Grundlagen Materialkunde Stahl

Ohne Stahl geht beim Motorrad gar nichts. Der Universal-Werkstoff macht rund die Hälfte des Gewichts einer herkömmlichen Maschine aus.

Foto: Hersteller
Motor:
 Primärantrieb (Einsatzstahl), Ventile (Speziallegierung), Schlepphebel und Nockenwellen (Schmiedeteile), Steuerkette (Stahlblech-Stanzteile), Kurbelwelle und Pleuel (im Gesenk geschmiedet), Getriebe (Einsatzstahl, randschichtgehärtet), Nebenaggregate mit Bauteilen aus Stahl.
 Radachsen und -lager: Einsatzstahl
 Bremsanlage: Kolben (hartverchromt), Scheiben (legierter Stahl)
 Federelemente: Federn (Federstahl), Standrohr (hartverchromt), Kolbenstange
 Lampen: Stahlblech
 Lenker: Stahlrohr, verchromt
 Fußrasten, Seitenständer: Stahlrohr, lackiert
 Tank: Stahlblech tiefgezogen, lackiert
 Rahmen: Stahlrohr, lackiert; Schwinge (Stahlhohlprofil, lackiert), Umlenkung (teilweise Stahlblech-Stanzteile, lackiert)
 Verkleidung:  Verkleidungshalter aus Stahlprofilen und Stanzteilen, lackiert
 Auspuffanlage:  Edelstahl
 Sekundärantrieb: Stahlblech-Stanzteile, gehärtet
 Lenkkopf- und Schwingenlager: 
  Einsatzstahl, gehärte
 
Schrauben:
  Edelstahl, Nirosta, teilweise oberflächenvergüteter Stahl


 

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Foto: Bilski

Stahlproduktion

Zum Stahl gibt’s im Serien-Fahrzeugbau momentan noch keine Alternative. Zumindest dann nicht, wenn es um hochbelastete Teile wie Kurbelwellen und Lager geht. Aber auch für Bauteile, die sich durchaus aus anderen Werkstoffen fertigen lassen, nehmen Motorrad-Konstrukteure immer noch gern Stahl. Seine Elastizität, Festigkeit und Härte lassen sich exakt auf den gewünschten Einsatzzweck abstimmen und machen Stahl zum am meisten verwendeten metallischen Werkstoff. Dabei gibt es gar nicht DEN Stahl, die Techniker können aus rund 2500 Sorten wählen. Eine allgemein gültige Definition existiert aber durchaus: Stahl ist eine metallische Legierung („Mischung”), deren Hauptbestandteil Eisen ist und die Kohlenstoff mit einem Anteil von maximal zwei Prozent enthält.

Die klassische Stahlproduktion erfolgt im Hochofen. Dort wird zuerst aus Eisenerz und Koks Roheisen hergestellt. Das Roheisen enthält Kohlenstoff; der macht den Stahl zwar hart, aber zu viel davon macht ihn spröde. Daher wird im Konverter (eine Art Kessel) Sauerstoff durch die flüssige Schmelze geblasen, was den Kohlenstoffanteil reduziert; es entsteht flüssiger Stahl. Durch Legieren (Zugeben bestimmter Elemente) erhält der Stahl nun seine gewünschten Eigenschaften. Die im Fahrzeugbau verwendeten Stähle enthalten neben Eisen typischerweise Metalle wie Chrom, Nickel und Molybdän. Nichtmetallische Bestandteile sind neben dem bereits erwähnten Kohlenstoff Stickstoff, Phosphor, Schwefel und Silizium. Im Stahlwerk entstehen „Halbzeuge”, das sind unbearbeitete Werkstücke, die später zum Beispiel durch Schmieden, Drehen, Hobeln, Fräsen und Schleifen zu motorradtauglichen Bauteilen werden.

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