Baustahl - Schmied

Einleitung

Baustahl ist für viele einfache Schmiedearbeiten geeignet. In der Ausbildung lernst Du, die Stahlsorte zu lesen, das Material richtig zu erwärmen und sicher zu formen. Wichtig: Baustahl ist kein Werkzeugstahl.

Lernziele

Du kannst nach diesem Kurs:

Stahlbezeichnung: S235JR einfach erklären.
Warmumformen: eine passende Schmiedetemperatur erkennen.
Schmiedeverfahren: Strecken, Stauchen, Biegen, Lochen und Tordieren unterscheiden.
Arbeitssicherheit: wichtige Gefahren beim Schmieden nennen.
Qualitätsprüfung: Risse, Falten, Zunder und Überhitzung erkennen.

Was ist Baustahl?

Baustahl wird für tragende Teile, Rahmen, Geländer, Halter und viele Schweißkonstruktionen genutzt. Häufige Sorten sind S235JR und S355JR. Sie sind meist gut schweißbar und warm umformbar.

Baustahl wird als Rundstahl, Vierkantstahl, Flachstahl, Blech, Rohr oder Profil geliefert.

S235JR lesen

Zeichen	Bedeutung
S	Stahl für den Stahlbau, englisch Structural Steel
235	Mindeststreckgrenze von 235 MPa bei kleinen Nenndicken
JR	Kerbschlagarbeit von 27 Joule bei 20 °C

Im Betrieb hörst Du manchmal noch die alte Bezeichnung St 37. Für Bestellung, Zeichnung und Prüfung nutzt Du die aktuelle Bezeichnung.

Gefüge und Kohlenstoff

Baustahl wie S235JR hat meist wenig Kohlenstoff. Deshalb lässt er sich gut biegen, schweißen und schmieden. Er wird aber nicht so hart wie ein geeigneter Werkzeugstahl.

Das Bild zeigt ein ferritisch-perlitisches Stahlgefüge. Helle Bereiche sind Ferrit, dunkle Bereiche Perlit.

Baustahl in der Schmiede

Baustahl eignet sich gut für Übungsstücke und einfache Bauteile:

Haken: Strecken, Biegen und Einrollen.
Zierstäbe: Tordieren und Absetzen.
Halter und Winkel: Biegen und Lochen.
Beschläge: Flachschmieden und Anpassen.

Für Schneiden, Federn oder stark verschleißende Werkzeuge brauchst Du meist eine andere Stahlsorte.

Material auswählen

Nutze gekennzeichnetes Material. Unbekannter Schrott kann gehärtet, verzinkt, beschichtet oder verunreinigt sein. Verzinktes Material darf nicht ins Schmiedefeuer, weil gefährliche Zinkdämpfe entstehen können.

Vor der Arbeit prüfst Du:

Werkstoffkennzeichnung: Stahlsorte und Abmessung.
Oberflächenprüfung: Rostnarben, Risse und Beschichtungen.
Arbeitsauftrag: Form, Maß und Toleranz.
Materialzeugnis: wenn der Auftrag einen Nachweis fordert.

Erwärmen

Für S235JR gilt als grober Richtwert ein Warmumformbereich von etwa 850 bis 1200 °C. Der genaue Bereich hängt von Werkstoff, Querschnitt und Arbeitsplan ab.

Glühfarbe	Bedeutung
Gelb bis hellorange	gut formbar, Schmieden beginnen
Orange bis hellrot	weiter schmieden, kleinere Schläge
Dunkelrot	zurück ins Feuer
Funken oder brennende Oberfläche	zu heiß, Werkstoff kann verbrannt sein

Glühfarben wirken bei hellem Tageslicht dunkler. Nutze deshalb zusätzlich Erfahrung, Temperaturmessung und betriebliche Vorgaben.

Grundoperationen

Operation	Wirkung
Strecken	Werkstück wird länger und dünner
Stauchen	Werkstück wird kürzer und dicker
Biegen	Richtung oder Winkel wird geändert
Lochen	Öffnung wird mit Lochdorn hergestellt
Absetzen	Querschnitt ändert sich an einer klaren Stelle
Tordieren	Werkstück wird um seine Längsachse verdreht

Arbeitsfolge

Arbeitsvorbereitung: Zeichnung lesen, Material bestimmen, Werkzeuge prüfen.
Anwärmen: Werkstück gleichmäßig erwärmen.
Schmieden: mit passenden Schlägen formen.
Zwischenprüfung: Maß, Winkel und Oberfläche prüfen.
Nachwärmen: rechtzeitig zurück ins Feuer.
Richten: Form auf Richtplatte oder Amboss korrigieren.
Abkühlen: nach Arbeitsplan und Werkstoffvorgabe.
Endkontrolle: Maße, Risse, Falten und Oberfläche prüfen.

Zunder und Fehler

Beim Erwärmen reagiert die Stahloberfläche mit Sauerstoff. Es entsteht Zunder. Zunder muss regelmäßig entfernt werden, damit er nicht eingeschlagen wird.

Fehler	Ursache	Maßnahme
Riss	zu kalt geschmiedet oder Kerbe im Material	nachwärmen, Übergänge abrunden
Falte	Material wurde ungünstig zusammengeschoben	Arbeitsfolge ändern, Falte nicht überschmieden
Verbrannter Stahl	zu hohe Temperatur oder zu lange Feuerzeit	Werkstück aussortieren
Schiefe Form	ungleichmäßige Schläge oder falsche Auflage	richten und Maße öfter prüfen
Eingeschlagener Zunder	Oberfläche nicht gereinigt	abbürsten und Amboss sauber halten

Arbeitssicherheit

Beim Schmieden entstehen Hitze, Funken, Lärm, Rauch und scharfe Zunderteilchen.

Persönliche Schutzausrüstung: Schutzbrille, Gehörschutz, Sicherheitsschuhe und geeignete Arbeitskleidung tragen.
Schmiedezange: Werkstück sicher und passend greifen.
Heißes Metall: Heißteile eindeutig ablegen und kennzeichnen.
Schmiedefeuer: Lüftung, Brandschutz und Betriebsanweisung beachten.
Hammer: Stiel, Kopf und Bahn vor Arbeitsbeginn prüfen.
Arbeitsplatz: Stolperstellen entfernen und Fluchtwege frei halten.

Ein dunkles Werkstück kann noch sehr heiß sein. Berühre Metall nie ohne sichere Prüfung.

Merksätze

Baustahl ist gut formbar, aber kein Schneidstahl.
Gelb bis hellorange lässt sich Baustahl gut schmieden.
Dunkelrot bedeutet: nachwärmen.
Funken im Feuer können auf Überhitzung hinweisen.
Unbekannter oder verzinkter Schrott gehört nicht ungeprüft ins Feuer.
Maßkontrolle gehört zu jedem Schmiedegang.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

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Wofür steht das S in S235JR? (Stahl für den Stahlbau) (!Schneidstahl) (!Schnellarbeitsstahl) (!Sinterstahl)

Was beschreibt die Zahl 235 in S235JR? (Eine Mindeststreckgrenze) (!Die Schmelztemperatur) (!Den Kohlenstoffgehalt) (!Die Werkstücklänge)

Was bedeutet JR bei S235JR? (27 Joule Kerbschlagarbeit bei 20 Grad Celsius) (!Eine Härte von 27 HRC) (!Eine Dichte von 27 Gramm) (!Eine Schmiededauer von 27 Minuten)

Welche Glühfarbe ist für den Beginn des Schmiedens günstig? (Gelb bis hellorange) (!Schwarz) (!Dunkelblau) (!Silbergrau)

Was musst Du bei Dunkelrot tun? (Das Werkstück nachwärmen) (!Das Werkstück lackieren) (!Mit Wasser abschrecken) (!Die Zange lösen)

Welche Operation macht ein Werkstück länger und dünner? (Strecken) (!Stauchen) (!Lochen) (!Tordieren)

Welche Operation macht ein Werkstück kürzer und dicker? (Stauchen) (!Strecken) (!Biegen) (!Richten)

Warum wird Zunder entfernt? (Damit er nicht in die Oberfläche eingeschlagen wird) (!Damit der Stahl magnetisch wird) (!Damit das Werkstück schmilzt) (!Damit der Hammer weicher wird)

Warum ist unbekannter Schrott problematisch? (Seine Zusammensetzung und Beschichtung sind unklar) (!Er ist immer zu weich) (!Er ist immer rostfrei) (!Er ist immer aus Aluminium)

Wofür ist S235JR meist nicht die richtige Wahl? (Für eine dauerhaft scharfe Schneide) (!Für einen einfachen Haken) (!Für einen Halter) (!Für einen Zierstab)

Memory

S235JR	gut umformbarer Baustahl
Strecken	länger und dünner
Stauchen	kürzer und dicker
Zunder	Oxidschicht beim Erwärmen
Schmiedezange	sicherer Griff am Heißteil
Dunkelrot	nachwärmen

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Bedeutung
Strecken	länger und dünner
Stauchen	kürzer und dicker
Biegen	Winkel oder Richtung ändern
Lochen	Öffnung mit Dorn herstellen
Tordieren	um die Längsachse verdrehen

...

Kreuzworträtsel

Baustahl	Welcher Stahl wird oft für Rahmen, Halter und Geländer verwendet?
Streckgrenze	Welche Werkstoffkennzahl wird durch 235 bezeichnet?
Zunder	Wie heißt die Oxidschicht auf heißem Stahl?
Amboss	Auf welchem Werkzeug wird häufig geschmiedet?
Schmiedezange	Welches Werkzeug hält das heiße Werkstück?
Gelbglut	Welche Glühfarbe zeigt einen gut formbaren Zustand?

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Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Werkstoffschild: Fotografiere ein gekennzeichnetes Stahlstück und erkläre S, Zahl und Zusatz.
Glühfarbenkarte: Erstelle eine Karte mit Gelb, Orange, Hellrot und Dunkelrot.
Werkzeugprüfung: Prüfe Hammer, Zange und Amboss mit einer Checkliste.
Fehlerbild: Zeichne Riss, Falte und eingeschlagenen Zunder.

Standard

Haken schmieden: Plane und fertige einen einfachen Haken aus gekennzeichnetem Baustahl.
Maßkontrolle: Miss Dein Werkstück nach jedem Schmiedegang und dokumentiere die Werte.
Materialvergleich: Vergleiche S235JR mit einem Werkzeugstahl in einer Tabelle.
Arbeitsvideo: Filme eine sichere Arbeitsfolge und kommentiere die einzelnen Schritte.

Schwer

Schmiedeplan: Erstelle einen Arbeitsplan für einen Halter mit Biegung und Lochung.
Fehleranalyse: Untersuche ein fehlerhaftes Schmiedestück und leite Gegenmaßnahmen ab.
Betriebsinterview: Befrage eine Fachkraft zur Auswahl von Baustahl in der Schmiede.
Qualitätsnachweis: Erstelle ein Prüfblatt mit Sollmaß, Istmaß, Toleranz und Sichtprüfung.

Lernkontrolle

Werkstoffauswahl: Begründe, warum S235JR für einen Wandhaken geeignet, für eine Schneide aber ungeeignet ist.
Temperaturentscheidung: Beschreibe Dein Vorgehen, wenn ein Werkstück beim Schmieden dunkelrot wird.
Fehlerursache: Erkläre, wie eine Falte entsteht und wie Du sie vermeidest.
Arbeitsplanung: Ordne Erwärmen, Schmieden, Prüfen, Nachwärmen und Richten sinnvoll.
Sicherheitsanalyse: Bewerte die Gefahr eines unbekannten verzinkten Stahlstücks im Feuer.
Qualitätsprüfung: Entwickle drei Prüfschritte für einen geschmiedeten Halter.

Lernnachweis

Für Deinen Lernnachweis sind wichtig:

Du erklärst die Bezeichnung S235JR fachlich richtig.
Du wählst gekennzeichneten Baustahl passend zur Aufgabe.
Du erkennst einen brauchbaren Warmumformbereich.
Du führst mindestens drei Grundoperationen sicher aus.
Du kontrollierst Maße und Oberfläche.
Du beachtest Arbeitsschutz und Betriebsanweisung.
Du dokumentierst Arbeitsfolge, Fehler und Verbesserungen.

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