Federstahl Qualitäten (XC65 - XC100)
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Federstähle sind harte Stähle. Ihre Härte hängt von ihrem Kohlenstoffgehalt (über 0,45 %) und der Tatsache ab, dass sie einem Wärmebehandlungsprozess, dem Abschrecken (Härten), unterzogen wurden. Die Härte verleiht dem Material den “Federeffekt”, d. h. die Fähigkeit des Materials, nach einer Krafteinwirkung in seinen ursprünglichen Zustand zurückzukehren.
Beim Abschrecken wird ein Material auf eine sogenannte Phasenumwandlungstemperatur erhitzt und dann diese gesamte Masse so schnell abgekühlt, dass die chemischen Elemente, die bei hoher Temperatur in den kristallinen Festkörper diffundiert sind, eingeschlossen werden. Die eingeschlossenen chemischen Elemente tragen zur Erhöhung bestimmter mechanischer Eigenschaften des abgeschreckten Teils bei. Das Härten von Stahl (ausgenommen Sonderlegierungen) erfolgt im Allgemeinen zwischen 800° und 950°. Um eine Versprödung des Materials nach dem Abschrecken zu vermeiden, wird oft ein Anlassen bei mindestens 200° durchgeführt.
Viele Variablen beeinflussen die Qualität und die mechanischen Eigenschaften von gehärtetem Stahl:
- Die Abschrecktemperatur
- Die Abschreckzeit
- Die Abkühlgeschwindigkeit
- Die chemische Zusammensetzung des Stahls (wie Kohlenstoffgehalt und Gehalt an anderen Elementen)
- Arten des Härtens: Luftabschreckung (die Zunder verursacht), Abschrecken in einer Abschreckflüssigkeit oder Abschrecken in einem Vakuumofen.
Die wichtigsten gehärteten Stahlsorten sind XC65, XC75, XC80, XC90 und XC100. Sie unterscheiden sich durch ihre Härte. Der Standard ist XC75, d. h. ein Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,75 %.
Härte-Umrechnungstabelle
| Zugfestigkeit RM (Mpa) | Härte HV | Härte HRB | Zugfestigkeit RM (Mpa) | Härte HV | Härte HR 30N | Härte HR 45N | Härte HRC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 330 | 100 | 55 | 1020 | 320 | 54 | 34 | 32.2 |
| 390 | 115 | 64.6 | 1090 | 340 | 55 | 37 | 34.4 |
| 440 | 130 | 71 | 1120 | 350 | 56 | 38 | 35.5 |
| 510 | 155 | 80.5 | 1160 | 360 | 57 | 39 | 36.6 |
| 580 | 180 | 87.3 | 1220 | 380 | 58 | 42 | 38.8 |
| 630 | 195 | 91.7 | 1290 | 400 | 60 | 44 | 40.8 |
| 690 | 215 | 94.6 | 1360 | 420 | 62 | 47 | 42.7 |
| 740 | 225 | 97 | 1430 | 440 | 64 | 49 | 44.5 |
| 810 | 245 | 100 | 1500 | 460 | 65 | 51 | 46.5 |
| 880 | 265 | 103 | 1570 | 480 | 66 | 53 | 48.0 |
| 960 | 300 | - | 1650 | 500 | 68 | 54 | 49.5 |
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