BURDE-CO Industrievertretungen
IUP 17-7 C Werkstoff f. Blattfedern
BURDE informiert
[Festigkeit]  [Biegen]  [Biegeradius]  [Anlassen]  [Korrosion]  [Spanen]
Chrom-Nickelstahl zur Verwendung für korrosionsbeständige Federn, mit einer Temperaturbeanspruchung max 300 Grad C. Die mechanischen Eigenschaften, hohe Festigkeiten, werden durch Kaltverformung erzielt.
Marke APERAM:  177 C
Normung: EN 10088-3 :   1.4310    X10CrNi 18-8
Physikalische Eigenschaften:
Dichte [g/cm3]
7,9
.
Elektr. Widerstand [Ohm mm2/m]
0,73
.
Wärmeleitfähigkeit bei Rt (W/m.K]
15
.
spez. Wärmekapazität bei Rt [J/kg.K]
500
.
mittlere Wärmeausdehnung [m/m °C x 10-6]
20 - 100 °C
16
.
20 - 200 °C
17
.
20 - 300 °C
17
Elastizitätsmodul bei Rt [kN/mm2]
20 °C
200
.
100 °C
194
.
200 °C
186
Magnetisierbarkeit
gering
.
Festigkeit
Für die Herstellung von Blattfedern werden austenitische Stähle mit höheren Festigkeiten gefordert. Eine Steigerung der Dehngrenze kann z.B. durch Kaltumformung erreicht werden, so lassen sich je nach Umformungsgrad unterschiedliche Verfestigungsstufen erreichen.
Festigkeitsstufen für 177 C  1.4310
Stufe
Rm[N/mm2]
Rp0,2[N/mm2]
HärteHV5
Dehnung A%
alte Bez.
C600
600-750
.
.
.
.
C700*
700-850
.
.
.
.
C850*
850-1.000
520-750
260-320
30-43
weich
C1000*
1.000-1.150
780-1.020
320-380
18-30
.
C1150*
1.150-1.300
1.020-1.180
380-420
8-18
.
C1300*
1.300-1.500
1.180-1.400
420-470
5-8
1/2 hart
C1500
1.500-1.700
1.400-1.600
>470
<5
hart
C1700
1.700-1.900
>1.600
.
.
extra hart
C1900
1.900-2.100
.
.
.
.
(*) Klassen entprechen dem Standard EN 10088-2.
Anmerkung: Bei der Kaltumformung kann es zusätzlich zur Bildung von Verformungs- Martensit kommen, wodurch der Werkstoff magnetisch wird.
Biegen auf Festigkeit angewalzter Bänder
Beim Biegen treten Stauchungen (Druckspannung) und Streckungen (Zugspannung) auf, die zur Bandoberfläche hin wachsen und zu einer Randverfestigung führen. Diese Verfestigung an der äußeren Biegekante in Verbindung der zunehmenden Randdehnung führt bei Überbeanspruchung zu Rissen.Der kleinstmögliche Biegeradius darf daher nicht unterschritten werden.
Der kleinstmögliche Biegeradius hängt damit nicht nur von der Banddicke ab, sondern auch von der Ausgangsfestigkeit, da die Verformbarkeit des nichtrostenden Federbandstahles mit steigender Zugfestikeit abnimmt.
Von weiter entscheidender Bedeutung ist die Lage der Biegekante in Bezug auf die Walzrichtung. In der Praxis zeigt sich bei Bänder mit hoher Festigkeit, daß ein Biegen parallel zur Walzrichtung oft gar nicht durchführbar ist und sollte daher bei der Auslegung des Werkzeuges vermieden werden. Dagegen lassen sich Bänder auch mit hohen Festigkeiten quer zur Walzrichtung noch gut verformen.
Walzrichtung und Biegekanten Beispiel Blattfeder aus 17-7 C
Empfehlung zur Berechnung des kleinstmöglichen Biegeradius
Abhängig von der Zugfestigkeit wird aus unten stehenden Diagramm der Biegefaktor c ermittelt. Mit dem Biegefaktor c und der Banddicke s läßt sich der Radius rmin berechnen, da folgender Zusammenhang besteht:
rmin = c * s
.rmin= empfohlener, kleinster Biegeradius
.c = Biegefaktor aus dem Diagramm
.s = Banddicke
Beispiel: 
Biegekante quer zur Walzrichtung
Banddicke s = 0,5 mm
Zugfestigkeit Rm = 1.300 - 1.500 N/mm2 (Stufe C1300)
aus dem Diagramm damit ein  Biegefaktor 2,7
Im vorliegenden Fall ist rmin = 2,7 * 0,5 = 1,35 mm
Diagramm Biegefaktor
Anlassen
Ein Anlassen der Fertigteile, also nach der Formgebung, ist in der Regel nicht erforderlich, es lassen sich jedoch in besonderen Anwendungsfällen die Werkstoff-Kenndaten damit günstig beinflussen. Durch eine Wärmehehandlung der fertigen Feder erhöht sich die Federkraft, die Relaxationsbeständigkeit (Setzen) und die Dauerfestigkeit (Ermüdung). Das Anlassen löst aussderdem die bei der Kaltumformung eingebrachten Spannungen.
Empfehlung: 1 - 3 Stunden bei 400 (bis max 420) Grad C.
Das Anlassen ist in der ersten halben Stunde am wirksamsten. Volle Wirkung wird erst nach etwa 3 Stunden bei der empfohlenen Temperatur erreicht. Derart lange Anlasszeiten kommen vor allem dann zur Anwendung, wenn an die Federeigenschaften sehr hohe Ansprüche gestellt werden und wenn die Feder bei erhöhten Betriebstemperatur arbeiten soll. Neben einer Steigerung der Zugfestigkeit um 80-150 N/mm2 (abhängig von der Ausgangsfestigkeit) wird der Elastizitätsmodul erhöht und damit die Federeigenschaft verbessert.
Bei Anlassen kann es zu Anlauffarben (gelb bis blau) kommen, dies kann durch eine Wärmebehandlung unter Schutzgas, z.B. Stickstoff, Wasserstoff oder Krackammoniak vermieden werden.
Korrosionsbeständigkeit
Der 17-7 C findet dort Anwendung, wo die Kombination von guten mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind. Die Korrosionsbeständigkeit in den meisten gebräuchlichen Lebensmittel und Getränken ist gut, aber als Folge des niedrigen Nickelgehaltes ist der 17-7 C nicht so beständig wie der gebräuchliche 1.4301. Ferner ist zu beachten, dass die Korrosionsbeständigkeit von mit zunehmender Kaltverformung abnimmt, z.B. je höher die Festigkeit des Werkstoffes, desto niedriger ist die Korrosionsbeständigkeit. Die Oberflächenbeschaffenheit spielt bei der Korrosionsbeständigkeit dieses Werkstoffes eine große Rolle, mit polierter Oberfläche ist die Beständigkeit wesentlich besser verglichen mit dem gleichen Material mit einer rauheren Oberfläche.
Der 17-7 C ist in normaler Außenatmosphäre beständig und deshalb für Innen- und Außenanwendungen gleichermaßen geeignet. Vorsicht ist beim Einsatz in chloridhaltiger bzw. schwefeldioxidhaltiger Atmosphäre geboten.
Spanende Bearbeitung
Die Kombination von geringer Wärmeleitfähigkeit und extrem hohen Kaltverfestigungsraten bedingt, dass der 17-7 C schlecht zu zerspanen ist.
Andere Federwerkstoffe aus rostbeständigem Stahl
I. Standard Austenitischer Edelstahl 1.4301, 1.4401
II. Ferritische Edelstähle 1.4016
III. Martensitische Edelstähle 1.4021, 1.4034
IV. Ausscheidungshärtender Edelstahl 1.6358(DURIMPHY)
. 1.6908(DURINOX)
Vertretung in Österreich

e-mail service@burde-metall.at
Albertgasse 29
A - 1080 Wien
Tel 0043-1-4023973-0
fax 0043-1-4023973-30

.
(C) BURDE-CO 2011