Streckgrenze 355 MPa: 45-Stahl richtig spezifizieren

Bei 45-Stahl ist die Streckgrenze von 355 MPa kein Zustand, den die Sorte mitbringt. Sie ist ein Ergebnis der Wärmebehandlung und steht als Abnahmewert auf der Zeichnung. Die Zahl hält, wenn der 25–30 mm starke Querschnitt gespeist wird, das Fenster aus Härten und Anlassen eingehalten bleibt und ein mit dem Teil gegossener Prüfstab im Zugversuch nach ASTM A370 geprüft wird.

Wie die 355 MPa auf die Zeichnung kommen

GB/T 699-2015 legt fest, welcher Stahl gemeint ist: die Sorte, die Zusammensetzung dahinter und der vergütete Zustand, in dem er geliefert wird. Für einen Träger mit 25–30 mm Lastpfad setzt die Norm keine Streckgrenze. Der Stahl beantwortet die eine Frage, die Wärmebehandlung die andere.

Auf der Zeichnung steht 355 MPa neben dem Lochabstand von ±0,2 mm und der Ebenheit der Montagefläche von 0,1 mm. Alle drei sind Auslegungsziele für diesen Träger und noch mit der Gießerei zu bestätigen; damit steht die Streckgrenze in der Prüfspalte, in der eine Charge angenommen oder zurückgewiesen wird. Eine Zeichnung, die „45-Stahl, vergütet“ nennt und dort endet, trägt keine Festigkeitsabnahme.

Warum der Querschnitt die Grenze setzt, nicht die Sorte

Der Träger misst 180×120×60 mm bei 1,8–2,5 kg. Die Wandstärke liegt bei 8–12 mm, und dort, wo der Lastpfad die Schrauben erreicht, sitzt ein 25–30 mm starker Querschnitt. Beim Abschrecken kühlt die Randschicht schnell ab, der Kern zuletzt. In diesem Querschnitt kann der Kern die Umwandlung verfehlen, und das Anlassen holt keine Streckgrenze zurück, die das Abschrecken nie geliefert hat.

Das ist der erste Ausfallweg für dieses Teil: Der dicke Querschnitt härtet nicht durch, und die Streckgrenze des Körpers bleibt unter 355 MPa. Die naheliegende Korrektur verschlimmert es: Mehr Wandstärke am Auge verlangsamt das Abkühlen des Kerns weiter und kauft Gewicht statt Festigkeit. Was die Zahl bewegt, ist ein Speiser, der diesen Querschnitt speist, zusammen mit einer Prüfung am Körper statt an einer anderswo entnommenen Probe.

Härten 840–860, Anlassen 550–600, HB 220–250

Das Arbeitsfenster besteht aus dem Abschrecken von 840–860 °C, dem Anlassen bei 550–600 °C und einer Härte von HB 220–250. Die drei Angaben sind als eine Einstellung zu lesen. Die Anlasstemperatur tauscht Härte gegen Zähigkeit, und die Härte ist die einzige der drei Größen, die der Betrieb am Teil selbst messen kann.

Heben Sie die Anlasstemperatur über das Fenster an, fällt die Härte aus HB 220–250 und nimmt die Streckgrenze mit. Senken Sie sie darunter ab, bleibt der Träger hart und spröde, und der unterbrochene Schnitt an der Montagefläche beginnt auszubrechen. Ein Messwert innerhalb von HB 220–250 beweist für sich keine 355 MPa. Er zeigt, dass der Körper denselben Anlasszyklus gesehen hat wie der Stab.

Was der Prüfstab belegt

Ein angegossener Prüfstab wird mit dem Träger gegossen, läuft im Ofen mit und wird nach ASTM A370 im Zugversuch geprüft. Diese Kette belegt eine Schmelze und einen Anlasszyklus. Über den Kern des 25–30 mm starken Querschnitts sagt sie nichts, weil der Stab dünner ist als der Querschnitt, für den er steht.

Ein dokumentierter Fall dieser Lücke: Der Stab bestand, während der Körper unter 355 MPa blieb. Die Korrektur war ein angegossener Stab, ein Speiser am dicken Querschnitt und eine Anpassung des Anlassens. Ein Stab aus einer anderen Schmelze oder eine aus dem Träger geschnittene Probe bricht die Kette am ersten Glied, weil keiner von beiden die Ofenladung geteilt hat.

Was in die Bestellvorgabe gehört

Die folgende Tabelle listet die Festigkeitsangaben mit den Werten, die dieses Teil verwendet. Die Montagefläche gehört in dieselbe Liste, weil dieser Träger nach dem Gießen spanend bearbeitet und oberflächenbehandelt wird. Sie wird nach dem Strahlen auf Sa 2,5 bearbeitet, denn das Strahlen trägt Metall ab, und jedes Maß, das davor genommen wird, ist eine Schätzung.

Unklarheit bei der Oberflächenangabe ist der Punkt, an dem Chargen hängen bleiben. Kohlenstoffstahl geht normalerweise ins Phosphatieren oder Brünieren; eine Zeichnung, die Passivieren ohne weiteren Hinweis nennt, kommt deshalb als Rückfrage zurück, und die Antwort hält die Freigabe auf. Senden Sie die Festigkeitsangaben, die Daten der bearbeiteten Fläche und ein eindeutiges Wort zur Oberflächenbehandlung an die Metallgussdienste, die das Teil anbieten. Dann ist ein Stab, der unter dem Zielwert zieht, eine Zurückweisung statt einer Diskussion.