Neuer Stahl für den Maschinenbau – diese 5 Güten sollten Sie kennen

Die Suche nach dem optimalen Material für Ihr neues Bauteil hat begonnen und Sie haben sich für Stahl statt Aluminium entschieden? Dann fragen Sie sich jetzt gerade womöglich, wie zum Henker Sie bei mehr als 2.500 Stählen die richtige Auswahl treffen sollen. Zugegeben, ich bin selbst immer wieder erstaunt, wie viele Stahlsorten und -güten mit ganz spezifischen Eigenschaften es gibt. Hinzu kommen Überlegungen in Bezug auf kosteneffiziente, innovative und qualitativ unterschiedliche Faktoren im Produktententwicklungsprozess. Da wir tagtäglich mit verschiedenen Stählen arbeiten, möchte ich Ihnen in diesem Beitrag 5 Stähle vorstellen, die aufgrund ihrer Beständigkeit, Qualität und Innovationskraft den Maschinenbau der kommenden Jahre mitbestimmen werden.

1. Ultrahochfeste Stähle (UHSS) für den Maschinenbau 

Lange Zeit waren die sehr gute Schweißbarkeit und hohe Duktilität ein ausschlaggebender Vorteil von Stählen. In Fällen, wo diese Eigenschaften für heutige Anforderungen zu wenig waren, wurden UHSS (ultrahochfeste Stähle) entwickelt, die u.a. besonders verschleißfest sind. Obwohl damit bewusst eine verringerte Duktilität in Kauf genommen wird, sind diese UHSS noch immer kalt umformbar und schweißbar.

Trotzdem zählen ultrahochfeste Stähle zu den wichtigsten der neuen Stähle für den Maschinenbau und finden vielfachen Einsatz in unterschiedlichsten Branchen und Bereichen.

Beliebte Formen & Güten

• UHSS sind legierte Stähle mit einer höheren Mindestzugfestigkeit.

Typische Eigenschaften

• Verschleißfest, hart und zäh
• Hohe Wärmebeständigkeit

Häufige Verwendung von UHSS:

Ultrahochfeste Stähle sind besonders im Leichtbau, in der Luft- und Raumfahrt sowie im Fahrzeugbau bekannt. Also überall dort, wo Gewicht eingespart und trotzdem eine hohe Festigkeit gebraucht wird, z.B. wenn das Gesamtfahrzeuggewicht unter 3,5 Tonnen betragen soll. Außerdem überall dort, wo es Führungen gibt, da etwa beim Teleskopieren eine hohe Verschleißfestigkeit gefragt ist. Gleiches gilt für alle medienführenden Konstruktionen, wo bestimmte Partikel durch das Bauteil durchströmen müssen, ohne abrasiv wirken zu dürfen, beispielsweise das Befüllrohr eines Mähdreschers. 

2. Neuer Baustahl für den Maschinenbau

Sie wissen, wie das Business läuft: Besser geht immer und wer hinterherhinkt, bleibt schnell auf der Strecke. Selbiges gilt auch für Stahlhersteller, die Konstrukteure und Produktentwickler immer wieder mit den neuesten Materialen begeistern. So auch bei einer Kategorie, die ich einfach mal neuen Baustahl für den Maschinenbau getauft habe, da es sich um besonders beliebte und vielfach eingesetzte Stahlgüten handelt.

Beliebte Formen & Güten

• Unlegierte & niedrig legierte Baustähle
• Wetterfeste Baustähle
• Hochfest ist bei UHSS schon abgedeckt

Typische Eigenschaften

• Hervorragende Schweißbarkeit und Stanzbarkeit
• Hohe Duktilität, also Umformbarkeit

Häufige Verwendung von Baustahl:

Neuer Baustahl begegnet uns vielfach im alltäglichen Leben, da er gerne für Möbel sowie im Bau- & Konstruktionssektor eingesetzt wird. Doch auch in der Industrietechnik, z.B. in Führungsschienen für Aufzüge finden Baustähle vielfache Anwendung. 

3. Grüner Stahl für den Maschinenbau

Noch stehen wir am Anfang der Entwicklung von grünem Stahl, doch erste Pionierprojekte sind bereits gestartet. Obwohl es wahrscheinlich noch einige Zeit dauern wird, bis CO₂-freier Stahl markttauglich wird, zählt er für mich trotzdem schon zum neuen Stahl für den Maschinenbau, denn darin liegt die Zukunft. 

Beliebte Formen & Güten

• CO₂-reduzierter Stahl: wird zunehmend von Stahlherstellern angeboten
• CO₂-freier Stahl: noch kaum am Markt vertreten und größtenteils ausverkauft

Typische Eigenschaften

• Grüner Stahl weist in der chemischen Zusammensetzung dieselben Eigenschaften auf wie alle anderen Stähle.

Häufige Verwendung von grünem Stahl

Da die Produktion von grünem Stahl noch in den Kinderschuhen steckt, findet dieses Material momentan extrem wenig Einsatz. Denn für eine flächendeckende Verfügbarkeit  müssen zuerst noch Kapazitäten geschaffen werden. Auf dem Weg hin zu weniger CO₂-Emissionen in der Prozesskette ist das ein ganz wesentlicher Schritt, wo auch die exzellente Recyclingfähigkeit von Stahl dazugehört. Aber wir spüren es alle: da tut sich etwas und ich verfolge voller Spannung die Entwicklungen.

4. Edelstahl für den Maschinenbau

Manch eine Branche, wie etwa die Lebensmittelindustrie würde ohne Edelstahl nur schwer auskommen, da es besonders gut dort einsetzbar ist, wo ein strenges Reinheitsgebot eingehalten werden muss. Da es dafür kaum nennenswerte Alternativen gibt, ist Edelstahl aus der Liste der alten und neuen Stähle für den Maschinenbau nicht wegzudenken.

Beliebte Formen & Güten

• Austenitische Edelstähle
• Ferritische Edelstähle
• Duplex
• Kalt verfestigter Edelstahl

Typische Eigenschaften

• Edelstähle sind grundsätzlich sehr korrosionsbeständig .
• Typisch ist zudem ihre Duktilität bei gleichzeitig sehr hoher Kaltverfestigung, d.h. je mehr man sie umformt, desto fester werden sie.

Neben der Lebensmittelbranche finden sich Edelstähle auch im Packaging und in Abfüllanlagen, da auch hier i.d.R. sehr strenge Vorschriften für Reinigungsprozesse eingehalten werden müssen. In salzigen Umgebungen, etwa in Seenähe, wird Edelstahl ebenfalls gerne verwendet. Außerdem im Tunnelbau, z.B. für U-Bahn-Teile und im Schienenfahrzeugbau.

5. Nichteisenmetalle für den Maschinenbau

Warum ich Nickel und Titan mit in die Liste der neuen Stähle im Maschinenbau aufgenommen habe? Weil diese sonderlegierten Metalle ähnliche Eigenschaften mitbringen und ähnlich gut einsetzbar sind wie die zuvor genannten “echten” Stähle. Sowohl im Maschinenbau als auch in anderen Industrien stellen sie mitunter sogar die einzige nennenswerte Alternative dar.

Beliebte Formen & Güten

• Nickel
• Titan
• Kupfer
• Bronzelegierungen

Typische Eigenschaften

• Sonderlegierte Nichteisenmetalle wie Nickel und Titan weisen besondere chemische Beständigkeit gegenüber verschiedensten Stoffen auf, beispielsweise sind sie extrem widerstandsfähig gegen Säure.
• Großer Nachteil dieser Nichteisenmetalle ist ihr Preis, der im Gegensatz zu herkömmlichen Stählen recht hoch ist, sodass sie zumeist nur dort eingesetzt werden, wo es dringend erforderlich ist.

Häufige Verwendung von Nichteisenmetallen

Nickel und Titan kommen vielfach in Spezialanlagen wie der chemikalischen Industrie zum Einsatz. Typischer Einsatzort dieser sonderlegierten Metalle ist etwa die Salzsäureherstellung, wo sie in Reinform als medienführende Teile zum Ableiten der Salzsäure benötigt werden.

Fazit: Für jedes Bauteil den richtigen Werkstoff

So überfordernd die große Anzahl der neuen Stähle für den Maschinenbau im ersten Moment auch sein mag, so groß ist schließlich der Vorteil dieser Vielfalt. Denn für (fast) jedes Bauteil gibt es den passenden Stahl. Bei Ihrer erfolgreichen Suche unterstütze ich Sie sehr gerne und freue mich schon auf Ihre Kontaktaufnahme.