JIS G4802 CS75 Glühgeglühter Stahl – Maximaler Kohlenstoffgehalt für extreme Härte

Werkstoffbeschreibung

JIS G4802 CS75 (ca. 0,75 % C) stellt den höchsten Kohlenstoffgehalt innerhalb der JIS G4802-Reihe für kaltgefertigte Stähle dar. Im weichgeglühten Zustand (+A) erreicht er 190 HV bei 640 MPa Zugfestigkeit. Nach dem Härten sind Härten von 64 – 66 HRC erreichbar, was ihn für extrem verschleißfeste Schneidwerkzeuge und hochbeanspruchte Federn prädestiniert. Die Kaltumformbarkeit ist stark eingeschränkt.

Hauptanwendungen

Extrem verschleißfeste Schneidwerkzeuge: Messer, Schermesser, Hobelmesser, Zerkleinererwerkzeuge
Hochbeanspruchte Federn bei minimalen Bauraum (hohe Elastizitätsgrenze)
Kaltarbeitswerkzeuge für Großserien (Stanz-, Biege-, Ziehwerkzeuge)
Wälzlagerringe, -rollen (Durchhärten + Anlassen)
Spezialanwendungen: Nadeln, Stifte, Stempel mit maximaler Härte

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	12 %	–
Dehnung A80	10 %	–
Härte Rockwell B	90 HRB	–
Härte Rockwell Superficial 15-T	90 HR15T	–
Härte Rockwell Superficial 30-T	76 HR30T	–
Härte Vickers (HV)	190 HV	–
Querkontraktionszahl	0,29	Typisch für Hochkohlenstoffstahl
Schubmodul	81 GPa	Typisch für Hochkohlenstoffstahl
Zugfestigkeit (Rm)	640 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)

Wärmebehandlung & Kritische Hinweise

Weichglühen (Sphäroidisieren): 620 – 650 °C, sehr langsame Abkühlung (10 – 20 °C/h) bis 500 °C → vollsphäroidisierter Zementit, 190 – 220 HB. Dies ist essenziell für die Zerspanbarkeit und Rissfreiheit beim nachfolgenden Härten.
Härten: 760 – 790 °C, ausschließlich Ölabschreckung (Wasser führt fast sicher zu Rissen).
Anlassen: 150 – 180 °C → 64 – 66 HRC (max. Verschleißfestigkeit); 350 – 400 °C → Federn mit max. Elastizitätsgrenze.
Mehrfachanlassen: 2–3× Anlassen empfohlen zur Umwandlung von Restenaustent und Spannungsabbau.
Kaltumformung: Nur im optimal weichgeglühten Zustand, große Biegeradien (≥ 3×d), Zwischenglühen oft nötig.
Schweißen: Nicht empfohlen. Extreme Härterissgefahr. Nur mechanische Fügung (Schrauben, Pressen, Nieten).

Hinweis: CS75 erfordert hohe prozessuale Disziplin bei der Wärmebehandlung. Temperaturoverschreitungen beim Austenitisieren führen zu grobem Korn und Versprödung. Schutzgas-/Vakuumwärmebehandlung ist Standard.

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