Vergütungsstahl
Anwendungsbereich
Vergütete Stähle werden dort verwendet, wo sich mit Stählen S235, S355 etc. zu grosse Abmessungen ergeben würden: Für alle hochbeanspruchten Teile in Getrieben, Motoren, Fahrwerken etc. , z.B. Zahnräder, Kurbelwellen, Motorenwellen, Schrauben, Schaltgabeln etc.
Beschrieb
Vergütungsstähle sind Maschinenbaustähle, die sich auf Grund ihrer chemischen Zusammensetzung zum Härten eignen und die im vergüteten Zustand eine gute Zähigkeit bei gegebener Zugfestigkeit aufweisen.
Durch das Vergüten erhalten die Maschinenbaustähle folgende Eigenschaftskombinationen: Höhere Streckgrenze Re, Rp0,2 für höhere zulässige Spannungen und höhere Zähigkeit (Kerbschlagarbeit Av) für eine starke Verformung vor dem Bruch. Um diese Zähigkeit zu erreichen, darf das Gefüge nicht zuviel Zementit enthalten. Die C-Gehalte sind deshalb auf 0.25 bis 0.6% begrenzt.
Eigenschaften
Eine gewählte Kombination zwischen Streckgrenze und Zähigkeit.
Schweissen: Nicht geeignet (C35 und C45 bedingt schweissbar).
Mechanische Bearbeitung: Vergütungsstähle können auch nach dem Vergüten spanend bearbeitet werden.
Vergüten
Vergüten ist ein Abschrecken von Maschinenbaustählen mit Anlassen auf höheren Temperaturen. Ziel: Zähigkeit bei erhöhter Streckgrenze. Stähle mit erhöhter Streckgrenze bei guter Zähigkeit lassen sich grundsätzlich durch zwei Wärmebehandlungsverfahren erzeugen:
- Vergüten durch Anlassen:
Unter dem Vergüten durch Anlassen versteht man ein Härten (martensitisches Gefüge) mit nachfolgendem Anlassen (Erwärmen) auf Temperaturen 450°C bis 600°C, bei denen die maximalen Gütewerte bezogen auf Zähigkeit und Festigkeit erreicht werden.
1. Abschrecken in Wasser.
2. Vergütungsbehandlung (Anlassen), Optimierung von Festigkeit und Zähigkeit.
- Vergüten durch isotherme Umwandlung:
Abschrecken eines austenitischen Gefüges auf eine Temperatur zwischen Ms (Start der Martensitbildung) und Ar1 (Haltepunkt Abkühlung) und anschliessendem Halten auf dieser Temperatur (isothermer Vorgang). In dieser Zeit wandelt sich der gesamte Austenit um. Dann kann der Stahl ohne Veränderung auf
Raumtemperatur abgekühlt werden. Dieses Verfahren wird auch Zwischenstufenvergüten genannt.