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Baustahl : Baustähle sind \"Standard\"-Stähle für den Stahl- und den Maschinenbau. Die am häufigsten verwendeten Sorten gehören in die Kategorie der Grundstähle. Sie sind meist niedrig legiert und nicht wärmebehandelt. Daraus ergeben sich mäßige Eigenschaften (die aber für viele Anwendungen ausreichend sind) bei einem günstigen Preis. Die klassische Unterscheidung zwischen Bau- und Qualitätsstählen ist aufgrund des technischen Fortschritts heute nicht mehr angebracht, da zwischen der Einteilung nach Zusammensetzung und technischen Parametern einerseits und nach Verwendungszweck andererseits unterschieden wird. Auch legierte Edelstähle finden beispielsweise als Baustähle Verwendung. Im Allgemeinen zählen so gut wie alle kohlenstoffarmen Stähle zu den Baustählen. Bei den kohlenstoffreicheren Sorten sind die Grenzen fließend und nicht an Hand dieser Faustformel zu bestimmen. Baustähle haben in der Regel eine Mindestzugfestigkeit von weniger als 500 N/mm². Nach den neuen DIN EN-Normen sind Baustähle alle Stähle, die nicht unmittelbar als Werkzeugstahl verwendet werden. Betonstahl, der als Bewehrung in Stahlbeton eingesetzt wird bzw. Spannstahl im Spannbeton, zählen nach der neuen Systematik nicht zu den Baustählen. In der Gliederung der Stähle nach DIN EN 10027 bekommen sie das Vorsatzzeichen S. Die nachfolgende Zahl gibt die Streckgrenze in N/mm² an. Übliche Bezeichnungen sind z.B. S235JR (früher St 37-2) und S355J2G3 (früher St 52-3 N) Die Baustahlsorten sind in DIN EN 10025 genormt. Die DIN 17100 mit den Vorsatzbuchstaben St (Klammerwerte oben St 37...) ist ungültig und sollte nicht mehr verwendet werden, ist jedoch im Sprachgebrauch noch weit verbreitet. Stahl bezeichnet alle metallischen Legierungen, deren Hauptbestandteil Eisen ist und die durch Schmieden oder Walzen plastisch umformbar sind. Nach der klassischen Definition ist Stahl eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung die weniger als 2,06 % (Masse) Kohlenstoff enthält. Dieser Definition folgt auch die DIN EN 10020, nach der Stähle Werkstoffe, deren Baustahl Massenanteil an Eisen größer ist als der jedes anderen Elements, dessen Kohlenstoffgehalt im allgemeinen kleiner als 2 Gewichtseinheiten sind. Bei höheren Anteilen von Kohlenstoff spricht man von Gusseisen. Hier liegt der Kohlenstoff in Baustahl Form von Graphit vor. Gegenwärtig gibt es aber einige Gruppen von Stählen, in denen Kohlenstoff kein Legierungsbestandteil mehr ist. Ein Beispiel dafür sind IF-Stähle, in deren Eisenmatrix kein Kohlenstoff interstitiell eingelagert ist. Gegenwärtig werden unter Stählen eisenbasierte Legierungen verstanden, die plastisch umgeformt werden Baustahl können. Stähle sind die am meisten verwendeten metallischen Werkstoffe. Durch Legieren mit Kohlenstoff und anderen Elementen in Kombination mit Wärme- und thermomechanischer Behandlung (gleichzeitige thermischer Behandlung mit plastischer Umformung) können seine Eigenschaften für einen breiten Anwendungsbereich angepasst werden. Der Stahl kann zum Beispiel sehr weich und dafür ausgezeichnet verformbar hergestellt werden, wie etwa das Baustahl Weißblech der Getränkedosen. Demgegenüber kann er sehr hart und dafür spröde hergestellt werden, wie etwa martensitische Stähle für Messer (Messerstahl). Moderne Entwicklungen zielen darauf, den Stahl gleichzeitig fest und duktil (verformbar) herzustellen, als Beitrag für Leichtbau von Maschinen.Das wichtigste Legierungselement im Stahl ist Baustahl Kohlenstoff. Er liegt entweder elementar oder als Verbindung (Zementit=Fe3C) vor. Die Bedeutung von Kohlenstoff im Stahl ergibt sich aus seinem Einfluss auf die Stahleigenschaften und Phasenumwandlungen.Im Allgemeinen wird Stahl mit Baustahl höherem Kohlenstoffanteil fester, aber auch spröder. Durch Legieren mit Kohlenstoff entstehen in Abhängigkeit von der Konzentration und der Umgebungstemperatur unterschiedliche Phasen: Austenit, Ferrit, Perlit, Ledeburit und Baustahl primärer, sekundärer und tertiärer Zementit. Durch beschleunigtes Abkühlen von Austenit, in dem Kohlenstoff gelöst ist, können die weiteren Phasen wie fein- (ex Sorbit) und feinststreifiger Perlit (ex Troostit) sowie nadeliger/körniger Bainit (\"Zwischenstufe\") und massiver/nadeliger Martensit bzw. Hardenit entstehen (siehe auch Härten (Stahl).Die Kristallitstruktur von Stahl kann mit dem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm beschrieben werden. Bei diesem Verfahren wird Baustahl zuerst Roheisen aus Eisenerz und Koks hergestellt. Außerdem kann zusätzlich Schrott eingesetzt werden. Danach wird durch weitere Verfahren aus Roheisen Stahl hergestellt.Die Stahlherstellung aus Eisenerz erfolgt gegenwärtig Baustahl üblicherweise mit einem Hochofen. Das Eisenerz wird zunächst gesintert, um eine geeignete Stückigkeit einzustellen. Der Sinter wird mit Kalkstein und Koks zum Möller vermischt und anschließend in den Hochofen chargiert. Der Hochofen ist ein metallurgischer Reaktor, in dem im Gegenstrom die Möllersäule mit heißer Luft, dem so genannten Wind reagiert. Durch Baustahl Verbrennen des Kohlenstoffs aus dem Koks entstehen die für die Reaktion nötige Wärme und Kohlenmonoxid, das die Möllersäule durchströmt und das Eisenoxid reduziert. Als Ergebnis entstehen Roheisen und Schlacke, die periodisch abgestochen werden.Bei den Elektrostahl-Verfahren wird die zum Schmelzen erforderliche Wärme durch einen Lichtbogen Baustahl oder durch Induktion erzeugt.Der Lichtbogenofen wird mit Schrott, Eisenschwamm und Roheisen beschickt. Außerdem werden noch Kalk zur Schlackenbildung und Reduktionsmittel zugegeben. Der von den Graphitelektroden zum Baustahl Schmelzgut verlaufende Lichtbogen erzeugt Temperaturen bis zu 3.500°C. Deshalb können auch schwer schmelzbare Legierungelemente wie Wolfram und Molybdän als Ferrolegierungen eingeschmolzen werden.Mit Lichtbogenöfen können alle Stahlsorten hergestellt werden. Da das Roheisen sehr viel Kohlenstoff enthält, muss es einen Baustahl weiteren Prozessschritt durchlaufen. Durch Aufblasen von Sauerstoff, das sogenannte Frischen, wird der Kohlenstoff oxidiert und es entsteht flüssiger Stahl. Nach dem Zulegieren der gewünschten Elemente wird er im Strang oder in der Kokille zu Halbzeug vergossen. Das Vergießen bedarf besonderer Techniken, man unterscheidet zwischen beruhigtem Baustahl und unberuhigt vergossenem Stahl (unter Beruhigen versteht man das Binden des in der Schmelze gelösten Sauerstoffs durch Zulegieren von Aluminium oder Silizium). Dies hat Einfluss auf im erkaltenden Stahl entstehende Seigerungen (Materialentmischungen, z. B. Schwefelablagerungen) oder Lunker (durch das Schwinden des Materials Baustahl bedingte Hohlräume). Beide sind mit Qualitätsverlusten verbunden. Die Nachteile des Hochofens sind, dass hohe Ansprüche an die Einsatzmaterialien gestellt werden und der Ausstoß an Kohlendioxid. Der eingesetzte Eisenträger und der Baustahl Koks müssen stückig und hart sein, so dass genügend Hohlräume in der Möllersäule bestehen bleiben, die das Durchströmen durch den eingeblasenen Wind gewährleisten. Der CO2-Ausstoß stellt eine hohe Umweltbelastung dar. Baustahl Deshalb gibt es Bestrebungen, die Hochofenroute abzulösen. Bisher hat sich aber kein Verfahren gegenüber dem Hochofen etablieren können. Zu nennen sind hier die Eisenschwamm- und Pelletsherstellung in Drehrohröfen sowie die Corex-, Midrex- und Finex-Verfahren. Stahlherstellungsverfahren Man kann zwischen so genannten Blasverfahren und Baustahl Herdfrischverfahren unterscheiden. Bei den Blasverfahren wird das Roheisen mit Sauerstoff oder Luft gefrischt. Der Oxidationsprozess, der den Kohlenstoffanteil senkt (das Frischen), liefert in diesen Verfahren genug Wärme, um den Stahl flüssig zu halten, eine externe Wärmezufuhr ist in den Konvertern deshalb nicht notwendig. Die Blasverfahren kann Baustahl man zusätzlich in Aufblasverfahren und Bodenblasverfahren unterteilen. Zu den Bodenblasverfahren gehören das Bessemerverfahren, das Thomasverfahren, die Rennfeuer und frühen Hochöfen. Das bekannteste Aufblasverfahren ist das Baustahl LD Verfahren (Linz-Donawitzverfahren).Bei den Herdfrischverfahren wird der zur Oxidation notwendige Sauerstoff dem zugesetzten Schrott und Erz entnommen. Außerdem muss den Herdfrischkonvertern extern Wärme zugeführt Baustahl werden. Die bekanntesten Herdfrischverfahren sind das Siemens-Martin-Verfahren und der Elektroofenprozess.In moderner Zeit wird Stahl zunehmend in integrierten Stahlwerken hergestellt, die die Roheisenherstellung, die Baustahl Stahlproduktion und die Halbzeug-Fabrikation in einem Werk integrieren, um Transporte, Energie und damit Kosten zu sparen. m Linz-Donawitz- oder LD-Verfahren wird durch eine Lanze Sauerstoff auf das Schmelzbad im Konverter geblasen, so werden unerwünschte Begleitstoffe oxidiert und können dann als Schlacke abgestochen werden. Durch Zugabe von Baustahl Schrott und Erz kann der Roheiseneinsatz verringert und die Schmelze gekühlt werden. In den Konverter muss Baustahl flüssiges Roheisen chargiert werden, da das Verfahren die Einsatzstoffe nicht aufschmelzen kann. Der fertige Stahl wird durch Kippen des Konvertergefäßes in Pfannen abgestochen. Das Verfahren ist benannt nach den Standorten Linz und Donawitz der österreichischen Unternehmen VÖEST und Alpine Montan – beide inzwischen fusioniert zur Voestalpine die Baustahl dieses Verfahren entwickelten.