DIN 1652-3 21NiCrMoS2 – Kaltgezogener Vergütungsstahl mit hoher Wechselbeanspruchbarkeit
Überblick
21NiCrMoS2 (1.6526) ist ein nickel-chrom-molybdän-legierter Vergütungsstahl mit Schwefelzugabe für verbesserte Zerspanbarkeit. Die Lieferform erfolgt kaltgezogen (+C) im weichgeglühten Zustand nach DIN 1652-3. Der Stahl vereint mittlere Kerfestigkeit mit hoher Zähigkeit und sehr guter Wechselbeanspruchbarkeit. Typische Anwendungen: hochbeanspruchte Zahnräder, Wellen, Achsen, Bolzen und Pleuelstangen im Fahrzeug- und Maschinenbau. Einsatztemperaturbereich bis -60 °C, optimal für Bauteile bis 60 mm Nenndurchmesser.
Mechanische Eigenschaften im Vergütungszustand (Richtwerte)
| Eigenschaft | Wert | Bedingung |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit (Rₘ) | 750 – 820 MPa | Kaltgezogen, 20 °C |
| Dehngrenze (Rₚ₀,₂) | ca. 550 – 650 MPa | Nach Vergüten |
| Bruchdehnung (A) | ≥ 12 % | Nach Vergüten |
| Kerbschlagzähigkeit (ISO-V) | ≥ 40 J | Bei -60 °C, nach Vergüten |
| Elastizitätsmodul | 212 GPa | 20 °C |
| Querkontraktionszahl | 0,29 | 20 °C |
| Schubmodul | 82,8 GPa | 20 °C |
Temperaturabhängigkeit des Elastizitätsmoduls
| Temperatur | E-Modul |
|---|---|
| -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 |
Chemische Zusammensetzung
| Element | Gehalt [%] |
|---|---|
| C | 0,17 – 0,23 |
| Si | ≤ 0,40 |
| Mn | 0,65 – 0,95 |
| P | ≤ 0,040 |
| S | 0,02 – 0,035 |
| Cr | 0,40 – 0,70 |
| Mo | 0,15 – 0,25 |
| Ni | 0,40 – 0,70 |
Anwendungstechnische Hinweise
Der kaltgezogene Zustand (+C) bietet enge Maßtolerenzen (h9–h11) und eine erhöhte Festigkeit durch die Kaltverfestigung. Für die Endanwendung ist jedoch eine Vergütung erforderlich, um die optimale Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit zu erreichen. Die Schwefelzugabe ermöglicht eine wirtschaftliche Spanfertigung vor der Wärmebehandlung.
Vergütungsparameter: Härten 840–870 °C/Öl, Anlassen 540–680 °C. Bei Anlassen im Bereich 540–600 °C werden höchste Zähigkeitswerte erreicht, bei 600–680 °C höhere Festigkeiten.
Der Stahl ist nicht für den Einsatzhärtprozess geeignet (zu niedriger C-Gehalt), sondern als Durchhärtungs-/Vergütungsstahl konzipiert.
Metall
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