HERSTA – Der Spezialist für hochwertigen Stahl

Nitrierstähle haben spezielle chemische Zusammensetzungen, die nach der mechanischen Bearbeitung eine optimale Nitrierbehandlung gewährleisten. Durch eine solche Anreicherung der Randschicht mit Stickstoff können Oberflächenhärten von über 1.000 HV erzielt werden. Verschleißfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit steigen entsprechend, bei weiterhin zähem Kern und geringem Materialverzug. Erreicht wird dies durch eine optimale Zusammensetzung der Legierungselemente Molybdän, Chrom, Aluminium und/oder Vanadium. Typische Einsatzzwecke für Nitrierstähle sind Zylinder, Kolbenstangen oder Schnecken in der Kunststoffindustrie sowie Spindeln für Werkzeugmaschinen.

Einsatzstähle werden nach der mechanischen Bearbeitung einsatzgehärtet, d.h. die Randschicht wird mit Kohlenstoff angereichert. Hierdurch erhält man eine hohe Oberflächenhärte bei gleichzeitig hoher Kernzähigkeit. Die erreichbare Kernfestigkeit und Zähigkeit (insbesondere bei tiefen Temperaturen) sind abhängig von der Legierung. Um eine gute mechanische Bearbeitbarkeit zu gewährleisten, werden Einsatzstähle in der Regel einer werksseitigen Glühbehandlung oder Vorvergütung unterzogen. Verwendungszweck sind Bauteile, die einem hohen Verschleiß und hoher Stoßbelastung ausgesetzt sind wie typischerweise Zahnräder oder Bolzen. Für Umgebungstemperaturen oberhalb 200 °C sind Einsatzstähle ungeeignet, da dann ihre Oberflächenhärte abfällt.

Vergütungsstähle haben zumeist einen Kohlenstoffgehalt von 0,2 % bis 0,6 %. Die Wahl des Vergütungsstahls richtet sich nach dem Verhältnis von Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften (bezogen auf den Bauteilquerschnitt), das für den jeweiligen Einsatzzweck benötigt wird. Relevante Faktoren sind hierbei die chemische Zusammensetzung des Werkstoffs, seine thermische Behandlung sowie die Einsatztemperatur des fertigen Bauteils. Vergütungsstähle werden werksseitig weichgeglüht oder vergütet hergestellt. Im vorvergüteten Zustand ist eine Wärmebehandlung nach der mechanischen Bearbeitung oft nicht mehr erforderlich. Vergütungsstähle werden eingesetzt für Kurbelwellen, Achsen, Wellen, Pleuelstangen, Bolzen oder Schrauben.

ZF-Stähle sind Stähle, die speziell von der ZF Friedrichshafen AG genormt und geschützt sind. Grundlage sind üblicherweise allgemein genormte Stähle, deren Eigenschaften auf die Bedürfnisse der ZF Friedrichshafen AG angepasst wurden. Diese Anpassungen betreffen unter anderem die chemische Zusammensetzung, die thermische Behandlung, den Verformungsgrad und die Ultraschallprüfung. Die genauen Vorgaben sind abhängig vom jeweiligen Einsatzzweck und ergeben sich aus zahlreichen ZF-Normen. So existieren beispielsweise für die Marine-Antriebstechnik und Industriegetriebe unterschiedliche Vorgaben. Produziert werden dürfen von der ZF Friedrichshafen AG genormte Einsatzstähle ausschließlich von Stahlwerken, die durch die ZF Friedrichshafen AG auditiert sind.

Durchhärtende Wälzlagerstähle haben einen Kohlenstoffgehalt um 1 %. Durch eine Wärmebehandlung im Anschluss an die mechanische Bearbeitung können so Oberflächenhärten von bis zu 60 HRC erreicht werden. Um trotz des vergleichsweise hohen Kohlenstoffgehalts eine gute mechanische Bearbeitbarkeit zu gewährleisten, werden Wälzlagerstähle werksseitig einer speziellen Glühbehandlung unterzogen. Dieses „Glühen auf kugeligen Zementit“ bezeichnet man als AC- oder GKZ-Glühung. Aufgrund ihrer hohen Verschleißfestigkeit werden Wälzlagerstähle bei der Herstellung von Kugellagern, Rollenlagern, Wälzlagern, Schnecken, Linearführungen oder Kugelspindeln verwendet. Ein hoher Reinheitsgrad des Vormaterials ist hier zwingend erforderlich.

Warmfeste Vergütungsstähle sind Vergütungsstähle, die bei hohen Temperaturen eingesetzt werden. So wird durch spezielle chemische Analysen und hohe Anlasstemperaturen beim Vergüten des Stahls gewährleistet, dass beim späteren Einsatzzweck die Festigkeit auch bei hohen Temperaturen und langen Zeiten nicht abfällt. Die von uns bevorrateten warmfesten Vergütungsstähle können teilweise bis ca. 530 °C eingesetzt werden. Verwendungszwecke für warmfeste Vergütungsstähle finden sich typischerweise beim Bau von Kraftwerken oder Druckbehältern. Folglich werden oft Anforderungen bezüglich der Einhaltung von Vorgaben der AD-Regelwerke und der europäischen Druckbehälterrichtlinie gestellt.