EN 10263-3 Güte 16MnCr5: Hochleistungs-Weichgeglühter Stahl mit Sphäroidisierten Karbiden (+AC)
Übersicht
Der Stahl 16MnCr5 (Werkstoffnummer 1.7131) ist ein kaltfließpressbarer Einsatzstahl gemäß EN 10263-3. Er wird im weichgeglühten Zustand mit sphäroidisierten Karbiden (+AC) geliefert und eignet sich zur Herstellung von Schrauben und Muttern (mit Vor- und/oder Nachbehandlung) im Automobil-, Motor- und Gerätebau sowie im allgemeinen Maschinenbau. Weitere Anwendungen sind Kegelräder, Getriebewellen, Ventilfederteller (z. B. im einsatzgehärteten Zustand).
Eigenschaften
Allgemein
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|
| Dichte | 20 °C | 7,85 g/cm³ |
Mechanisch (weichgeglüht +AC)
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|
| 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 | 20 °C | 0,28 |
| Zugfestigkeit | 20 °C | 550 MPa |
| Bruchdehnung (Zugversuch) | 20 °C | 60 % |
Thermisch
| 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 | |
| Schmelzpunkt | | 1382–1529 °C | Typisch für Chromstahl |
| 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 | 45,9 W/(m·K) | |
| 100 °C | 46,4 W/(m·K) | |
| 200 °C | 45,6 W/(m·K) | |
| 300 °C | 43,5 W/(m·K) | |
| 400 °C | 40,9 W/(m·K) | |
| 500 °C | 38,2 W/(m·K) | |
| 600 °C | 35,5 W/(m·K) | |
| Temperaturleitfähigkeit | 20 °C | 12,7 mm²/s | |
| 100 °C | 12,0 mm²/s | |
| 200 °C | 11,0 mm²/s | |
| 300 °C | 9,9 mm²/s | |
| 400 °C | 8,7 mm²/s | |
| 500 °C | 7,3 mm²/s | |
| 600 °C | 6,0 mm²/s | |
Elektrisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 2,27 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 2,76 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 200 °C | 3,46 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 300 °C | 4,31 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 400 °C | 5,32 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 500 °C | 6,48 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 600 °C | 7,81 × 10⁻⁷ Ω·m |
Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)
| Element | Gehalt |
|---|
| Kohlenstoff | 0,14–0,19 |
| Chrom | 0,80–1,10 |
| Mangan | 1,00–1,30 |
| Phosphor | ≤ 0,04 |
| Silizium | ≤ 0,40 |
| Schwefel | ≤ 0,035 |
Lieferzustand +AC (Weichgeglüht mit sphäroidisierten Karbiden)
Der Zustand +AC gewährleistet optimale Kaltumformbarkeit (Kaltfließpressen) und gute Zerspanbarkeit. Die sphäroidisierten Karbide reduzieren die Umformkräfte und Werkzeugverschleiß bei der Kaltmassivumformung von Schrauben, Muttern und Formteilen.
Anwendungsbereiche
- Schrauben, Muttern, Kaltfließpressteile (Zustand +AC)
- Kegelräder, Getriebewellen, Ventilfederteller (nach Einsatzhärten)
- Allgemeine Maschinenteile mit gehärteter Oberfläche und zähem Kern
Wärmebehandlung
- Weichglühen (+A/+AC): 680–720 °C, langsames Abkühlen – ergibt sphäroidisierten Zementit, max. 207 HBW.
- Einsatzhärten: Aufkohlen bei 880–980 °C, Abschrecken, Anlassen bei 150–200 °C. Erreicht Oberflächenhärte 58–62 HRC bei zähem Kern.
- Vergüten: Möglich für höhere Kernfestigkeit, jedoch unüblich bei Einsatzstählen.
Normen & Äquivalente
| Norm | Bezeichnung |
|---|
| EN 10263-3 | Stähle für Kaltfließpressen – Technische Lieferbedingungen |
| DIN EN 10084 | Einsatzstähle |
| Werkstoffnummer | 1.7131 |
| AISI/SAE | 5115 (ähnlich) |
| JIS | SCr415H (ähnlich) |
