Die schiere Vielzahl an Eisen- und Nichteisenmetallen sowie deren Legierungen macht es schwierig, Metallspezifikationen einheitlich zu strukturieren. In der Praxis werden Metallspezifikationen häufig durch Normen festgelegt, von denen jede Metallprodukte, Lieferbedingungen und Werkstoffeigenschaften auf ihre ganz eigene Weise beschreiben kann.
Werkstoffe aus aller Welt werden üblicherweise nach ihrer chemischen Zusammensetzung oder ihren mechanischen Eigenschaften gruppiert, manchmal auch nach ihrer Lieferform, wie beispielsweise Flachprodukte, Stangen oder Rohre. Es ist wichtig zu beachten, dass die meisten Metallspezifikationen komplexe Dokumente sind, die sich nicht auf eine einzige Textzeile reduzieren lassen. In den folgenden Abschnitten werden die wichtigsten heute gebräuchlichen Normsysteme vorgestellt.
Tabelle 1. Typische Angaben in einer Metallspezifikation
Spezifikationselement
Zweck
Beispiel
Werkstoffbezeichnung
Bezeichnet das Material oder die Legierung
ASTM A240, EN 10088
Chemische Zusammensetzung
Definiert zulässige Legierungselemente und Grenzwerte für die Zusammensetzung
Chrom-, Nickel- und Kohlenstoffgehalt
Mechanische Eigenschaften
Legt Mindestanforderungen an die Leistungsfähigkeit fest
Zugfestigkeit, Streckgrenze, Härte
Produktform
Identifiziert das gelieferte Produkt
Platte, Blech, Stange, Rohr, Draht
Lieferzustand
Definiert den geforderten Lieferzustand
geglüht, normalisiert, vergütet, kaltverformt
Verarbeitungsanforderungen
Gibt gegebenenfalls Anforderungen an die Fertigung oder Wärmebehandlung an
Anforderungen an Wärmebehandlung, Schmieden, Walzen, Schweißen usw.
Prüfung und Test
Definiert Prüf- und Abnahmemethoden
Zugversuche, chemische Analyse, Härteprüfung
In den Vereinigten Staaten sind die von der ASTM veröffentlichten Metallnormen am weitesten verbreitet. Diese Normen spiegeln einen Konsens wider, der von den Herstellern, Verarbeitern und Anwendern von Metallprodukten erzielt wurde.
Viele ASTM-Normen wurden von der American Society of Mechanical Engineers (ASME) mit geringen oder gar keinen Änderungen übernommen. Die ASME fügt der ASTM-Bezeichnung das Präfix „S“ hinzu, sodass beispielsweise ASME SA 249 und ASTM A 249 dieselbe Norm sind. In ähnlicher Weise stützt sich die SAE häufig auf ASTM-Normen, um die Eigenschaften von Stäben, Drähten und anderen Produkten zu definieren.
Euronorm (abgekürzt EN) ist ein harmonisiertes Normungssystem, das in allen europäischen Ländern gilt. Obwohl EN in ganz Europa anerkannt ist und effektiv genutzt wird, tauchen in vielen Dokumenten nach wie vor Metallspezifikationen auf, die auf älteren nationalen Normensystemen basieren. Zu diesen „veralteten“ Systemen gehören die deutsche DIN, die britische BS, die französische AFNOR und die italienische UNI, die alle in der Praxis nach wie vor relevant sind.
Die japanischen JIS-Normen werden vom Japanese Industrial Standards Committee (JISC) in Tokio erarbeitet. Es handelt sich dabei um ein gut ausgebautes System, das häufig als Grundlage für andere nationale Normensysteme für Metalle im asiatisch-pazifischen Raum diente, darunter die koreanischen, chinesischen und taiwanesischen Systeme.
Zu den weiteren weit verbreiteten Metallnormen zählen die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) herausgegebenen Normen sowie die russische GOST-Norm. GOST ist in der Praxis der De-facto-Standard in der gesamten Gemeinschaft Unabhängiger Staaten.
Eine Spezifikation gibt nur einen Teil des Gesamtbildes wieder, da sie sich auf alles stützt – von der chemischen Zusammensetzung eines Werkstoffs bis hin zur Art und Weise, wie dessen Leistung gemessen und geregelt wird. Der Rest unserer „Metal“-Reihe beleuchtet diesen breiteren Kontext. „Metallzusammensetzung“ erläutert die chemische Zusammensetzung, für die Spezifikationen Grenzwerte festlegen, während „Metalleigenschaften“ das mechanische und physikalische Verhalten betrachtet, das diese Dokumente gewährleisten sollen. „Metallgüten“ zeigt, wie die resultierenden Werkstoffe in Familien gegliedert sind, und „Metallnormen“ nimmt etwas Abstand, um die übergeordneten Rahmenbedingungen zu erläutern, in denen Spezifikationen gelten – eine nützliche Unterscheidung, die man im Auge behalten sollte. Wenn Sie ein spezifiziertes Material mit einem entsprechenden Werkstoff an anderer Stelle abgleichen müssen, erklärt „Metalläquivalente und Querverweise“, wie dieser Vergleich vorgenommen wird.
Metallspezifikationen definieren die Produkte, Lieferbedingungen und Eigenschaften von Metallen und deren Legierungen. Sie bieten eine einheitliche Grundlage für die Einteilung von Werkstoffen nach chemischer Zusammensetzung, mechanischen Eigenschaften oder Lieferform und dienen als gemeinsame Referenz für Hersteller, Verarbeiter und Anwender.
Viele ASME-Normen sind ASTM-Normen, die mit geringen oder gar keinen Änderungen übernommen wurden. Die ASME fügt der ASTM-Bezeichnung lediglich das Präfix „S“ hinzu, sodass sich ASME SA 249 und ASTM A 249 auf dieselbe Norm beziehen.
Nein. Obwohl die Euronorm (EN) das harmonisierte europäische Normensystem ist und europaweit angewendet wird, tauchen ältere nationale Normen wie die deutsche DIN, die britische BS, die französische AFNOR und die italienische UNI in vielen bestehenden Dokumenten nach wie vor auf und behalten ihre Gültigkeit.
Das vom Japanischen Komitee für Industrienormen (JIS) entwickelte JIS-System ist gut ausgearbeitet und diente häufig als Grundlage für andere nationale Normungssysteme im asiatisch-pazifischen Raum, darunter die koreanischen, chinesischen und taiwanesischen Normen.
Die am weitesten verbreiteten internationalen Normen sind diejenigen, die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) herausgegeben werden. Auch das russische GOST-System ist von Bedeutung und gilt im gesamten Gemeinschaft der Unabhängigen Staaten als De-facto-Standard.