Materialkunde

Die relevanten Eigenschaften eines Werkstoffes lassen sich durch zusätzliche Arbeitsschritte weiter an sein Einsatzgebiet anpassen.

Zu den wichtigsten Verfahren gehört dabei eine Wärmebehandlung in Form der Auslagerung: Der Stahl wird einer genau berechneten Zeit lang einer exakten Temperatur ausgesetzt. Dadurch beschleunigt sich die Diffusion – also der Ausgleich von Konzentrationsunterschieden innerhalb des Metalls – und damit der Aufbau seiner kristallinen Struktur: Aus einem einphasigen Mischkristall wird durch die Bildung von Ausscheidungen eine zweiphasige Legierung.

Je nachdem, wie lange der Stahl welcher Temperatur ausgesetzt wurde, ändert sich das Verhältnis von Festigkeit und Duktilität des Materials. Dabei bezeichnet Festigkeit die Beanspruchbarkeit durch mechanische Belastung vor einer Verformung. Duktilität ist die Eigenschaft, sich unter einer Scherbelastung vor einem Bruch zunächst zu verformen. Zusammen bilden sie die Zähigkeit eines Werkstoffes. Dabei kann ein Material nicht gleichzeitig eine große Festigkeit und eine hohe Duktilität besitzen – die Eigenschaften stehen sich diametral gegenüber

Oder in aller Kürze: Mit Hilfe der Auslagerung können die mechanischen Eigenschaften eines Werkstoffes in einem weiten Bereich gezielt eingestellt werden.

Die gängigen Auslagerungsstufen für den 1.4542 sind:

• H900: Höchstfestigkeitsbereich von Rm ab 1310 MPa, aber geringerer Duktilität (A mind. 10 %). Einsatz für hochbeanspruchte Bauteile.
• H925: Etwas geringere Festigkeitswerte von Rm ab 1170 MPa, aber höhere Zähigkeit. Guter Kompromiss aus Festigkeit und Duktilität.
• H1025: Mittlere Festigkeit von Rm 1070 MPa bei guter Duktilität (A min. 12 %). Vielseitig einsetzbar.
• H1075: Etwas niedrigere Festigkeitswerte von Rm ab 1000 MPa, dafür höhere Dehnung (A min. 13 %).
• H1100: Festigkeitswerte von Rm ab 965 MPa, gute Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit (A min. 14 %).
• H1150: Niedrigste Festigkeitswerte von Rm ab 930 MPa, aber höchste Duktilität (A min. 16%). Für Bauteile mit hohen Zähigkeitsanforderungen.

Lesetipp: Härte, Zähigkeit, Duktilität und Festigkeit praxisnah erklärt

Beachten Sie: Die Festigkeitswerte innerhalb der jeweiligen Auslagerungsstufe sind für die Werkstoffe 1.4545 und 1.4548 identisch zum Werkstoff 1.4542.

Übrigens: Werkstoffnummern wie 1.4542 oder 1.4548 werden nicht einfach arbiträr vergeben,
sondern enthalten eine Vielzahl an Informationen. Wie sie zu lesen sind und was sich hinter den
Zahlen verbirgt, erklären wir Ihnen in einem eigenen Beitrag aus unserer WE Know-How Bibliothek.
An dieser Stelle daher nur in aller Kürze:

• Die Ziffer vor dem Punkt steht für die Hauptgruppe des Werkstoffes; hier ist es die 1 für
  Baustahl mit Rm<500 N mm−2
• Die zweite und dritte Ziffer enthalten als Sortennummer gemeinsam nähere Informationen
  zum Werkstoff selbst. 45 bedeutet nichtrostender Stahl mit Sonderzusätzen.
• Die letzten beiden Ziffern bilden schließlich die fortlaufende Zählernummer. Je größer die
  Zahl, desto später wurde der Werkstoff entwickelt.