UGI® S302 Federstahldraht – Hohe Korrosionsbeständigkeit & Temperaturfestigkeit

Überblick

UGI® S302 ist die Standardgüte für rostfreie Federn. Sie bietet gute Korrosionsbeständigkeit und ist bis ca. 250 °C einsetzbar. Federn aus UGI® S302 zeichnen sich durch gute Dauerschwingfestigkeit und geringe Entspannung im Vergleich zu Kohlenstoffstählen aus.

Varianten für unterschiedliche Anforderungen

• UGI® S302-1, -2, -6: Unterschiedliche Kaltverfestigungsfaktoren (CWH) für verschiedene Kaltumformbedingungen.
• UGI® S302 HFS (High Fatigue Strength): Spezialgüte für höchste dynamische Dauerschwingfestigkeit (auf Anfrage).

Mechanische Eigenschaften

Die Zugfestigkeitswerte (Rm) entsprechen dem Bereich der Euronorm EN 10270-3 für Güte 1.4310 (NS). Die Rp0,2-Werte sind Richtwerte. Das Verhältnis Rm/Rp0,2 liegt bei Federdrähten typischerweise bei ca. 0,9.

Streuung der Zugfestigkeit:

• Innerhalb eines Fertigungsloses: ≤ 100 MPa
• Innerhalb einer Verpackungseinheit (Spulen, Ringe): ≤ 60 MPa

Magnetische Permeabilität

Stark abhängig von der Kaltumformung. Im lösungsgeglühten, nicht kaltverfestigten Zustand µr < 1,02; im kaltverfestigten Federdrahtzustand kann sie auf maximal 10 ansteigen.

Kennwerte

Allgemein

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Dichte	20 °C	7,9 g/cm³
Dichte	100 °C	7,9 g/cm³
Dichte	250 °C	7,9 g/cm³

Mechanisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Elastizitätsmodul	20 °C	200 GPa
Elastizitätsmodul	100 °C	194 GPa
Elastizitätsmodul	200 °C	183 GPa
Zugfestigkeit	–	1250 – 2530 MPa	abhängig vom Durchmesser

Thermisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	–	0,0000165 1/K	20 bis 100 °C
Wärmeausdehnungskoeffizient	–	0,0000175 1/K	20 bis 200 °C
Max. Einsatztemperatur	–	250 °C
Spezifische Wärmekapazität	–	500 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	20 °C	15 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	100 °C	16 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	250 °C	18 W/(m·K)

Elektrisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektrischer Widerstand	20 °C	7,8·10⁻⁷ Ω·m
Elektrischer Widerstand	100 °C	8,3·10⁻⁷ Ω·m
Elektrischer Widerstand	250 °C	9,0·10⁻⁷ Ω·m

Magnetisch

Eigenschaft	Wert
Relative magnetische Permeabilität	10 (max., kaltverfestigt)

Chemische Zusammensetzung

Element	Gehalt	Bemerkung
Kohlenstoff	0,05 – 0,15 %
Chrom	16,0 – 19,0 %
Mangan	2,0 %	max.
Molybdän	0,8 %	max.
Nickel	6,0 – 9,5 %
Stickstoff	0,11 %	max.
Phosphor	0,045 %	max.
Silizium	1,0 %	max.
Schwefel	0,015 %	max.

Technologische Eigenschaften

Anwendungsbereiche

• Torsionsstäbe, Torsionsfedern
• Druckfedern
• Zugfedern

Kaltumformung

Ziehen – Profilieren: Wie alle hochkohlenstoffhaltigen austenitischen Stähle verfestigt UGI® S302 stark bei Kaltumformung, besitzt aber gute Duktilität mit Querschnittsreduktion bis 90 % und mehr.

Biegen – Umformen: Auch im kaltverfestigten Zustand duktil: hervorragende Eignung zum Biegen und Umformen. Da die duktil/brüchig-Übergangstemperatur weit unter Raumtemperatur liegt, sind hohe Umformgeschwindigkeiten und damit hohe Federnkonfektionsraten möglich.

Korrosionsbeständigkeit

Gute Beständigkeit in mäßig korrosiven Medien. Breit eingesetzt in feuchten/wässrigen Umgebungen mit begrenztem Chloridgehalt. In Meeresumgebungen sollte UGI® S302 vermieden werden, insbesondere als gezogener Federdraht.

Wärmebehandlung

Die mechanische Festigkeit von Federn kann durch Wärmebehandlung um bis zu 250 MPa (durchmesserabhängig) gesteigert werden. Das Rp0,2/Rm-Verhältnis kann sich um ca. 5 % erhöhen.

• Statische Behandlung: 350–425 °C, 0,5–4 h (chargenabhängig)
• Kontinuierlicher Ofen: 25 °C höher als statisch, Mindestdauer 3 min

Warmumformung

Gute Warmumformbarkeit. Schmiedetemperatur 900–1100 °C. Nach dem Schmieden rasches Abkühlen (Wasserabschreckung) zur Vermeidung von Ausscheidungen an Korngrenzen (Sensibilisierung).

Lieferformen

Produkt	Form	Oberfläche	Abmessungen
Gezogener Draht	Rund	Matt	0,2 – 1,0 mm
Gewalzter Draht	Profile	Blank	2 – 70 mm²

Weitere Ausführungen auf Anfrage.