Was ist Stahlguss?
Stahlguss ist eine Metallart, die durch Erhitzen von Eisen mithilfe eines Tiegelbehälters entsteht. Seine Entstehung war auf ein revolutionäres Verfahren zurückzuführen, das ein Engländer, Benjamin Huntsman, 1751, erfand. Gussstahl ermöglichte eine gleichmäßigere Zusammensetzung von Stahl und weniger Verunreinigungen in Stahl als jeder frühere Herstellungsprozess. Da es in einem Tiegel hergestellt wird, wird Stahlguss oft als Tiegelstahl bezeichnet.
Stahl wird durch die Kombination von Eisen mit Kohlenstoff oder anderen Legierungen hergestellt. Eisen ist ein weiches Metall, daher für viele Konstruktionszwecke nicht ideal. Die Erzeugung von Stahl entfernt viele der Verunreinigungen in Eisen, wodurch Stahl härter und haltbarer wird. Je besser der Stahl, desto mehr Eisenverunreinigungen werden entfernt.
Früher Stahl wurde durch Zugabe kleiner Mengen Kohlenstoff zu Eisen hergestellt. Zum Beispiel wurde Blisterstahl durch wiederholtes Erhitzen von Schmiedeeisen und Holzkohle in einem Ofen hergestellt. Der Kohlenstoff der Holzkohle wird durch Diffusion auf den Stahl übertragen.
Stahlguss war die erste Stahlsorte, bei der dem Eisen Legierungen zugesetzt werden konnten. Vor dieser Methode war es den Herstellern nicht gelungen, Stahl zum Schmelzen zu bringen. Durch Erhitzen von Blisterstahl in einem Lehmtiegel, der direkt ins Feuer gestellt wurde, ließ Huntsman das Metall auf bis zu 1600 ° C (2900 ° F) erwärmen. Durch das Schmelzen konnten andere Elemente wie Nickel in das Metall eingemischt werden, wodurch der Stahl verstärkt wurde.
Im Laufe der Jahrhunderte wurden Verbesserungen am Tiegelprozess vorgenommen, obwohl der Stahl immer noch durch Feuer erhitzt wird und sich in einem tontopfförmigen Tiegel befindet, der versiegelt werden kann. Moderner Stahlguss wird in Motoren und Maschinen sowie im Schiffbau eingesetzt. Es ist tendenziell teurer als andere Arten von Metallen, die für ähnliche Projekte verwendet werden.
Stahlguss hat eine raue Oberfläche. Es weist häufig Oberflächenlöcher auf, die durch Gasblasen während des Erhitzungsprozesses erzeugt werden. Als elastisches Metall ist dieser Stahl sehr zäh und hat die vierfache Zugfestigkeit von Gusseisen. Die Zugfestigkeit gibt an, wie viel Druck ein Gegenstand durch Ziehen aushalten kann, bevor er bricht.
Ein Problem bei der Verwendung von Stahlguss ist, ob sich die Oberflächenlöcher in das Innere des Metalls erstrecken. In diesem Fall können diese Löcher Schwächen verursachen, die sich auf die Festigkeit des Stahls auswirken. Durch Messen der Wassermenge, die in die Löcher gegossen werden kann, lässt sich gut feststellen, ob sich die Löcher weit in das Metall hinein erstrecken.