Ich habe gestern mal wieder die A-Karte bein Härten gezogen.
Auf dem Bild ist das teil zu sehen, das soll eine Hohlwelle für mein nächstes (Horizontal) Fräsmaschinenprojekt werden. Aussendurchmesser 29,95, Länge 235 mm, durchgehende Bohrung von 16mm und eiseitig einen MK2-Innenkegel, der sogar hervorragend passt.
Da es sich um ST52 K handelt und somit eigentlich noch viel zu weich ist, wollte ich also das nette teil härten. Also Sauerstoff-Flasche mit der Propanpulle verheiratet und die Welle schön langsam und gleichmäßig bis auf gut kirschrot gebracht, etwa 780 Grad. Magnet klebte noch, also war der Curiepunkt noch nicht erreicht, wollte ich auch nicht, der kern sollte elastisch bleiben, nur die Randschicht müsste härter sein.
Abgeschreckt in kaltes Wasser ohne Zusätze und unter kurzzeitigem Ausheben aus dem Wasser, um die anhaftenden Dampfblasen zu entfernen.
Habe dann noch die Lagerflächen geschliffen, und nur durch das Ablegen der Welle auf meiner Stahl-Anreißplatte fiel mir doch die etwas seltsame Form auf...
Das Ding hat die Form einer Banane, genau mittig ist der Knick. Schrott.
Nun meine Frage n
- wie kann man den Verzug verhindern? Oder ist es bei teilen mit durchgehender Bohrung grundsätzlich eine Krankheit?
Der Morse-Innenkegel sollte ja auch etwas Härter in seinem Leben werden.
- Welche Stahlsorten sind von Natur aus schon etwas härter bzw Widerstandsfähiger, wo ich eventuell das Härten umgehen kann?
Aber bitte kein Supersonderpanzerstahl wie ETG oder sonstwas hochlegiertes, soll ja bezahlbar bleiben.
-Oder welcher Stahl lässt sich unterhalb kritischer Verzugstemperaturen härten?
bei uns wurden früher Wellen mit Auf-(Schleif) Maßen gedreht und dann gehärtet, wobei der entstehende Verzug nicht nur von den Gefügespannungen im Material, sondern auch von der Art des Abschreckens abhing.
Verzogene Wellen wurden unter einer Spindelpresse gerichtet, bis die Krümmung wieder innerhalb der Schleifmaßtoleranz lag.
Ich denke das wird auch heute noch so gemacht.
Wenn die gehärtete Welle dann innen und außen geschliffen ist, sieht man nichts mehr vom Verzug.
Bei uns gab es aber auch andere Härteverfahren, als das Wasserbad.
Besondere Stähle wurden im Salzbad gehärtet, aber davon weiß ich heute leider nichts genaueres mehr.
(14.08.2010, 11:48)mormel schrieb: Da es sich um ST52 K handelt und somit eigentlich noch viel zu weich ist, wollte ich also das nette teil härten.
Hallo Mormel,
auch wenn ich kein WB-Spezialist (meine Messerklingen liess ich jeweils härten) bin zuckte ich doch zusammen beim Stichwort St 52 und härten.
Und siehe da, das Datenblatt sagt:
Härten
Temperatur 860 - 890°C
Abschrecken in Öl, Wasser
Wärmebehandlungsschema
Der Werkstoff 1.0570 ist nicht für Wärmebehandlungen geeignet.
Also wohl doch eher etwas wie C45 oder so nehmen.
Und etwas Geld (für die Kaffeekasse) und zu einer Härterei gehen, die das im Salzbad macht.
Zitat:Aber bitte kein Supersonderpanzerstahl wie ETG oder sonstwas hochlegiertes, soll ja bezahlbar bleiben.
Ich hätte dazu 16MnCr5 (1.7131) genommen. Ich glaub nicht das dieses Material im Preis so viel Unterschied zu St52 hat. Wenn solche Teile bei uns in der Firma gedreht werden lassen wir diese plasmanitrieren. Dabei haben wir relativ wenig Verzug. Das Teil wird dannach auch nicht mehr nachbearbeitet. Beim Plamanitrieren entsteht eine harte Randschicht.
Nachteil für den Hobbyisten- man muß es eben in eine Härterei bringen da man einen besonderen Ofen dazu braucht.
danke für die Antworten, die mir etwas weiterhelfen.
Unklar ist nur noch, wie ich den verzug verhindern kann.
Eine Richtpresse habe ich nicht, könnte mir höchstens mal was in der Richtung bauen.
Ich habe die Vorstellung, das Teil nochmals an den höchsten Punkten des verzuges mit ACE/O2 punktuell bis gelbrot zu erhitzen, so dass sich beim Abkühlen diese Stelle stärker zusammenzieht und somit den Verzug mindert. Versuchen werde ich es, die Welle ist ohnehin so nicht brauchbar, hat ca 2 mm Schlag, der innen-Konus scheint auch ein Treffer abgekriegt zu haben.
Runterschleifen bzw Überdrehen ist nichts mehr, ist bereits Endmaß.Und übrigens die zweite Welle, die über den Jordan geht.
Und ja, die technischen datenblätter sind voll für den ... da steht zum Beispiel Weichglühen bei... Härten bei... Und als krönender Abschluß : Nicht für Wärmebehandlung geeignet.
Prima, was soll das, entweder es geht oder es geht nicht. Andere schreiben ja nichtmal die HRCs rein, oder ob der Stahl bei Lieferung weichgeglüht oder naturhart ist. Kaputt sowas.
Werde am Montag mal den Schrottplatz meines Vertrauens aufsuchen und vor Ort mir hartes Material aussuchen (feilentest) hab da schon einige Stücke abgegriffen.
Eine 3. Hohlwelle werde ich nicht für den Altmetallkreislauf produzieren.
Gruß
Mormel
Nachtrag:
@ Capstan.
Dein Hinweis, das nette Teil mit ordentlich Übermaß zu fertigen, werde ich mal durchziehen, brauche aber erst neues Rohmaterial.
Wie stark wäre da der Verzug, ist ja bereits vor dem Härten mit 13mm vorgebohrt?
Und erhitzen werde ich es eventuell in Holzkohle.
Bei so einer Welle würde ich auch nur versuchen nur die Oberfläche des MK2 Innenkegels zu härten oder härten zu lassen (ev. plasmanitrieren), anstatt die ganzen Welle zu braten, dann dürfte sich der Verzug auch in grenzen halten und du musst nur den Innengegel nacharbeiten.
Für die Lagersitze sollte C45 eigentlich auch die ungehärtete ausreichend sein.
Das ist nur so ein Idee die ich mir für meine SK30 Welle überlegt hatte, hatte aber das Glück bei eBay eine fertige zu ersteigern, die ich für meine Zwecke abändern kann.
erstmal was vorweg. st52-2, heutzutage unter dem namen s355 bekannt, ist ein baustahl. die herausragende eigenschaft von baustählen ist ihr unschlagbar günstiger preis und die sehr gute schweisseignung. die gute schweißeignung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aufgrund des geringen kohlenstoffgehaltes kaum aufhärtungserscheinungen zeigen. einen baustahl für werkzeuge zu verwenden ist also nicht so gut.
für werkzeuge sollte man automatenstähle/einsatzstähle verwenden, die werden zum härten aufgekohlt. oder besser gleich vergütungsstähle. vergütungsstähle haben einen so hohen kohlenstoffgehalt, dass sie rein durch wärmebehandlung ihre späteren gebrauchseigenschaften erreichen. billige vergütungsstähle sind zb. c45 oder c60. der nachteil dieser sehr einfachen stähle ohne nennenswerte legierungselemente ist der, dass sie sehr hohe abkühlgeschwindigkeiten benötigen um durchzuhärten. und durchhärten ist bei bauteilen, die schwingenden belastungen standhalten müssen absolut unerlässlich weil die bauteile sonst an inhomogenen schichten zu rissbildung neigen und dann versagen. die bessere wahl ist sind also legierte vergütungsstähle zb. 28mn6, 25crmo4, die machen auch weniger probleme bei härten. jeder stahl muss abhängig seiner zusammensätze unterschiedlich abgeschreckt und angelassen werden. dafür gibt es ztu (zeit-temp.-umwandlungsschaubilder). dort kann man nachschauen ob man mit den gegebenen technischen möglichkeiten (glühofen, brenner, abschreckmedium) die gewünschten eigenschaften überhaupt erreichen kann.
also wer wenig weiß erzählt viel blabla, deshalb um es kurz zu machen: kauf dir gescheiten vergütungsstahl am besten einen, den man in öl abschrecken kann und ziehe den beim abkühlen nicht wieder raus sondern rühre im gefäß rum. danach anlassen nicht vergessen.
die einfachste möglichkeit ist sicher das zeug einfach in eine härterei zu geben.
im übrigen theorie ist nicht fürn a... außer du produzierst gern für die tonne.
achja sorry, mir ist nochwas eingefallen. das k beim st52 k steht warscheinlich für kaltgewalt. das heißt das zeug ist kaltverfestigt und garantiert voller innerer spannungen. wenn man den heiß macht, versucht das gefüge die inneren spannungen abzubauen. ein verzug ist dann bei sich ändernder bauteilgeometrie fast unvermeidbar.
(14.08.2010, 16:35)Klarheit schrieb: durchhärten ist bei bauteilen, die schwingenden belastungen standhalten müssen absolut unerlässlich weil die bauteile sonst an inhomogenen schichten zu rissbildung neigen und dann versagen.
Also an meiner gekauften Welle ist nur die innenseite des Kegels gehärtet (hab aber keine Ahnung welche Legierung das ist) und bei den schwingenden drehenden Kugelgewindespindeln bin ich auch froh das die nur Randschichtgehärtet sind.
Edit sagt:
Bei Halbzeugversand gibts auch legierten Stahl 9S MN Pb 28 K um 11EUR
