F
Federstahl
Werkstoff für die Herstellung technischer Federn. Eine Feder ist ein fester Körper, der die unter äußerer Krafteinwirkung aufgenommene Formänderung wieder rückgängig machen, d.h. die aufgenommene Energie speichern und auch wieder abgeben kann. Die Anforderungen an Federwerkstoffe sind
- bezüglich der mechanisch-technologischen Werte: hohe Elastizitätsgrenze, hohe Bruchdehnung und Brucheinschnürung, günstige Zeitstandfestigkeit und Dauerschwingfestigkeit;
- bezüglich der Beschaffenheit: geringe Randentkohlung sowie gute, rissfreie Oberfläche.
Insbesondere Si- und Mn-legierte Stähle -je nach Anforderung außerdem auch mit Cr, V und Mo, bei Korrosionsbeanspruchung zusätzlich mit Ni legiert- kommen als F. in Frage.
Stoffnormen: DIN EN 10089 -Warmgewalzte Stähle für vergütbare Federn; DIN EN 10132-4 -Kaltgewalzte Stahlbänder für Federn; DIN EN 10270 -Runder Federstahldraht; DIN EN 10270-3 -Federdraht und Federband aus nichtrostenden Stählen. Ferner für warmfeste Federn die Stähle der WNr. 1.2567, 1.4122 und 1.4923.
Maßnormen: Es gelten die für Stabstahl, Draht, Band und Blech üblichen Normen. Für bestimmte Federarten kommen noch hinzu: DIN EN 10092 -Warmgewalzter gerippter Federstahl; -Federstahl, rund, warmgewalzt; -Federstahl, warmgewalzt, für ungeschichtete Blattfedern; - Federstahl, warmgewalzt, mit halbkreisförmigen Schmalseiten, für Blattfedern.
Die Werkstoffauswahl richtet sich nach Art der Beanspruchung (Zug-, Druck-, Langzeitbeanspruchung, Temperatur, Korrosion), der Aufgabe (Speicherung mechanischer Arbeit, Rückführung bewegter Teile, Stoß- oder Schwingungsdämpfung, Kraftverteilung oder -ausgleich u.a.), der Bauart und der Form (z.B. Blatt-, Schrauben-, Spiral-, Ring-, Schenkel-, Drehstab-, Teller- oder Formfedern). Hinzu kommen konstruktive Probleme und Fragen der Verarbeitung und evtl. Wärmebehandlung.
Der Materialquerschnitt ist überwiegend rund (Federstahldraht) oder flach (Flachstahl oder Band). Der Lieferzustand kann warmgewalzt, (unbehandelt oder wärmebehandelt) oder kaltgeformt (gezogen, geschliffen, kaltgewalzt; jeweils mit oder ohne Wärmebehandlung) sein. Im Allgemeinen wird F. erst zu Federn geformt und dann wärmebehandelt (vergütet). Für sehr schwierig zu formende Teile ist AC glühen (früher GKZ-Glühen) vorgesehen. Gezogener Draht wird vorzugsweise in patentierter Ausführung eingesetzt (Patentieren).
s. Bruchdehnung
s. Brucheinschnürung
s. Dauerschwingfestigkeit
s. Elastizitätsgrenze
s. Federstahldraht
s. GKZ-Glühen
s. Patentieren
s. Randentkohlung
s. Zeitstandfestigkeit
Federstahlblech
Stahlblech aus Federstahl walzhart, geglüht oder federhart vergütet, zur Herstellung von Tellerfedern u.ä.
s. Federstahl
Federstahldraht
1. Patentiert-gezogener F. aus unlegierten Stählen nach DIN EN 10270-1 in vier Sorten A, B, C und D für verschiedene Beanspruchungen in Rundabmessungen von 0,07 bis 20 mm zur Herstellung von Schraubenfedern, Federringen und sonstigen Drahtfedern.
2. Ölschlussvergüteter F. aus unlegierten und legierten Stählen nach DIN EN 10270-2 in je drei Sorten Ventilfederdraht (Kürzel VD) oder Federdraht (FD) in Durchmessern von 0,50 bis 17 mm.
3. F. aus nichtrostenden Stählen nach DIN EN 10151 und DIN EN 10270-3 (in drei Sorten; Abmessungsnorm DIN EN 12166 in Verbindung mit DIN EN 10270-1, die außer für Federstahldraht auch für Kupferknetlegierungen gelten).
Feinblech
F. erhält man a) durch Kalt(nach)walzen von Warmbreitband oder b) aus den Anlagen auf Basis des sogenannten endabmessungsnahen Gießens. In den dann folgenden 5- bis 7-gerüstigen Fertigstaffeln erhält man dann warmgewalztes Feinblech.
Abmessungen: Flacherzeugnis in Dicken von 0,35 bis unter 3,00 mm. Maßnorm DIN EN 10131, Technische Lieferbedingungen nach DIN EN 10130 -Kaltgewalzte Flacherzeugnisse aus weichen Stählen zum Kaltumformen, DIN 1623-2 -Kaltgewalztes Band und Blech-Allgemeine Baustähle, DIN 10209 -Kaltgewalzte Flacherzeugnisse aus weichen Stählen zum Emaillieren. Hinzu kommen die höherfesten Sorten sowie metallisch oder organisch beschichtete Flachprodukte.
Nichtrostende Stähle in den vorgenannten Dicken gehören im eigentlichen Sinn nicht zu F., sie haben eigene Maßnormen.