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C35: Vergütungsstahl mit speziell einstellbaren mechanischen Eigenschaften
Die Güte C35 mit der Werkstoffnummer 1.0501 ist ein unlegierter Kohlenstoffstahl und Vergütungsstahl. Gemäß der Richtanalyse enthält C35 0,32-0,39 % Kohlenstoff, max. 0,40 % Silizium, 0,50-0,80 % Mangan, max. 0,045 % Phosphor, max. 0,045 % Schwefel, max. 0,40 % Chrom, max. 0,10 % Molybdän und max. 0,40 % Nickel. Die Anteile der letzten drei Legierungselemente dürfen in Summe 0,63 % nicht überschreiten.
C35 lässt sich vergüten, um die mechanischen Eigenschaften dieser Güte an den gewünschten Einsatzzweck anzupassen. Unter Vergütungsstahl versteht man unlegierten oder legierten Stahl, der einen Kohlenstoffanteil zwischen 0,17 % und 0,70 % aufweist und dessen charakteristische Eigenschaften durch Vergüten eingestellt werden. So ist es beispielsweise möglich, die Zähigkeitseigenschaften des Materials, die Streckgrenze oder aber auch die Dauerfestigkeit, welche für dynamische Beanspruchungen von wesentlicher Bedeutung ist, positiv zu beeinflussen. Bei C35 beträgt die Streckgrenze Re beispielsweise im vergüteten Zustand – je nach Materialstärke – mind. 320 MPa, die Zugfestigkeit Rm 550 MPa bis 780 MPa, die Bruchdehnung A mind. 17 % und die Einschnürung Z mind. 40 %.
C35: Unlegierter Kohlenstoffstahl
C35 ist ein Kohlenstoffstahl oder Carbonstahl, der u. a. auch C-Stahl genannt wird. Gemeint ist damit ein niedrig legierter oder unlegierter Qualitätsstahl, der sich neben seiner Robustheit vor allem durch seinen Kohlenstoffgehalt auszeichnet. Als „niedrig legierten“ oder „unlegierten Qualitätsstahl“ definiert man im Allgemeinen jene Stahlsorten, an die auf der einen Seite festgelegte Anforderungen, wie z. B. an die Zähigkeit, Korngröße und/oder Umformbarkeit, gestellt werden. Auf der anderen Seite zählen sie per Definition nicht zu der Gruppe der unlegierten Edelstähle, die insgesamt einen höheren Reinheitsgrad als Qualitätsstähle aufweisen. Zu Zwecken der besseren Unterscheidbarkeit der einzelnen Sorten von Qualitätsstahl sind diese mit Kurznamen versehen. Hierbei steht die Ordnungsziffer nach dem C für den 100fachen Kohlenstoffgehalt in Massenprozent. So weist z. B. der Kurzname C35 auf einen Qualitätsstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,35 Massenprozent hin.
Zum Lieferumfang der Georg Grimm Edelstahlgroßhandlung GmbH bei der Güte C35 gehört Stabstahl in den Ausführungen rund und sechskant.
C35: Vergüten sorgt für optimale mechanische Eigenschaften
C35 wird unbehandelt, normalisiert und vergütet verwendet. Die Warmformgebung von C35 ist im Temperaturbereich zwischen 1.100 °C und 850 °C möglich. Das Weichglühen bei Temperaturen von 650 °C bis 700 °C führt zu einer Brinell-Härte von bis zu 183 HB 30, während das Normalglühen bei Temperaturen von 860 °C bis 900 °C erfolgt. Entscheidend für die Eigenschaften von C35 ist das Vergüten, bestehend aus einem Härten und Anlassen. Dazu wird das Werkstück in einem ersten Arbeitsschritt auf Temperaturen von 840 °C bis 880 °C erwärmt und in Wasser oder Öl abgeschreckt. Dieser Härtevorgang steigert die Festigkeit und Härte. In einem zweiten Arbeitsschritt wird das Werkstück angelassen, also nochmals auf Temperaturen von 550 °C bis 660 °C erwärmt. Dadurch erlangt das Werkstück, das zuvor beim Härten verfestigte wurde, seine Duktilität und Zähigkeit zurück. Die Härte kann gesenkt werden, bis sich das gewünschte Verhältnis zwischen Härte und Zähigkeit einstellt. Zudem lässt sich das Streckgrenzenverhältnis steigern, da sich die Zugfestigkeit und Streckgrenze durch das Vergüten erhöhen. Im gleichen Ausmaß wie die Streckgrenze erhöht wird, tritt zudem eine Steigerung der Dauerfestigkeit ein, die bei der dynamischen Beanspruchung des Bauteils von wesentlicher Bedeutung ist. Die Durchvergütbarkeit – also die gleichmäßige Verteilung der mechanischen Eigenschaften infolge einer Vergütung über den gesamten Querschnitt – ist bei unlegierten Stählen wie C35 allerdings nur bei kleineren Querschnitten möglich. Für die Durchvergütbarkeit größerer Durchmesser sind mit Chrom, Nickel, Molybdän und Vanadium legierte Stähle besser geeignet.
C35: Gute Bearbeitbarkeit im geglühten Zustand für leicht beanspruchte Bauteile
Kohlenstoffstahl, Carbonstahl oder auch C-Stahl wie C35 wird durch eine gute Formbarkeit und Formstabilität gekennzeichnet. Eine gute Umformbarkeit und Feinschneidbarkeit weist Vergütungsstahl allerdings nur im geglühten Zustand auf, wohingegen im vergüteten Zustand eher Eigenschaften wie eine gute Zähigkeit und Festigkeit im Vordergrund stehen. Ebenso hängt auch die Zerspanbarkeit von Vergütungsstahl wesentlich von der Wärmebehandlung ab. Während die spanabhebende Bearbeitung bei C35 im weichgeglühten Zustand möglich ist, wird sie durch das Härten beeinträchtigt. Das Schweißen sollte, wenn überhaupt, nur im weichgeglühten Zustand erfolgen, da es bei Vergütungsstahl wie C35 mit Schwierigkeiten verbunden ist. Aufgrund des Kohlenstoffgehalts kann es nämlich an den Schweißnähten und weiteren erwärmten Bereichen sowohl zu einer Aufhärtung als auch zu Spannungen und Festigkeitsveränderungen kommen. Darum ist es beim Schweißen dieser Güte wichtig, die Werkstücke vorzuwärmen und nachzubehandeln. Kohlenstoffstahl lässt sich außerdem schmieden. Ferner kann es von Vorteil sein, die Oberfläche von C35 zu beschichten, um Beschädigungen des fertigen Bauteils aufgrund von Korrosion zu verhindern.
Da es sich bei C35 um einen unlegierten Vergütungsstahl handelt, wird dieser für die Fertigung von Werkstücken eingesetzt, die tendenziell einer geringen bzw. leichten dynamischen und/oder statischen Beanspruchung ausgesetzt sind. Zum Anwendungsbereich von C35 zählen der Anlagenbau, Apparatebau, Fahrzeugbau und Maschinenbau. Dort findet der Vergütungsstahl bevorzugt Einsatz für Bauteile, die leicht erhöhter Belastung standhalten müssen, wie z. B. Achsen, Bolzen, Kurbelwellen, Pleuelstangen, Schrauben oder Wellen. C35 findet als Vergütungsstahl zudem Einsatz für Fahrradketten, um eine angemessene Festigkeit bei schmaler Kette zu erreichen.
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