Da sich Industrien wie der Automobilbau, der Maschinenbau, die Energieausrüstung, die Luft- und Raumfahrt sowie der Baumaschinenbau weiterentwickeln, werden die Materialanforderungen für geschmiedete Komponenten immer anspruchsvoller. Metallschmiedestücke bestehen nicht nur aus einem einzigen Element. Stattdessen wählen Hersteller bestimmte Metalle und Legierungssysteme entsprechend der erforderlichen mechanischen und ökologischen Leistung aus. Die Zusammensetzung und der Anteil der Legierungselemente können einen erheblichen Einfluss auf Festigkeit, Zähigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturleistung haben.
Stahl ist einer der am häufigsten verwendeten Werkstoffe für Schmiedeteile. Kohlenstoffstahl besteht hauptsächlich aus Eisen und Kohlenstoff, wobei der Kohlenstoffgehalt entsprechend den erforderlichen mechanischen Eigenschaften angepasst wird. Kohlenstoff kann Härte und Festigkeit erheblich beeinflussen, während Elemente wie Mangan und Silizium zur Gesamtleistung des Materials beitragen. Legierte Stähle können außerdem Chrom, Nickel, Molybdän, Vanadium und andere Elemente enthalten, um Eigenschaften wie Festigkeit, Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit zu verbessern. Diese Materialien werden häufig für Wellen, Zahnräder, Pleuelstangen, Flansche und andere stark beanspruchte mechanische Komponenten verwendet.
Schmiedeteile aus Aluminiumlegierungen basieren hauptsächlich auf Aluminium und können Magnesium, Silizium, Kupfer, Zink und andere Legierungselemente enthalten. Ihre geringe Dichte und ihr günstiges Verhältnis von Festigkeit-zu-Gewicht machen sie besonders attraktiv für Leichtbauanwendungen. Aluminiumschmiedeteile werden daher zunehmend in Automobilsystemen, Luft- und Raumfahrtstrukturen und Transportgeräten eingesetzt, bei denen die Reduzierung des Komponentengewichts ein wichtiges Konstruktionsziel ist.
Schmiedeteile aus Titanlegierungen basieren auf Titan und können Elemente wie Aluminium, Vanadium und Molybdän enthalten. Diese Legierungen bieten ein ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit-zu-Gewicht, starke Korrosionsbeständigkeit und gute Leistung in Umgebungen mit anspruchsvollen Temperaturen. Daher werden Titanschmiedeteile häufig in der Luft- und Raumfahrt, in modernen Maschinenbaugeräten und in speziellen Industrieanwendungen eingesetzt.
Schmiedestücke aus Kupferlegierungen basieren hauptsächlich auf Kupfer und können Zink, Zinn, Aluminium, Nickel und andere Legierungselemente enthalten. Abhängig von der Legierungszusammensetzung können diese Materialien eine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit bieten. Sie werden häufig für elektrische Steckverbinder, Ventile und ausgewählte mechanische Komponenten verwendet.
Branchenexperten betonen, dass die Zusammensetzung eines geschmiedeten Bauteils entsprechend seinen Betriebsbedingungen ausgewählt werden sollte und nicht ausschließlich auf dem Grundmetall basieren sollte. Dabei sind mechanische Belastungen, Temperatur, Einwirkung korrosiver Medien und die erwartete Lebensdauer zu berücksichtigen. Wenn eine geeignete Legierungszusammensetzung mit einem geeigneten Schmiedeverfahren und einer Wärmebehandlung kombiniert wird, können Hersteller die Materialleistung maximieren und zuverlässige Komponenten für anspruchsvolle Industrieanwendungen herstellen.
