JIS G4802 CS40 Glühgeglühter Stahl – Technisches Datenblatt
Werkstoffbeschreibung
JIS G4802 CS40 ist ein klassischer Mittelkohlenstoffstahl mit ca. 0,40 % Kohlenstoff im weichgeglühten Zustand. Er stellt einen wichtigen Basistoolstahl für vergütbare Bauteile dar, die eine gute Kombination aus Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit erfordern. Im glühgeglühten Zustand (+A) liegt die Mikrostruktur als grober Perlit + Ferrit vor, was gute Zerspanbarkeit und ausreichende Kaltumformbarkeit sicherstellt.
Typische Anwendungen
- Vergütbare Maschinenelemente (Wellen, Zahnräder, Bolzen, Pleuelstangen)
- Schrauben und Muttern der Festigkeitsklassen 8.8 bis 10.9 (nach Wärmebehandlung)
- Kaltgeformte Präzisionsteile mit höherer Festigkeitsanforderung
- Werkzeuge für Kaltumformung (Stanzen, Matrizen) in niedrigeren Stückzahlen
- Automobil- und Getriebekomponenten
Physikalische und mechanische Eigenschaften
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Dichte | 23 °C | 7,8 – 7,9 g/cm³ | Typisch für Mittelkohlenstoffstahl |
Mechanische Eigenschaften (bei 23 °C, glühgeglüht)
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 200 – 215 GPa | Typisch für Mittelkohlenstoffstahl |
| Dehnung A50 | 16 % | – |
| Dehnung A80 | 14 % | – |
| Härte Rockwell B | 80 HRB | – |
| Härte Rockwell Superficial 15-T | 87 HR15T | – |
| Härte Rockwell Superficial 30-T | 70 HR30T | – |
| Härte Vickers (HV) | 170 HV | – |
| Querkontraktionszahl | 0,29 | Typisch für Mittelkohlenstoffstahl |
| Schubmodul | 75 – 80 GPa | Typisch für Kohlenstoffstahl |
| Zugfestigkeit (Rm) | 595 MPa | – |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 23 °C | 1,32 × 10⁻⁵ 1/K | Typisch für Mittelkohlenstoffstahl |
| Max. Einsatztemperatur | – | 500 °C | Typisch für Kohlenstoffstahl |
| Schmelzpunkt | – | 1380 – 1514 °C | Typisch für Mittelkohlenstoffstahl |
| Spez. Wärmekapazität | 23 °C | 470 – 520 J/(kg·K) | Typisch für Mittelkohlenstoffstahl |
| Wärmeleitfähigkeit | 23 °C | 21 – 52 W/(m·K) | Typisch für Mittelkohlenstoffstahl |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 23 °C | 1,43 – 1,74 × 10⁻⁷ Ω·m | Typisch für Kohlenstoffstahl |
Technologische Eigenschaften
| Merkmal | Wert |
|---|---|
| Behandlungszustand | glühgeglüht (annealed) |
Wärmebehandlung & Verarbeitung
Weichglühen: 680 – 720 °C, langsames Abkühlen im Ofen → HB ca. 170 – 190.
Normalglühen: 850 – 880 °C, Luftkühlung → Feinkörnige Perlitstruktur.
Vergüten: Härten 830 – 860 °C (Wasser/Öl), Anlassen 550 – 650 °C → Rm 800 – 1000 MPa.
Induktivhärten: Oberflächenhärte 50 – 55 HRC bei Kerntemperatur < 200 °C.
Die Schweißbarkeit ist bei 0,40 % C noch gut, erfordert aber Vorwärmen (200 – 250 °C) und Nachglühen (550 – 600 °C) bei dickwandigen Bauteilen zur Vermeidung von KaltRissen.
Metall
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