DIN 1652-3 Werkstoff 15CrNi6: Kaltgezogener, geschälter und ferritisch-perlitisch geglühter Stahl für hochfeste Anwendungen

Werkstoffbeschreibung und Anwendungsbereiche

Der Einsatzstahl 15CrNi6 (1.5715) nach DIN 1652-3 ist ein vergütbarer Chrom-Nickel-Stahl, der sich durch mittlere Festigkeit bei hoher Zähigkeit auszeichnet. In der vorliegenden Lieferbedingung – kaltgezogen, geschält und ferritisch-perlitisch geglüht – eignet er sich hervorragend für Bauteile im Fahrzeug- und Maschinenbau, die hohe Kerbfestigkeit und gute Zähigkeit erfordern.

Typische Anwendungen umfassen Zahnräder, Wellen, Bolzen, Kupplungsteile und andere dynamisch beanspruchte Komponenten. Der Werkstoff ist für Einsatzhärtung geeignet, wobei sich eine harte, verschleißfeste Randzone mit zähem Kern erzielen lässt.

Einsatztemperaturbereich: -60 °C bis +100 °C (kurzzeitig höher)
Optimale Nenngröße: bis 100 mm Durchmesser

Chemische Zusammensetzung (Leitanalyse)

Element	Gehalt [%]
Kohlenstoff (C)	0,14 – 0,19
Chrom (Cr)	1,40 – 1,70
Nickel (Ni)	1,40 – 1,70
Mangan (Mn)	0,40 – 0,60
Silizium (Si)	≤ 0,40
Phosphor (P)	≤ 0,040
Schwefel (S)	≤ 0,035

Mechanische Eigenschaften (Lieferzustand: +FP)

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Zugfestigkeit (R_m)	20 °C	600 – 800 MPa	abhängig von Abmessung
Dehngrenze (R_p0,2)	20 °C	≥ 350 MPa
Bruchdehnung (A)	20 °C	≥ 12 %
Kerbiegeschlagarbeit (KV)	20 °C	≥ 45 J	Längsprobe
Kerbiegeschlagarbeit (KV)	-60 °C	≥ 30 J	Längsprobe
Brinell-Härte (HBW)	20 °C	152 – 201
Elastizitätsmodul (E)	20 °C	212 GPa
Poisson-Zahl (ν)	23 °C	0,29	typisch für NiCr-Stähle

Physikalische Eigenschaften

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Dichte	20 °C	7,84 g/cm³
Schmelzpunkt	–	1382 – 1529 °C
Max. Dauereinsatztemperatur	–	-60 bis +500 °C

Temperaturabhängige Kenngrößen

Temperatur [°C]	E-Modul [GPa]	Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]	Spez. Wärmekapazität [J/(kg·K)]	Therm. Diffusivität [mm²/s]	Ausdehnungskoeff. [10⁻⁶/K]	Elektr. Widerstand [10⁻⁷ Ω·m]
-100	217	31,9	423	10,9	10,5	2,14
20	212	37,6	461	10,4	11,5	2,77
100	207	39,3	479	10,1	12,1	3,26
200	199	40,1	499	9,7	12,7	3,94
300	192	39,6	517	9,0	13,2	4,74
400	184	38,4	536	8,1	13,6	5,66
500	175	36,7	558	7,1	14,0	6,73
600	164	34,8	587	5,9	14,4	7,96

Wärmebehandlung

Ferritisch-perlitisches Glühen (+FP): 650 – 700 °C, langsames Abkühlen im Ofen – liefert die vorliegende Lieferbedingung
Einsatzhärten: Einsatz 880 – 920 °C, Abschrecken in Öl; Anlassen 150 – 200 °C
Vergüten: Härten 850 – 880 °C / Öl; Anlassen 540 – 680 °C (je nach geforderter Festigkeit)
Normalglühen: 870 – 900 °C, Luft

Bearbeitbarkeit und Schweißbarkeit

Im weichgeglühten Zustand gut zerspanbar. Durch die Kaltziehbehandlung (+C) und Schälen ist die Oberflächenqualität hervorragend, Maßhaltigkeit eng. Schweißen ist aufgrund des Kohlenstoffgehalts und der Legierung mit Vorwärmen (200 – 300 °C) und nachfolgendem Spannungsarmglühen möglich, aber für einsatzgehärtete Bauteile meist nicht vorgesehen.

Normen und Vergleichswerkstoffe

Norm	Bezeichnung	Werkstoff-Nr.
DIN EN 10084	15CrNi6	1.5715
DIN 1652-3	15CrNi6	1.5715
AISI/SAE	≈ 3310 / 3316	–
JIS	≐ SNC415 / SNC815	–

Vorteile der Lieferbedingung +FP +C +PE

Feinkörniges, homogenes Gefüge durch ferritisch-perlitisches Glühen
Hohe Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität durch Kaltziehen und Schälen
Gute Umformbarkeit für nachfolgende Kaltumformung
Optimale Voraussetzungen für spätere Einsatzhärtung
Hohe Zähigkeit auch bei Tieftemperaturen bis -60 °C

15CrNi6 Güte 15/20 Kaltgezogener Stahl – Überlegene Festigkeit & Zähigkeit für Automobil- & Maschinenteile DIN 1652-3 Werkstoff 15CrNi6: Kaltgezogener/gedrehter und weichgeglühter Stahl für spanende Bearbeitung

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