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Edelstahl

Windenergieanlagen: Nichts dreht sich ohne Hightechwerkstoffe

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Stahlproduktion

Zur Herstellung des Edelstahls werden selektierter Schrott und Schlackenbildner in einen 130-Tonnen-Elektrolichtbogenofen chargiert. Dort werden die Stahlzutaten mittels elektrischer Energie eingeschmolzen. Bei dem Stahlschrott handelt es sich um hochwertige Sekundärrohstoffe, die sowohl ökonomisch als auch ökologisch entscheidende Vorteile bieten. Hat der flüssige Stahl die Abstichtemperatur erreicht, wird die Schmelze zur Weiterverarbeitung in eine bereitstehende Pfanne entleert und mittels Abschlackmaschine von der mitgelaufenen Ofenschlacke getrennt. In der Pfanne findet anschließend die sekundärmetallurgische Behandlung des Stahls statt. Hierzu zählen Legierungs- und Temperatureinstellung, Homogenisierung, Desoxidation, Entgasung und Spülbehandlung mittels Argon. Im Anschluss wird der Stahl entsprechend der gewünschten Endabmessung in Kokillen unterschiedlicher Größe vergossen und nach dem Strippen im heißen Zustand als Schmiedeblock zur Schmiede transportiert.

Warmumformung und Wärmebehandlung

Die im Gusszustand vorliegenden Blöcke werden nach ausreichender Erwärmung auf einer 3.300-Tonnen-Schmiedepresse vorgeschmiedet. Stabstahl im Abmessungsbereich zwischen 320 und 560 Millimetern wird anschließend nach einer Zwischenwärmung mittels Schmiedemaschine umgeformt. Größere Abmessungen werden auf der Schmiedepresse fertiggestellt. Der aufwendige Schmiedeprozess ist notwendig, um dem Gefüge eine höhere Zähigkeit zu verleihen. Das ursprüngliche Gussgefüge könnte der Schlagbeanspruchung nicht standhalten und würde wie Porzellan brechen.

Durch die Warmumformung, die in definierten Stichfolgen mit einem festgelegten Verformungsgrad und unter definierten Temperaturen erfolgt, verändert sich das Werkstoffgefüge: Die Poren des Gussgefüges verschweißen, die ursprünglichen Kristalle rekristallisieren durch die Kombination von Verformung und Temperatur. Aus den groben Gusskörnern entsteht ein feinkörniges Gefüge, das nach der abschließenden Wärmebehandlung eine sehr hohe Belastbarkeit im Dauerbetrieb und einen sehr hohen Widerstand gegen schlagartige Beanspruchung aufweist.

Nach Abkühlung der geschmiedeten Stäbe erfolgen eine Wärmebehandlung mit gezieltem Erwärmen des Materials auf definierte Temperaturen, die Einstellung einer bestimmten Haltezeit und das Abkühlen des Edelstahls. Dabei erhält der Werkstoff das für die anschließende spanende Bearbeitung optimale Ausgangsgefüge und eine definierte Festigkeit. (Weiterlesen auf der nächsten Seite)

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