Hochlegierte Stähle

Besonderen Hochlegierungen

Als wichtigste Legierungselemente sind unter Mangan, Chrom, Nickel, Molybdän, Wolfram, Vanadium, Titan, Kobalt und Blei zu nennen.

Bauteile aus hochlegiertem Stahlguss werden eingesetzt, wenn spezielle Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit, Säurebeständigkeit, Zunderbeständigkeit oder Korrosionsbeständigkeit gefragt sind. Dementsprechend finden Gussteile aus hochlegiertem Stahl Anwendung im Schienen-, Automobil- und Motorenbau, bei der Herstellung von Werkzeugen, Walzen oder Schneideisen.

Bearbeitungsexpertise

Besondere Eigenschaften erfordern besonders viel Erfahrung und Feingefühl in der Bearbeitung. Aufgrund Jahrelanger Erfahrung bringen wir dies mit und können ihr starker Partner sein.

 

 

 

 

 

Titan 1

3.7025, Titan Grade 1

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Dichte: 4,51 g/cm³
Härte: 120 HB
Zugfestigkeit: 290-410 N/mm²
E-Modul: 105000 N/mm²
Titan hat ein sehr niedriges spezifisches Gewicht, bei sehr hoher Festigkeit und sehr guter Korrosions- und Temperaturbeständigkeit. Unlegiertes Titan ist ein hellgraues Metall mit optimaler Duktilität und Kaltumformbarkeit bei akzeptabler Festigkeit und Schlagzähigkeit. Strukturbauteile für die Luft- und Raumfahrt, Militärtechnik, Plattenwärmetauscher, Spezial- und Sonder-Klöpperböden, Tiefziehteile für die chemische und Off-shore Industrie, Uhren- und Schmuckindustrie, Brillen, Verwendung für Behälter-, Rohrleitungen und Wärmetauscher in der chemischen Industrie, Instrumente und Implantate in der Medizintechnik, Hartstoffschichten u.a.
  • sehr gute Korrosionsbeständigkeit
  • gute Bearbeitbarkeit
  • Gute Schweißbarkeit
  • sehr leicht
  • sehr gute Beständigkeit gegen Salzwasser/ Meeresatmosphäre
  • sehr gute Beständigkeit gegen korrosive Medien (< 350°C)
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Titan 2

3.7035, Titan Grade 2

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Dichte: 4,51 g/cm³
Härte: 150 HB
Zugfestigkeit: 390-540 N/mm²
E-Modul: 105000 N/mm²
Titan 2 ist die am weitesten verbreitete Titanlegierung, wegen seiner moderaten Festigkeit, sehr guten Korrosionsbeständigkeit und Umformbarkeit. Im Vergleich ist Titan 2 etwas schwächer als die Güte 3, aber stärker als die Titan 1 und ebenso korrosionsbeständig. Titan 2 bietet eine gute Ausgewogenheit zwischen mittlerer Festigkeit und angemessener Duktilität. Strukturbauteile für die Luft- und Raumfahrt, Militärtechnik, Plattenwärmetauscher, Spezial- und Sonder-Klöpperböden, Tiefziehteile für die chemische und Off-shore Industrie, Uhren- und Schmuckindustrie, Brillen, Verwendung für Behälter-, Rohrleitungen und Wärmetauscher in der chemischen Industrie, Instrumente und Implantate in der Medizintechnik, Hartstoffschichten u. a.
  • sehr hohe Festigkeit
  • sehr leicht (niedriges spezifisches Gewicht)
  • sehr gute Korrosionsbeständigkeit
  • gute Bearbeitbarkeit
  • Gute Schweißbarkeit
  • sehr gute Beständigkeit gegen Salzwasser/ Meeresatmosphäre
  • nicht magnetisch
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Titan 3

3.7055, Titan Grade 3

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Dichte: 4,51 g/cm³
Härte: 170 HB
Zugfestigkeit: 460-590 N/mm²
E-Modul: 105000 N/mm²
Titan 3 bietet eine sehr hohe Festigkeit und sehr gute Korrosionsbeständigkeit. Im Vergleich hat Titan 3 eine höhere Festigkeit auf als Titan 1 und Titan 2 und darum etwas schlechter zu verarbeiten. Strukturbauteile für die Luft- und Raumfahrt, Militärtechnik, Plattenwärmetauscher, Tiefziehteile für die chemische und Off-shore Industrie, Uhren- und Schmuckindustrie, Brillen, Verwendung für Behälter-, Rohrleitungen und Wärmetauscher in der chemischen Industrie, Instrumente und Implantate in der Medizintechnik, Hartstoffschichten u. a.
  • sehr hohe Festigkeit
  • sehr leicht (niedriges spezifisches Gewicht)
  • sehr gute Korrosionsbeständigkeit
  • gute Bearbeitbarkeit
  • Gute Schweißbarkeit
  • sehr gute Beständigkeit gegen Salzwasser/ Meeresatmosphäre
  • nicht magnetisch
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Mono-Wolframcarbid

WC, 491085, 12070-12-1, 235-123-0, 125500, 136600

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Dichte: 15,63 g/cm³
Härte: 9,5 Mohs
Schmelzpunkt: 2785°C
Etwa 65% der weltweit produzierten Wolframmengen werden zu Wolframcarbid sowie daraus gefertigte Keramik verarbeitet. Wolframmonocarbid ist ein Hartmetall, das verwendet wird für Industrielle Schneidwerkzeuge (Bohrer, Drehmeißel, Fräser …), für die Forschung und auch für Militär- und Waffentechnik: Wegen der hohen Dichte wird panzerbrechende Munition oftmals mit einem Projektil-Kern aus Wolframcarbid versehen. Es ersetzt damit auch das hoch giftige und oftmals in diesem Bereich eingesetzte, abgereicherte Uran.
  • extreme Härte
  • sehr hoher Schmelz und Siedepunkt
  • praktisch unlöslich in Wasser, löslich in Salpetersäure und Fluorwasserstoff
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Wolfram-Schwermetall

WSM

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Dichte: 16,85-17,25 g/cm³
Zugfestigkeit: 700-1400 N/mm²
E-Modul: 320-340 N/mm²
Schmelzpunkt: 2785°C
Härte: 24-32 HRC
Wolfram-Schwermetall (WSM) ist ein Verbundwerkstoff mit sehr hohem Anteil an Wolfram. Als Legierungsmetalle werden Nickel-Eisen, bzw. für nichtmagnetische Anwendungen Nickel-Kupfer verwendet. Die Herstellung von WSM erfolgt durch Pressen und Sintern der entsprechenden Metallpulveranteile. Wolfram-Schwermetall hat viele Eigenschaften von reinem Wolfram, wie z.B. die sehr hohe Dichte oder die sehr gute Strahlungsabschirmung, dennoch ist die mechanische Bearbeitung wesentlich einfacher. Typische Anwendungen von Wolfram-Schwermetall sind Abschirmungen für Röntgen- und Gamma-Strahlung, Wucht- und Ausgleichsgewichte (Ersatz von Blei), ballistische Projektile, Aluminium- und Magnesium-Druckgussformen, Formeinsätze und Auswerfer, elektrische Kontakte, Widerstandselektroden, Werkzeughalter, schwingungsdämpfende Bohrstangen u.a.
    Varianten und Dichte bei 20 °C: • WSM W90NiFe & WSM W90NiCu–ca. 17 g/cm³ (Class1) • WSM W92.5NiFe & WSM W92.5NiCu–ca. 17.5 g/cm³ (Class2) • WSM W95NiFe & WSM W95NiCu–ca. 18 g/cm³ (Class3) • WSM W97NiFe & WSM W97NiCu–ca. 18.5 g/cm³ (Class4)
  • Gute Bearbeitbarkeit
  • sehr hohe Dichte
  • sehr gute Maßbeständigkeit
  • sehr gute mechanische Eigenschaften
  • Hohe Oberflächengüte
  • Hohe Abschirmwirkung für Röntgen- und Gammastrahlung
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Wolfram-Kupfer

WCu

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Dichte: 13,8–15,2 g/cm³
Zugfestigkeit: 440–525 N/mm²
E-Modul: 220–240 N/mm²
Härte: 165–275 HV
Wolfram-Kupfer (WCu) ist ein Verbundwerkstoff mit heterogenem Gefüge. Aus Wolfram-Pulver wird ein poröser Rohling hergestellt, der dann in flüssiges Kupfer getaucht wird (Infiltration). Je nach Korngröße des W-Pulvers sowie der Press- und Sinterparameter kann ein unterschiedlicher Gehalt von Wolfram bzw. Kupfer eingestellt werden. Wolfram-Kupfer vereint viele typische Eigenschaften der Einzelelemente Wolfram und Kupfer, so z. B. die Härte, Verschleiß- und Abbrandfestigkeit von Wolfram mit der guten elektrischen und thermischen Leitfähigkeit des Kupfers. Verwendet wird Wolfram-Kupfer z. B. für Erodierelektroden (EDM), Wärmesenken, elektrische Kontakte, Mittel- und Hochspannungsunterbrecher, Schweißelektroden (Kontakt- u. Widerstandsschweißen), Auswuchtgewichte und anderes. Der Einsatz als Elektrodenwerkstoff erfolgt häufig, wenn die typischen Kupferkontaktwerkstoffe (z.B. Kupfer-Chrom-Zirkonium CuCrZr) ihre Leistungsgrenze erreicht haben.
  • Hohe Dichte
  • sehr Verschleißbeständig
  • sehr gut bearbeitbar
  • sehr gute Maßbeständigkeit
  • sehr gute Oberflächengüte
  • Hohe Wärmeleitfähigkeit
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Titan-Zirkonium-Molybdän

TZM

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Dichte: 10,22 g/cm³
Zugfestigkeit: 500-900 N/mm²
Härte: 200-400 HV
TZM ist ein mit Titan-Zirkonium-Karbid mikrolegiertes Molybdän. Anwendungen finden sich für Komponenten für Wärmebehandlungsanlagen, Ofen-Chargiergestelle, Heißkanaldüsen, Gussformen, Schmiedegesenke u.a.
  • Warmfestigkeit bei Temperaturen bis ca. 1400 °C
  • höhere Rekristallisationstemperatur als reines Molybdän
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Molybdän-Lanthan

MoLa203

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Dichte: 10,22 g/cm³
Härte: 200–400 HV
Zugfestigkeit: 480–690 N/mm²
E-Modul: 324000 N/mm²
Durch Dotieren mit Lanthanoxid und einen abgestimmten Herstellprozess entsteht in ML ein gestrecktes Gefüge mit fein verteilten La2O3-Partikel. Dieses Gefüge hat eine höhere Rekristallisationstemperatur und eine gute Kriechbeständigkeit. Je nach Halbzeugform können ML-Bauteile bis zu 2000 °C eingesetzt werden. Typische Verwendung: Heizleiter, Drähte für die Lichttechnik, Sinterschiffchen, Ofeneinbauteile u.a.
  • Warmfestigkeit bei Temperaturen bis ca. 2000 °C
  • höhere Rekristallisationstemperatur als reines Molybdän
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Tantal

Ta, TaW2.5, TaW10

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
E-Modul: 186 N/mm²
Zugfestigkeit: 170-300 N/mm²
Härte: 90-210 HV
Tantal ist ein zähes, duktiles, gräulich glänzendes Metall. Ein Großteil der weltweiten Tantalproduktion wird für elektronische Kondensatoren verwendet. Es kommt aber auch in vielen anderen Branchen zum Einsatz, z. B. als Legierungszusatz in der Stahlindustrie oder als Tantalkarbid in Hartmetallen. Tantal als Reinmetall bzw. Legierung findet Verwendung im chemischen Anlagenbau für Behälter, Rührer, Rohre und Wärmetauscher, in der Medizintechnik für Implantate und chirurgische Instrumente sowie in Hochtemperaturanlagen für Heizleiter, Hitzeabschirmbleche und andere Komponenten.
  • Hervorragende Beständigkeit in Säuren und in vielen flüssigen Metallen
  • sehr hoher Schmelzpunkt (wird nur von Wolfram und Rhenium übertroffen)
  • sehr duktil, schweißbar und relativ gut bearbeitbar
  • sehr gute Biokontabilität
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Tantal-Wolfram 2.5

TaW2.5, TaW2.5, TaW10

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Härte: 90-210 HV (min.)
E-Modul: 186 N/mm²
Zugfestigkeit: 170-300 N/mm²
Diese Legierung hat gegenüber reinem Tantal eine höhere Festigkeit, insbesondere eine höhere Warmfestigkeit.
  • Hervorragende Beständigkeit in Säuren und in vielen flüssigen Metallen
  • sehr hoher Schmelzpunkt (wird nur von Wolfram und Rhenium übertroffen)
  • sehr duktil, schweißbar und relativ gut bearbeitbar
  • sehr gute Biokontabilität
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Tantal-Wolfram 10

TaW10

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
E-Modul: 186 N/mm²
Zugfestigkeit: 170-300 N/mm²
Härte: 90-210 HV
TaW10 hat gegenüber Rein-Ta und TaW2.5 eine stark erhöhte Festigkeit bis zu sehr hohen Temperaturen. Aufgrund der schwierigen Be- und Verarbeitung sind viele Halbzeugformen nur eingeschränkt verfügbar.
  • Hervorragende Beständigkeit in Säuren und in vielen flüssigen Metallen
  • sehr hoher Schmelzpunkt (wird nur von Wolfram und Rhenium übertroffen)
  • sehr duktil, schweißbar und relativ gut bearbeitbar
  • sehr gute Biokontabilität
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Niob

Nb, NbZr1

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
E-Modul: 103 N/mm²
Zugfestigkeit: 125 N/mm²
Härte: 90-120 HV
Niob (engl. häufig noch Columbium) ist ein grau glänzendes, sehr duktiles Metall. Niob kommt fast immer mit Tantal verschwistert vor. Über 80 % der weltweiten Niobproduktion wird als Legierungszusatz für Stahl- und Superlegierungen verwendet. Hartmetalle enthalten häufig Nb-Karbid. Ansonsten wird es als Konstruktionswerkstoff, in der Elektronik als Bestandteil von Supraleitern und Kondensatoren, in der Kerntechnik für Reaktorkomponenten verwendet. Elektrochemisch erzeugte Nioboxidschichten bilden Interferenzfarben, daher wird Rein-Niob auch gerne für Schmuck- oder als Münzmetall verwendet.
  • sehr gute chemische Beständigkeit in konzentrierten Säuren und flüssigen Alkalimetallen
  • sehr duktil und daher sehr gut spanlos umformbar
  • Gute Hitzebeständigkeit und hoher Schmelzpunkt
  • unter 9,26 K supraleitend
  • niedriger Neutroneneinfangquerschnitt
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Rhenium

Re

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Dichte: 21,03 g/cm³
E-Modul: 470 N/mm²
Zugfestigkeit: 500-1000 N/mm²
Härte: 150-250 HV
Rhenium ist ein silberweiß glänzendes und sehr schweres Metall. Die Bezeichnung stammt von lat. Rhenus für Rhein. Rhenium wird aus den Röst-Abgasen und Stäuben bei der Verhüttung von Molybdän-, bzw. Kupfer gewonnen. Rhenium neigt bei Hochtemperaturanwendungen nicht, wie z.B. Tantal und Wolfram, zur Karbidbildung. Hauptsächliche es für Katalysatoren für die chemische und petrochemische Industrie, sowie als Legierungskomponente für Molybdän, Wolfram und Nickelbasis-Superlegierungen, als Reinmetall für Glühfäden und Heizfilamente in der Analytik, für Thermoelemente, Raketen- und Triebwerkskomponenten, Reib- Rührschweißwerkzeuge oder Supraleiter.
  • sehr hohe Dichte
  • sehr beständig in nichtoxidierenden Säuren
  • sehr hoher Schmelzpunkt
  • sehr gute Hitzebeständigkeit (Hochtemperatur)
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Zirkonium

Zr 702, Zr 704, Zr 705

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Dichte: 6,5 g/cm³
Zugfestigkeit: 380 N/mm²
E-Modul: 99000 N/mm²
Zirkonium ist ein silbrig glänzendes duktiles Metall und lässt sich gut durch Walzen und Schmieden verformen. Durch die Ausbildung einer stabilen Oxidschicht hat Zirkonium eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit. Zirkonium enthält meist einige Prozent des sehr ähnlichen Elements Hafnium. Hafniumfreies Zirkonium ist nur sehr aufwendig herstellbar, jedoch für die Verwendung in der Kerntechnik erforderlich. Verwendungen finden sich für Behälter-, Rohrleitungen und Wärmetauscher in der chemischen Industrie, Hüllrohre für Brennstoffe in der Kerntechnik, Instrumente in der Medizintechnik, Zusätze bei der Stahlherstellung u. a.
  • sehr gute Korrosionsbeständigkeit gegen Säuren und alkalische Lösungen
  • Kleiner Neutronen-Einfangquerschnitt (Kerntechnik)
  • Gute mechanische Bearbeitbarkeit
  • Hohe Zähigkeit
  • gut verformbar
  • Gute Schweißbarkeit
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Hafnium

rein Hf, mit geringen Anteilen Zirkonium (Zr)

Materialkosten: €€€€€
Bearbeitung: €€€€€
Dichte: 13,28 g/cm³
Härte: 400 HV
Zugfestigkeit: 1290 N/mm²
E-Modul: 78000 N/mm²
Schmelzpunkt: 2233°C
Hafnium, das immer zusammen mit Zirkonium auftritt, ist ein silbrig glänzendes Metall und in reiner Form leicht verformbar. Haupteinsatzgebiet ist die Kerntechnik, durch den hohen Neutroneneinfangquerschnitt wird Hafnium in Steuerstäben zur Regulierung der Kettenreaktion in Kernreaktoren verwendet. Weitere Anwendungen finden sich in der Lichttechnik, für Elektronenröhren, in der Militärtechnik, als Legierungselement von Superlegierungen, für Hartstoffschichten und optische Schichten.
  • Gute chemische Beständigkeit
  • großer Neutroneneinfangquerschnitt (Kerntechnik)
  • Getterwirkung auf Sauerstoff und Stickstoff (Fangstoff in Elektronenröhren)
  • sehr hohe Härte
  • korrosionsbeständig
  • Nicht toxisch
  • sehr selten und teuer
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