21NiCrMoS2 – Kaltgezogener oder geschälter Automatenstahl für präzise Verschleißteile
Überblick
21NiCrMoS2 (Werkstoffnummer 1.6526) wird nach DIN 1652-3 als kaltgezogener (+C) oder geschälter (+SH) Stahl in weichgeglühtem Zustand geliefert. Die Oberflächenbeschaffenheit im geschälten Zustand ist besonders für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit geeignet. Der Stahl zeichnet sich durch mittlere Kerfestigkeit, sehr gute Zerspanbarkeit (durch Schwefelzugabe), hohe Zähigkeit und hohe Wechselbeanspruchbarkeit aus. Hauptanwendungen: Präzisionswellen, Zahnräder, Achsen, Bolzen im Fahrzeug- und Maschinenbau. Einsatztemperatur bis -60 °C, optimal bis 60 mm Nenndurchmesser.
Lieferzustände und Oberflächen
- Kaltgezogen (+C): Hohe Maßgenauigkeit (Toleranz h9–h11), glatte Oberfläche, erhöhte Festigkeit durch Kaltverfestigung. Ideal für die direkte Weiterbearbeitung auf Automaten.
- Geschält (+SH): Entfernt die Walzhaut und oberflächennahe Entkohlerungsschichten. Sehr saubere, fehlerfreie Oberfläche. Bevorzugt für Teile mit hoher dynamischer Beanspruchung (Kerbenempfindlichkeit).
Mechanische Eigenschaften (weichgeglüht)
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Dichte | 20 °C | 7,84 g/cm³ |
| Elastizitätsmodul | -100 °C | 217 GPa |
| 20 °C | 212 – 212,8 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 | |
| Brinell-Härte | 20 °C | 145 – 192 HBW |
| Querkontraktionszahl | 20 °C | 0,29 |
| Schubmodul | 20 °C | 82,8 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 |
Wärmebehandlung und Weiterverarbeitung
Weichglühen (+A): 650–700 °C, Ofenabkühlung. Erreicht max. 192 HBW (geschält) bzw. 292 HBW (kaltgezogen). Optimale Zerspanbarkeit.
Vergüten (Endzustand):
- Härten: 840–870 °C, Abschrecken in Öl
- Anlassen: 540–680 °C (je nach gewünschter Festigkeits-/Zähigkeitskombination)
Nach dem Vergüten erreichen Bauteile Zugfestigkeiten von 900–1100 MPa bei guter Zähigkeit (Kerbschlagarbeit > 40 J bei -60 °C).
Vergleich: Kaltgezogen vs. Geschält
| Merkmal | Kaltgezogen (+C) | Geschält (+SH) |
|---|---|---|
| Oberflächenrauheit (Ra) | 1,6 – 3,2 µm | 0,8 – 1,6 µm |
| Maßtoleranz | h9 – h11 | h10 – h11 |
| Kaltverfestigung | Hoch | Gering |
| Entkohlerung | Möglich | Entfernt |
| Einsatzbereich | Standard-Drehteile | Hochdynamisch beanspruchte Teile |
Metall
- DIN 1652-3 20MoCr4 – Kaltgezogener/geschälter Chrom-Molybdän-Stahl für Hochleistungszahnräder und Wellen
- DIN 1652-3 20MoCrS4 – Ferritisch-perlitischer, kaltgezogener Stahl mit verbesserter Zerspanbarkeit
- DIN 1652-3 Güte 20MoCrS4 – Kaltgezogener oder Geschälter Stahl mit Ferrit-Perlit-Struktur für Hochleistungsanwendungen
- DIN 1652-3 Güte 22CrMoS3-5 – Ferritisch-Perlitisch Wärmebehandelt & Kaltgezogen für Hochleistungs-Automobilkomponenten
- DIN 1652-3 Güte 22CrMoS3-5 – Kaltgezogener oder Geschälter Stahl mit Ferrit-Perlit-Struktur für Hochleistungsanwendungen
- DIN 1652-3 Güte 20Cr4 Stahl: Ferritisch-perlitische Struktur, kaltgezogen für hochverschleißfeste Anwendungen
- DIN 1652-3 Güte 20Cr4 Kaltgezogen/Geschält – Ferrit-Perlit-Struktur für Hochverschleiß-Anwendungen
- DIN 1652-3 Güte 20CrS4 Stahl: Kaltgezogen/Geschält & Ferrit-Perlit-Behandelt für Hochverschleiß-Anwendungen
- DIN 1652-3 Güte 20CrS4: Ferritisch-perlitische Behandlung & Kaltziehen für hohe Verschleißbeanspruchung
- DIN 1652-3 Güte 20MnCrS5: Ferritisch-perlitische Struktur und kaltgezogener Zustand