EN 10277-5 34CrMo4: Vergüteter Chrom-Molybdän-Stahl für Hochfeste Maschinenteile
Übersicht
Der Werkstoff 34CrMo4 (Werkstoffnummer 1.7220) ist ein vergütbarer Chrom-Molybdän-Stahl gemäß EN 10277-5. Er wird kaltgezogen, gedreht, vergütet (geht + angelassen) geliefert und eignet sich für Bauteile mit hohen Festigkeits- und Duktilitätsanforderungen bei mittleren und großen Abschnitten (auch schwere Schmiedestücke) im Fahrzeugbau, Motoren- und Maschinenbau (z. B. Wellen, Zahnräder, Lenkköpfe). Der Stahl zeigt hohe spezifische mechanische Festigkeit gegen statische und dynamische Belastung. Tiefste Anwendungstemperatur: -40 °C.
Eigenschaften
Allgemeine Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
| Dichte | 20 °C | 7,81 g/cm³ |
Mechanische Eigenschaften (vergüteter Zustand)
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
| Elastizitätsmodul | -100 °C | 217 GPa | |
| Elastizitätsmodul | 20 °C | 210,27 – 212 GPa | |
| Elastizitätsmodul | 100 °C | 205,17 – 207 GPa | |
| Elastizitätsmodul | 200 °C | 198,68 – 199 GPa | |
| Elastizitätsmodul | 300 °C | 191,11 – 192 GPa | |
| Elastizitätsmodul | 400 °C | 182,31 – 184 GPa | |
| Elastizitätsmodul | 500 °C | 171,64 – 175 GPa | |
| Elastizitätsmodul | 600 °C | 164 GPa | |
| Dehnung | 20 °C | 11 – 14 % | |
| Querkontraktionszahl | 20 °C | 0,28 | |
| Querkontraktionszahl | 100 °C | 0,29 | |
| Querkontraktionszahl | 200 °C | 0,30 | |
| Querkontraktionszahl | 300 °C | 0,30 | |
| Querkontraktionszahl | 400 °C | 0,30 | |
| Querkontraktionszahl | 500 °C | 0,31 | |
| Zerknirschung (Reduction of area) | 20 °C | 45 – 55 % | |
| Schubmodul | 20 °C | 81,88 GPa | |
| Schubmodul | 100 °C | 79,57 GPa | |
| Schubmodul | 200 °C | 76,63 GPa | |
| Schubmodul | 300 °C | 73,54 GPa | |
| Schubmodul | 400 °C | 69,99 GPa | |
| Schubmodul | 500 °C | 65,66 GPa | |
| Zugfestigkeit | 20 °C | 800 – 1200 MPa | Abhängig von Anlasstemperatur & Abmessung |
| Dehngrenze | 20 °C | 550 – 800 MPa | Abhängig von Anlasstemperatur & Abmessung |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Bemerkung |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | -100 °C | 1,05·10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 20 °C | 1,15·10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 100 °C | 1,21·10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 200 °C | 1,27·10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 300 °C | 1,32·10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 400 °C | 1,36·10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 500 °C | 1,40·10⁻⁵ 1/K | |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 600 °C | 1,44·10⁻⁵ 1/K | |
| Max. Einsatztemperatur (langzeit) | | -40 bis 0 °C | Begrenzung durch Tieftemperaturzähigkeit |
| Schmelzpunkt | | 1382 – 1529 °C | Typisch für Chrom-Molybdän-Stahl |
| Spezifische Wärmekapazität | -100 °C | 423 J/(kg·K) | |
| Spezifische Wärmekapazität | 20 °C | 461 J/(kg·K) | |
| Spezifische Wärmekapazität | 100 °C | 479 J/(kg·K) | |
| Spezifische Wärmekapazität | 200 °C | 499 J/(kg·K) | |
| Spezifische Wärmekapazität | 300 °C | 517 J/(kg·K) | |
| Spezifische Wärmekapazität | 400 °C | 536 J/(kg·K) | |
| Spezifische Wärmekapazität | 500 °C | 558 J/(kg·K) | |
| Spezifische Wärmekapazität | 600 °C | 587 J/(kg·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 20 °C | 39,6 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 100 °C | 41,6 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 200 °C | 41,8 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 300 °C | 40,3 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 400 °C | 38,2 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 500 °C | 36 W/(m·K) | |
| Wärmeleitfähigkeit | 600 °C | 33,6 W/(m·K) | |
| Temperaturleitfähigkeit | 20 °C | 11 mm²/s | |
| Temperaturleitfähigkeit | 100 °C | 10,8 mm²/s | |
| Temperaturleitfähigkeit | 200 °C | 10,1 mm²/s | |
| Temperaturleitfähigkeit | 300 °C | 9,2 mm²/s | |
| Temperaturleitfähigkeit | 400 °C | 8,1 mm²/s | |
| Temperaturleitfähigkeit | 500 °C | 7 mm²/s | |
| Temperaturleitfähigkeit | 600 °C | 5,7 mm²/s | |
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 2,63·10⁻⁷ Ω·m |
| Elektrischer Widerstand | 100 °C | 3,08·10⁻⁷ Ω·m |
| Elektrischer Widerstand | 200 °C | 3,78·10⁻⁷ Ω·m |
| Elektrischer Widerstand | 300 °C | 4,66·10⁻⁷ Ω·m |
| Elektrischer Widerstand | 400 °C | 5,69·10⁻⁷ Ω·m |
| Elektrischer Widerstand | 500 °C | 6,87·10⁻⁷ Ω·m |
| Elektrischer Widerstand | 600 °C | 8,26·10⁻⁷ Ω·m |
Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)
| Element | Gehalt |
| Kohlenstoff (C) | 0,30 – 0,37 % |
| Chrom (Cr) | 0,90 – 1,20 % |
| Mangan (Mn) | 0,60 – 0,90 % |
| Molybdän (Mo) | 0,15 – 0,30 % |
| Phosphor (P) | ≤ 0,04 % |
| Silizium (Si) | ≤ 0,40 % |
| Schwefel (S) | ≤ 0,03 % |
Wärmebehandlung & Anwendungshinweise
Typische Vergütung: Härten bei 850–880 °C (Öl), Anlassen bei 550–680 °C. Durch das Anlassen wird die optimale Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit eingestellt. Für tieftemperaturzähe Ausführungen wird auf niedrigere Anlasstemperaturen und feinkörnige Zustände geachtet. Der Stahl ist gut schweißbar bei entsprechender Vorwärmung (150–250 °C) und Nachwärmebehandlung.