Stahlgießerei

Stahlgießerei

Eisenwerkstoffe werden aus der Sicht der Gießer in zwei Hauptgruppen unterschieden, in Gusseisen und in Stahlformguss. Beide Werkstoffgruppen verwenden u.a. Roheisen aus dem Hochofen, unterscheiden sich aber im Kohlenstoffgehalt. Stahlwerkstoffe haben einen geringeren Kohlenstoffgehalt als Gusseisen. Je nach Stahlsorte kann er von wesentlich kleiner 1% bis um 2% reichen. (Gusseisen: 2,5% - 4%) Dieser Unterschied bestimmt maßgeblich die Werkstoffeigenschaften. Stahl zeichnet sich gegenüber Gusseisen durch höhere Festigkeit und Duktilität (Dehn- und Streckbarkeit) aus. Stahl ist unter dem Begriff Schmiedeeisen schon aus der Zeit der Rennofentechnologie im frühen Mittelalter bekannt. Ein im Rennofen aus Eisenerz erzeugter teigiger Eisenklumpen wurde von Schmiede in die gewünschte Form gebracht. Im 16.Jh. gelang es, flüssiges Roheisen zu erzeugen. Dies führte aber zunächst nicht zum Vergießen von Stahl. Durch den Frischprozess (Reduzierung des Kohlenstoffgehalts durch Sauerstoffeinwirkung) wurde das Roheisen wieder in Schmiedeeisen (Stahl) umgewandelt.

Die Erzeugung von Stahl führte in der weiteren Entwicklung zunächst mit den verschiedenen Verfahren (Tiegelstahl, Puddlestahl, Stahl aus dem Bessemer- und Thomaskonverter, Siemens-Martin-Ofen) zu Ausgangsprodukten, die sich schmieden und walzen ließen.

Erst Jacob Mayer (1813 – 1875) produzierte ab 1838 Gussstahl in Bochum, d.h. er konnte Stahl wie Gusseisen in einer Gießerei zu Stahlgussstücke vergießen. Nach der Präsentation von Stahlgussglocken 1855 auf der Pariser Weltausstellung konnte sich Stahlguss durchsetzen. Die Herstellung von Stahlguss erfordert auch heute noch zwei Schritte, die Roheisenherstellung und die Kohlenstoffverminderung (Frischen).

Da Stahlguss eine hohe  Gießtemperatur benötigt, das Verhältniss zwischen Gussteil und den Gießlaufelementen ungünstiger als bei Gusseisen ist und sehr viel Nacharbeiten erforderlich sind, ist Stahlguss teuer. Seine vielfältigen Eigenschaften, es gibt unzähliche Legierungsvarinaten, sichern ihm aber einen festen Platz unter den Eisenwerkstoffen.

Stahlgießereien setzen heute Lichtbogen- und Elektroöfen (Induktionsöfen) ein und verwenden als Einsatzmaterialien große Mengen Stahlschrott. (Sekundärmetallurgie)

G. Schaefer