Wärmebehandlung von Gussteilen aus mittel- und niedriglegiertem Stahl

Mittel- und niedriglegierte Stähle sind eine große Gruppe legierter Stähle mit einem Gehalt an Legierungselementen (hauptsächlich chemische Elemente wie Silizium, Mangan, Chrom, Molybdän, Nickel, Kupfer und Vanadium) von weniger als 8 %. Gussteile aus mittel- und niedriglegiertem Stahl weisen eine gute Härtbarkeit auf, und nach ordnungsgemäßer Wärmebehandlung können gute umfassende mechanische Eigenschaften erzielt werden.

 

Wärmebehandlungsspezifikationen für Gussteile aus niedrig- und mittellegiertem Stahl
Grad	Kategorie Stahl	Spezifikationen der Wärmebehandlung
		Behandlungsmethode	Temperatur / ℃	Kühlmethode	Härte / HBW
ZG16Mn	Manganstahl	Normalisieren	900	Abkühlung an der Luft	/
		Temperieren	600
ZG22Mn	Manganstahl	Normalisieren	880 - 900	Abkühlung an der Luft	155
		Temperieren	680 - 700
ZG25Mn	Manganstahl	Glühen oder Anlassen	/	/	155 - 170
ZG25Mn2	Manganstahl				200 - 250
ZG30Mn	Manganstahl				160 - 170
ZG35Mn	Manganstahl	Normalisieren	850 - 860	Abkühlung an der Luft	/
		Temperieren	560 - 600
ZG40Mn	Manganstahl	Normalisieren	850 - 860	Abkühlung an der Luft	163
		Temperieren	550 - 600	Abkühlung im Ofen
ZG40Mn2	Manganstahl	Glühen	870 - 890	Abkühlung im Ofen	187 - 255
		Abschrecken	830 - 850	Abkühlen in Öl
		Temperieren	350 - 450	Abkühlung an der Luft
ZG45Mn	Manganstahl	Normalisieren	840 - 860	Abkühlung an der Luft	196 - 235
		Temperieren	550 - 600	Abkühlung im Ofen
ZG45Mn2	Manganstahl	Normalisieren	840 - 860	Abkühlung an der Luft	≥ 179
		Temperieren	550 - 600	Abkühlung im Ofen
ZG50Mn	Manganstahl	Normalisieren	860 - 880	Abkühlung an der Luft	180 - 220
		Temperieren	570 - 640	Abkühlung im Ofen
ZG50Mn2	Manganstahl	Normalisieren	850 - 880	Abkühlung an der Luft	/
		Temperieren	550 - 650	Abkühlung im Ofen
ZG65Mn	Manganstahl	Normalisieren	840 - 860	/	187 - 241
		Temperieren	600 - 650
ZG20SiMn	Silizium-Mangan-Stahl	Normalisieren	900 - 920	Abkühlung an der Luft	156
		Temperieren	570 - 600	Abkühlung im Ofen
ZG30SiMn	Silizium-Mangan-Stahl	Normalisieren	870 - 890	Abkühlung an der Luft	/
		Temperieren	570 - 600	Abkühlung im Ofen
		Abschrecken	840 - 880	Kühlung in Öl/Wasser	/
		Temperieren	550 - 600	Abkühlung im Ofen
ZG35SiMn	Silizium-Mangan-Stahl	Normalisieren	860 - 880	Abkühlung an der Luft	163 - 207
		Temperieren	550 - 650	Abkühlung im Ofen
		Abschrecken	840 - 860	Abkühlen in Öl	196 - 255
		Temperieren	550 - 650	Abkühlung im Ofen
ZG45SiMn	Silizium-Mangan-Stahl	Normalisieren	860 - 880	Abkühlung an der Luft	/
		Temperieren	520 - 650	Abkühlung im Ofen
ZG20MnMo	Mangan-Molybdän-Stahl	Normalisieren	860 - 880	/	/
		Temperieren	520 - 680
ZG30CrMnSi	Chrom-Mangan-Silizium-Stahl	Normalisieren	800 - 900	Abkühlung an der Luft	202
		Temperieren	400 - 450	Abkühlung im Ofen
ZG35CrMnSi	Chrom-Mangan-Silizium-Stahl	Normalisieren	800 - 900	Abkühlung an der Luft	≤ 217
		Temperieren	400 - 450	Abkühlung im Ofen
		Normalisieren	830 - 860	Abkühlung an der Luft	/
			830 - 860	Abkühlen in Öl
		Temperieren	520 - 680	Kühlung an Luft/Ofen
ZG35SiMnMo	Silizium-Mangan-Molybdän-Stahl	Normalisieren	880 - 900	Abkühlung an der Luft	/
		Temperieren	550 - 650	Kühlung an Luft/Ofen
		Abschrecken	840 - 860	Abkühlen in Öl	/
		Temperieren	550 - 650	Abkühlung im Ofen
ZG30Cr	Chromstahl	Abschrecken	840 - 860	Abkühlen in Öl	≤ 212
		Temperieren	540 - 680	Abkühlung im Ofen
ZG40Cr	Chromstahl	Normalisieren	860 - 880	Abkühlung an der Luft	≤ 212
		Temperieren	520 - 680	Abkühlung im Ofen
		Normalisieren	830 - 860	Abkühlung an der Luft	229 - 321
		Abschrecken	830 - 860	Abkühlen in Öl
		Temperieren	525 - 680	Abkühlung im Ofen
ZG50Cr	Chromstahl	Abschrecken	825 - 850	Abkühlen in Öl	≥ 248
		Temperieren	540 - 680	Abkühlung im Ofen
ZG70Cr	Chromstahl	Normalisieren	840 - 860	Abkühlung an der Luft	≥ 217
		Temperieren	630 - 650	Abkühlung im Ofen
ZG35SiMo	Silizium-Molybdän-Stahl	Normalisieren	880 - 900	/	/
		Temperieren	560 - 580
ZG20Mo	Molybdänstahl	Normalisieren	900 - 920	Abkühlung an der Luft	135
		Temperieren	600 - 650	Abkühlung im Ofen
ZG20CrMo	Chrom-Molybdän-Stahl	Normalisieren	880 - 900	Abkühlung an der Luft	135
		Temperieren	600 - 650	Abkühlung im Ofen
ZG35CrMo	Chrom-Molybdän-Stahl	Normalisieren	880 - 900	Abkühlung an der Luft	/
		Temperieren	550 - 600	Abkühlung im Ofen
		Abschrecken	850	Abkühlen in Öl	217
		Temperieren	600	Abkühlung im Ofen

 

Die Eigenschaften der Wärmebehandlung von Gussteilen aus mittel- und niedriglegiertem Stahl:

1. Gussteile aus mittel- und niedriglegiertem Stahl werden hauptsächlich in der Maschinenindustrie wie Automobilen, Traktoren, Zügen, Baumaschinen und Hydrauliksystemen verwendet. Diese Branchen benötigen Gussteile mit guter Festigkeit und Zähigkeit. Für Gussteile, die eine Zugfestigkeit von weniger als 650 MPa erfordern, wird im Allgemeinen eine normalisierende + Anlasswärmebehandlung verwendet; Für Gussteile aus mittel- und niedriglegiertem Stahl, die eine Zugfestigkeit von mehr als 650 MPa erfordern, wird eine Wärmebehandlung durch Abschrecken und Hochtemperaturanlassen verwendet. Nach dem Abschrecken und Anlassen besteht die metallurgische Struktur des Stahlgusses aus angelassenem Sorbit, um eine höhere Festigkeit und gute Zähigkeit zu erzielen. Wenn Form und Größe des Gussstücks jedoch nicht zum Abschrecken geeignet sind, sollte anstelle von Abschrecken und Anlassen Normalisieren + Anlassen verwendet werden.

2. Es ist besser, vor dem Abschrecken und Anlassen von mittel- und niedriglegierten Stahlgussteilen eine Vorbehandlung durch Normalisieren oder Normalisieren + Anlassen durchzuführen. Auf diese Weise kann die Kristallkörnung des Stahlgusses verfeinert und das Gefüge vereinheitlicht werden, wodurch die Wirkung der abschließenden Abschreck- und Anlassbehandlung verstärkt und auch dazu beigetragen wird, die nachteiligen Auswirkungen der Gussspannung im Gussstück zu vermeiden.

3. Nach der Abschreckbehandlung sollten die Gussteile aus mittel- und niedriglegiertem Stahl so weit wie möglich die Martensitstruktur erhalten. Um dieses Ziel zu erreichen, sollten die Abschrecktemperatur und das Kühlmedium entsprechend der Stahlgusssorte, der Härtbarkeit, der Gusswandstärke, der Form und anderen Faktoren ausgewählt werden.

4. Um die Abschreckstruktur des Stahlgusses anzupassen und die Abschreckspannung zu beseitigen, sollten die Gussteile aus mittel- und niedriglegiertem Stahl unmittelbar nach dem Abschrecken angelassen werden.

5. Unter der Voraussetzung, dass die Festigkeit von Stahlgussteilen nicht verringert wird, können niedriglegierte und hochfeste Stahlgussteile mit mittlerem Kohlenstoffgehalt gehärtet werden. Eine Vorspannbehandlung kann die Plastizität und Zähigkeit von Stahlgussteilen verbessern.

 

Temperatur und Härte von niedriglegiertem Stahl nach QT-Wärmebehandlung
Niedrig- und mittellegierte Stahlsorte	Abschrecktemperatur / ℃	Anlasstemperatur / ℃	Härte / HBW
ZG40Mn2	830 - 850	530 - 600	269 ​​- 302
ZG35Mn	870 - 890	580 - 600	≥ 195
ZG35SiMnMo	880 - 920	550 - 650	/
ZG40Cr1	830 - 850	520 - 680	/
ZG35Cr1Mo	850 - 880	590 - 610	/
ZG42Cr1Mo	850 - 860	550 - 600	200 - 250
ZG50Cr1Mo	830 - 860	540 - 680	200 - 270
ZG30CrNiMo	860 - 870	600 - 650	≥ 220
ZG34Cr2Ni2Mo	840 - 860	550 -600	241 - 341