Bezeichnung der Stähle

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Bezeichnung der Stähle

Die bezeichnung der Stähle erfolgt nach

• DIN EN 10027-1:2017-01, Bezeichnungssysteme für Stähle - Teil 1: Kurznamen
• DIN EN 10027-2:2015-07, Bezeichnungssysteme für Stähle - Teil 2: Nummernsystem

Hierbei wird unterschieden nach der Bezeichnung über folgende Bezeichnungssystem

• Stahlnormung durch Kurznamen
• Kennzeichnung der Stähle nach der Verwendung oder den mechanischen oder physikalischen Eigenschaften
• Kennzeichnung der Stähle nach der chemischen Zusammensetzung
• Stahlnormung durch Werkstoffnummern
• Normung von Gusseisenwerkstoffen

Einleitung Stahlnormung

Die normgerechte Kennzeichnung von Stählen kann durch Kurznamen oder mit Hilfe von Werkstoffnummern erfolgen. Die normgerechte Bezeichnung von Eisen und Stahl durch Kurznamen erfolgt heute auf Basis von DIN EN 10027-1.

Anmerkung

Kurznamen, die nach der (zurückgezogenen) DIN 17006 gebildet wurden, findet man auch heute noch in vielen Schriftstücken und Zeichnungen sowie in zur Zeit noch geltenden Technischen Lieferbedingungen. Auch in der Praxis wird diese Art der Stahlkennzeichnung noch vielfach angewandt. Hier wird jedoch nicht mehr auf diese alten Bezeichnungen eingegangen.

Für die normgerechte Kennzeichnung metallischer Werkstoffe bedient man sich entweder Kurznamen oder Werkstoffnummern, die nach bestimmten festgelegten (genormten) Regeln gebildet werden. Während bei einer Bezeichnung durch Kurznamen alle wesentlichen Informationen über Art und Eigenschaften eines Werkstoffs entnommen werden können, ist eine Kennzeichnung durch Werkstoffnummern für die Bestellung und Lagerhaltung vor allem im Hinblick auf die Verwendung von EDV-Anlagen vorteilhaft. Nachfolgend sind beide Möglichkeiten dargestellt.

In folgenden Beispielen würden die Kurznamen + Werkstoffnummern lauten:

• Kurzname: S275J2+N
• Werkstoffnummer: 1.0144+N
• Erklärung Kurzname
  Stahl, wird für Maschinenteile, Stahlhochbau, Kranbau, Achsen und Wellen verwendet; Streckgrenze von >275 MPa (das bedeutet 275) bei kleinster Erzeugnisdicke, eine Kerbschlagarbeit von 27 J bei einer Temperatur von -20 °C (das bedeutet J2) und normalisiert (das bedeutet +N).
  Erklärung Werkstoffnummer - Stahl für den Stahlbau,Allgemeiner Baustahl mit Rm <500 MPa, und normalisiert (das bedeutet +N)
• Ohne Verwendung einer (genormten) Kurzbezeichnung oder Werkstoffnummer würde die Werkstoffangabe in einer Stückliste, an diesem Beispiel, wie folgt lauten:
  • Stahl für den Stahlbau (das bedeutet S), beruhigter Stahl, Streckgrenze von >275 MPa (das bedeutet 275) bei kleinster Erzeugnisdicke, eine Kerbschlagarbeit von 27 J bei einer Temperatur von -20 °C (das bedeutet J2) und normalisiert (das bedeutet +N).

• Kurzname: 42CrMo4 +N
• Werkstoffnummer: 1.7225 +N
• Erklärung Kurzname
  Stahl mit C 0,42% und Cr1% + Mo(<0,35%), normalgeglüht (das bedeutet +N)
  Erklärung Werkstoffnummer - Stahl (Ziffer 1), Gruppe 72 - Baustähle, Maschinenbau und Behälterstähle, 25 ist die Zählnummer innerhalb der Hauptgruppe, normalgeglüht (das bedeutet +N)
• Ohne Verwendung einer (genormten) Kurzbezeichnung oder Werkstoffnummer würde die Werkstoffangabe in einer Stückliste, an diesem Beispiel, wie folgt lauten:
  • Legierter Vergütungsstahl, normalgeglüht (das bedeutet +N), mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,42%, 1,0% Chrom sowie <0,35% Molybdän.

Solche Angaben wäre nicht nur viel zu umfangreich, sondern auch unübersichtlich und würde daher leicht zu Fehlern bei der Informationsübermittlung führen. Unter Verwendung eines Kurznamens oder einer Werkstoffnummer ist es dagegen möglich, diese Information sehr viel einfacher und kürzer auszudrücken.

Sinn und Zweck einer Kurzbezeichnung ist eine klare, eindeutige Verständigung in kürzester Form zwischen dem Erzeuger, Handel und Verarbeiter. Die Kurzbezeichnung muss dabei alle Angaben enthalten, die über Art und Eigenschaften eines Werkstoffs Auskunft geben. .

Bezeichnungssysteme für Stähle - Kurznamen

Die normgerechte Kennzeichnung von Eisen und Stahl durch Kurznamen geht im Wesentlichen auf die bereits 1949 ausgegebene DIN 17006-1 bis DIN 17006-3 mit dem Titel Eisen und Stahl- Systematische Benennung, zurück. Diese Norm reichte später jedoch nicht mehr aus, um alle genormten oder für eine Normung vorgesehenen Eisenwerkstoffe zu benennen, sie wurde daher 1974 zurückgezogen.
Die normgerechte Bezeichnung von Eisen und Stahl durch Kurznamen erfolgt heute auf Basis von DIN EN 10027-1.
Kurznamen, die nach der (zurückgezogenen) DIN 17006 gebildet wurden, findet man jedoch auch heute noch in älteren Schriftstücken und Zeichnungen sowie in zur Zeit noch geltenden technischen Lieferbedingungen. Auch in der Praxis wird diese Art der Stahlkennzeichnung noch vielfach angewandt. Hier soll jedoch nicht mehr darauf eingegangen werden. Nach dem neuen Bezeichnungssystem für Stähle (DIN EN 10027-1) werden zwei verschiedene Kennzeichnungsarten unterschieden Bild 1

• Kurznamen für Stähle, aufgrund der Verwendung und der mechanischen oder physikalischen Eigenschaften, Stähle die in der Regel nicht für eine Wärmebehandlung vorgesehen sind.
• Kurznamen für Stähle, aufgrund der chemischen Zusammensetzung, Stähle die für eine Wärmebehandlung vorgesehen sind.

Kennzeichnung der Stähle nach der Verwendung oder den mechanischen oder physikalischen Eigenschaften

Nach der Verwendung, den mechanischen oder physikalischen Eigenschaften werden Stähle gekennzeichnet, die in der Regel nicht für eine Wärmebehandlung vorgesehen sind. Die Stahlkennzeichnung gibt Hinweise auf den Hauptanwendungsbereich und die wesentlichen Eigenschaften, Verwendungszwecke oder Anforderungen (Bild). Die Stahlkennzeichnung besteht aus dem Kennbuchstaben (S, P. L, E, ... ), gefolgt von einem Zahlenwert oder einer Kombination von Buchstaben und Zahlenwerten. Ferner können Zusatzsymbole für Stähle und Stahlerzeugnisse angehängt werden. Die einzelnen Symbole bzw. Ziffern werden ohne Leerzeichen hintereinander geschrieben. Die nachfolgenden Beispiele sollen diese Systematik verdeutlichen.

Kennzeichnung der Stähle nach der chemischen Zusammensetzung

Die Benennung nach der chemischen Zusammensetzung ist für Stähle vorgesehen, die in der Regel einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Abhängig von der jeweiligen Stahlsorte werden vier verschiedene Kennzeichnungsarten unterschieden (A - D).

• A - unlegierte Stähle mit Mn < 1 %
• B - unlegierte Stähle mit mittlerem Mn-Gehalt ~ 1 %
• C - legierte Stähle mit Legierungsgehalten mindestens eines Elements 5 %
• D - Schnellarbeitsstähle

A - unlegierte Stähle mit Mn < 1 %

(ausgenommen Automatenstähle) Stähle werden im Sinne von DIN EN 10020 als unlegiert bezeichnet, sofern der in Tabelle 1 angegebene Grenzgehaltvon keinem Element überschritten wird.
Mit Ausnahme der Automatenstähle erfolgt die Kennzeichnung der unlegierten Stähle mit mittleren Mangangehalten unter 1 % durch den Kennbuchstaben "C", gefolgt von der Kohlenstoffkennziffer, die den 100fachen Wert des mittleren prozentualen Kohlenstoffgehalts des vorgeschriebenen Bereichs angibt. Gegebenenfalls können Zusatzsymbole für Stähle oder Stahlerzeugnisse angehängt werden (Tabellen 2-4).

Erfolgt keine Angabe zum Bearbeitungszustand oder zur Wärmebehandlung des angelieferten Materials, bleibt dem Lieferanten der Bearbeitungszustand und die Wärmebehandlung überlassen. Wenn Sie also einen entsprechenden Anlieferungszustand wollen, gehört der Anlieferungszustand in die Materialbestellung und auf die Zeichnung.

Tabelle 1-3	Tabelle 4
Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3

B - unlegierte Stähle mit mittlerem Mn-Gehalt ~ 1 %

unlegierte Automatenstähle, legierte Stähle (ausgenommen Schnellarbeitsstähle) mit Legierungsgehalten der einzelnen Elemente< 5 % Im Gegensatz zur bisherigen Systematik haben diese Stähle keinen vorangestellten Kennbuchstaben. Die Kurzbezeichnung beginnt mit der Kohlenstoffkennziffer, die ebenfalls den 100fachen Wert des mittleren prozentualen Kohlenstoffgehalts des vorgeschriebenen Bereichs angibt. Der Kohlenstoffkennziffer folgen die chemischen Symbole der Hauptlegierungsbestandteile (geordnet nach abnehmendem Gehalt bzw. bei gleichem Gehalt in alphabetischer Reihenfolge). Und schließlich die mit bestimmten Faktoren multiplizierten und durch Bindestriche voneinander getrennten Legierungskennzahlen. Sinn und Zweck der Multiplikation ist es, möglichst kleine, ganze Kennzahlen (also ohne Dezimalstellen) zu erhalten. Zusatzsymbole sind nur für die Stahlerzeugnisse, für die Stähle selbst jedoch nicht vorgesehen. Zwischen den einzelnen Buchstaben bzw. Ziffern ist kein Leerzeichen vorgesehen.

Hinweis
Die Multiplikatoren beziehen sich auf den ursprünglichen mittleren Legierungsgehalt der Elemente. Im gezeigten Beispiel "17CrNiMo6 +N", muss also nicht multipliziert sondern zurück gerechnet, also dividiert werden:
C Gehalt = 17 / 100 = 0,17 %
Cr Gehalt = 6 / 4 = 1,5 %
Ni Gehalt = in Anteilen
Mo Gehalt = in Anteilen
+N = Normalgeglüht

C - legierte Stähle mit Legierungsgehalten mindestens eines Elements 5 %

Der Kurzname dieser mitunter auch als hochlegiert bezeichneten Stahlsorten beginnt stets mit dem Kennbuchstaben "X", gefolgt von der Kohlenstoffkennziffer (100facher Wert des mittleren prozentualen Kohlenstoffgehalts des vorgeschriebenen Bereichs). Der Kohlenstoffkennziffer folgen auch hier die chemischen Symbole der Hauptlegierungsbestandteile (geordnet nach abnehmendem Gehalt bzw. bei gleichem Gehalt in alphabetischer Reihenfolge). Ihnen schließen sich die prozentualen Gehalte der einzelnen Legierungselemente an. Im Gegensatz zu den vorgenannten Stahlsorten handelt es sich jedoch um die tatsächlichen Gehalte (in Masse-%). Zusatzsymbole sind bei diesen Stahlsorten nur für die Stahlerzeugnisse, nicht jedoch für die Stähle vorgesehen. Zwischen den einzelnen Buchstaben bzw. Ziffern ist ebenfalls kein Leerzeichen vorgesehen. Das nachfolgende Beispiel soll diese Systematik verdeutlichen.

D - Schnellarbeitsstähle

Schnellarbeitsstähle sind legierte Werkzeugstähle, die aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung nach einer entsprechenden Wärmebehandlung eine sehr hohe Warmhärte und Anlassbeständigkeit aufweisen. Sie werden deshalb bevorzugt für die Herstellung von Zerspanungswerkzeugen verwendet, die bis zu einer Arbeitstemperatur von 600°C eingesetzt werden können. Die Bezeichnung der Schnellarbeitsstähle unterscheidet sich von der bislang besprochenen Systematik. Die Kurznamen der Schnellarbeitsstähle beginnen mit dem Kennbuchstaben "HS" gefolgt von den prozentualen Gehalten der Legierungselemente Wolfram, Molybdän, Vanadium und Cobalt (in der genannten Reihenfolge). Zusatzsymbole sind bei den Schnellarbeitsstählen nur tür Stahlerzeugnisse vorgesehen. Kennbuchstaben.

Nummernsystem Werkstoff - Hauptgruppen

Die Unterteilung der Werkstoffe in eine Werkstoff - Hauptgruppe erfolgt durch die Ziffern 1-9 [siehe Tabelle].
Die Werkstoffnummer von Gußeisen beginnt mit einer 0., die eines Stahles beginnt nach Europäischer Normung immer mit 1., die von Schwermetallen (außer Eisen) mit 2., die von Leichtmetallen mit 3., jeweils gefolgt von vier Ziffern.
Stahl-Werkstoffnummern werden vom Stahlinstitut VDEh vergeben.

Ziffer	Hauptgruppe - X	Gruppe
0 + 1	Eisen und Stahl	Roheisen, Gusseisen, Ferrolegierungen, Stahl
2	Nichteisenmetalle	Schwermetalle Ti - Ni - Pb (exklusive Eisen) usw.
3	Nichteisenmetalle	Leichtmetalle Al - Mg usw. Alte Nummernnachweise, das Nummernsystem wurde internationalen Systemen angepasst, sodass die Bezeichnung heute vollkommen anders ist als noch vor einigen Jahren.
4	Nichtmetallische Werkstoffe
5		Frei
6		Frei
7		Frei
8		Frei
9	Interne Nutzungsangabe	Frei (z.B. Legierungen aus Versuchen)

Nummernsystem - für Stähle

Bereits in den frühen 1950er Jahren wurde eine Bezeichnungssystem auf Nummernbasis für Werkstoffe entwickelt.
Wirklich jeder Stahlwerkstoff erhält eine siebenstellige numerische Kennzeichnung. Die Werkstoffnummer eines Stahlwerkstoffes ist eine Art, ihn eindeutig zu bezeichnen.

Nummernsystem - Werkstoffnummern Stahl

Alle Werkstoffnummern für Stahl sind gleich aufgebaut, Kennzeichnung: X.XXXX

Nummernsystem Sortennummer - Stahlgruppennummer - Zählnummer

Die Sortennummer eines jeden Werkstoffs ist vierstellig und folgt der Werkstoffhauptgruppe. Bei Werkstoffen der Hauptgruppe 0 und 1 ordnen die ersten beiden Ziffern die Werkstoffe zusätzlich zu einer Sortenklasse zu. Bei den letzten beiden Ziffern handelt es sich lediglich um Folgenummern (1-...). Liegen jedoch Nichteisen-Legierungen vor, so wird nach Grundmetallen eingeteilt.

Die Übersicht von Sortennummern ist der nachfolgenden Tabelle entnehmen.

Nummernsystem X.XXXX	Gruppe
Roh- und Gusseisen
0.0000-0.2999	Roheisen
0.3000-0.4999	Vorlegierungen
0.5000-0.5999	Reserve
0.6000-0.6999	GJL - Gusseisen, Lamellengraphit
0.7000-0.7999	GJS - Gusseisen, Kugelgraphit
0.8000-0.8999	GJMB- Temperguss Schwarz GJMW - Temperguss Weiss
0.9000-0.9999	Sonderguss
Grundstahl
1.0000-1.0099	Grundstahl
unlegierter Qualitätsstahl	Massenstähle/unlegierte Qualitätsstähle
1.0100-1.0799	1.0100 - 1.0199 Allgemeiner Baustahl mit Rm <500 MPa 1.0200 - 1.0299 Sonstiger Baustahl; nicht für Wärmebehandlung geeignet; mit Rm <500 MPa 1.0300 - 1.0399 Stahl mit C-Gehalt = <0,12 % oder Rm <400 MPa 1.0400 - 1.0499 Stahl mit C-Gehalt = 0,12…0,25 % oder Rm 400…500 MPa 1.0500 - 1.0599 Stahl mit C-Gehalt = 0,25…0,55 % oder Rm 500…700 MPa 1.0600 - 1.0699 Stahl mit C-Gehalt ≥ 0,55 % oder Rm ≥ 700 MPa 1.0700 - 1.0799 Stahl mit höherem P- oder S-Gehalt
legierter Qualitätsstahl	legierter Qualitätsstahl
1.0800-1.0999	1.0800 - 1.0899 Stahl mit besonderen physikalischen Eigenschaften 1.0900 - 1.0999 Stahl für verschiedene Anwendungen
unlegierter Edelstahl	unlegierte Edelstähle
1.1000-1.1899	1.1000 - 1.1099 Stahl mit besonderen physikalischen Eigenschaften 1.1100 - 1.1199 Bau-, Maschinenbau-, Behälterstahl mit C-Gehalt < 0,5 % 1.1200 - 1.1299 Maschinenbaustahl mit C-Gehalt ≥ 0,5 % 1.1300 - 1.1399 Bau-, Maschinenbau-, Behälterstahl mit besonderen Anforderungen 1.1500 - 1.1899 Behälterstahl
legierter Edelstahl
1.2000-1.2999	Werkzeugstähle
1.3000-1.3999	verschiedene Sorten 1.3200 - 1.3399 Schnellarbeitsstahl 1.3500 - 1.3599 Wälzlagerstahl 1.3600 - 1.3799 Stahl mit besonderen magnetischen Eigenschaften 1.3800 - 1.3999 Stahl mit besonderen physikalischen Eigenschaften
1.4000-1.4999	chemisch beständige Sorten 1.4000 - 1.4599 Nichtrostender Stahl 1.4600 - 1.4699 Chemisch beständige und hochwarmfeste Ni-Legierung 1.4700 - 1.4899 Hitzebeständiger Stahl 1.4900 - 1.4999 hochwarmfester Werkstoff
1.5000-1.5999	Baustähle
1.6000-1.7999	Vergütungs- und Einsatzstähle
1.8000-1.8999	1.8400 - 1.8499 Bau-, Maschinenbau-, Behälterstahl nach legierungselementen geordnet 1.8600 - 1.8699 Bau-, Maschinenbau-, Behälterstahl nach legierungselementen geordnet 1.8700 - 1.8799 Bau-, Maschinenbau-, Behälterstahl; hochfest und schweißgeeignet 1.8900 - 1.8999 Bau-, Maschinenbau-, Behälterstahl; hochfest und schweißgeeignet 1.8500 - 1.8599 Nitrierstahl
1.9000-1.9999
Nichteisen Metalle	Alte Nummernnachweise, das Nummernsystem wurde internationalen Systemen angepasst sodass die Bezeichnung heute vollkommen anders ist als noch vor einigen Jahren.
2.0000-2.1799	Kupfer und Kupferlegierungen
2.2000-2.2499	Zink/Zinklegierungen und Cadmium/Cadmiumlegierungen
2.3000-2.3499	Blei und Bleilegierungen
2.3500-2.3999	Zinn und Zinnlegierungen
2.4000-2.4999	Nickel/Nickellegierungen und Kobalt/Kobaltlegierungen
3.0000-3.4999	Aluminium und Aluminiumlegierungen
3.5000-3.5999	Magnesium und Magnesiumlegierungen

Normung von Gusseisenwerkstoffen

Normung durch Kurznamen

Normung durch Werkstoffnummern

Einzelnachweise