilegen 

Dichte: 6,7 – 7,2 g/cm 3 

Sintern 

Sintervorgang: 

Temp. = 800 – 1400 °C 

� Vorsintern 

� Hochsintern 

� Kühlzone 

Arten von Öfen sind: 

Hubbalken-, Chargen- 

und Bandsinteröfen 

Kalibrieren 

Nachpressen bzw. Nachverdichten 

mit Drücke bis 

zu 10t/cm 2 

Anlagen: mechanische 

Exzenter- und hydraul. 

Kalibrierpresse. 

Verringerung der Reibkräfte 

durch Kalibrieröle 

Dichte bis zu 7,6 g/cm 3 

SINTERN ALLGEMEIN 

Nachbearbeitung 

� Drehen & Fräsen 

� Schleifen 

� Walzen 

� Honen 

� Bohren & Gewinde 

� Entgraten 

� Härten 

Seite a 

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1.4 // Jan & carmen 

interessante Anwendungen 

Allgemeine Einteilung nach 

Anwendungsgebieten: 

Allgemeiner Baustahl (unlegiert oder 

wetterfest legiert) 

Sie sind meist niedrig legiert und nur 

teilweise wärmebehandelt (wenn wärmebehandelt 

dann normalisiert, auch 

Normalglühen genannt). Daraus ergeben 

sich mäßige Eigenschaften (die aber 

für viele Anwendungen ausreichend 

sind) bei einem günstigen Preis. 

Beispiel: 

Stähle für den Stahl- und den Maschinenbau, 

Automatenstahl 

Stähle, die für das Zerspanen (Drehen, 

Fräsen, Bohren) auf automatisierten 

Werkzeugmaschinen optimiert sind 

Beispiel: 

Drehautomaten, Fräsmaschinen, Bohrwerke. 

Bewehrungsstahl (Betonstahl) 

Dient als Bewehrung (Verstärkung) von 

Stahlbetonbauteilen und wird nach dem 

Einbau in die Schalung einbetoniert 

Druckwasserstoffbeständige Stähle 

Hierbei handelt es sich um Stähle, die 

mit cr und teilweise mit Mo, Ni, V oder 

W legiert sind . Sie wurden speziell für 

Werkstücke entwickelt, die Wasserstoff 

ausgesetzt sind, wie zum Beispiel beim 

Einsatz in der Ammoniaksynthese, der 

Kohlehydrierung oder der Erdölverarbeitung. 

Offshore-Stahl 

Hochfeste Stähle für Bohrinseln, Windkraftanlagen, 

Leuchttürme oder Pipelines. 

Einsatzstahl 

Unlegierten und niedriglegierten Stähle 

bis zu einem maximalen Kohlenstoffgehalt 

von 0,20 %. Beispiele: Zahnräder, 

Wellen, Bolzen 

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Federstahl 

Besitz im Vergleich zu anderen Stählen 

eine höhere Festigkeit. Federn in 

Fahrwerken von Kraftfahrzeugen / die 

kleine Feder, die die Wäscheklammern 

zusammendrückt 

Flamm- und induktionshärtbare 

Stähle 

induktionshärten bringt vor allem kompliziert 

geformte Werkstücke lediglich in 

bestimmten Bereichen auf erforderliche 

Härtetemperatur (partielles Härten) 

um sie anschließend abzuschrecken. 

Die gewünschte Eigenschaftsveränderung 

lässt sich dabei präzise auf 

einen bestimmten teil des Werkstückes 

begrenzen. Beispiel: Zahnstangen, Motorenteile, 

große Bauteile, Getriebeteile, 

Maschinenteile, Walzen. 

Kaltstauch- und Kaltfließpressstähle 

Von Stangenabschnitten, Scheiben 

oder Vorpressteilen werden überwiegend 

achssymmetrische Formen unter 

hohem Druck, mittels Stempel oder 

in einer Matrize in die gewünschte 

Form gebracht. Beispiel: Stäbe, Drähte, 

Flansch, Kolben 

Kaltzähe Stahl 

im heutigen Maschinenbau ist es üblich, 

dass Stahl, beispielsweise in Verdichtern, 

bei tiefen temperaturen von weniger 

als minus 100°c eingesetzt wird. Die 

meisten Stahlsorten haben eine ferritisch/martensitische 

Kristallstruktur und 

werden bei diesen tiefen temperaturen 

sehr spröde. Diese Stahlsorten sind dem 

nach für viele Anwendungen bei minus 

100°c nicht mehr zu gebrauchen. Abhilfe 

könnte schaffen, statt Stahlsorten mit 

ferritisch/martensitischer Kristallstruktur 

andere, nämlich kaltzähe Stähle einzusetzen. 

Kaltzähe Stähle sind durch ihre 

austenitische Struktur charakterisiert 

und vergleichsweise weich. Darüber 

hinaus zeigen diese kaltzähen Stähle 

eine geringe Festigkeit. 

Warmfeste Stähle 

Als warmfest werden nach allg. Sprachgebrauch 

die Werkstoffe bezeichnet, die 

bei temperaturen oberhalb 400°c zum


Einsatz kommen. Beispiel: Überhitzerrohre, 

Dampfleitungen (Kessel), Schrauben, 

turbinenschaufeln, große Schmiedestücke, 

Gehäuse und Gußteile. 

Kettenstahl 

Unlegierter oder legierter Stahl nach DiN 

17115 mit rundem Querschnitt in Form 

von warmgewalztem Stabstahl, Walzdraht 

oder Blankstahl, der sich infolge 

guter Dehnung und Schweißbarkeit für 

die Herstellung von geschweißten und 

geprüften rundstahlketten eignet. 

Nichtrostender Stahl (ferritisch, 

austenitisch, martensitisch und 

Duplex-Stahl) 

Nichtrostender („rostfreier“) Stahl 

zeichnet sich durch einen Anteil von 

mehr als 13 Prozent chrom aus, der im 

austenitischen oder ferritischen Mischkristall 

gelöst sein muss. Verwendung in 

der industrie, im Haushalt oder auch in 

medizinischen Geräten / Schrauben 

Nitrierstahl 

Nitrierstähle werden überall da eingesetzt, 

wo auf Grund von extremer 

Belastung sehr harte und verschleißfeste 

Stähle benötigt werden. Der Kern weist 

gleichzeitig eine hohe Zähigkeit auf. 

Säurebeständiger Stahl 

chemieanlagenbau 

Stähle mit besonderen magnetischen 

Eigenschaften (weichmagnetische 

Stähle / hartmagnetische Werkstoffe / 

nichtmagnetisierbare Stähle) 

Beispiele: Magnetnadel im Kompass, 

in Elektromotoren, in elektrischen Messinstrumenten, 

zum Beispiel Drehspulinstrumenten, 

in Lautsprechern und 

Kopfhörern.Außerdem für fremderregte 

Elektromotoren und Generatoren, relais, 

Schütze, Zug-, Hub- und Stoßmagnete, 

elektrischer türöffner. 

Stähle für Kerntechnik 

Für den Einsatz in Kernkraftwerken. 

Einsatz im reaktor eines Kernkraftwerkes: 

Der aus 20–25 cm dickem Stahl 

bestehende reaktordruckbehälter bildet 

zusammen mit den anschließenden 

rohrleitungen ein geschlossenes Kühlsystem. 

Er befindet sich, zusammen mit 

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einem der Abschirmung von Strahlung 

dienenden thermischen Schild, in dem 

containment, einem Sicherheitsbehälter 

aus etwa 4 cm dickem Stahl. 

Eine 1,5–2 m dicke Stahlbetonhülle 

umschließt den gesamten Sicherheitsbehälter 

und soll Einwirkungen von 

außen verhindern. 

Spannstahl 

Hochfester Stahl, der vor allem im 

Spannbetonbau zum Vorspannen 

verwendet wird 

tiefziehstahl 

Unter dem Begriff tiefziehstahl werden 

diejenigen Stahlsorten zusammengefasst, 

die zum Weiterverarbeiten durch 

tiefziehen geeignet sind. Diese Stähle 

sind im Allgemeinen sehr weich und 

dürfen keine ausgeprägte Streckgrenze 

aufweisen. Z.B. Kfz-Karosserieteile 

Vergütungsstahl 

Erhält durch Vergüten (= Härten und 

Anlassen) hohe Zug- und Dauerfestigkeit. 

Verwendung findet Vergütungsstahl 

für Kurbelwellen, Achsen, Wellen, 

Pleuelstangen, Bolzen, Schrauben und 

andere Konstruktionsteile höherer 

Festigkeit. 

Wälzlagerstahl 

Wälzlager sind Lager, bei denen zwei 

zueinander bewegliche Komponenten, 

der sogenannte innenring sowie 

der Außenring, durch rollende Körper 

getrennt sind. Sie dienen der Abstützung 

von radialen und axialen Kräften 

bei Achsen und Wellen und sollen 

dabei die durch reibung entstehende 

Verlustleistung und den Verschleiß 

möglichst klein halten. Wälzlager 

werden bevorzugt in Anwen-dungsgebieten 

verwendet, wo Lagerungen bei 

kleinen Drehzahlen und hohen Lasten 

reibungsarm arbeiten sollen und wo 

sich Drehzahlen häufig ändern. 

Werkzeugstahl (Kaltarbeits-, 

Warmarbeits-, Schnellarbeits-, sowie 

Kunststoffformenstähle) 

Stahl, der zur Fertigung von Werkzeugen 

und Formen verwendet wird.


Kaltarbeitsstahl 

Bei Kaltarbeitsstahl handelt es sich um 

Werkzeugstahl, der für Bearbeitungstemperaturen 

auf der Schneidenoberfläche 

bis 200 °c eingesetzt werden kann. 

Unlegierte Kaltarbeits-stähle werden 

hauptsächlich im Werkzeugbau eingesetzt, 

wo ein zäher Bauteilkern benötigt 

wird. Legierte Kaltarbeitstähle werden im 

Formenbau und in der Nahrungsmittelindustrie 

verwendet, wenn eine höhere 

Gesamtfestigkeit erforderlich ist. 

Warmarbeitsstahl 

Warmarbeitsstähle sind legierte Werkzeugstähle 

für Verwendungszwecke, bei 

denen die Oberflächentemperatur des 

Werkzeugs im Einsatz bis 400°c betragen 

kann. ihren hohen Verschleisswiderstand 

erhalten sie durch eine Härtungsbehandlung 

und ihre hohe Warmfestigkeit 

durch nachfolgendes Anlassen, bei dem 

Sekundärkarbide ausgeschieden werden 

und restaustenit beim Abkühlen in 

Martensit umwandelt. 

Schnellarbeitsstahl (HSS) 

Eine Gruppe legierter Werkzeugstähle 

mit bis zu 2,06 % Kohlenstoffgehalt und 

bis zu 30 % Anteil an Legierungselementen 

wie Wolfram, Molybdän, Vanadium, 

Kobalt, Nickel und titan. Diese bilden 

beim wiederholten Anlassen zusammen 

mit dem Kohlenstoff die für den Einsatzzweck 

maßgeblichen Sekundärcarbide. 

HS-Schneidwerkzeuge werden gewöhnlich 

eingesetzt als Bohrer (Spiralbohrer, 

Zentrierbohrer), Gewindeschneidwerkzeuge, 

Sägeblätter, Fräswerkzeug und 

Drehmeißel. 

Kunststofformenstahl 

Werkzeuge zur Produktion von beispielsweise 

LKW-Armaturentafeln, Stoßfängerformen, 

Großbildfernsehern oder 

Müllcontainern. 

Messerstahl 

Um eine gute Eignung als Klingenmaterial 

zu haben muss ein Werkstoff ein 

Minimum von etwa 55Hrc Härte zur 

Verfügung stellen können. Darüber 

hinaus muss dieser Werkstoff über eine 

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hohe Festigkeit (Härte) verfügen. Auch 

wird oft ein guter Grad an Korrosionsbeständigkeit 

von Werkstoffen für 

Klingen verlangt, um z.B. beim reinigen 

mit der Spülmaschine zu bestehen. 

Beispiele: Klingen, Messer, Schwerter 

Damaszenerstahl 

Name der Stadt Damaskus, der Hauptstadt 

Syriens. Der Begriff bezeichnet einen 

Werkstoff aus einer oder mehreren 

Eisen/Stahlsorten, der in poliertem oder 

geätztem Zustand eine klare Struktur 

aus mehreren sich abwechselnden 

Bereichen aus unterschiedlichem Material 

erkennen lässt. Damaszener-Stahl 

verbindet im idealfall die guten Eigenschaften 

verschiedener Stähle, d.h. er ist 

gleichsam flexibel und schnitthaltig. 

Verbundswerkstoff 

Ein Werkstoff aus zwei oder mehr verbundenen 

Materialien. Für die Eigenschaften 

der Verbundwerkstoffe sind 

stoffliche Eigenschaften und Geometrie 

der Komponenten von Bedeutung. 

insbesondere spielen oft Größeneffek- 

te eine rolle. Die Verbindung erfolgt 

durch Stoff- oder Formschluss oder 

eine Kombination von beidem. 

Beispiel: Stahlbeton 

StAHL iN EiNZELNEN BErEicHEN: 

Stahl in Haushalt und Lebensmitteltechnik 

/ Verpackungsbereich 

Messer / töpfe / Kannen / Schalen / 

Besteck / allg. Küchezubehör (Pfefferund 

Salzstreuer / Pfannenwender / 

Seviettenhalter...) / Kosmetikartikel 

(Nagelschere / rasierer / Pinzette) 

Spülbecken / Wasserhähne / Amaturen 

/ Vasen / Kerzenständer / tische / 

Leuchten / Aschenbecher / Behälter / 

Gefäße / Konservendosen 

Edelstahl rostfrei hat den Vorteil, 

dass er keinerlei Geschmacksveränderungen 

bewirkt. Mit töpfen aus Stahl 

lässt sich die temperatur genau regeln, 

das harte Material verfügt über eine 

hohe Belastbarkeit und ist extrem kratzfest 

und gut zu reinigen (hygienisch). 

im Verpackungsbereich nimmt Stahl 

ebenfalls eine wichtige Stellung ein:


Getränke-, Konserven- und Schmuckdosen, 

Verschlüsse sowie chemischtechnische 

Verpackungen werden aus 

Weißblech hergestellt. Weißblechverpackungen 

zeichnen sich durch hohe 

Stabilität und Bruchsicherheit bei extrem 

geringem Gewicht aus. 

Stahl im Maschinen-, Schiffsbau und 

der Automobilindustrie / Verkehrswesen 

Karroseriebau (A- und B-Säulen-Verstärkungen 

/ Seitenwände / Bodenbleche / 

Katalysatoren / Klappdächer für cabrios...) 

Flugzeugbau / Hochgeschwindigkeitszüge 

/ Stahlschutzplanken an der 

Autobahn 

Gute Eigenschaften trotz relativ günstigem 

Einkaufspreis. Die Fahrgestelle und 

radsätze von modernen Hochgeschwindigkeitszügen 

bestehen aus hochbelastbarem 

Stahl, welcher zügiges, ruhiges 

und sicheres reisen auch auf kurvenreichen 

Strecken ermöglicht. 

Stahl im Bauwesen 

Brücken / Dach- und Häuserkonstruk- 

tionen / Fassaden / industrieanlagen 

Hohe tragfähigkeit und variable Nutzungsmöglichkeit, 

Wirschaftlichkeit und 

gute recyclingeigenschaften sind die 

entscheidenden Kriterien bei der Auswahl 

moderner Baustoffe. Linienförmige 

tragkonstruktionen und raumschließende 

Leichtbauelemente aus Stahl erfüllen 

diese Ansprüche in hervorragender 

Weise. Durch die Verwendung von 

Leistungsfähigeren Stahlsorten kann bei 

Konstruktionen viel Gewicht eingespart 

werden. (Bsp: die rheinbrücke in Köln 

Mülheim betrug vor der Zerstörung 

im Jahre 1945 genau 14,808 t. Die neu 

aufgebaute Brücke wiegt dank dieser 

neuen Stahlsorten nur noch 7,860 t.) in 

der chemischen industrie sind Anlagen 

oft aggresiven Materialien ausgesetzt; 

nichtrostende Stähle bieten auf den 

jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittene 

optimale Lösungen. 

Energie und Kraftwerkstechnik 

Morderne Braunkohlekraftwerke mit optimierter 

Anlagentechnik (BoA) demonstrieren, 

wie mit neuen hochleistungs- 

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fähigen Stahlsorten im Kraftwerksbau 

der cO2-Ausstoß reduziert werden 

kann. Neue Stähle in effizienten Kohlekraftwerken 

senken den cO2-Ausstoß 

um 25 bis 30 Prozent. 

Stahl im Bereich der Luft- und 

raumfahrt, Medizin-, Nachrichteninformations- 

und Kommunikationstechnik 

Für hochsensible, exakte und sterile 

Geräte, Apparaturen und Messwerkzeuge. 

Stahl in der rüstungsindustrie 

Maschinenteile für Panzer und transportfahrzeuge 

/ Schusswaffen / Munition 

/ Flugzeugbau / Waffensysteme / 

Helme 

Sonstige industriegüter 

Hochbeanspruchte Nadeln aus Kaltband 

für Strick- und Webmaschinen 

/ Schrauben / Bleche / Walzdraht / 

rohre / Bänder / Halbzeug / Stäbe / 

Profile / Schienen / Schwellen / ringe / 

Schlösser und Schlüssel...


1.5 // anne 

FEDErStAHL 

• besitzt hohe Festigkeit 

• besitzt Elastizität 

• kann bis zu seiner Elastizitätsgrenze 

verbogen werden 

• und ohne bleibende Verformung 

in seine Ausgangszustand 

zurückkehren 

• Silicium begünstigt diese Eigenschaft 

• gleichmäßige Verteilung des 

Kohlenstoffgehalts 

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Kohlenstoff (c) 

Schmelzpunkt 3540°c 

Kohlenstoff ist das wichtigste und 

einflussreichste Legierungselement 

im Stahl. Neben Kohlenstoff enthält 

jeder unlegierte Stahl Silizium, Mangan, 

Phosphor und Schwefel, welche bei der 

Herstellung unbeabsichtigt hinzukommen. 

Der Zusatz weitere Legierungselementen 

zur Erzielung besonderer 

Wirkungen, sowie die bewusste Erhöhung 

des Mangan- und Siliziumgehaltes 

führt zum legierten Stahl. Mit zunehmendem 

Kohlenstoff-Gehalt steigen die 

Festigkeit und Härtbarkeit des Stahles, 

wogegen seine Dehnung, Schmiedbarkeit, 

Schweissbarkeit und Bearbeitbarkeit 

(durch spanabhebende Werkzeuge) 

verringert werden. Der Korrosionswiderstand 

gegenüber Wasser, Säuren und 

heissen Gasen wird durch den Kohlenstoff 

praktisch nicht beeinflusst. 

Silizium (Si) : 

Schmelzpunkt 1414°c 

Dieses Element wirkt desoxydierend und 

verengt den Gamma-Bereich. Silizium 

erhöht die Festigkeit und Verschleissfestigkeit. 

Dieser Legierungszusatz erhöht 

auch stark die Elastizitätsgrenze, daher 

wird er bei Federstählen hinzulegiert. 

Bei hohen Gehalten an Silizium erhöht 

der Zusatz die Zunderbeständigkeit und 

Säurebeständigkeit, jedoch wird die 

elektrische Leitfähigkeit und Koerzitivkraft 

erniedrigt; daher wird Silizium in 

Elektroblechen verwendet.


Bezeichnungsbeispiele: 

Federstähle die im allgemeinen Maschinen- 

und Fahrzeugbau verwendet 

werden, sind unlegierte Qualitätsstähle, 

wie z.B. c75, unlegierte Edelstähle, wie 

z.B. ck75, und legierte Edelstähle, wie 

z.B.: 66 Si 7. 

Wärmebehandlung: 

Die Wärmebehandlung spielt eine wichtige 

rolle bei den Federstählen. Abgesehen 

von den fertigen Maschinenelementen, 

werden spezielle Federelemente 

duch geschicktes Normalisieren und 

Härten, Entspannt und wieder gespannt. 

Kohlenstoff: 

Der Kohlenstoffgehalt beträgt bei Federstählen 

zwischen 0.3% und 0.9%. 

Legierung: 

Als Legierungen werden oft Silizium, 

Mangan und Molybdän verwendet. Bei 

einem Mangan-Stahl bewegt sich dieser 

Anteil zwischen 1.6% bis 1.9%. 

Verwendung: 

Nach Anwendung unterscheidet man 

tragfedern, wie z.B. für Fahrzeuge und 

Arbeitsfedern, z.B. Uhrfedern, Ventilfedern 

usw. Die Erhöhung der Elastizitätsgrenze 

erfolgt durch Kaltverformung 

oder Härtung. 

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1.5 // Formgedächtnislegierung / Memory - Metalle 

Pseudoelastisch 

• elastische Verformung übertrifft 

die Elastizität konventioneller 

Metalle um ein 20faches 

• diffusionslose Phasenumwandlung 

innerhalb eines Werkstoffes 

• Material kehrt beim Entlasten in 

die Ursprungsform zurück 

Formgedächniseffekt 

• speichert frühere Formgebung 

ab welche nach nochmaliger 

Verformung wieder abrufbar ist 

• temperaturabhängige Gitterumwandlung 

zweier verschiedener 

Kristallstrukturen 

• Nickel-, titan-, Kupfer-, Zinklegierungen 

• ZweiwegMemoryEffekt & EinwegMemoryEffekt 

Grundlage 

• temperaturabhängige Gitterumwandlung 

zweier verschiedener 

Kristallstrukturen eines Werkstof- 

fes 

• Austenit (kubisch raumzentriert) 

Hochtemperaturphase 

• Martensit (tetragonal) 

Niedertemperaturphase (hier 

wird geformt) 

Einmaliger Memory-Effekt 

• Bauelement wird im Niedrigtemperaturzustand 

dauerhaft 

• verformt 

• Bei Schwellentemperatur: Ursprüngliche 

Form 

• Umformung im Bereich: 10°-20° 

• Beim Umwandeln kann das Material 

Arbeit leisten und als 

Aktuator dienen


Wiederholbarer Memory-Effekt 

• Durch thermo-mechanische Vorbehandlung 

kann Material im 

kalten und warmen Zustand 

unterschiedliche Formen 

annehmen 

• Arbeit kann nur während Aufwärmen 

verrichtet werden 

• Anwendung: 

Stents 

Zahnspangen/Brillengestelle 

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1.6 // Willi & Daniela 

StAHL - oder wie ein Kochtopf zur rakete wurde ... 

Definition 

Eine Legierung (Mischmetall), dass durch 

zusammenschmelzen mehrerer Stoffe 

gewonnen wird. Hauptbestandteil ist 

ein aus Eisenerz gewonnenes Eisen und 

Kohlenstoff in veränderlichen Anteilen + 

X. Stahl besteht überwiegend aus roheisen. 

Also Eisen und mehr als 3% Kohlenstoff. 

roheisen ist spröde und brüchig. 

4000 v. chr. – Meteoriten und Ägypten 

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4000 v. chr. – Meteoriten und Ägypten 

1200 v. chr. – rennofen der Hethiter in Kleinasien 

800 v. chr. – Die Kelten


14. Jrh. – Erste Hochofen 

17. Jrh. – Zwischenstand 

8 tonnen Holzkohle wurden benötigt 

um 2 tonnen roheisen zu gewinnen. 

Heute genügt eine halbe tonne 

Kokskohle um 10.000 tonnen roheisen 

zu produzieren! 

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19. Jrh. – Stahl wird zur Massenware


Erster Weltkrieg 

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1973 – Weltwirtschaftskrise


Deutschland Heute 

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Deutschland Heute

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Sinnliches vom Ambos SS 2009 Prof. Hatto Grosse / Eckhardt Selbach


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2 // ausflüge 

2.1 // Hofer 

chr. Höver & Sohn steht seit über 

70 Jahren für tradition und Qualität in 

Edelstahl. 

1937 gründete christoph Höver gemeinsam 

mit seinem Sohn Ernst die 

Firma LEPPE-EDELStAHL, cHr. Höver 

& Sohn. 

Herr Paul Höver trat 1949 in das Unternehmen 

ein und führte es nach dem 

tode von christoph Höver zusammen 

mit seinem Bruder Ernst in zweiter 

Generation weiter. 

Nachdem Herr Ernst Höver im Jahre 

1969 viel zu früh starb, führte Herr 

Paul Höver das Unternehmen alleine 

weiter. 

Der Familientradition folgend hat Herr 

Harald Höver, ältester Sohn von Paul 

Höver, die Geschäftsführung seit dem 

01.01.1988 übernommen und leitet 

die Geschicke des Unternehmens jetzt 

in der 3. Generation. 

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2.2 //Ahle Federn 

Die Geschichte der Gebr. AHLE 

GmbH & co beginnt im Jahre 1900 im 

Wohnhaus und im Ziegenstall an der 

Schützenstraße in Hohenlimburg. Die 

Brüder Diedrich, Wilhelm und Adolf 

beteiligen sich unter dem Namen 

ihres Vaters Johann Kaspar Diedrich 

Ahle im rahmen einer Familienhilfe 

an der Produktion von Federn und 

Stahlwaren. 

Die offizielle Gründung des Federnwerkes 

Diedrich Ahle Federn- und 

Stahlwarenfabrik vollzieht sich im 

Jahre 1904. 

Das Federnwerk wird bereits 1906 

erweitert, im Jahre 1910 erfolgt die 

Gründung der Firma Gebrüder AHLE 

oHG. 10 Jahre später werden Firmensitz 

und Produktion an ihren jetzigen 

Standort nach Karlsthal verlegt. 

Es folgen Phasen der Vergrößerung 

und intensivierung der Produktion, 

neue technologien halten Einzug: Die 

Ausweitung der Federnproduktion für 

Fahrzeuge steht nun im Vordergrund 

der Firmenpolitik. 

in den 60er Jahren entsteht die Superprogressivfeder, 

die in der Folge in 

Serie gefertigt wird. Die von AHLE entwickelte 

Miniblock-Feder erlangt im 

Jahre 1978 Serienreife; 1980 wird AHLE 

mit der Spezialisierung auf Federn für 

die Automobilindustrie schließlich 

reiner Automobilzulieferer. 

in den folgenden Jahren wird die 

Produktion kontinuierlich den hohen 

Anforderungen der Automobilindustrie 

angepaßt. 

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3.0 // schmieDe 

3.0 // Die Arbeit in der Schmiede 

Nach dem erhitzen in der Steinkohleglut 

wurde dann mit den Schmiedehämmern 

der Stahl in seine zukünftge 

Form gebracht. 

Währemd der ersten Male passierte 

es, dass der Stahl in der Glut anfing zu 

verbrennen. Mit der Zeit bekam man 

dann aber ein Gefühl für den Stahl 

und seinen Schmelzgrad. 

Anschließendes polieren der Oberfläche 

mit Flex und Schmirgelpapier 

gaben den Stücken den letzten Schliff. 

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4 // ergebnisse 

4.0 // Wer sind wir? 

Nach einingen anstrengenden aber 

auch sehr interessanten tagen in der 

Schmiede, hat jeder Kursteilnehmer, 

anhand seiner angefertigten Skizze, 

ein Produkt gefertigt. 

Sei es ein Armreif ein Axtkopf oder 

eine Zange. Alle Stücke sind individuell 

und hand gefertigt. 

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4.1 // Prof. hatto grosse

4.2 // mariJke Doemges 

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4.3 // Jakob florczyk

4.4 // carolina garzon mraD 

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102 

4.5 // anne genske

4.6 // lisa beller 

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104 

4.7 // Willi hartmann

4.8 // carmen Johann 

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106 

4.9 // Jan lamann

4.10 // Jacomo rygulla 

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4.11 // Daniela schönherr

4.12 // alexanDra Wolf 

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Sinnliches vom Ambos SS 2009 Prof. Hatto Grosse / Eckhardt Selbach

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