JIS G4802 CS60 Glühgeglühter Stahl – Hochkohlenstoff-Grad für Werkzeuge & Federn
Werkstoffbeschreibung
JIS G4802 CS60 (ca. 0,60 % C) ist ein klassischer Hochkohlenstoffstahl im weichgeglühten Zustand. Er ist der Standardwerkstoff für Federn, Sägeblätter, Messer und Kaltarbeitswerkzeuge, die nach dem Härten hohe Verschleißfestigkeit und Elastizitätsgrenze aufweisen müssen. Im glühgeglühten Zustand (+A) liegt die Struktur als sphäroidisierter Zementit in Ferritmatrix vor, was eine gute Zerspanbarkeit bei ca. 185 HV sicherstellt.
Hauptanwendungen
- Federn (Schraubenfedern, Blattfedern, Torsionsfedern) nach Härten + Anlassen
- Sägeblätter, Kreissägen, Bandmesser, Schermesser
- Kaltarbeitswerkzeuge: Stanzmatrizen, Prägewerkzeuge, Ziehwerkzeuge
- Hochfeste Wellen, Bolzen, Zapfen (vergütet)
- Landmaschinenteile mit hoher Abrasionsbeanspruchung
Physikalische und mechanische Eigenschaften
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Dichte | 23 °C | 7,8 – 7,9 g/cm³ | Typisch für Hochkohlenstoffstahl |
Mechanische Eigenschaften (bei 23 °C, glühgeglüht)
| Eigenschaft | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 200 – 215 GPa | Typisch für Hochkohlenstoffstahl |
| Dehnung A50 | 14 % | – |
| Dehnung A80 | 12 % | – |
| Härte Rockwell B | 87 HRB | – |
| Härte Rockwell Superficial 15-T | 89 HR15T | – |
| Härte Rockwell Superficial 30-T | 74 HR30T | – |
| Härte Vickers (HV) | 185 HV | – |
| Querkontraktionszahl | 0,29 | Typisch für Hochkohlenstoffstahl |
| Schubmodul | 81 GPa | Typisch für Hochkohlenstoffstahl |
| Zugfestigkeit (Rm) | 620 MPa | – |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 23 °C | 1,32 × 10⁻⁵ 1/K | Typisch für Hochkohlenstoffstahl |
| Max. Einsatztemperatur | – | 500 °C | Typisch für Kohlenstoffstahl |
| Schmelzpunkt | – | 1289 – 1478 °C | Typisch für Hochkohlenstoffstahl |
| Spez. Wärmekapazität | 23 °C | 486 J/(kg·K) | Typisch für Hochkohlenstoffstahl |
| Wärmeleitfähigkeit | 23 °C | 36 W/(m·K) | Typisch für Hochkohlenstoffstahl |
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) |
Wärmebehandlungshinweise
Weichglühen (Sphäroidisieren): 650 – 680 °C, langsame Ofenkühlung → 185 – 210 HB, optimale Zerspanbarkeit.
Härten: 790 – 820 °C, Abschrecken in Öl (bei dünnen Querschnitten Wasser möglich).
Anlassen (Federstahl): 400 – 500 °C → hohe Elastizitätsgrenze, gute Zähigkeit.
Anlassen (Werkzeuge): 150 – 250 °C → max. Härte 60 – 64 HRC.
Spannungsarmglühen: 500 – 550 °C nach mechanischer Bearbeitung oder Schweißen (sehr eingeschränkt möglich).
Wichtig: CS60 neigt zur Entkohlung beim Glühen – Schutzgas- oder Vakuumofen empfohlen. Oberflächenentspannung vor dem Härten vermeidet Risse.
Metall
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