Verwendete Materialen

Stahl mit hohem Carbongehalt

Stahl mit hohem Carbongehalt enthält einen hohen Anteil an Carbon, zwischen 0,60% und 0,90%, und wird vor allem zur Herstellung besonders strapazierfähiger Federn und Draht verwendet.

WÄRMEBEHANDLUNG VON STAHL C60, C75 UND 51CrV4

Nach dem Schneiden durchlaufen die Bauteile aus Carbonstahl ein Wärmebehandlungsverfahren, das zum Erhalt der korrekten Härte und Elastizität erforderlich ist.

Dabei stehen dem Hersteller zwei verschiedene Methoden zur Wahl:

a) Wärmebehandlung bzw. Vergütung mit Abschrecken in Öl.

Bei dieser Methode unterscheidet man zwei wesentliche Phasen: das Härten und Anlassen.
Beim Härten wird das Bauteil auf Austenitisierungstemperatur erhitzt und anschließend in Öl abgeschreckt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Die so erhaltene Struktur nennt man Martensit und zeichnet sich durch eine besondere Härte und Brüchigkeit aus.
Der Zweck des Anlassens ist die Reduzierung der Härte zugunsten einer erhöhten Strapazierfähigkeit. Während dieser Phase wird das Bauteil erneut auf eine Temperatur und so lange erhitzt, bis die gewünschte Mikrostruktur und/oder eine Minderung der Härte auf den vorgegebenen Wert erreicht ist. Abschließend wird das Bauteil mehr oder weniger schnell auf Raumtemperatur abgekühlt.

b) Wärmebehandlung bzw. bainitisches Härten mit Abschrecken in Salz.

Bei dieser Methode wird das Bauteil auf Austenitisierungstemperatur erhitzt und anschließend schnell in Salz auf eine Temperatur abgeschreckt, die leicht über dem Wert der Martensitbildung liegt. Dieser Wert wird so lange beibehalten, bis sich das Austenit in unteren Bainit umgewandelt hat.
Die so erhaltene bainitische Mikrostruktur besitzt eine hohe Zugfestigkeit und eine exzellente Strapazierfähigkeit; Nun kann das Bauteil mehr oder weniger schnell auf Raumtemperatur abgekühlt werden.
Die bei diesem Härtungsverfahren in Salz höchste und beibehaltene Temperatur reduziert die Möglichkeit der Stauchung der Bauteile, wie sie beim Abschrecken in Öl relativ häufig vorkommt.
In Salz gehärtete Ringe müssen im Vergleich zu in Öl gehärteten Ringen 2 HRC mehr haben, um dieselben Merkmale aufzuweisen.
Die finale Härte des Bauteils wird anhand seiner Funktion definiert; dennoch ist stets ein im Normbereich niedriger Wert anzustreben, um eine erhöhte Brüchigkeit zu vermeiden.

Hinweis:

Material C60: Die Federringe BENERI in kleinen Größen sind aus Stahl C60 gefertigt, obwohl die Norm DIN die Verwendung von Stahl C67 und C75 vorsieht. Stahl C60 hat einen niedrigen Carbongehalt und ist deshalb nicht nur elastischer, sondern ermöglicht durch den enthaltenen Wasserstoff gleichzeitig auch eine Reduzierung der Brüchigkeit, wie sie in der Regel nach mancher Galvanisierung auftreten kann.

Entkohlungstiefe: Die vollständige Entkohlung ist nicht zulässig, während ein partieller Entkohlungsrand von maximal 0,05 mm von vielen Nutzern von Sicherungsringen zugelassen wird.

Messung der Härte: Die Härte wird mit der Skala HRC gemessen, wenn die Mindeststärke 1,0 - 1,2 mm beträgt; Für geringere Stärken hat die Messung mit Skala Vickers zu erfolgen.

Minimale und maximale Gebrauchstemperatur**: Es ist nicht möglich, einen genauen Temperaturpunkt zu bestimmen, der sich auf die Performance des Bauteils auswirkt, da dafür stets auch die Art der Anwendung berücksichtigt werden muss.
Die maximale Gebrauchstemperatur liegt bei ca. 125°C, aber es wird darauf hingewiesen, dass die Temperatur bereits bei 50°C Auswirkungen zeigen kann.
Vom Gebrauch bei niedrigen Temperaturen hingegen wird abgeraten, da dies das Bruchrisiko erhöhen kann.

**Wenden Sie sich an unser BENERI® Fachteam für die Anwendungsbereiche bei hohen/niedrigen Temperaturen.

Carbon-Federstahl

Carbon-Federstahl ist ein hochgradig magnetisches Material, das vor allem für die Herstellung von Sprengringen verwendet wird.

Der Carbon-Federstahl ist bereits gehärtet.
Nach dem Schneiden durchlaufen die Bauteile dennoch eine Dehnung bei hohen Temperaturen, um die erforderliche Elastizität zu erreichen.

Rostfreier martensitischer Stahl

Rostfreier martensitischer Stahl ist eine Legierung aus Chrom und Carbon, die nach der Wärmebehandlung eine kubisch-raumzentrierte martensitische Struktur aufweist (ccc). Es handelt sich dabei um ein ferromagnetisches Material, das sich für nicht besonders aggressive Umgebungen eignet, wärmebehandeln lässt sowie rostfrei ist.

WÄRMEBEHANDLUNG VON MARTENSITISCHEM EDELSTAHL

Nach dem Schneiden durchlaufen die Bauteile aus martensitischem Edelstahl ein Wärmebehandlungsverfahren, das zum Erhalt der korrekten Balance aus Härte und Elastizität erforderlich ist.

Bei der Wärmebehandlung von Edelstahl X39 unterscheidet man zwei wesentliche Phasen: das Härten und Anlassen.
Beim Härten wird das Bauteil auf Austentisierungstemperatur erhitzt und anschließend abgekühlt, bis es eine finale, Martensit genannte, Struktur einnimmt. Das Abschrecken erfolgt automatisch unter Schutzatmosphäre.
Das anschließende Anlassen ist unverzichtbar, um die Härte, Zugfestigkeit und elastische Grenze des gehärteten Bauteils zu reduzieren und somit seine Strapazierfähigkeit und Duktilität maßgeblich zu verbessern.
Die hohe Temperatur beim Anlassen fördert das Auslösen der Kohlenstoffe und die Verarmung des Chroms, was sich wiederum auf eine Minderung der Korrosionsbeständigkeit des Materials auswirkt.

Bauteile aus martensitischem Edelstahl X39 unterliegen somit einer durch das Anlassen bedingten Erhöhung der Brüchigkeit und Aufnahme von die Brüchigkeit steigernden Elementen bei besonderen Klimabedingungen (z.B. Meeresklima oder Ähnliches), mit entsprechender Bruchgefahr, geminderter Korrosions- und Biegefestigkeit (≈10°-15°).

Für Anwendungen, bei denen eine hohe Korrosionsbeständigkeit gefragt ist, wird folglich die Verwendung von austenitischem Edelstahl empfohlen.

Hinweis:

Minimale und maximale Gebrauchstemperatur**
Es ist nicht möglich, einen genauen Temperaturpunkt zu bestimmen, der sich auf die Performance des Bauteils auswirkt, da dafür stets auch die Art der Anwendung berücksichtigt werden muss.
Die maximale Gebrauchstemperatur liegt bei ca. 300°C.
Vom Gebrauch bei niedrigen Temperaturen hingegen wird abgeraten, da dies das Bruchrisiko erhöhen kann.

**Wenden Sie sich an unser BENERI® Fachteam für die Anwendungsbereiche bei hohen/niedrigen Temperaturen.

Rostfreier austenitischer Stahl

Die verschiedenen, von unserem technischen Fachteam an verschiedenen Stahltypen (X39, PH15/7 Mo und PH 17/7) durchgeführten Labortests haben ergeben, dass es sich beim austenitischen Stahl der Serie 300 hinsichtlich der Wahrung der mechanischen Eigenschaften und der Korrosionsbeständigkeit der Bauteile um den besten Kompromiss handelt.

Austenitischer Edelstahl weist eine kubisch flächenzentrierte Struktur auf (cfc). Es handelt sich um im glühenden Zustand nicht magnetische Materialien, die nur mittels Kaltbearbeitung gehärtet werden können. Sie verfügen über exzellente kryotechnische Eigenschaften und eine gute Hitzebeständigkeit.

Austenitischer Edelstahl lässt sich nicht härten, aber die finale Resistenz des Bauteils entspricht der des Materials selbst.
Für die Montage der Ringe aus austenitischem Stahl ist die Verwendung von Montagezangen mit Einstellschraube unerlässlich.

Hinweise zur Korrosionsfestigkeit und zum Magnetismus der einzelnen Stahlarten:

• AISI 301: Seine Korrosionsfestigkeit hängt stark von der Umgebung, der Temperatur und der Dauer ab. Gute Beständigkeit in urbaner Atmosphäre, Süßwasser und bei Stoffen, die in der Lebensmittel-, Chemie-, Textil- und Erdölbranche eingesetzt werden.
  Nicht korrosionsbeständig bei Chloriden.
  Nicht magnetisch, wird aber proportional zum %-Anteil der Kaltumformung ferromagnetisch.

• AISI 304: Gute Korrosionsbeständigkeit in verschiedenen Umgebungen und bei Kontakt mit Stoffen, die in der Chemie-, Textil- und Lebensmittelbranche eingesetzt werden.
  In gelöstem Zustand nicht magnetisch (kann aufgrund von Kaltbearbeitung einen gewissen Magnetismus aufweisen).

• AISI 316 L: Verfügt über eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in der Atmosphäre und in verschiedenen Salzarten, organischen Säuren und Lebensmittelstoffen; Verfügt über eine gute Korrosionsbeständigkeit in verdünnten Lösungen aus reduzierenden Säuren.
  Empfindlich gegen interkristalline Korrosion und nicht magnetisch (kann aufgrund von Kaltbearbeitung einen gewissen Magnetismus aufweisen).

Hinweis:

Minimale und maximale Gebrauchstemperatur**
Es ist nicht möglich, einen genauen Temperaturpunkt zu bestimmen, der sich auf die Performance des Bauteils auswirkt, da dafür stets auch die Art der Anwendung berücksichtigt werden muss.

**Wenden Sie sich an unser BENERI® Fachteam für die Anwendungsbereiche bei hohen/niedrigen Temperaturen.