HX380LAD – was ist das eigentlich?

Vielleicht hast du es schon einmal im Chemie Unterricht gehört oder auf der Arbeit “HX380LAD”. Was es ist und warum es so besonders ist, erfährst du in Kürze. Aber aufgepasst, hier lernt man wirklich was dazu, ob Allgemeinwissen oder Chemie! Also viel Spaß beim Lesen!

HX380LAD: Kryptische Abkürzung für eine besondere Materialmischung

Im Werkstoff HX380LAD sind Carbon und Mangan, Niob, Phosphor, Schwefel und Silizium sowie Titan enthalten. Der Stahl wird auch als H380LAD bezeichnet und hat die Norm EN 10346. So sieht die genaue chemische Zusammensetzung mit Massenanteil in Prozent bei diesem Stahlwerkstoff aus:

• Carbon <= 0,11
• Silizium <= 0,50
• Mangan <= 1,40
• Phosphor 0,03
• Schwefel 0,025
• Aluminium <= 0,015
• Niob <= 0,09
• Titan <= 0,15

Der Stahl wird international unter der Werkstoffnummer 1.0934 geführt, ist aber unter der DIN/EN HX380LAD und H380LAD genauso zu finden.

Wie entsteht diese besondere Mischung?

Eigentlich ist Stahl eine kohlenstoffarme Legierung. Trotzdem sind im Stahl neben Eisen immer Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Phosphor und Schwefel enthalten. Der Anteil dieser Elemente in der Mischung macht die genauen Eigenschaften des Stahls aus. Aluminium dient im Eisen als Desoxidationsmittel, soll also den Stahl beim Gießprozess beruhigen. Es bildet zusammen mit dem Stickstoff Nitride aus und erhöht die Zunderbeständigkeit. In hochlegierten Stählen wirkt Aluminium auch noch ferritstabilisierend.

Kohlenstoff senkt den Schmelzpunkt des Eisens und erhöht durch die Bildung von Fe3C Härte und Zugfestigkeit des Werkstoffs. Viel Kohlenstoff im Stahl macht den Werkstoff spröde und senkt die Schmiedbarkeit, wirkt sich negativ auf die Eignung zum Schweißen aus und setzt die Bruchdehnung herunter. Da im HX380LAD weniger als 0,11 Prozent Kohlenstoff enthalten ist, bleibt das Material sehr gut für Schweißarbeiten geeignet und weist eine hohe Bruchdehnung auf.

Mangan verbessert die Schmiedbarkeit und schweißbarkeit des Stahls, sorgt für Festigkeit und höheren Verschleißwiderstand. Auch Mangan ist ferritstabilisierend. Schwefel erhöht ie Zerspanbarkeit des Eisens. Silizium macht die Eisenlegierung zunderbeständiger. Das Element ist ein Mischkristallhärter, es stört die Bildung von Carbiden und macht die Schmelze in der Stahlherstellung dünnflüssiger. Zugfestigkeit und Streckgrenze werden erhöht. Titan ist allein dafür zuständig, die interkristalline Korrosion zu verhindern. Zusammen mit dem Kohlenstoff bildet es TiC.

Und zu guter Letzt erhöht auch Phosphor Zugfestigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit des Stahlwerkstoffs. Zu viel Phosphor darf allerdings nicht enthalten sein, denn auch Phosphor kann zu Versprödung führen.

Mikrolegierte Stähle haben besondere Eigenschaften

Bei mikrolegierten Stählen oder Stahlwerkstoffen sprechen wir auch von höherfesten Stählen. Das bedeutet: Die Streckgrenzen der Werkstoffe liegen bei bis zu 550 MPa. Aber das ist nicht alles: Das Material ist auch gut kaltumformbar und für Schweißen gut geeignet. Diese Eigenschaften werden durch das Zugeben von sogenannten Mikrolegierungselementen erreicht. Mikrolegierungselemente sind beispielsweise Niob, Titan und Vanadium. Im Falle von HX380LAD sind also Niob und Titan dafür beigesetzt, eine Kombination. Die Kornfeinung und die Ausscheidungshärtung der Materialien erreichen die erwünschte Festigkeitssteigerung des Stahls. Aber auch Kohlenstoff und mischkristallverfestigende Elemente steigern die Festigkeit.

Die Dichte von HX380LAD liegt bei 7,85. Dieser Werkstoff lässt sich optimal bauteilbezogen einsetzen. Unsere Metallzuschnitte aus HX380LAD sind deshalb insbesondere für Struktur- und Verstärkungsteile geeignet. Aber auch im Fahrzeugbau kommt der Werkstoff zum Einsatz, nämlich in Teilen der Chassis.