Auf den ersten Blick sehen viele Stahlsorten fast identisch aus. Ein Stab aus C45-Stahl, eine Welle aus 42CrMo4 oder ein Bauteil aus S355-Stahl können eine ähnliche Farbe, einen ähnlichen Glanz und eine ähnliche Form aufweisen. Dennoch unterscheiden sich ihre mechanischen Eigenschaften und ihr Verwendungszweck grundlegend. Lässt sich eine Stahlsorte also ohne spezielle Untersuchungen erkennen? In manchen Fällen ja, doch die sicherste Methode bleibt die Identifizierung anhand der Unterlagen und Kennzeichnungen des Herstellers.
Erster Tipp – Materialkennzeichnungen
Am einfachsten lässt sich Stahl noch vor Beginn der Bearbeitung identifizieren. Die meisten Hersteller kennzeichnen das Material wie folgt:
- Dauerhafte Kennzeichnungen auf Stäben
- Lageretiketten
- Kennzeichnungen auf Bündeln
- Chargennummern
Anhand dieser Informationen lässt sich das Material dem entsprechenden Zertifikat zuordnen und seine Sorte bestimmen.
Was bedeuten Symbole wie C45 oder 42CrMo4?
Die Bezeichnungen der Stahlsorten sind nicht zufällig gewählt. Sie ergeben sich aus den geltenden Normen und enthalten Angaben zur chemischen Zusammensetzung oder zum Verwendungszweck des Materials.
Beispiele:
Bezeichnung Bedeutung
- C45 unlegierter Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von ca. 0,45 %
- 42CrMo4 legierter Stahl mit Chrom- und Molybdänzusatz
- 16MnCr5 Aufkohlungsstahl mit Mangan- und Chromzusatz
- S355 Baustahl mit einer Mindeststreckgrenze von 355 MPa
Die Kenntnis dieser Bezeichnungen ermöglicht es, die grundlegenden Eigenschaften des Werkstoffs schnell zu bestimmen.
Sagt das Aussehen von Stahl etwas über seine Güteklasse aus?
Das ist eine der am häufigsten gestellten Fragen. Die Antwort lautet: in der Regel nicht. 
Zwei verschiedene Stahlsorten können identisch aussehen. Die Oberflächenfarbe hängt häufiger ab von:
- der Walzart
- der Art der Bearbeitung
- dem Oxidationsgrad
- den Lagerbedingungen
Allein anhand des Aussehens lässt sich die chemische Zusammensetzung des Materials nicht zuverlässig bestimmen.
Und wie sieht es mit den Funken beim Schleifen aus?
Erfahrene Schlosser und Techniker können die Stahlsorte oft anhand der beim Schleifen entstehenden Funken vorläufig einschätzen.
Beispiel:
- Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt erzeugen lange, ruhige Funken
- Stähle mit hohem Kohlenstoffgehalt erzeugen eine größere Anzahl von Verzweigungen
- Legierte Stähle können Funken mit charakteristischem Verlauf erzeugen
Es handelt sich hierbei jedoch um eine orientierende Methode. Sie ermöglicht keine eindeutige Bestimmung einer bestimmten Stahlsorte und erfordert viel Erfahrung.
Mit welchen Untersuchungen lässt sich Stahl identifizieren?
Wenn keine Unterlagen vorliegen, werden Laboruntersuchungen durchgeführt. Die am häufigsten verwendeten Methoden sind:
Analyse der chemischen Zusammensetzung
Mit Hilfe eines Spektrometers lassen sich die Gehalte an Legierungselementen bestimmen, wie zum Beispiel:
- Kohlenstoff
- Chrom
- Nickel
- Mangan
- Molybdän
- Silizium.
Auf dieser Grundlage lässt sich das Material der entsprechenden Güteklasse zuordnen.
Härteprüfung
Die Messung nach Brinell, Rockwell oder Vickers ermöglicht es, den Zustand des Materials zu beurteilen und festzustellen, ob es einer Wärmebehandlung unterzogen wurde.
Metallographische Untersuchungen
Die Analyse der Mikrostruktur ermöglicht die Beurteilung des Materialaufbaus und die Erkennung eventueller Unregelmäßigkeiten.
Warum ist das Materialzertifikat so wichtig?
Die zuverlässigste Informationsquelle über die Stahlsorte bleibt das Materialzertifikat, das oft als 3.1-Zertifikat bezeichnet wird.
Das Dokument enthält unter anderem:
- die Bezeichnung der Stahlsorte
- die chemische Zusammensetzung
- die Ergebnisse der mechanischen Prüfungen
- die Schmelznummer
- Informationen zum Hersteller
Dadurch hat der Empfänger die Gewissheit, dass das erhaltene Material die Anforderungen der entsprechenden Normen erfüllt.
Wie lässt sich die Stahlsorte erkennen, wenn keine Kennzeichnungen vorhanden sind?
Das Fehlen von Kennzeichnungen bedeutet nicht automatisch, dass das Material von schlechter Qualität ist, erschwert jedoch dessen Identifizierung.
In einer solchen Situation empfiehlt es sich:
- die Kaufunterlagen zu prüfen
- die Chargennummer zu überprüfen
- den Lieferanten zu kontaktieren
- bei Bedarf Laboruntersuchungen durchzuführen
Die Verwendung von Material unbekannter Güteklasse in tragenden Konstruktionen kann zu Problemen im Betrieb führen.