InfoNu.nl > Wetenschap > Techniek > 42CrMo4 en 34CrNiMo6: Laaggelegeerd veredelingsstaal

42CrMo4 en 34CrNiMo6: Laaggelegeerd veredelingsstaal

42CrMo4 en 34CrNiMo6: Laaggelegeerd veredelingsstaal Van de laaggelegeerde veredelingsstalen wordt 42CrMo4 het meest toegepast in de machinebouw en in de automobielindustrie, als staal voor tandwielen en assen enz. Door chroom toevoeging heeft het staal een lage kritische afkoelsnelheid en dus een goede doorharding en in veredelde toestand een goede strekgrens en dito vermoeiingssterkte. Het staal is bij beheersing van de temperaturen in het werkstuk, door de las-specialist te lassen. Het gevaar is brosheid en koudscheuren wegens het hoge koolstofequivalent.

Verdelingsstalen algemeen

Bij de veredelingsstalen houdt men de verontreinigingen fosfor en zwavel extra laag. Veredelingsstaal is staal met een hoge treksterkte en vermoeidheid die ontstaan door het gloeien van het metaal in het austeniet gebied en het daarna met een bepaalde snelheid af te koelen. Die taaiheid wordt bepaald door de verhouding van de hardheid (afhankelijk van materiaal, hardingstemperatuur en afkoelsnelheid en eventuele extra warmtebehandeling). Het koolstofgehalte van de veredelingsstalen is ongeveer 0,25 tot 0,65%. Legeringelementen als chroom, mangaan, molybdeen en nikkel hebben grote invloed op mechanische en chemische eigenschappen van het staal. Het gehalte aan legeringselementen is afgesteld op het uiteindelijke gebruiksdoel van het staal.

Het lassen van veredeld staal kan alleen uitgevoerd worden door ervaren gecertificeerde lassers. Als gevolg van het relatief hoge koolstofgehalte treedt (lokale) verharding op in de laszone, wegens te snelle warmteafvoer naar de koude delen van het product. Daarom moet men het product voorverwarmen. Vaak wordt er na het lassen en eventueel andere bewerkingen nog een warmtebehandeling toegepast om de het product de juiste eigenschappen te geven.

Tabel: Warmtebehandeling 42CrMo4 (mat.Nr. 1.7225) // 34CrNiMo6 (mat. Nr. 1.6582)

Warmvervormen (walsen en smeden)1050-850 °C // 1050-850°C
Normaalgloeien (herstellen van de normale structuur; wissen van de bewerking geschiedenis) 840-880°C // 840-880
Zachtgloeien voor goede verspaanbaarheid 680-720°C// 650-700°C
Harden 830-860°C // 830-860°C afschrikken in olie of zoutbad
Hoogontlaten (veredelen; QT toestand) 540-680°C // 540-680°C afkoelen aan de lucht

Opmerking

Laaggelegeerd veredelingsstaal 42CrMo4+QT (mat.Nr. 1.7225/ 1.7227) en 34CrNiMo6 (mat.Nr 1.6582), warmgewalst en veredeld; kwalitei; volgens EN 10083-1; Toleranties volgens EN 10060.

Codering van de toestand waarin het staal zich bevindt

Codetoestand Internationaal (Engels)Nederlands
AAnnealdGerekristalliseerd
QTQuenched and TemperedAfgeschrikt en hoog ontlaten (veredeld)
NNormalisedGenormaliseerd
SRStress releavedSpanningsarm gegloeid
CCold workedKoud bewerkt
UUntreatedOnbehandeld

Chemische samenstelling van de veredelingsstalen 42CrMo4 en 34CrNiMo6

Veredelingsstaal C% Mn% max Si% max P% maxS% Cr% Mo% Ni%
42CrMo4 0,38-0,45 0,60-0,90 0,40 0,035 0,0350,90-1,20 0,15-0,30 ---
42CrMoS40,38-0,450,60-0,900,400,0350,02-0,040,90-1,200,15-0,30---
34CrNiMo60,30-0,380,50-0,800,400,0350,0351,30-1,700,15-0,301,30-1,70

Richtwaarden mechanische eigenschappen veredelingsstalen 42CrMo4, 34CrNiMo6

SoortToestandDiameter D mmPlaatdikte d mmTreksterkte N/mm2Min. strekgrens N/mm2Min. breukrek % A50
42CrMo4+A------700------
42CrMo4+QT<16<81100-130090010
42CrMo4+QT16-408-201000-120075011
42CrMo4+QT40-10020-60900-110065012
42CrMo4+QT100-16060-100800-95065012
42CrMo4+QT100-250100-160750-95055013
34CrNiMo6+A------700------
34CrNiMo6+QT<16<81200-140010009
34CrNiMo6+QT16-408-201100-130090010
34CrNiMo6+QT40-10020-601000-120080011
34CrNiMo6+QT100-16060-100900-110070012
34CrNiMo6+QT160-250100-160800-95060013

Toelichting op het veredelen

Met de verhouding tussen trekvastheid, strekgrens en taaiheid kan de harderij spelen. Voorbeeld: Het veredelingsstaal in olie of zoutbad afgeschrikt (gehard) en daarna hoogontlaten (veredelen) met als resultaat: Treksterkte circa 1500 N/mm2; strekgrens circa 1200 N/mm2; breukrek (L=5d) 7%. De verhoging van de sterkte gaat ten koste van de taaiheid.

Kwaliteit: 34CrNiMo6

Door nikkel toevoeging en iets meer chroom heeft de legering 34CrNiMo6 t.o.v. 42CrMo4 een betere doorharding en worden werkstukken met grote doorsnede tot in de kern veredeld. Nikkel vergroot de kerftaaiheid. Voor verbetering van de slijtage weerstand kan 34CrNiMo6 genitreerd worden met behoud van de veredelde toestand.

Bewerkbaarheid van laaggelegeerde veredelingsstalen

Lassen onder voorbehoud. Gezien het hoge koolstofequivalent moet lassen zoveel mogelijk vermeden worden, wordt er toch gelast dan moet het door ervaren lassers uitgevoerd worden. Controle van de warmtestroom in het werkstuk moet koudscheuren voorkomen. De veredelingsstalen zijn in zachtgegloeide of genormaliseerde toestand prima te verspanen. Er is een verspaningskwaliteit 42CrMoS4 IM (IM betekent Improved Machining) door Corus ontwikkeld die de snijsnelheid met circa 20 procent verhoogt of bij de bestaande snijsnelheid de standtijd verlengd.

Toepassing van de laaggelegeerde veredelingsstalen

Laaggelegeerd veredelingsstaal 42CrMo4 (W.Nr. 1.7225) warmgewalst gesmeed en veredeld

Voor zwaarbelaste onderdelen in de motoren- en werktuigbouw als assen, zuigerstangen, hefbomen, bedieningsonderdelen enz., welke wisselend worden belast op buigen, wringen, trek en druk, slag en/of stoot. In al deze gevallen wordt veredeling toegepast.

Veredelingsstaal 34CrNiMo6 (W.Nr. 1.6582) warmgewalst, gesmeed en veredeld

Combinatie van grote sterkte en - taaiheid door veredeling impliceert een grote breukweerstand. Het staal is daarom geschikt voor onderdelen die buigende torderende en stotende belasting ondergaan. Toepassing voor krukassen, wielen- en cardanassen astappen, aandrijfassen, drijfstangen enz.

Lees verder

© 2013 - 2017 Custor, het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Gelegeerd staal: Eigenschappen en toepassingenGelegeerd staal: Eigenschappen en toepassingenBij gelegeerd staal onderscheidt men laaggelegeerd en hooggelegeerd staal. Tot gew. 1,5% aan legeringselementen heet het…
Gietstaal, eigenschappen en toepassingenGietstaal, eigenschappen en toepassingenAls een vorm niet in een matrijs te smeden is omdat het product niet lossend is of de smeedmatrijs is te duur wegens een…
Zilverstaal: Eigenschappen en toepassingenZilverstaal: Eigenschappen en toepassingenZilverstaal is een hoog koolstofhoudende gereedschapsstaal, geslepen en gepolijst met nauwe toleranties. Er komt geen zi…
Het mineraal: ChroomHet mineraal: ChroomMineralen zijn belangrijk. Mineralen en spoorelementen zijn nodig voor het goed functioneren van ons lichaam en chroom i…
De bainietstructuur in staalDe bainietstructuur in staalBainiet is een staalstructuur die lijkt op hoogontlaten martensiet. Het vormt zich uit austeniet door afschrikken vanuit…
Bronnen en referenties
  • Inleidingsfoto: Ralf Pfeifer / Wikimedia Commons
  • http://www.schmolz-bickenbach.com
  • Custor infoteur.nl/ specials/ Bijzondere staalsoorten/ Een stalen welvaart
  • Custor infoteur.nl/ artkelen/ Ongelegeerd veredelingsstaal C45/ De bainietstructuur in staal

Reageer op het artikel "42CrMo4 en 34CrNiMo6: Laaggelegeerd veredelingsstaal"

Plaats een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Reactie

Fred van Leeuwen, 18-07-2017 20:54 #1
Heel interessant,
Ik zit zelf in de metaal en wil voor mijn hobby 2 verschillende aandrijfassen aan elkaar lassen.
Kunnen jullie mij vertellen hoe ik dat het beste kan doen? Dan bedoel ik, voorverwarmen, langzaam afkoelen, speciaal soort elektroden of gewoon Mig. De manier waarop weet ik, alleen niet wat ik hier boven heb beschreven.
Groet Fred van Leeuwen Reactie infoteur, 03-08-2017
Je informatie is algemeen en roept vragen op. Alle metalen zijn te lassen maar twee aandrijfassen aan elkaar lassen zonder ervaring is niet eenvoudig. 42CrMo4 kan zowel met TIG/MIG of met beklede elektroden gelast worden, met welke elektrode moet je de elektroden leverancier vragen of een ervaren lasser.
De procedure is een afschuining draaien aan de te lassen einden, waarvan de afmeting afhankelijk is van het feit of je last tot aan de kern of dat een 'omtreklas' met beperkte diepte voldoet en dat hangt af van de belasting en of de belasting constante of wisselende is. In het laatste geval wordt de kans op vermoeiingsbreuk door de las sterk vergroot.
Wat is de structuurtoestand van het materiaal en wens je die structuur terug na het lassen? In dat geval moet je weer gloeien en veredelen. Kan je de as gelijkmatig roteren tijdens het lassen zonder las manipulator? Bij een niet te hoge belasting zou je (hard)solderen kunnen overwegen dan vervalt de warmtebehandeling.
Gr. H Koster

Infoteur: Custor
Laatste update: 03-08-2017
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Techniek
Bronnen en referenties: 4
Reacties: 1
Schrijf mee!