Handbuch Stahl

Vorwort

Inhalt

Autorenverzeichnis

Stahl – eine Werkstoffgruppe mit Zukunft

Wolfgang Bleck

TEIL A: Der Werkstoff Stahl

1 Definition und Systematik von Stählen

Wolfgang Bleck

1.1 Systematik der Stähle

1.1.1 Einteilung der Stähle nach Hauptgüteklassen

1.1.1.1 Unlegierte Stähle

1.1.1.2 Nichtrostende Stähle

1.1.1.3 Andere legierte Stähle

1.1.2 Bezeichnungssystem für Stähle

1.1.2.1 Bezeichnung nach Verwendungszweck sowie mechanischen und physikalischen Eigenschaften

1.1.2.2 Bezeichnung nach der chemischen Zusammensetzung

1.1.2.3 Bezeichnung der Stähle mit Werkstoffnummern

2 Informationsquellen zu Stahl

Uwe Diekmann

2.1 Einleitung

2.2 Aufbau unternehmensinterner Informationsquellen

2.3 Der Werkstoff Stahl im Vergleich – konzeptionelle Werkstoffauswahl

2.4 Werkstoffdatenbanken

2.4.1 StahlDat SX

2.4.2 Stahlschlüssel

2.4.3 StahlWissen NaviMAT

2.4.4 Weitere Faktendatenbanken mit Bezug zu Stahl

2.5 Simulationssysteme für die Berechnung von Werkstoffeigenschaften

2.6 Bibliotheken, Literaturdaten, Wissensbasen und Nachschlagewerke

2.7 Selbststudium und Weiterbildung

3 Eigenschaften von Stählen

Wolfgang Bleck

3.1 Thermische Eigenschaften

3.1.1 Volumen- und Längenänderung von Eisen

3.1.2 Volumen- und Längenänderung von Stählen

3.1.3 Wärmeleitfähigkeit des Eisens

3.2 Elastische Eigenschaften

3.2.1 Elastizitätsmodul und Schubmodul

3.2.2 Anelastizität

3.3 Magnetische und elektrische Eigenschaften

3.3.1 Magnetische Eigenschaften von Eisen

3.3.2 Magnetische Eigenschaften von Stählen

3.3.3 Elektrische Eigenschaften von Eisen

3.3.4 Elektrische Eigenschaften von Stählen

3.4 Legierungen des Eisens

3.4.1 Legierungsbildung

3.4.2 Zustandsschaubilder von Fe?Legierungen

3.4.3 Zustandsschaubild Eisen-Kohlenstoff

3.5 Ausscheidungen

3.6 Wirkung der Legierungselemente

3.6.1 Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften

3.6.2 Wirkung auf technologische Eigenschaften

3.7 Einfluss einzelner Legierungselemente

3.7.1 Häufige Legierungselemente

3.7.2 Spurenelemente im Stahl

3.8 Zusammenfassung

4 Herstellung und Lieferformen von Stahl

Hannah Schwich, Serosh Engineer, Ulrich Prahl

4.1 Erzeugung von Stahl

4.1.1 Primärmetallurgie

4.1.1.1 Hochofen- und Konverterroute

4.1.1.2 Rohstahlerzeugung durch Direktreduktion

4.1.1.3 Elektrolichtbogenofenroute

4.1.2 Sekundärmetallurgie

4.1.3 Reinigung des Stahls durch Umschmelzen

4.1.3.1 Elektroschlacke-Umschmelzverfahren (ESU)

4.1.3.2 Lichtbogen-Vakuum-Umschmelzverfahren (LBVU)

4.1.4 Vergießen von Stahl zu Halbzeug

4.1.4.1 Gießen in Strang und Block

4.1.4.2 Gießen in Formen

4.2 Herstellung von Halbzeug

4.2.1 Definition

4.2.2 Herstellen von Flacherzeugnissen

4.2.2.1 Warmwalzen von Blechen und Bändern

4.2.2.2 Kaltwalzen von Blechen

4.2.3 Herstellen von Langerzeugnissen

4.2.3.1 Warmgewalzter und warmgezogener Stabstahl und Draht (Walzdraht)

4.2.3.2 Kaltgewalzter und kaltgezogener Stabstahl und Draht

4.2.4 Herstellen von Rohren

4.2.5 Herstellen von Schmiedeteilen

4.2.6 Ringwalzen

4.3 Qualitätskontrolle bei der Herstellung von Halbzeug

4.3.1 Ultraschallverfahren (US-Verfahren)

4.3.2 Durchstrahlungs- oder Röntgenstrahlprüfung

4.3.3 Elektromagnetische Prüfung

4.3.4 Penetrationsverfahren

4.3.5 Fazit

5 Verarbeitung von Stählen

Wolfgang Bleck

5-1 Umformen und Schneiden von Blechbauteilen

Wolfram Volk, Christoph Hartmann, Maria Hiller, Daniel Opritescu, Annika Weinschenk, Martin Feistle, Michael Krinninger

5-1.1 Blechumformung

5-1.1.1 Bauteilspektrum und Prozesskette

5-1.1.2 Auslegung des Fertigungsprozesses

5-1.1.3 Verfahren der Blechumformung

5-1.1.4 Bewertungskriterien und Fehler in der Blechumformung

5-1.2 Schneiden von Blechen

5-1.2.1 Beschneideoperationen

5-1.2.2 Scherschneiden

5-1.2.3 Fehler und Qualitätskriterien beim Schneiden

5-2 Kaltmassivumformung von Stahl

Mathias Liewald, Alexander Felde, Robert Meißner

5-2.1 Einleitung

5-2.2 Kaltfließpressverfahren

5-2.2.1 Stauchen

5-2.2.2 Voll-Vorwärts-Fließpressen (VVFP)

5-2.2.3 Napf-Rückwärts-Fließpressen (NRFP)

5-2.2.4 Voll-Quer-Fließpressen (VQFP)

5-2.3 Tribologie

5-2.3.1 Konversionsschichten

5-2.3.2 Typische Schmierstoffe für Stahlwerkstoffe in der Kaltmassivumformung

5-2.4 Stähle für die Kaltmassivumformung

5-2.4.1 Allgemeines

5-2.4.2 Einsatzmöglichkeiten verschiedener Stahlsorten

5-2.4.2.1 Baustähle

5-2.4.2.2 Einsatzstähle

5-2.4.2.3 Vergütungsstähle

5-2.4.2.4 Nichtrostende Stähle

5-2.4.2.5 Bainitische Stähle

5-2.5 Wärmebehandlungsstrategien

5-2.5.1 Wärmebehandlung vor der Kaltmassivumformung

5-2.5.2 Wärmebehandlung nach der Kaltmassivumformung

5-3 Warmmassivumformung von Stahl

Bernd-Arno Behrens, Anas Bouguecha, Jan Puppa

5-3.1 Einleitung

5-3.2 Verfahren der Warmmassivumformung

5-3.2.1 Walzen

5-3.2.2 Freiformen

5-3.2.3 Gesenkformen

5-3.3 Warmumformbarkeit von Stählen

5-3.3.1 Fließkurven

5-3.3.2 Formänderungsvermögen

5-4 Biegeumformung von Stählen

Goran Grzancic, Christoph Becker, Sami Chatti, A.?Erman Tekkaya

5-4.1 Einleitung

5-4.2 Grundlagen des Biegens

5-4.3 Blechbiegen

5-4.3.1 Blechbiegeverfahren mit geradliniger Werkzeugbewegung

5-4.3.2 Blechbiegeverfahren mit drehender Werkzeugbewegung

5-4.3.3 Fertigungsfehler und Gegenmaßnahmen beim (Blech-)Biegen

5-4.4 Rohr- und Profilbiegen

5-4.4.1 Formgebundenes Rohr- und Profilbiegen

5-4.4.2 Kinematisches Rohr- und Profilbiegen

5-4.4.3 Versagensfälle und Gegenmaßnahmen beim Rohr- und Profilbiegen

5-4.5 Spannungsüberlagerung zum Biegen hochfester Stähle

5-4.5.1 Streckbiegen

5-4.5.2 Freibiegen mit inkrementeller Druckspannungsüberlagerung

5-4.5.3 Inkrementelles Rohrumformen

5-5 Spanen und Abtragen

Fritz Klocke, Guido Wirtz, Frederik Vits, Andreas Klink

5-5.1 Zerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide

5-5.1.1 Verfahrensgrundlagen

5-5.1.2 Zerspanbarkeit von Stählen

5-5.1.3 Technologiesteckbriefe

5-5.2 Zerspanung mit geometrisch unbestimmter Schneide

5-5.2.1 Verfahrensgrundlagen

5-5.2.2 Schleifbarkeit von Stählen

5-5.2.3 Technologiesteckbriefe

5-5.3 Abtragende Verfahren – Funkenerosion und elektrochemische Bearbeitung

5-5.3.1 Verfahrensgrundlagen und resultierende Werkstoffmodifikationen

5-5.3.2 Erodierbarkeit und elektrochemische Bearbeitbarkeit von Stahlwerkstoffen

5-5.3.3 Technologiedatenblätter

5-5.3.4 Zusammenfassung

5-6 Clinchen

Bernd-Arno Behrens, Sven Hübner

5-7 Schweißen und Löten von Stählen

Uwe Reisgen, Lars Stein

5-7.1 Fügen durch Schweißen

5-7.1.1 Schweißverfahren

5-7.1.2 Auswahl geeigneter Schweißparameter

5-7.1.3 Schweißen unterschiedlicher Stahlwerkstoffe

5-7.2 Fügen durch Löten

5-7.2.1 Lote und Lotklassen

5-7.2.2 Flussmittel als Hilfsstoffe

5-8 Metallkleben

Uwe Reisgen, Lars Stein

5-8.1 Eigenschaften von Klebungen

5-8.2 Funktionen in den Klebverbindungen

5-8.3 Technische Klebstoffe

5-9 Thermisches Trennen von Stählen

Uwe Reisgen, Lars Stein

5-9.1 Brennschneiden

5-9.2 Schmelzschneiden

5-9.3 Sublimierschneiden

5-10 Wärmebehandlung von Stählen

Jan Bültmann, Jan Hof, Ulrich Prahl

5-10.1 Glühen

5-10.1.1 Erholungsglühen

5-10.1.2 Spannungsarmglühen

5-10.1.3 Rekristallisationsglühen

5-10.1.4 Weichglühen oder GKZ-Glühen

5-10.1.5 Normalglühen

5-10.1.6 Patentieren

5-10.1.7 Grobkornglühen

5-10.1.8 Diffusionsglühen

5-10.1.9 Wasserstoffarmglühen

5-10.2 Härten

5-10.2.1 Durchgreifendes Härten

5-10.2.2 Randschichthärten

5-10.2.3 Bainitisieren

5-10.2.4 Presshärten

5-10.2.5 Öl-Schlussvergüten

5-10.3 Anlassen

5-10.4 Thermochemische Behandlung

5-10.4.1 Einsatzhärten

5-10.4.2 Aufkohlen

5-10.4.3 Karbonitrieren

5-10.4.4 Nitrieren

5-10.4.5 Nitrocarburieren

5-10.4.6 Borieren

5-10.4.7 Chromieren

5-10.5 Thermomechanische Behandlung

5-10.6 Fazit

5-11 Korrosion und Korrosionsschutz

Elvira Moeller

5-11.1 Ursachen und Ablauf der Korrosion

5-11.1.1 Überblick

5-11.1.2 Korrosion und Korrosionssysteme

5-11.1.3 Einfluss von Medien auf das Korrosionsverhalten

5-11.1.4 Korrosionserscheinungen und Korrosionsarten

5-11.2 Prinzipien des Korrosionsschutzes und Verfahren zu deren Umsetzung

5-11.2.1 Verfahren und Materialien

5-11.2.2 Korrosionsschutzgerechte Gestaltung

5-11.2.3 Korrosionsschutz durch Beschichtungssysteme

5-11.2.4 Korrosionsschutz durch metallische Überzüge

5-11.2.5 Korrosionsschutz durch nicht-metallische anorganische Überzüge

5-11.2.6 Elektrochemischer Korrosionsschutz

5-11.2.7 Korrosionsschutz durch Inhibierung

5-11.2.8 Temporärer Korrosionsschutz

5-11.3 Genormter Korrosionsschutz

5-11.3.1 Spezifikationen für den Erstschutz

5-11.3.2 Beschreibung des Objektes und der Belastungen

5-11.3.3 Auswahl des Beschichtungssystems

5-11.3.4 Prüfung der Beschichtungssysteme

5-11.3.5 Spezifikationen für die Instandsetzung

5-11.4 Korrosionsschutz und Umweltschutz

6 Life Cycle Assessment

Johannes Gediga

6.1 Einführung

6.2 Die LCA-Methode

6.3 LCA-Methode im Stahlsektor

6.4 Anwendungen von LCA in der Industrie

6.4.1 Interne Nutzung der Lebenszyklusanalyse in der Stahlindustrie

6.4.2 Interner Nutzen von Lebenszyklusanalysen bei Kunden der Stahlindustrie

6.4.3 Nutzen von LCA-Ergebnissen zur Kommunikation

6.5 Zusammenfassung und Ausblick

TEIL B: Stähle für unterschiedliche Anwendungsbereiche

1 Stähle für das Bauwesen – Stahl für die Infrastruktur der Welt

Wolfgang Bleck

1-1 Stähle für den Hoch- und Ingenieurbau

Sebastian Münstermann

1-1.1 Stähle für den Massivbau

1-1.2 Stähle für den Skelett- und Fachwerkbau

1-1.2.1 Typische Werkstoffkonzepte

1-1.2.2 Anforderungen an die Festigkeit

1-1.2.3 Anforderungen an die Zähigkeit

1-1.2.4 Anforderungen an die Verfestigung

1-1.2.5 Anforderungen an die Festigkeit bei zyklischer Beanspruchung

1-1.2.6 Anforderungen an das Verarbeitungs- und Gebrauchsverhalten

1-1.2.7 Etablierte Stahlkonzepte für den Skelett- und Fachwerkbau

1-1.3 Stähle für den Verbundbau

1-1.4 Stähle für Verbindungselemente

1-1.5 Ausblick

1-2 Stähle für Drahtseile

Peter Janßen

1-2.1 Drahtseile für das Bauwesen

1-2.2 Drahtseile als Aufzug- und Kranseile

1-2.3 Drahtseile im Brückenbau

1-2.4 Einsatz in Drahtseilbahnen

1-2.5 Hochfeste Drahtseile zur Befestigung von Offshore-Förderplattformen

1-2.6 Sonstige Anwendungen

1-2.7 Zukunftschancen für Drahtseile

1-3 Stahl im Erd- und Grundbau

Hans-Uwe Kalle, Oliver Hechler

1-3.1 Stahlspundwände

1-3.2 Lieferformen und Rammelemente

1-3.3 Normative Regelungen zu Spundbohlen

1-3.4 Ausführung von Spundwandkonstruktionen

1-3.5 Einbringen von Stahlspundwänden

1-3.6 Beanspruchung und Bemessung von Stahlspundwänden

1-3.7 Besondere Stahlwandkonstruktionen – Stahlträger für Verbauwände

1-3.8 Verankerungen von Stahlspundwänden – Stahlzugelemente

1-3.9 Anwendungsmöglichkeiten von Stahlspundwänden

1-3.10 Einsatz von Spundwänden für Brückenwiderlager (Saale-Elster-Talbrücke)

1-4 Stähle für die Gebäudehülle

Markus Kuhnhenne, Ralf Podleschny

1-4.1 Allgemeines

1-4.2 Trapez- und Wellprofile, Sandwichelemente und Paneelprofile

1-4.3 Feuerverzinkte Bauelemente

1-4.4 Bauelemente aus nichtrostendem Stahl

1-4.5 Bauelemente aus wetterfestem Baustahl

1-4.6 Nachhaltigkeitsaspekte im Stahlleichtbau

1-5 Stähle für den Kran- und Kranbahnbau

Markus Feldmann, Sandro Citarelli

1-5.1 Einleitung

1-5.2 Entwurf und Bemessung

1-5.2.1 Grenzzustand der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit

1-5.2.2 Ermüdung und Betriebsfestigkeit

1-5.2.3 Wahl der Stahlsorte

1-5.3 Ausblick

1-6 Nichtrostende Langprodukte im Bauwesen

Frank Wilke

1-7 Nichtrostender Betonstahl

Frank Wilke

1-8 Feuerverzinkter Betonstahl

Holger Glinde

1-9 Brücken aus feuerverzinktem Stahl

Holger Glinde

2 Stähle für den Anlagen- und Apparatebau – Werkstoffe in extremer Umgebung

Wolfgang Bleck

2-1 Stähle für den Kessel- und Druckbehälterbau

Andreas Kern, Esther Pfeiffer, Sebastian Münstermann

2-1.1 Allgemeines

2-1.2 Anforderungen an Druckgeräte

2-1.2.1 Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften

2-1.2.1.1 Anforderungen an die Festigkeit

2-1.2.1.2 Anforderungen an die Verfestigung

2-1.2.1.3 Anforderungen an die Zähigkeit

2-1.2.2 Anforderungen an das Verarbeitungs- und Gebrauchsverhalten

2-1.3 Herstellung und Eigenschaften

2-1.3.1 Stahlherstellung

2-1.3.2 Walzen und Wärmebehandlung

2-1.3.3 Charakteristische Eigenschaften von Behälterstählen

2-1.3.3.1 Unlegierte Behälterstähle

2-1.3.3.2 Kaltzähe Behälterstähle

2-1.4 Wichtige Stahlgüten für den Behälterbau

2-1.4.1 Unlegierte Behälterstähle

2-1.4.2 Kaltzähe Behälterstähle

2-1.5 Künftige Entwicklungen

2-2 Werkstoffauswahl für den Bau chemischer Anlagen

Jürgen Korkhaus

2-2.1 Einleitung

2-2.2 Gesichtspunkte für die Werkstoffauswahl beim Bau von Chemieanlagen

2-2.2.1 Sicherheit chemischer Anlagen

2-2.2.2 Wirtschaftlichkeit für Anlagenbau und -instandhaltung

2-2.3 Metallische Werkstoffe für Chemieanlagen

2-2.4 Einsatztemperaturen und Anwendungsgebiete metallischer Werkstoffe

2-2.5 Korrosionsbeständigkeit als Auswahlkriterium

2-2.6 Die Auslegung von Chemieapparaten

2-2.7 Sonderausführungen von Behältern

2-3 Getränkeabfüllmaschinen aus nichtrostendem Stahl

Frank Wilke

2-4 Einsatz von Stahl in Abwasserbehandlungsanlagen

Wolfgang Branner

2-4.1 Abwasseranfall und -zusammensetzung

2-4.2 Funktionsweise einer Abwasserbehandlungsanlage

2-4.3 Werkstoffe und deren Eigenschaften

2-4.4 Abmessungen

2-4.5 Herstellungsprozesse

2-4.6 Perspektiven/Alternativen

3 Stähle für den Maschinenbau?– Werkstoffvielfalt für höchste Beanspruchungen

Wolfgang Bleck

3-1 Stähle für Maschinenelemente

Klaus Brökel

3-1.1 Systematik der Maschinen- und Konstruktionselemente

3-1.2 Mechanische Verbindungselemente

3-1.2.1 Stift- und Bolzenverbindungen

3-1.2.2 Schraubenverbindungen

3-1.3 Elastische Elemente

3-1.3.1 Funktionen und Wirkungen von Federn

3-1.3.2 Systematik der Federn

3-1.4 Lager- und Führungselemente

3-1.4.1 Wälzlager

3-1.4.2 Gleitlager

3-1.5 Achsen und Wellen

3-1.6 Welle-Nabe-Verbindungen

3-1.7 Gleichförmig übersetzende Getriebe

3-1.8 Zusammenfassung

3-2 Stähle für Zahnräder

Karsten Stahl, Thomas Tobie, Florian Dobler

3-2.1 Einleitung

3-2.2 Grundlagen der Zahnradbeanspruchung und der Tragfähigkeitsrechnung

3-2.3 Überblick über typische Zahnradschadensarten und Mechanismen

3-2.4 Anforderungen an die Eigenschaften von Zahnradstählen

3-2.4.1 Einsatzstähle

3-2.4.2 Nitrierstähle

3-2.4.3 Stähle zum Randschichthärten

3-2.4.4 Vergütungsstähle

3-2.5 Zusammenfassung und Ausblick

3-3 Zähne für eine Baggerschaufel

Frank Wilke

3-4 Wälzlager für verschiedene Bereiche

Frank Wilke

3-5 Auswerferstifte

Serosh Engineer

3-6 Linearführungssysteme aus Blankstahl

Serosh Engineer

3-7 Klemmkörperprofile für Freiläufe

Serosh Engineer

3-8 Rakelwellen für Auftragssysteme für das Streichen von Papier und Karton

Serosh Engineer

3-9 Pulvermetallurgische Werkstoffe

Frank Baumgärtner, Ingolf Langer

3-9.1 Axiale Presstechnik

3-9.1.1 Werkstoffe und deren Eigenschaften

3-9.1.2 Herstellungsverfahren

3-9.1.3 Eigenschaften der Formteile und Perspektiven

3-9.2 Pulvermetallurgisches Spritzgießen (metal injection moulding – MIM)

3-9.3 Perspektiven

4 Stähle für die Verkehrstechnik – Qualität und Quantität in höchster Perfektion

Wolfgang Bleck

4-1 Stähle für Pkw-Karosserien

Mingxuan Lin, Maria Zielesnik, Ulrich Prahl

4-1.1 Einleitung

4-1.2 Terminologie und Klassifizierung

4-1.3 Metallurgische Betrachtungen

4-1.4 Korrosionsschutz

4-1.5 Stähle im Einzelnen

4-1.5.1 DDQ – weiche Tiefziehstähle

4-1.5.2 IF- und IF-HS-Stähle

4-1.5.3 BH-Stähle

4-1.5.4 HSLA-Stähle

4-1.5.5 FB-Stähle

4-1.5.6 DP- und DH-Stähle

4-1.5.7 CP-Stähle

4-1.5.8 TRIP-Stähle

4-1.5.9 MS-Stähle

4-1.5.10 LH-Stähle

4-1.5.11 PH-Stähle

4-1.5.12 TWIP-Stähle

4-1.6 Abschließende Betrachtung

4-2 Stähle für den Nutzfahrzeugbau

Andreas Kern

4-2.1 Allgemeines

4-2.2 Anforderungen

4-2.3 Anforderungen an das Verarbeitungs- und Gebrauchsverhalten

4-2.3.1 Herstellung und Eigenschaften

4-2.3.1.1 Stahlherstellung

4-2.3.1.2 Walzen und Wärmebehandlung

4-2.3.1.3 Charakteristische Eigenschaften

4-2.3.2 Hochfeste verschleißbeständige Baustähle

4-2.3.3 Wichtige Stahlgüten für den Nutzfahrzeugbau

4-2.3.4 Künftige Entwicklungen

4-3 Stähle für das Fahrwerk und den Antriebsstrang in der Automobiltechnik

Peter Janßen, Serosh Engineer

4-3.1 Federstähle

4-3.2 Stähle für Schrauben und Verbindungselemente

4-3.3 Schmiedestähle für Kurbelwellen, Antriebswellen, Achsen und Achsschenkel

4-3.4 Stähle für Wellen in Hilfsaggregaten

4-3.5 Stähle für zerspanend hergestellte Teile

4-3.6 Stähle für Lenkungsteile

4-3.7 Stähle für Reifeneinlegedrähte (Stahlkord)

4-3.8 Stähle für Stabilisatoren

4-3.9 Stähle für Pleuel

4-3.10 Stähle für Einspritzsysteme in Dieselmotoren

4-3.11 Erwartete Entwicklungen für Langprodukte in der Antriebstechnik für den Automobilbau

4-4 Leichtbau mit massivumgeformten Komponenten in der Automobilindustrie

Hans-Willi Raedt, Frank Wilke, Christian-Simon Ernst

4-4.1 Motivation für Leichtbau

4-4.2 Massivumformung im Automobilbau

4-4.3 Prozesse der Massivumformung

4-4.4 Übersicht über die verwendeten Werkstoffe

4-4.5 Weiterveredlung

4-4.6 Ideen mit Leichtbaupotenzial

4-4.7 Stärkere Stähle – leichtere Getriebe und andere Verzahnungsanwendungen

4-4.8 Fazit und Ausblick

4-5 Präzisionsstahlrohre im Automobilbau

Steffen Zimmermann, Jürgen Klabbers-Heimann

4-5.1 Eigenschaften und Fertigung von Präzisionsstahlrohren

4-5.2 Beispiele für Präzisionsstahlrohre im Automobilbau

4-5.2.1 Einspritzleitungen für Dieselmotoren (DEL)

4-5.2.2 Stabilisatoren als Beitrag zum Fahrkomfort

4-5.2.3 Wellen in der Antriebstechnik

4-5.2.4 Airbag dient der Sicherheit

4-5.3 Zusammenfassung und Ausblick

4-6 Stähle für den Schienenfahrweg

Albert Jörg

4-6.1 Einleitung

4-6.2 Aufgaben der Schiene

4-6.3 Anforderungen an das Schienenprofil

4-6.4 Anforderungen an die Schienenlänge

4-6.5 Anforderungen an die Werkstoffe

4-6.6 Bewährte Stähle und deren Herstellungskonzepte

4-6.6.1 Anwendung der Legierungstechnik

4-6.6.2 Anwendung der Wärmebehandlung

4-6.7 Bemessung von Schienenstählen

4-6.8 Betriebsverhalten von Schienenstählen

4-6.9 Fazit

4-7 Nichtrostende Federn

Frank Wilke

4-8 Zahnstangen für Lenkungen

Frank Wilke

4-9 Achsen für Eisenbahnen und Straßenbahnen

Frank Wilke

4-10 Stähle für Auspuff-Flansche von Kraftfahrzeugen

Frank Wilke

4-11 Einsatzstähle für Kolbenbolzen in Verbrennungsmotoren

Frank Wilke

4-12 Gebaute Nockenwelle für die Motorsteuerung

Frank Wilke

4-13 Motorventile aus Edelstahl

Frank Wilke

4-14 Vorgelegewelle als Teil des Fahrzeuggetriebes

Frank Wilke

4-15 Exzenterwelle für die Motorsteuerung

Frank Wilke

4-16 Benzinverteilerleiste in Pkw-Motoren

Frank Wilke

4-17 Kolben für Anwendung in der Servo-Hydraulik

Frank Wilke

4-18 Edelstähle für die Luftfahrt

Frank Wilke

5 Stähle für Offshore-Anwendungen und den Stahlwasserbau – Stähle erschließen die maritime Welt

Wolfgang Bleck

5-1 Stähle für Offshore-Bauwerke

Andreas Thieme

5-1.1 Entwicklung der Offshore-Technologie

5-1.2 Offshore-Bauten zur Öl- und Gasförderung

5-1.2.1 Arbeitsplattformen

5-1.2.2 Gründungsstrukturen

5-1.2.3 Schwimmende Konstruktionen

5-1.2.4 Spezielle Formen der Plattform

5-1.2.5 Unterwassertechnologie

5-1.2.6 Transport von und zur Plattform

5-1.2.7 Installation und Instandhaltung

5-1.3 Offshore-Bauten zur Gewinnung regenerativer Energien

5-1.3.1 Offshore-Windkraftanlagen

5-1.3.2 Gewinnung von Strömungs-, Wellen- und Gezeitenenergie

5-1.4 Stahl für den Offshore-Bereich

5-1.4.1 Anforderungen an Stahl für Offshore-Anwendungen

5-1.4.2 Herstellung von Stahl für Offshore-Anwendungen

5-1.4.3 Internationale Normung der Stahlgüten

5-1.5 Stahlbedarf für den Offshore-Bereich in der Praxis

5-2 Stähle für Hubketten im Stahlwasserbau

Thomas Hesse, Ulrike Gabrys

5-3 Stähle für Stahlwasserbauverschlüsse

Thomas Hesse, Ulrike Gabrys

5-4 Nichtrostende Stähle im Flusswasserbau

Frank Wilke

5-5 Stähle für den Hafenausbau

Oliver Hechler, Hans-Uwe Kalle

5-5.1 Hafen Hamburg

5-5.2 Eurogate-Containerterminal Predöhlkai

5-5.3 Schleusenkanal Langwedel

5-5.4 Donauhafen Straubing-Sand

5-6 Grobbleche aus hochfesten Stählen für den Schiffbau

Jörg Maffert

6 Stähle für Leitungsrohre – Stahl für die unsichtbare Transport-Infrastruktur

Wolfgang Bleck

Juliane Mentz, Axel Kulgemeyer

6.1 Anwendung von Leitungsrohren

6.1.1 Einsatz von Leitungsrohren

6.1.2 Normenbasis

6.1.3 Typen, Abmessungen und Herstellprozesse von Leitungsrohren

6.1.4 Historie

6.2 Anforderungen an Leitungsrohre

6.2.1 Mechanische Kennwerte und deren Bestimmung

6.2.2 Widerstand gegen langlaufende Risse

6.2.3 Offshore-Pipelines – mechanisch-technologische Anforderungen

6.2.4 Schweißverhalten

6.2.5 Korrosionseigenschaften

6.2.6 Beschichtungen

6.3 Eingesetzte Stähle

6.3.1 Stähle für längsnahtgeschweißte Leitungsrohre

6.3.2 Stähle für nahtlose Leitungsrohre

6.4 Schlussbemerkungen

7 Stähle für den Werkzeugbau – Unverzichtbare Werkstoffe für agrarische und industrielle ...

Wolfgang Bleck

Evelin Ratte

7.1 Eigenschaften von Werkzeugstählen

7.1.1 Härte

7.1.2 Zähigkeit

7.1.3 Verschleißbeständigkeit

7.2 Einteilung der Werkzeugstähle

7.2.1 Kaltarbeitsstähle

7.2.2 Warmarbeitsstähle

7.2.3 Schnellarbeitsstähle

7.3 Einsatzbereiche für Werkzeugstähle

7.3.1 Stähle für Schneid- und Stanzwerkzeuge

7.3.2 Stähle für Druckgussformen

7.3.3 Stähle für Walzen

7.3.4 Stähle für die Kunststoffverarbeitung

7.3.5 Werkzeuge zur Warmumformung

7.3.6 Zerspanungswerkzeuge

7.4 Zusammenfassung

8 Stähle für die Energietechnik – Hochwarmfeste Stähle für die ressourcenschonende Stromerzeugung

Wolfgang Bleck

8-1 Thermische Kraftwerke

Ulrich Brill

8-1.1 Einleitung

8-1.2 Anforderungen an Werkstoffe für die Kraftwerkstechnik

8-1.3 Hochtemperaturwerkstoffe

8-1.4 Nasskorrosionswerkstoffe

8-1.5 Zusammenfassung und Ausblick

8-2 Stähle für eine Rauchgasentschwefelungsanlage

Winfried Heimann

8-3 Kesselrohre für den Kraftwerksbau

Wolfgang Bleck

8-3.1 Einleitung

8-3.2 Anforderungen an die Werkstoffe

8-3.3 Bewährte Stähle

8-3.4 Mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen

8-3.5 Einflussgrößen auf die Kriecheigenschaften

8-3.6 Zukünftige Entwicklungen

8-4 Nichtrostende Rohr-Abhänger für Kraftwerke

Frank Wilke

9 Stähle für Anwendungen im Haushalt, in der Medizintechnik und im Sportbereich ...

Wolfgang Bleck

9-1 Stähle für Anwendungen im Haushalt

Wolfgang Bleck, Frank Wilke

9-1.1 Haushaltsgeräte

9-1.2 Haushaltswaren

9-1.2.1 Kochgeschirr

9-1.2.2 Essbesteck und andere Messer

9-2 Stähle für die Medizintechnik

Frank Wilke

9-2.1 Chirurgische Instrumente

9-2.2 Implantate

9-3 Stähle für Anwendungen im Spiel- und Sportbereich

Wolfgang Bleck, Frank Wilke

9-3.1 Spiel- und Sportgeräte

9-3.2 Funktionselemente im Sport

10 Stähle für Sonderanwendungen – Attraktive Kombination von funktionellen und strukturellen ...

Wolfgang Bleck

10-1 Stähle für die Elektrotechnik

Wolfgang Bleck, Markus Schulte, Frank Wilke

10-1.1 Weichmagnetische Stähle

10-1.1.1 Nicht kornorientiertes Elektroblech und -band

10-1.1.2 Kornorientiertes Elektroblech und -band

10-1.1.3 Nichtrostende weichmagnetische Stähle

10-1.2 Hartmagnetische Stähle – Dauermagnetwerkstoffe

10-1.3 Nichtmagnetisierbare Stähle

10-1.4 Stähle mit guter elektrischer Leitfähigkeit

10-2 Stähle und Legierungen für Heizleiter

Serosh Engineer

10-3 Stähle mit definierter Wärmeausdehnung

Wolfgang Bleck

10-4 Stähle für die Sicherheitstechnik

Frank Wilke

10-4.1 Bügelschlösser – Bauteile für die Sicherheit

10-4.2 Feindraht für Schutzkleidung

10-4.3 Nichtrostender Feinstdraht

10-4.4 Hitzebeständige Ketten für Zement-Drehrohröfen

10-5 Additive Fertigung von Bauteilen aus Stahl

Christian Haase

10-5.1 Einleitung

10-5.2 Verfahren zur additiven Fertigung

10-5.3 Prozessbedingte Besonderheiten

10-5.4 Eingesetzte Stähle und ihre Anwendungen

Zu guter Letzt – Sprüche, Weisheiten, Dummheiten, Mythen zu Eisen und Stahl

ANHANG

Verzeichnis der im Buch erwähnten Normen

Stichwortverzeichnis