Was ist Stahlschmieden?

Enzyklopädie zum Stahlschmieden

■Was ist sein Wesen?

Stahlschmieden = Hochtemperaturschmieden von Stahlknüppeln (wiederholt in Form gehämmert, wie Schmiedekunst).
Kernziele:
▸Verdichtung des Innenraums: Beseitigung von Luftblasen und Rissen (inhärente Gussfehler).
▸Richtungsverstärkung: Metallkörner können sich entlang der Kraftrichtung ausdehnen (Bildung von „Metallflusslinien“), wodurch Festigkeit und Zähigkeit verbessert werden.

■Schmiedeprozess: Dreistufige Formung

Erhitzen und Erweichen: Der Stahlbarren wird auf eine hohe Temperatur (ca. 1100℃) erhitzt und wird so formbar wie Teig.
Schweres Hammerformen: Wiederholtes Hämmern mit einem pneumatischen Hammer/einer hydraulischen Presse, um Formen wie Zahnräder und Wellenenden zu erzeugen.
Hauptfunktionen: Verdichtung der inneren Struktur (Beseitigung von Porosität und Schrumpfung).
Verfeinerung der Körner (verschleißfester und schlagfester).
Wärmebehandlung zur Bestimmung der Eigenschaften: Durch Abschrecken und Anlassen wird die Härte oder Zähigkeit angepasst (z. B. müssen Baggerzahnräder hart sein, Federn müssen zäh sein).

■Vorteile gegenüber anderen Verfahren

Vorteile von Guss-/Bearbeitungsteilen gegenüber Schmiedeteilen aus Stahl
Innere Struktur ähnelt einer Bienenwabe (mit Poren) → Fest und porenfrei → Druckbeständig und auslaufsicher
Ungeordnete Körner → gerichtete Kornanordnung → doppelte Schlagfestigkeit
Schnittfeste Teile brechen Metallfasern, behalten aber intakte Fließlinien → Stärkere Ermüdungsbeständigkeit
Dicke Teile haben eine schwache Kernleistung; Gleichbleibende Stärke und Zähigkeit innen und außen

■Wo werden Schmiedeteile aus Stahl verwendet? Speziell entwickelt für Anwendungen, die eine hohe Haltbarkeit erfordern

Szenarien mit großer Auswirkung:
Brechhämmer, Baggerschaufelzähne → Schlagkräftige Leistung.
Hochdruck- und Hochrisikogebiete:
Hydraulikventilblöcke, Rohrflansche → Dicht, explosionsgeschützt, leckagefrei.
Hohe Anforderungen an die Ermüdungslebensdauer:
Motorkurbelwellen, Getriebewellen → Unzerbrechlich nach Millionen von Zyklen.
Besondere Leistungsanforderungen:
Korrosionsbeständigkeit → Schmiedeteile aus Edelstahl (z. B. Chemiepumpen)
Hohe Temperaturbeständigkeit → Schmiedeteile aus legiertem Stahl (z. B. Kraftwerksventile)

■Warum es wählen? Langfristige Kosteneinsparungen!

Verdoppelte Lebensdauer: Verschleißfest und langlebig, wodurch Ausfallzeiten für den Austausch reduziert werden (z. B. haben geschmiedete Zahnräder eine dreimal so lange Lebensdauer wie Gussteile).
Geringe Ausfallrate: Keine internen Defekte, wodurch plötzliche Bruchunfälle vermieden werden.
Möglicher Leichtbau: Schmiedeteile können bei gleicher Belastung dünner und leichter als Gussteile sein (Material- und Energieeinsparung).