Häufig verwendete Stahlsorten und Leistungsmerkmale

45 – Hochwertiger Kohlenstoffbaustahl, der am häufigsten verwendete vergütete Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt.

Hauptmerkmale: Der am häufigsten verwendete mittelgekohlte, vergütete Stahl mit guten mechanischen Eigenschaften, geringer Härtbarkeit und Neigung zu Rissbildung beim Abschrecken in Wasser. Kleine Teile eignen sich zum Anlassen, große Teile zum Normalglühen. Anwendungen: Hauptsächlich verwendet zur Herstellung hochfester beweglicher Teile wie Turbinenlaufräder, Kompressorkolben, Wellen, Zahnräder, Zahnstangen und Schneckengetriebe. Bei Schweißteilen sind Vorwärmen vor dem Schweißen und Spannungsarmglühen nach dem Schweißen wichtig.

Q235A (A3-Stahl) – Der am häufigsten verwendete Kohlenstoff-Baustahl.

Hauptmerkmale: Hohe Plastizität, Zähigkeit, Schweißbarkeit, Kaltumformbarkeit sowie eine gewisse Festigkeit und gute Kaltbiegeeigenschaften. Anwendungsbereiche: Weit verbreitet für Bauteile mit allgemeinen Anforderungen und Schweißkonstruktionen, wie z. B. Zugstangen, Pleuelstangen, Bolzen, Wellen, Schrauben, Muttern, Kragen, Halterungen, Maschinengestelle, Gebäudekonstruktionen und Brücken.

40Cr – Eine der am weitesten verbreiteten Stahlsorten, die zu den legierten Baustählen gehört.

Haupteigenschaften: Nach dem Härten und Anlassen weist es gute mechanische Eigenschaften, eine hohe Kerbschlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen und eine geringe Kerbempfindlichkeit auf. Es ist gut härtbar und erreicht bei Ölkühlung eine hohe Dauerfestigkeit. Wasserkühlung kann jedoch bei komplex geformten Teilen leicht zu Rissen führen. Es besitzt eine mäßige Kaltverformbarkeit und ist nach dem Anlassen oder Härten und Anlassen gut zerspanbar, jedoch schlecht schweißbar und rissanfällig. Vor dem Schweißen ist eine Vorwärmung auf 100 °C bis 150 °C erforderlich. Es wird üblicherweise im vergüteten Zustand eingesetzt, kann aber auch carbonitriert und hochfrequenzgehärtet werden.

Anwendungsbeispiele: Nach dem Anlassen dient es zur Herstellung von Bauteilen mit mittleren Drehzahlen und mittleren Belastungen, wie z. B. Werkzeugmaschinenzahnrädern, Wellen, Schneckengetrieben, Keilwellen und Auswerferstifthülsen. Nach dem Anlassen und Hochfrequenz-Oberflächenhärten werden damit Bauteile mit hoher Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit hergestellt, wie z. B. Zahnräder, Wellen, Spindeln, Kurbelwellen, Dorne, Hülsen, Stifte, Pleuelstangen, Schrauben, Muttern und Einlassventile. Nach dem Abschrecken und Anlassen bei mittlerer Temperatur dient es zur Herstellung von Bauteilen mit hohen Belastungen und mittleren Drehzahlen, die Stoßbeanspruchungen ausgesetzt sind, wie z. B. Ölpumpenrotoren, Gleitstücke, Zahnräder, Spindeln und Hülsen. Nach dem Abschrecken und Anlassen bei niedriger Temperatur dient es zur Herstellung von Bauteilen mit hohen Belastungen, geringen Stoßbeanspruchungen und hoher Verschleißfestigkeit, wie z. B. Schneckengetrieben, Spindeln, Wellen und Hülsen. Durch Carbonitrieren werden größere Getriebeteile mit hoher Tieftemperatur-Kerbschlagzähigkeit, wie z. B. Wellen und Zahnräder, hergestellt.

HT150 – Graues Gusseisen

Anwendungsbeispiele: Getriebegehäuse, Werkzeugmaschinenbetten, Gehäuse, Hydraulikzylinder, Pumpenkörper, Ventilkörper, Schwungräder, Zylinderköpfe, Riemenscheiben und Lagerdeckel.

HT150 – Graues Gusseisen

Anwendungsbeispiele: Getriebegehäuse, Werkzeugmaschinenbetten, Gehäuse, Hydraulikzylinder, Pumpengehäuse, Ventilgehäuse, Schwungräder, Zylinderköpfe, Riemenscheiben und Lagerdeckel. 35 – Häufig verwendeter Werkstoff für diverse Standardteile und Befestigungselemente.

Haupteigenschaften: Ausreichende Festigkeit, gute Plastizität, hohe Kaltverformbarkeit und mäßige Schweißbarkeit. Lässt sich im kalten Zustand lokal stauchen und drahtziehen. Geringe Härtbarkeit; Verwendung nach Normalisieren oder Anlassen. Anwendungen: Geeignet zur Herstellung von Teilen mit kleinem Querschnitt und Bauteilen, die hohen Belastungen standhalten müssen, wie Kurbelwellen, Hebel, Pleuelstangen und Haken, sowie verschiedener Normteile und Verbindungselemente.

65Mn – Häufig verwendeter Federstahl

Anwendungsgebiete: Diverse kleine Flach- und Rundfedern, Sitzfedern und Federwerke; werden auch zur Herstellung von Federringen, Ventilfedern, Kupplungsfedern, Bremsfedern, kaltgewickelten Schraubenfedern und Sicherungsringen usw. verwendet.

0Cr18Ni9 – Der am häufigsten verwendete Edelstahl (US-Güteklasse 304, japanische Güteklasse SUS304)

Eigenschaften und Anwendungen: Weit verbreitet als rostfreier, hitzebeständiger Stahl, beispielsweise in Anlagen zur Lebensmittelverarbeitung, in der allgemeinen chemischen Industrie und in Anlagen der Energiewirtschaft.

Cr12 – Ein häufig verwendeter Kaltarbeitsstahl (US-Güteklasse D3, japanische Güteklasse SKD1).

Eigenschaften und Anwendungen: Cr12-Stahl ist ein weit verbreiteter Kaltarbeitsstahl und gehört zur Gruppe der hochkohlenstoffhaltigen, hochchromhaltigen ledeburitischen Stähle. Dieser Stahl zeichnet sich durch gute Härtbarkeit und Verschleißfestigkeit aus. Aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts (2,3 %) weist Cr12-Stahl jedoch eine geringe Kerbschlagzähigkeit auf, neigt zu Sprödbruch und bildet leicht ungleichmäßige eutektische Carbide. Dank seiner guten Verschleißfestigkeit wird Cr12-Stahl häufig zur Herstellung von Kaltumformwerkzeugen, Stempeln, Stanzwerkzeugen, Kaltstauchwerkzeugen, Kaltfließpresswerkzeugen, Bohrbuchsen, Lehren, Drahtziehwerkzeugen, Prägewerkzeugen, Gewindewalzwerkzeugen, Tiefziehwerkzeugen und Kaltpresswerkzeugen für die Pulvermetallurgie usw. verwendet, die eine hohe Verschleißfestigkeit bei relativ geringen Stoßbelastungen erfordern.

DC53 – Häufig importierter japanischer Kaltarbeitsstahl

Eigenschaften und Anwendungen: Hochfester und zäher Kaltarbeitsstahl, hergestellt von Daido Steel Co., Ltd., Japan. Nach dem Hochtemperaturanlassen weist er hohe Härte und Zähigkeit sowie gute Drahtschneideigenschaften auf. Verwendung findet er für Präzisions-Kaltstanzwerkzeuge, Ziehwerkzeuge, Gewindewalzwerkzeuge, Kaltstanzwerkzeuge, Stempel usw.

SM45 – Normaler Kohlenstoff-Kunststoff-Formenstahl (japanische Stahlsorte S45C)

DCCr12MoV – Verschleißfester Chromstahl (Inland)

Der geringere Kohlenstoffgehalt im Vergleich zu Cr12-Stahl sowie die Zugabe von Molybdän und Vanadium verbessern die Karbidgleichmäßigkeit. Molybdän reduziert die Karbidsegregation und erhöht die Härtbarkeit, während Vanadium das Korngefüge verfeinert und die Zähigkeit steigert. Dieser Stahl ist hochhärtbar; Querschnitte unter 400 mm können vollständig gehärtet werden. Er behält seine gute Härte und Verschleißfestigkeit bei 300 °C bis 400 °C, ist zäher als Cr12, zeigt beim Abschrecken nur eine minimale Volumenänderung und weist insgesamt gute mechanische Eigenschaften auf.

Daher eignet es sich zur Herstellung verschiedenster Formen mit großen Querschnitten, komplexen Geometrien und für Anwendungen, die starken Stößen ausgesetzt sind. Beispiele hierfür sind Ziehwerkzeuge, Stanzwerkzeuge, Ausklinkwerkzeuge, Beschnittwerkzeuge, Bördelwerkzeuge, Drahtziehwerkzeuge, Kaltfließpresswerkzeuge, Kaltschneidscheren, Kreissägen, Standardwerkzeuge und Messinstrumente.

SKD11 – Zäher Chromstahl (hergestellt von Hitachi, Japan)

Technisch verbesserte Gussstruktur, verfeinertes Korn, was zu erhöhter Zähigkeit und Verschleißfestigkeit im Vergleich zu Cr12MoV führt und die Lebensdauer der Werkzeuge verlängert.

D2 – Hochkohlenstoff-Hochchrom-Kaltarbeitsstahl (Hergestellt in den USA)

Hohe Härtbarkeit, Verschleißfestigkeit und gute Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen. Gute Rostbeständigkeit nach dem Abschrecken und Polieren sowie minimale Verformung nach der Wärmebehandlung. Geeignet für die Herstellung verschiedener Kaltarbeitswerkzeuge, -matrizen und -messinstrumente, die hohe Präzision und lange Lebensdauer erfordern. Beispiele hierfür sind Ziehmatrizen, Kaltfließpresswerkzeuge und Kaltschermesser.

SKD11 (SLD) – Nicht verformbarer, zäher, hochchromhaltiger Stahl (hergestellt von Hitachi, Japan)

Aufgrund des erhöhten Molybdän- und Vanadiumgehalts, der verbesserten Gussstruktur, des feineren Korns und der optimierten Karbidmorphologie weist dieser Stahl im Vergleich zu SKD1 und D2 eine höhere Festigkeit und Zähigkeit (Biegefestigkeit, Durchbiegung, Schlagzähigkeit etc.), eine erhöhte Verschleißfestigkeit und eine höhere Anlassbeständigkeit auf. In der Praxis hat sich gezeigt, dass dieser Stahl die Standzeit von Werkzeugen im Vergleich zu Cr12mov verlängert. Er wird häufig zur Herstellung von Werkzeugen mit hohen Anforderungen, wie z. B. Ziehmatrizen und Schleifscheibenmatrizen, verwendet.

DC53 – Hochfester, hochchromhaltiger Stahl (hergestellt von Daido Steel, Japan)

Seine Härte nach der Wärmebehandlung ist höher als die von SKD11 und erreicht nach Hochtemperaturvergütung (520 °C bis 530 °C) 62–63 HRC. DC53 übertrifft SKD11 hinsichtlich Festigkeit und Verschleißfestigkeit. Seine Zähigkeit ist doppelt so hoch wie die von SKD11. Die hohe Zähigkeit von DC53 führt zu weniger Rissen und Spalten bei der Herstellung von Kaltumformwerkzeugen und verlängert so die Lebensdauer deutlich. Es weist geringe Eigenspannungen auf, die durch Hochtemperaturvergütung weiter reduziert werden, wodurch Risse und Verformungen nach dem Drahterodieren minimiert werden. Seine Bearbeitbarkeit und Schleifbarkeit sind besser als die von SKD11, wodurch es sich für Präzisionsstanzwerkzeuge, Kaltumformwerkzeuge und Tiefziehwerkzeuge eignet.

SKH-9 – Hochleistungsfähiger, verschleißfester und zäher Allzweck-Schnellarbeitsstahl (hergestellt von Hitachi, Japan).

Wird in Kaltumformwerkzeugen, Schneidemaschinen, Bohrern, Reibahlen und Stempeln verwendet.

ASP-23 – Pulvermetallurgisch hergestellter Schnellarbeitsstahl (Hergestellt in Schweden).

Extrem gleichmäßige Hartmetallverteilung, verschleißfest, hohe Zähigkeit, gute Bearbeitbarkeit und formstabil nach Wärmebehandlung. Einsatzgebiete: Stempel, Tiefziehwerkzeuge, Bohrwerkzeuge, Fräser, Schneideinsätze und andere langlebige Schneidwerkzeuge.

P20 – Universelle Kunststoffformen (Hergestellt in den USA).

Geeignet für die Elektroerosion. Werkseitig vorgehärtet HB270–300, abgeschreckt auf HRC52.

718 – Hochleistungs-Kunststoffformen (Hergestellt in Schweden).

Besonders geeignet für die Elektroerosion. Werkseitig vorgehärtet auf HB290–330. Härte nach dem Abschrecken auf HRC52.

Nak80 – Hochpräzise Kunststoffformen mit spiegelglatter Oberfläche (hergestellt von Daido Steel, Japan).

Werkseitig vorgehärtet HB 370–400, abgeschreckt auf HRC 52. S136 – Korrosionsbeständige und hochglanzpolierte Kunststoffformen (Schweden). Werkseitig vorgehärtet HB

H13 – Häufig verwendete Druckgussformen, eingesetzt für Aluminium-, Zink-, Magnesium- und Legierungsdruckguss, Warmumformwerkzeuge und Aluminium-Strangpresswerkzeuge.

SKD61 – Hochwertige Druckgussformen (Hitachi, Japan).

Nutzt die Technologie des elektrolytischen Umschmelzens, wodurch die Lebensdauer im Vergleich zu H13 deutlich verbessert wird. Wird für Warmumformwerkzeuge und Aluminium-Extrusionswerkzeuge verwendet.

8407 – Hochwertige Druckgussformen (Schweden).

Wird für Heißprägewerkzeuge und Aluminium-Extrusionswerkzeuge verwendet.

FDAC – Zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit wird Schwefel hinzugefügt.

Die werkseitig vorgehärtete Härte von 338–42 HRC ermöglicht die direkte Gravur ohne vorheriges Abschrecken oder Anlassen. Geeignet für Kleinserienformen, einfache Formen, diverse Harzprodukte, Gleitteile, Formteile mit kurzen Lieferzeiten, Reißverschlussformen und Brillenfassungsformen.