Wesentliche Materialien für die Blechbearbeitung: Ein umfassender Leitfaden

Es gibt viele Arten von Materialien, die bei der Herstellung und Verarbeitung von Blechen verwendet werden, wobei sich die Spezifikationen hauptsächlich auf Platten- und Profilmaterialien konzentrieren. Zu den gebräuchlichen nichtmetallischen Materialien gehören Pappe, Bakelitpappe, Gummipappe, Kunststoffpappe, Verbundpappe usw. Gummipappe hat eine gute Elastizität, Verschleißfestigkeit, Kältebeständigkeit und Isolationseigenschaften und kann als elastisches Material, Dichtungsmaterial und schwingungsdämpfendes Material usw. verwendet werden.

Aufgrund ihrer hohen Festigkeit, guten Verformbarkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit können technische Kunststoffplatten Metalle bei der Herstellung von Blechteilen ersetzen, insbesondere solche mit hoher spezifischer Festigkeit (dem Verhältnis von Zugfestigkeit zu Dichte), wie z. B. glasfaserverstärkte Kunststoffe, die die spezifische Festigkeit von Metallen bei weitem übertreffen können und bei der Herstellung von Blechbauteilen zur Gewichtsreduzierung häufig verwendet werden.

Darüber hinaus weisen die meisten technischen Kunststoffe eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Medien wie Säuren, Laugen und Salzen auf. Polytetrafluorethylen und starres Polyvinylchlorid weisen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber starken Säuren und Laugen auf, so dass sie zur Herstellung von chemisch korrosionsbeständigen Teilen, korrosionsbeständigen Auskleidungen, Wärmetauscherteilen, chemischen Rohrleitungen und Rohrbögen usw. verwendet werden können.

In Tabelle 1 sind die Namen, Qualitäten, Eigenschaften und Anwendungen der gängigen nichtmetallischen Platten aufgeführt.

Tabelle 1: Namen, Güteklassen, Eigenschaften und Anwendungen von Platten aus nichtmetallischen Werkstoffen

Material Name	Klasse	Eigenschaften und Beschreibung	Anmeldung
Ölbeständige Asbestkautschukplatte	NBR	Hergestellt aus synthetischem Nitrilkautschuk, mit guter Ölbeständigkeit, Dicke 0,4～3,0mm	Verwendet für Dichtungen in Blechprodukten, wie z.B. Ölpipelines, Öllagertanks Dichtungsringe, usw.
Säure- und alkalibeständige Gummiplatte	SBR2030 SBR2040	Hergestellt aus Styrol-Butadien-Kautschuk, kältebeständig, temperaturbeständig, alterungsbeständig, usw.	Für Dichtungen, die in -30～60℃ arbeiten, mit einem Volumenanteil von 20% Säure und Lauge
Ölbeständige Gummiplatte	NBR3001 NBR3002	Hergestellt aus Nitrilkautschuk, mit guter Ölbeständigkeit	Wird für Dichtungen verwendet, die bei bestimmten Temperaturen von Motoröl, Transformatorenöl, Benzin usw. arbeiten. Organische Lösungen
Hitzebeständige Gummiplatte	SBR4001 SBR4002	Hergestellt aus Styrol-Butadien-Kautschuk, kältebeständig, hochtemperaturbeständig, alterungsbeständig, usw.	Für Dichtungen und Wärmedämmplatten, die unter -30～100℃ arbeiten, mit Niederdruck-Heißluft und Dampfmedien
Phenolharzbeschichtete Platte	PF3302-1 PF3302-2	Hergestellt aus laminiertem Phenol-Kunststoff, mit hoher Festigkeit, guter Schlagfestigkeit und Verschleißfestigkeit	Sie werden als Strukturteile für Bremsbeläge für Kraftfahrzeuge, elektrische Schaltkästen, Telefongehäuse usw. verwendet.
Polytetrafluorethylen-Karton	F-4-13	Gute Beständigkeit gegen starke Säure- und Laugenkorrosion, hervorragende Reibungsminderung und Selbstschmierung, kann Temperaturen unter 250℃ standhalten.	Für die Auskleidung von Behältern mit korrosiven Medien, Dichtungen von Wärmetauschern usw.
Industrielles organisches Glas	PC	PC ist ein Polycarbonat, bekannt als "transparentes Metall", mit guter elektrischer Isolierung und Wetterbeständigkeit usw.	Für Instrumente aus transparentem organischem Glas, die bei Temperaturen von -60～120℃ arbeiten, usw.
Industrieller Flachfilz	112-44 232-36	Dicke von 1～40mm, 112-44 steht für weißen Feinfilz, 232-36 für grauen Grobfilz	Verwendung als Dichtungsmaterial, zur Verhinderung von Ölleckagen, zur Schwingungsdämpfung und als Dämpfungsmaterial für Blechkonstruktionen, wobei je nach Bedarf feiner, grober oder halbgrober Filz gewählt werden kann

Obwohl nichtmetallische Werkstoffe in Blechkonstruktionen weit verbreitet sind, werden metallische Werkstoffe immer noch am häufigsten in Blechfertigung und Verarbeitung, die in eisenhaltige und nichteisenhaltige Metallmaterialien unterteilt werden.

I. Eisenhaltige Materialien

Eisenwerkstoffe sind Eisen-Kohlenstoff-Legierungen mit Eisen als Grundmasse. Im Allgemeinen werden Eisen-Kohlenstoff-Legierungen mit einem Kohlenstoffmassenanteil von mehr als 2,11% als Gusseisen und solche mit einem Kohlenstoffmassenanteil von weniger als 2,11% als Stahl bezeichnet. Zu den Eisenwerkstoffen gehören hauptsächlich Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Gusseisen und Gussstahl.

Es gibt viele Klassifizierungsmethoden für Stahl, die nach dem Stahlherstellungsverfahren, der Stahlqualität, der chemischen Zusammensetzung oder nach verschiedenen metallografischen Strukturen und Verwendungszwecken eingeteilt werden können. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren kann Stahl im Allgemeinen wie in Abbildung 1 dargestellt klassifiziert werden.

Die am häufigsten in Blechprodukten verwendeten Stähle sind kohlenstoffarmer Baustahl, niedrig legierter Baustahl und Sonderbaustahl. Die Zusammensetzung, die Leistung, die Spezifikationen und der Anwendungsbereich der einzelnen Stahlsorten werden im Folgenden vorgestellt.

1. Kohlenstoffarmer Baustahl

Kohlenstoffarmer Baustahl kann als kohlenstoffarmer Stahl abgekürzt werden. Nach dem Massenanteil schädlicher Verunreinigungen wie Schwefel und Phosphor kann er in gewöhnlichen kohlenstoffarmen Stahl, hochwertigen kohlenstoffarmen Stahl und hochwertigen kohlenstoffarmen Stahl unterteilt werden; nach dem Walzzustand kann er in warmgewalzte und kaltgewalzte Bleche unterteilt werden; nach dem Zustand der Nachbehandlung nach dem Walzen kann er in gewöhnlichen kohlenstoffarmen Stahl und beschichteten kohlenstoffarmen Stahl unterteilt werden. Kohlenstoffarme Stähle werden in der Regel nach ihrer Zusammensetzung und Qualität nummeriert.

Der Massenanteil von Schwefel in gewöhnlichem kohlenstoffarmem Stahl S ist ≤0,055%, und der Massenanteil von Phosphor P ist ≤0,045%. Seine Qualität kann die mechanischen Eigenschaften widerspiegeln; der Massenanteil von Schwefel und Phosphor in hochwertigem kohlenstoffarmen Stahl S, P ist ≤0.040%; während der Massenanteil von Schwefel in hochwertigem kohlenstoffarmen Stahl S ≤0.030% und Phosphor P ≤0.035% ist. Die Güteklasse kann den Massenanteil des Kohlenstoffs widerspiegeln, der durch zwei Ziffern dargestellt wird, die den durchschnittlichen Massenanteil des Kohlenstoffs angeben. Die Klassifizierung und Nummerierung von kohlenstoffarmen Baustählen ist in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2 Klassifizierung und Nummerierung von kohlenstoffarmen Baustählen

Klassifizierung	Beispiel	Erläuterung der Nummerierung
Gewöhnlicher Baustahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt	Q235AF Q235B Q235C Q235D	"Q" ist der Anfangsbuchstabe des chinesischen Pinyin für "Streckung", und die darauf folgende Zahl ist die Streckgrenze (MPa). A, B, C, D stehen für die Qualitätsstufen, von links nach rechts verbessert sich die Qualität nach und nach. F, b, Z, TZ stehen für kochenden Stahl, halbberuhigten Stahl, beruhigten Stahl bzw. speziellen beruhigten Stahl, aber beruhigter Stahl ist nicht gekennzeichnet. Wenn also nach der Qualitätsstufe kein Buchstabe steht, handelt es sich um beruhigten Stahl, z. B. "Q235A" steht für normalen Kohlenstoffbaustahl, σ_s=235MPa, Güteklasse A beruhigter Stahl
Hochwertiger kohlenstoffarmer Baustahl	08F, 10F, 15, 20	Zwei Ziffern stehen für den durchschnittlichen Massenanteil von Kohlenstoff in Einheiten von 0,01%, z. B. 08F steht für siedenden hochwertigen kohlenstoffarmen Baustahl mit einem durchschnittlichen Massenanteil von Kohlenstoff von 0,08%; 20 steht für hochwertigen kohlenstoffarmen Baustahl mit einem durchschnittlichen Massenanteil von Kohlenstoff von 0,20%

(1) Gewöhnlicher kohlenstoffarmer Baustahl

Gewöhnlicher Baustahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt wird in der Regel nach dem Warmwalzen in geglühtem oder normalisiertem Zustand verwendet, im Allgemeinen ohne Wärmebehandlung. Die meisten werden nach dem Warmwalzen in warmgewalztem oder normalisiertem Zustand verwendet. Bei besonderen Anforderungen können auch entsprechende Wärmebehandlungen wie Glühen, Normalisieren oder Abschrecken durchgeführt werden. Die Hauptbestandteile, Leistungsmerkmale und Verwendungszwecke der üblicherweise verwendeten normalen Baustähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Tabelle 3: Hauptbestandteile, Leistungsmerkmale und Verwendungszwecke von gewöhnlichem kohlenstoffarmen Baustahl

Material Klasse	Klasse	w(C)(%)	w(Mn)(%)	σ_s/MPa≥	σ_b/MPa≥	δ₅(%)≥	Leistungsmerkmale und Anwendungen
Q195	-	0.06～0.12	0.25～0.50	195	315～390	33	Hohe Dehnung, gute Schweißbarkeit und Zähigkeit, hauptsächlich zur Herstellung von Metallverarbeitungsteilen und geschweißten Teilen mit geringen Anforderungen, wie z. B. Schornsteinen, Dachpaneelen, Stahl Drahtgewebe, etc.
Q215	A	0.09～0.15	0.25～0.55	215	335～410	31
	B
Q235	A	0.14～0.22	0.30～0.65	235	375～460	26	Bestimmte Dehnung und Festigkeit, gute Zähigkeit und Gießbarkeit, geeignet zum Stanzen und Schweißen, weit verbreitet. Hauptsächlich Zur Herstellung verschiedener Arten von Stahlprofilen, Mittel- und Grobblechen für Stahlkonstruktionen, Schalen für chemische Behälter, Flansche usw.
	B	0.12～0.20	0.30～0.70
	C	≤0.13	0.35～0.80
	D	≤0.17

(2) Hochwertiger kohlenstoffarmer Baustahl

Hochwertiger Baustahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt garantiert sowohl die chemische Zusammensetzung als auch die mechanischen Eigenschaften bei der Lieferung und ist strenger geregelt als gewöhnlicher Kohlenstoffbaustahl. Der Massenanteil von Schwefel und Phosphor sollte unter 0,35% liegen, mit weniger nichtmetallischen Einschlüssen und höheren Qualitätsstufen, die im Allgemeinen nach einer Wärmebehandlung verwendet werden (außer bei behälterspezifischem Stahl wie 20R).

Bei hochwertigem Kohlenstoffbaustahl werden zwei arabische Ziffern verwendet, um den durchschnittlichen Massenanteil von Kohlenstoff in Zehntausendsteln darzustellen, wobei ein F für kochenden Stahl und kein Buchstabe für beruhigten Stahl hinzugefügt wird. So steht beispielsweise 45" für hochwertigen Kohlenstoffbaustahl mit einem Massenanteil an Kohlenstoff von 0,45% (beruhigter Stahl). Die Leistungsindikatoren, Haupteigenschaften und Anwendungen der üblicherweise verwendeten hochwertigen kohlenstoffarmen Baustähle sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Tabelle 4: Leistungsindikatoren, Hauptmerkmale und Anwendungen von üblicherweise verwendeten hochwertigen kohlenstoffarmen Baustählen

Material Klasse	σ_b/MPa	σ_s/MPa	δ₅(%)	ψ(%)	Lieferzustand Härte HBW≤	Hauptmerkmale und Anwendungen
08F	295	175	35	60	131	Im Allgemeinen zur Herstellung großer Verformungen verwendet Stanzteile und geschweißte Teile, wie z. B. Schalen, Kästen, Deckel, feste Ablenkbleche usw. Im Allgemeinen wird der Stahl ohne Wärmebehandlung verwendet, wobei die Kaltbearbeitung die Festigkeit erhöhen kann. Um das Stahlgefüge zu verfeinern, die durch die Kaltbearbeitung verursachten inneren Spannungen zu beseitigen und die Schnittleistung des Stahls zu verbessern, ist eine Wärmebehandlung ebenfalls erforderlich
10F	315	185	33	55	137	Gute Plastizität und Schweißbarkeit. Hauptsächlich verwendet für Teile, die eine gute Plastizität erfordern, wie Rohre, Dichtungen, Unterlegscheiben usw., und aufgekohlte Teile mit geringen Anforderungen an die Kernfestigkeit, wie Muffen, Halterungen, Schablonen, Zahnräder, Kupplungen usw.
15F	355	205	29	55	143	Gute Plastizität, Zähigkeit, Schweißbarkeit und Stanzbarkeit, aber geringe Festigkeit. Zur Herstellung von Teilen mit geringen Spannungen und hohen Zähigkeitsanforderungen, aufgekohlten Teilen, Verbindungselementen und Gesenkschmiedestücken sowie von Teilen mit geringer Belastung, die keine Wärmebehandlung erfordern, wie Bolzen, Schrauben, Flansche
08	325	195	33	60	131	Dieser Stahl hat eine niedrige Festigkeit, eine sehr hohe Kaltverformbarkeit, gute Stanz-, Tiefzieh- und Biegeeigenschaften, eine ausgezeichnete Schweißbarkeit, ist manchmal empfindlich gegen Alterung und hat im kaltgezogenen oder normalisierten Zustand eine bessere Schneidleistung als im geglühten Zustand. Kann zur Herstellung von Stanzteilen und Schweißteilen usw. verwendet werden.
10	335	205	31	55	137	Dieser Stahl hat ein niedriges Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit, eine gute Plastizität und Zähigkeit und ist im kalten Zustand leicht zu formen. Um die beste Tiefziehleistung zu erzielen, sollte das Blech normalisiert oder hochtemperaturvergütet werden; bessere Schneidleistung im kaltgezogenen oder normalisierten Zustand als im geglühten Zustand; keine Tendenz zur Anlasssprödigkeit, gute Schweißbarkeit. Zur Herstellung von Schweißteilen mit niedriger Festigkeit, Stanzteilen usw., wie Trennwände, Schalen, Dichtungen usw. Hohe Kaltverformungsplastizität, im Allgemeinen zum Biegen, Tiefziehen, Bördeln usw. verwendet. Um die beste Tiefziehleistung zu erzielen, sollte das Blech normalisiert oder hochtemperaturvergütet sein, gute Schweißbarkeit beim Lichtbogen- und Widerstandsschweißen, anfällig für Risse beim Gasschweißen bei geringer Dicke, strengen Formanforderungen oder komplex geformten Teilen, bessere Schneidleistung im kaltgezogenen oder normalisierten Zustand als im geglühten Zustand
20	410	245	25	55	156	(3) Beschichteter kohlenstoffarmer Baustahl

Beschichtetes kohlenstoffarmes Stahlblech, gemeinhin als Weißblech bekannt, wird durch Aufbringen einer Schicht aus Zink, Zinn, Blei, Aluminium oder anderen Nichteisenmetallen auf kalt- oder warmgewalzte dünne Stahlbleche hergestellt. Daher kann es je nach Beschichtung in dünne Zinkbleche, dünne Zinnbleche, dünne Bleibleche und dünne Aluminiumbleche usw. unterteilt werden.

Dünne Zinkbleche sind auch unter der Bezeichnung Weißzinkblech bekannt. Die Oberfläche ist strahlend weiß und wird in zwei Ausführungen angeboten: glatt und geriffelt. Beide haben eine hohe Korrosionsbeständigkeit und ein attraktives Aussehen. Diese Bleche eignen sich für die Herstellung von Korrosionsschutzbehältern, Decken und Hauswasserleitungen.

Dünnbleche haben eine helle und attraktive Oberfläche und eignen sich für die Herstellung von Lebensmittelbehältern und Dosen. Dünne Bleiplatten, auch Weißbleiplatten genannt, haben ebenfalls eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eignen sich für die Herstellung säurebeständiger Behälter. Aufgrund der Toxizität von Blei können sie jedoch nicht für Lebensmittelbehälter verwendet werden.

2. Niedrig legierter Baustahl

Niedrig legierter Baustahl, oft abgekürzt als niedrig legierter Stahl, wird durch Hinzufügen von Legierungselementen, die einen Massenanteil von 2% oder 3% nicht überschreiten, zu gewöhnlichem kohlenstoffarmen Stahl hergestellt, um dessen Festigkeit zu erhöhen. Er wird hauptsächlich für verschiedene technische Bauteile verwendet und hat den größten Anwendungsbereich und den höchsten Verbrauch. Er wird in der Regel im geglühten oder normalgeglühten Zustand nach dem Warmwalzen verwendet, ohne weitere Wärmebehandlung.

Niedrig legierter Stahl kann je nach Verwendungszweck in gewöhnlichen niedrig legierten Stahl, niedrig legierten Stahl für Behälter (einschließlich Hochtemperatur), niedrig legierten Stahl für niedrige Temperaturen usw. unterteilt werden. Mit Ausnahme von gewöhnlichem niedrig legiertem Stahl wird bei der Nummerierungsmethode im Allgemeinen "Zahl + Elementsymbol + Zahl" verwendet, wobei die vordere Zahl das Zehntausendstel des durchschnittlichen Massenanteils von Kohlenstoff im Stahl, das Elementsymbol das Legierungselement und die Zahl nach dem Symbol den durchschnittlichen Massenanteil dieses Elements im Stahl darstellt.

Der Gehalt an Legierungselementen ist nach dem Elementsymbol angegeben und wird als Prozentsatz des Massenanteils des Elements ausgedrückt, wobei die Dezimalzahl in eine ganze Zahl umgewandelt wird.

Wenn der durchschnittliche Massenanteil eines Legierungselements weniger als 1,5% beträgt, wird sein Gehalt nicht gekennzeichnet; wenn der durchschnittliche Massenanteil gleich oder größer als 1,5%, 2,5%, 3,5% usw. ist, wird er entsprechend durch 2, 3, 4 usw. dargestellt. Zum Beispiel bedeutet "12Cr2Ni4", dass die Massenanteile der Hauptkomponenten des legierten Stahls C 0,12%, Cr 1,5% und Ni 3,5% sind.

Wenn es sich um Behälterstahl handelt, wird ein "R" nach der Gütebezeichnung hinzugefügt, und wenn er bei niedrigen Temperaturen verwendet wird, wird "DR" verwendet. Zum Beispiel bezeichnet 16MnDR einen Tieftemperatur-Containerstahl mit einem Kohlenstoff-Massenanteil von 0,16%, einem Mn-Massenanteil von weniger als 1,5% und geringen Mengen an Legierungselementen wie V, Ti und Nb.

(1) Gewöhnlicher niedrig legierter Stahl

Der Massenanteil von Kohlenstoff in gewöhnlichem niedrig legiertem Stahl beträgt 0,10% bis 0,25%, und der Massenanteil von Legierungselementen wie Mn, Si, V, Ti, Nb, Cu, P und RE liegt im Allgemeinen unter 3%.

Mn- und Si-Elemente haben eine festigkeitssteigernde Wirkung auf Ferrit und erhöhen die Festigkeit, V-, Ti- und Nb-Elemente können die Körner verfeinern und die Zähigkeit verbessern, Cu- und P-Elemente können die Korrosionsbeständigkeit erhöhen, und Seltene Erden-Elemente RE sind vorteilhaft für die Desoxidation, Entschwefelung und Reinigung von schädlichen Verunreinigungen im Stahl, was die Leistung des Stahls verbessern kann.

Die Nummerierungsmethode für gewöhnliche niedrig legierte Stähle ist dieselbe wie für gewöhnliche niedrig kohlenstoffhaltige Stähle und besteht aus drei aufeinanderfolgenden Teilen: dem chinesischen Pinyin-Buchstaben für die Streckgrenze (Q), dem Wert der Streckgrenze und dem Symbol für die Qualitätsstufe (A, B, C, D, E), wie z. B. Q345C.

Die Streckgrenze von gewöhnlichem niedrig legiertem Stahl ist 25% bis 50% höher als die von kohlenstoffarmem Stahl, insbesondere das Streckgrenzenverhältnis (σ_s/σ_b) ist deutlich verbessert. Er weist außerdem eine gute Plastizität, Zähigkeit und Schweißbarkeit sowie eine relativ gute Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf. Tabelle 5 zeigt die mechanischen Eigenschaften und Anwendungen einiger niedrig legierter Baustähle.

Tabelle 5 Mechanische Eigenschaften und Anwendungen einiger niedrig legierter Baustähle

Klasse/MPa	Note (zwei Darstellungen)	Dicke des Stahls Dicke/mm	Mechanische Eigenschaften			Anmeldung
			σ_b/MP	σ_s/MPa	δ₅
300	Q295(A, B) (09MnNb)①	≤16	410～560	≥295	≥24	Schiffe, Niederdruckkessel, Container, Brücken, Fahrzeuge
		>16～25	390～540	≥275	≥23
350	Q345(A～E) (16Mn, 16MnRE)	≤16	510～660	≥345	≥22	Schiffe, Brücken, große Stahlkonstruktionen, Gebäudestrukturen, Chemikalienbehälter
		>16～25	490～640	≥325
400	Q390(A～E) (16MnNb)①	≤16	530～680	≥390	≥20	Brücken, Hafenbauwerke, Schiffe, Fahrzeuge, Chemikalienbehälter
		>16～20	510～660	≥375	≥19

① Die Noten in Klammern sind die alten Standarddarstellungsmethoden.

(2) Behälter aus niedrig legiertem Stahl

Der niedrig legierte Stahl Container gehört zu den niedrig legierten hochfesten Stählen. Er wird durch Hinzufügen von Mn-Si auf der Basis von 20 Stahl und durch Hinzufügen von V, N, Nb, Mo usw. auf der Basis von 16Mn Stahl zu C-Mn Stahl verstärkt, wodurch der Stahl sehr fest wird.

Zu den für Stahldruckbehälter empfohlenen Stahlblechen gehören hauptsächlich 16MnR, 15MnVR, 18MnMoNbR, 13MnNiMoNbR, 07MnCrMoVR usw., zu den Stahlrohren 16Mn, 15MnV usw.

16MnR hat gute umfassende mechanische Eigenschaften, Schweißbarkeit, Verarbeitbarkeit und Kälteschlagzähigkeit, ist aber beim Schweißen rissempfindlicher als Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Er wird hauptsächlich für die Herstellung von Mittel- und Niederdruck-Druckgefäßmänteln und drucktragenden Bauteilen, Flüssiggasflaschen und kleinen und mittelgroßen Kugeltanks bei -20 bis 400°C verwendet.

15MnVR, 15MnVNR und 18MnMoNbR haben eine höhere Festigkeit, aber ihre Plastizität und Zähigkeit sind geringer als bei C-Mn-Stahl. Sie sind kerb- und alterungsempfindlicher, lassen sich schlechter schweißen und stellen hohe Anforderungen an die Verarbeitung. Sie werden hauptsächlich für die Herstellung von großen Lagertanks und drucktragenden Schalen von Hochdruckbehältern, Ammoniaksynthesetürmen und Harnstoffsynthesetürmen verwendet, die Temperaturen ≤470°C und höheren Drücken standhalten.

07MnCrMoVR hat eine hohe Festigkeit, eine hohe Zähigkeit und eine ausgezeichnete Schweißbarkeit. Bei einer Blechdicke t≤50mm kann das Schweißen ohne Vorwärmen oder mit leichtem Vorwärmen erfolgen, ohne dass Schweißkaltrisse entstehen. Es wird hauptsächlich für die Herstellung von kugelförmigen Behältern mit hohem Durchmesser verwendet, z. B. 1000 bis 2000 mm.³ Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Flüssiggas, Ethylen und andere kugelförmige Behälter für normale und niedrige Temperaturen.

(3) Niedrigwarmfester, niedrig legierter Stahl

Werkstoffe, die im Allgemeinen bei Temperaturen unter 0 °C verwendet werden, werden als Tieftemperaturwerkstoffe bezeichnet. Für Tieftemperatur-Metallwerkstoffe werden in der Regel niedrig legierter Stahl, Nickelstahl, austenitischer Chrom-Nickel-Stahl, Titanlegierungen und Aluminiumlegierungen verwendet. Der übliche niedrig legierte Manganstahl verwendet Mangan als wichtigstes zugesetztes Element, um die Tieftemperaturzähigkeit des Stahls zu verbessern. Bei Kohlenstoff-Mangan-Nickel-Stahl werden Mangan und Nickel als Hauptzusatzstoffe verwendet, um die Tieftemperaturzähigkeit weiter zu verbessern.

Kohlenstoff-Mangan-Nickel-Stahl hat eine bessere Tieftemperaturzähigkeit als Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. 9Ni-Stahl ist ein hochnickelhaltiger austenitischer Stahl mit hoher Festigkeit und guter Tieftemperaturbeständigkeit, der sich durch gute Plastizität, Zähigkeit und Verarbeitbarkeit bei niedrigen Temperaturen auszeichnet. Tabelle 6 zeigt die mechanischen Eigenschaften und Anwendungen von häufig verwendeten kaltzähen Stählen.

Tabelle 6 Mechanische Eigenschaften und Anwendungen von häufig verwendeten kaltzähen Stählen

Kategorie	Klasse	Mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur			Wärmebehandlung	Anmeldung
Kategorie	Klasse	σ_b/MPa≥	σ_s/MPa≥	δ₅(%)≥	Wärmebehandlung	Anmeldung
Kohlenstoff-Mangan-Stahl	16MnDR	450	255	21	Normalisieren oder Anlassen	Stahlplatten, die bei -40°C verwendet werden, mit S- und P-Massenanteilen von weniger als 16MnR und guter Tieftemperaturzähigkeit
Kohlenstoff-Mangan-Stahl	09Mn2VDR	430	270	22	Normalisieren oder Anlassen	Stahlplatten und -rohre, die bei -70°C verwendet werden, mit guter Plastizität, ähnlich verarbeitbar wie Tieftemperatur-Kohlenstoffstahl
Nickel-Stahl	2.25Ni	450～590	255	24	Normalisierung	Der wirtschaftlichste Nickelstahl, der bei -60°C verwendet wird, mit besserer Tieftemperaturzähigkeit als kohlenstoffarmer Stahl
	3.5Ni	450～690	250～440	21～29	Normalisieren oder Anlassen	Standard-Nickelstahl, der bei -100°C verwendet wird und üblicherweise für Tieftemperatur-Wärmeaustausch-Stahlrohre eingesetzt wird
	9Ni	690～830	590	21	Anlassen	Nickelstahl, der bei -200°C verwendet wird, mit guter Plastizität und Zähigkeit
Kohlenstoff-Mangan-Nickel-Stahl	15MnNiDR	460	290	20	Normalisierung	Stahlplatten für den Einsatz bei -45 bis -70°C, mit guter Plastizität und Zähigkeit
Kohlenstoff-Mangan-Nickel-Stahl	09MnNiDR	430	260	23	Normalisieren oder Normalisieren + Anlassen
Kohlenstoff-Mangan-Nickel-Chrom-Molybdän-Stahl	07MnNiCrMoVDR	610～740	490	17	Anlassen	Stahlplatten, die bei -40°C verwendet werden, mit guter Kälteschlagzähigkeit
Hochmanganhaltiger austenitischer Stahl	15Mn26Al4	480	200	30	Warmgewalzte Lösung	Stahlplatten, die bei -253°C verwendet werden, sind einphasige austenitische Fe-Mn-Al-Stähle mit guter Plastizität und Zähigkeit.

3. Baustahl mit besonderer Leistungsfähigkeit

Stahl mit besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften wird als Sonderleistungsstahl bezeichnet. Zu den häufig verwendeten Spezialstählen für Blechteile gehören rostfreier Stahl, hitzebeständiger Stahl und verschleißfester Stahl.

(1) Rostfreier Stahl und hitzebeständiger Stahl

GB/T20878-2007 "Stainless Steel and Heat-Resistant Steel Grades and Chemical Composition" (Rostfreie und hitzebeständige Stahlsorten und ihre chemische Zusammensetzung) listet die Sorten von rostfreiem und hitzebeständigem Stahl nach der metallurgischen Klassifizierung auf, unterteilt in austenitische, austenitisch-ferritische, ferritische, martensitische und ausscheidungshärtende Typen.

Gängige martensitische nichtrostende Stähle wie 12Cr13, 20Cr13 und 30Cr13 werden hauptsächlich für die Herstellung medizinischer Instrumente verwendet.

Gängige austenitische nichtrostende Stähle wie 06Cr19Ni9 und 12Cr18Ni9 werden hauptsächlich für die Herstellung von Geräten verwendet, die in stark korrosiven Medien arbeiten, wie Absorptionstürme, Lagertanks, Rohrleitungen und Behälter.

Gängige hitzebeständige Stähle wie 40Cr10Si2Mo und 45Cr14Ni14W2Mo weisen eine hohe Oxidationsbeständigkeit und Festigkeit bei hohen Temperaturen auf. Der austenitische hitzebeständige Stahl 45Cr14Ni14W2Mo kann für die Herstellung von Teilen verwendet werden, die bei Temperaturen unter 600 °C arbeiten, z. B. Turbinenschaufeln und große Auslassventile.

(2) Verschleißfester Stahl

Verschleißfester Stahl wird hauptsächlich zur Herstellung von Teilen verwendet, die starkem Verschleiß und starken Stößen ausgesetzt sind, wie z. B. Fahrzeugketten, Backenplatten für Brecher, Auskleidungen von Kugelmühlen, Baggerschaufeln und Eisenbahnweichen. Verschleißfester Stahl hat eine gute Zähigkeit und Verschleißfestigkeit.

Hochmanganstahl ist derzeit der wichtigste verschleißfeste Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,9% bis 1,4% und einem Mangangehalt von 11% bis 14%. Dieser Stahl ist schwer zu bearbeiten und wird meist gegossen. Zu den gängigen hochmanganhaltigen Stählen gehören Sorten wie ZGMn13-1, ZGMn13-2, ZGMn13-3 und ZGMn13-4.

II. Werkstoffe aus Nichteisenmetallen

Metalle Andere Werkstoffe als Stahl, wie Aluminium, Magnesium, Kupfer und Blei, sowie deren Legierungen werden als Nichteisenmetalle bezeichnet. Bei den metallischen Werkstoffen nehmen die Nichteisenmetalle eine wichtige Stellung ein. Unter ihnen haben Aluminium und Aluminiumlegierungen, Kupfer und Kupferlegierungen, Titan und Titanlegierungen Eigenschaften wie geringe Dichte, hohe spezifische Festigkeit, Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und elektrische Leitfähigkeit, die deutlich besser sind als bei gewöhnlichem Stahl und sogar einige hochfeste Stähle übertreffen, was sie zu unverzichtbaren Metallwerkstoffen in der Blechverarbeitung macht.

1. Aluminium und Aluminiumlegierungen

Reines Aluminium hat eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit und eine hohe Plastizität und wird häufig zur Herstellung von Leitern und Kondensatoren verwendet. Aufgrund seiner geringen Festigkeit eignet es sich jedoch nicht als Konstruktionswerkstoff. Um seine Festigkeit zu erhöhen, werden dem reinen Aluminium häufig Legierungselemente (wie Silizium, Kupfer, Magnesium, Mangan usw.) zugesetzt, um Aluminiumlegierungen herzustellen. Diese Aluminiumlegierungen haben in der Regel noch besondere Eigenschaften wie eine geringe Dichte (etwa 2,5 bis 2,88 g/cm³), Korrosionsbeständigkeit und gute Wärmeleitfähigkeit.

(1) Verfahren zur Bezeichnung von Aluminium und Aluminiumlegierungen

Aluminium und Aluminiumlegierungen werden mit einem vierstelligen Systemgrad und einem vierstelligen Systemgrad bezeichnet. Die Gruppen- und Güteklassenreihen von Aluminium und Aluminiumlegierungen sind in Tabelle 7 aufgeführt.

Tabelle 7 Gruppe und Güteklassen von Aluminium und Aluminiumlegierungen

Gruppe	Reihe von Klassen
Reines Aluminium (Aluminiumgehalt nicht weniger als 99,00%)	1×××
Aluminiumlegierung mit Kupfer als Hauptlegierungselement	2×××
Aluminiumlegierung mit Mangan als Hauptlegierungselement	3×××
Aluminiumlegierung mit Silizium als Hauptlegierungselement	4×××
Aluminiumlegierung mit Magnesium als Hauptlegierungselement	5×××
Aluminiumlegierung mit Magnesium und Silizium als Hauptlegierungselementen und Mg₂Si-Phase als Verstärkungsphase	6×××
Aluminiumlegierung mit Zink als Hauptlegierungselement	7×××
Aluminiumlegierung mit anderen Legierungselementen als Hauptlegierungselement	8×××
Reserve-Legierungsgruppe	9×××

(2) Vergleich von neuen und alten Sorten von Knetaluminium und Aluminiumlegierungen

Aus historischen Gründen werden die Güten von Knetaluminium und Aluminiumlegierungen noch häufig in der Produktion verwendet. Die alten Sorten von Aluminium und Aluminiumlegierungen werden durch eine Kombination von Präfixen oder Elementsymbolen, gefolgt von Zusammensetzungsnummern oder fortlaufenden Nummern in Verbindung mit Produktkategorien oder Gruppennamen dargestellt:

1) Die Produktcodes werden durch eine Kombination aus chinesischen Pinyin-Buchstaben, Symbolen für chemische Elemente und arabischen Ziffern dargestellt, z. B. Aluminium durch L, hartes Aluminium durch LY und rostfreies Aluminium durch LF.

2) Codes für Produktstatus, Verarbeitungsmethoden und Eigenschaften werden durch chinesische Pinyin-Buchstaben dargestellt, z. B. R für Heißverarbeitung, M für geglühten Zustand, T für extra hart, Y für hart, Y1 für 3/4 hart, Y2 für 1/2 hart, Y3 für 1/3 hart und Y4 für 1/4 hart.

Die Reinheitsklassen für industrielles Reinaluminium werden in China anhand von Verunreinigungsgrenzen wie L1, L2, L3 usw. eingeteilt. L ist der Anfangsbuchstabe des chinesischen Pinyin für "Aluminium", und je größer die darauf folgende Zahl ist, desto geringer ist der Reinheitsgrad. Die hochreinen Aluminiumsorten L01 bis L04 haben einen Aluminiumgehalt von mehr als 99,93%, und je größer die nachfolgende Zahl ist, desto höher ist der Reinheitsgrad, z. B. L04 mit einem Aluminiumgehalt von mindestens 99,996%.

Aluminiumlegierungen lassen sich nach ihrer Zusammensetzung und ihren Verarbeitungseigenschaften in Knet- und Gussaluminiumlegierungen unterteilen. In China hergestellte Aluminium-Knetlegierungen werden nach ihren wichtigsten Leistungsmerkmalen in hartes Aluminium, rostfreies Aluminium, superhartes Aluminium und geschmiedetes Aluminium eingeteilt.

Tabelle 8 enthält einen Vergleich der neuen und alten Sorten von Knetaluminium und Aluminiumlegierungen.

Tabelle 8 Vergleich der neuen und alten Sorten von Knetaluminium und Aluminiumlegierungen

Neue Qualität (GB/T3190-2008)	Alte Besoldungsgruppe
1035	L4
1050A	L3
1060	L2
1070A	L1
1100	L5-1
1200	L5
5056	LF5-1
5083	LF4
1A85	LG1
1A50	LB2
1A30	L4-1
2A01	LY1
2A02	LY2
2A04	LY4
2A06	LY6
2A10	LY10
2A11	LY11
2B11	LY8
2A12	LY12
2B12	LY9
2A13	LY13
2A14	LD10
2A16	LY16
2B16	LY16-1
2A17	LY17
2A20	LY20
2A21	214
2A25	225
2A49	149
2A50	LD5
2B50	LD6
2A70	LD7
2B70	LD7-1
2A80	LD8
2A90	LD9
3A21	LF21
4A01	LT1
4A11	LD11
4A13	LT13
4A17	LT17
6061	LD30
6063	LD31
6070	LD2-2
7003	LC12
1A99	LG5
1A97	LG4
1A93	LG3
1A90	LG2
4A91	491
5A01	LF15
5A02	LF2
5A03	LF3
5A05	LF5
5B05	LF10
5A06	LF6
5B06	LF14
5A12	LF12
5A13	LF13
5A30	LF16
5A33	LF33
5A41	LT41
5A43	LF43
5A66	LT66
6A01	6N01
6A02	LD2
6B02	LD2-1
6A51	651
7A01	LB1
7A03	LC3
7A04	LC4
7A05	705
7B05	7N01
7A09	LC9
7A10	LC10
7A15	LC15, 157
7A19	LC19, 919
7A31	183-1
7A33	LB733
7A52	LC52
8A06	L6

(3) Mechanische Eigenschaften, Hauptmerkmale und Anwendungen von häufig verwendetem Aluminium und Aluminiumlegierungen

Tabelle 9 enthält die mechanischen Eigenschaften, Hauptmerkmale und Anwendungen von häufig verwendeten Aluminium und Aluminiumlegierungen.

Tabelle 9 Mechanische Eigenschaften, Hauptmerkmale und Anwendungen von häufig verwendetem Aluminium und Aluminiumlegierungen

Klasse	Materieller Zustand	Scherfestigkeit τ//MPa	Zugfestigkeit σ_b/MPa	Dehnung δ₁₀(%)	Streckgrenze σ_s/MPa	Hauptmerkmale und Anwendungen
1070A(L1), 1050A(L3), 1200(L5)	Glühen	78	74～108	25	49～78	Es hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit, hohe Plastizität, elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit, lässt sich leicht unter Druck verarbeiten, ist gut schweißbar, hat aber eine geringe mechanische Festigkeit und lässt sich schlecht bearbeiten. Es wird hauptsächlich für nicht tragende Teile und Typenschilder verwendet.
1070A(L1), 1050A(L3), 1200(L5)	Kaltverfestigung	98	118～147	4	Eine
3A21(LF21)	Glühen	69～98	108～142	19	49	Es ist das am weitesten verbreitete rostfreie Aluminium, das eine geringe Festigkeit aufweist und nicht durch Wärmebehandlung verstärkt werden kann, so dass zur Verbesserung seiner mechanischen Eigenschaften häufig Kaltumformungsverfahren eingesetzt werden. Es hat eine hohe Plastizität im geglühten Zustand, eine geringe Plastizität bei der Kaltverfestigung, eine gute Korrosionsbeständigkeit, eine gute Schweißbarkeit und eine schlechte Bearbeitbarkeit. Er wird für niedrig belastete Teile verwendet, die in flüssigen oder gasförmigen Medien arbeiten.
3A21(LF21)	Halbkalthärtung	98～137	152～196	13	127
5A02(LF2)	Glühen	127～158	177～225	20	98	Es hat eine hohe Ermüdungsfestigkeit, Plastizität und Korrosionsbeständigkeit, kann nicht durch Wärmebehandlung verfestigt werden, hat eine gute Bearbeitbarkeit im kaltgehärteten oder halbkaltgehärteten Zustand und eine schlechte Bearbeitbarkeit im geglühten Zustand, kann poliert werden. Es wird für Behälter oder mittelschwere Teile verwendet, die in flüssigen oder gasförmigen Medien arbeiten.
5A02(LF2)	Halbkalthärtung	158～196	225～275	-	206
7A04(LC4)	Glühen	170	250	-	Eine	Wird für tragende Strukturteile mit leichten Anforderungen verwendet, wie z. B. Flugzeugträger, Fachwerke, Verstärkungsrahmen, Hautverbindungen und Fahrwerke.
7A04(LC4)	Abschrecken und künstliche Alterung	350	500	-	460
2A12(LY12)	Glühen	103～147	147～211	12	104	Es ist ein hochfestes Hartaluminium, das durch Wärmebehandlung verstärkt werden kann. Im geglühten und frisch abgeschreckten Zustand hat es eine mittlere Plastizität, gute Schweißbarkeit und mäßige Korrosionsbeständigkeit. Es wird zur Herstellung verschiedener hochbelastbarer Teile oder Komponenten verwendet.
	Abschrecken und natürliche Alterung	275～314	392～432	15	361
	Kaltverfestigung nach dem Abschrecken	275～314	392～451	10	333

2. Kupfer und Kupferlegierungen

Reines Kupfer kann in Schmelzprodukte und Verarbeitungsprodukte unterteilt werden. Schmelzprodukte können nach dem Massenanteil der Verunreinigungen in Kupfer Nr. 1, Kupfer Nr. 2 und Kupfer Nr. 3 unterteilt werden. Verarbeitungsprodukte werden nach dem Massenanteil des Sauerstoffs und den Produktionsmethoden in reines Kupfer, sauerstofffreies Kupfer und phosphordesoxidiertes Kupfer unterteilt.

Die Nummerierungsmethode für reines Kupfer beginnt mit dem chinesischen Pinyin-Initial "T" für "Kupfer", gefolgt von 1, 2, 3, was T1, T2, T3 bedeutet. Die Nummerierungsmethoden für sauerstofffreies Kupfer und phosphordesoxidiertes Kupfer sind "T" + U (Pinyin-Initiale für "nein") + Seriennummer bzw. "T" + P + Seriennummer.

Reines Kupfer ist ein Edelmetall mit den herausragenden Vorteilen einer ausgezeichneten elektrischen Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und guten Korrosionsbeständigkeit, aber geringer Festigkeit und sehr geringer Härte bei sehr guter Plastizität. Es wird hauptsächlich als verschiedene leitfähige Materialien und Wärmeleitmaterialien verwendet.

Um die Vorteile des reinen Kupfers zu nutzen und seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern, können dem reinen Kupfer Legierungselemente hinzugefügt werden, um Kupferlegierungen herzustellen. Diese Kupferlegierungen haben im Allgemeinen immer noch eine gute elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, magnetische Beständigkeit und ausreichend hohe mechanische Eigenschaften.

(1) Methode zur Darstellung der Kupferlegierungsgrade

Kupferlegierungen lassen sich je nach Herstellungsverfahren in Kupfer-Knetlegierungen und Kupfer-Gusslegierungen und je nach chemischer Zusammensetzung in drei Kategorien unterteilen: Messing mit Zn als Hauptzusatzelement, Bronze mit Sn, Al, Be, Si, Ce, Cr als Hauptzusatzelemente und Kupfernickel mit Ni als Hauptzusatzelement.

Kupfernickel ist eine Kupfer-Nickel-Legierung, die hauptsächlich zur Herstellung von korrosionsbeständigen Teilen in Präzisionsmaschinen und -instrumenten sowie von Widerständen und Thermoelementen verwendet wird. Bei Blechteilen werden eher Messing und Bronze verwendet.

1) Messing (Kupfer-Zink-Legierung). Die Methode zur Darstellung der Güteklasse für Messing ist wie folgt:

Die Güteklasse von gewöhnlichem Messing beginnt mit "H" (H ist der erste Buchstabe des Pinyin für "gelb"), gefolgt von der Angabe des Kupfergehalts (in Prozent), z. B. H96, was gewöhnliches Messing mit einem Kupfermassenanteil von etwa 96% bezeichnet.

② Die Güteklasse von Sondermessing beginnt immer noch mit "H", gefolgt von dem Symbol des Hauptzusatzelements und dann dem Wert des Kupfergehalts (in Prozent), wie z. B. HNi65-5, das Nickelmessing mit einem Kupfermassenanteil von etwa 65% und einem Nickelmassenanteil von etwa 5% bezeichnet.

2) Kupfernickel (Kupfer-Nickel-Legierung). Die Methode zur Darstellung der Sorte von Kupfernickel ist wie folgt:

Die Güteklasse von gewöhnlichem Kupfernickel beginnt mit "B" (B ist der erste Buchstabe des Pinyin für "weiß"), gefolgt von der Angabe des Nickelgehalts (in Prozent), z. B. B5, was auf gewöhnliches Kupfernickel mit einem Nickel-Massenanteil von etwa 5% hinweist.

② Die Güteklasse von Spezialkupfernickel beginnt immer noch mit "B", gefolgt vom Symbol des Hauptzusatzelements und der Angabe des Nickelgehalts (in Prozent), wie z. B. BFe10-1-1, was Eisen-Kupfernickel mit einem Nickel-Massenanteil von etwa 10% angibt.

3) Bronze. Alle anderen Kupferlegierungen außer Messing und Kupfernickel werden als Bronze bezeichnet. Zur Unterscheidung wird der Name des Elements der Bronze vorangestellt, z. B. Zinnbronze, Aluminiumbronze, Berylliumbronze, Manganbronze, Siliziumbronze usw.

Die Sortiermethode für Bronze ist wie folgt: Sie beginnt mit "Q" (Q ist der erste Buchstabe des Pinyin für "grün"), gefolgt vom Symbol des Hauptzusatzelements und dann dem Wert des Gehalts des Hauptzusatzelements (Massenanteil), z. B. QSn1,5-2, was Zinnbronze mit einem Zinnmassenanteil von etwa 1,5% bezeichnet.

(2) Mechanische Eigenschaften, Hauptmerkmale und Anwendungen von gewöhnlichem Kupfer und Kupferlegierungen

Tabelle 10 enthält die mechanischen Eigenschaften, Hauptmerkmale und Verwendungszwecke von gewöhnlichem Kupfer und Kupferlegierungen.

Tabelle 10 Mechanische Eigenschaften, Hauptmerkmale und Anwendungen von Kupfer und Kupferlegierungen

Material Name	Klasse	Materieller Zustand	Scherfestigkeit τ/MPa	Zugfestigkeit σ_b/MPa	Dehnung δ₁₀(%)	Streckgrenze σ_s/MPa	Hauptmerkmale und Anwendungen
Reines Kupfer	T1, T2, T3	Weich	157	196	30	69	Es hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, gute Duktilität und Bearbeitbarkeit, aber geringe mechanische Eigenschaften und kann nicht als Konstruktionsteil verwendet werden. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Ölrohren, Dichtungen, Nieten und leitfähigen Teilen verwendet.
Reines Kupfer	T1, T2, T3	Hart	235	294	3	-
Messing	H62	Weich	255	294	35	-	Es hat gute mechanische Eigenschaften, eine bessere Plastizität im warmen als im kalten Zustand, eine gute Bearbeitbarkeit, lässt sich leicht löten und schweißen, ist korrosionsbeständig, aber anfällig für Spannungsrisskorrosion. Es ist billig und weit verbreitet. Hauptsächlich wird es zur Herstellung verschiedener Tiefziehteile und tragender Teile durch Biegen verwendet, z. B. Schrauben, Muttern, Heizkörper usw.
		Halbhart	294	373	20	196
		Hart	412	412	10	-
	H68	Weich	235	294	40	98	Es hat eine gute Plastizität, hohe Festigkeit, gute Bearbeitbarkeit, lässt sich leicht schweißen, widersteht allgemeiner Korrosion, ist aber anfällig für Spannungsrisskorrosion. Es wird hauptsächlich zur Herstellung verschiedener komplexer Tiefziehteile und wärmeleitender Teile wie Rohre, Faltenbälge, Dichtungen usw. verwendet.
		Halbhart	275	343	25	-
		Hart	392	392	15	245
Blei-Messing	HPb59-1	Weich	300	350	25	145	Es ist gut zerspanbar, hat gute mechanische Eigenschaften, kann heißem und kaltem Druck standhalten, lässt sich leicht löten und schweißen, hat eine gute Stabilität gegen allgemeine Korrosion, neigt aber zu Spannungsrisskorrosion. Geeignet für die Herstellung verschiedener Konstruktionsteile durch Warmumformung und Bearbeitung, z. B. Schrauben, Unterlegscheiben, Dichtungen, Buchsen, Muttern usw.
Blei-Messing	HPb59-1	Hart	400	450	5	420
Mangan-Messing	HMn58-2	Weich	340	390	25	170	Gute Korrosionsbeständigkeit. Geeignet für die Herstellung von Instrumententeilen, Stoßdämpferteilen und auch für die Herstellung hochfester Lötteile.
		Halbhart	400	450	15	-
		Hart	520	600	5	-
Zinn-Phosphor-Bronze, Zinn-Zink Bronze	QSn6,5-0,4 QSn4-3	Weich	255	294	38	137	Es hat eine hohe Verschleißfestigkeit und Elastizität sowie eine gute magnetische Beständigkeit. Hauptsächlich verwendet zur Herstellung von Federn und deren elastischen Elementen, verschleißfesten Teilen usw.
		Hart	471	539	3～5	-
		Extra hart	490	637	1～2	535
Aluminium Bronze	QAl7	Glühen	520	600	101	186	Druckverarbeitung im kalten Zustand. Beständig gegen leichte Reibung, gute Korrosionsbeständigkeit und eine gewisse Beständigkeit gegen Schwefelsäure und Essigsäure. Geeignet für die Herstellung von Teilen, die in Seewasser arbeiten, chemische Teile, bewegliche Kontakte usw.
Aluminium Bronze	QAl7	Nicht geglüht	560	650	5	250
Aluminium Mangan-Bronze	QAl9-2	Weich	360	450	18	300	Es hat eine hohe Festigkeit, eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit in der Atmosphäre und im Meerwasser, kann elektrisch geschweißt und gasgeschweißt werden, ist nicht leicht zu löten und lässt sich sowohl im heißen als auch im kalten Zustand gut verarbeiten. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von hochfesten, korrosionsbeständigen Teilen und Rohrformstücken verwendet, die in Dampfmedien unter 250°C arbeiten, sowie für Teile auf Seeschiffen.
Aluminium Mangan-Bronze	QAl9-2	Hart	480	600	5	500
Silizium-Mangan-Bronze	QSi3-1	Weich	280～300	350～380	40～45	239	Es hat eine hohe Festigkeit und Elastizität, gute Verschleißfestigkeit, gute Plastizität und nimmt bei niedrigen Temperaturen nicht ab. Es ist leicht zu löten und zu schweißen, erzeugt keine Funken beim Schlagen, hat eine gute Korrosionsbeständigkeit, aber schlechte Wärmebehandlung Wirkung. Es wird normalerweise im kaltverfestigten Zustand verwendet. Es wird zur Herstellung von Federn, elastischen Elementen, Teilen, die in korrosiven Medien arbeiten, sowie von Schneckenrädern, Zahnrädern, Buchsen usw. verwendet.
		Hart	480～520	600～650	3～5	540
		Extra hart	560～600	700～750	1～2	-
Beryllium-Bronze	QBe2	Weich	240～480	300～600	30	250～350	Es hat eine sehr hohe Festigkeit, Elastizität, Streckgrenze und Ermüdungsgrenze sowie eine hohe Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Härte. Es ist nicht magnetisch, schlägt keine Funken und ist leicht zu schweißen und zu löten. Es hat eine gute Korrosionsbeständigkeit in der Atmosphäre und im Meerwasser. Es wird zur Herstellung verschiedener Präzisionsinstrumente, Federn und elastischer Elemente in Instrumenten, verschiedener verschleißfester Teile sowie von Lagern und Buchsen verwendet, die unter hohen Temperaturen, hohem Druck und hoher Geschwindigkeit arbeiten.
Beryllium-Bronze	QBe2	Hart	520	660	2	-

3. Titan und Titanlegierungen

Titanwerkstoffe lassen sich anhand ihres Massenanteils an der Zusammensetzung in chemisch reines Titan (Jodtitan), industrielles Reintitan und Titanlegierungen unterteilen. Chemisch reines Titan ist hochreines Titan (TAD) mit einem Reinheitsgrad von bis zu 99,95% und einem geringen Massenanteil an Verunreinigungen. Industrielles Reintitan weist einen etwas größeren Massenanteil an Verunreinigungen auf und kann je nach Verunreinigungsgehalt in neun Grade eingeteilt werden, wobei die Grade durch TA1, TA2, TA3 usw. repräsentiert werden, wobei die Reinheit mit zunehmender Sequenznummer abnimmt.

Die Streckgrenze und die Zugfestigkeit von industriellem Reintitan bei Raumtemperatur liegen nahe beieinander, mit einem großen Streckverhältnis und einem niedrigen Elastizitätsmodul. Mit steigender Temperatur sinkt die Festigkeit jedoch auf etwa die Hälfte derjenigen bei Raumtemperatur. Umgekehrt steigt bei sinkender Temperatur die Festigkeit, aber die Plastizität nimmt deutlich ab. Bei hochreinem industriellem Reintitan gibt es keine Sprödigkeit beim Übergang in den Tieftemperaturbereich, und die Kerbschlagzähigkeit nimmt bei niedrigen Temperaturen zu. Daher können TA1 und TAD bei -196°C sicher verwendet werden.

Um bestimmte Eigenschaften von Reintitan zu verbessern, werden dem Reintitan häufig Legierungselemente zur Verstärkung hinzugefügt, wodurch Titanlegierungen entstehen. Zu den wichtigsten zugesetzten Legierungselementen gehören Al, Sn, V, Cr, Mo, Fe, Si, usw. Die Zugabe von Legierungselementen kann die Festigkeit, Wärmebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungen bis zu einem gewissen Grad verbessern.

Titanlegierungen werden nach dem Umformverfahren in verformte (verarbeitete) Titanlegierungen und gegossene Titanlegierungen sowie nach den Gebrauchseigenschaften in strukturelle Titanlegierungen (Arbeitstemperatur unter 400 °C), hitzebeständige Titanlegierungen (Arbeitstemperatur über 400 °C) und korrosionsbeständige Titanlegierungen unterteilt.

(1) Titan und Titanlegierungen: Methode zur Bestimmung des Titangrades

Der Grad von Titan und Titanlegierungen setzt sich zusammen aus dem Buchstaben "T" + einem Buchstaben, der die Art der Metall- oder Legierungselementstruktur (A, B, C) angibt, und einer laufenden Nummer, wobei "ELI" für "extra low interstitial" steht. A steht für Titan des α-Typs und Titanlegierungen des α-Typs, B für Titanlegierungen des β-Typs und C für Titanlegierungen des α+β-Typs. Verschiedene Strukturzustände von Titan und Titanlegierungen haben unterschiedliche Eigenschaften.

(2) Mechanische Eigenschaften, Hauptmerkmale und Anwendungen von häufig verwendetem Titan und Titanlegierungen

Tabelle 11 zeigt die mechanischen Eigenschaften, die wichtigsten Merkmale und die Anwendungen von häufig verwendetem Titan und Titanlegierungen.

Tabelle 11 Mechanische Eigenschaften, Hauptmerkmale und Anwendungen von häufig verwendetem Titan und Titanlegierungen

Name des Materials	Klasse	Materieller Zustand	Scherfestigkeit τ/MPa	Zugfestigkeit σ_b/MPa	Dehnung δ₁₀(%)	Streckgrenze σ_s/MPa	Hauptmerkmale und Anwendungen
Titan-Legierung	TA1	Geglüht	360～480	450～600	25～30	- Eine	Geringe Dichte, hohe spezifische Festigkeit, gute Leistung bei hohen und niedrigen Temperaturen, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, hauptsächlich verwendet für die Herstellung von Strukturteilen in der Luft- und Raumfahrtindustrie, wie Schrauben, Nieten, Blechteile usw.
	TA2		440～600	550～750	20～25	-
	TB5		640～680	800～850	15	-

Anmerkung: Die ersten beiden Ziffern des Grades geben den Code für die Art der Struktur des Titans oder der Titanlegierung an, und die dritte Ziffer bezeichnet die laufende Nummer des Titans oder der Titanlegierung.

Wesentliche Materialien für die Blechbearbeitung: Ein umfassender Leitfaden

Inhaltsverzeichnis