Stahl für Langhanteln muss sowohl hohe Zugfestigkeit als auch eine hohe dynamische Belastbarkeit aufweisen. Steeltec hat das für einen Hersteller olympischer Hanteln umgesetzt.

80 kg sind zu jeder Seite aufgeladen, magnesiumgepuderte Hände suchen den idealen Griff um die gerändelte Stange, Muskeln spannen sich und mit einem Ruck fährt die Langhantel in die Höhe: Korrekte Technik, viel Disziplin und eine gute Dosis Adrenalin sind die Zutaten für erfolgreiches Krafttraining. Und auch beim Equipment kommt es auf die Zutaten an. Dem Ausgangsmaterial Stahl verleiht ein spezieller thermomechanischer Prozess nun enormes Potenzial.

Beim Werkstoff für Langhanteln zählen hohe Zugfestigkeit und hohe dynamische Belastbarkeit, je nach Einsatzart mal mehr das eine, mal mehr das andere. Powerlifter setzen auf schwere Gewichte und eine Stange mit hoher Steifigkeit. Crossfitter dagegen wünschen vor allem ausgewogenen Whip, also ein gut federndes Material. So oder so trotzt die Langhantel gewaltigen Lasten und schlagartiger Beanspruchung, muss griffig sein und dem Schweiß nervöser Hände standhalten.

Um ihre Sportgeräte für diese Anforderungen zu wappnen, behandeln und bearbeiten die Hersteller ihr Ausgangsmaterial auf vielfältige und komplexe Art und Weise. Sie unterziehen den Stahl in der Regel zunächst einer aufwendigen Wärmebehandlung. Ihr folgt die oft beschwerliche Nachbearbeitung. Denn um den Sportlern Orientierung für die ideale Griffposition zu geben, bringen die Hersteller Rändelungen an, die Wabenstruktur auf dem Mittelteil der Stange. Zudem erhalten die Stangenenden für den Part, der später die Gewichtscheiben trägt, je ein Gewinde. Dazu wird das Material nach der Wärmebehandlung geschliffen und durch Rollen und Prägen kaltumgeformt. Am Ende verleihen die Hersteller dem Sportgerät mit Passivierungsbeschichtungen Korrosionsbeständigkeit gegen Handschweiß oder bei Bedarf eine kundenspezifische Optik.

Die unterschiedlichen Anforderungen, die der Stahl für die Hantelstange erfüllen muss, stehen zum Teil im Gegensatz zueinander: Je höher die Festigkeit durch Wärmebehandlung, umso schwerer lässt sich der Stahl anschließend bearbeiten. Viele Hersteller der Hantelstangen arbeiten für die aufwendige Behandlung mit externen Bearbeitern zusammen. Dadurch gehen sie das Risiko von Verzögerungen bei der Lieferung des Vormaterials und hohem Materialausschuss ein und treten in eine gewisse Abhängigkeit.

Für einen Hersteller olympischer Langhanteln hat sich der Blankstahlhersteller Steeltec deswegen auf die Suche nach einem schnelleren, prozesssicheren und reproduzierbaren Herstellungsprozess gemacht – und am Ende sogar das bessere Material für die Hantelstange gefunden. Dazu setzt Steeltec, ein Unternehmen der Schmolz + Bickenbach Gruppe, auf die Xtreme Performance (XTP) Technology, ein Verfahren zur kontrollierten thermomechanischen Prozessführung bei der Stahlherstellung. Das spezielle Verfahren hat der Blankstahlanbieter gemeinsam mit Forschungsinstituten und einem Anlagenhersteller entwickelt und 2016 erstmals vorgestellt. Dabei wird über Wärme und Kraft ein extrem homogenes, ultrafeinkörniges Gefüge eingestellt. So verleiht XTP dem Stahl Eigenschaften, die er sonst nur über die Zugabe vieler Legierungselemente oder aufwendige Nachbehandlungen bekommt. Außerdem verbessert Steeltec per XTP-Behandlung die im Stahl eigentlich gegenläufigen Eigenschaften Festigkeit und Zähigkeit zugleich.

Behandlung auf der XTP-Anlage: Mit dem von Steeltec entwickelten XTP-Verfahren erhält der gewohnte Werkstoff ohne Wärmebehandlung eine extrem hohe Zugfestigkeit und behält sein Formänderungsvermögen bei. (Bild: Steeltec)

Anstatt auf einen neuen Werkstoff mit extrem hoher Zugfestigkeit umsteigen zu müssen, kann der Hantelhersteller seinen gewohnten Werkstoff behalten, der nun im XTP-Verfahren hergestellt sein Formänderungsvermögen beibehält. Überdies entfällt für das XTP-behandelte Ausgangsmaterial die komplizierte und teure Wärmebehandlung. Konkret stellte Steeltec für den XTP-Stahl mit einer Zugfestigkeit von etwa 1800 MPa eine gute Zerspanbarkeit beim Schleifen fest. Das Stangenmaterial hat einen Nenndurchmesser von 28 mm, was dem Griffdurchmesser einer olympischen Herren-Langhantel entspricht. In einem Arbeitsgang auf der Schleifanlage wurden 0,12 mm vom Durchmesser abgenommen. Über die gesamte Länge weist der Stab dabei eine h6-Passung auf, hält also eine enge Toleranzgrenze von maximal 0,013 mm Abweichung nach ISO 286-2 ein. Und ein Blick auf die Zähigkeit: Bei extremer Festigkeit erzielte der Werkstoff nach der XTP-Behandlung Bruchdehnungswerte von mehr als 10 %.

* Guido Olschewski ist Leiter Qualität und Entwicklung bei Steeltec in 6021 Emmenbrücke (Schweiz)

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