Einsatzstahl grades
4 einsatzstahl grades from 2 designation systems, each with a full data sheet. Sorted by system; the yield and tensile values are the first line of each grade's mechanical table.
Letzte Aktualisierung
EN (European)
| Grade | No. | Type | C % | Yield MPa | Tensile MPa | Equivalents |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 16MnCr5 | 1.7131 | Alloy case-hardening steel | 0.14 – 0.19 | ≥ 590 | 780–1080 | 5115, SCr415 / SCr420, 16CrMn / 20CrMn |
| C10 | 1.0301 | Unalloyed low-carbon case-hardening steel | 0.07 – 0.13 | ≥ 295 | 490–690 | 1010, 1008, S10C / S09CK |
| C15 | 1.0401 | Unalloyed case-hardening steel | 0.12 – 0.18 | ≥ 355 | 590–780 | 1015, 1018, S15C / S15CK |
AISI / SAE
| Grade | No. | Type | C % | Yield MPa | Tensile MPa | Equivalents |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 8620 | G86200 | Nickel-chromium-molybdenum case-hardening steel | 0.18 – 0.23 | ≈ 385 | ≈ 540 | 20NiCrMo2-2, SNCM220, 20CrNiMo |
Harte Haut, zäher Kern, ein Bauteil
Einsatzstähle sind niedriggekohlte Güten mit typisch 0,10 bis 0,25 % Kohlenstoff, die dafür gemacht sind, dass Kohlenstoff in die Oberfläche eindiffundiert und das Teil anschließend abgeschreckt wird. Das Ergebnis ist eine verschleißfeste Randschicht mit 58 bis 62 HRC über einem Kern, der mit 30 bis 40 HRC zäh und verformungsfähig bleibt.
Ein einziger homogener Stahl kann das nicht leisten. Ein durchgehärtetes Teil mit 60 HRC ist spröde; eines, das Stöße aufnimmt, ist zu weich gegen Verschleiß. Zahnräder, Wellen, Bolzen und Nocken brauchen beides, und das Aufkohlen ist der Weg dorthin.
Die Einsatzhärtetiefe ist die Spezifikation
Die Sorte legt die Kernfestigkeit fest, die Einsatzhärtetiefe entscheidet, ob das Bauteil hält. Tiefere Schichten tragen höhere Flankenpressungen, kosten aber überproportional Zeit: die Aufkohlungsdauer wächst ungefähr mit dem Quadrat der Tiefe, doppelte Tiefe bedeutet also die vierfache Ofenzeit.
Angegeben wird sie als Tiefe bis 550 HV und gehört neben die Randhärte auf die Zeichnung. Ein Zahnrad, das nur als „16MnCr5" bestellt wird, ist nicht vollständig spezifiziert.
Verzug wird eingeplant, nicht vermieden
Beim Abschrecken bewegt sich ein aufgekohltes Teil. Die Antwort darauf lautet: vor der Wärmebehandlung mit Schleifzugabe bearbeiten und die maßgeblichen Flächen danach schleifen. Deshalb werden Zahnflanken geschliffen — und deshalb ist die häufigste teure Fehlentscheidung eine Schleifzugabe, die größer ist als die Einsatzhärtetiefe.
Wer durch die Randschicht schleift, legt weichen Stahl genau dort frei, wo die Flankenpressung am höchsten ist.
faq.h
Was ist ein Einsatzstahl?
Eine niedriggekohlte Güte mit typisch 0,10 bis 0,25 % Kohlenstoff, bei der Kohlenstoff in die Oberfläche eindiffundiert wird und die anschließend abgeschreckt wird. Das ergibt eine harte, verschleißfeste Randschicht über einem zähen Kern — die Kombination, die Zahnräder und Wellen brauchen.
Wofür wird 16MnCr5 verwendet?
Für Zahnräder, Wellen, Bolzen und Nocken mittlerer Größe. Es ist der europäische Allzweck-Einsatzstahl; 20MnCr5 kommt dort zum Einsatz, wo höhere Kernfestigkeit oder ein größerer Querschnitt gefragt ist.
Welche Einsatzhärtetiefe sollte festgelegt werden?
Das hängt von Flankenpressung und Zahn- beziehungsweise Lagergröße ab, bei mittleren Verzahnungen typisch 0,6 bis 1,5 mm bis 550 HV. Sie gehört mit der Randhärte auf die Zeichnung — die Sortenangabe allein spezifiziert das Bauteil nicht.
Warum müssen aufgekohlte Teile nachgeschliffen werden?
Weil das Abschrecken sie verzieht. Maßgebliche Flächen werden vor der Wärmebehandlung mit Zugabe bearbeitet und danach geschliffen. Die Zugabe muss deutlich innerhalb der Einsatzhärtetiefe bleiben, sonst schleift man bis auf weichen Stahl durch.
Was entspricht 16MnCr5 in der AISI-Systematik?
AISI 5115 liegt am nächsten. Für dieselben Bauteile wird häufig 8620 eingesetzt, obwohl die Analyse abweicht — 8620 führt Nickel und Molybdän, wo 16MnCr5 mit Mangan und Chrom arbeitet.