Klingenstahl und Rockwellhärte

Auf dieser Seite finden Sie eine aktuelle Übersicht über die einschlägigen Klingenstähle mit Legierungsbestandteilen und der erreichbaren Rockwell - Härte.


Einfluss der verschiedenen Elemente auf die Stahleigenschaften

Kohlenstoff

Kohlenstoff ist das wichtigste und zugleich einflussreichste Element. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt erhöhen sich zum einen Festigkeit und Härtbarkeit des Stahls. Stahl ist übrigens ab 0,5% Kohlenstoffgehalt überhaupt erst härtbar. Andererseits wird die Dehnbarkeit, Bearbeitbarkeit und Schmiedbarkeit des Stahls durch spanende Methoden herabgesetzt.

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Chrom

Chrom macht Stahl öl- bzw. lufthärtbar und steigert die Zugfestigkeit. Ab ca. 14% Chrom-Anteil gilt ein Stahl als korrosionsbeständig, also rostträge.

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Mangan

Mangan deoxidiert und erhöht die Härtbarkeit, die Streckgrenze und die Festigkeit. Außerdem verbessert es die Schmiedbarkeit.

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Molybdän

Das Element Molybdän verbessert die Härtbarkeit, fördert die Feinkornbildung, erweitert die Streckgrenze und erhöht die Festigkeit. Molybdän ist ein starker Karbidbinder.

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Nickel

Nickel wirkt sich auf die Festigkeit aus. Zusammen mit Chrom sorgt Nickel für eine gute Durchhärtung und schützt vor Rost und Zunder.

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Phosphor

Phosphor befindet sich im unbehandelten Roheisen. Da er bei der Umwandlung zu Stahl eher schadet als nutzt wird versucht seinen Anteil so gering wie möglich zu halten.

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Silizium

Silizium erhöht die Festigkeit und die Verschleißfestigkeit sowie die Elastizität. Mögliche Beeinträchtigung bei der Formbarkeit setzen dem Silizium-Gehalt im Stahl aber Grenzen.

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Schwefel

Schwefel befindet sich im unbehandelten Roheisen. Da er bei der Umwandlung zu Stahl eher schadet als nutzt wird versucht seinen Anteil so gering wie möglich zu halten.

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Wolfram

Wolfram sorgt für extrem harte Karbide und wirkt sich auf die Zähigkeit aus.

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Vanadium

Vanadium ist ein starker Karbidbilder und verfeinert das Korn des Stahles.

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Stahlsorten und deren Eigenschaften

Edelstahl

Edelstahl ist ein Sammelbegriff für diejenigen Stahlsorten, die in einer besonderen Verfahrensweise (Sekundärmetallurgie) erschmolzen wurden, hohen Reinheitsgrad besitzen und gleichmäßig auf die vorgesehene Wärmebehandlung reagieren. Nach der chemischen Zusammensetzung ist zwischen unlegiertem (Stahlgruppennummern 10-18) und legiertem (Stahlgruppennummern 20-89) Edelstahl zu unterscheiden (DIN EN 10 020). Entsprechend ihrem Einsatzzweck unterteilt man in Bau-, Maschinenbau-, Behälter-, Werkzeug-, Schnellarbeits-, Wälzlagerstähle. Oder man charakterisiert sie durch ihre Eigenschaften: chemisch beständige, nichtrostende, hitzebeständige, hochwarmfeste, schweißgeeignete Stähle, Stähle mit besonderen physikalischen oder magnetischen Eigenschaften oder besonderer Streckgrenze. Weitere Informationen zum Edelstahl bei Wikipedia

Edelstahl - Handels-Bezeichnung des Stahls
Elemente
420
425-M
440-A
440-B
440-C
CPM-T-440-V
% Kohlenstoff
0,4 - 0,5
0,54
0,6 - 0,75
0,75 - 0,95
0,95 - 1,2
2,15
% Chrom
12,0 - 14,0
13,5
16,0 - 18,0
16,0 - 18,0
16,0 - 18,0
17,5
% Molybdän
-
1,0
0,75
0,75
0,75
0,5
% Vanadium
-
-
-
-
-
5,75
% Mangan
-
0,35
1,0
1,0
1,0
0,5
% Silizium
-
0,35
1,0
1,0
1,0
0,5
% Kobalt
-
-
-
-
-
-
% Kupfer
-
-
-
-
-
-
% Phosphor
-
 
-
-
-
-
-
% Stickstoff
-
-
-
-
-
-
Rockwell (HRC)
54
60
56
56
58
57 - 58

 

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Federstahl

Federstahl ist ein Kohlenstoffstahl. Federstahl weist einen hohen Silizium-Anteil aus, hat aber auch noch andere Legierungsbestandteile. Wichtig ist, eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Kohlenstoffs zu erreichen.

Federstahl ist ein Stahl, der im Vergleich zu anderen Stählen stark federnde Eigenschaften besitzt. Es gibt viele Anwendungen von Federstahl, z. B. sind die Federn in Fahrwerken von Kraftfahrzeugen aus Federstahl hergestellt, aber auch die kleine Feder, die die Wäscheklammern zusammendrückt.

Ein Werkstück aus Federstahl kann bis zu einem durch den Werkstoff bestimmten Maß verbogen werden, um danach ohne bleibende Verformung elastisch in den Ausgangszustand zurückzukehren. Die Werkstoffeigenschaft, die das ermöglicht, ist die Elastizität. Weitere Informationen zum Federstahl bei Wikipedia

Federstahl - Handels-Bezeichnung des Stahls
Elemente
AUS-6 (=6-A)
AUS-8 (=8-A)
D-2
G-2 (GIN-1)
VG-10
X-15
% Kohlenstoff
0,55 - 0,65
0,7 - 0,75
1,4 - 1,6
0,9
0,95 - 1,05
0,4
% Chrom
13,0 - 14,5
13,0 - 14,5
11,0 - 13,0
15,5
14,5 - 15,5
15,5
% Molybdän
-
0,1 - 0,3
0,7 - 1,2
0,3
0,9 - 1,2
2,0
% Vanadium
0,1 - 0,25
0,1 - 0,25
1,1
-
0,1 - 0,3
0,3
% Mangan
1,0
1,0
-
0,6
0,5
-
% Silizium
1,0
1,0
0,6
0,37
0,6
-
% Kobalt
-
-
-
-
1,3 - 1,5
-
% Kupfer
-
-
-
-
-
-
% Phosphor
-
-
-
-
0,3
-
% Stickstoff
-
-
-
-
-
0,2
Rockwell (HRC)
56
56
58 - 61
58
58
58

 

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Kohlenstoffstahl (auch Karbonstahl), gefaltete Klingen, Damaszener

Im frühen Japan hat man in Ermangelung von technischen Verfahren zur Legierungsherstellung und zur nachträglichen Härtung mit der Technik des Faltens von Stahl gearbeitet. Durch das wechselweise Aushämmern und Zusammenlegen von ausgehämmerten Schichten konnten Werkstücke mit der gewünschten Kohlenstoffverteilung hergestellt werden. Dieser Prozess ist aufwändige und langwierige Handarbeit. Diese Technik wird auch heute noch in Japan traditionell genutzt, um Messer und Schwerter wie z. B. das Katana der Samurai herzustellen. Informationen zum Kohlenstoffstahl bei Wikipedia

Gefaltete Klingen weisen eine sehr hohe Festigkeit bei gleichzeitiger Elastizität auf. Man bezeichnet gefaltete Klingen auch als Damastklinge (Damaszenerstahl / Damaszener Klinge), wobei die Herstellung einer traditionellen Damastklinge im Detail ein wenig von der Schmiedekunst der japanischen Schwertschmiedemeister ein wenig abweicht. Weitere Informationen zum Damaszenerstahl bei Wikipedia

Kohlenstoffstahl ist meist nicht rostfrei und muss entsprechend gepflegt werden.

Karbonstahl hat einen hohen Kohlenstoffanteil und ist nie rostfrei.

Kohlenstoffstahl / Karbonstahl - Handels-Bezeichnung des Stahls
Elemente
1095
4034
12-C27 San Vik
154-CM
ATS-34
ATS-55
% Kohlenstoff
0,9 - 1,03
0,42 - 0,5
0,58
1,05
1,05
1,0
% Chrom
-
12,5 - 14,5
14,0
14,0
14,0
14,0
% Molybdän
-
-
-
4,0
4,0
0,6
% Vanadium
-
-
-
-
-
-
% Mangan
0,3 - 0,5
1,0
0,35
0,5
0,4
0,5
% Silizium
-
1,0
0,35
0,3
0,35
0,4
% Kobalt
-
-
-
-
-
0,4
% Kupfer
-
-
-
-
-
0,2
% Phosphor
-
-
-
-
-
-
% Stickstoff
-
-
-
-
-
-
Rockwell (HRC)
59
54 - 55
54
58 - 61
58
60

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