THINK Werkstoffe und Verfahren

THINK
Werkstoffe und Verfahren
ENGINEERING
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GKN Sinter Metals Werkstoffübersicht
Die Werkstoffübersicht bietet einen Überblick über die
Werkstoffe mit Angabe von ausgewählten Werkstoffeigenschaften der Materialien, die bei GKN Sinter Metals für Sinterformteile und Gleitlager als Standardwerkstoffe eingesetzt werden. Abweichende Zusammensetzungen können
nach Rücksprache mit Vertrieb und Technik von GKN Sinter
Metals realisiert werden. Änderungen bzw. Ergänzungen zur
Werkstoffübersicht werden ohne besondere Hinweise oder
Mitteilungen vorgenommen. Das gilt nicht für die Informationspflicht bezüglich laufender Lieferteile. Zu Sonderverfahren und Produkten finden sich zusätzliche Informationen
und Hinweise in der Broschüre.
Viele Werkstoffeigenschaften werden durch nachfolgendes
Kalibrieren oder eine Wärmebehandlung verbessert. Es wird
dringend empfohlen, sich über die Auswirkungen dieser
Prozesse auf die mechanischen und physikalischen Eigenschaften bei dem Hersteller zu erkundigen.
Bemerkungen zu den Tabellen
Die chemische Zusammensetzung wird nach den entsprechenden Normen ermittelt. Falls diese nicht anwendbar
sind, sind geeignete Verfahren zu vereinbaren.
Die Tabellen sind in vier Hauptabschnitte eingeteilt: “Normen I”, „Typische Eigenschaften“, „Chemische Zusammensetzung“ und “Normen II”.
Ermittlung der Eigenschaften
Mechanische und physikalische Eigenschaften in den Tabellen wurden nach den Sint-Prüfnormen ermittelt (DIN 30
910, Teil 1, 3 und 4). Weitere Einzelheiten enthält DIN 30
910, Teil 1, Abschnitt 6.
MPa
Zulässige Dichtebereiche sind im Abschnitt “Normen I”
links angegeben.
1.400
Bereiche der chemischen Zusammensetzung sind im Abschnitt „Chemische Zusammensetzung“ aufgeführt.
Diese Eigenschaften sind keine zugesicherten Eigenschaften im rechtlichen Sinne und sind an Probestäben (ISO
2740) im gesinterten Zustand ermittelt worden; daher
können sie an fertigen Bauteilen nicht überprüft werden.
Eine Verwendung von Zugstäben, die aus einem Lieferteil
herausgeschnitten werden, ist nicht zulässig; die Zugfestigkeit kann auch nicht aus Härtemessungen abgeleitet
werden.
Schnellarbeitsstahl
1.200
Legierter
Stahl
1.100
1.000
Fe-Cr-Mo
Fe-Ni-Mo-Cu
Fe-Ni-Cu
(hardened)
900
Zugfestigkeit (Rm)
Der Abschnitt „Typische Eigenschaften“ enthält informative Werte ausgewählter Werkstoffeigenschaften für einen
bestimmten Dichtewert und eine bestimmte chemische
Zusammensetzung, die innerhalb des zulässigen Bereichs
liegt.
1.300
800
Strukturstahl
700
Fe-Ni-Cu-Mo
Fe-Cr-Mo
600
500
Fe-Cu
tet)
Fe-Ni-Cu
Fe-P-Cu
(gehär
400
Grauguss
300
Fe-
200
Fe-C
100
6,2
6,4
6,6
6,8
7,0
Gesinterte Werkstoffe
Dichte
2
Temperguss
7,2
7,4
g/cm3
7,8
Regulinische Werkst.
Inhaltsverzeichnis I
Teil I:
Werkstoffübersicht
Sinterstähle
Oberﬂächenverdichtbare Sinterstähle
PM Aluminiumwerkstoffe
Rostfreie Stähle
Pulverschmiedestähle
Lagerwerkstoffe (DIN-/ISO-Standard Info)
Lagerwerkstoffe (US-Standard Info)
Gesinterte weichmagnetische Werkstoffe
Nicht gesinterte weichmagnetische Werkstoffe (SMC)
MIM - Einsatzhärtbare Stähle
MIM - Korrosionsbeständige Stähle
MIM - Vergütungsstähle
MIM - Weichmagnetische Stähle
MIM - Legierungen für Hochtemperaturanwendungen
MIM - Werkzeugstähle
Teil II:
4
6
6
8
10
12
14
16
16
18
18
18
20
20
20
Fertigungsverfahren
Wirtschaftlichkeit
Inhaltsverzeichnis II
Formgebungsverfahren
Fertigungsverfahren
Mögliche Nachbehandlungen
Das Presswerkzeug
Werkzeugprinzip - Maßtoleranzen
Oberﬂächengüten an Sinterteilen
Härtevergleichstabelle
Konstruktionsrichtlinien
Technische Unterstützung
Märkte
GKN - Innovation durch Forschung und Entwicklung
Qualität - QS Management
Notizen
22
23
24
26
27
28
29
30
32
34
36
38
40
42
43
3
Sinterstähle
Normen I
Typische Eigenschaften
GKN
Werkstoff-Code
Dichte
[g/cm3]
PMET 103P56-SP
PMET 104P56-SP
PMET 1000C
PMET 1005C
PMET 1020C
PMET 1000D
PMET 1002D
PMET 1005D
PMET 1007D
PMET 1020D
PMET 1025D
PMET 1025D-H1
PMET 1027D
PMET 1205D
PMET 1205D-H
PMET 1208D
PMET 1208D-H
PMET 4602D
6,5 - 6,9
6,6 - 7,1
6,4 - 6,8
6,4 - 6,8
6,4 - 6,8
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
Fe3Cu0,55P-0,55C
Fe4Cu0,55P-0,55C
Fe
Fe-0,5C
Fe2Cu
Fe
Fe-0,2C
Fe-0,5C
Fe-0,7C
Fe2Cu
Fe2Cu-0,5C
Fe2Cu-0,5C
Fe2Cu-0,7C
Fe2Ni0,5C
Fe2Ni0,5C
Fe2Ni0,8C
Fe2Ni0,8C
Fe1,5Cu1,75Ni0,5Mo-0,2C
> 7,2
PMET 4602E
Typische
Zusammensetzung1)
Typ.
Rm
RP 0,2 σbw3)
Dichte
[MPa] [MPa] [MPa]
[g/cm3]
6,70
7,00
6,60
6,60
6,60
7,00
7,00
7,00
7,00
7,00
7,00
7,00
7,00
6,9
7,1
6,9
7,0
7,00
485
590
130
250
230
150
230
300
380
270
500
690
560
340
1.000
380
1.000
470
415
465
75
160
185
90
150
180
230
230
330
660
410
210
980
280
990
360
180
215
35
80
90
45
70
95
120
75
160
240
180
120
290
140
320
150
A2)
[%]
Härte
HB
Härte
HRB
E
[GPa]
3
3,5
4
1,5
2
10
5
3
2
4
2,5
<1
1,5
2
<1
1
<1
3,5
40
75
65
50
75
90
120
85
140
380
170
140
75
85
58 HRF
40
25
75 HRF
58
68
70
36 HRC
74
69
33 HRC
71
35 HRC
60
120
140
100
100
100
140
140
140
140
140
140
140
140
135
150
135
140
140
vergütet4)
vergütet4)
vergütet4)
Fe1,5Cu1,75Ni0,5Mo-0,2C
7,25
500
390
160
4
160
68
160
PMET 4605D
6,8 - 7,2 Fe1,5Cu1,75Ni0,5Mo-0,5C
7,00
540
420
185
2,5
180
78
140
PMET 4605D-H1
PMET 4605E
PMET 4607D
PMET 4802D
PMET 4802E
PMET 4805D
PMET 4805D-H1
PMET 4805E
PMET 4807D
PMET 49N2D
PMET 49N2E
6,8 - 7,2
> 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
> 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
> 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
> 7,2
7,00
7,25
7,00
7,00
7,25
7,00
7,00
7,25
7,00
7,00
7,25
1.020
570
580
520
570
620
1.050
700
610
620
710
900
340
380
330
350
340
820
370
380
450
470
270
175
180
170
180
200
300
200
190
170
190
<1
5
1,5
3,5
4
2
<1
2,5
1,5
2
2,5
400
190
210
150
170
180
380
200
230
160
190
35 HRC
82
85
58
66
84
34 HRC
89
89
-
140
160
140
140
160
140
140
160
140
140
160
vergütet4)
PMET 49N6D
6,8 - 7,2 Fe2Cu4Ni1,5Mo-0,6C
7,00
900
650
220
1
300
-
140
sintergehärtet5)
PMET 49N6E
PMET 49C2D
PMET 49C2E
PMET 49C6D
PMET 49C6E
PMET 10P0D
PMET L44N6D
PMET L44N6D-H
PMET L4206D
PMET L4206D-H
> 7,2
6,8 - 7,2
> 7,2
6,8 - 7,2
> 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
7,25
7,00
7,25
7,00
7,25
7,00
7,05
7,05
6,95
7,0
1.050 670
550
400
600
450
850
800
1.000 930
380
230
550
440
1.170 1000
400
320
900
890
240
170
180
200
220
120
220
340
190
300
1,5
1,5
2
0,5
1
10
1
<1
1
<1
330
150
180
320
400
100
-
85
38 HRC
66
36 HRC
160
140
160
140
160
140
145
145
140
140
sintergehärtet5)
PMET L44NC8D
6,8 - 7,2 Fe2Ni2Cu0,85Mo0,8C
7,0
790
780
230
<1
-
25 HRC
140
PMET L4628D
PMET L4618D
PMET 10P52
PMET 4306D
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
6,8 - 7,2
7,0
7,15
7,1
7,00
720
1.000
350
950
710
980
280
900
230
290
220
<1
<1
7
1
350
36 HRC
36 HRC
58
34 HRC
140
150
150
140
PMET 4306D-HT
6,8 - 7,2 Fe1Cr1Ni0,85Mo0,6Si-0,6C
7,15
1.150 1.000
250
1
380
39 HRC
150
1)
Fe1,5Cu1,75Ni0,5Mo-0,5C
Fe1,5Cu1,75Ni0,5Mo-0,5C
Fe1,5Cu1,75Ni0,5Mo-0,7C
Fe1,5Cu4Ni0,5Mo-0,2C
Fe1,5Cu4Ni0,5Mo-0,2C
Fe1,5Cu4Ni0,5Mo-0,5C
Fe1,5Cu4Ni0,5Mo-0,5C
Fe1,5Cu4Ni0,5Mo-0,5C
Fe1,5Cu4Ni0,5Mo-0,7C
Fe2Cu4Ni1,5Mo-0,2C
Fe2Cu4Ni1,5Mo-0,2C
Fe2Cu4Ni1,5Mo-0,6C
Fe2Cu1,5Mo-0,2C
Fe2Cu1,5Mo-0,2C
Fe2Cu1,5Mo-0,6C
Fe2Cu1,5Mo-0,6C
Fe0,45P
Fe2Ni0,85Mo0,5C
Fe2Ni0,85Mo0,5C
Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn0,5C
Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn0,5C
Fe2Cu1,8Ni0,5Mo0,2Mn0,8C
Fe1Cu2,8Ni0,5Mo0,2Mn0,8C
Fe0,55P0,2C
Fe1Cr1Ni0,85Mo0,6Si-0,6C
7)
Außer den genannten Elementen sind bis zu 2 % weitere Legierungselemente zulässig.
Kalibrieren reduziert die Bruchdehnung.
3)
Wechselbiegebelastung 2 x 106 Lastwechsel, Kerbfaktor αk = 1.0 (ref. 30912 Part 6); R= -1.
4)
Austenitisiert bei 900°C, 60 Minuten in - Öl gehärtet; angelassen 180 – 220°C, 60 Minuten, Luft.
5)
Das Sinterhärten wird im Sinterofen durch Gasabschrecken nach dem Sintern durchgeführt. Je nach Anforderung
kann der Werkstoff ebenfalls 30 – 120 Minuten lang bei 160 – 240°C angelassen werden.
6)
Das Hochtemperatursintern (HT) wird je nach Ofentyp bei 1.200 - 1.300°C durchgeführt. 7) Wert für 3-Punkt-Biegeversuch verfügbar.
2)
4
Bemerkung
vergütet4)
sintergehärtet5)
sintergehärtet5)
vergütet4)
vergütet4)
sintergehärtet
+ getempert5)
sintergeh,+ getemp,5)
sintergeh,+ getemp,5)
sintergehärtet5)
sintergehärtet5), HT
gesintert6)
Chemische Zusammensetzung1)
C
Cu
[Gew.-%] [Gew.-%]
Normen II
Ni
[Gew.-%]
Mo
Cr
Si
P
Fe
Sonstige
[Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%]
DIN
30910
Sint-
2,0 - 4,0
2,0 - 4,0
<1
1,5 - 2,5
<1
1,5 - 2,5
1,5 - 2,5
1,5 - 2,5
1,5 - 2,5
0,0 - 2,5
0,0 - 2,5
0,0 - 2,5
0,0 - 2,5
1,0 - 2,0
1,0 - 3,0
1,0 - 3,0
1,0 - 3,0
1,0 - 3,0
1,5 - 2,0
0,3 - 0,7
-
-
0,45 - 0,65
0,45 - 0,65
-
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
0,1 - 0,5
1,0 - 2,0
1,5 - 2,0
0,3 - 0,7
-
-
-
Rest
<2
E 30
n. a.
n. a.
0,3 - 0,7
1,0 - 2,0
1,5 - 2,0
0,3 - 0,7
-
-
-
Rest
<2
D 39
-FD-05N2C-400
FD-0205-55
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
0,5 - 0,9
0,1 - 0,5
0,1 - 0,5
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
0,5 - 0,9
0,1 - 0,5
0,1 - 0,5
1,0 - 2,0
1,0 - 2,0
1,0 - 2,0
1,0 - 2,0
1,0 - 2,0
1,0 - 2,0
1,0 - 2,0
1,0 - 2,0
1,0 - 2,0
1,5 - 2,5
1,5 - 2,5
1,5 - 2,0
1,5 - 2,0
1,5 - 2,0
3,5 - 4,5
3,5 - 4,5
3,5 - 4,5
3,5 - 4,5
3,5 - 4,5
3,5 - 4,5
3,5 - 4,5
3,5 - 4,5
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
1,3 - 1,7
1,3 - 1,7
-
-
-
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
D 39
E 39
D 39
D 30
E 30
D 39
D 39
E 39
D 39
D 31
E 31
-FD-05N2C-950H
-FD-05N2C-440
n. a.
n. a.
n. a.
-FD-05N4C-420
-FD-05N4C-930H
-FD-05N4C-450
n. a.
n. a.
n. a.
FD-0205-120HT
FD-0205-65
FD-0208-60
n. a.
n. a.
FD-0405-60
FD-0405-130HT
FD-0405-65
FD-0408-60
n. a.
n. a.
0,4 - 0,8
1,5 - 2,5
3,5 - 4,5
1,3 - 1,7
-
-
-
Rest
<2
D 32
n. a.
FLDN4C2-4908
0,4 - 0,8
0,1 - 0,5
0,1 - 0,5
0,4 - 0,8
0,4 - 0,8
<0,3
0,4 - 0,7
0,4 - 0,7
0,4 - 0,7
0,4 - 0,7
1,5 - 2,5 3,5 - 4,5
1,5 - 2,5
1,5 - 2,5
1,5 - 2,5
1,5 - 2,5
1,0 - 3,0
1,0 - 3,0
0,35 - 0,55
0,35 - 0,55
1,3 - 1,7
1,3 - 1,7
1,3 - 1,7
1,3 - 1,7
1,3 - 1,7
0,65 - 0,95
0,65 - 0,95
0,50 - 0,85
0,50 - 0,85
-
-
0,3 - 0,6
-
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
Rest
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
<2
E 32
D 31
E 31
D 32
E 32
D 35
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
-F-00P05-210
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
FLDN4C2-4908
n. a.
n. a.
FLDC2-4908
FLDC2-4908
FY-4500-20W
FLN2-4405
n. a.
FL-4205
n. a.
0,6 - 0,9
1,0 - 3,0
1,0 - 3,0
0,65 - 0,95
-
-
-
Rest
<2
n. a.
n. a.
FLNC-4408
0,6 - 0,9
0,6 - 0,9
< 0,3
0,4 - 0,8
1,0 - 3,0
0,5 - 2,0
-
1,6 - 2,0
2,4 - 3,2
0,5 - 2,5
0,43 - 0,60
0,43 - 0,60
0,45 - 0,65
0,6 - 1,1 0,8 - 1,2 0,4 - 0,8
-
Rest
Rest
Rest
Rest
<2
<2
<2
<2
n. a.
n. a.
D 35
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
FLC-4608
n. a.
n. a.
n. a.
0,2 - 0,8
-
0,5 - 2,5
Rest
<2
n. a.
n. a.
n. a.
0,8 - 1,2 0,4 - 0,8
-
Rm: Zugfestigkeit
A: Bruchdehnung
n. a.
n. a.
-F-00-100
-F-05-140
-F-00C2-140
-F-00-120
-F-00-120
-F-05-170
-F-08-240
-F-00C2-175
-F-05C2-300
-F-05C2-620H
-F-08C2-390
-F-05N2-180
-F-05N2-800H
-F-08N2--260
-F-08N2-900H
n. a.
MPIF
35
0,45 - 0,65
0,45 - 0,65
<0,3
0,3 - 0,7
<0,3
<0,3
0,1 - 0,5
0,3 - 0,7
0,5 - 0,9
<0,3
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
0,5 - 0,9
0,3 - 0,6
0,3 - 0,6
0,6 - 0,9
0,6 - 0,9
0,1 - 0,5
0,6 - 1,1
n. a.
n. a.
C 00
C 01
C 10
D 00
D 00
D 01
n. a.
D 10
D 11
D 11
D 11
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
D 30
ISO
5755
σD: Dauerfestigkeit
E: Elastizitätsmodul
n. a.
n. a.
F-0000-15
F-0005-20
FC-0200-21
F-0000-20
F-0000-20
F-0005-25
F-0008-35
FC-0200-24
FC-0205-45
FC-0205-90HT
FC-0208-60
FN-0205
n. a.
FN-0208
n. a.
n. a.
I
RP: Streckgrenze
5
Oberﬂächenverdichtbare Sinterstähle
Normen I
Typische Eigenschaften
GKN
Werkstoff-Code
Kerndichte
[g/cm3]
Oberﬂ.dichte3)
[g/cm3]
Typ.
Kerndichte
[g/cm3]
Rm
[MPa]
RP 0,2
[MPa]
A2)
[%]
Oberﬂ.härte4)
HV0,1
Kernhärte
HB
E
[GPa]
PMET 1002D/F
6,8 - 7,2
> 7,6
Fe-0,2C
7,00
230
150
5
180
75
140
PMET 1005D/F
6,8 - 7,2
> 7,6
Fe-0,5C
7,00
300
180
3
250
90
140
PMET 1025D/F
6,8 - 7,2
> 7,6
Fe2Cu-0,5C
7,00
500
330
2,5
300
140
140
PMET 1025E/F
> 7,2
> 7,6
Fe2Cu-0,5C
7,25
570
360
3
300
180
160
PMET 4402D/F
6,8 - 7,2
> 7,6
Fe0,85Mo-0,2C
7,00
280
180
4
260
120
140
PMET 4402E/F
> 7,2
> 7,6
Fe0,85Mo-0,2C
7,25
340
220
5
260
130
160
Typische
Zusammensetzung1)
1)
Außer den genannten Elementen sind bis zu 2% weitere Legierungselemente zulässig.
Das Einsatzhärten oder Karbonitrieren wird abhängig von der benötigten Einsatzhärtetiefe durchgeführt, dem i.a. eine Anlassbehandlung folgt.
3)
Die Oberflächendichte kann durch metallografische Untersuchungen in Verbindung mit der quantitativen Bildanalyse exakt bestimmt werden.
4)
Die angegebene Oberflächenhärte wird nach der Verdichtung der Oberfläche ermittelt, jedoch vor einer möglichen Wärmebehandlung. Die erhöhte
Härte an der Oberfläche kann durch Kaltverfestigung bei der Umformung des Werkstoffs im Verdichtungsprozess erklärt werden.
2)
PM Aluminium Werkstoffe
Normen I
GKN
Werkstoff-Code
Typische Eigenschaften
Dichte
[g/cm3]
Typische
Zusammensetzung1)
Typ.
Dichte
[g/cm3]
Rm
[MPa]
RP0,2
[MPa]
σbw3)
[MPa]
A5)
[%]
Härte
HB
E
[GPa]
PMET Al2014
2,45 - 2,60
Al4,5Cu0,5Mg0,7Si
2,60
160
130
60
1,5
60
50
PMET Al2014-T6
2,45 - 2,60
Al4,5Cu0,5Mg0,7Si
2,60
300
280
80
1
80
57
PMET Al6061
2,50 - 2,60
Al1,0Mg0,5Si0,2Cu
2,55
160
100
-
2
40
-
PMET Al6061-T6
2,50 - 2,60
Al1,0Mg0,5Si0,2Cu
2,55
240
210
-
1
70
-
PMET Al14Si
2,55 - 2,65
Al2,5Cu0,5Mg14Si
2,62
200
150
100
1
80
79
PMET Al14Si-T6
2,55 - 2,65
Al2,5Cu0,5Mg14Si
2,62
320
300
80
<1
115
79
PMET Al7075
2,74 - 2,78
Al5,5Zn1,6Cu2,5Mg
2,76
315
270
80
1,2
100
65
PMET Al7075-T6
2,74 - 2,78
Al5,5Zn1,6Cu2,5Mg
2,76
420
410
120
1
135
65
Aluminum Metal Matrix Composite Materials (Al MMC)2)
PMET AlMMC1
2,69 - 2,74
AlXCuXMgXCeram
2,70
260
230
4)
3
110
65
PMET AlMMC1-T6
2,69 - 2,74
AlXCuXMgXCeram
2,70
340
310
4)
1,5
115
66
AlXMgXSn
2,70
100
40
-
12
-
-
Thermal Management Materials
PMET Al6021-SP
1)
2,69 - 2,71
Außer den genannten Elementen sind bis zu 2% weitere Legierungselemente zulässig.
Andere MMC-Werkstoffe sind in Entwicklung
3)
Dauerschwingfestigkeit – ermittelt bei zehn millionenfacher umlaufender Beanspruchung (R= -1) auf einer Biegewechselfestigkeits – Prüfmaschine vom Typ R.
R. Moore. Die Proben wurden vorbereitet und poliert entsprechend ASTM Standard E111-04.
4)
Ergebnisse stehen noch aus
5)
Kalibrieren verringert die Bruchdehnung.
2)
6
Typische Zusammensetzung1)
Bemerkungen
Einsatzstahl2)
Normen II
Sonstige
[Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%]
DIN
30910
[Gew.-%] Sint-
ISO
5755
MPIF
35
C
Cu
Ni
Mo
Cr
Si
P
Mn
Fe
0,1 - 0,5
-
-
-
-
-
-
-
Rest
<2
D 00
-F-00-120
n. a.
0,3 - 0,7
-
-
-
-
-
-
-
Rest
<2
D 01
-F-05-170
F-0005-25
härtbar
0,3 - 0,7 1,5 - 2,5
-
-
-
-
-
-
Rest
<2
D 11
-F-05C2-300 FC-0205-45
härtbar
0,3 - 0,7 1,5 - 2,5
-
-
-
-
-
-
Rest
<2
E 11
n. a.
n. a.
Einsatzstahl2))
0,1 - 0,5
-
-
0,6 - 1,1
-
-
-
-
Rest
<2
n. a.
n. a.
n. a.
Einsatzstahl2)
0,1 - 0,5
-
-
0,6 - 1,1
-
-
-
-
Rest
<2
n. a.
n. a.
n. a.
Rm: Zugfestigkeit
A: Bruchdehnung
σD: Dauerfestigkeit
E: Elastizitätsmodul
Typische Zusammensetzung1)
RP: Streckgrenze
Normen II
DIN
30903
Sint-
ISO
5755
MPIF
<0,5
D73/E73
n. a.
n. a.
ACT1-2014 type II
0,5
<0,5
F73
n. a.
n. a.
ACT6-2014 type II
0,5
1
<0,5
E73
n. a.
n. a.
AT1-6061 type II
-
0,5
1
<0,5
E73
n. a.
n. a.
AT6-6061 type II
2,0 - 3,0
-
13 - 15
0,5
<0,5
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
Rest
2,0 - 3,0
-
13 - 15
0,5
<0,5
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
Rest
1,6
5,0 - 6,0
-
2,5
<1
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
Rest
1,6
5,0 - 6,0
-
2,5
<1
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
Rest
X
-
-
X
<10
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
T6 wärmebeh.
Rest
X
-
-
X
<10
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
thermische
Konduktivität:
230 - 240 W/
(m·K)
Rest
-
-
-
X
<15
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
Bemerkungen
T6 wärmebeh.
T6 wärmebeh.
T6 wärmebeh.
T6 wärmebeh.
I
Al
[Gew.-%]
Cu
[Gew.-%]
Zn
Si
MG
Sonstige
[Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%]
Rest
4,0 - 5,0
-
0,7
0,5
Rest
4,0 - 5,0
-
0,7
Rest
0,2
-
Rest
0,2
Rest
Rm: Zugfestigkeit
A: Bruchdehnung
σD: Dauerfestigkeit
E: Elastizitätsmodul
ASTM
B595-95
RP: Streckgrenze
7
Rostfreie Stähle
4)
Normen I
GKN
Werkstoff-Code
Typische Eigenschaften
Dichte
[g/cm3]
Typische
Zusammensetzung1)
Typ.
Rm
RP0,2 σbw3)
Dichte
[MPa] [MPa] [MPa]
[g/cm3]
Härte
HB
Härte
HRB
E
[GPa]
Bemerkungen
PMET SS303C-N1
6,4 - 6,8 Fe18Cr9Ni
6,40
270
220
90
<1
-
62
105
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS303C-N2
6,4 - 6,8 Fe18Cr9Ni
6,50
380
290
110
5
-
63
115
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS303D-N2
6,8 - 7,2 Fe18Cr9Ni
6,90
470
310
145
10
-
70
140
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS303C-H
6,4 - 6,8 Fe18Cr9Ni
6,60
270
120
105
17
-
21
115
reine Wasserstoff-Atmosphäre
PMET SS303D-H
6,8 - 7,2 Fe18Cr9Ni
6,90
330
170
130
20
-
35
140
reine Wasserstoff-Atmosphäre
PMET SS304C-N
6,4 - 6,8 Fe18Cr10Ni
6,60
370
280
105
5
125
-
115
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS304C-N1
6,4 - 6,8 Fe19Cr10Ni
6,40
300
260
105
<1
-
61
105
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS304C-N2
6,4 - 6,8 Fe19Cr10Ni
6,50
390
280
125
10
-
62
115
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS304D-N2
6,8 - 7,2 Fe19Cr10Ni
6,90
480
310
160
13
-
68
140
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS304C-HL
6,4 - 6,8 Fe19Cr10Ni
6,60
280
170
110
10
-
35
115
reine Wasserstoff-Atmosphäre
PMET SS304C-H
6,4 - 6,8 Fe19Cr10Ni
6,60
300
120
115
23
-
30
115
reine Wasserstoff-Atmosphäre
PMET SS304D-H
6,8 - 7,2 Fe19Cr10Ni
6,90
390
180
145
26
-
45
140
reine Wasserstoff-Atmosphäre
7,25
520
420
140
2,5
130
-
160
gesintert mit Schwund bei HT
PMET SS304E-N
> 7,2
Fe18Cr10Ni
PMET SS316C-N
6,4 - 6,8 Fe16Cr12Ni2,5Mo
6,60
410
270
120
2
115
-
115
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS316C-N1
6,4 - 6,8 Fe17Cr12Ni2,5Mo
6,4
280
230
75
<1
-
59
105
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS316C-N2
6,4 - 6,8 Fe17Cr12Ni2,5Mo
6,5
410
270
95
10
-
62
115
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS316C-HL
6,4 - 6,8 Fe17Cr12Ni2,5Mo
6,6
240
170
105
7
-
33
115
reine Wasserstoff-Atmosphäre
PMET SS316C-H
6,4 - 6,8 Fe17Cr12Ni2,5Mo
6,6
280
140
90
18
-
20
115
reine Wasserstoff-Atmosphäre
PMET SS316D-N
6,8 - 7,2 Fe16Cr12Ni2,5Mo
6,90
480
310
130
3
130
-
135
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS316D-H
6,8 - 7,2 Fe16Cr12Ni2,5Mo
6,90
280
200
90
8
80
-
135
reine Wasserstoff-Atmosphäre
Fe12Cr0,5Nb
7,25
380
200
130
12
100
-
160
gesintert mit Schwund bei HT
PMET SS409D-H
6,8 - 7,2 Fe11Cr0,5Cb
7,0
320
180
-
14
-
45
165
reine Wasserstoff-Atmosphäre
PMET SS410C
6,4 - 6,8 Fe12Cr-0,2C
6,5
720
710
240
<1
-
23
HRC
125
getempert bei 180°C
PMET SS410C-N
6,4 - 6,8 Fe12Cr
6,60
420
320
120
<1
220
-
115
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS410D-H
6,8 - 7,2 Fe12Cr
6,9
330
180
125
16
-
45
165
reine Wasserstoff-Atmosphäre
PMET SS430C-N
6,4 - 6,8 Fe16Cr
6,60
450
330
125
1
240
-
115
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS430C-H
6,4 - 6,8 Fe16Cr
6,60
270
190
90
6
90
-
115
reine Wasserstoff-Atmosphäre
PMET SS430D-N2
6,8 - 7,2 Fe16Cr
7,1
410
240
170
5
-
70
170
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS430D-H
6,8 - 7,2 Fe16Cr
7,1
340
210
170
20
-
45
170
reine Wasserstoff-Atmosphäre
PMET SS434D-N2
6,8 - 7,2 Fe16Cr1Mo
7,0
410
240
150
8
-
65
165
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS434D-H
6,8 - 7,2 Fe16Cr1Mo
7,0
340
210
150
15
-
50
165
reine Wasserstoff-Atmosphäre
PMET SS434C-N
6,4 - 6,8 Fe16Cr1Mo
6,60
460
340
130
1
250
-
115
stickstoffhaltige Sinteratmosph.
PMET SS409CbE-H
1)
> 7,2
Außer den genannten Elementen sind bis zu 2% weitere Legierungselemente zulässig.
Kalibrieren verringert die Bruchdehnung.
3)
Wechselbiegebelastung 2 x 106 Lastwechsel, Kerbfaktor αk = 1.0 (ref. 30912 Part 6); R= -1.
4)
Korrosionsfestigkeit abhängig von Temperatur und Umgebungsmedium.
2)
8
A2)
[%]
Chemische Zusammensetzung1)
C
Ni
[Gew.-%] [Gew.-%]
Mo
[Gew.-%]
Cr
[Gew.-%]
Normen II
Si
P
Mn
Fe
Sonstige
[Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%]
DIN
30910
Sint-
ISO
5755
MPIF
35
< 0,15
8,0 - 13,0
-
17,0 - 19,0
<1
< 0,20
< 2,0
Rest
<2
n. a.
-FL303-170N
SS-303N1-25
< 0,15
8,0 - 13,0
-
17,0 - 19,0
<1
< 0,20
< 2,0
Rest
<2
n. a.
n. a.
SS-303N2-35
< 0,15
8,0 - 13,0
-
17,0 - 19,0
<1
< 0,20
< 2,0
Rest
<2
n. a.
-FL303-260N
SS-303N2-38
< 0,03
8,0 - 13,0
-
17,0 - 19,0
<1
< 0,20
< 2,0
Rest
<2
n. a.
n. a.
SS-303L-12
< 0,03
8,0 - 13,0
-
17,0 - 19,0
<1
< 0,20
< 2,0
Rest
<2
n. a.
n. a.
SS-303L-15
<0,1
8,0 - 12,0
-
18,0 - 20,0
<1
<0,04
<2
Rest
<2
n. a.
-FL304-210N
SS 304N2-33
< 0,08
8,0 - 12,0
-
18,0 - 20,0
<1
< 0,04
< 2,0
Rest
<2
n. a.
-FL304-210N
SS-304N1-30
< 0,08
8,0 - 12,0
-
18,0 - 20,0
<1
< 0,04
< 2,0
Rest
<2
n. a.
n. a.
SS-304N2-33
< 0,08
8,0 - 12,0
-
18,0 - 20,0
<1
< 0,04
< 2,0
Rest
<2
n. a.
-FL304-260N
SS-304N2-38
< 0,03
8,0 - 12,0
-
18,0 - 20,0
<1
< 0,04
< 2,0
Rest
<2
n. a.
n. a.
SS-304H-20
< 0,03
8,0 - 12,0
-
18,0 - 20,0
<1
< 0,04
< 2,0
Rest
<2
n. a.
n. a.
SS-304L-13
< 0,03
8,0 - 12,0
-
18,0 - 20,0
<1
< 0,04
< 2,0
Rest
<2
n. a.
n. a.
SS-304L-18
<0,1
8,0 - 12,0
-
18,0 - 20,0
<1
<0,04
<2
Rest
<2
n. a.
-FL304-210N
SS 304N2-33
<0,1
10,0 - 14,0
2,0 - 3,0
16,0 - 18,0
<1
<0,04
<2
Rest
<2
C 40
-FL316-170N
SS 316N2-33
< 0,08
10,0 - 14,0
2,0 - 3,0
16,0 - 18,0
< 1,0
< 0,04
< 2,0
Rest
<2
C 40
-FL316-170N
SS-316N1-25
< 0,08
10,0 - 14,0
2,0 - 3,0
16,0 - 18,0
< 1,0
< 0,04
< 2,0
Rest
<2
C 40
n. a.
SS-316N2-33
< 0,03
10,0 - 14,0
2,0 - 3,0
16,0 - 18,0
< 1,0
< 0,04
< 2,0
Rest
<2
C 40
n. a.
SS-316H-20
< 0,03
10,0 - 14,0
2,0 - 3,0
16,0 - 18,0
< 1,0
< 0,04
< 2,0
Rest
<2
C 40
n. a.
SS-316L-15
<0,1
10,0 - 14,0
2,0 - 3,0
16,0 - 18,0
<1
<0,04
<2
Rest
<2
D 40
-FL316-260N
SS 316N2-38
<0,1
10,0 - 14,0
2,0 - 3,0
16,0 - 18,0
<1
<0,04
<2
Rest
<2
D 40
-FL316-150
SS 316L-22
<0,1
0 - 0,5
-
11,5 - 13,5
<1
<0,04
<1
Rest
Nb / Cb
0,3 - 1
n. a.
n. a.
SS 409LE
< 0,03
-
-
10,50 - 11,75
< 1,0
< 0,04
<1
Rest
<2
n. a.
n. a.
SS-409L
< 0,25
-
-
11,50 - 13,50
< 1,0
< 0,04
<1
Rest
<2
n. a.
-FL410-620H
SS-410-90HT
<0,1
-
-
11,5 - 13,5
<1
<0,04
<1
Rest
<2
C 43
-FL410-140
SS 410
< 0,03
-
-
11,50 - 13,50
< 1,0
< 0,04
<1
Rest
<2
C 43
-FL410-140
SS-410L-20
<0,1
-
-
16,0 - 18,0
<1
<0,04
<1
Rest
<2
C 42
-FL430-170
SS 430
<0,1
-
-
16,0 - 18,0
<1
<0,04
<1
Rest
<2
C 42
-FL430-170
SS 430L
< 0,08
-
-
16,00 - 18,00
< 1,0
< 0,04
<1
Rest
<2
n. a.
n. a.
SS-430N2-28
< 0,03
-
-
16,00 - 18,00
< 1,0
< 0,04
<1
Rest
<2
n. a.
-FL430-170
SS-430L-24
< 0,08
-
0,75 - 1,25 16,00 - 18,00
< 1,0
< 0,04
<1
Rest
<2
n. a.
n. a.
SS-434N2-28
< 0,03
-
0,75 - 1,25 16,00 - 18,00
< 1,0
< 0,04
<1
Rest
<2
n. a.
-FL434-170
SS-434L-24
<0,1
-
0,75 - 1,25
<1
<0,04
<1
Rest
<2
n. a.
-FL434-170
SS 434
16,0 - 18,0
Rm: Zugfestigkeit
A: Bruchdehnung
σD: Dauerfestigkeit
E: Elastizitätsmodul
I
RP: Streckgrenze
9
Pulverschmiedestähle
Normen I
Typische Eigenschaften
GKN
Dichte
Werkstoff-Code [g/cm3]
Typische Zusammensetzung1)
Typ.
Rm Rp 0.2 σbw3) A2)
Dichte
[MPa]
[MPa] [MPa] [%]
[g/cm3]
Härte
HB
E
[GPa]
PMET 1022F-H2
>7,6
Fe2Cu-0,2C
7,65
380
250
150
24
125
200
PMET 1026F
>7,6
Fe2Cu-0,6C
7,65
810
530
270
12
250
PMET 1026FA
>7,81, Fe2Cu-0,6C
7,83
950
610
4406)
8
PMET 1036FA
>7,81 Fe3Cu-0,6C
7,83
1.045
745
7)
PMET 4202FA
>7,82 Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn-0,2C
7,84
520
380
PMET 4202FA
>7,82, Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn-0,2C
7,84
830
PMET 4202FA
>7,82 Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn-0,2C
7,84
PMET 4202FA
>7,81 Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn-0,4C
PMET 4202FA
Bemerkung
< 0,3
1,5 - 2,5
200
0,4 - 0,8
1,5 - 2,5
27 HRC
210
5)
1,8 - 2,2
12
32 HRC
210
5)
2,8 - 3,2
7)
25
84 HRB
210
5)
< 0,15
690
7)
23
26 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
1.210
970
7)
9
38 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
7,83
900
690
7)
15
28 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
>7,81 Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn-0,4C
7,83
1.320
830
7)
9
38 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
PMET 4202F-H2
>7,6
Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn-0,2C
7,65
520
380
180
20
150
200
Einsatzstahl4)
< 0,3
-
PMET 4206F
>7,6
Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn-0,6C
7,65
760
520
250
12
230
200
0,4 - 0,8
-
PMET 4206FA
>7,8
Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn-0,6C
7,82
870
1.170
7)
12
26 HRC
210
5)
< 0,15
PMET 4206FA
>7,8
Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn-0,6C
7,82
1.250 1.160
7)
8
40 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
PMET 4206FA
>7,8
Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn-0,6C
7,82
1.860 1.650
7)
2
50 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
PMET 4206F-H1
>7,6
Fe0,45Ni0,6Mo0,25Mn-0,6C
7,65
1.310 1.170
420
5
38 HRC
200
vergüten
0,4 - 0,8
-
PMET 4602FA
>7,82 Fe1,75Ni0,55Mo0,15Mn-0,2C
7,84
550
410
7)
20
96 HRB
210
5)
< 0,15
PMET 4602FA
>7,82 Fe1,75Ni0,55Mo0,15Mn-0,2C
7,84
970
900
7)
24
28 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
PMET 4602FA
>7,82 Fe1,75Ni0,55Mo0,15Mn-0,2C
7,84
7)
9
38 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
PMET 4602FA
>7,81 Fe1,75Ni0,55Mo0,15Mn-0,4C
7,83
7)
15
28 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
PMET 4602FA
>7,81 Fe1,75Ni0,55Mo0,15Mn-0,4C
7,83
7)
13
38 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
PMET 4602F-H2
>7,6
Fe1,8Ni0,55Mo-0,2C
7,65
550
410
200
20
180
200
Einsatzstahl4)
< 0,3
-
PMET 4606FA
>7,81 Fe1,75Ni0,55Mo0,15Mn-0,6C
7,83
960
660
7)
13
29 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
PMET 4606FA
>7,81 Fe1,75Ni0,55Mo0,15Mn-0,6C
7,83
970
900
7)
13
28 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
PMET 4606FA
>7,81 Fe1,75Ni0,55Mo0,15Mn-0,6C
7,83
1.310 1.070
7)
12
38 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
PMET 4606FA
>7,81 Fe1,75Ni0,55Mo0,15Mn-0,6C
7,83
1.650 1.380
7)
6
48 HRC
210
vergüten
5)
< 0,15
1)
1.310 1.070
900
830
1.310 1.070
Einsatzstahl4)
C
Cu
[Gew.-%] [Gew.-%]
Außer den genannten Elementen sind bis zu 2% weitere Legierungselemente zulässig.
Kalibrieren verringert die Bruchdehnung.
3)
Wechselbiegebelastung 2 x 106 Lastwechsel, Kerbfaktor αk = 1.0 (ref. 30912 Part 6); R= -1.
4)
Das Einsatzhärten oder Karbonitrieren wird abhängig von der benötigten Einsatzhärtetiefe durchgeführt, dem i.a. eine Anlassbehandlung folgt.
5)
Toleranz des Kohlenstoffgehaltes nach Vorgaben des Kunden. Falls nicht anders vereinbart, entspricht die Toleranz +/- 0,1% ( der geschmiedeten Teile).
6)
Für Dauerfestigkeitsprüfung wurden polierte Proben verwendet, R = 0,1. 10 Millionen Umrundungen bei umlaufender Beanspruchung.
Mehr Informationen über die Dauerfestigkeit sind auf Anfrage erhältlich.
7)
Details auf Anfrage.
2)
10
Chemische Zusammensetzung1)
Normen II
Ni
Mo
Cr
Si
P
Mn
Fe
Sonstige
[Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%] [Gew.-%]
DIN
30910
Sint-
ISO
5755
MPIF
35
ASTM
B 848
-
-
-
-
-
-
Rest
<2
F 10
n. a.
P/F-11C20
n. a.
-
-
-
-
-
-
Rest
<2
F 11
n. a.
P/F-11C60
n. a.
< 0,1
< 0,05
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,30 - 0,60
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-11C60
P/F-11C60 Grade A
< 0,1
< 0,05
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,30 - 0,60
Rest
<2
n. a.
n. a.
n. a.
n. a.
0,40 - 0,50 0,55 - 0,65
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,25 - 0,35
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4220
P/F-4220 Grade A
0,40 - 0,50 0,55 - 0,65
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,25 - 0,35
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4220
P/F-4220 Grade A
0,40 - 0,50 0,55 - 0,65
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,25 - 0,35
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4220
P/F-4220 Grade A
0,40 - 0,50 0,55 - 0,65
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,25 - 0,35
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4240
P/F-4240 Grade A
0,40 - 0,50 0,55 - 0,65
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,25 - 0,35
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4240
P/F-4240 Grade A
0,3 - 0,6
0,3 - 0,7
-
-
-
0,1 - 0,4
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4220
n. a.
0,3 - 0,6
0,3 - 0,7
-
-
-
0,1 - 0,4
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4260
n. a.
0,40 - 0,50 0,55 - 0,65
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,25 - 0,35
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4260
P/F-4260 Grade A
0,40 - 0,50 0,55 - 0,65
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,25 - 0,35
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4260
P/F-4260 Grade A
0,40 - 0,50 0,55 - 0,65
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,25 - 0,35
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4260
P/F-4260 Grade A
-
-
-
0,1 - 0,4
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4260
n. a.
1,75 - 2,00 0,50 - 0,60
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,10 - 0,25
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4620
P/F-4620 Grade A
1,75 - 2,00 0,50 - 0,60
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,10 - 0,25
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4620
P/F-4620 Grade A
1,75 - 2,00 0,50 - 0,60
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,10 - 0,25
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4620
P/F-4620 Grade A
1,75 - 2,00 0,50 - 0,60
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,10 - 0,25
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4640
P/F-4640 Grade A
1,75 - 2,00 0,50 - 0,60
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,10 - 0,25
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4640
P/F-4640 Grade A
-
-
-
0,1 - 0,4
Rest
<2
F 30
n. a.
P/F-4620
n. a.
1,75 - 2,00 0,50 - 0,60
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,10 - 0,25
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4660
P/F-4660 Grade A
1,75 - 2,00 0,50 - 0,60
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,10 - 0,25
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4660
P/F-4660 Grade A
1,75 - 2,00 0,50 - 0,60
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,10 - 0,25
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4660
P/F-4660 Grade A
1,75 - 2,00 0,50 - 0,60
< 0,1
< 0,03
< 0,03
0,10 - 0,25
Rest
<2
n. a.
n. a.
P/F-4660
P/F-4660 Grade A
0,3 - 0,6
1,4 - 2,2
0,3 - 0,7
0,3 - 0,7
Rm: Zugfestigkeit
A: Bruchdehnung
σD: Dauerfestigkeit
E: Elastizitätsmodul
I
RP: Streckgrenze
11
Lagerwerkstoffe (DIN-/ISO-Standard Info)
Normen I
GKN
Werkstoff-Code
Typische Eigenschaften
Dichte
[g/cm3]
Typische
Zusammensetzung1)
Typ. Dichte
[g/cm3]
Porosität2)
[%]
K-Faktor3)
[N/mm2]
Härte
HB
Bemerkung
C
[Gew.-%]
PMET B-ILD
5,6 - 6,0
Fe
5,8
26
170
30
Fe-Basis
-
PMET B-IMD
6,0 - 6,4
Fe
6,2
21
220
40
Fe-Basis
-
PMET B-T1LD
5,6 - 6,0
Fe2Cu
5,8
26
200
40
Fe-Basis
-
PMET B-T1MD
6,0 - 6,4
Fe2Cu
6,2
21
250
50
Fe-Basis
-
PMET B-FLD4)
5,6 - 6,0
Fe36Cu4Sn1C
5,8
27
90
40
Fe-Basis
0,8 - 1,2
PMET B-FMD4)
6,0 - 6,4
Fe36Cu4Sn1C
6,2
22
120
50
Fe-Basis
0,8 - 1,2
PMET B-M211LD4)
5,4 - 5,8
Fe1,5Cu3C
5,6
24
70
45
Fe-Basis
2,5 - 3,5
PMET B-M211MD4)
5,8 - 6,2
Fe1,5Cu3C
6,0
18
80
55
Fe-Basis
2,5 - 3,5
PMET B-M36MD4)
6,0 - 6,4
Fe3Cu1,5C
6,2
18
170
60
Fe-Basis
1,0 - 2,0
PMET B-M21MD4)
6,0 - 6,4
Fe2Cu0,4C
6,2
20
270
70
Fe-Basis
0,2 - 0,6
PMET B-MP208LD4)
5,6 - 6,0
Fe20Cu1,8C
5,8
25
120
40
Fe-Basis
1,2 - 2,4
PMET B-MP208MD4)
6,0 - 6,4
Fe20Cu1,8C
6,2
20
140
50
Fe-Basis
1,2 - 2,4
PMET B-QLD
6,4 - 6,8
Cu9Sn
6,6
25
140
30
Bronze
-
PMET B-QMD
6,8 - 7,2
Cu9Sn
7,0
20
180
35
Bronze
-
PMET B-H4LD4)
6,2 - 6,6
Cu9Sn1,5C
6,4
24
120
30
Bronze
1,0 - 2,0
PMET B-H4MD4)
6,6 - 7,0
Cu9Sn1,5C
6,8
19
160
35
Bronze
1,0 - 2,0
1)
Außer den genannten Elementen sind bis zu 2% weitere Legierungselemente zulässig.
Der Ölgehalt liegt mindestens bei 90 % der offenen Porosität.
3)
Werte nach dem Kalibrieren.
4)
Kohlenstoff hauptsächlich in Form freien Graphits.
2)
12
Chemische Zusammensetzung1)
Normen II
Cu
[Gew.-%]
Sn
[Gew.-%]
Fe
[Gew.-%]
Sonstige
[Gew.-%]
DIN
30910 Sint-
-
-
Rest
<2
A 00
-F-00-K170
n. a.
-
-
Rest
<2
B 00
-F-00-K220
n. a.
1,5 - 2,5
-
Rest
<2
A 10
-F-00C2-K200
F-0000-K15
1,5 - 2,5
-
Rest
<2
B 10
-F-00C2-K250
F-0000-K23
32,0 - 40,0
3,5 - 4,5
Rest
<2
n. a.
-F-03C36T-K90
n. a.
32,0 - 40,0
3,5 - 4,5
Rest
<2
n. a.
-F-03C36T-K120
n. a.
1,0 - 2,0
-
Rest
<2
n. a.
-F-03G3-K70
FG-0303-K10
1,0 - 2,0
-
Rest
<2
n. a.
-F-03G3-K80
FG-0303-K12
2,5 - 3,5
-
Rest
<2
B 11
n. a.
n. a.
1,5 - 2,5
-
Rest
<2
B 11
n. a.
n. a.
18,0 - 22,0
-
Rest
<2
A 22
n. a.
n. a.
18,0 - 22,0
-
Rest
<2
B 22
n. a.
n. a.
Rest
7,0 - 11,0
-
<2
A 50
-C-T10K-140
CT-1000-K26
Rest
7,0 - 11,0
-
<2
B 50
-C-T10K-180
CT-1000-K37
Rest
7,0 - 11,0
-
<2
A 51
-C-T10GK-120
CTG-1001-K17
Rest
7,0 - 11,0
-
<2
B 51
-C-T10GK-160
CTG-1001-K23
ISO
5755
MPIF
35
I
Weitere Informationen ﬁnden Sie in unserem speziellen GKN Lagerkatalog
13
Lagerwerkstoffe (US-Standard Info)
Normen I
GKN
Werkstoff-Code
Typische
Zusammensetzung
Dichte
ölinﬁltriert
[g/cm3]
Typ. Dichte
ölinﬁltriert
[g/cm3]
MIn. K-Factor
[N/mm2]
Minimum
Oil-Inhalt
[%]
Bemerkung
PMET B-B0000
6,0 - 6,4
Cu10Sn
6,2
130
24
Bronze mit niedrigem Graphitgehalt
PMET B-B0000-A
6,4 - 6,8
Cu10Sn
6,6
180
19
Bronze mit niedrigem Graphitgehalt
PMET B-B0000-B
6,8 - 7,2
Cu10Sn
7,0
260
12
Bronze mit niedrigem Graphitgehalt
PMET B-B00012
6,0 - 6,4
Cu10Sn1C
6,2
120
22
Bronze mit mittlerem Graphitgehalt
PMET B-B00012-A
6,4 - 6,8
Cu10Sn1C
6,6
160
17
Bronze mit mittlerem Graphitgehalt
PMET B-B00012-A
6,8 - 7,2
Cu10Sn1C
7,0
210
17
Bronze mit mittlerem Graphitgehalt
PMET B-B00025-A
5,8 - 6,2
Cu10Sn3C
6,0
70
11
Bronze mit hohem Graphitgehalt
PMET B-B00025-B
6,2 - 6,6
Cu10Sn3C
6,4
100
5
Bronze mit hohem Graphitgehalt
PMET B-DB10365-A
5,6 - 6,0
Fe36Cu4Sn1C
5,8
110
22
Eisen-Kupfer-Zinn Bronze
PMET B-DB10365-B
6,0 - 6,4
Fe36Cu4Sn1C
6,2
150
17
Eisen-Kupfer-Zinn Bronze
PMET B-DB005410-A
5,6 - 6,0
Cu38Fe6Sn1C
5,8
100
22
Eisen-Kupfer-Zinn Bronze
PMET B-DB005410-B
6,0 - 6,4
Cu38Fe6Sn1C
6,2
150
17
Eisen-Kupfer-Zinn Bronze
PMET B-1000-A
5,6 - 6,0
Fe
5,8
100
21
Eisen
PMET B-1000-B
6,0 - 6,4
Fe
6,2
160
17
Eisen
PMET B-1005-A
5,6 - 6,0
Fe0,5C
5,8
140
21
Eisen-Kohlenstoff
PMET B-1005-B
6,0 - 6,4
Fe0,5C
6,2
190
17
Eisen-Kohlenstoff
PMET B-1008-A
5,6 - 6,0
Fe0,8C
5,8
140
21
Eisen-Kohlenstoff
PMET B-1008-B
6,0 - 6,4
Fe0,8C
6,2
220
17
Eisen-Kohlenstoff
PMET B-1020-A
5,6 - 6,0
Fe2Cu
5,8
140
22
Eisen-Kupfer
PMET B-1020-A
6,0 - 6,4
Fe2Cu
6,2
230
17
Eisen-Kupfer
PMET B-10100-A
5,6 - 6,0
Fe10Cu
5,8
140
22
Eisen-Kupfer
PMET B-10100-B
6,0 - 6,4
Fe10Cu
6,2
210
19
Eisen-Kupfer
PMET B-1025-A
5,6 - 6,0
Fe2Cu0,5C
5,8
140
22
Eisen-Kupfer
PMET B-1025-B
6,0 - 6,4
Fe2Cu0,5C
6,2
240
17
Eisen-Kupfer-Kohlenstoff
PMET B-1028-A
5,6 - 6,0
Fe2Cu0,8C
5,8
170
22
Eisen-Kupfer-Kohlenstoff
PMET B-1028-B
6,0 - 6,4
Fe2Cu0,8C
6,2
280
17
Eisen-Kupfer-Kohlenstoff
PMET B-1058-A
5,6 - 6,0
Fe5Cu0,8C
5,8
240
22
Eisen-Kupfer-Kohlenstoff
PMET B-1058-B
6,0 - 6,4
Fe5Cu0,8C
6,2
320
17
Eisen-Kupfer-Kohlenstoff
PMET B-10208-A
5,6 - 6,0
Fe20Cu0,8C
5,8
300
22
Eisen-Kupfer-Kohlenstoff
PMET B-10208-B
6,0 - 6,4
Fe20Cu0,8C
6,2
320
17
Eisen-Kupfer-Kohlenstoff
PMET B-10023G-A
5,6 - 6,0
Fe0,3C2,5Gr
5,8
170
18
Eisen-Graphit
PMET B-10023G-B
6,0 - 6,4
Fe0,3C2,5Gr
6,2
240
12
Eisen-Graphit
1)
14
Typische Eigenschaften
Außer den genannten Elementen sind bis zu 2% weitere Legierungselemente zulässig.
Chemische Zusammensetzung1)
Normen II
C
[Gew.-%]
Cu
[Gew.-%]
Sn
[Gew.-%]
Fe
[Gew.-%]
Graphit
[Gew.-%]
Sonstige
[Gew.-%]
DIN 30910
Sint-
0,0 - 0,3
87,2 - 90,5
9,5 - 10,5
-
-
<2
-
-C-T10K-110
CT-1000-K19
0,0 - 0,3
87,2 - 90,5
9,5 - 10,5
-
-
<2
A 50
-C-T10K-140
CT-1000-K26
0,0 - 0,3
87,2 - 90,5
9,5 - 10,5
-
-
<2
B 50
-C-T10K-180
CT-1000-K37
0,5 - 1,8
85,7 - 90,0
9,5 - 10,5
-
-
<2
-
-C-T10GK-90
CTG-1001-K17
0,5 - 1,8
85,7 - 90,0
9,5 - 10,5
-
-
<2
A 51
-C-T10GK-120
CTG-1001-K23
0,5 - 1,8
85,7 - 90,0
9,5 - 10,5
-
-
<2
B 51
-C-T10GK-160
CTG-1001-K30
2,5 - 5,0
82,8 - 88,3
9,5 - 10,5
-
-
<2
n. a.
n. a.
CTG-1004-K10
2,5 - 5,0
82,8 - 88,3
9,5 - 10,5
-
-
<2
n. a.
n. a.
CTG-1004-K15
0,5 - 1,3
34,0 - 38,0
3,5 - 4,5
54,2 - 62,0
-
<2
n. a.
-F-03C36T-K90
FCTG-3604-K16
0,5 - 1,3
34,0 - 38,0
3,5 - 4,5
54,2 - 62,0
-
<2
n. a.
-F-03C36T-K120 FCTG-3604-K22
0,5 - 1,3
50,2 - 58,0
5,5 - 6,5
50,2 - 58,0
-
<2
n. a.
-F-03C45T-K70
0,5 - 1,3
50,2 - 58,0
5,5 - 6,5
50,2 - 58,0
-
<2
n. a.
-F-03C45T-K100 CFTG-3806-K22
0,0 - 0,3
0,0 - 1,5
-
96,2 - 100,0
-
<2
A 00
-F-00-K170
F-0000-K15
0,0 - 0,3
0,0 - 1,5
-
96,2 - 100,0
-
<2
B 00
-F-00-K220
F-0000-K23
0,3 - 0,6
0,0 - 1,5
-
95,9 - 99,7
-
<2
A 01
n. a.
F-0005-K20
0,3 - 0,6
0,0 - 1,5
-
95,9 - 99,7
-
<2
B 01
n. a.
F-0005-K28
0,6 - 0,9
0,0 - 1,5
-
95,6 - 99,4
-
<2
A 01
n. a.
F-0008-K20
0,6 - 0,9
0,0 - 1,5
-
95,6 - 99,4
-
<2
B 01
n. a.
F-0008-K32
0,0 - 0,3
1,5 - 3,9
-
93,8 - 98,5
-
<2
A 10
F-00C2-K200
FC-0200-K20
0,0 - 0,3
1,5 - 3,9
-
93,8 - 98,5
-
<2
B 10
F-00C2-K200
FC-0200-K34
0,0 - 0,3
9,0 - 11,0
-
86,7 - 91,0
-
<2
n. a.
n. a.
FC-1000-K20
0,0 - 0,3
9,0 - 11,0
-
86,7 - 91,0
-
<2
n. a.
n. a.
FC-1000-K30
0,3 - 0,6
1,5 - 3,9
-
93,5 - 98,2
-
<2
n. a.
n. a.
FC-0205-K20
0,3 - 0,6
1,5 - 3,9
-
93,5 - 98,2
-
<2
B 11
n. a.
FC-0205-K35
0,6 - 0,9
1,5 - 3,9
-
93,2 - 97,9
-
<2
n. a.
n. a.
FC-0208-K25
0,6 - 0,9
1,5 - 3,9
-
93,2 - 97,9
-
<2
B 11
n. a.
FC-0208-K45
0,6 - 0,9
4,0 - 6,0
-
91,1 - 95,4
-
<2
n. a.
n. a.
FC-0508-K35
0,6 - 0,9
4,0 - 6,0
-
91,1 - 95,4
-
<2
B 11
n. a.
FC-0508-K46
0,6 - 0,9
18,0 - 22,0
-
75,1 - 81,4
-
<2
A 22
n. a.
FC-2008-K44
0,6 - 0,9
18,0 - 22,0
-
75,1 - 81,4
-
<2
B 22
n. a.
FC-2008-K46
0,0 - 0,5
-
-
-
2,0 - 3,0
<2
n. a.
-F-03G3-K70
FG-0303-K10
0,0 - 0,5
-
-
-
2,0 - 3,0
<2
n. a.
-F-03G3-K80
FG-0303-K12
ISO-5755
MPIF
I
CFTG-3806-K14
15
Gesinterte weichmagnetische Werkstoffe
Typische Eigenschaften1)
Normen I
Typische
Dichte
[g/cm³]
Koerzitivfeldstärke
Hc
[A/m]
Bmax
@ 1200
A/m
[T]
Permeabilität
Härte
Härte
Rm
[MPa]
Rp0,2
[MPa]
A
[%]
Nominale
E
Zusammen[GPa]
setzung
PM4EM 1000D
7,0
145
1,05
2.300
50 HRF
50 HB
195
115
12
140
Fe
PM4EM 1000E
7,25
145
1,20
2.900
55 HRF
55 HB
255
155
17
155
Fe
PM4EM 10P40D
7,15
120
1,25
3.200
55 HRB
95 HB
380
270
12
155
Fe0,45P
PM4EM 10P40E
7,4
120
1,35
3.600
65 HRB
115 HB
415
280
15
170
Fe0,45P
PM4EM 10S30D
7,2
80
1,30
5.000
75 HRB
135 HB
380
275
15
155
Fe3Si
PM4EM 50NiE
7,5
25
1,20
10.000
40 HRB
80 HB
275
170
15
110
Fe50Ni
PM4EM SS410C
6,7
390
1,15
340
85 HRB
165 HB
280
150
10
125
Fe12Cr
PM4EM SS410D
7,0
330
1,23
410
95 HRB
210 HB
320
190
14
140
Fe12Cr
PM4EM SS430C
6,7
320
1,06
320
70 HRB
120 HB
300
170
12
125
Fe16Cr
PM4EM SS430D
7,0
280
1,17
370
90 HRB
185 HB
340
200
16
140
Fe16Cr
GKN
Werkstoff-Code
1)
Durch die Auswahl der Fertigungsbedingungen können die Eigenschaften beeinflusst und optimiert werden.
Fragen Sie einen Experten von GKN Sinter Metals nach der besten Lösung für Ihre spezielle Anwendung.
2)
C <0.1 Gew-%; Co < 0.1 Gew-%
Nichtgesinterte weichmagnetische Werkstoffe (SMC)
Typische Eigenschaften*
GKN
Werkstoff-Code
B @ 10 kA/m
[T]
Permeabilität
PM4EM 10
1,56
502
249
6
59
168
PM4EM 10-HS
1,55
550
272
6
69
229
PM4EM 11
1,56
472
249
6
59
164
PM4EM 11-HS
1,59
557
260
6
59
176
PM4EM 15
1,4
259
256
7
61
174
PM4EM 15-HS
1,36
376
406
7
70
205
PM4EM 35
1,3
337
327
6
56
152
PM4EM 35-HS
1,26
332
392
8
72
201
* Gemessen an genormten Ringen
16
Wirbelstromverluste bei 1T
Koerzitivfeldstärke
Hc
[A/m]
P @ 50Hz
[W/kg]
P @ 400Hz
[W/kg]
P @ 1000Hz
[W/kg]
Chemische Zusammensetzung2)
Normen II
Fe
P
Ni
Si
Cr
Sonstige
[Gew-%] [Gew-%] [Gew-%] [Gew-%] [Gew-%] [Gew-%]
DIN EN
10331
DIN
30910
Sint-
Anwendungen
MPIF
Rest
-
-
-
-
< 0,5
S-Fe-165
D 00
FF-0000-20W
Rest
-
-
-
-
< 0,5
S-Fe-150
E 00
FF-0000-20X
Rest
0,45
-
-
-
< 0,5
S-FeP-130
D 35
FY-4500-17X
Rest
0,45
-
-
-
< 0,5
S-FeP-110
E 35
FY-4500-17Y
Rest
-
-
3
-
< 0,5
S-FeSi-80
n. a.
FS-0300-12X
Rest
-
50
-
-
< 0,5
S-FeNi-20
n. a.
FN-5000-5Z
Rest
-
-
-
13
<1
n. a.
C 43
SS-410L
Rest
-
-
-
13
<1
n. a.
D 43
SS-410L
Rest
-
-
-
18
<1
n. a.
C 42
SS-430L
Rest
-
-
-
18
<1
n. a.
D 42
SS-430L
Für den Einsatz mit Gleichstrom und
niederfrequentem Wechselstrom oder bei
Dauermagnetsystemen
Für den Einsatz mit Gleichstrom und
niederfrequentem Wechselstrom oder bei
Dauermagnetsystemen mit hoher Korrosionsbeständigkeit
Rm: Zugfestigkeit
A: Bruchdehnung
I
RP: Streckgrenze
E: Elastizitätsmodul
Anwendungen
P @ 2000Hz
[W/kg]
Biegebruchfestigkeit
[MPa]
Dichte
[g/cm³]
384
39
bis zu 7,4
617
121
bis zu 7,4
377
42
bis zu 7,5
426
136
bis zu 7,5
385
48
bis zu 7,3
501
100
bis zu 7,3
329
62
bis zu 7,3
498
149
bis zu 7,3
Bürstenlose Gleichstrommotoren; Transversalﬂuss- und Axialﬂuss- Anwendungen; Transformatoren; weichmagnetische Hochfrequenz-Anwendungen
17
MIM - Einsatzhärtbare Stähle
Gesintert
Wärmebehandelt
Chemische Zusammensetzu
Werkstoff
Dichte
[g/cm³]
Rm
[MPa]
Rp 0.2
[MPa]
A
[%]
Härte
[HV 10]
IMET Ni 2
> 7,40
280
140
25
90
IMET Ni 8
> 7,40
350
200
15
IMET 8620
> 7,40
400
220
15
Rm
[MPa]
Rp 0.2
[MPa]
A
[%]
Härte
[HV 10]
C
[%]
Ni
[%]
Cr
[%]
Mo
[%]
Mn
[%]
nach Absprache
< 0.1
1.902.20
-
-
-
90
nach Absprache
< 0.1
7.508.50
-
-
-
90
nach Absprache
0.120.23
0.400.70
0.400.60
0.150.25
-
MIM - Korrosionsbeständige Stähle
Gesintert
Wärmebehandelt
Chemische Zusammensetzung
Werkstoff
Dichte
[g/cm³]
Rm
[MPa]
Rp 0.2
[MPa]
A
[%]
Härte
[HV 10]
Rm
[MPa]
IMET 316 L
> 7,60
450
160
40
105
n. a.
<0,03
IMET 430
> 7,40
350
200
20
190
n. a.
<0,08
IMET 17-4 PH
> 7,50
800
700
3
250
<0,07
1.000
Rp 0.2
[MPa]
950
A Härte
[%] [HV 10]
2
350
C
[%]
Ni
[%]
Cr
[%]
Mo
[%]
Mn
[%]
Si
[%]
10,00- 16,00- 2,0014,00 18,00 3,00
<2
<1
-
15,5017,50
-
<1
<1
3,005,00
15,0017,50
-
<1
<1
MIM - Vergütungsstähle
Gesintert
Chemische Zusammensetzung1)
Wärmebehandelt
Werkstoff
1)
18
Dichte
[g/cm³]
Rm
[MPa]
Rp 0.2
[MPa]
A
[%]
Härte
[HV 10]
Rm
[MPa]
Rp 0.2
[MPa]
A
[%]
Härte
[HV 10]
IMET Ni 2C
> 7,40
450
250
5
170
1.000
800
2
600
IMET Ni 8C
> 7,40
700
350
3
320
1.200
1.000
2
IMET Cr Mo 4
> 7,40
600
350
4
110
1.350
1.150
IMET 8740
> 7,40
600
350
5
180
1.600
IMET Cr 6
> 7,40
950
630
5
250
1.500
1.400
Prozentualer Massenanteil
C
[%]
Ni
[%]
Cr
[%]
Mo
[%]
Mn
[%]
Si
[%]
0,40- 1,900,70 2,20
-
-
-
-
600
0,40- 7,500,70 8,50
-
-
-
-
2
450
0,350,45
0,90- 0,151,20 0,30
-
-
1.100
1
450
0,45- 0,50- 0,40- 0,250,55 0,80 0,60 0,40
-
0.300.55
1.250
1.100
1
0,5
450
650
0,801,05
-
-
-
-
1,351,65
-
ng1)
Vergleichbare Bezeichnung
Eigenschaften
Si
[%]
Cu
[%]
-
-
Fe Stoff-Nr.:
[%]
DIN
Rest
AISI/SAE/
MPIF
n. a.
MPIF MIM - Carbonyleisen
2200
mit 2% Nickel
n. a.
MPIF MIM - Carbonyleisen
2700
mit 8% Nickel
-
-
Rest
-
-
Rest 1.6523
AISI/SAE
8620
Anwendungen
Sonstige
21 NiCrMo 2
gute Festigkeit, Ermüdungsfestigkeit,
hohe Oberﬂächenhärte
allgemeiner Maschinenbau
für Teile mit höchster Beanspruchung, hohe Oberﬂächenhärte
Zahnräder-Segmente, Tellerräder,
Nockenwellen, Werkzeuge, Maschinenbau
I
g1)
Vergleichbare Bezeichnung
Eigenschaften
Cu
[%]
Nb
[%]
Fe
[%]
Stoff-Nr.:
DIN
AISI/SAE
Anwendungen
Sonstige
sehr gute Korrosionsbeständigkeit, austenitisch, nichtmagnetisch, geringe Härte, gute
Zähigkeit, gute Polierbarkeit und Abbildegenauigkeit
Apparatebau, chemische Industrie,
Uhren und Schmuck, Medizintechnik
gute Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, ferritisch
Automobilindustrie
-
-
Rest
1.4404
X 2 CrAISI 316 L NiMo 17
13 2
-
-
Rest
1.4016
AISI 430
X 6 Cr 17
Rest
1.4542
SAE J 467
(17-4PH)
gute Korrosionsbeständigkeit, martensiX 5 CrNitisch, ferromagnetisch, vergütbar durch
CuNb 17 4
Ausscheidungshärten
3,00- 0,155,00 0,45
Pumpenteile, Medizintechnik, Automobilindustrie, Maschinenbau,
Luft- und Schifffahrt
Vergleichbare Bezeichnung
Eigenschaften
Fe
[%]
Stoff-Nr.:
DIN
AISI/SAE
Sonstige
Rest
n. a.
n. a.
Carbonyleisen
mit 2% Nickel
Carbonyleisen
mit 8% Nickel
Rest
n. a.
n. a.
Rest
1.7225
AISI/SAE
4140
42 CrMo 4
Rest
1.6546
AISI/SAE
8740
40NiCrMo2 2
Rest
1.3505
AISI/SAE
52100
100 Cr 6
sehr gute Oberﬂäche, gute Festigkeit
hohe Festigkeit und Zähigkeit, großer
Vergütungsdurchmesser
Werkzeugstahl für Kaltarbeit, hohe Verschleißbeständigkeit, hohe Härte
Anwendungen
vielseitige Anwendungen (z.B. Maschinenbau,
Waffenteile)
Maschinenbau, Waffenteile, Getriebeteile
verschleißfeste, hochbeanspruchte Teile für Maschinenbau und Automobilindustrie
allgemeiner Maschinenbau
Rm: Zugfestigkeit
RP0.2: Streckgrenze
A: Bruchdehnung
19
MIM - Weichmagnetische Stähle
Gesintert
Wärmebehandelt
Chemische Zusamm
Werkstoff
Dichte
[g/cm³]
Rm
[MPa]
Rp 0.2
[MPa]
A
[%]
Härte
[HV 10]
IMET Si 3
> 7,40
450
300
20
160
IMET FN 50
> 7,40
400
150
25
IMET F S
> 7,40
220
100
40
Rm
[MPa]
Rp 0.2
[MPa]
A
[%]
Härte
[HV 10]
C
[%]
Ni
[%]
Cr
[%]
Mo
[%]
Mn
[%]
n. a.
< 0,1
-
-
-
-
110
n. a.
< 0,1
49,50-50,50
-
-
-
60
n. a.
< 0,1
-
-
-
-
MIM - Legierungen für Hochtemperaturanwendungen
Gesintert
Wärmebehandelt
Chemische Zusamm
Werkstoff
Dichte
Rm
Rp 0.2
A Härte Rm
Rp 0.2
[g/cm³] [MPa] [MPa] [%] [HV 10] [MPa] [MPa]
A
[%]
IMET GHS-4 *)
> 7,70
700
550
1
310
n. a.
IMET 310N **)
> 7,55
650
380
7
220
n. a.
IMET N 90 ***)
> 7,8
1.000 620
10
280
*)
**)
1.100 650
Härte
[HV 10]
C
[%]
2,0-2,4
Ni
[%]
Cr
[%]
38,0-42,0 11,0-13,0 5,0-7,0
0,20-0,50 19,0-22,0 24,0-26,0
10
300
≤ 0,13
Mo
[%]
Rest
18,0-21,0
-
Co
[%]
Al
[%]
-
-
-
-
15,0-21,0 1,0-2,0
Hitze- und verschleißbeständige Legierung
Hitzebständige Legierung
Superlegierung
***)
MIM - Werkzeugstähle
Gesintert
Wärmebehandelt
Chemische Zu
Werkstoff
IMET M2
1)
20
Dichte
[g/cm³]
Rm
[MPa]
Rp 0.2
[MPa]
A
[%]
Härte
[HV 10]
Rm
[MPa]
Rp 0.2
[MPa]
A
[%]
Härte
[HV 10]
C
[%]
Cr
[%]
W
[%]
> 7,70
1.100
700
1
480
-
-
-
800
0,95-1,05
3,80-4,50
5,50-6,75
Prozentualer Massenanteil
mensetzung1)
Vergleichbare Bezeichnung
Eigenschaften
Si
[%]
Cu
[%]
Fe
[%]
Stoff-Nr.:
DIN
2,50-3,00
-
Rest
1.0884
MPIF
MIM-Fe-3%Si
Carbonyleisen
mit 3% Silizium
Carbonyleisen
mit 50% Nickel
Carbonyleisen
AISI/SAE/MPIF
-
-
Rest
1.3926
MPIF
MIM-Fe-50%Ni
-
-
Rest
n. a.
n. a.
Anwendungen
Sonstige
relativ hohe Permeabilität
hohe Polarisation
für Polschuhe und Relaisteile (wenn rasche
Unmagnetisierung notwendig ist)
Polschuhe, Relaisteile, Rotoren, Statoren
etc.
I
mensetzung1)
Vergleichbare Bezeichnung
Eigenschaften
Ti
[%]
Si
[%]
Mn
[%]
V
[%]
-
1,5-1,9
-
0,75-1,30
<1,5
-
3,0-4,0
≤ 1,0
≤ 1,0
-
0,8-1,3 0,8-1,0
usammensetzung1)
Nb
[%]
Fe
[%]
Stoff-Nr.:
DIN
AISI/SAE
Sonstige
-
Rest
n. a.
n. a.
PI Ni 40 Cr 12 Mo 6
1,2-1,5 Rest
-
≤ 1,5
1.4848 ACI HK 30 G- X40 CrNiSi 25 20
2.4632
SAE J775
(HEV-6)
NiCr 20 Co 18 Ti
Anwendungen
hohe Einsatztemp.,
verschleißbeständig
Turbolader
Einsatztemperatur bis
850°C
Turbolader
Nickel-Basis-Legierung
für höchste Temperaturanwendungen
Turbolader
Vergleichbare Bezeichnung
Eigenschaften
Mo
[%]
V
[%]
Fe
[%]
Stoff-Nr.:
DIN
AISI/SAE
Sonstige
4,50-5,50
1,75-2,20
Rest
1.3342
AISI M2
SC 6-5-2
verschleißbeständiger
Schnellarbeitsstahll
Rm: Zugfestigkeit
Anwendungen
Schneidmesser, Düsen
RP0.2: Streckgrenze
Al: Bruchdehnung
21
Wirtschaftlichkeit
Das PM-Verfahren bietet wirtschaftliche Vorteile im Vergleich
zu anderen Metall-Formgebungsverfahren. Drei wichtige Kriterien zeichnen das Verfahren aus:
•
•
•
•
nahezu 100 % Werkstoffausnutzung (keine Verluste
durch Materialabfall)
vielfältige, kostenneutrale Fertigungsmöglichkeiten
zur Erfüllung kundenspezifischer Anforderungen
weitgehende Anpassungsfähigkeit der Werkstoffeigenschaften an die Funktion der Bauteile
umweltfreundlich
Obwohl Metallpulver mehr kosten als konventioneller Stahl,
wird dieser Unterschied durch die 100%ige Werkstoffausnutzung ausgeglichen. Dies gilt sowohl für typische PM Teile
von weniger als 1 kg Gewicht als auch für schwerere Teile
wobei das Ursprungsgewicht des konventionellen Rohlings
größer ist als das bearbeitete Fertigteil.
Die große Vielfalt zulässiger Geometrien ermöglicht Bauteile, die mehrere Funktionen in sich vereinigen und oft ganze
Baugruppen herkömmlich produzierter Teile ersetzen können. Zum Beispiel können Innen- und Außenverzahnungen,
Bohrungen und Sacklöcher mit Profil oder auch Öffnungen
mit Senkung oder Absatz in einem einzigen Formgebungsschritt hergestellt werden.
Die Effizienz hängt von der Arbeitsgeschwindigkeit der Presse, den Fließeigenschaften des Pulvers und der Höhe des
zu pressenden Teils ab. Hingegen werden die Sinterkosten
durch die benötigte Materialqualität, die Sintertemperatur
und –zeit, und Schutzatmosphäre beeinflusst, sind aber relativ unabhängig von der Teilegeometrie.
22
Die Parameter des Fertigungsprozesses werden durch die
geforderten Bauteileigenschaften bestimmt; sie sind abgestimmt auf die chemische Zusammensetzung, Dichte
und Maßgenauigkeit des Bauteils. Ein Kostenvergleich mit
Wettbewerbstechnologien wie Stanzen, Kaltumformung,
Präzisionsgießen, Präzisionsschmieden und Kunststoffspritzgießen wird stark von dem geforderten Werkstoff, der
Geometrie und der Stückzahl beeinﬂusst.
Je höher die Anforderungen an die Werkstoffeigenschaften
sind, je enger die geforderten Maßtoleranzen und je größer
die Stückzahl ist, um so größer sind die Vorteile beim Einsatz von gesinterten Bauteilen. Auch wenn eine zerspanende Nachbearbeitung aus Gründen der Maßtoleranzen oder
der Geometrie notwendig wird bleibt der Kostenvorteil von
Sinterteilen oft erhalten.
Die PM-Technologie eignet sich besonders für hohe Stückzahlen, da anfängliche Investitionen in formgebende Werkzeuge erforderlich sind.
Ein weiterer signiﬁkanter Vorteil – das PM-Verfahren schont
natürliche Ressourcen durch Recycling, spart Rohmaterialien und der Produktionsprozess erzeugt geringere Emissionen.
TM
Inhaltsverzeichnis II
Teil I:
Werkstoffübersicht
Sinterstähle
Oberﬂächenverdichtbare Sinterstähle
PM Aluminiumwerkstoffe
Rostfreie Stähle
Pulverschmiedestähle
Lagerwerkstoffe (DIN-/ISO-Standard Info)
Lagerwerkstoffe (US-Standard Info)
Gesinterte weichmagnetische Werkstoffe
Nicht gesinterte weichmagnetische Werkstoffe (SMC)
MIM - Einsatzhärtbare Stähle
MIM - Korrosionsbeständige Stähle
MIM - Vergütungsstähle
MIM - Weichmagnetische Stähle
MIM - Legierungen für Hochtemperaturanwendungen
MIM - Werkzeugstähle
Teil II:
4
6
6
8
10
12
14
16
16
18
18
18
20
20
20
Fertigungsverfahren
Wirtschaftlichkeit
Inhaltsverzeichnis II
Formgebungsverfahren
Fertigungsverfahren
Mögliche Nachbehandlungen
Das Presswerkzeug
Werkzeugprinzip - Maßtoleranzen
Oberﬂächengüten an Sinterteilen
Härtevergleichstabelle
Konstruktionsrichtlinien
Technische Unterstützung
Märkte
GKN - Innovation durch Forschung und Entwicklung
Qualität - QS Management
Notizen
22
23
24
26
27
28
29
30
32
34
36
38
40
42
43
23
Formgebungsverfahren
Allgemeine Hinweise
Die Sintertechnologie eignet sich zur Herstellung unterschiedlichster Bauteile; von hochporösen Filteranwendungen bis zu hochdichten pulvergeschmiedeten Motoren- und Getriebeteilen.
Konventionelle PM
Die meisten PM-Produkte werden nach dem „konventionellen“ Verfahren gefertigt,
das in den 1930er Jahren entwickelt wurde. Durch kontinuierliche Verbesserungen der
Materialien und der Fertigungsverfahren sind wettbewerbsfähige und robuste Hochleistungsprodukte entstanden.
PM Aluminium
Die modernen PM Aluminium-Werkstoffe, die eigens von GKN entwickelt wurden,
setzen neue Maßstäbe bei Werkstoffanforderungen. Wenn Gewichtsreduzierung und
Leistungssteigerung eine hohe Priorität besitzen, bieten diese Materialien dem Konstrukteur komplett neue Möglichkeiten.
Poröse Metall-Filter
Die Filter und vergleichbaren Materialien von GKN unterliegen einer äußert präzisen
Kontrolle des Porenraumes. Im Vergleich zu herkömmlichen Filtern sichern sie, bei
einer Vielzahl von anspruchsvollen Anwendungen, die erforderlichen Leistungen zu
bringen.
Pulverschmieden
Diese Anwendung schafft nahezu vollständig verdichtete Bauteile, welche beachtlichen dynamischen Belastungen standhalten und über eine ausgezeichnete axiale
Präzision verfügen.
24
Weichmagnetische PM-Komponenten
Die wachsende Nachfrage nach Elektromotoren und elektromechanischen Systemen
hat einen großen Bedarf an neuen Konstruktionen und Werkstoffen hervorgerufen. Die
modernen weichmagnetischen Werkstoffe der Sintertechnik ermöglichen die Entwicklung von Produkten in kleineren Bauweisen mit höherer Leistung.
Oberﬂächenverdichtete PM
Diese neue PM Fertigungstechnik sorgt für Produkte mit einer eindrucksvollen Leistungsfähigkeit, gleichzusetzen mit herkömmlichen Bauteilen mit hoher Dichte und
mehr Gewicht. Das Verfahren ist ideal für komplexe, hochbelastbare und dennoch
leichte Zahnräder.
II
Metal Injection Moulding
Der Metallpulverspritzguss (MIM) nimmt eine einzigartige Stellung zur Lösung extremer Aufgaben und Herausforderungen ein. Indem die dreidimensionale Gestaltungsfreiheit der Kunststoff-Spritzgusstechnik mit der Leistungsfähigkeit von legierten, rostfreien Stählen und hoch temperaturbeständigen Legierungen verbunden werden.
Sintergleitlager
Gesinterte selbstschmierende Gleitlager sind unverzichtbare Maschinenelemente. In
den typischen Einsatzbereichen sind sie erheblich kostengünstiger als Wälzlager und
benötigen weniger Platz. Im Gegensatz zu Kunststofflagern enthalten gesinterte Gleitlager ein Porenvolumen von 15 – 30 Prozent, das über die gesamte Lebensdauer als
Schmierstoffreservoir dient.
25
Fertigungsverfahren
1. Mischen
Als Ausgangsmaterial dienen Metallpulver, die in den gewünschten Zusammensetzungen gemischt werden.
Legierte Pulver können ebenso verwendet werden wie elementare Pulver.
Gleitmittel
Grafit
Legierungselemente
Eisenpulver
Kupferpulver
Pulvermischungen
2. Pressen
Die Teile werden in speziell konstruierten Werkzeugen gepresst.
Durch die Wahl des Pressdrucks, meist im Bereich von 400 – 800
MPa, kann die Dichte innerhalb bestimmter Grenzen variiert werden.
3. Sintern
Beim Sintern – der Erwärmung unter kontrollierten Bedingungen (Zeit, Temperatur und Schutzgas-Atmosphäre) – erhalten
die Presslinge ihre mechanische Festigkeit. Bei diesem Prozess-Schritt, der deutlich unterhalb der Schmelztemperatur der
Haupt-Werkstoffkomponente stattfindet, wird eine feste Verbindung der Pulverteilchen erzeugt, ohne dass die Form des Bauteils verändert wird. Beim Sintern kommt es zu Diffussions- und
Rekristallisationsvorgängen.
Gleitmittel
ausbrennen
Sintern
Abkühlen
4. Kalibrieren / Schmieden
Kalibrieren: Beim Sintern unterliegen die Presslinge kleinen
Maßänderungen. Deshalb werden Bauteile mit sehr engen Maßtoleranzen in separaten Werkzeugen kalibriert. Kalibrierte Teile
haben eine exzellente Oberflächengüte.
Schmieden: Um Bauteile für extrem hohe Belastungen herzustellen, wird statt des Kalibrierens, das bei Raumtemperatur stattfindet, ein Schmiedeprozess bei hoher Temperatur durchgeführt.
Verglichen mit konventionellem Schmieden muss im Anschluss
kein Grat entfernt werden.
5. Fertigteil
Meistens endet der Produktionsprozess des Fertigteils nach dem
Kalibrieren / Schmieden. Dennoch, sollten vom Kunden engere
Toleranzen oder komplexere Formen gefordert werden, ist GKN in
der Lage dies durch nachträgliche Bearbeitungen zu erreichen.
26
Kalibrieren
Schmieden
Produktionsprozess - mögliche Nachbehandlungen
Fügen
mechanische
Bearbeitung
Wärmebehandlung
Oberflächenbehandlung
Mögliche Nachbehandlungen - Beispiele
II
Gedrehter Innenkonus
Oberflächenverdichtung mittels Walzverfahren
Induktiv gehärtete
Verzahnung
Gedrehter Außendurchmesser
Geschliffene
Oberfläche
Organisch beschichtete
Oberfläche
27
Das Presswerkzeug
Das Pressen kompliziert geformter Teile erfordert eine ausgeklügelte Werkzeugtechnik, die Verwendung von Dornen
für Bohrungen, geteilten Stempeln und einstellbaren Füllhöhen für mehrquerschnittige Teile. Um eine gleichmäßige Dichteverteilung im Bauteil zu erzielen, werden die Bewegungen der Werkzeugkomponenten berechnet und im
Presszyklus programmiert.
Oberstempel
Selbst Hinterschneidungen können mit einer speziellen, von
GKN Sinter Metals entwickelten Technik erzeugt werden.
Matrize
Die Werkzeuge werden meist aus Schnellarbeitsstahl oder
Hartmetall gefertigt. Ihre Standzeit ist abhängig von Teilegeometrie, Werkstoff und Maßtoleranzen und kann einige
zehntausend bis zu millionen von Teilen erreichen.
Matrizenplatte
Unterstempel
Dorn
Grundplatte
Traverse
Bei der Fertigung der Sinterteile wird das Metallpulver gepresst, so dass die Pulverteilchen an ihren Kontaktstellen
kaltverschweißen. Hierdurch erhält das Teil eine ausreichende ‚Grünfestigkeit’, um weiter verarbeitet werden zu
können. Die Pressdichte muss hoch genug sein, um die geforderten Eigenschaften zu erreichen. Auslegung und Qualität des Presswerkzeugs müssen sicherstellen, dass das
Teil nach dem Sintern die gewünschten Festigkeiten und
Abmessungen hat.
Im einfachsten Fall – einer Tablettenform – besteht das
Werkzeug aus einer Matrize und je einem Ober- und Unterstempel. Durch unabhängig gesteuerte Pressenbewegungen wird das Einfüllen des Pulvers, der Pressvorgang und
das Auswerfen des Teils erzielt.
28
Werkzeugprinzip - Maßtoleranzen
Das axiale Pressen bietet vielfältige Möglichkeiten der
Formgebung und eine hervorragende Wiederholgenauigkeit
der Maße. Die Formgebung von Sinterteilen ist im Wesentlichen durch die Konstruktion und Herstellung der Werkzeuge
definiert. Die für die Sintertechnik geeignete Auslegung des
Bauteils und die Werkstoffauswahl haben großen Einfluss
auf die Werkzeugstandzeit und folglich auf den Preis des
Teils. Es lohnt sich daher, die Konstruktionsrichtlinien für
das PM-Verfahren zu beachten. Die formgebenden Teile des
Werkzeugs sind Matrize, Dorn, Ober- und Unterstempel. Die
wichtigsten Optionen bei der Konstruktion von Presswerkzeugen werden in Abb. 1 gezeigt.
Die Matrize erzeugt die äußere Form des Bauteils. Ihre Geometrie ist beliebig. Absätze und Schrägen in axialer Richtung sind zulässig. Bohrungen und Durchbrüche in Pressrichtung werden von Dornen geformt, die auch konturiert
sein können. Die Stirnseiten der Teile werden von den Stempeln geformt. Scharfe Fasen und scharfe Übergänge zu den
Außenflächen sind zu vermeiden. Absätze bis zu max. 15%
der Gesamthöhe des Bauteils können ohne Stempelteilung
hergestellt werden. Um Werkzeugprobleme zu vermeiden,
sollte eine Mindestwandstärke von 2 mm eingehalten werden.
Abb. 1
Werkzeug für ein einquerschnittiges Bauteil
Werkzeug für ein
mehrschnittiges
Bauteil
Werkzeug mit
Bundmatritze
Werkzeug mit konischer Bundmatritze
Werkzeug mit geteilWerkzeug mit
tem Oberstempel für geteilter Matritze
ein mehrquerschnittiges Bauteil
Abb. 2
•
•
•
Entformungsschrägen an den äußeren Flächen sind
nicht notwendig
Stirnkonturen sollten einen Neigungswinkel von 7°
haben
Übergänge und Kanten, die in der Matrize geformt
werden, sollten Radien haben
Die Möglichkeiten, Gewinde, Nuten und Bohrungen quer zur
Pressrichtung zu fertigen, sind begrenzt. Diese Geometrien
müssen meistens durch nachträgliche mechanische Bearbeitung erzeugt werden. Jedoch können Hinterschneidungen mit einer speziellen, GKN-eigenen Technik in gewissem
Umfang sehr wohl hergestellt werden.
Die Konstruktionsrichtlinien sind auf Seite 34 dargestellt.
Maßgenauigkeit
GKN Sinter Metals ist bestrebt in der Entwicklungsphase
eine maßgeschneiderte Lösung zu erarbeiten, um die Kundenanforderungen hinsichtlich Toleranz und Funktion zu
erfüllen. Konstruktion und Fertigung der Werkzeuge haben
unmittelbaren Einfluss auf die Maßhaltigkeit der Bauteile.
Form- und Lagetoleranzen werden hauptsächlich von der
Anordnung der Werkzeugteile beeinflusst. Sie hängen von
dem Werkzeugspiel zwischen Stempeln und Matrize oder
zwischen Stempeln und Dornen ab. Bei Teilen mit mehreren
unterteilten Stempeln (mehrquerschnittigen Teilen) addieren sich die Werkzeugspiele und verringern so die Gesamtgenauigkeit. Höhentoleranzen werden von der Steifigkeit
der Pulver- und Kalibrierpressen beeinflusst und liegen typischerweise zwischen 0,1 und 0,2 mm. Engere Toleranzen
als die oben beschriebenen (Abb. 2), können durch zusätzliche mechani- sche Bearbeitung erzielt werden. Der geringe
Verzug beim Sinterprozess kann durch Kalibrieren der Teile
korrigiert werden. Je nach Dichte und Werkstoff der Teile können hierdurch Verbesserungen der Maßgenauigkeit um ca.
zwei Toleranzklassen erzielt werden (z.B. von ISO/IT 8-9 auf
ISO/IT 6-7). Ein zusätzlicher Vorteil des Kalibrierens ist die
partielle Erhöhung der Oberflächendichte und die Verbesserung der Oberflächenqualität. Allerdings sind bei hohen
Dichten und Festigkeiten die erzielbaren Verbesserungen
der Maßgenauigkeiten eingeschränkt. Zusätzliche Oberflächen- und Wärmebehandlungen haben ebenfalls Einfluss
auf die einhaltbaren Toleranzen.
II
Toleranzklassen unbearbeiteter , kalibrierter Komponenten
29
Oberflächengüten an Sinterteilen (ISO 23519)
Für Sinterteile werden leider immer noch vorwiegend Rauheitswerte wie Rt, Ra or Rz in Größenordnungen vorgeschrieben, denen offenbar vorwiegend Erfahrungen mit Oberflächengüten bei spanend bearbeiteten Flächen nicht poröser
Werkstoffe zugrunde liegen.
Die Rauheitsmessung bei pulvermetallurgischen Produkten gemäß DIN 476, 4768 und 4771 auf handelsüblichen
Messgeräten vermittelt aber wesentlich rauere Oberflächen,
als tatsächlich vorhanden sind. Tiefe Poren führen nämlich
vorzugsweise zu extrem hohen Rt-Werten, selbst wenn plateauartige Oberflächen vorliegen, die bekanntlich hervorragende Gleiteigenschaften aufweisen.
10 µm
a) St 50 feingedreht (Pt ~ 30)
Beim Vergleich der Profile von Oberflächen spanend bearbeiteter Werkstücke erschmolzener Stähle mit denen
poröser Sintermetalle zeigt sich, dass der Sinterwerkstoff
hinsichtlich der Oberflächenglätte eindeutig günstiger abschneidet, obwohl an den gegenübergestellten St 50 / PMMessflächen nahezu gleiche Pt-Werte ermittelt wurden.
Aufgrund der besonderen Oberflächeneigenschaften gesinterter Bauteile wird empfohlen, die Rauigkeit in Rpk bzw. Rk
zu messen (siehe ISO 23519). Die nebenstehenden Bilder
und Tabelle 1 veranschaulichen dies.
500 µm
10 µm
500 µm
c) Sint-C 00 sinterglatt (Pt ~ 30)
Abb. a - d) Profile von Werkstoffen gemäß Tabelle 1
Bild
Rauh
Bearbeitungzustand
Rt
Ra
a)
St 50 feingedreht
10,7
1,28
b)
St 50 geschliffen
4,2
0,6
c)
SINT-C 00 sinterglatt
28
1,9
d)
SINT-C 00 kalibriert
10,6
1,22
Tabelle 1
Oberflächen-Rauheitswerte, gemessen an unterschiedlich
bearbeiteten Stahl- und Sinterteilen
30
10 µm
500 µm
b) St 50 geschliffen (Pt ~ 6)
10 µm
500 µm
II
d) Sint-C 00 kalibriert (Pt ~ 6)
Kontaktﬂäche in %
bei Schnitttiefe c
heitswerte in μm
Rz
Rpk
Rk
1 μm
2 μm
4 μm
8,2
4,5
5,4
<1
6
12
3,6
1,3
1,4
<1
71
100
18
1,4
1,4
<1
56
72
7,8
0,8
0,6
96
98
100
31
Härtevergleichstabelle
32
Zugfestigkeit
Rm
Vickers
Härte
HV (F>98 N)
Brinell
Härte
HB
255
80
76,1
285
90
320
Rockwell Härte
HRC
HRA
HRB
HRF
85,6
48,0
82,6
100
95,1
56,2
87,0
350
110
104,6
62,3
90,5
385
120
114,1
66,7
93,6
415
130
123,6
71,2
96,4
450
140
133,1
75,0
99,0
480
150
142,6
78,7
101,4
510
160
152,1
81,7
103,6
545
170
161,6
85,0
105,5
575
180
171,1
87,1
107,0
610
190
180,6
89,5
108,7
640
200
190,1
91,5
110,1
675
210
199,7
93,5
111,3
705
220
209,2
95,0
112,4
740
230
218,7
96,7
113,4
770
240
228,2
20,3
60,7
98,1
114,3
800
250
237,7
22,2
61,6
99,5
115,1
835
260
247,2
24,0
62,4
101
865
270
256,7
25,6
63,1
102
900
280
266,2
27,1
63,8
104
930
290
275,7
28,5
64,5
105
965
300
285,2
29,8
65,2
1.030
320
304,2
32,2
66,4
1.095
340
323,3
34,4
67,6
Zugfestigkeit
Rm
Vickers
Härte
HV (F>98 N)
Brinell
Härte
HB
HRC
HRA
1.155
360
342,3
36,6
68,7
1.220
380
361,3
38,8
69,8
1.290
400
380,3
40,8
70,8
1.350
420
399,3
42,7
71,8
1.420
440
418,3
44,5
72,8
1.485
460
437,3
46,1
73,6
1.555
480
456,4
47,7
74,5
1.595
490
465,9
48,4
74,9
1.665
510
484,9
49,8
75,7
1.740
530
503,9
51,1
76,4
1.810
550
522,9
52,3
77,0
1.880
570
541,9
53,6
77,8
1.955
590
560,9
54,7
78,4
2.030
610
580,0
55,7
78,9
2.105
630
599,0
56,8
79,5
2.180
650
618,0
57,8
80,0
2.251
670
637,0
58,8
80,6
2.325
690
656,0
59,7
81,1
2.399
720
684,5
61,0
81,8
2.472
760
722,6
62,5
82,6
2.546
800
760,6
64,0
83,4
2.619
840
798,6
65,3
84,1
2.693
880
836,7
66,4
84,7
2.766
920
874,7
67,5
85,3
2.840
940
893,7
68,0
85,6
Rockwell Härte
HRB
HRF
II
33
Konstruktionsrichtlinien I
A
≥ 2 mm
B
≥ 2 mm
C
≤2xA
D
ca. 3 x ø 1
R
0,3 - 1.5
α
max. 30°
N
0.01/1 mm
Innen- und Außenfasen siehe Detail „Z“;
Positionier- / Kennzeichnungsmarkierung
“M” auf der Oberseite < 0,2 vorstehend
oder optional vertieft.
E
Form nach DIN 8196
F
3 x Zahnhöhe
G
≤ 0,15 D
α
≥ r/0
H
Gegenprofil
optional
Gewinde und Querbohrungen nicht beim
Pressen herstellbar (Nachbearbeitung),
Markierungen, Fasen und Krümmungen
nur in Richtung Außendurchmesser, da
die Kanten sonst zu scharf werden. Hinterschneidungen sind bedingt möglich.
A
≥ 1 mm
C
≤ 0,2 D
Durchbrüche und Kanten erfordern Radien
≥ 0,3.
Bohrungen zylindrisch, Sacklöcher mit Verhältnis „Durchmesser / Tiefe“ max. 1:2.
Alle Zahnräder außer Schneckenrädern
herstellbar, Schrägverzahnungen bis max.
30°.
Runde Öffnungen
werden bevorzugt. Vorzugsweise Version A oder B,
Wandstärke mind. um tangentiale Anbindung zu
vermeiden
S = 2 mm
vermeiden
Tangentiale Anbindung
34
Grat 0,15 zulässig
(Grat-Taschen)
Scharfe Kanten durch
zylindrischen Auslauf ersetzen
Konstruktionsrichtlinien II
1. Werkzeugauslegung: Durch Füllfaktor bestimmtes Füllvolumen
Grenzfall für Bauteile mit Bund
Verhältnis „Bundhöhe / -breite“
Max. Bundbreite: Verhältnis“ b/h
≤ 5“ hängt ab von:
•
•
•
Grünteilfestigkeit
Bauteildichte
Bundgeometrie
area with
lower density
area with
lower density
Verhältnis „Breite / Höhe“
Faktor 5 gilt nur für rotationssymmetrischen Bund ohne Profil. Alle Einflüsse, welche die Wandreibung erhöhen (z.B. Verzahnungen), verringern die zulässige Bundbreite.
2. Allgemeine Konstruktionsrichtlinien
(s. DIN 30912)
Radien vorsehen
H
Dünne Bereiche
vermeiden
II
W
R
X
X 5:1
R
± 0.025
Werkzeugteilung
R
R
± 0.025
Werkzeugteilung
R
R
R
Spitzwinklige tangentiale Übergänge im
Werkzeug vermeiden
R
R
R
R
35
Konstruktionsrichtlinien III
3. Richtlinien für drahterosiv hergestellte Werkzeuge
Optimale PM-Lösung
Ursprüngliche Teilzeichnung
- alle innen liegenden Kanten sind verrundet
- Werkzeugkanten stoßen rechtwinklig aufeinander
- Verdrehungen werden durch Aussparungen
in der Kontur verhindert
optimierte Gestaltung
Alternative
Bereich der
Werkzeugtrennung
Werkzeugaufbau
Oberstempel
36
Matrize und Dorn
Unterstempel 1
Unterstempel 2 Montierte Werkzeugteile
Technische Unterstützung
Eigener Werkzeugbau
3D-CAD/CAM-Konstruktionskette bei GKN
Die Werkzeugkonstruktion ist der Schlüssel zur wirtschaftlichen Herstellung von hoch beanspruchten PM-Bauteilen.
Um die daraus resultierenden Anforderungen optimal in
der Werkzeugfertigung umzusetzen, unterhält GKN Sinter
Metals hervorragend ausgestattete Werkzeugbauten. Damit
können auch die anspruchvollsten Kundenforderungen hinsichtlich Form- und Maßgenauigkeit erfüllt werden.
Mit kundenspezifischen Werkzeugen und Aufnahmen passt
GKN die Werkzeugkonzepte an Ihre spezielle Anwendung
an. Das Ergebnis? Der Forderung nach hoher Standzeit bei
minimiertem Werkzeugverschleiß wird Rechnung getragen.
•
•
•
•
•
Elektronischer Austausch von Konstruktionsdaten mit
dem Kunden über definierte Schnittstellen
Möglichkeit der Finite-Elemente-Analyse zur beanspruchungsgerechten Auslegung und Optimierung
GKN 3D-Konstruktion von Bauteilen und Werkzeugen
Letzte Überprüfung und Freigabe von Modell und Zeichnung durch den Kunden vor dem Design-freeze
Abgleich der CAD-Datensätze während aller Prozessschritte mit dem freigegebenen Urmodel
3D-Konstruktion von Werkzeugteilen und -Montage
•
•
•
•
•
•
•
•
Werkzeugzusammenbau mit 3D-Unterstützung
Auslegung PM-spezifischer Fertigungsschritte
CAD-basierende Stücklisten
Tabelle mit konstruktionsrelevanten Parametern
Abbildung der Parameter
Tabelle für das Maßverhalten
Zusammenbau der formgebenden Werkzeugteile (mit
Pulverkontakt)
Master-Model basierende Steuerung des virtuellen
Presswerkzeuges
CAD/CAM-Übertragung zur Fertigung und Werkzeuginspektion
•
•
•
•
PDM-unterstützte Bauteilverwaltung innerhalb der
Werkzeugkonstruktion und -herstellung
Übertragung der CAD-Daten in den Werkzeugbau für die
CAM-Fertigung der Werkzeuge
CMM-Auswertung von Sinterteilen und Werkzeug komponenten in Entwicklungs- und Bemusterungsphasen
CNC-gesteuerte Pulver- und Kalibrierpressen
II
CAD/CAM-Auslegung von Nachbearbeitungsschritten
•
•
Konstruktion von Vorrichtungen und Messwerkzeugen
Auslegung vollautomatischer Fertigungsabläufe – einschließlich evtl. Montageschritte
Finite Elemente Analyse (FEA) bei GKN Sinter
Metals
•
•
•
•
Strukturmechanische FEA an Bauteilen und Werkzeugkomponenten
Simulation der linearen Elastizität statischer und dynamischer Probleme
Simulation der Werkzeugbelastung von Werkzeugteilen beim Pulverpressen und Kalibrieren
Experimentelle Überprüfung der FEA Ergebnisse
37
Märkte
GKN Sinter Metals beliefert sowohl die Automobilindustrie als auch Hersteller von Investitions- und Konsumgütern weltweit.
Da mehr und mehr Unternehmen die Vorteile der Sintertechnik entdecken, unternimmt unser Forschungs- und EntwicklungsTeam mit seiner jahrelangen Erfahrung in Produkt- und Prozess-Know-how größte Anstrengungen, um neuartige, kostengünstige Anwendungen für eine Vielzahl von Branchen zu entwickeln.
Motoren
Automatik-Getriebe
Schaltgetriebe
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Nockenwellenlager aus
Aluminium
Kurbelwellenlagerschalen
Pleuel
Lagerdeckel Kurbelwelle
Teile für Ölpumpen
Sensorringe
Flansche aus Edelstahl
Kompon. für Steuerungen
•
•
Kupplungsscheiben
Stützteile
Kupplungsnaben
An- und Abtriebs-Zahnräder
Teile für hydraulische Pumpen
Planetenträger-Gehäuse
Pulvergeschmiedete Läufer für Einwegkupplungen
Spezialteile aus Aluminium
Sensorringe (zur Drehzahlmessung)
Anwendungen im Fahrgastraum Bremssysteme
•
•
•
•
•
Tür- und Kofferraumschlösser
Regen-Sensorhalter
Rückspiegel-Klebeplatten
Schiebedach-Teile
Fensterheber
•
•
•
•
ABS-Sensorringe
Nachsteller
Kolben
Ventil-Abstandshalter und -teller
Kupplungsnaben
Schaltfinger und Zubehörteile
Schalthebel, Riegel und Druckplatten
Sperr-Führungsstücke
Kupplungsringe
Kegelstücke
Naben
Planetenträger
Synchronringe (innen und außen)
Sitzsysteme
•
•
•
Zahnräder für die Sitzverstellung
Verstellringe und Keile
Teile für Sicherheitsgurt-Schloss und
Spanner
Lenksäule / Lenkungssysteme
•
•
•
•
•
•
•
Airbag-Komponenten
Zündschlossteile
Rotoren, Riegel, Hebel, Führungen, Gabeln
Pumpenteile, Zahnräder und Deckel
Obere und untere Auslösemechanismen
Schalt-Sperrmechanismen
Teleskop-Teile
Verschiedene Anwendungen
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
38
Kompressor-Teile für Klimaanlagen
Teile für Lichtmaschinen
Lager
Buchsen
AGR-Ventile
Motor- und Antriebsteile
Anlasser-Komponenten
Teile für die Traktionskontrolle
Teile im Scheibenwischer-Antrieb
Teile für ESP
Auspuffanlagen
•
•
Halteplatten
Flansche
GKN Sinter Metals setzt alles daran, seine Kunden in verschiedenen Märkten darin zu unterstützen, mit höchster Effizienz und
zu niedrigen Kosten zu fertigen. Mit der größten Spannweite an Produkten, Fertigungsmöglichkeiten und technischer Unterstützung in der PM-Industrie ist GKN der Lieferant der Wahl für die Hersteller von motorisierten Garten- und Freizeitgeräten,
Haushaltsgeräten und Büromaschinen, Büro- und Wohnmöbeln sowie Sport- und Freizeit-Mobilen, um nur einige Beispiele zu
nennen. Zu den wichtigsten Produktlinien zählen Konstruktions-Bauteile, Buchsen, Lager, Zahnräder, Pumpen, Metall-Spritzgussteile (MIM) und Pulverschmiedeteile.
Motorisierte Garten- und Freizeitmaschinen und -geräte
In dieser Kategorie liefert GKN Bauteile wie selbstschmierende Lager, Kupplungsscheiben, Kegelzahnräder, Pumpen und vieles mehr.
Haushaltsgeräte und Büromaschinen
GKN Sinter Metals ist führender Anbieter von kraftübertragenden Teilen für
Großgeräte wie Waschmaschinen. Auch Lager und kleine Bauteile für Mixer,
Küchenmaschinen, andere Kleingeräte, Kopierer, Drucker und andere Elektronikgeräte gehören zur Produktpalette.
Büro- und Wohnmöbel
Im wachsenden Möbelmarkt produziert GKN Sinter Metals eine Vielzahl von
Zahnrad-Baugruppen für Haushalts- und Bürostühle.
II
Sport- und Freizeit-Mobile
GKN setzt PM-Technologien ein zur Herstellung von Drehmoment-Übertragungssystemen für Motorschlitten, Allrad- und Gelände-Fahrzeuge sowie
Pumpen und andere kreativere Anwendungen wie z.B. Halteclips für Snowboards. PM-Bauteile sind auch ideal als Pleuelstangen, Sensorringe und
Kupplungsnaben für Motorräder, Mopeds und Boote geeignet.
Elektronik und Elektrowerkzeuge
Kleine Teile in Baugruppen, Zahnräder und Lager für Bohrer, Sägen und andere elektronisch gesteuerte Elektrowerkzeuge gehören zur breiten Produktpalette von GKN Sinter Metals.
Kältetechnik
GKN Sinter Metals produziert eine Vielzahl von anspruchsvollen Teilen wie
Ventilplatten und Kompressorkolben für größere Lebensmittel-Kühlaggregate und HLK-Anlagen.
39
GKN - Innovation durch Forschung und Entwicklung
Die Idee eines Zentrums für Forschung und Entwicklung
wurde umgesetzt mit dem GKN Technology Center in Radevormwald, Deutschland.
Auf einer Fläche von 3.500 m² wurde eine zentral gelegene F&E-Einrichtung zur Erforschung aller Bereiche der Pulvermetallurgie errichtet.
Von der Pulverentwicklung bis zur Pilotfertigung von Serienteilen kann hier eine Vielzahl der Prozesse der Pulvermetallurgie erprobt und realisiert werden. Diese Möglichkeiten werden sowohl unseren Kunden als auch unseren
eigenen Fertigungswerken als Dienstleistung zur Verfügung gestellt.
Das GKN Technology Center liegt in enger Nachbarschaft
zu mehreren Fertigungsstätten, die unterschiedliche pulvermetallurgische Verfahren einsetzen:
Pulverschmieden, konventionelle Press- und Sintertechnologien, Metal Injection Molding (MIM) und andere zukunftsweisende Pulvermetall-Technologien.
40
Modernste Maschinen und Anlagen stehen zur Verfügung.
In Verbindung mit den hoch motivierten Mitarbeitern des
GKN Technology Centers bilden sie die Grundlage für die
Optimierung der produktionbasierten Prozess- und Produktinnovationen.
Zukunftsweisende Technik entsteht hier auf einer festen
Basis von Grundlagenforschung zur Sicherung neu entstehender Märkte.
II
41
GKN - Innovation durch Forschung und Entwicklung
Ein Werkstoff-Prüflabor, vollständig ausgerüstet mit modernsten Geräten zur metallografischen Analyse von Bauteilen ermöglicht die Untersuchung und Charakterisierung
von Bauteiloberflächen sowie Materialgefügen. Zusätzlich
steht eine Klima- und Salzsprühkammer zur Durchführung
von Korrosionsprüfungen zur Verfügung. Zur Werkstoffentwicklung und zur Schadensanalyse können so eine Vielzahl
von Korrosionstests durchgeführt werden, sowohl für den
eigenen als auch insbesondere den Kundenbedarf.
Hydraulik- und Resonanz-Pulser sowie moderne Wechselbiegeprüfmaschinen werden für die Prüfung der Dauerfestigkeit eingesetzt.
Ein Gamma Densomat dient zur Ermittlung der Dichte.
Es werden statische und dynamische Prüfungsmethoden
zur Ermittlung weichmagnetischer Kennwerte verwendet.
Qualität - QS Management
Das Qualitätsmanagement beginnt bei der Konzeption eines Produkts und setzt sich fort
in der Konstruktion, Arbeitsvorbereitung und über die gesamte Lebensdauer des Produkts.
Es umfasst regelmäßige Fortbildungsprogramme, Qualitätsberichte und eine ständige Aufmerksamkeit bei jedem Schritt.
Bei GKN Sinter Metals hat Qualität für jeden Mitarbeiter fachübergreifende Verantwortung.
Zertifizierungen von GKN Sinter Metals:
ISO 9001
ISO/TS 16949
ISO 14001
OHSAS 18001
Ford Q1
42
Notizen
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