| Vorwort | 6 |
| Inhalt | 8 |
| Autorenverzeichnis | 24 |
| Stahl – eine Werkstoffgruppe mit Zukunft | 30 |
| Wolfgang Bleck | 30 |
| TEIL A: Der Werkstoff Stahl | 36 |
| 1 Definition und Systematik von Stählen | 38 |
| Wolfgang Bleck | 38 |
| 1.1 Systematik der Stähle | 40 |
| 1.1.1 Einteilung der Stähle nach Hauptgüteklassen | 40 |
| 1.1.1.1 Unlegierte Stähle | 41 |
| 1.1.1.2 Nichtrostende Stähle | 41 |
| 1.1.1.3 Andere legierte Stähle | 42 |
| 1.1.2 Bezeichnungssystem für Stähle | 42 |
| 1.1.2.1 Bezeichnung nach Verwendungszweck sowie mechanischen und physikalischen Eigenschaften | 42 |
| 1.1.2.2 Bezeichnung nach der chemischen Zusammensetzung | 43 |
| 1.1.2.3 Bezeichnung der Stähle mit Werkstoffnummern | 44 |
| 2 Informationsquellen zu Stahl | 48 |
| Uwe Diekmann | 48 |
| 2.1 Einleitung | 48 |
| 2.2 Aufbau unternehmensinterner Informationsquellen | 49 |
| 2.3 Der Werkstoff Stahl im Vergleich – konzeptionelle Werkstoffauswahl | 51 |
| 2.4 Werkstoffdatenbanken | 52 |
| 2.4.1 StahlDat SX | 53 |
| 2.4.2 Stahlschlüssel | 57 |
| 2.4.3 StahlWissen NaviMAT | 59 |
| 2.4.4 Weitere Faktendatenbanken mit Bezug zu Stahl | 61 |
| 2.5 Simulationssysteme für die Berechnung von Werkstoffeigenschaften | 63 |
| 2.6 Bibliotheken, Literaturdaten, Wissensbasen und Nachschlagewerke | 65 |
| 2.7 Selbststudium und Weiterbildung | 67 |
| 3 Eigenschaften von Stählen | 70 |
| Wolfgang Bleck | 70 |
| 3.1 Thermische Eigenschaften | 70 |
| 3.1.1 Volumen- und Längenänderung von Eisen | 70 |
| 3.1.2 Volumen- und Längenänderung von Stählen | 72 |
| 3.1.3 Wärmeleitfähigkeit des Eisens | 73 |
| 3.2 Elastische Eigenschaften | 74 |
| 3.2.1 Elastizitätsmodul und Schubmodul | 74 |
| 3.2.2 Anelastizität | 77 |
| 3.3 Magnetische und elektrische Eigenschaften | 78 |
| 3.3.1 Magnetische Eigenschaften von Eisen | 78 |
| 3.3.2 Magnetische Eigenschaften von Stählen | 82 |
| 3.3.3 Elektrische Eigenschaften von Eisen | 84 |
| 3.3.4 Elektrische Eigenschaften von Stählen | 84 |
| 3.4 Legierungen des Eisens | 85 |
| 3.4.1 Legierungsbildung | 85 |
| 3.4.2 Zustandsschaubilder von Fe?Legierungen | 87 |
| 3.4.3 Zustandsschaubild Eisen-Kohlenstoff | 90 |
| 3.5 Ausscheidungen | 92 |
| 3.6 Wirkung der Legierungselemente | 93 |
| 3.6.1 Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften | 93 |
| 3.6.2 Wirkung auf technologische Eigenschaften | 95 |
| 3.7 Einfluss einzelner Legierungselemente | 97 |
| 3.7.1 Häufige Legierungselemente | 97 |
| 3.7.2 Spurenelemente im Stahl | 108 |
| 3.8 Zusammenfassung | 109 |
| 4 Herstellung und Lieferformen von Stahl | 112 |
| Hannah Schwich, Serosh Engineer, Ulrich Prahl | 112 |
| 4.1 Erzeugung von Stahl | 112 |
| 4.1.1 Primärmetallurgie | 112 |
| 4.1.1.1 Hochofen- und Konverterroute | 113 |
| 4.1.1.2 Rohstahlerzeugung durch Direktreduktion | 114 |
| 4.1.1.3 Elektrolichtbogenofenroute | 115 |
| 4.1.2 Sekundärmetallurgie | 116 |
| 4.1.3 Reinigung des Stahls durch Umschmelzen | 117 |
| 4.1.3.1 Elektroschlacke-Umschmelzverfahren (ESU) | 117 |
| 4.1.3.2 Lichtbogen-Vakuum-Umschmelzverfahren (LBVU) | 118 |
| 4.1.4 Vergießen von Stahl zu Halbzeug | 118 |
| 4.1.4.1 Gießen in Strang und Block | 119 |
| 4.1.4.2 Gießen in Formen | 122 |
| 4.2 Herstellung von Halbzeug | 123 |
| 4.2.1 Definition | 123 |
| 4.2.2 Herstellen von Flacherzeugnissen | 124 |
| 4.2.2.1 Warmwalzen von Blechen und Bändern | 126 |
| 4.2.2.2 Kaltwalzen von Blechen | 127 |
| 4.2.3 Herstellen von Langerzeugnissen | 127 |
| 4.2.3.1 Warmgewalzter und warmgezogener Stabstahl und Draht (Walzdraht) | 127 |
| 4.2.3.2 Kaltgewalzter und kaltgezogener Stabstahl und Draht | 129 |
| 4.2.4 Herstellen von Rohren | 131 |
| 4.2.5 Herstellen von Schmiedeteilen | 132 |
| 4.2.6 Ringwalzen | 133 |
| 4.3 Qualitätskontrolle bei der Herstellung von Halbzeug | 133 |
| 4.3.1 Ultraschallverfahren (US-Verfahren) | 134 |
| 4.3.2 Durchstrahlungs- oder Röntgenstrahlprüfung | 135 |
| 4.3.3 Elektromagnetische Prüfung | 135 |
| 4.3.4 Penetrationsverfahren | 135 |
| 4.3.5 Fazit | 136 |
| 5 Verarbeitung von Stählen | 138 |
| Wolfgang Bleck | 138 |
| 5-1 Umformen und Schneiden von Blechbauteilen | 140 |
| Wolfram Volk, Christoph Hartmann, Maria Hiller, Daniel Opritescu, Annika Weinschenk, Martin Feistle, Michael Krinninger | 140 |
| 5-1.1 Blechumformung | 140 |
| 5-1.1.1 Bauteilspektrum und Prozesskette | 140 |
| 5-1.1.2 Auslegung des Fertigungsprozesses | 140 |
| 5-1.1.3 Verfahren der Blechumformung | 143 |
| 5-1.1.4 Bewertungskriterien und Fehler in der Blechumformung | 145 |
| 5-1.2 Schneiden von Blechen | 152 |
| 5-1.2.1 Beschneideoperationen | 152 |
| 5-1.2.2 Scherschneiden | 153 |
| 5-1.2.3 Fehler und Qualitätskriterien beim Schneiden | 163 |
| 5-2 Kaltmassivumformung von Stahl | 165 |
| Mathias Liewald, Alexander Felde, Robert Meißner | 165 |
| 5-2.1 Einleitung | 165 |
| 5-2.2 Kaltfließpressverfahren | 166 |
| 5-2.2.1 Stauchen | 167 |
| 5-2.2.2 Voll-Vorwärts-Fließpressen (VVFP) | 168 |
| 5-2.2.3 Napf-Rückwärts-Fließpressen (NRFP) | 169 |
| 5-2.2.4 Voll-Quer-Fließpressen (VQFP) | 170 |
| 5-2.3 Tribologie | 171 |
| 5-2.3.1 Konversionsschichten | 171 |
| 5-2.3.2 Typische Schmierstoffe für Stahlwerkstoffe in der Kaltmassivumformung | 172 |
| 5-2.4 Stähle für die Kaltmassivumformung | 173 |
| 5-2.4.1 Allgemeines | 173 |
| 5-2.4.2 Einsatzmöglichkeiten verschiedener Stahlsorten | 174 |
| 5-2.4.2.1 Baustähle | 175 |
| 5-2.4.2.2 Einsatzstähle | 176 |
| 5-2.4.2.3 Vergütungsstähle | 177 |
| 5-2.4.2.4 Nichtrostende Stähle | 177 |
| 5-2.4.2.5 Bainitische Stähle | 178 |
| 5-2.5 Wärmebehandlungsstrategien | 178 |
| 5-2.5.1 Wärmebehandlung vor der Kaltmassivumformung | 179 |
| 5-2.5.2 Wärmebehandlung nach der Kaltmassivumformung | 179 |
| 5-3 Warmmassivumformung von Stahl | 181 |
| Bernd-Arno Behrens, Anas Bouguecha, Jan Puppa | 181 |
| 5-3.1 Einleitung | 181 |
| 5-3.2 Verfahren der Warmmassivumformung | 182 |
| 5-3.2.1 Walzen | 182 |
| 5-3.2.2 Freiformen | 184 |
| 5-3.2.3 Gesenkformen | 185 |
| 5-3.3 Warmumformbarkeit von Stählen | 187 |
| 5-3.3.1 Fließkurven | 187 |
| 5-3.3.2 Formänderungsvermögen | 190 |
| 5-4 Biegeumformung von Stählen | 192 |
| Goran Grzancic, Christoph Becker, Sami Chatti, A.?Erman Tekkaya | 192 |
| 5-4.1 Einleitung | 192 |
| 5-4.2 Grundlagen des Biegens | 193 |
| 5-4.3 Blechbiegen | 196 |
| 5-4.3.1 Blechbiegeverfahren mit geradliniger Werkzeugbewegung | 196 |
| 5-4.3.2 Blechbiegeverfahren mit drehender Werkzeugbewegung | 197 |
| 5-4.3.3 Fertigungsfehler und Gegenmaßnahmen beim (Blech-)Biegen | 198 |
| 5-4.4 Rohr- und Profilbiegen | 199 |
| 5-4.4.1 Formgebundenes Rohr- und Profilbiegen | 199 |
| 5-4.4.2 Kinematisches Rohr- und Profilbiegen | 200 |
| 5-4.4.3 Versagensfälle und Gegenmaßnahmen beim Rohr- und Profilbiegen | 201 |
| 5-4.5 Spannungsüberlagerung zum Biegen hochfester Stähle | 204 |
| 5-4.5.1 Streckbiegen | 204 |
| 5-4.5.2 Freibiegen mit inkrementeller Druckspannungsüberlagerung | 205 |
| 5-4.5.3 Inkrementelles Rohrumformen | 206 |
| 5-5 Spanen und Abtragen | 208 |
| Fritz Klocke, Guido Wirtz, Frederik Vits, Andreas Klink | 208 |
| 5-5.1 Zerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide | 208 |
| 5-5.1.1 Verfahrensgrundlagen | 208 |
| 5-5.1.2 Zerspanbarkeit von Stählen | 212 |
| 5-5.1.3 Technologiesteckbriefe | 221 |
| 5-5.2 Zerspanung mit geometrisch unbestimmter Schneide | 227 |
| 5-5.2.1 Verfahrensgrundlagen | 228 |
| 5-5.2.2 Schleifbarkeit von Stählen | 233 |
| 5-5.2.3 Technologiesteckbriefe | 235 |
| 5-5.3 Abtragende Verfahren – Funkenerosion und elektrochemische Bearbeitung | 239 |
| 5-5.3.1 Verfahrensgrundlagen und resultierende Werkstoffmodifikationen | 240 |
| 5-5.3.2 Erodierbarkeit und elektrochemische Bearbeitbarkeit von Stahlwerkstoffen | 245 |
| 5-5.3.3 Technologiedatenblätter | 248 |
| 5-5.3.4 Zusammenfassung | 256 |
| 5-6 Clinchen | 258 |
| Bernd-Arno Behrens, Sven Hübner | 258 |
| 5-7 Schweißen und Löten von Stählen | 268 |
| Uwe Reisgen, Lars Stein | 268 |
| 5-7.1 Fügen durch Schweißen | 268 |
| 5-7.1.1 Schweißverfahren | 270 |
| 5-7.1.2 Auswahl geeigneter Schweißparameter | 287 |
| 5-7.1.3 Schweißen unterschiedlicher Stahlwerkstoffe | 288 |
| 5-7.2 Fügen durch Löten | 291 |
| 5-7.2.1 Lote und Lotklassen | 293 |
| 5-7.2.2 Flussmittel als Hilfsstoffe | 294 |
| 5-8 Metallkleben | 297 |
| Uwe Reisgen, Lars Stein | 297 |
| 5-8.1 Eigenschaften von Klebungen | 298 |
| 5-8.2 Funktionen in den Klebverbindungen | 299 |
| 5-8.3 Technische Klebstoffe | 300 |
| 5-9 Thermisches Trennen von Stählen | 304 |
| Uwe Reisgen, Lars Stein | 304 |
| 5-9.1 Brennschneiden | 304 |
| 5-9.2 Schmelzschneiden | 306 |
| 5-9.3 Sublimierschneiden | 306 |
| 5-10 Wärmebehandlung von Stählen | 307 |
| Jan Bültmann, Jan Hof, Ulrich Prahl | 307 |
| 5-10.1 Glühen | 309 |
| 5-10.1.1 Erholungsglühen | 309 |
| 5-10.1.2 Spannungsarmglühen | 309 |
| 5-10.1.3 Rekristallisationsglühen | 309 |
| 5-10.1.4 Weichglühen oder GKZ-Glühen | 314 |
| 5-10.1.5 Normalglühen | 315 |
| 5-10.1.6 Patentieren | 317 |
| 5-10.1.7 Grobkornglühen | 317 |
| 5-10.1.8 Diffusionsglühen | 318 |
| 5-10.1.9 Wasserstoffarmglühen | 321 |
| 5-10.2 Härten | 321 |
| 5-10.2.1 Durchgreifendes Härten | 321 |
| 5-10.2.2 Randschichthärten | 325 |
| 5-10.2.3 Bainitisieren | 327 |
| 5-10.2.4 Presshärten | 328 |
| 5-10.2.5 Öl-Schlussvergüten | 329 |
| 5-10.3 Anlassen | 330 |
| 5-10.4 Thermochemische Behandlung | 332 |
| 5-10.4.1 Einsatzhärten | 333 |
| 5-10.4.2 Aufkohlen | 337 |
| 5-10.4.3 Karbonitrieren | 338 |
| 5-10.4.4 Nitrieren | 339 |
| 5-10.4.5 Nitrocarburieren | 342 |
| 5-10.4.6 Borieren | 344 |
| 5-10.4.7 Chromieren | 348 |
| 5-10.5 Thermomechanische Behandlung | 348 |
| 5-10.6 Fazit | 353 |
| 5-11 Korrosion und Korrosionsschutz | 355 |
| Elvira Moeller | 355 |
| 5-11.1 Ursachen und Ablauf der Korrosion | 355 |
| 5-11.1.1 Überblick | 355 |
| 5-11.1.2 Korrosion und Korrosionssysteme | 356 |
| 5-11.1.3 Einfluss von Medien auf das Korrosionsverhalten | 356 |
| 5-11.1.4 Korrosionserscheinungen und Korrosionsarten | 360 |
| 5-11.2 Prinzipien des Korrosionsschutzes und Verfahren zu deren Umsetzung | 362 |
| 5-11.2.1 Verfahren und Materialien | 362 |
| 5-11.2.2 Korrosionsschutzgerechte Gestaltung | 365 |
| 5-11.2.3 Korrosionsschutz durch Beschichtungssysteme | 365 |
| 5-11.2.4 Korrosionsschutz durch metallische Überzüge | 365 |
| 5-11.2.5 Korrosionsschutz durch nicht-metallische anorganische Überzüge | 366 |
| 5-11.2.6 Elektrochemischer Korrosionsschutz | 366 |
| 5-11.2.7 Korrosionsschutz durch Inhibierung | 367 |
| 5-11.2.8 Temporärer Korrosionsschutz | 368 |
| 5-11.3 Genormter Korrosionsschutz | 371 |
| 5-11.3.1 Spezifikationen für den Erstschutz | 372 |
| 5-11.3.2 Beschreibung des Objektes und der Belastungen | 373 |
| 5-11.3.3 Auswahl des Beschichtungssystems | 374 |
| 5-11.3.4 Prüfung der Beschichtungssysteme | 375 |
| 5-11.3.5 Spezifikationen für die Instandsetzung | 375 |
| 5-11.4 Korrosionsschutz und Umweltschutz | 377 |
| 6 Life Cycle Assessment | 380 |
| Johannes Gediga | 380 |
| 6.1 Einführung | 380 |
| 6.2 Die LCA-Methode | 380 |
| 6.3 LCA-Methode im Stahlsektor | 382 |
| 6.4 Anwendungen von LCA in der Industrie | 386 |
| 6.4.1 Interne Nutzung der Lebenszyklusanalyse in der Stahlindustrie | 386 |
| 6.4.2 Interner Nutzen von Lebenszyklusanalysen bei Kunden der Stahlindustrie | 387 |
| 6.4.3 Nutzen von LCA-Ergebnissen zur Kommunikation | 388 |
| 6.5 Zusammenfassung und Ausblick | 389 |
| TEIL B: Stähle für unterschiedliche Anwendungsbereiche | 392 |
| 1 Stähle für das Bauwesen – Stahl für die Infrastruktur der Welt | 394 |
| Wolfgang Bleck | 394 |
| 1-1 Stähle für den Hoch- und Ingenieurbau | 398 |
| Sebastian Münstermann | 398 |
| 1-1.1 Stähle für den Massivbau | 398 |
| 1-1.2 Stähle für den Skelett- und Fachwerkbau | 399 |
| 1-1.2.1 Typische Werkstoffkonzepte | 399 |
| 1-1.2.2 Anforderungen an die Festigkeit | 403 |
| 1-1.2.3 Anforderungen an die Zähigkeit | 404 |
| 1-1.2.4 Anforderungen an die Verfestigung | 406 |
| 1-1.2.5 Anforderungen an die Festigkeit bei zyklischer Beanspruchung | 406 |
| 1-1.2.6 Anforderungen an das Verarbeitungs- und Gebrauchsverhalten | 409 |
| 1-1.2.7 Etablierte Stahlkonzepte für den Skelett- und Fachwerkbau | 410 |
| 1-1.3 Stähle für den Verbundbau | 415 |
| 1-1.4 Stähle für Verbindungselemente | 416 |
| 1-1.5 Ausblick | 417 |
| 1-2 Stähle für Drahtseile | 418 |
| Peter Janßen | 418 |
| 1-2.1 Drahtseile für das Bauwesen | 418 |
| 1-2.2 Drahtseile als Aufzug- und Kranseile | 419 |
| 1-2.3 Drahtseile im Brückenbau | 420 |
| 1-2.4 Einsatz in Drahtseilbahnen | 420 |
| 1-2.5 Hochfeste Drahtseile zur Befestigung von Offshore-Förderplattformen | 421 |
| 1-2.6 Sonstige Anwendungen | 422 |
| 1-2.7 Zukunftschancen für Drahtseile | 422 |
| 1-3 Stahl im Erd- und Grundbau | 423 |
| Hans-Uwe Kalle, Oliver Hechler | 423 |
| 1-3.1 Stahlspundwände | 423 |
| 1-3.2 Lieferformen und Rammelemente | 423 |
| 1-3.3 Normative Regelungen zu Spundbohlen | 424 |
| 1-3.4 Ausführung von Spundwandkonstruktionen | 425 |
| 1-3.5 Einbringen von Stahlspundwänden | 426 |
| 1-3.6 Beanspruchung und Bemessung von Stahlspundwänden | 427 |
| 1-3.7 Besondere Stahlwandkonstruktionen – Stahlträger für Verbauwände | 427 |
| 1-3.8 Verankerungen von Stahlspundwänden – Stahlzugelemente | 428 |
| 1-3.9 Anwendungsmöglichkeiten von Stahlspundwänden | 430 |
| 1-3.10 Einsatz von Spundwänden für Brückenwiderlager (Saale-Elster-Talbrücke) | 432 |
| 1-4 Stähle für die Gebäudehülle | 434 |
| Markus Kuhnhenne, Ralf Podleschny | 434 |
| 1-4.1 Allgemeines | 434 |
| 1-4.2 Trapez- und Wellprofile, Sandwichelemente und Paneelprofile | 434 |
| 1-4.3 Feuerverzinkte Bauelemente | 435 |
| 1-4.4 Bauelemente aus nichtrostendem Stahl | 436 |
| 1-4.5 Bauelemente aus wetterfestem Baustahl | 437 |
| 1-4.6 Nachhaltigkeitsaspekte im Stahlleichtbau | 438 |
| 1-5 Stähle für den Kran- und Kranbahnbau | 439 |
| Markus Feldmann, Sandro Citarelli | 439 |
| 1-5.1 Einleitung | 439 |
| 1-5.2 Entwurf und Bemessung | 441 |
| 1-5.2.1 Grenzzustand der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit | 441 |
| 1-5.2.2 Ermüdung und Betriebsfestigkeit | 442 |
| 1-5.2.3 Wahl der Stahlsorte | 442 |
| 1-5.3 Ausblick | 444 |
| 1-6 Nichtrostende Langprodukte im Bauwesen | 445 |
| Frank Wilke | 445 |
| 1-7 Nichtrostender Betonstahl | 449 |
| Frank Wilke | 449 |
| 1-8 Feuerverzinkter Betonstahl | 451 |
| Holger Glinde | 451 |
| 1-9 Brücken aus feuerverzinktem Stahl | 453 |
| Holger Glinde | 453 |
| 2 Stähle für den Anlagen- und Apparatebau – Werkstoffe in extremer Umgebung | 456 |
| Wolfgang Bleck | 456 |
| 2-1 Stähle für den Kessel- und Druckbehälterbau | 458 |
| Andreas Kern, Esther Pfeiffer, Sebastian Münstermann | 458 |
| 2-1.1 Allgemeines | 458 |
| 2-1.2 Anforderungen an Druckgeräte | 459 |
| 2-1.2.1 Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften | 459 |
| 2-1.2.1.1 Anforderungen an die Festigkeit | 459 |
| 2-1.2.1.2 Anforderungen an die Verfestigung | 460 |
| 2-1.2.1.3 Anforderungen an die Zähigkeit | 462 |
| 2-1.2.2 Anforderungen an das Verarbeitungs- und Gebrauchsverhalten | 465 |
| 2-1.3 Herstellung und Eigenschaften | 469 |
| 2-1.3.1 Stahlherstellung | 469 |
| 2-1.3.2 Walzen und Wärmebehandlung | 473 |
| 2-1.3.3 Charakteristische Eigenschaften von Behälterstählen | 474 |
| 2-1.3.3.1 Unlegierte Behälterstähle | 475 |
| 2-1.3.3.2 Kaltzähe Behälterstähle | 480 |
| 2-1.4 Wichtige Stahlgüten für den Behälterbau | 487 |
| 2-1.4.1 Unlegierte Behälterstähle | 487 |
| 2-1.4.2 Kaltzähe Behälterstähle | 490 |
| 2-1.5 Künftige Entwicklungen | 492 |
| 2-2 Werkstoffauswahl für den Bau chemischer Anlagen | 497 |
| Jürgen Korkhaus | 497 |
| 2-2.1 Einleitung | 497 |
| 2-2.2 Gesichtspunkte für die Werkstoffauswahl beim Bau von Chemieanlagen | 498 |
| 2-2.2.1 Sicherheit chemischer Anlagen | 498 |
| 2-2.2.2 Wirtschaftlichkeit für Anlagenbau und -instandhaltung | 499 |
| 2-2.3 Metallische Werkstoffe für Chemieanlagen | 502 |
| 2-2.4 Einsatztemperaturen und Anwendungsgebiete metallischer Werkstoffe | 503 |
| 2-2.5 Korrosionsbeständigkeit als Auswahlkriterium | 509 |
| 2-2.6 Die Auslegung von Chemieapparaten | 517 |
| 2-2.7 Sonderausführungen von Behältern | 518 |
| 2-3 Getränkeabfüllmaschinen aus nichtrostendem Stahl | 520 |
| Frank Wilke | 520 |
| 2-4 Einsatz von Stahl in Abwasserbehandlungsanlagen | 522 |
| Wolfgang Branner | 522 |
| 2-4.1 Abwasseranfall und -zusammensetzung | 522 |
| 2-4.2 Funktionsweise einer Abwasserbehandlungsanlage | 522 |
| 2-4.3 Werkstoffe und deren Eigenschaften | 523 |
| 2-4.4 Abmessungen | 525 |
| 2-4.5 Herstellungsprozesse | 525 |
| 2-4.6 Perspektiven/Alternativen | 526 |
| 3 Stähle für den Maschinenbau?– Werkstoffvielfalt für höchste Beanspruchungen | 528 |
| Wolfgang Bleck | 528 |
| 3-1 Stähle für Maschinenelemente | 532 |
| Klaus Brökel | 532 |
| 3-1.1 Systematik der Maschinen- und Konstruktionselemente | 532 |
| 3-1.2 Mechanische Verbindungselemente | 533 |
| 3-1.2.1 Stift- und Bolzenverbindungen | 533 |
| 3-1.2.2 Schraubenverbindungen | 535 |
| 3-1.3 Elastische Elemente | 539 |
| 3-1.3.1 Funktionen und Wirkungen von Federn | 539 |
| 3-1.3.2 Systematik der Federn | 539 |
| 3-1.4 Lager- und Führungselemente | 542 |
| 3-1.4.1 Wälzlager | 542 |
| 3-1.4.2 Gleitlager | 546 |
| 3-1.5 Achsen und Wellen | 547 |
| 3-1.6 Welle-Nabe-Verbindungen | 548 |
| 3-1.7 Gleichförmig übersetzende Getriebe | 549 |
| 3-1.8 Zusammenfassung | 551 |
| 3-2 Stähle für Zahnräder | 552 |
| Karsten Stahl, Thomas Tobie, Florian Dobler | 552 |
| 3-2.1 Einleitung | 552 |
| 3-2.2 Grundlagen der Zahnradbeanspruchung und der Tragfähigkeitsrechnung | 553 |
| 3-2.3 Überblick über typische Zahnradschadensarten und Mechanismen | 555 |
| 3-2.4 Anforderungen an die Eigenschaften von Zahnradstählen | 557 |
| 3-2.4.1 Einsatzstähle | 559 |
| 3-2.4.2 Nitrierstähle | 562 |
| 3-2.4.3 Stähle zum Randschichthärten | 563 |
| 3-2.4.4 Vergütungsstähle | 564 |
| 3-2.5 Zusammenfassung und Ausblick | 564 |
| 3-3 Zähne für eine Baggerschaufel | 566 |
| Frank Wilke | 566 |
| 3-4 Wälzlager für verschiedene Bereiche | 567 |
| Frank Wilke | 567 |
| 3-5 Auswerferstifte | 569 |
| Serosh Engineer | 569 |
| 3-6 Linearführungssysteme aus Blankstahl | 571 |
| Serosh Engineer | 571 |
| 3-7 Klemmkörperprofile für Freiläufe | 573 |
| Serosh Engineer | 573 |
| 3-8 Rakelwellen für Auftragssysteme für das Streichen von Papier und Karton | 575 |
| Serosh Engineer | 575 |
| 3-9 Pulvermetallurgische Werkstoffe | 576 |
| Frank Baumgärtner, Ingolf Langer | 576 |
| 3-9.1 Axiale Presstechnik | 576 |
| 3-9.1.1 Werkstoffe und deren Eigenschaften | 577 |
| 3-9.1.2 Herstellungsverfahren | 578 |
| 3-9.1.3 Eigenschaften der Formteile und Perspektiven | 579 |
| 3-9.2 Pulvermetallurgisches Spritzgießen (metal injection moulding – MIM) | 580 |
| 3-9.3 Perspektiven | 583 |
| 4 Stähle für die Verkehrstechnik – Qualität und Quantität in höchster Perfektion | 586 |
| Wolfgang Bleck | 586 |
| 4-1 Stähle für Pkw-Karosserien | 590 |
| Mingxuan Lin, Maria Zielesnik, Ulrich Prahl | 590 |
| 4-1.1 Einleitung | 590 |
| 4-1.2 Terminologie und Klassifizierung | 594 |
| 4-1.3 Metallurgische Betrachtungen | 598 |
| 4-1.4 Korrosionsschutz | 599 |
| 4-1.5 Stähle im Einzelnen | 600 |
| 4-1.5.1 DDQ – weiche Tiefziehstähle | 600 |
| 4-1.5.2 IF- und IF-HS-Stähle | 601 |
| 4-1.5.3 BH-Stähle | 604 |
| 4-1.5.4 HSLA-Stähle | 607 |
| 4-1.5.5 FB-Stähle | 609 |
| 4-1.5.6 DP- und DH-Stähle | 610 |
| 4-1.5.7 CP-Stähle | 614 |
| 4-1.5.8 TRIP-Stähle | 616 |
| 4-1.5.9 MS-Stähle | 619 |
| 4-1.5.10 LH-Stähle | 620 |
| 4-1.5.11 PH-Stähle | 622 |
| 4-1.5.12 TWIP-Stähle | 624 |
| 4-1.6 Abschließende Betrachtung | 626 |
| 4-2 Stähle für den Nutzfahrzeugbau | 628 |
| Andreas Kern | 628 |
| 4-2.1 Allgemeines | 628 |
| 4-2.2 Anforderungen | 631 |
| 4-2.3 Anforderungen an das Verarbeitungs- und Gebrauchsverhalten | 633 |
| 4-2.3.1 Herstellung und Eigenschaften | 636 |
| 4-2.3.1.1 Stahlherstellung | 637 |
| 4-2.3.1.2 Walzen und Wärmebehandlung | 638 |
| 4-2.3.1.3 Charakteristische Eigenschaften | 641 |
| 4-2.3.2 Hochfeste verschleißbeständige Baustähle | 651 |
| 4-2.3.3 Wichtige Stahlgüten für den Nutzfahrzeugbau | 655 |
| 4-2.3.4 Künftige Entwicklungen | 656 |
| 4-3 Stähle für das Fahrwerk und den Antriebsstrang in der Automobiltechnik | 659 |
| Peter Janßen, Serosh Engineer | 659 |
| 4-3.1 Federstähle | 659 |
| 4-3.2 Stähle für Schrauben und Verbindungselemente | 662 |
| 4-3.3 Schmiedestähle für Kurbelwellen, Antriebswellen, Achsen und Achsschenkel | 664 |
| 4-3.4 Stähle für Wellen in Hilfsaggregaten | 666 |
| 4-3.5 Stähle für zerspanend hergestellte Teile | 667 |
| 4-3.6 Stähle für Lenkungsteile | 669 |
| 4-3.7 Stähle für Reifeneinlegedrähte (Stahlkord) | 669 |
| 4-3.8 Stähle für Stabilisatoren | 670 |
| 4-3.9 Stähle für Pleuel | 671 |
| 4-3.10 Stähle für Einspritzsysteme in Dieselmotoren | 671 |
| 4-3.11 Erwartete Entwicklungen für Langprodukte in der Antriebstechnik für den Automobilbau | 673 |
| 4-4 Leichtbau mit massivumgeformten Komponenten in der Automobilindustrie | 675 |
| Hans-Willi Raedt, Frank Wilke, Christian-Simon Ernst | 675 |
| 4-4.1 Motivation für Leichtbau | 675 |
| 4-4.2 Massivumformung im Automobilbau | 675 |
| 4-4.3 Prozesse der Massivumformung | 676 |
| 4-4.4 Übersicht über die verwendeten Werkstoffe | 677 |
| 4-4.5 Weiterveredlung | 678 |
| 4-4.6 Ideen mit Leichtbaupotenzial | 679 |
| 4-4.7 Stärkere Stähle – leichtere Getriebe und andere Verzahnungsanwendungen | 687 |
| 4-4.8 Fazit und Ausblick | 688 |
| 4-5 Präzisionsstahlrohre im Automobilbau | 689 |
| Steffen Zimmermann, Jürgen Klabbers-Heimann | 689 |
| 4-5.1 Eigenschaften und Fertigung von Präzisionsstahlrohren | 689 |
| 4-5.2 Beispiele für Präzisionsstahlrohre im Automobilbau | 693 |
| 4-5.2.1 Einspritzleitungen für Dieselmotoren (DEL) | 693 |
| 4-5.2.2 Stabilisatoren als Beitrag zum Fahrkomfort | 695 |
| 4-5.2.3 Wellen in der Antriebstechnik | 697 |
| 4-5.2.4 Airbag dient der Sicherheit | 697 |
| 4-5.3 Zusammenfassung und Ausblick | 698 |
| 4-6 Stähle für den Schienenfahrweg | 700 |
| Albert Jörg | 700 |
| 4-6.1 Einleitung | 700 |
| 4-6.2 Aufgaben der Schiene | 701 |
| 4-6.3 Anforderungen an das Schienenprofil | 702 |
| 4-6.4 Anforderungen an die Schienenlänge | 703 |
| 4-6.5 Anforderungen an die Werkstoffe | 704 |
| 4-6.6 Bewährte Stähle und deren Herstellungskonzepte | 706 |
| 4-6.6.1 Anwendung der Legierungstechnik | 706 |
| 4-6.6.2 Anwendung der Wärmebehandlung | 707 |
| 4-6.7 Bemessung von Schienenstählen | 710 |
| 4-6.8 Betriebsverhalten von Schienenstählen | 710 |
| 4-6.9 Fazit | 713 |
| 4-7 Nichtrostende Federn | 714 |
| Frank Wilke | 714 |
| 4-8 Zahnstangen für Lenkungen | 716 |
| Frank Wilke | 716 |
| 4-9 Achsen für Eisenbahnen und Straßenbahnen | 718 |
| Frank Wilke | 718 |
| 4-10 Stähle für Auspuff-Flansche von Kraftfahrzeugen | 720 |
| Frank Wilke | 720 |
| 4-11 Einsatzstähle für Kolbenbolzen in Verbrennungsmotoren | 721 |
| Frank Wilke | 721 |
| 4-12 Gebaute Nockenwelle für die Motorsteuerung | 722 |
| Frank Wilke | 722 |
| 4-13 Motorventile aus Edelstahl | 723 |
| Frank Wilke | 723 |
| 4-14 Vorgelegewelle als Teil des Fahrzeuggetriebes | 726 |
| Frank Wilke | 726 |
| 4-15 Exzenterwelle für die Motorsteuerung | 729 |
| Frank Wilke | 729 |
| 4-16 Benzinverteilerleiste in Pkw-Motoren | 731 |
| Frank Wilke | 731 |
| 4-17 Kolben für Anwendung in der Servo-Hydraulik | 733 |
| Frank Wilke | 733 |
| 4-18 Edelstähle für die Luftfahrt | 734 |
| Frank Wilke | 734 |
| 5 Stähle für Offshore-Anwendungen und den Stahlwasserbau – Stähle erschließen die maritime Welt | 736 |
| Wolfgang Bleck | 736 |
| 5-1 Stähle für Offshore-Bauwerke | 740 |
| Andreas Thieme | 740 |
| 5-1.1 Entwicklung der Offshore-Technologie | 740 |
| 5-1.2 Offshore-Bauten zur Öl- und Gasförderung | 741 |
| 5-1.2.1 Arbeitsplattformen | 741 |
| 5-1.2.2 Gründungsstrukturen | 742 |
| 5-1.2.3 Schwimmende Konstruktionen | 744 |
| 5-1.2.4 Spezielle Formen der Plattform | 746 |
| 5-1.2.5 Unterwassertechnologie | 749 |
| 5-1.2.6 Transport von und zur Plattform | 750 |
| 5-1.2.7 Installation und Instandhaltung | 751 |
| 5-1.3 Offshore-Bauten zur Gewinnung regenerativer Energien | 752 |
| 5-1.3.1 Offshore-Windkraftanlagen | 752 |
| 5-1.3.2 Gewinnung von Strömungs-, Wellen- und Gezeitenenergie | 755 |
| 5-1.4 Stahl für den Offshore-Bereich | 755 |
| 5-1.4.1 Anforderungen an Stahl für Offshore-Anwendungen | 756 |
| 5-1.4.2 Herstellung von Stahl für Offshore-Anwendungen | 757 |
| 5-1.4.3 Internationale Normung der Stahlgüten | 758 |
| 5-1.5 Stahlbedarf für den Offshore-Bereich in der Praxis | 762 |
| 5-2 Stähle für Hubketten im Stahlwasserbau | 764 |
| Thomas Hesse, Ulrike Gabrys | 764 |
| 5-3 Stähle für Stahlwasserbauverschlüsse | 766 |
| Thomas Hesse, Ulrike Gabrys | 766 |
| 5-4 Nichtrostende Stähle im Flusswasserbau | 769 |
| Frank Wilke | 769 |
| 5-5 Stähle für den Hafenausbau | 771 |
| Oliver Hechler, Hans-Uwe Kalle | 771 |
| 5-5.1 Hafen Hamburg | 771 |
| 5-5.2 Eurogate-Containerterminal Predöhlkai | 771 |
| 5-5.3 Schleusenkanal Langwedel | 773 |
| 5-5.4 Donauhafen Straubing-Sand | 774 |
| 5-6 Grobbleche aus hochfesten Stählen für den Schiffbau | 776 |
| Jörg Maffert | 776 |
| 6 Stähle für Leitungsrohre – Stahl für die unsichtbare Transport-Infrastruktur | 778 |
| Wolfgang Bleck | 778 |
| Juliane Mentz, Axel Kulgemeyer | 782 |
| 6.1 Anwendung von Leitungsrohren | 782 |
| 6.1.1 Einsatz von Leitungsrohren | 782 |
| 6.1.2 Normenbasis | 785 |
| 6.1.3 Typen, Abmessungen und Herstellprozesse von Leitungsrohren | 787 |
| 6.1.4 Historie | 792 |
| 6.2 Anforderungen an Leitungsrohre | 795 |
| 6.2.1 Mechanische Kennwerte und deren Bestimmung | 795 |
| 6.2.2 Widerstand gegen langlaufende Risse | 797 |
| 6.2.3 Offshore-Pipelines – mechanisch-technologische Anforderungen | 798 |
| 6.2.4 Schweißverhalten | 800 |
| 6.2.5 Korrosionseigenschaften | 801 |
| 6.2.6 Beschichtungen | 804 |
| 6.3 Eingesetzte Stähle | 805 |
| 6.3.1 Stähle für längsnahtgeschweißte Leitungsrohre | 805 |
| 6.3.2 Stähle für nahtlose Leitungsrohre | 807 |
| 6.4 Schlussbemerkungen | 808 |
| 7 Stähle für den Werkzeugbau – Unverzichtbare Werkstoffe für agrarische und industrielle ... | 812 |
| Wolfgang Bleck | 812 |
| Evelin Ratte | 814 |
| 7.1 Eigenschaften von Werkzeugstählen | 814 |
| 7.1.1 Härte | 814 |
| 7.1.2 Zähigkeit | 815 |
| 7.1.3 Verschleißbeständigkeit | 816 |
| 7.2 Einteilung der Werkzeugstähle | 816 |
| 7.2.1 Kaltarbeitsstähle | 817 |
| 7.2.2 Warmarbeitsstähle | 818 |
| 7.2.3 Schnellarbeitsstähle | 819 |
| 7.3 Einsatzbereiche für Werkzeugstähle | 819 |
| 7.3.1 Stähle für Schneid- und Stanzwerkzeuge | 819 |
| 7.3.2 Stähle für Druckgussformen | 822 |
| 7.3.3 Stähle für Walzen | 823 |
| 7.3.4 Stähle für die Kunststoffverarbeitung | 824 |
| 7.3.5 Werkzeuge zur Warmumformung | 827 |
| 7.3.6 Zerspanungswerkzeuge | 829 |
| 7.4 Zusammenfassung | 830 |
| 8 Stähle für die Energietechnik – Hochwarmfeste Stähle für die ressourcenschonende Stromerzeugung | 832 |
| Wolfgang Bleck | 832 |
| 8-1 Thermische Kraftwerke | 836 |
| Ulrich Brill | 836 |
| 8-1.1 Einleitung | 836 |
| 8-1.2 Anforderungen an Werkstoffe für die Kraftwerkstechnik | 838 |
| 8-1.3 Hochtemperaturwerkstoffe | 841 |
| 8-1.4 Nasskorrosionswerkstoffe | 849 |
| 8-1.5 Zusammenfassung und Ausblick | 852 |
| 8-2 Stähle für eine Rauchgasentschwefelungsanlage | 855 |
| Winfried Heimann | 855 |
| 8-3 Kesselrohre für den Kraftwerksbau | 858 |
| Wolfgang Bleck | 858 |
| 8-3.1 Einleitung | 858 |
| 8-3.2 Anforderungen an die Werkstoffe | 859 |
| 8-3.3 Bewährte Stähle | 860 |
| 8-3.4 Mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen | 860 |
| 8-3.5 Einflussgrößen auf die Kriecheigenschaften | 863 |
| 8-3.6 Zukünftige Entwicklungen | 864 |
| 8-4 Nichtrostende Rohr-Abhänger für Kraftwerke | 865 |
| Frank Wilke | 865 |
| 9 Stähle für Anwendungen im Haushalt, in der Medizintechnik und im Sportbereich ... | 866 |
| Wolfgang Bleck | 866 |
| 9-1 Stähle für Anwendungen im Haushalt | 868 |
| Wolfgang Bleck, Frank Wilke | 868 |
| 9-1.1 Haushaltsgeräte | 868 |
| 9-1.2 Haushaltswaren | 874 |
| 9-1.2.1 Kochgeschirr | 874 |
| 9-1.2.2 Essbesteck und andere Messer | 875 |
| 9-2 Stähle für die Medizintechnik | 879 |
| Frank Wilke | 879 |
| 9-2.1 Chirurgische Instrumente | 879 |
| 9-2.2 Implantate | 880 |
| 9-3 Stähle für Anwendungen im Spiel- und Sportbereich | 882 |
| Wolfgang Bleck, Frank Wilke | 882 |
| 9-3.1 Spiel- und Sportgeräte | 882 |
| 9-3.2 Funktionselemente im Sport | 883 |
| 10 Stähle für Sonderanwendungen – Attraktive Kombination von funktionellen und strukturellen ... | 886 |
| Wolfgang Bleck | 886 |
| 10-1 Stähle für die Elektrotechnik | 890 |
| Wolfgang Bleck, Markus Schulte, Frank Wilke | 890 |
| 10-1.1 Weichmagnetische Stähle | 890 |
| 10-1.1.1 Nicht kornorientiertes Elektroblech und -band | 892 |
| 10-1.1.2 Kornorientiertes Elektroblech und -band | 895 |
| 10-1.1.3 Nichtrostende weichmagnetische Stähle | 897 |
| 10-1.2 Hartmagnetische Stähle – Dauermagnetwerkstoffe | 899 |
| 10-1.3 Nichtmagnetisierbare Stähle | 900 |
| 10-1.4 Stähle mit guter elektrischer Leitfähigkeit | 901 |
| 10-2 Stähle und Legierungen für Heizleiter | 903 |
| Serosh Engineer | 903 |
| 10-3 Stähle mit definierter Wärmeausdehnung | 907 |
| Wolfgang Bleck | 907 |
| 10-4 Stähle für die Sicherheitstechnik | 909 |
| Frank Wilke | 909 |
| 10-4.1 Bügelschlösser – Bauteile für die Sicherheit | 909 |
| 10-4.2 Feindraht für Schutzkleidung | 910 |
| 10-4.3 Nichtrostender Feinstdraht | 911 |
| 10-4.4 Hitzebeständige Ketten für Zement-Drehrohröfen | 911 |
| 10-5 Additive Fertigung von Bauteilen aus Stahl | 914 |
| Christian Haase | 914 |
| 10-5.1 Einleitung | 914 |
| 10-5.2 Verfahren zur additiven Fertigung | 915 |
| 10-5.3 Prozessbedingte Besonderheiten | 916 |
| 10-5.4 Eingesetzte Stähle und ihre Anwendungen | 917 |
| Zu guter Letzt – Sprüche, Weisheiten, Dummheiten, Mythen zu Eisen und Stahl | 920 |
| ANHANG | 922 |
| Verzeichnis der im Buch erwähnten Normen | 924 |
| Stichwortverzeichnis | 932 |
