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2026-08-02T08:54:45Z

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{{T}}

{{BR}}
= Werkzeugstahl - Schmied =

'''Zielgruppe:''' Ausbildung im Schmiede- und Metallbereich
'''Schmied-Thema:''' [[Werkstoffkunde - Schmied|Werkstoffkunde]]
'''Ziel:''' Werkzeugstahl sicher auswählen, schmieden und wärmebehandeln.

[[Datei:Blacksmith.svg|350px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
= Einleitung =

[[Werkzeugstahl]] wird für Werkzeuge und Formen genutzt. Er kann hart, verschleißfest, zäh oder warmfest sein. Die richtige Eigenschaft entsteht durch passende Stahlsorte, richtiges [[Schmieden]] und kontrollierte [[Wärmebehandlung]].

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=6jQ4y0LK1kY |500|center}}

{{BR}}
== Lernziele ==

Du kannst nach dem Kurs:

# [[Werkzeugstahl auswählen]]: Belastung und Stahlsorte verbinden.
# [[Werkstoffbezeichnung]]: Kurzname und Werkstoffnummer lesen.
# [[Schmiedetemperatur]]: nach Werkstoffdatenblatt arbeiten.
# [[Härten und Anlassen]]: die Arbeitsschritte erklären.
# [[Werkstofffehler]]: Risse, Zunder und Entkohlung erkennen.
# [[Arbeitssicherheit]]: Gefahren beim Erwärmen und Abschrecken beachten.

{{BR}}
= Werkzeugstahl verstehen =

{{BR}}
== Wichtige Gruppen ==

{| class="wikitable"
! Gruppe
! Typische Eigenschaft
! Beispiel
|-
| Unlegierter Kaltarbeitsstahl
| hohe Härte, geringe Durchhärtung
| C80U, 1.1525
|-
| Legierter Kaltarbeitsstahl
| gute Härtbarkeit und Verschleißfestigkeit
| 90MnCrV8, 1.2842
|-
| Warmarbeitsstahl
| warmfest und anlassbeständig
| X40CrMoV5-1, 1.2344
|-
| Schnellarbeitsstahl
| hohe Warmhärte für Schneidwerkzeuge
| HS6-5-2C, 1.3343
|}

'''Merke:''' Kaltarbeitsstahl arbeitet meist bei niedriger Werkzeugtemperatur. Warmarbeitsstahl ist für thermisch belastete Werkzeuge geeignet. [[Schnellarbeitsstahl|HSS]] bleibt auch bei hoher Schneidentemperatur hart.

{{BR}}
== Werkstoff richtig bestimmen ==

Nutze zuerst Materialzeugnis, Kennzeichnung und Werkstoffdatenblatt. Eine [[Funkenprobe]] gibt nur eine grobe Orientierung. Sie ersetzt keinen sicheren Werkstoffnachweis.

[[Datei:Spark testing 2.png|500px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== Wichtige Eigenschaften ==

{| class="wikitable"
! Fachbegriff
! Einfache Erklärung
|-
| Härte
| Widerstand gegen Eindringen und Verschleiß
|-
| Zähigkeit
| Widerstand gegen Riss und Bruch
|-
| Härtbarkeit
| Fähigkeit, Martensit bis in eine bestimmte Tiefe zu bilden
|-
| Aufhärtbarkeit
| erreichbare höchste Härte
|-
| Anlassbeständigkeit
| Härte bleibt bei Erwärmung besser erhalten
|-
| Verschleißfestigkeit
| Widerstand gegen Materialabtrag
|}

{{BR}}
= Werkzeugstahl schmieden =

[[Datei:4 artist blacksmith forging with power hammer.JPG|500px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== Arbeitsfolge ==

# [[Werkstoff prüfen]]: Sorte, Lieferzustand und Abmessung klären.
# [[Datenblatt lesen]]: Schmiedebeginn, Schmiedeende und Abkühlung beachten.
# [[Gleichmäßig erwärmen]]: Besonders legierte Stähle langsam und vollständig durchwärmen.
# [[Im Temperaturfenster schmieden]]: Unterhalb der unteren Schmiedetemperatur nicht weiter umformen.
# [[Kontrolliert abkühlen]]: Vorgabe des Herstellers einhalten.
# [[Nachbehandlung planen]]: Je nach Stahl normalisieren, weichglühen oder direkt weiterbearbeiten.

[[Datei:Smithy- steel forging (2).webm|500px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== Fehler beim Schmieden ==

{| class="wikitable"
! Fehler
! Mögliche Ursache
! Folge
|-
| Riss
| zu kalt geschmiedet oder zu starke Kerbe
| Werkzeug kann brechen
|-
| Grobkorn
| zu heiß oder zu lange erwärmt
| geringere Zähigkeit
|-
| Zunder
| Sauerstoff und hohe Temperatur
| Materialverlust und raue Oberfläche
|-
| Entkohlung
| lange Erwärmung in oxidierender Atmosphäre
| weiche Randzone
|-
| Verzug
| ungleichmäßige Erwärmung oder Abkühlung
| Maß- und Formfehler
|}

{{BR}}
= Wärmebehandlung =

{{BR}}
== Härten ==

Beim Härten wird der Stahl auf die vorgeschriebene Austenitisiertemperatur erwärmt, gehalten und abgeschreckt. Dabei kann hartes [[Martensit]] entstehen.

'''Wichtig:''' Temperatur, Haltezeit und Abschreckmittel stehen im Werkstoffdatenblatt. Wasser, Öl, Luft oder Salz sind nicht beliebig austauschbar.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=nJiIOuhfl4s |500|center}}

{{BR}}
== Anlassen ==

Nach dem Härten ist Werkzeugstahl oft sehr spröde. Durch [[Anlassen]] werden Spannungen abgebaut und die Gebrauchseigenschaften eingestellt. Manche hochlegierten Stähle werden mehrfach angelassen.

[[Datei:20180308 Martensite rinvenuta.jpg|500px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== Härtbarkeit prüfen ==

Der [[Jominy-Stirnabschreckversuch]] zeigt, wie weit ein Stahl bei unterschiedlicher Abkühlgeschwindigkeit härtet.

[[Datei:Essai jominy.svg|350px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== Härte messen ==

Für gehärtete Werkzeugstähle wird häufig die [[Rockwell-Härteprüfung]] mit der Skala HRC genutzt. Das Prüfverfahren muss zur Probe passen.

[[Datei:Dureté rockwell.svg|500px|rahmenlos|center]]

[[Datei:Rockwell hardness tester 001.jpg|400px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=VRBpqM6ESrg |500|center}}

{{BR}}
= Auswahl für Schmiedewerkzeuge =

{| class="wikitable"
! Werkzeug
! Belastung
! Auswahlziel
|-
| Kaltmeißel
| Schlag und Schneidverschleiß
| harte Schneide, zäher Körper
|-
| Warmmeißel
| Schlag und hohe Temperatur
| Warmfestigkeit und Zähigkeit
|-
| Durchschlag
| Druck, Schlag und Reibung
| hohe Zähigkeit und passende Härte
|-
| Gesenk
| Druck, Verschleiß und Temperaturwechsel
| Warmarbeitsstahl mit hoher Anlassbeständigkeit
|-
| Feile oder Schneidwerkzeug
| Schneidverschleiß
| hohe Härte und Verschleißfestigkeit
|}

'''Grundsatz:''' Nicht der härteste Stahl ist immer der beste. Das Werkzeug braucht ein passendes Verhältnis aus Härte und Zähigkeit.

{{BR}}
= Arbeitssicherheit =

# [[Persönliche Schutzausrüstung]]: Schutzbrille, geeignete Kleidung, Gehörschutz und Sicherheitsschuhe tragen.
# [[Heißes Metall]]: Werkstücke kennzeichnen und nur mit passender Zange greifen.
# [[Abschrecken]]: Betriebsanweisung, Lüftung und Brandschutz einhalten.
# [[Schleifen]]: Schutzhaube und Absaugung nutzen.
# [[Prüfmaschinen]]: Nur nach Einweisung bedienen.
# [[Gefahrstoffe]]: Abschreckmedien und Reinigungsmittel richtig lagern und entsorgen.

{{BR}}
= Interaktive Aufgaben =

{{BR}}
== Quiz: Teste Dein Wissen ==

{{MC}}

'''Wofür wird Werkzeugstahl hauptsächlich verwendet?'''
(Für Werkzeuge und Formen)
(!Für elektrische Leitungen)
(!Für Fensterglas)
(!Für Holzverbindungen)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Gruppe eignet sich für thermisch stark belastete Schmiedegesenke?'''
(Warmarbeitsstahl)
(!Baustahl)
(!Automatenstahl)
(!Reineisen)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was beschreibt die Härtbarkeit?'''
(Die Tiefe der möglichen Martensitbildung)
(!Die Farbe des Stahls)
(!Die Länge des Werkstücks)
(!Die elektrische Spannung)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Angabe ist vor dem Schmieden besonders wichtig?'''
(Das Temperaturfenster im Werkstoffdatenblatt)
(!Die Lackfarbe der Maschine)
(!Die Schuhgröße des Schmieds)
(!Die Raumhöhe der Werkstatt)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was kann beim Schmieden unterhalb der unteren Schmiedetemperatur entstehen?'''
(Risse)
(!Kunststoff)
(!Kupfer)
(!Glas)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was entsteht bei geeigneter Härtung im Stahl?'''
(Martensit)
(!Beton)
(!Messing)
(!Graphitfolie)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Warum wird gehärteter Werkzeugstahl angelassen?'''
(Um die Gebrauchseigenschaften einzustellen)
(!Um den Stahl zu lackieren)
(!Um das Werkstück zu verkleben)
(!Um den Kohlenstoff vollständig zu entfernen)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was bedeutet Entkohlung?'''
(Kohlenstoffverlust an der Oberfläche)
(!Zunahme der Werkstücklänge)
(!Einbau von Kupfer)
(!Abkühlung auf Raumtemperatur)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Härteskala wird häufig für gehärteten Werkzeugstahl genutzt?'''
(HRC)
(!Volt)
(!Liter)
(!Watt)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was ersetzt die Funkenprobe nicht?'''
(Einen sicheren Werkstoffnachweis)
(!Eine Werkbank)
(!Einen Schmiedehammer)
(!Eine Schutzbrille)

{{E}}
<br>

{{BR}}
== Memory ==

<div class="memo-quiz">
{|
|-
| Werkzeugstahl || Werkzeuge und Formen
|-
| Kaltarbeitsstahl || niedrige Werkzeugtemperatur
|-
| Warmarbeitsstahl || hohe thermische Belastung
|-
| Schnellarbeitsstahl || hohe Warmhärte
|-
| Härten || Erwärmen und Abschrecken
|-
| Anlassen || Zähigkeit einstellen
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Drag and Drop ==

<div class="lueckentext-quiz">

{| class="wikitable"
! Ordne die richtigen Begriffe zu.
! Bedeutung
|-
| '''Härtbarkeit'''
| Tiefe der Martensitbildung
|-
| '''Aufhärtbarkeit'''
| erreichbare höchste Härte
|-
| '''Anlassbeständigkeit'''
| Widerstand gegen Härteverlust bei Erwärmung
|-
| '''Zunder'''
| Oxidschicht beim Erwärmen
|-
| '''Entkohlung'''
| Kohlenstoffverlust an der Oberfläche

|}
{{E}}

<br>
<br />

{{BR}}
== Kreuzworträtsel ==

<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Martensit || Welches harte Gefüge kann beim Abschrecken entstehen?
|-
| Zunder || Wie heißt die Oxidschicht auf heißem Stahl?
|-
| Anlassen || Welche Behandlung folgt meist nach dem Härten?
|-
| Härtbarkeit || Welcher Begriff beschreibt die mögliche Härtetiefe?
|-
| Kaltarbeitsstahl || Welche Stahlgruppe arbeitet meist bei niedriger Werkzeugtemperatur?
|-
| Warmarbeitsstahl || Welche Stahlgruppe wird für heiße Schmiedegesenke genutzt?
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== LearningApps ==

<iframe> https://learningapps.org/index.php?s=Werkzeugstahl+Schmied </iframe>

{{BR}}
== Lückentext ==

<quiz display=simple>
{'''Vervollständige den Text.'''<br>
|type="{}"}
Ein Stahl für Werkzeuge und Formen heißt { Werkzeugstahl }. Für Werkzeuge mit niedriger Einsatztemperatur wird häufig { Kaltarbeitsstahl } genutzt. Thermisch belastete Gesenke bestehen oft aus { Warmarbeitsstahl }. Die genauen Temperaturen stehen im { Werkstoffdatenblatt }. Beim Härten wird zuerst { Austenit } gebildet. Durch schnelles Abkühlen kann { Martensit } entstehen. Danach folgt meist das { Anlassen }. Die erreichte Härte wird durch eine { Härteprüfung } kontrolliert.
</quiz>

<br>

{{BR}}
= Offene Aufgaben =

{{BR}}
=== Leicht ===

# [[Werkzeugliste]]: Nenne fünf Schmiedewerkzeuge aus Werkzeugstahl und ihre Belastung.
# [[Fachwortkarten]]: Gestalte Karten zu Härte, Zähigkeit, Härtbarkeit und Verschleiß.
# [[Sicherheitsplakat]]: Zeichne ein Plakat zum sicheren Abschrecken.
# [[Werkstoffkennzeichnung]]: Fotografiere erlaubte Materialkennzeichnungen in der Werkstatt und erkläre sie.

{{BR}}
=== Standard ===

# [[Werkstoffvergleich]]: Vergleiche C80U, 1.2842 und 1.2344 mit Herstellerdatenblättern.
# [[Arbeitsplan Schmieden]]: Erstelle einen kurzen Arbeitsplan für einen Durchschlag.
# [[Wärmebehandlungsplan]]: Zeichne den Ablauf Erwärmen, Abschrecken und Anlassen.
# [[Funkenprobe]]: Dokumentiere unter Aufsicht verschiedene Funkenbilder und ihre Grenzen.

{{BR}}
=== Schwer ===

# [[Werkzeugauswahl]]: Wähle einen Stahl für einen Warmmeißel und begründe die Entscheidung.
# [[Fehleranalyse]]: Untersuche ein gerissenes Werkzeug und formuliere mögliche Ursachen.
# [[Härtevergleich]]: Plane unter fachlicher Aufsicht eine Härteprüfung vor und nach dem Anlassen.
# [[Lehrvideo]]: Produziere ein kurzes Video über Werkstoffwahl, Schmieden und Wärmebehandlung.

{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}

{{BR}}
= Lernkontrolle =

# [[Werkstoffwahl begründen]]: Entscheide zwischen Kaltarbeits- und Warmarbeitsstahl für zwei Werkzeuge.
# [[Härte und Zähigkeit]]: Erkläre, warum maximale Härte bei Schlagwerkzeugen gefährlich sein kann.
# [[Prozessfehler bewerten]]: Leite aus einem zu kalt geschmiedeten Werkstück mögliche Schäden ab.
# [[Datenblatt anwenden]]: Übertrage Angaben zu Schmieden, Härten und Anlassen in einen Arbeitsplan.
# [[Qualität sichern]]: Entwickle eine Prüffolge aus Sichtprüfung, Maßprüfung und Härteprüfung.
# [[Sicher handeln]]: Erkläre Maßnahmen bei einem ungeeigneten oder unbekannten Abschreckmedium.

<br>
<br>

{{BR}}
= Lernnachweis =

Für den Lernnachweis ist wichtig:

# Werkzeugstähle fachlich einteilen.
# Belastung und Werkstoffauswahl verbinden.
# Schmiedetemperaturen aus einem Datenblatt übernehmen.
# Härten, Abschrecken und Anlassen erklären.
# typische Fehler und ihre Ursachen beurteilen.
# eine sichere Arbeitsfolge planen.
# ein Ergebnis mit geeigneten Prüfungen bewerten.

<br>
<br>

{{BR}}
= OERs zum Thema =

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Werkzeugstahl </iframe>

# [https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Tool_steel Wikimedia Commons: Werkzeugstahl]
# [https://de.wikipedia.org/wiki/H%C3%A4rten_%28Eisenwerkstoff%29 Wikipedia: Härten]
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Anlassen Wikipedia: Anlassen]
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Rockwell_%28Einheit%29 Wikipedia: Rockwell]

<br>

{{BR}}
= Verknüpfte Lernbereiche =

{| align=center
{{:D-Tab}}
'''[[Werkzeugstahl - Schmied]]'''
# [[Werkzeugstahl]]
# [[Werkstoffkunde]]
# [[Schmieden]]
# [[Wärmebehandlung]]
# [[Härten]]
# [[Anlassen]]
# [[Härteprüfung]]
# [[Funkenprobe]]
# [[Arbeitssicherheit]]
|}

[[Kategorie:Ausbildung]]
[[Kategorie:Metalltechnik]]
[[Kategorie:Schmieden]]
[[Kategorie:Schmied-Thema]]
[[Kategorie:Werkstoffkunde]]
[[Kategorie:Werkzeugstahl]]
[[Kategorie:Wärmebehandlung]]
[[Kategorie:Schmied-Weg]]
[[Kategorie:Bildungsweg]]

{{BR}}
= aiMOOC-Projekte =
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]
{{MT}}

Werkzeugstahl - Schmied - Versionsgeschichte

Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt