Herstellung von Stahl

Die Stahlherstellung ist für den Lackierer nicht von grosser Bedeutung. Sie ist aber als meistgenutzer Beschichtungsuntergrund eine Bereicherung für das Grundwissen.

Stahl wird aus Eisenerz mit Hilfe von Koks hergestellt. Die Kohle erhitzt einerseits durch Verbrennung das Eisenerz und dient andererseits als Reduktionsmittel für das Eisenerz. Das Eisenerz wird in Hochöfen bei Temperaturen vom 1200 Grad Celsius verflüssigt. Dabei werden Roheisen und Schlacke allmählich getrennt. Ausserdem werden schädliche Beimengungen weitgehend entfernt. Begleitelemente im Roheisen sind ausser dem Kohlenstoff: Schwefel, Phosphor, Silicium, Mangan, Strickstoff, Sauerstoff und Wasser. Durch den Reduktions- und Schmelzprozess im Hochöfen wird zunächst das Roheisen mit etwa 3-4% Kohlenstoff mit verschiedenen Verunreinigungen gewonnen. Mit einem weiteren Prozessschritt gewinnt man aus dem Roheisen den Stahl. Durch Aufblasen mit Sauerstoff bei Temperaturen ab ca. 1800 Grad Celsius reduziert sich der Kohlenstoffgehalt durch oxidieren.

Roheisen mit einem Kohlenstoffgehalt von über 2% wird als Gusseisen bezeichnet und lässt sich nicht umformen hat aber eine gute Giessbarkeit. Es hat einen geringeren Schmelzpunkt und die Schmelze ist dünnflüssiger.

Das meiste Roheisen wird mit Ausnahme weniger Gussarten zu Stahl verarbeitet. Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt unter 2% lässt sich warm oder kalt umformen und somit durch walzen oder schmieden bearbeiten.

Stahl kann mit verschiedenen Metallen legiert werden. Dabei werden bestimmte Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, Zugfestigkeit, Schweisseignung oder Umformbarkeit usw. verbessert. Legierte Stähle und Sonderstähle enthalten geringe Zusätze von z.B. Nickel, Chrom, Cobalt, Magnesium, Nickel, Silicium, Wolfram, Vanadium, usw.