DIN 1652-3 Güte 22CrMoS3-5 – Kaltgezogener Stahl mit hoher Festigkeit für Automobil- und Maschinenbau
Übersicht
Der kaltgezogene Einsatzstahl 22CrMoS3-5 nach DIN 1652-3 zeichnet sich durch eine hohe Zugfestigkeit von 780 bis 850 MPa im Lieferzustand aus. Mit mittlerer Kerfestigkeit, guter Zerspanbarkeit, hoher Zähigkeit und hoher Dauerschwingfestigkeit eignet er sich für anspruchsvolle, verschleißbeanspruchte Bauteile im Fahrzeug- und Maschinenbau wie Zahnräder, Wellen und Achsen. Der Einsatzbereich umfasst Temperaturen bis -60 °C und Nenn-Durchmesser bis 60 mm. Der höhere Chromgehalt gegenüber 20MoCrS4 sorgt für bessere Härtbarkeit und Kerfstigkeit nach dem Einsatzhärten.
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|
| Dichte | 20 °C | 7,83 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Elastizitätsmodul | -100 °C | 217 GPa | |
| 20 °C | 212 GPa | |
| 100 °C | 207 GPa | |
| 200 °C | 199 GPa | |
| 300 °C | 192 GPa | |
| 400 °C | 184 GPa | |
| 500 °C | 175 GPa | |
| 600 °C | 164 GPa | |
| Querkontraktionszahl | 23 °C | 0,29 | Typisch für Chrom-Molybdän-Stahl |
| Zugfestigkeit | 20 °C | 780 - 850 MPa | Im kaltgezogenen Zustand |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | -100 °C | 1,05 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 20 °C | 1,15 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 100 °C | 1,21 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 200 °C | 1,27 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 300 °C | 1,32 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 400 °C | 1,36 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 500 °C | 1,40 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 600 °C | 1,44 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Max. Gebrauchstemperatur (dauerhaft) | | -60 bis 0 °C | |
| Schmelzpunkt | | 1382 - 1529 °C | Typisch für Chrom-Molybdän-Stahl |
| Spezifische Wärmekapazität | -100 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 20 °C | 461 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 479 J/(kg·K) | |
| 200 °C | 499 J/(kg·K) | |
| 300 °C | 517 J/(kg·K) | |
| 400 °C | 536 J/(kg·K) | |
| 500 °C | 558 J/(kg·K) | |
| 600 °C | 587 J/(kg·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 20 °C | 41 W/(m·K) | |
| 100 °C | 42,7 W/(m·K) | |
| 200 °C | 42,8 W/(m·K) | |
| 300 °C | 41,6 W/(m·K) | |
| 400 °C | 39,9 W/(m·K) | |
| 500 °C | 37,8 W/(m·K) | |
| 600 °C | 35,6 W/(m·K) | |
| Temperaturleitfähigkeit | 20 °C | 11,4 mm²/s | |
| 100 °C | 11,0 mm²/s | |
| 200 °C | 10,3 mm²/s | |
| 300 °C | 9,5 mm²/s | |
| 400 °C | 8,5 mm²/s | |
| 500 °C | 7,3 mm²/s | |
| 600 °C | 6,0 mm²/s | |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 2,54 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 3,00 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 200 °C | 3,69 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 300 °C | 4,51 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 400 °C | 5,45 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 500 °C | 6,54 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 600 °C | 7,78 × 10⁻⁷ Ω·m |
Chemische Zusammensetzung (Gehalt in Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|
| Kohlenstoff (C) | 0,19 - 0,24 |
| Chrom (Cr) | 0,70 - 1,00 |
| Mangan (Mn) | 0,70 - 1,00 |
| Molybdän (Mo) | 0,40 - 0,50 |
| Phosphor (P) | ≤ 0,04 |
| Silizium (Si) | ≤ 0,40 |
| Schwefel (S) | 0,02 - 0,035 |
Anwendungshinweise
Die hohe Zugfestigkeit im kaltgezogenen Zustand (780-850 MPa) ermöglicht den direkten Einsatz für Bauteile, die ohne weitere Wärmebehandlung hohe statische Festigkeit erfordern. Für verschleißbeanspruchte Oberflächen wird jedoch in der Regel eine nachträgliche Einsatzhärtung empfohlen, um die Oberflächenhärte auf 58-62 HRC zu erhöhen. Der Schwefelgehalt (0,02-0,035 %) gewährleistet dabei gute Zerspanbarkeit vor der Härtung.
