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16MnCr5: Einsatzstahl für verschleißbeanspruchte Bauteile

16MnCr5 als Werkstoff – 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.

16MnCr5: 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.

16MnCr5: Stahl für hochbeanspruchte Bauteile im Automobilbau und Maschinenbau

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 16MnCr5
Werkstoff-Nummer	1.7131	Normbezeichnung	16MnCr5
Alloy		DIN
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/dm²
Warmformgebung
Weichglühen	650-700 °C
Glühhärte
Entspannungsglühen
Vorwärmen zum Härten
Härten	Kernhärten 860 – 900 °C Öl, Polymer Randhärten 780 – 820 °C Öl, Polymer
Anlassen	150 – 200 °C Luft
Rm min	640 N/mm²
Rp 0,2 min	400 N/mm²
Dehnung min	9 %
Rm max	1.180 N/mm²
Rp 0,2 max	700 N/mm²
Dehnung max

Elemente	C	Zn	Pb	Sn	S	Si	Ni	Mn	P	Cr	Al	Ti	Cu	Nb + Ta
min	0,14							1,00		0,80
max	0,19				0,035	0,40		1,30	0,025	1,10

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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.

CuZn39Pb3: Hohe Werte für Härte und Festigkeit durch Kaltumformung

Der Werkstoff CuZn39Pb3  bzw. CW614N – ehemals bezeichnet als 2.0401 oder MS58 – enthält gemäß der Richtanalyse 57,0 – 59,0 % Kupfer, 2,5 – 3,5 % Blei und einen Rest an Zink sowie Beimengungen von max. 0,3 % Nickel, max. 0,5 % Eisen, max. 0,3 % Zinn, max. 0,05 % Aluminium und sonstige Beimengungen in Höhe von zusammen max. 0,2 %. CuZn39Pb3 besitzt eine vergleichsweise geringe Korrosionsbeständigkeit gegenüber diversen Salzlösungen, organischen Flüssigkeiten und Wasser aufgrund der Angreifbarkeit der zinkhaltigen β-Phase im heterogenen Gefüge. Möglich ist auch das Auftreten einer Entzinkung in bestimmten Atmosphären, z. B. in Wasser mit einem hohen Anteil an Chlor bei geringer Karbonathärte. Aufgrund der Kaltumformbarkeit sind hohe Werte für die Härte und Festigkeit erzielbar. Im Zuge der Kaltverformung besteht bei CuZn39Pb3 aber die Gefahr von Spannungsrisskorrosion, sofern im inneren oder äußeren Bereich des Materials Zugspannungen auftreten und zugleich Angriffsmittel wie z. B. Ammoniak, Amine oder Ammoniumsalze vorhanden sind. Spannungsrisskorrosion lässt sich durch eine Wärmebehandlung verhindern, indem Halbzeuge im entspannten Zustand oder Bauteile im entspannungsgeglühten oder weichgeglühten Zustand eingesetzt werden. Infolge des Einbauens oder Weiterverarbeitens können im Nachhinein jedoch wieder Zugspannungen entstehen.

CuZn39Pb3: Lieferumfang

Zum Lieferumfang der Georg Grimm Edelstahlgroßhandlung GmbH bei der Güte CuZn39Pb3 gehören Stangen in den Ausführungen rund, flach oder sechskant, Draht, Bleche sowie Rohre.

CuZn39Pb3: Sehr gute Zerspanbarkeit

CuZn39Pb3 kennzeichnet eine gute Warmformbarkeit im Temperaturbereich von 625°C bis 725°C. Für die Kaltumformung ist CuZn39Pb3 dagegen nur beschränkt geeignet. So ist ein Kaltumformungsgrad von max. 20 % zwischen den einzelnen Glühvorgängen erzielbar. CuZn39Pb3 lässt sich zum einen weichglühen im Temperaturbereich von 450°C bis 600°C. Zum anderen ist das Entspannungsglühen im Temperaturbereich von 250°C bis 350°C möglich. Dank seiner kurz brechenden Nadelspäne zeichnet sich CuZn39Pb3 durch eine sehr gute Zerspanbarkeit aus. Zum Schweißen eignet sich CuZn39Pb3 nur bedingt aufgrund seines Bleigehalts, wodurch Schrumpfspannungen die Schmelzschweißeignung einschränken. Bei unsachgemäßer Handhabung ergeben sich zudem hohe Ausdampfungen von Zink wegen der geringen Verdampfungstemperatur in Höhe von 906°C. Das Widerstandsschweißen ist als Schweißverfahren mittelmäßig geeignet. Das Gasschweißen, Lichtbogenhandschweißen, WIG-Schweißen und MIG-Schweißen ist zu vermeiden. Zum Weichlöten und Hartlöten eignet sich der Werkstoff ebenso wie zum Kleben. Im Rahmen der Oberflächenbehandlung bietet sich das mechanische Polieren an. Allerdings ist davon abzuraten, die Oberfläche elektrolytisch oder chemisch zu polieren. Galvanisieren lässt sich CuZn39Pb3 sehr gut.

CuZn39Pb3: Meist genutztes Buntmetall für die Zerspanung

Im deutschen Raum ist CuZn39Pb3 das am weitesten verbreitete Buntmetall zum Zwecke der Zerspanung. So findet die Legierung vielfach Einsatz für die spanende oder spanabhebende Formgebung, insbesondere auf Automaten. Gefertigt werden daraus diverse Formdrehteile. Des Weiteren ist CuZn39Pb3 geeignet für Armaturen und Wasserhahngriffe. CuZn39Pb3 erweist sich zudem als verlässlicher Partner im allgemeinen Maschinenbau und in der Elektrotechnik. Die Buntmetalllegierung findet Einsatz zur Herstellung von Platinen, Steckerstiften oder Klemmen wie z. B. Kabelklemmen oder Lüsterklemmen. Im Haushalt findet sich CuZn39Pb3 z. B. in Uhrenteilen wie Steigrädern, Kugelschreiberspitzen, Ventilkörpern, Schließzylindern oder in Zirkelkästen, z. B. an Reißzeugteilen. Aus dem Buntmetall werden ferner Schrauben und Muttern wie auch Gewindestangen hergestellt. Nicht zuletzt genügt CuZn39Pb3 den hohen Ansprüchen an Bauprofile, Kugellagerkäfige und Gesenkschmiedestücke.

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

 

 

 

Werkstoff 2.4856
Werkstoff-Nummer	CW614N / 2.0401	Normbezeichnung
Alloy		DIN	CuZn39Pb3, 2.0401
EN	CuZn39Pb3, CW614N	AMS
AISI		UNS	C38500
EN		AMS
BS	CZ 121-Pb3	ASTM	C38500
NACE		SAE
Vd-TÜV		ELI

Beschreibung:
Kupfer-Zink-Knetlegierung mit Blei (Messing)

Verwendung und Eigenschaften

Der Werkstoff CuZn39Pb3 wird durch eine sehr gute Warmumformung gekennzeichnet. Mithilfe der Kaltumformung sind hohe Werte für die Härte und Festigkeit erzielbar. Das Buntmetall besitzt ebenso eine sehr gute Zerspanbarkeit. Infolgedessen hat sich CuZn39Pb3 als das am meisten genutzte Buntmetall für die Zerspanung auf Automaten etabliert. Zu den Anwendungsbereichen zählen allen voran der allgemeine Maschinenbau und die Elektrotechnik. Hergestellt werden aus CuZn39Pb3 Formdrehteile, Armaturen, Wasserhahngriffe, Platinen, Steckerstifte, Klemmen, Uhrenteile, Kugelschreiberspitzen, Ventilkörper, Schließzylinder, Schrauben, Muttern und Gewindestangen, Kugellagerkäfige, Bauprofile und Gesenkschmiedestücke.

Eigenschaften
Dichte	8,47 kg/dm³ bei 20 °C
Warmformgebung	625 – 725 °C
Weichglühen	450 – 600 °C
Glühhärte
Entspannungsglühen	250 – 350 °C
Vorwärmen zum Härten
Härte
Anlassen
Rm min
Rp 0,2 min
Dehnung min
Rm max
Rm 0,2 max
Dehnung max

Elemente	C	Zn	Pb	Sn	S	Si	Ni	Mo	Co	Fe	Al	Ti	Cu	Nb + Ta
min			2,5										57,0
max		Rest	3,5	0,3			0,3			0,5	0,05		59,0

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2.4858 / Alloy 825: Gute Beständigkeit gegenüber oxidierenden und reduzierenden Säuren sowie Alkalien

Der Werkstoff 2.4858, NiCr21Mo oder Alloy 825 enthält 38,0-46,0 % Nickel, 19,5-23,5 % Chrom, mind. 20 % Eisen, max. 0,05 % Kohlenstoff, max. 1,0 % Mangan, max. 0,5 % Silicium, max. 1,0 % Cobalt, 1,5-3,0 % Kupfer, max. 0,2 % Aluminium, 0,6-1,2 % Titan, max. 0,025 % Phosphor, max. 0,03 % Schwefel und 2,5-3,5 % Molybdän. Bezüglich der chemischen Zusammensetzung finden je nach Hersteller verschiedene Normen Anwendung. Sofern eine spezifische chemische Analyse erwünscht wird, ist diese im Vorfeld der Auftragsvergabe zu definieren. Die vollaustenitische Güte 2.4858 verfügt über eine hohe Beständigkeit gegenüber durch Chlor hervorgerufene Lochkorrosion und Spaltkorrosion und zeichnet sich durch praktische Unempfindlichkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion aus. Somit ist diese Nickel-Eisen-Chrom-Legierung mit Zusätzen von Titan, Molybdän und Kupfer weniger anfällig für derartige Angriffe als herkömmliche Nickel-Chrom-Stähle. Alloy 825 zeichnet sich durch eine gute Beständigkeit gegenüber oxidierenden und reduzierenden Säuren wie auch Alkalien aus. 2.4858 zeigt nicht nur im Kontakt mit Chloridlaugen eine zuverlässige Widerstandskraft, sondern auch mit Salpetersäure, Phosphorsäure, organischer Säure und Mischsäuren. Die Beständigkeit bleibt auch dann aufrecht erhalten, wenn die Säuren erhitzt werden und höhere Konzentrationen an Schwefelsäure vorliegen. In Atmosphären mit Einflüssen von Seewasser oder Ammoniak beweist sich Alloy 825 ebenfalls als resistent. Gekennzeichnet wird 2.4858 ferner durch eine gute Zähigkeit bei dauerhaften Einsätzen im Temperaturbereich bis ca. 550 °C. Alloy 825 ist darüber hinaus für Druckbehälter zugelassen: nach VdTÜV bis 450 °C und nach ASME bis 538 °C. Bei Temperaturen bis ca. 550 °C weist 2.4858 gute mechanische Eigenschaften auf. So nimmt Alloy 825 Werte von mind. 550 MPa für die Zugfestigkeit, mind. 220 MPa für die Streckgrenze und mind. 30 % für die Dehnung an.

Zum Lieferumfang der Georg Grimm Edelstahlgroßhandlung GmbH bei der Güte 2.4858 / Alloy 825 gehören Stäbe, Blech, Bänder, Schmiedestücke, Drähte, Ronden, Ringe und Rohre.

2.4858 / Alloy 825: Gute Warmumformung und Kaltumformung sowie gute spanabhebende Bearbeitbarkeit

Bei der Güte 2.4858 ist die Warmumformung und Kaltumformung gut durchführbar. Die Warmformgebung findet im Temperaturbereich von 1150 – 900 °C statt. Das Werkstück ist im Anschluss umgehend mithilfe von Luft oder Wasser abzukühlen. Zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und der Mikrostruktur bietet sich eine Wärmebehandlung mit schneller Wasserabkühlung an. Im Stärkenbereich bis ca. 3 mm ist es ebenfalls möglich, das Werkstück schnell an der Luft abzukühlen. Für das Weichglühen bzw. Stabilglühen ist der Temperaturbereich von 920 bis 980 °C – idealerweise 940 °C – anzustreben. Anschließend ist beschleunigt mit Wasser abzukühlen. Nach dem Glühen kann die Kaltumformung erfolgen. Dabei ist die im Vergleich zu austenitischen Edelstählen erhöhte Neigung zur Kaltverfestigung zu berücksichtigen, indem die Werkstücke z. B. bei starker Beanspruchung zwischengeglüht werden. Übersteigt die Kaltumformung 15 %, so ist ein abschließendes Weichglühen erforderlich. Die spanabhebende Bearbeitung lässt sich bei Alloy 825 gut durchführen. Aufgrund der Kaltverfestigung sind geringe Geschwindigkeiten beim Schneiden, möglichst geringer Vorschub und steter Eingriff des Werkzeugs zu gewährleisten. Zur Unterschreitung des Verfestigungsbereichs sollte genügend Schnitttiefe eingestellt werden. Das metallisch blanke, geglühte Werkstück muss vor der Bearbeitung frei von Schmutz und Spannungen sein. Zum Schweißen von Alloy 825 eignen sich alle gebräuchlichen Schweißverfahren wie das MIG-Schweißen, WIG-Schweißen oder Lichtbogenschweißen. Wärme bitte nur in geringem Maße einbringen. Erforderlich ist ein absolut separater Arbeitsplatz, getrennt von C-Stahl-Arbeitsplätzen, größte Sauberkeit und Vermeidung von Zugluft bei Schutzgasschweißen. Finden Werkzeuge Anwendung, bitte nur solche verwenden, die rein für Nickellegierungen und Edelstahl benutzt werden. Dies gilt auch für Edelstahlbürsten. Sämtliche Maschinen und Werkzeuge sind so auszurüsten, dass über diese Anlagen, keine Eisenpartikel in das Werkstück eindringen können. Die Schweißnaht ist durch Drehen, Fräsen oder Hobeln vorzubereiten. Die Reinigung der Naht und des Schweißzusatzes erfolgt durch Aceton. Ein Schleifprozess darf nur ohne Hitzeentwicklung durchgeführt werden.

2.4858 / Alloy 825: Verlässlicher Partner für chemische Industrie und Offshoretechnik durch hohe Korrosionsbeständigkeit

Zum Anwendungsbereich von Alloy 825 zählt hauptsächlich die chemische Industrie bzw. die chemische Verfahrenstechnik. Infolge seiner hohen Korrosionsbeständigkeit wird der Werkstoff 2.4858 vielfach für Anlagen mit Kontakt zu Säuren wie Phosphorsäure und Schwefelsäure genutzt. So werden aus Alloy 825 Teile für Beizanlagen und Beizeinrichtungen wie Heizschlangen, Pumpen, Filter, Rührwerke, Ketten, Kessel, Behälter und Körbe gefertigt. Im Rahmen der Herstellung von Phosphor werden aus 2.4858 produzierte Tauchrohre, Verdampfer, Wäscher und Wärmetauscher eingesetzt. Dank der Beständigkeit gegenüber Seewasser und Meerwasser besteht ein weiterer Anwendungsbereich in der Offshoretechnik. Dort findet sich 2.4858 u. a. in Anlagen zur Entsalzung von Meerwasser und zur Aufbereitung von Salz. Aus Alloy 825 werden dafür u. a. Wärmetauscher sowie durch Seewasser gekühlte Tauchrohre an Wärmetauschern gefertigt. Bei der Förderung von Erdöl und Erdgas findet 2.4858 des Weiteren Einsatz für Verdampfer, Wäscher und Rohrleitungen. Durch seine hohe Korrosionsbeständigkeit genügt Alloy 825 zudem den maximalen Anforderungen, die an nukleare Brennelemente gestellt werden, die in Kontakt zu Säuren wie Salpetersäure und Schwefelsäure oder auch zu Ätznatron treten. Nicht zuletzt vertraut die Lebensmittelindustrie auf die Güte Alloy 825.

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

 

Werkstoff 2.4856
Werkstoff-Nummer	2.4858	Normbezeichnung
Alloy	Alloy 825	DIN	NiCr21Mo
EN		AMS
AISI		UNS	N 08825
EN		AMS
BS	NA 16	ASTM	B 425 UNS N 08825
NACE		SAE
Vd-TÜV	432/3	ELI

Beschreibung:
Vollaustenitische, titanstabilisierte Nickel-Eisen-Chrom-Legierung mit Zusätzen von Molybdän und Kupfer

Verwendung und Eigenschaften

Alloy 825 besitzt eine gute Beständigkeit gegenüber Lochkorrosion, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion, die durch Chlor ausgelöst wird. Daneben zeichnet sich Alloy 825 durch eine gute Beständigkeit gegenüber oxidierenden und reduzierenden Säuren sowie Alkalien aus. Bis ca. 550 °C sind gute mechanische Eigenschaften wie z. B. eine gute Zähigkeit gegeben. Die spanabhebende Bearbeitung lässt sich gut durchführen. Durch die gute Korrosionsbeständigkeit umfasst der Anwendungsbereich von Alloy 825 u. a. die chemische Industrie, Offshoretechnik und Lebensmittelindustrie.

Eigenschaften
Dichte	8,05 g/cm³
Schmieden
Weichglühen	920 – 980 °C Wasser, bewegte Luft und bewegtes Inertgas
Glühhärte
Spannungsarmglühen
Vorwärmen zum Härten
Härte
Anlassen
Rm min	550 N/mm²
Rp 0,2 min	220 N/mm²
Dehnung min	30 %
Rm max
Rm 0,2 max
Dehnung max

Elemente	C	Cr	Mn	P	S	Si	Ni	Mo	Co	Fe	Al	Ti	Cu	Nb + Ta
min		19,5					38,0	2,5		20,0		0,6	1,5
max	0,05	23,5	1,0	0,025	0,03	0,5	46,0	3,5	1,0		0,2	1,2	3,0

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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.