DIN 1652-3 21NiCrMoS2 – Kaltgezogener, gedrehter und weichgeglühter Automatenstahl für Hochleistungsanwendungen
Überblick
Dieser Stahlgrad 21NiCrMoS2 (1.6526) wird nach DIN 1652-3 in der Lieferform kaltgezogen (+C), gedreht (+T) und weichgeglüht (+A) angeboten. Die Kombination aus Kaltziehen und Drehen ergibt eine äußerst präzise Oberflächenqualität mit engen Maßtolerenzen bei gleichzeitig bester Zerspanbarkeit durch die Schwefelzugabe (0,02–0,035 % S). Der Stahl ist konzipiert für verschleißbeanspruchte Bauteile im Fahrzeug- und Maschinenbau mit mittlerer Kerfestigkeit, hoher Zähigkeit und hoher Wechselbeanspruchbarkeit (Zahnräder, Wellen, Achsen, Bolzen). Temperaturbeständigkeit bis -60 °C, optimaler Anwendungsbereich bis 60 mm Nenndurchmesser.
Lieferzustand und Vorteile der Kombinationsbehandlung
- Kaltgezogen: Erhöht die Festigkeit durch Verfestigung, enge Toleranzen (h9–h11).
- Gedreht: Entfernt die oberflächennahen Zonen mit eventueller Entkohlerung oder Kaltverfestigungsspannungen. Erzeugt eine homogene, saubere Oberfläche (Ra 1,6–3,2 µm).
- Weichgeglüht (+A): Maximale Zerspanbarkeit (Härte 197 HBW), spannungsarm, ideal für spanende Fertigung auf Hochleistungsautomaten.
Mechanische Eigenschaften (im Lieferzustand +C+T+A)
| 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 | 197 HBW |
| Querkontraktionszahl | 20 °C | 0,29 |
| Schubmodul | 20 °C | 82,8 GPa |
Chemische Zusammensetzung
| Element | Gehalt [%] |
|---|---|
| Kohlenstoff (C) | 0,17 – 0,23 |
| Silizium (Si) | ≤ 0,40 |
| Mangan (Mn) | 0,65 – 0,95 |
| Phosphor (P) | ≤ 0,040 |
| Schwefel (S) | 0,02 – 0,035 |
| Chrom (Cr) | 0,40 – 0,70 |
| Molybdän (Mo) | 0,15 – 0,25 |
| Nickel (Ni) | 0,40 – 0,70 |
Thermische und elektrische Eigenschaften
Die physikalischen Eigenschaften (Wärmeausdehnung, Wärmeleitfähigkeit, spezifische Wärme, elektrischer Widerstand) entsprechen denen des Grundwerkstoffs 21NiCrMo2. Detaillierte Temperaturabhängigkeiten sind im Hauptartikel (1001035705) tabellarisch aufgeführt.
Wärmebehandlung zum Erreichen der Gebrauchseigenschaften
Nach der spanenden Fertigung im weichgeglühten Zustand werden die Bauteile vergütet:
- Härten: 840–870 °C, Haltezeit ca. 30–60 min (abhängig von Querschnitt), Abschrecken in Öl.
- Anlassen: 540–680 °C, mind. 1 h, Luftkühlung.
– 540–600 °C: Maximale Zähigkeit (Kerbschlagarbeit > 50 J bei -60 °C)
– 600–680 °C: Höhere Festigkeit (Rₘ 1000–1100 MPa)
Typische Anwendungsbeispiele
- Getriebewellen und -wellen im Nutzfahrzeugbau
- Kurbelwellen und Pleuelstangen für Dieselmotoren
- Hohebeanspruchte Bolzen und Zapfen in Hydraulikzylindern
- Präzisionszahnräder für Hochleistungsgetriebe
- Achsen und Spindeln in Werkzeugmaschinen
Normen und Äquivalente
| Norm | Bezeichnung |
|---|---|
| DIN EN 10083-3 | 21NiCrMoS2 (1.6526) |
| DIN 1652-3 | 21NiCrMoS2 |
| AFNOR | 20 NCD 2 S |
| BS | 805M20 |
| SAE/AISI | 8620H (modifiziert mit S) |
Metall
- DIN 1652-3 20MoCr4 – Premium kaltgezogener, gedrehter und weichgeglühter Stahl für Hochleistungsanwendungen
- DIN 1652-3 Güte 20MoCrS4 – Kaltgezogen, Gedreht & Weichgeglüht für optimale Zerspanbarkeit und Verschleißfestigkeit
- DIN 1652-3 Güte 22CrMoS3-5: Kaltgezogener oder gedrehter, weichgeglühter Stahl für hochleistungsfähige Automobil- und Maschinenbauanwendungen
- 25CrMo4 Stahl – EN 10277-5 Kaltgezogen, Weichgeglüht, Hohe Festigkeit & Duktilität
- EN 10277-5 Güte 25CrMoS4 – Kaltgezogen, Gedreht & Weichgeglühter Hochfester Stahl
- DIN 1652-3 Güte 17CrNiMo6: Kaltgezogener, gedrehter & weichgeglühter hochfester Stahl
- DIN 1652-3 Güte 20Cr4 Stahl – Kaltgezogen/Gedreht & Weichgeglüht für Hochverschleiß-Einsätze
- DIN 1652-3 Güte 20CrS4: Hochverschleißfester, Gut Zerspanbarer Stahl für Automobil- & Maschinenbau
- DIN 1652-3 Güte 20MnCrS5: Premium kaltgezogen & gedreht, weichgeglüht für Hochleistungsanwendungen
- DIN 1652-3 Werkstoff 15CrNi6: Kaltgezogener/gedrehter und weichgeglühter Stahl für spanende Bearbeitung