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BLANKSTAHLERZEUGNISSE-
LIEFERZUSTAND, OBERFLÄCHENBESCHAFFENHEIT UND GRENZABMASSE

 

Halbrund Blankstahl kaltgezogen gezogen S235JR+C S235JRC+C st37 st37k
Halbrund-Blankstahlstäbe, Güte S235JRC+C, kaltgezogen

Inhaltsverzeichnis

 

1.  Lieferzustand und Oberflächenbeschaffenheit

      1.1.  Blankstahl-Fertigzustände

           1.2.1.  Kaltgezogen

               1.2.1.1. Scharfkantige Winkelstähle

               1.2.1.2. Keilstähle

               1.2.1.3. Sonderprofile

           1.2.2.  Geschält

           1.2.3.  Geschliffen

2.  Grenzabmaße und Formtoleranzen

      2.1. Toleranzfelder

      2.2. Grenzabmaße

      2.2. Kanten

      2.3. Abweichung von der Rundheit 

 

 

 

 

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Lieferzustand und Oberflächenbeschaffenheit

 

 

Kaltgezogener Blankstahl, flach 50/10mm, Stahlsorte S235JR+C, Toleranz h11, Werkstoffnummer  1.0037
Kaltgezogener Blankstahl, flach 50/10mm, Stahlsorte S235JR+C, Toleranz h11, Werkstoffnummer  1.0037

Der Begriff Blankstahl bzw. Blankstahlerzeugnisse darf nur für bestimmte, normierte und standardisierte Stahlerzeugnisse verwendet werden. Blankstahlerzeugnisse werden aus mit einem Übermaß von einigen Zehntel mm und größeren Radien produzierten, warmgewalzten Stabstählen hergestellt. In selteneren Fällen auch aus geschmiedetem oder gewickeltem Draht. Sehr kleine Abmessungen können auch endlos gezogen und aufgewickelt werden. 

S235JR+C T-Profile, gezogen, blank, Tol h11
S235JR+C T-Profile, gezogen, blank, Tol h11

Blankstahlerzeugnisse werden meistens ohne zusätzliche spanende Bearbeitung der Oberflächen direkt im Maschinen- und Automobilbau eingesetzt. Automatenstähle (z.B. die Stahlsorten 11SMn30 und 11SMnPb30) werden fast nur in blanker Ausführung hergestellt. Die meisten Stahllegierungen können blankbehandelt werden, darunter auch die hochlegierten Stahlsorten der Gruppe "Nichtrostende Stähle" nach EN 10088, meistens Edelstahl genannt (s. unten).

Dreikantleisten von der Güte S235JR+C, kaltgezogen, Tol. h11
Dreikantleisten von der Güte S235JR+C, kaltgezogen, Tol. h11

Unter dem Begriff Edelstahl wird definitionsgemäß unter anderem ein sehr reiner Stahl mit minimalsten nichtmetallischen Fremdeinschlüssen wie Phosphor und Schwefel verstanden, der für besondere Wärmebehandlung bestimmt ist. Darüber hinaus muss Edelstahl nicht legiert sein (Edelbaustähle z.B. C35E oder C45E) und kann dementsprechend auch unter normalen Umweltbedingungen rosten.

https://www.teos-stahlhandel.de/schnellbestellung/27-mm-sw-1-4571-x6crnimoti17-12-2-sechskant-blank-kaltgezogen-nichtrostender-stahl-edelstahl-h11.html
Sechskant-Blankstäbe, Werkstoff-Nr.: 1.4571, kaltgezogen, angefast, SW 27mm, Tol. h11

Wir verwenden den Begriff Edelstahl abweichend als Sammelbezeichnung für die Gruppe der hochlegierten Nichtrostenden Stähle nach DIN EN 10088-1:2014 (stainless steels), die nach ihren wesentlichen Eigenschaften in korrosionsbeständige, hitzebeständige und warmfeste Stähle eingeteilt werden. Wir unterscheiden hiervon die nicht- (Kohlenstoffstahl, carbon bright steels) bzw. niedriglegierten Blankstahlerzeugnisse wie die Bau-, Einsatz- und Vergütungsstähle, die in der Kategorie Blankstahl zu finden sind.

 

 

 


Example    Definition und Einteilung von Stahl

Nach EN 10020:2000 gibt es drei Hauptgüteklassen von Stahl:- Unlegierte Stähle (unterteilt in unlegierte Qualitäts- und Edelstähle), Nichtrostende Stähle (Chromgehalt mindestens 10,5 %, Kohlenstoffgehalt höchstens 1,2 % unterteilt nach dem Nickelgehalt 2,5% Ni oder Haupteigenschaften) und andere Legierte Stähle (unterteilt in legierte Qualitäts- und Edelstähle, die nicht der Definition für nichtrostende Stähle entsprechen). Im Laufe der Zeit wurden die Normen an die technischen Fortschritte in der Metallurgie angepasst- die Hauptgütergruppe „Grundstähle“ wurde entfernt, da alle bisherigen Grundstähle inzwischen als Qualitätsstähle und viele bisherigen Qualitätsstähle als Edelstähle hergestellt werden. Die Nichtrostenden Stähle (korrosionsbeständig, hitzebeständig, warmfest) bilden eine eigenständige Gruppe ohne Unterteilung in Qualitäts- und Edelstähle.

Der Unterschied zwischen den Qualitäts- und den Edelstählen liegt hauptsächlich im Reinheitsgrad- Edelstähle zeichnen sich durch eine verbesserte Desoxidation (niedrigere oxidische Einschlüsse- bei der Produktion wird dem Eisen Sauerstoff entzogen, indem es vollberuhigt FF (früher G3 und G4 genannt) gegossen wird), eine sorgfältigere Herstellung aus sowie durch eine genauere Zusammensetzung der eventuell vorhandenen Legierungselemente, gleichmäßiges Ansprechen auf eine Wärmebehandlung und einen genaueren Kohlenstoffanteil.

Beispiele: C45+C (Stahl für allgemeine technische Verwendung) und S235JRC+C (Baustahl) sind unlegierte Qualitätsstähle, C45E+C (Vergütungsstahl) und C15E+C (Einsatzstahl) sind unlegierte Edelbaustähle (E und R), 16MnCrS5+C (Einsatzstahl), 42CrMoS4+SH (Vergütungsstahl) und die Werkzeugstähle sind legierte Edelstähle. DIN EN 10084 4.1 Einteilung-"Die Stahlsorten C10E, C10R, C15E, C15R, C16E und C16R sind unlegierte Edelstähle. Alle anderen in dieser Europäischen Norm enthaltenen Stahlsorten sind legierte Edelstähle." .


 

 

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Blankstahl- Fertigzustände

 

 

In EN 10079:2007 sind die Begriffsbestimmungen für Stahlerzeugnissen und in EN 10277-1:2008 die technischen Lieferbedingungen für Blankstahlerzeugnisse (bright steels) genormt.

11SMn30+C Automaten-Blankstahl, rund 20mm, kaltgezogen, Toleranz h9, Werkstoffnummer 1.0715
11SMn30+C Automaten-Blankstahl, rund 20mm, kaltgezogen, Toleranz h9, Werkstoffnummer 1.0715

Nach der zweiten Norm wird zwischen kaltgezogenen (drawn, +C), geschälten (turned, +SH) und geschliffenen (ground, +SL) Blankstählen unterschieden. Die Stäbe können auch vergütet sein. Fast alle Stahlsorten können in den drei Arten Blankstähle behandelt werden.

Blankstahl Edelstahl 1.4301 Sechskant Kaltgezogen Rund geschliffen
Sechskant-Blankstahl (gezogen Tol. h11) und Rund-Blankstahl (geschliffen Tol. h9), beide Profile von der Stahlsorte X2CrNi18-9, V2A, Werkstoff-Nr. 1.4307

Die chemische Zusammensetzung bleibt dabei gleich- blanke Einsatz- und Vergütungsstähle haben z.B. die gleiche chemische Zusammensetzung wie nicht blankbehandelte Qualitäts-, Einsatz- und Vergütungsstähle. Bis zur einer geringen Materialtiefe weisen die Oberschichten und die Oberflächen der verschiedenen Blankstahlerzeugnisse unterschiedliche optische und physikalische Eigenschaften auf. 

Die EN 10278 gilt auch für Edelstähle. Je nachdem, ob die Edelstahlstäbe kaltgezogen, geschält (nur rund) oder geschliffen und poliert (nur rund) sind, können die Oberflächen von metallisch hochglänzend bis matt-grau variieren.

Flach, S235JRC+C Blankstahl
S235JR+C Breitflach-Blankstahl gezogen, Tol. h12

Kaltgezogene Edelstahl-Profile (z.B. von der Stahlsorte 1.4301 (X5CrNi18-10)) weisen eine etwas hellere Oberfläche als kaltgezogene Baustähle (z.B. von der Stahlsorte S235JRC+C, S=Structural steels) und niedrig legierte Stähle auf (z.B. von der Güte 16MnCrS5+C).

Geschliffener Edelstahl, blank, Werkstoff-Nr.: 1.4301, Tol. h9, 30 mm Durchmesser Nirosta
Geschliffener Edelstahl, blank, Werkstoff-Nr.: 1.4301, Tol. h9, 30 mm Durchmesser

Viele Edelstahlstahlsorten wie 1.4307 bzw. 1.4301, 1.4305 (X8CrNiS18-9 ein Automatenedelstahl) und 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) werden nach der von Olarra enwickelten Mecamax-AV®  bzw. Mecamax PLUS® Technologie hergestellt. Bei gleichbleibender Korrosionsbeständigkeit werden Fremdeinschlüsse von Desoxidationsmittel wie Aluminium und Silikone in den Halbzeugen und damit der Werkzeugverschleiß bei der Zerspanung reduziert und die Schnittparameter erhöht.

 

Zusatzsymbole für Stahlerzeugnisse (Auswahl)
+C    kaltgezogen/kaltverfestigt +SH  warm gewalzt und geschält
+SL  geschliffen +CR  kaltgewalzt
+A    weichgeglüht +N     normalgeglüht/normalisierend gewalzt
+SR  spannungsarm geglüht +AT   lösungsgeglüht
+QT  vergütet +PI    warmgeformt und gebeizt
+U     unbehandelt +T      angelassen

 

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Kaltgezogen

 

Kaltgezogene Blankstahlerzeugnisse (EN 10079:2007 3.4.5.1, EN 10277-1:2008 3.2.1) werden spanlos erzeugt. Ihre Oberflächen unterscheiden sich deswegen von den geschälten und geschliffenen Stählen.

S235JRC+C Baustahl gezogen, 30/10mm, blank EN ISO 286-2 Toleranz h11
S235JRC+C Baustahl gezogen, 30/10mm, blank EN ISO 286-2 Toleranz h11

Die warmgewalzten Stabstähle (oder Walzdraht) werden zuerst maschinell entzundert und anschließend auf Ziehbänken gezogen (spanlose Kaltumformung). Nach dem spanlosen Ziehen verbleiben auf den Oberflächen fast immer kleine Poren, die jedoch kleiner als beim warmgewalzten Vormaterial sind (s. Bild links unten, Flach Güte S235JRC+C).

Vierkant Blankstahl
Vierkant-Blankstahl S235JR+C, 30/30mm gezogen, mit abgesägten Enden, Tol. h11

Wie viele dieser Poren sich bilden, hängt dabei vom Vormaterial ab. Bei der Stahlsorte S235JRC+C sind die Poren in der Regel größer als bei anderen Stahllegierungen. Bei Stahlsorten mit einem Kohlenstoffanteil von mehr als 0,20% wie C45+C und 42CrMo4+QT+C (Runde Stäbe nur bis ca. 20 mm Durchmesser, größere Querschnitte werden geschält) sind die Poren kleiner und Rechteckstäbe sind im Durchschnitt mit ausgeprägteren Kanten. Kaltgezogene Blankstähle sind nur bedingt für dünne, glänzende Überzüge geeignet. Nach dem Ziehen werden die Stäbe gerichtet. Die meisten Halbzeuge mit einem Nennmaß bis 100 mm werden im Toleranzfeld  h9 bis h11 geliefert (s. unten). 

Poren bei Blankstahl S355J2C+C st52k
S355J2C+C blank, kaltgezogen mit sehr kleinen Poren an der Oberfläche

Kaltgezogene Blankstähle haben eine sehr hohe Maßgenauigkeit. Im Vergleich zu geschälten und geschliffenen Stählen oder dem warmgewalzten Vormaterial verfügen sie aufgrund der Kaltverfestigung darüber hinaus über eine höhere Streckgrenze und Zugfestigkeit.

Rundstäbe der Stahlsorte X5CrNi18-10 (1.4301) 18mm Durchmesser, in gezogenem und in geschältem Zustand, bei mit ISO Toleranz h9
Rundstäbe der Stahlsorte X5CrNi18-10 (1.4301) 18 mm Durchmesser, in gezogenem und in geschliffenem Zustand, beide mit ISO Toleranz h9

Je nach Einsatzgebiet kann diese Eigenschaft von kaltgezogenen Blankstählen durch eine nachträgliche thermische Behandlung wie Spannungsarm-, Weich- und Normalglühen verändert oder ganz rückgängig gemacht werden. Blankstahlerzeugnissen mit einem niedrigen Kohlenstoffanteil (weniger als ca. 0,20%), wie zum Beispiel alle austenitische Edelstähle, können nicht gehärtet werden (bei Einsatzhärten- wird das Werkstück z.B aus der Stahlsorte 16MnCr5 in einem Aufkohlungsmedium mit Kohlenstoff angereichert, wie z.B. bei Zahnrädern=kohlenstoffangereicherte, harte, verschleißfeste Oberfläche mit zähem Kern). Zulegierung von Elementen wie Chrom, Nickel, Molybdän etc. wie z.B. bei der Stahlsorte X2CrNiMo17-12-2 (1.4404) (Kohlenstoffanteil ca. 0,02%) führt bei Stahlsorten mit niedrigem Kohlenstoffanteil zwar zur Erhöhung der Festigkeit und besonders der Zähigkeit. Aber die Erhöhung der Härte hängt maßgeblich vom Kohlenstoffanteil in der Grundmasse der Legierung ab- die karbidbildende Wirkung der Legierungselemente ist unzureichend.

Cold drawn hex bars, steel grade 42CrMo4, size 30 m Kaltgezogene Blank-Sechskantstäbe von der Stahlsorte 42CrMo4, 30 mm Durchmesser, angefast, Toleranz h11m, chamfered, tolerance h11
Kaltgezogene Blank-Sechskantstäbe von der Stahlsorte 42CrMo4, 30 mm Durchmesser, angefast, Toleranz h11

Bei Stahlsorten mit einem niedrigen Kohlenstoffanteil wie z.B. S235JR und insbesondere bei den austenitischen Edelstählen ist die Kaltumformung die weitverbreitetste Methode, die zu einer höheren Verfestigung der Stäbe führt (Erhöhung der Dehngrenze und der Festigkeit bei gleichzeitiger Verminderung der Zähigkeit). Durch spezielle Wärmebehandlungsmethoden ist auch ein Einsatzhärten von austhenitischen Edelstählen möglich (thermochemische Diffusionsverfahren). Kaltverfestigungsverfahren wie das Kaltziehen führen jedoch immer zu einer verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit bei Nichtrostenden Stählen, da sie zu Gitterbaufehler im Randbereich führen.

Blankstahl- Querschnittsformen wie Flach-, Sechskant-, Vierkant-, Halbrund- und Dreikantprofile werden ausschließlich gezogen.

Blankstah 11SMn30+C Sechkant
Sechskant-Blankstahl 11SMn30+C (9SMn28k) Automatenstahl, Tol. h11

Wenn für kaltgezogene, runde Blankstäbe geschältes Vormaterial benutzt wird, werden die Vorteile der Schäl- und Kaltziehverfahren vereint (keine Randentkohlung und Kaltverfestigung der Oberfläche). In diesem Fall sind auf der Oberfläche der kaltgezogenen Stäben geglättete Schälriefen zu sehen. Vor dem Ablängen werden die Stäbe in Richtpressen gerichtet. Neben kaltgezogenen Blankstahl-Flachprofilen werden oft auch dünne, kaltgewalzte (S235JRC+CR cold rolled) Erzeugnisse mit einem Toleranzfeld von h13 angeboten, die für viele Einsatzzwecke ausreichend sind, aber nicht zu der Norm Blankstahlerzeugnisse gehören (EN 10278). Es ist technisch schwer durch Kaltwalzen scharfkantige Profile herzustellen. Handelsüblich sind auch Vierkantstäbe ab ca. 150 mm mit gefräster, spezifischer Oberfläche, wie hier abgebildet, die auch nicht zu der Norm Blankstahlerzeugnisse gehören (EN 10278).

 

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Scharfkantige Winkelstähle

 

Blankstahl Winkel S235JRC+C
Ungleischenkliger, scharfkantiger Winkel-Blankstahl S235JRC+C kaltgezogen

 DIN 59370 gilt für kaltgezogene, scharfkantige Winkelstahlprofile (bright steel sharp edged angles). Der blanke, kaltgezogene Winkelstahl wird aus warmgeformtem Winkel- Baustahl oder warmgewalzten Winkel-Edelstahl hergestellt.

Gleischschnklige, scharfkantige Blankstahl-Winkelprofile, Abmessung 80x80x6, Güte S235JR, Kaltgezogen Toleranz h11
Gleischschnklige, scharfkantige Blankstahl-Winkelprofile, Abmessung 80x80x6, Güte S235JR+C, Kaltgezogen Toleranz h11

Herstellungstechnisch ist die Winkelform (wie auch die U- und T-Form) schwer zu herstellen. Deswegen ist eine völlig blanke Oberfläche mit wenig Oberflächenfehlern wie bei flachen oder runden Profilen kaum zu erreichen und auch in DIN 59370 berücksichtigt. Die übliche Stahlsorte für blanke Winkelprofile ist S235JRC+C, S355J2C+C und 1.4301 (V2A). Blanke Winkelstähle haben keine entsprechende Europäische Norm mit spezifischen Anforderungen wie  DIN 59370.

 

 

 

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Keilstähle

 

Keilstahl C45E+C Vergütungs- Edelbaustahl kaltgezogen, blank, Tol 9
Keilstahl C45E+C Vergütungs- Edelbaustahl kaltgezogen, blank, ISO Breitentoleranz- h9, Höhentoleranz- h11

Keilstahl (bright key steel) ist eine Sonderform von rechteckigen Blankstahlerzeugnissen mit besseren Eigenschaften wie höhere Maßgenauigkeit. Keilstahl wird zur Herstellung von Keilen und Passfedern benutzt und auch bei anderen Maschinenbauteilen bei denen enge Toleranzen gefordert sind.

Keilstahl, scharfkantig (SK), flach 36/20mm, doppelt-kaltgezogen, C45+C Tol. h9 DIN 6880
Keilstahl, scharfkantig (SK), flach 36/20mm, doppelt-kaltgezogen, C45+C Tol. h9 DIN 6880

Keilstahl wird nach DIN 6880:2011 hergestellt und im Unterschied zum üblichen Blankstahl wird er je nach Abmessung und Vormaterial mehrfach kaltgezogen und hat ein Toleranzfeld von h9 für die Breite und h11 für die Höhe. Optisch kann scharfkantiger Keilstahl kaum von üblichen, kaltgezogenen Stäben unterschieden werden wobei bei der scharfkantigen Ausführung (SK) die Kanten deutlich scharfkantiger sind als Blankstähle der Stahlsorte S235JR+C, S355J2C+C und zum Teil einmal gezogene Stäbe der Stahlsorte C45+C/C45E+C.

Oberflächenporen bei einem kaltgezogenem Stab der Güte S235JR+C-links und bei einm mehrfach kaltgezogenem Keilstahl von der Stahlsorte C45E+C-rechts
Oberflächenporen und Ziehriefen bei einem kaltgezogenem Stab der Güte S235JR+C Tol. h11- linkes Bild und bei einem mehrfach kaltgezogenem Keilstahl mit schärferen Kanten von der Stahlsorte C45E+C Tol. h9- rechtes Bild (20fache Vergrößerung)

Keilstahl wird üblicherweise von der Stahlsorte C45E hergestellt und hat das Kurzzeichen +C. Eine andere verbreitete Stahlsorte ist der Edelstahl 1.4571. Keilstahl wird mit allseitig gebrochenen Kanten für Passfeder mit abgerundeten Stirnseiten als auch scharfkantig (SK) hergestellt.

Vierkant Keilstahl, gezogen, scharfkantig, C45E+C SW 45x45mm, ISO Toleranz h9
Vierkant Keilstahl, gezogen, C45E+C, scharfkantig, SW 45x45mm, ISO Toleranz h9

Nach DIN 6880 wird Keilstahl normalerweise bis 40mm x 22mm mit gebrochenen Kanten hergestellt, wobei der Grad der Schrägung/Rundung dem Hersteller überlassen wird. Keilstähle können ohne zusätzliche spanende Bearbeitung direkt im Maschinenbau eingesetzt werden oder je nach Anwendungsgebiete kann die Oberfläche der Keilstahlstäbe geschliffen werden- so werden noch schärfere Kanten und eine niedrigere Oberflächenrauigkeit erreicht.

 

 

 

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Sonderprofile

 

Dreikantstahl
Dreikantleisten-Blankstahl, ungleichseitig, gezogen, scharfkantig S235JRC+C, Tol. h11

In DIN EN 10278:1999 werden als Beispiele nur vier Querschnittsformen erwähnt- Rund-, Flach, Vierkant- und Sechskantstäbe. Je nach Bedarf können durch spanlose Kaltumformung beliebige Sonderformen hergestellt werden. Abweichende Grenzabmaße und Lieferzustand sollten zwischen Besteller und Hersteller vereinbart werden.

Halbrund  blank S235JR, gezogen, h11,
Halbrund-Blankstahl kaltgezogen S235JRC+C Tol.h11

Die meistverbreiteten Sondererzeugnisformen sind kaltgezogene T-, U-, Dreikant- und Halbrund-Stäbe. Wie blanke Winkelstähle sind diese Profilformen schwer herzustellen aber entsprechen der h-Toleranzfelder (meistens h11).

 

 

 

 

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Geschält

 

Geschälter Blankstahl (EN 10079:2007 3.4.5.2, EN 10277-1:2008 3.2.2) ist ausschließlich rund und wird durch ein Schälverfahren spanend hergestellt bei dem die Schälköpfe um die Stäbe herumrotieren (Drehschälen).

Blankstahl gezogen geschält
Oberer Stab- Rund S235JRC+C gezogen, unterer Stab S355J2C+SH geschält  beide Profile haben die Tol. h9

Auf der Oberfläche verbleiben fast immer spiralförmige Schälriefen von den Schälmessern (s. Bild links unten, Stahlsorte 42CrMo(S)4+SH). Die Oberflächen der geschälten Stäbe weisen im Unterschied zu kaltgezogenem

Geschälter Blankstahl st52, st52k Rund, 6m
S355J2+SH geschälter Rund-Blankstahl mit geglätteten Schälriefen, Tol.h9

Blankstahl keine Poren auf (s. Bild links). Der Vorteil gegenüber kaltgezogenen Stäben ist darüber hinaus, dass typische Oberflächen- und Walzfehler (z.B. kleinste, meist längsgerichtete Risse, Überlappungen, Zunder, isolierte Poren, Narben, Riefen etc.) durch die spanende Bearbeitung vermieden werden. Auch die Randentkohlung wird vom warmgewalzten Vormaterial nicht übernommen. Geschälte Rundstäbe die anschließend gezogen werden vereinen die Vorteile der beiden Methoden.

Nach dem Schälen werden die Stäbe gerichtet. Beim Richten von Abmessungen über 30mm kann es zu einer Kaltverfestigung der Oberfläche kommen (höhere Zugfestigkeit und Mindeststreckgrenze). Ein weiterer Verarbeitungsschritt ist die Druckpolierung. Hierbei wird die Oberfläche geringfügig verfestigt und die Schälriefen geglättet. Anschließend haben die Stäbe ein Toleranzfeld von h9 und eine Oberflächenrauheit von ca. Ra 0,6 μm.

Blankstahl, 42CrMo4V+QT+SH vergütet mit Schälriefen
42CrMo4+QT+SH vergütet geschält, mit druckpolierten Schälriefen in axialer Richtung Tol. h9

Werden die Stäbe nicht druckpoliert, haben sie meistens ein Toleranzfeld von h11 und Oberflächenrauheit von ca. Ra 3,2 μm (nicht handelsüblich).

Blankstahl, 42CrMo4V+SH, geschälter Blankstahl
42CrMoS4+QT+SH geschälter Blankstahl mit martensitisch-bainitischem Gefüge, vergütet, anschließend geschält, angefast und eingeölt Tol. h9

Geschälter aber auch gezogener Blankstahl wird üblicherweise vor der Oberflächenbearbeitung vergütet (DIN 17022-1), da bei der Vergütung eine leichte Verzunderung der Oberfläche möglich ist (z.B. 42CrMoS4+C+QT vs. 42CrMoS4+QT+C). Solche Blankstähle im abschließend vergüteten Zustand sind nicht im h9 sondern im Toleranzfeld  h11 nach ISO 286-2 lieferbar, müssen frei von losem Oberflächenzunder sein und dürfen eine dunkle und verfärbte Oberfläche haben. Die meisten geschälten Blankstahlstäbe haben handelsüblich ein Toleranzfeld von h9. Einige Qualitäts- und Edelstähle größeren Nenndurchmessers (meistens ab 60mm) werden auch technisch bedingt walzgeschält und von den Herstellerwerken als gewalzt,  warmgeformt, überdreht oder geschmiedet angegeben. Solche Stabstähle gehören nicht zu der Norm Blankstahlerzeugnisse.

 

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Geschliffen

 

Der geschliffene, unlegierte Blankstahl (EN 10079:2007 3.4.5.3, EN 10277-1:2008 3.2.3) meistens von der Stahlsorte C45+SL, handelsübliches Toleranzfeld h6, hat eine glänzende metallische Oberfläche und weist keine sichtbaren Oberflächenspuren auf (s. Bild rechts, Stahlsorte C45+SL).

C45+SL geschliffener Blankstahl
C45E+SL geschliffener Blankstahl Tol. h6

Als Vormaterial wird meistens gezogener oder auch geschälter Blankstahl benutzt.

geschliffener Edelstahl 1.4057 X17CrNi16-2
Martensitischer Edelstahl 1.4057 (X17CrNi16-2), vergütet, geschliffen Tol.h9

Die Oberfläche von geschliffenen Blankstählen weist eine noch bessere Oberflächenbeschaffenheit, niedrigere Rauheit und höhere Maßgenauigkeit auf. Die Oberfläche kann leicht eingeölt oder herstellerabhängig mit Papier zusätzlich verpackt sein. Die Stäbe sind besonders für glänzende Oberflächenveredelung geeignet. Runde, geschliffene Edelstähle haben meistens Toleranzfelder von h6 bis h9. Nicht alle Edelstahlsorten wie die unten links abgebildete, titanlegierte Stahlsorte 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2) können beliebig fein geschliffen werden (Titanschlieren). Runde Blankstahl-Edelstahlstäbe sind meistens geschliffen oder gezogen- geschälte Erzeugnisse sind nicht handelsüblich.

Geschliffener Edelstahl 1.4301 Korn 240
Edelstahl Nirosta 1.4301 V2A (X5CrNi18-10) geschliffen Korn 240 (kein Blankstahl)

Nicht zu der Norm Blankstahlerzeugnisse (EN 10277 und EN 10278), mit den entsprechenden Toleranzfeldern, gehören gebürstete bzw. geschliffene (s. Bild rechts) Rund- und Flachedelstähle für die Herstellung dekorativer oder hygienischer Konstruktionen (Geländer, Küchen etc.).

1.4571 Geschliffen
Austenitischer Edelstahl 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2) geschliffen Tol. h9, mit feinen Oberflächenschlieren entstanden während des Schleifvorgangs durch die sehr harten Titancarbidteile in der Legierung

Hierbei handelt es sich um warmgewalzte und zum Teil kaltgezogene Edelstahlstäbe, die allseits geschliffen werden und entsprechend scharfkantig sind aber nicht der Toleranzfelder für Blankstahlerzeugnisse entsprechen. Solche Profile haben meistens die Stahlsorten 1.4301 ("V2A") oder bei einem mittel-korrosiven Umfeld wie Küstennähe 1.4404 ("V4A"), aus ästhetischen Gründen eine Oberfläche mit höherer Rauheit und unterliegen nur den Normen EN 10058 und EN 10088-1.

 

 

 

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Grenzabmaße und Formtoleranzen

 

Blankstahl-Rundstäbe, 20 mm Durchmesser, Güte S235JR+C (St37k), gezogen, Toleranz h9
Blankstahl-Rundstäbe, 20 mm Durchmesser, Güte S235JR+C (St37k), gezogen, Toleranz h9

DIN EN 10278 enthält Maße, Grenzabmaße und Formtoleranzen von Blankstahlerzeugnissen mit Angaben zur Lieferlänge, Geradheit und Endenausführung von h6 bis h12. Grenzabmaße ist als Durchmesser, Dicke und Breite definiert.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Toleranzfelder

 

Sechskant Edelstahl-Blankstahl SW 24 mm Werkstoffnummer 1.4307/1.4301 Stahlsorte X2CrNi18-9, kaltgezogen, ISO 286-2 Toleranz h11
Sechskant Edelstahl-Blankstahl SW 24 mm Werkstoffnummer 1.4307/1.4301 Stahlsorte X2CrNi18-9, kaltgezogen, ISO 286-2 Toleranz h11

 Als Toleranz wird die Differenz zwischen der oberen und der unteren Toleranzgrenze definiert (ISO 286-1 3.2.9). Blankstahl wird normalerweise nach DIN EN ISO 286-2 im Toleranzfeld „h“ hergestellt (nur minus, keine + Toleranz). DIN EN ISO 286-2 enthält die Werte der Grenzabmaße für allgemein angewandte Toleranzklassen für Bohrungen und Wellen, die nach den Angaben der Tabellen in DIN EN ISO 286-1 berechnet wurden und deckt die oberen Grenzabmaße ES (für Bohrungen) und es (für Wellen) sowie die unteren Grenzabmaße EI (für Bohrungen) und ei (für Wellen) ab.

Edelstahl Automaten-Edelstahl 1.4305
Geschliffener aufgeschwefelter Automaten-Edelstahl, 1.4305 (X8CrNiS18-9) EN ISO 286-2 Toleranz h9

Die Toleranzklasse wird durch eine Kombination aus einem oder mehreren Buchstaben, welche die Grundabweichung festlegen, gekennzeichnet. Großbuchstaben wie zum Beispiel H9 oder F7 gelten nur für Bohrungen und Kleinbuchstaben wie z.B. h7 oder e6 für Wellen. Die Zahl nach der Buchstabe, z.B. "h9" gibt den Grundtoleranzgrad in Stufen wieder (1 ist der feinste 18 der gröbste Toleranzgrad). Je nach gewünschtem Spiel (Differenz zwischen den Maßen der Bohrung und der Welle) können Bohrungen und Wellen ohne zusätzliche, spanende Oberflächenbearbeitung der Halbzeuge beliebig miteinander kombiniert werden. Beispiele sind Kolben in Zylinder, Führungen etc. Handelsüblich haben Blankstahl-Halbzeuge meistens die Toleranzfelder h6, h9 und h11 oder IT09 und IT11. Die Grundtoleranz IT- Abkürzung „International Tolerance"-Grad ist jede Toleranz die zum ISO-System für Toleranzen von Längenmaßen gehört.
 

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Grenzabmaße

 

Blankstahl Flach St37k
Blankstahl flach S235JR+C (st37k), 100/10mm, mit gesägten Enden

Nach EN 10278 gelten die folgenden Grenzabmaße (für alle Grenzabmaße gilt +0):

- für gezogene (+C) und geschälte (+SH) Rundstäbe: h10 (handelsüblich- h9)

- für gezogene Sechskant- und Vierkantstäbe: h11 für Maße < 80 mm und für Maße > 80 mm: h12

- für gezogene Flachstäbe (außer Keilstahl): h11

Die Grenzabmaße in der Norm gelten nur für gezogene kohlenstoffarme Flachstäbe und für kohlenstoffarme
Automatenstähle (Kohlenstoffanteil weniger als 0,20%). Für alle anderen Stähle erhöhen sich die Grenzabmaße um 50%.

- für geschliffene (+SL) Erzeugnisse: h9 (handelsüblich- h6)

- für gezogene Rundstäbe im abschließend (+C+QT) vergüteten Zustand: h11.

 

 

Profilformen und Toleranzfelder

Fertigzustand
h6 h7 h8 h9 h10 h11 h12
Gezogen       Rund
Rund R,V, S, D, H, W, U, T
 R,V, S, D, H, W, U, T
Geschält       Rund Rund Rund Rund
Geschliffen Rund Rund Rund Rund Rund Rund Rund
R=Rund V=Vierkant S=Sechskant D=Dreikant H=Halbrund W=Winkel U=U-Profile T=T-Profile

 

Toleranzfeld nach ISO 286-2 für h-Toleranz

Alle Grenzabmaße sind Minusabweichungen vom Nennmaß 

Nennmaß (mm) h6 h7 h8 h9 h10 h11 h12
1 bis ≤ 3 0,006 0,010 0,014 0,025 0,040 0,060 0,100
> 3 bis ≤ 6 0,008 0,012 0,018 0,030 0,048 0,075 0,120
> 6 bis ≤ 10 0,009 0,015 0,022 0,036 0,058 0,090 0,150
> 10 bis ≤ 18 0,011 0,018 0,027 0,043 0,070 0,110 0,180
> 18 bis ≤ 30 0,013 0,022 0,033 0,052 0,084 0,130 0,210
> 30 bis ≤ 50 0,016 0,025 0,039 0,062 0,100 0,160 0,250
> 50 bis ≤ 80 0,019 0,030 0,046 0,074 0,120 0,190 0,300
> 80 bis ≤ 120 0,022 0,035 0,054 0,087 0,140 0,220 0,350
> 120 bis ≤ 180 0,025 0,040 0,063 0,100 0,160 0,250 0,400
> 180 bis ≤ 200 0,029 0,046 0,072 0,115 0,185 0,290 0,460

 


Example   Abweichung von den h-Toleranzfeldern
  Nach DIN EN 10278:1999 dürfen kaltgezogene Sechskant- und Vierkantstähle mit einem Durchmesser von 80mm bis 100mm das Toleranzfeld h12 (bis 80mm h11
) haben. Kaltgezogene Flachstähle ab einer Breite von 100mm dürfen auch Plustoleranzen haben. Es bleibt dem Hersteller überlassen solche Abmessungen auch mit niedrigeren h-Toleranzfeldern herzustellen.


 


Example    Beispiel: Ein geschliffener, runder Stab der Stahlsorte C45+SL mit einem Nenndurchmesser 8mm und einem h6 Toleranzfeld darf eine Toleranzabweichung von +0, -0,009mm oder ein Durchmesser von 7,991mm bis 8,000mm haben.


 

 

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Kanten

 

Blankstahl-Trapezprofil, S235JRC+C, Toleranz h11
Blankstahl-Trapezprofil mit abgerundeten Kanten, S235JRC+C, kaltgezogen, Toleranz h11

Flache-Blankstahlstäbe der Stahlsorte C45+C haben in der Regel ausgeprägtere Kanten als flache Erzeugnisse der Stahlsorte S235JR+C und S355J2+C. Scharfkantige Keilstähle (C45C+C) haben immer sehr ausgeprägte, scharfe Kanten.

Blankstahl
Flacher Blankstahl S235JR+C, 50/20mm, Tol.h11 eingeölt

Nach DIN EN 10278 dürfen Flach-, Vierkant- und Sechkantstäbe mit Nennmaßen <150 mm innerhalb eines Abstandes von 0,2 mm von der hypothetischen Kante und Flachstäbe >150 mm innerhalb eines Abstandes von 0,5 mm ein undefiniertes Profil aufweisen. Für Breiten >150 mm darf das Kantenprofil innerhalb eines Abstandes von 0,5 mm von der hypothetischen Kante undefiniert sein.

 

 

 

 

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Abweichung von der Rundheit

 

Automatenstahl
Kaltgezogener Automaten Blankstahl, rund 30mm, schwefellegiert, Güte 11SMn30+C Tol. h9

Nach DIN EN 10278 darf die maximale Abweichung von der Rundheit nicht mehr als die Hälfte des festgelegten Grenzabmaßes betragen und in keinem Fall größer als der obere Wert des Grenzabmaßes sein.

Gezogener Edelbaustahl C45E+C, Wekstoffnummer 1.1191, blank, Toleranz h9
Gezogener Rund-Edelbaustahl C45E+C, Wekstoffnummer 1.1191, blank, Toleranz h9

Unrundes Vormaterial führt bei geschältem Blankstahl zu Spannungen im Material, die später freigesetzt und die Rundheit und Geradheit des Stabes beeinflussen können.