Die Wärmebehandlung von Kohlenstoffstahlgussteilen

Die für Gussteile aus Kohlenstoffstahl üblicherweise verwendeten Wärmebehandlungsmethoden sind: Glühen, Normalisieren oder Normalisieren + Anlassen. Der Einfluss dieser drei Wärmebehandlungsmethoden auf die mechanischen Eigenschaften von gegossenem Kohlenstoffstahl ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Die Glühtemperatur und Härte von Kohlenstoffstahlgussteilen
Kohlenstoffstahlsorte	Kohlenstoffgehalt / %	Glühtemperatur / ℃	Haltezeit		Kühlmethode	Härte / HBW
			Wandstärke / mm	Zeit / h
ZG200 - 400	0,10 - 0,20	910 - 880	＜ 30	1	Abkühlung auf 620℃ in den Öfen und anschließende Abkühlung an der Luft	115 - 143
ZG230 - 450	0,20 - 0,30	900 - 870				133 - 156
ZG270 - 500	0,30 - 0,40	890 - 860				143 - 187
ZG310 - 570	0,40 - 0,50	870 - 840	30 - 100	1 Stunde / 30 mm erhöhen		156 - 127
ZG340 - 640	0,50 - 0,60	860 - 830				187 - 230

 

Die mechanischen Eigenschaften von normalisiertem Stahlguss sind etwas höher als die von geglühtem Stahlguss. Da der Grad der Unterkühlung während der Strukturumwandlung relativ groß ist, ist die Härte höher und auch die Schnittleistung ist besser.

Die Normalisierung und Härte von Kohlenstoffstahlgussteilen
Kohlenstoffstahlsorte	Kohlenstoffgehalt (%)	Normalisierungstemperatur / ℃	Temperieren		Härte / HBW
			Temperatur / ℃	Kühlmethode
ZG200 - 400	0,10 - 0,20	930 - 890	540 - 610	im Ofen oder an der Luft	126 - 149
ZG230 - 450	0,20 - 0,30	930 - 890	540 - 610	im Ofen oder an der Luft	139 - 169
ZG270 - 500	0,30 - 0,40	890 - 860	550 - 620	im Ofen oder an der Luft	149 - 187
ZG310 - 570	0,40 - 0,50	890 - 850	550 - 650	im Ofen oder an der Luft	163 - 217
ZG340 - 640	0,50 - 0,60	870 - 830	550 - 650	im Ofen oder an der Luft	187 - 228

 

Bei Gussteilen aus Kohlenstoffstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und komplexen Formen kann nach dem Normalisieren eine Anlassbehandlung durchgeführt werden, um Restspannungen zu beseitigen und die Zähigkeit zu verbessern. Die Anlasstemperatur beträgt im Allgemeinen 550℃-650℃ und wird dann an der Luft abgekühlt.

Wenn der Kohlenstoffgehalt höher als 0,35 % ist, können die Gussteile aus Kohlenstoffstahl auch vergütet werden (vergütet + hochtemperaturvergütet). Kleine Gussteile aus Kohlenstoffstahl können im Gusszustand direkt vergütet werden; Große oder komplex geformte Gussteile aus Kohlenstoffstahl sollten nach dem Normalisieren abgeschreckt und angelassen werden.

 

Die Abschreck- und Anlasstemperatur und die Härte von Kohlenstoffstahlgussteilen
Kohlenstoffgehalt %	Abschrecktemperatur / ℃	Anlasstemperatur / ℃	Härte nach dem Anlassen / HBW
0,35 - 0,45 (Kleinserie)	850 - 830 (Kühlung in Wasser)	300 - 400	364 - 444
		400 - 450	321 - 415
		510 - 550	241 - 286
		540 - 580	228 - 269
		580 - 640	192 - 228
0,45 - 0,55 (Kleinserie)	830 - 810 (Kühlung in Wasser oder Öl)	550 - 630	220 - 240
		450	≈ 269
		550	≈ 248
		650	≈ 228
0,30 - 0,40 (Massencharge)	840 -880 (Kühlung in Wasser oder Öl)	520 - 550	229 - 269
		530 - 560	217 - 255
		540 - 570	207 - 241
		550 - 580	187 - 229
0,40 - 0,50 (Massencharge)	820 - 840 (Kühlung in Wasser oder Öl)	530 - 560	229 - 269
		550 - 580	217 - 255
		560 - 590	207 - 241
		570 - 600	187 - 229