Was macht legierte Stähle so wichtig für unser tägliches Leben und für industrielle Anwendungen? Legierte Stähle, denen Elemente wie Chrom und Nickel zugesetzt sind, bieten eine höhere Festigkeit, Zähigkeit und Beständigkeit gegen Verschleiß und Korrosion. Dieser Artikel befasst sich mit den verschiedenen Arten von legierten Stählen, ihren einzigartigen Eigenschaften und ihrer wichtigen Rolle in verschiedenen Sektoren wie der Automobilindustrie, dem Bauwesen und der Fertigung. Wenn Sie weiter lesen, erfahren Sie, wie diese vielseitigen Materialien zu technologischen Fortschritten beitragen und die Haltbarkeit und Leistung von Produkten verbessern. Tauchen Sie ein, um die faszinierende Welt der legierten Stähle und ihre unverzichtbaren Anwendungen zu verstehen.
Legierte Stähle sind im Wesentlichen Kohlenstoffstähle, die mit zusätzlichen Legierungselementen wie Si, Mn, W, V, Ti, Cr, Ni, Mo usw. angereichert sind.
Diese Elemente verbessern verschiedene Eigenschaften des Stahls wie Festigkeit, Zähigkeit, Härtbarkeit und Schweißbarkeit. Legierte Stähle werden häufig nach dem Gehalt an Legierungselementen eingeteilt.
Darüber hinaus werden legierte Stähle in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, so dass sie im Allgemeinen auch nach ihrer Anwendung klassifiziert werden.
Klassifizierung nach Legierungsgehalt
Klassifizierung nach Verwendungszweck
1) Niedrig legierter hochfester Baustahl
Die Güteklasse ist in der Reihenfolge des chinesischen Pinyin-Buchstabens (Q) angeordnet, der für die Streckgrenze, den Streckgrenzwert und das Symbol der Güteklasse (A, B, C, D, E) steht.
Q390A bedeutet zum Beispiel niedrig legierter, hochfester Baustahl mit Streckgrenze σs = 390N/mm2, Güteklasse A.
2) Legierter Baustahl
Der Grad wird durch "zwei Ziffern + Elementsymbol + Ziffer" gebildet.
Die ersten beiden Ziffern stehen für die Zehntausendstel des durchschnittlichen Kohlenstoffgehalt nach Masse im Stahl, das Elementsymbol gibt die im Stahl enthaltenen Legierungselemente an, und die Zahl nach dem Elementsymbol steht für die Hundertstel des durchschnittlichen Massengehalts des betreffenden Elements.
Wenn der durchschnittliche Massenanteil der Legierungselement kleiner als 1,5% ist, wird nur das Element ohne Wert angegeben. Wenn der durchschnittliche Massenanteil ≥1,5%, ≥2,5%, ≥3,5% usw. ist, werden die Zahlen 2, 3, 4 usw. entsprechend hinter dem Legierungselement angegeben.
Zum Beispiel, 40Crwobei der durchschnittliche Massenanteil von Kohlenstoff Wc=0,4% und der durchschnittliche Massenanteil von Chrom WCr <1,5% beträgt. Wenn es sich um einen hochwertigen Stahl handelt, wird ein "A" am Ende der Güteklasse hinzugefügt, wie z. B. 38CrMoAlA-Stahl, der ein hochwertiger legierter Baustahl ist.
3) Wälzlagerstahl
Der Buchstabe "G" (der erste Buchstabe des chinesischen Pinyin des Wortes "Walzen") wird vor der Güteklasse hinzugefügt, und die Zahl danach gibt den Tausendstel-Massengehalt an Chrom an, während der Kohlenstoffgehalt nicht angegeben wird.
GCr15-Stahl zum Beispiel ist ein Wälzlagerstahl mit einem durchschnittlichen Massenanteil an Chrom WCr = 1,5%.
Wenn andere Legierungselemente in Chrom vorhanden sind LagerstahlSie werden auf dieselbe Weise wie allgemeiner legierter Baustahl bezeichnet. Alle Wälzlagerstähle sind hochwertige Qualitätsstähle, aber die Güteklasse endet nicht mit "A".
4) Legierter Werkzeugstahl
Die Nummerierungsmethode dieser Stahlsorte ist ähnlich wie bei legiertem Baustahl, mit der Ausnahme, dass bei Wc < 1% eine einzelne Ziffer verwendet wird, um die Tausendstel des Kohlenstoffmassenanteils anzugeben. Wenn der Kohlenstoffmassenanteil ≥1% ist, wird er nicht angegeben.
Bei Cr12MoV-Stahl beispielsweise beträgt der durchschnittliche Massenanteil von Kohlenstoff Wc=1,45%~1,70% und wird daher nicht angegeben; der durchschnittliche Massenanteil von Cr beträgt 12%, und die Massenanteile von Mo und V sind beide kleiner als 1,5%.
Schnellarbeitsstähle sind jedoch eine Ausnahme, und der durchschnittliche Massenanteil an Kohlenstoff wird unabhängig von der Menge nicht angegeben. Da es sich sowohl bei legierten Werkzeugstählen als auch bei Schnellarbeitsstählen um hochwertige Qualitätsstähle handelt, ist es nicht erforderlich, ein "A" am Ende ihrer Güteklasse anzugeben.
5) Rostfreier Stahl und hitzebeständiger Stahl
Die Zahl vor der Stahlsorte gibt die Tausendstel des Massenanteils an Kohlenstoff an.
Zum Beispiel, in 3Cr13 Stahl, der durchschnittliche Massenanteil Wc=0,3%, und der durchschnittliche Massenanteil WCr=13%. Wenn der Kohlenstoffmassenanteil Wc≤0,03% und Wc≤0,08% ist, werden die Präfixe "00" bzw. "0" verwendet, z. B. 00Cr17Ni14Mo2, 0Cr19Ni9-Stähle, usw.
Q345
Anwendungen: Hauptsächlich für den Bau von Brücken, Schiffen, Fahrzeugen, Kesseln, Druckbehältern, Öl- und Gaspipelines, großen Stahlkonstruktionen, usw. Es wird im warmgewalzten, luftgekühlten Zustand verwendet, das Gefüge ist feinkörnig F+P, und es wird nicht mehr wärmebehandelt.
| Chemische Zusammensetzung wt% | |||||
| C | Mn | Si | V | Nb | Ti |
| 0.18~0.20 | 1.0~1.6 | 0.55 | 0.02~0.15 | 0.015-0.06 | 0.02~0.2 |
Die Q345 umfasst die alten Stahlsorten 12MnV, 14MnNb, 16Mn, 18Nb, 16MnCu.
| Dicke mm | Mechanische Eigenschaften | |||
| σs MPa | σb MPa | σ5 % | Akv (20 ℃) J | |
| <16 | ≥ 345 | 470-630 | 21-22 | 34 |
| 16-35 | ≥ 325 | |||
| 35-50 | ≥ 295 | |||
Q420
Im normalisierten Zustand ist die Struktur F+S. Q345 umfasst die alten Stahlsorten 15MnVN, 14MnVTiRE.
| Chemische Zusammensetzung wt% | |||||||
| C | Mn | Si | V | Nb | Ti | Cr | Ni |
| ≤ 0.20 | 1.0~1.7 | 0.55 | 0.02~0.2 | 0.015-0.06 | 0.02~0.2 | ≤ 0.40 | ≤ 0.70 |
| Dicke mm | Mechanische Eigenschaften | |||
| σs MPa | σb MPa | σ5 % | Akv (20 ℃) J | |
| <16 | ≥ 420 | 520-680 | 18-19 GB/T159 | 3491-1994 |
| 16-35 | ≥ 400 | |||
| 35-50 | ≥ 380 | |||
40Cr
Anwendungen: Zur Herstellung verschiedener wichtiger Teile für Autos, Traktoren, Werkzeugmaschinen und andere Maschinen, wie z. B. Zahnräder von Werkzeugmaschinen, Hauptwellen, Kurbelwellen von Automotoren, Pleuelstangen, Bolzen und Einlassventile.
| Chemische Hauptzusammensetzung wt% | C | 0.37-0.44 |
| Mn | 0.5-0.8 | |
| Si | 0.17-0.37 | |
| Cr | 0.81-1.1 | |
| Mo | 0.07-0.12 | |
| Wärmebehandelte Rohlinge mit einer Größe von weniger als 25 mm | Abschrecken ℃ | 850 Öl |
| Anlassen ℃ | 520 Wasser Öl | |
| Mechanische Eigenschaften (≥) | σb MPa | 980 |
| σs MPa | 785 | |
| Wärmebehandelter Rohling mit einer Größe von weniger als 25 mm | 9 | |
| ψ % | 45 | |
| Akv J | 47 | |
| Geglüht HB | 207 | |
65Mn 60Mn2Si
Beispiele für die Verwendung von 65Mn 60Mn2Si-Stahl: Federn mit einem Querschnitt ≤25 mm, wie z. B. Fahrzeugpuffer-Schraubenfedern.
| Stahlsorte | 65Mn | 60Si2Mn | |
| Hauptbestandteile w% | C | 0.62-0.70 | 0.56-0.64 |
| Mn | 0.90-1.20 | 0.60-0.90 | |
| Si | 0.17-0.37 | 1.50-2.00 | |
| Cr | ≤ 0.25 | ≤ 0.35 | |
| Wärmebehandlung | Abschrecken ℃ | 830 Öl | 870 Öl |
| Anlassen | 540 | 480 | |
| Mechanische Eigenschaften | σs MPa | 800 | 1200 |
| σb MPa | 1000 | 1300 | |
| δ10 % | 8 | 5 | |
| ψ % | 30 | 25 | |
20Kr
Anwendungen: Zur Herstellung von Zahnrädern in Automobilen, Traktoren, Nockenwellen in Verbrennungsmotoren, Kolbenbolzen und anderen Maschinenteilen. Es kann starkem Reibungsverschleiß, größeren Wechselbelastungen und insbesondere Stoßbelastungen standhalten.
| Chemische Hauptzusammensetzung wt% | C | 0.17-0.24 |
| Mn | 0.5-0.8 | |
| Si | 0.20-0.40 | |
| Cr | 0.7-1.0 | |
| Wärmebehandlung ℃ | Kohlenstoff | 930 |
| Vorbereitung Verarbeitung | 880 Wasser&Öl | |
| Abschrecken | 780-820 Wasser und Öl | |
| Anlassen | 200 | |
| Mechanische Eigenschaften (≥) | σb MPa | 835 |
| σs MPa | 540 | |
| δ5 % | 10 | |
| ψ % | 4o | |
| Akv J | 47 | |
| Rohlingsgröße mm | <15 | |
20CrMnTi
| Chemische Hauptzusammensetzung wt% | C | 0.17-0.24 |
| Mn | 0.8-1.10 | |
| Si | 0.17-0.37 | |
| Cr | 1.0-1.3 | |
| Wärmebehandlung ℃ | Kohlenstoff | 930 |
| Vorbereitung Verarbeitung | 880 Wasser&Öl | |
| Abschrecken | 770 Wasser&Öl | |
| Anlassen | 200 | |
| Mechanische Eigenschaften (≥) | σb MPa | 1080 |
| σs MPa | 850 | |
| δ5 % | 10 | |
| ψ % | 45 | |
| Akv J | 55 | |
| Rohlingsgröße mm | <15 | |
GCr15:
Zur Herstellung der Wälzkörper (Kugeln, Rollen, Nadeln) von Wälzlagern, Innen- und Außenringen usw. Es kann auch für die Herstellung von Präzisionslehren, Kaltstanzwerkzeugen, Gewindespindeln für Werkzeugmaschinen und anderen verschleißfesten Teilen verwendet werden.
| Chemische Hauptzusammensetzung wt% | C | 0.95-1.05 |
| Cr | 1.40~1.65 | |
| Si | 0.15~0.35 | |
| Mn | 0.25~0.45 | |
| Wärmebehandlungsspezifikation Leistung | Abschrecken ℃ | 820~ 840 |
| Anlassen ℃ | 150~160 | |
| HRC nach dem Anlassen | 62~66 | |
| Hauptzweck | Aderendhülsen mit einer Wandstärke von <14 mm und einem Außendurchmesser von 250 mm. Eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von 25-200 mm. Eine Rolle mit einem Durchmesser von etwa 25 mm. | |
9SiCr, CrWMn
| Stahlsorte | 9SiCr | CrWMn | ||
| Chemische Zusammensetzung wt% | C | 0.85-0.95 | 0.9-1.05 | |
| Mn | 0.3-0.6 | 0.8-1.1 | ||
| Si | 1.2-1.6 | 0.15-0.35 | ||
| Cr | 0.95-1.25 | 0.9-1.2 W1.2-1.5 | ||
| Wärmebehandlung | Ölabschreckung | Abschreckungstemperatur ℃. | ≥62 | |
| Härte HRC | 180-200 | 140-160 | ||
| Anlassen | Anlasstemperatur ℃. | 60-62 | 62-65 | |
| Härte HRC | Schneideisen, Gewindebohrer, Bohrer, Reibahle, Zahnradfräser, kalt Prägestempel, Kaltwalze | Matrizen, Räumnadeln, Lehren, komplexe und hochpräzise Stanzwerkzeuge, etc. | ||
W18Cr4V
| C | Mn | Si | Cr | W | V | Herstellung von Hochgeschwindigkeitsschneidwerkzeugen, Hobeln, Bohrern, Fräsern usw. |
| 0.7~0.8 | 0.1~0.4 | 0.2~0.4 | 3.8~4.4 | 17.5-19.0 | 1.0~1.4 |
Cr12:
Für die Herstellung verschiedener Kaltstempelformen, Kaltstauchformen, Kaltfließpressformen und Drahtziehformen usw. Bei großen Kaltformen aus Cr12-Stahl ist die Verformung durch die Wärmebehandlung minimal, so dass er sich für die Herstellung schwerer und komplexer Formen eignet.
| Chemische Zusammensetzung wt% | ||||
| C | Si | Mn | Cr | V |
| 2.00-2.30 | ≤ 0.40 | ≤ 0.40 | 11.50-13.50 | 0.15~0.30 |
| Glühen | Ölabschreckung | Anlassen | ||
| Temperatur ℃ | Härte HB | Temperatur ℃ | Temperatur ℃ | Härte HRC |
| 870-900 | 207-255 | 950-1000 | 200-450 | 58-64 |
Beispiel für die Verwendung: Kaltprägestempel, ZiehsteinStanzwerkzeug, Walzwerkzeug
4Cr5MoSiV:
Seine Struktur besteht aus gehärteten Martensit, körnige Karbide und eine geringe Menge Restaustenit. Um die Warmhärte zu gewährleisten, ist ein mehrfaches Anlassen erforderlich.
| Chemische Zusammensetzung wt% | |||||
| C | Si | Mn | Cr | Mo | V |
| 0.32-0.42 | 0.80-1.20 | 0.40 | 4.50-5.50 | 1.00-1.50 | 0.30-0.50 |
| Glühen | Ölabschreckung | Anlassen | ||
| Temperatur ℃ | Härte HB | Temperatur ℃ | Temperatur ℃ | Härte HRC |
| 840-900 | 209-229 | 1000-1025 | 540-650 | 40-54 |
Verwendungsbeispiele: Warmpresswerkzeug, Druckgusswerkzeug, Heißextrusionswerkzeug, Präzisionswerkzeug Schmiedegesenk
| Messgerät | Stahlsorte |
| Flache Schablone oder Pappe | 10. 20 oder 50, 55, 60, 60Mn, 65Mn |
| Allgemeine Lehren und Grenzlehrdorne | T10A, T12A, 9SiCr |
| Hochpräzisionslehren und Blocklehren | Cr (Schneidewerkzeug Stahl), CrMn, GCr15 |
| Hochpräzise und komplex geformte Lehren und Endmaße | CrWMn (Stahl mit geringer Verformung) |
| Korrosionsbeständiges Messwerkzeug | 4Cr139Cr18 (rostfreier Stahl) |
Nichtrostender Stahl bezieht sich auf Stahlsorten mit hoher Korrosionsbeständigkeit in der Atmosphäre und in allgemeinen Medien.
| Stahlsorte | Chemische Zusammensetzung wt% | σb | σ0.2 | δ5 | ψ | Ak | Härte | |
| C | Cr | MPa | MPa | % | % | J | ||
| 1Cr13 Typ M | ≤0.15 | 11.5-13.5 | ≥540 | ≥345 | ≥25 | ≥55 | ≥78 | ≥159 HB |
| Wärmebehandlung: 9501000 ℃ Öl oder Wasserabschreckung700750 ℃ schnelles Abkühlen und Härten; Zweck: Herstellung von Teilen, die gegen schwach korrosive Medien beständig sind und Schlagbelastungen standhalten, z. B. Dampfturbinenschaufeln, Ventile von Wasserdruckmaschinen, Konstruktionsrahmen, Schrauben, Muttern usw. | ||||||||
| 9Cr18 Typ M | 0.9-1.0 | 17-19 | ≥55 HRC | |||||
| Wärmebehandlung: 1000-1050 ℃ Ölabschrecken, 200-300 ℃ Öl, Luftkühlung und Anlassen; Verwendung: rostfreies mechanisches Schneidwerkzeug, Schneidwerkzeug, chirurgische Klinge, hoch abriebfestes und korrosionsbeständiges Teil | ||||||||
| 1Cr17 F Typ | ≤0.12 | 16-18 | ≥450 | ≥205 | ≥22 | ≥50 | ≥183 HB | |
| Wärmebehandlung 780 ° C~850 ° C Luftkühlung. Zweck: Herstellung von Ausrüstungen für Salpetersäurefabriken, wie Absorptionstürme, Wärmetauscher, Säuretanks, Förderleitungen und Ausrüstungen für Lebensmittelfabriken | ||||||||
Martensitischer rostfreier Stahl:
1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 4Cr13, usw. Sie alle haben eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit in oxidativen Medien. 1Cr13- und 2Cr13-Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt haben eine bessere Korrosionsbeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt haben 3Cr13- und 4Cr13-Stähle eine höhere Festigkeit und Verschleißfestigkeit, aber eine geringere Korrosionsbeständigkeit.
Ferritischer rostfreier Stahl:
1Cr17, 1Cr17Ti, usw. Diese Stahlsorte hat einen Chrommassenanteil von 17%~30% und einen Kohlenstoffmassenanteil von weniger als 0,15%. Er hat eine einphasige Ferritstruktur und eine bessere Korrosionsbeständigkeit als Cr13-Stahl.
Austenitischer rostfreier Stahl:
Cr18Ni9 (auch als rostfreier Stahl des Typs 18-8 bekannt) ist einer der am häufigsten verwendeten rostfreien Stähle. Diese Art von austenitischem rostfreiem Stahl hat einen niedrigen Kohlenstoffgehalt (etwa 0,1%) und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Der Stahl enthält oft Zusätze von Ti (Titan) oder Nb (Niob), um eine interkristalline Korrosion.
Diese Stahlklasse hat niedrigere Festigkeit und Härteund er ist nicht magnetisch. Er bietet jedoch eine höhere Plastizität, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit als der nichtrostende Stahl des Typs Cr13. Eine Lösungsbehandlung kann die Korrosionsbeständigkeit dieses austenitischen Edelstahls weiter verbessern.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
DE 
EN 
AR 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO