K

Kaltrisse verlaufen meist transkristallin, d.h. durch die Körner, und beruhen oft auf mehreren Ursachen gleichzeitig. Die wichtigsten Ursachen sind die Aufhärtung in der Wärmeeinflusszone (WEZ) beim Schweißen, die Kombination von Eigenspannungen und Lastspannungen und die Wasserstoffversprödung.
Die Kaltrissbildung durch eine Aufhärtung beim Schweißen lässt sich durch die Verwendung kohlenstoffarmer Stähle (C < 0,2%), einer resultierenden Härte der Schweißnaht bzw. WEZ unter 350 HV und/oder einer Vorwärmung der Schweißteile verhindern. Auch ein nachträgliches Spannungsarmglühen zur Verminderung der durch die Schrumpfung entstehenden Eigenspannungen ist nützlich. Schlackenzeilen beim Schweißprozess können gerade in Dickblechen aufgrund der Eigenspannungen zu Kaltrissen führen. Die Wasserstoffversprödung steigt mit zunehmender Festigkeit des Stahls. Martensitische Stähle sind daher eher kaltrissgefährdet als austenitische Stähle mit einem kfz-Metallgitter. Neben der Einstellung niedriger Wasserstoffgehalte (unter 2 ppm) bei der Stahlerschmelzung muss beim Schweißprozess darauf geachtet werden, dass kein zusätzlicher Wasserstoff etwa durch Feuchtigkeit an der Schweißstelle oder in der Umhüllung von Schweißelektroden in das Schweißgut gelangt.

Die Kaltrissempfindlichkeit kann nach empirischen Formeln abgeschätzt werden; nach der Formel von Ito ist bei einem Pc-Wert über 0,3 mit Rissen zu rechnen:

Pc = %C + %Ni/60 + %Si/30 + %(Mn+Cu+Cr)/20 + %Mo/15 + %V/10 + H/60 + s/600

mit s= Blechdicke in mm und H = Wasserstoffgehalt in cm³/100g Schweißgut.

s. Aufhärtung
s. Eigenspannungen
s. Spannungsarmglühen
s. Wärmeeinflusszone (WEZ)
s. Wasserstoffversprödung

Unlegierter und legierter Stahl mit besonderer Eignung zum Kaltfließpressen und Kaltstauchen. K. wird in Form von Stabstahl und Draht geliefert. Für die Kaltumformbarkeit von Stahl gibt es keine unmittelbaren Kenngrößen. Sie muss von Fall zu Fall für den Anwendungszweck und das Formgebungsverfahren ermittelt werden. Die chemische Zusammensetzung ist von unmittelbarem Einfluss: Mit steigendem C-Gehalt und Legierungsbestandteilen nimmt das Formänderungsvermögen ab. Die Formänderungen werden durch Gleitungen auf kristallographisch bevorzugten Ebenen innerhalb der Kristallite ermöglicht, daher hat die Kristallstruktur großen Einfluss. Das Gefüge ist von Bedeutung: Glühen auf kugelige Carbide, d.h. AC-Glühen (früher GKZ-Glühen) verbessert die Kaltumformbarkeit erheblich. Oberflächengüte und Verformungstechnologie sind von Belang. Anwendung für Serienteile wie Schrauben, Muttern, Bolzen, Zapfen und viele andere Formteile aus Qualitäts-, Einsatz-, Vergütungs- und chemisch beständigen Stählen. Gütenorm: DIN EN 10263-1 bis 5 gilt für warmgewalzte (Stabstahl und Draht) und blanke (gezogene oder geschälte) Ausführung, bevorzugt in Rund-, zunehmend aber auch in Flach- und Vierkantabmessungen.

s. GKZ-Glühen
s. Kaltfließpressen

Durchgang des Walzgutes (Bleche, Bänder, Profile) durch ein Walzgerüst mit einer Umformung des Materials (Stich), ohne dass der Werkstoff von außen zusätzlich erwärmt wird.

s. Kaltwalzen
s. Stich

Ist die Eignung eines Werkstoffes, bei der Kaltumformung einen möglichst hohen Umformgrad f zu ertragen, ohne dass Oberflächenfehler oder Risse entstehen. Voraussetzung dafür ist ein geeignetes Gefüge, was zu einer hohen Duktilität und damit zu einem hohen Formänderungsvermögen führt. Ein Weichglühen ist bei vielen Stahlsorten notwendig, um eine entsprechende Kaltverformbarkeit zu gewährleisten. Speziell für die Kaltumformung konzipiert ist bspw. ein Kaltstauch- und Kaltfließpressstahl oder ein Stahl für das Tiefziehen.

s. Kaltstauch- und Kaltfließpressstahl
s. Kaltumformung
s. Tiefziehen
s. Umformgrad f