Industrielle Fertigung
Industrielles Internet der Dinge | Industrielle Materialien | Gerätewartung und Reparatur | Industrielle Programmierung |
home  MfgRobots >> Industrielle Fertigung >  >> Industrial materials >> Metall

DIN 1652-3 Werkstoff 15CrNi6: Kaltgezogener/gedrehter und weichgeglühter Stahl für spanende Bearbeitung

Werkstoffbeschreibung und Anwendungsbereiche

Der Einsatzstahl 15CrNi6 (1.5715) in der Lieferbedingung kaltgezogen oder gedreht sowie weichgeglüht (+A) bietet maximale Zerspanbarkeit für die spanende Fertigung komplexer Bauteile. Der weichgeglühte Zustand ergibt ein grobperlitisches Gefüge mit niedriger Härte, ideal für umfangreiche Dreh-, Fräs- und Bohroperationen.

Typische Einsatzgebiete: Prototypen, Kleinserien, komplexe Getriebeteile, Wellen mit aufwendiger Geometrie, die nach der Bearbeitung einsatzgehärtet oder vergütet werden. Die weichgeglühte Bedingung ermöglicht hohe Spanabtragsraten bei geringem Werkzeugverschleiß.

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

Chemische Zusammensetzung (Leitanalyse)

ElementGehalt [%]
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: +A)

EigenschaftTemperaturWertBemerkung
Brinell-Härte (HBW)20 °C217 (max.)weichgeglüht, max. Wert
Elastizitätsmodul (E)20 °C212 GPa
Poisson-Zahl (ν)23 °C0,29typisch für NiCr-Stähle

Hinweis: Im weichgeglühten Zustand werden keine Mindestwerte für Zugfestigkeit, Dehngrenze oder Kerbschlagarbeit gefordert, da der Werkstoff vor Endwärmebehandlung umfangreich zerspant wird.

Physikalische Eigenschaften

Thermische und elektrische Kenngrößen

Die physikalischen Eigenschaften entsprechen denen des Werkstoffs 15CrNi6 und sind temperaturabhängig:

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]
-10021731,942310,910,52,14
2021237,646110,411,52,77
10020739,347910,112,13,26
20019940,14999,712,73,94
30019239,65179,013,24,74
40018438,45368,113,65,66
50017536,75587,114,06,73
60016434,85875,914,47,96

Wärmebehandlung

  • Weichglühen (+A): 680 – 720 °C, langsames Abkühlen im Ofen (max. 20 K/h) bis 550 °C – liefert grobperlitisches Gefüge, max. 217 HBW
  • Einsatzhärten (nach Bearbeitung): 880 – 920 °C, Öl; Anlassen 150 – 200 °C
  • Vergüten (Alternative): Härten 850 – 880 °C / Öl; Anlassen 540 – 680 °C
  • Normalglühen: 870 – 900 °C, Luft (zur Gefügebereinigung vor Weichglühen)

Zerspanbarkeit und Fertigungshinweise

  • Sehr gute Zerspanbarkeit durch weichgeglühten Zustand (Härte ~180–217 HBW)
  • Empfohlene Schneidstoffe: Hartmetall (P20–P30), beschichtete Sorten
  • Schneidgeschwindigkeiten: 150 – 250 m/min (Drehen), 120 – 200 m/min (Fräsen)
  • Kühlschmierung empfohlen (Emulsion oder Öl)
  • Nach spanender Bearbeitung zwingend Endwärmebehandlung (Einsatzhärten/Vergüten) erforderlich

Oberflächenausführung

  • Kaltgezogen (+C): Hohe Maßhaltigkeit (h9–h11), gute Oberflächenqualität, verfestigte Randzone
  • Gedreht (+SH): Für größere Durchmesser > 80 mm, entspannte Oberfläche, maßhaltig

Normen und Vergleichswerkstoffe

NormBezeichnungWerkstoff-Nr.
DIN EN 1008415CrNi61.5715
DIN 1652-315CrNi61.5715
AISI/SAE≈ 3310 / 3316–
JIS≐ SNC415 / SNC815–

Vergleich: +FP vs. +A Lieferbedingung

MerkmalFerritisch-perlitisch (+FP)Weichgeglüht (+A)
Härte152–201 HBW≤ 217 HBW
GefügeFeinperlitisch/ferritischGrobperlitisch
ZerspanbarkeitGutSehr gut
MaßhaltigkeitSehr hoch (+C/+PE)Hoch (+C) / Mittel (+SH)
EinsatzDirekt weiterverarbeitenAufwendige Zerspanung vor End-WB

Metall

  1. DIN 1652-3 20MoCr4 – Premium kaltgezogener, gedrehter und weichgeglühter Stahl für Hochleistungsanwendungen
  2. DIN 1652-3 Güte 20MoCrS4 – Kaltgezogen, Gedreht & Weichgeglüht für optimale Zerspanbarkeit und Verschleißfestigkeit
  3. DIN 1652-3 Güte 22CrMoS3-5: Kaltgezogener oder gedrehter, weichgeglühter Stahl für hochleistungsfähige Automobil- und Maschinenbauanwendungen
  4. 25CrMo4 Stahl – EN 10277-5 Kaltgezogen, Weichgeglüht, Hohe Festigkeit & Duktilität
  5. EN 10277-5 Güte 25CrMoS4 – Kaltgezogen, Gedreht & Weichgeglühter Hochfester Stahl
  6. DIN 1652-3 Güte 17CrNiMo6: Kaltgezogener, gedrehter & weichgeglühter hochfester Stahl
  7. DIN 1652-3 Güte 20Cr4 Stahl – Kaltgezogen/Gedreht & Weichgeglüht für Hochverschleiß-Einsätze
  8. DIN 1652-3 Güte 20CrS4: Hochverschleißfester, Gut Zerspanbarer Stahl für Automobil- & Maschinenbau
  9. DIN 1652-3 Güte 20MnCrS5: Premium kaltgezogen & gedreht, weichgeglüht für Hochleistungsanwendungen
  10. 15CrNi6 Güte 15/20 Kaltgezogener Stahl – Überlegene Festigkeit & Zähigkeit für Automobil- & Maschinenteile