Der Begriff Federstahl bezieht sich auf eine Gruppe von niedriglegierten Stählen mit mittlerem bis hohem Kohlenstoffgehalt, die eine ausgezeichnete Streckgrenze aufweisen. Der Begriff Streckgrenze bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, erhebliches Biegen oder Verdrehen auszuhalten und ohne Verformung in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Federstahl-Ausgangslegierungen enthalten in ihrer Zusammensetzung typischerweise Silikon und werden nach dem Gießen gehärtet und kaltgewalzt, um die Streckgrenze zu verbessern. Produkte aus dieser Stahlsorte werden in der Regel entweder als Draht kaltgezogen oder aus Flachmaterial gestanzt. Typische Anwendungen sind Sägeblätter, Maßbänder, Schraubenfedern und Fahrzeugaufhängungselemente.
Federstahllegierungen zeichnen sich durch die einzigartige Eigenschaft aus, erheblichen Verwindungs- oder Biegekräften verzugsfrei standzuhalten. Produkte aus diesen Stahllegierungen können kontinuierlich gebogen, komprimiert, gedehnt oder verdreht werden und kehren ohne Verformung in ihre ursprüngliche Form zurück. Diese Eigenschaft wird als hohe Streckgrenze definiert und ist das Ergebnis der spezifischen Zusammensetzung und Härtung der Stahllegierung. Federstähle sind Legierungen mit mittlerem bis hohem Kohlenstoffgehalt, die im Allgemeinen einen Kohlenstoffgehalt von 0.5 bis 1.0 Prozent aufweisen. Die anderen Legierungsadditive umfassen typischerweise Mangan und Silikon, wobei Silikon die Schlüsselkomponente für hohe Streckgrenzen ist.
Das Legierungsmaterial wird nach dem Gießen kalt bearbeitet, um die Streckgrenzenwerte zu erhalten und zu verbessern, da das Erwärmen von Federstahl nach der Herstellung die Elastizität der Legierung negativ beeinflussen kann. Das bedeutet, dass die Stahlbauteile in der Regel nicht konventionell geschweißt werden können, es sei denn, sie werden anschließend wieder angelassen. Die Legierungen werden im Allgemeinen kaltgezogen oder zu Flachblechen oder Drahtvormaterial gewalzt und auf Rockwell-C-Werte von 42 bis 60 gehärtet. Anschließend werden die Produkte mit dem Draht gewickelt oder aus den Flachblechen gestanzt. Komplizierte Teile werden oft aus weichgeglühtem Material geformt und erst nach Fertigstellung gehärtet.
Aus Federstählen lassen sich verschiedenste Produkte herstellen, die Energie liefern oder unterschiedliche Kräfte aufnehmen. Diese Produkttypen umfassen eine Vielzahl von Schrauben-, Schrauben- und Flachfedern, Fahrzeugaufhängungselementen und Spielzeugmechanismen. Auch Artikel wie Maßbänder und Stahllineale werden aus verschiedenen Federstahlsorten hergestellt. Die Streckgrenze der Materialien wird auch bei der Herstellung von Werkzeugen wie Sägeblättern und Schabern genutzt. Federstahlprodukte finden sich auch in Alltagsgegenständen wie Schlössern, Schlüsselringen, Türschließmechanismen und sogar in der bescheidenen Mausefalle.