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Einsatzstahl

Stahlsorte mit harter Oberfläche und zähem Inneren Aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

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Zu den Einsatzstählen gehören die unlegierten und niedriglegierten Stähle. Sie haben einen Kohlenstoffgehalt von 0,10 % bis 0,20 %. Da Einsatzstähle zu wenig Kohlenstoff aufweisen, um beim martensitischen Härten nennenswerte Festigkeitssteigerungen zu erzeugen, werden diese in eine kohlenstoffhaltige Atmosphäre „eingesetzt“ (Einsatzhärten) und hierzu auf Temperaturen zwischen 880 °C und 1050 °C erhitzt („geglüht“). Das kohlenstoffhaltige Mittel wird in einem festen, flüssigen oder gasförmigen Aggregatzustand zugesetzt. Bei den hohen Temperaturen diffundiert der Kohlenstoff von außen in die Randschicht des Stahls ein (je nach Aufkohlungsmittel 0,1–0,3 mm je Stunde, stark abhängig von der Temperatur) und erhöht den Kohlenstoffanteil der Randschicht auf etwa 0,8 %, so dass die Härtung an der Oberfläche des Bauteils effektiver wird als im Inneren. Das Ergebnis ist ein Bauteil, das im Inneren eine hohe Zähigkeit und auf der Oberfläche erheblich größere Härte und somit eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß aufweist.

Anwendung findet Einsatzstahl unter anderem bei Zahnrädern, Wellen und Bolzen.

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Normung

Zusammenfassung
Kontext

Weltweite Normung (aktuell)

Schnelle Fakten ISO 683-3 ...

ISO 683-3 Für eine Wärmebehandlung bestimmte Stähle, legierte Stähle und Automatenstähle - Teil 3: Einsatzstähle[1]

Die Einteilung der Stahlsorten erfolgt nach ISO 4948-1 und 4948-2. Die Stahlsorten C10E, C10R, C15E, C15R, C16E, C16R und 22Mn6 sind unlegierte Edelstähle. Alle anderen Stahlsorten in diesem Teil der ISO 683 sind legierte Edelstähle.

nach Tabelle 3 und Anhang B Tabelle B.1

Weitere Informationen Stahlbezeichnung nach, ISO-Kurzname (ISO 683-3) ...
  • unlegierte Stähle „...E“: Massenanteil Schwefel max. 0,035 %, unlegierte Stähle „...R“: Massenanteil Schwefel 0,020 % bis 0,040 %
  • legierte Stähle ohne „S“ im Kurznamen: Massenanteil Schwefel max. 0,035 %, legierte Stähle „...S..“: Massenanteil Schwefel 0,020 % bis 0,040 %
  • Wärmebehandlungszustand nach Tabelle 1: unbehandelt „+U“, behandelt auf Scherbarkeit „+S“, weichgeglüht „+A“, behandelt auf Härtespanne „+TH“, behandelt auf Ferrit-Perlit-Gefüge „+FP“, normalgeglüht „+N“
  • Oberflächenausführung nach Tabelle 2: warmgeformt „+HW“, warmgeformt und gebeizt „+PI“, warmgeformt und gestrahlt „+BC“, warmgeformt und vorbearbeitet „+RM“
  • Anforderungen an die Härtbarkeit nach Tabellen 5 und 6: „+H“, „+HH“, „+HL“

gegenüber früherer Ausgabe Stahlsorten 23MnCrMo5-5-4 und 17NiCrMoS6-4 ergänzt

Frühere Ausgaben

  • 2019[2]
  • 2016: Stahlsorten 22Mn6, 20Cr4, 20CrS4, 24CrMo4 und 24CrMoS4 hinzugefügt; 20MoCr3, 20MoCrS3, 10NiCr5-4, 17NiCrMoS6-4, 20NiCrMoS6-4, 14NiCrMo13-4 und 20NiCrMo13-4 gestrichen

Europäische Normung (zurückgezogen)

Schnelle Fakten EN 10084 ...

EN 10084 Einsatzstähle Technische Lieferbedingungen[3][4]

Entsprechend EN 10020 handelt es sich bei den in dieser Europäischen Norm enthaltenen Stählen um Edelstähle.

nach Tabelle 3 und Anhang D Tabelle D.1

Weitere Informationen EN 10084, ISO 683-11:1987 ...
  • Wärmebehandlungszustand nach Tabelle 1: unbehandelt "+U", behandelt auf Scherbarkeit "+S", weichgeglüht "+A", behandelt auf Härtespanne "+TH", behandelt auf Ferrit-Perlit-Gefüge und Härtespanne "+FP", normalgeglüht "+N"
  • Oberflächenausführung nach Tabelle 2: warmgeformt "+HW", unverformter Strangguss "+CC", warmgeformt und gebeizt "+PI", warmgeformt und gestrahlt "+BC", warmgeformt und vorbearbeitet "+RM"

Frühere Ausgaben

  • 1998[5][6][7]: gegenüber DIN 17210:1986-09 Qualitätsstähle C10 (1.0301) und C15 (1.0401) sowie die Edelstähle 20Cr4 (1.7027), 20CrS4 (1.7028) und 15CrNi6 (1.5919) nicht aufgenommen; 19 Sorten zusätzlich aufgenommen

Nationale Normung (zurückgezogen)

Schnelle Fakten DIN 17210 ...

DIN 17210 Einsatzstähle - Technische Lieferbedingungen (1986-09)[8]

nach Tabelle 2 und Anhang B

Weitere Informationen DIN 17210, EURONORM 84-70 ...
  • Stähle „C...“: Massenanteil Phosphor max. 0,045 %, Schwefel max. 0,045 %, Stähle „Ck...“: Massenanteil Phosphor max. 0,035, Schwefel max. 0,035 %, Stähle „Cm...“: Massenanteil Phosphor max. 0,035 %, Schwefel 0,020 % bis 0,035 %
  • Wärmebehandlungszustand nach Tabelle 1: unbehandelt „U“, behandelt auf Scherbarkeit „C“, weichgeglüht „G“, behandelt auf Festigkeit „BF“, behandelt auf Ferrit-Perlit-Gefüge „BG“
  • Anforderungen an die Härtbarkeit nach Tabelle 4: „HH“, „HL“

Frühere Ausgaben

  • 1951-12
  • 1959-01
  • 1969-12[9]: gestrichen 15 Cr 3 (1.7015), 25 MoCr 4 (1.7325), 25 MoCrS 4 (1.7326) und 18 CrNi 8 (1.5920); neu aufgenommen 17 Cr 3 (1.7016), 20 Cr 4 (1.7027), 20 CrS 4 (1.7028), 22 CrMoS 3 5 (1.7333), 21 NiCrMo 2 (1.6523), 21 NiCrMoS 2 (1.6526), C 10 Pb (1.0302) und C 15 Pb (1.0403)
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Zerspanbarkeit

Siehe Zerspanbarkeit von Stahl.

Beispiele für Einsatzstähle

  • C15E: unlegierter Stahl 0,15 % C; weichgeglüht (nur an der überholten Normbezeichnung „Ck 15 G“ erkennbar); unlegiert
  • 20MnCr5 (EC100)
  • 17CrNiMo6
  • 16MnCr5 (Euronorm: EC80)
  • 15CrNi6
  • C10 unlegierter Einsatzstahl mit 0,1 % Kohlenstoff

Einzelnachweise

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