1.7131: Einsatzstahl für verschleißbeanspruchte

Der Werkstoff 16MnCr5 – u.a. auch unter der Bezeichnung EC80 oder 1.7131 bekannt – ist ein chrom-mangan-legierter Einsatzstahl nach DIN EN 10084. Dieser verfügt über eine maximal zu erreichende Lieferhärte von 207 HB. Verwendung findet dieser Stahl vor allem bei der Herstellung von verschleißbeanspruchten Bauteilen, da diese eine hohe Festigkeit und Zähigkeit aufweisen müssen. Bauteile aus 16MnCr5 besitzen zudem eine Kernfestigkeit von 800 bis 1.100 N/mm². Gemäß der Richtanalyse enthält 16MnCr5 max. 0,19 % Kohlenstoff, max. 1,1 % Chrom, max. 1,3 % Mangan, max. 0,035 % Phosphor, max. 0,035 % Schwefel sowie 0,4 % Silicium.

16MnCr5 ist als Stabstahl in gewalzter, geschmiedeter oder auch blanker Ausführung sowie aus Grobblech gesägt erhältlich. Zum Lieferumfang der Georg Grimm Edelstahlgroßhandlung GmbH gehört Blankstahl in den Ausführungsvarianten rund und sechskant. Zudem ist 16MnCr5 bei uns in gewalzter und geschmiedeter Ausführung als Stabstahl in den Varianten rund, flach und vierkant erhältlich.

1.7131: Kernhärtbarer oder randhärtbarer Einsatzstahl mit guten Zähigkeitseigenschaften

16MnCr5 lässt sich einsatzhärten, worunter man das Aufkohlen, Härten und Anlassen eines Werkstücks mit einem Kohlenstoffanteil zwischen 0,1 % bis 0,25 % versteht.

Typische Verfahren zur Aufkohlung sind bspw. das Aufkohlen in einer Salzschmelze, in Kohlungspulver oder Kohlungsgranulat, in einer Gasatmosphäre oder auch das Aufkohlen im Unterdruck. Unter Aufkohlen versteht man die Übertragung von Kohlenstoff aus einem Kohlenstoff abgebenden Medium über die Materialoberfläche des Bauteils in das Innere des Werkstücks. Dies hat zur Folge, dass das Werkstück infolge des Aufkohlungs-Prozesses – von außen nach innen gesehen – über unterschiedliche Kohlenstoffgehalte verfügt. Die Diffusionsrichtung des Kohlenstoffs liegt hierbei von der angereicherten Oberfläche des Materials in Richtung des Materialkerns. Der Kern selbst behält bei der Aufkohlung in der Regel seinen ihm eigenen Basiskohlenstoffgehalt.

16MnCr5 kann sowohl kerngehärtet als auch randgehärtet werden. Bei beiden Verfahren ist das Material nach dem Aufkohlungs-Prozess zunächst auf Raumtemperatur abzukühlen, um es im Anschluss hieran wieder auf die gewünschte Härtetemperatur zu erwärmen. ´

Grundvoraussetzung für das Härten des Materials ist die Kenntnis des Kohlenstoffgehalts. Da dieser bei einem zuvor der Aufkohlung unterzogenen Werkstück aber differiert, ist beim Härten des Werkstücks – je nach Zielrichtung und später gewünschtem Einsatzzweck – entweder von dessen Kohlenstoffgehalt in den Randschichten oder von dessen Kohlenstoffgehalt im Innern auszugehen. Entscheidet man sich für das Randhärten, so ist das Werkstück auf eine Temperatur zwischen 780°C und 820°C zu erwärmen und anschließend im Ölbad abzuschrecken. Beim Kernhärten wird das Material auf eine Behandlungstemperatur zwischen 860 °C und 900 °C gebracht. Das im Anschluss hieran folgende Abschrecken – also die schnelle Abkühlung des Werkstücks – erfolgt im Öl- oder Wasserbad. Das Gefüge des Werkstücks wird aufgrund dieses Vorgangs im Kern sehr fein, während die Randschicht zugleich überhitzt gehärtet wird.

Die an das Härten folgende Anlasstemperatur steht in Abhängigkeit zu der angestrebten Festigkeit, da gehärteter Stahl umso weicher wird, je höher man ihn anlässt. Zu beachten ist hierbei, dass das Anlassen so schnell wie möglich nach dem Härtevorgang durchzuführen ist, um die Bildung von Rissen zu vermeiden. Deswegen ist eine mindestens einstündige Anlassbehandlung in einem Temperaturbereich zwischen 150°C und 200°C mit einer anschließenden Abkühlung an der Luft zu empfehlen.

Zum Schweißen ist die Güte 16MnCr5 nur bedingt geeignet.

Eine Warmumformung des Werkstoffes 16MnCr5 findet in dem Temperaturbereich zwischen 1.100 °C und 850 °C statt.

1.7131: Stahl für hochbeanspruchte Bauteile im Automobilbau und Maschinenbau

 

1.7131 - Das Werkstoffdatenblatt bei Georg Grimm Edelstahlgroßhandlung GmbH Wuppertal

Der gut zu bearbeitende 16MnCr5 hat sich u.a. als Werkstoff für solche hochbeanspruchten Bauteile wie z.B. Pleuelstangen, Zahnräder, Nockenwellen, Kolbenbolzen, Hebel, etc. etabliert, die im Automobilbau und Getriebebau sowie im Allgemeinen Maschinenbau zum Einsatz kommen.

Für weitere Fragen wenden Sie sich bitte an unsere Mitarbeiter von Georg Grimm Edelstahlhandlung.

Werkstoff 1.7131
Werkstoff-Nummer 1.7131 Normbezeichnung 16MnCr5
Alloy DIN EN 10084
EN AMS
AISI 5115 UNS
EN AMS
BS ASTM
NACE SAE 5115
Vd-TÜV ELI
Beschreibung:
Edelbaustahl/Einsatzstahl
Verwendung und Eigenschaften
Der Mangan-Chrom-legierte Einsatzstahl 16MnCr5, auch bekannt als 1.7131 oder EC80, eignet sich für Teile, die eine Kernfestigkeit von 800 – 1.100 N/mm² haben sollen und vorwiegend verschleißbeansprucht sind. Zum Anwendungsbereich von 16MnCr5 / 1.7131 zählen daher z.B. Kolbenbolzen, Nockenwellen, Hebel sowie andere Fahrzeugteile und Maschinenteile.
Eigenschaften
Dichte 7,76 kg/dm³
Schmieden
Weichglühen 650°C – 700°C
Glühhärte
Spannungsarmglühen
Vorwärmen zum Härten
Härten Kernhärten 860 – 900 °C Öl, Polymer

Randhärten 780 – 820 °C Öl, Polymer

Anlassen 150°C-200°C Luft
Rm min 640 N/mm²
Rp 0,2 min  400 N / mm²
Dehnung min 9 %
Rm max 1.180 N/mm²
Rm 0,2 max  700 N/mm²
Dehnung max
Elemente C Cr Mn P S Si Ni Mo N Cu
min  0,14 0,8 1,0
max 0,19 1,1 1,3  0,035 0,035 0,40

Die in diesem Werkstoffdatenblatt aufgeführten Informationen über die Beschaffenheit oder Verwendbarkeit von Materialien und/ oder Erzeugnissen stellen keine Eigenschaftszusicherung dar, sondern dienen ausschließlich der Beschreibung. Für die Ergebnisse bei der Anwendung und Verarbeitung der Produkte wird keine Gewähr übernommen.

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