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Einsatzstahl – verschleißfeste Oberfläche und hohe Zähigkeit im Kern

Aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß wird der Einsatzstahl in Zahnrädern eingesetzt.

Einsatzstähle haben einen verhältnismäßig niedrigen Kohlenstoffgehalt zwischen 0,07 und 0,31 % und eignen sie dadurch besonders für eine Einsatzhärtung. Diese spezielle Variante des Härtens besteht aus den Teilschritten Aufkohlen, Härten und Anlassen.

Mittels eines Diffusionsverfahrens wird die Randschicht des Stahls mit ca. 0,8 % Kohlenstoff angereichert. Anschließend werden der Härtegrad der Oberfläche und die Eigenschaften des Kerns über eine Vergütung, Härten mit anschließendem Anlassen, eingestellt. Durch dieses Verfahren entsteht eine harte, verschleißfeste Randschicht, während der Kern vergleichsweise zäh ist. Dadurch kann der Werkstoff schlagende Beanspruchungen ohne Bruch aufnehmen und weist zusätzlich eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß auf.

Einsatzstähle sind in der Norm DIN EN ISO 863-3 (ehemals DIN EN 10084) und in der für Kaltband relevanten Norm DIN EN 10132, Teil 2 genormt. In der Praxis haben sich drei Stahlsorten durchgesetzt: C10E, C15E und 16MnCr5. Die Einsatzstähle werden als Warmbreitband, gebeizt und ungebeizt, geliefert.

Einsatzgebiete für Einsatzstahl

Einsatzstahl wird im Automobilbau sowie im Maschinen- und Anlagenbau unter anderem für Gelenkwellen, Kupplungsteile, Zahnräder und Bolzen verwendet.

thyssenkrupp liefert die genannten Stahlsorten gemäß aktueller Produktinformation oder die aufgeführten Vergleichsgüten entsprechend der jeweiligen Spezifikation.

Einsatzstahl in Anlehnung an DIN EN ISO 683-3 (ehemals DIN EN 10084), DIN EN 10132-2

Stahlsorten­bezeichnung Vergleichsgüte Werkstoffnummer DICKE1
von _ bis in mm
BREITE1
von _ bis in mm
C10 C10 1.1121 1,91 – 20,00 50 – 1.630
C15 C15 1.1141 1,91 – 20,00 50 – 1.630
16MnCr5 16MnCr5 1.7131 2,00 – 13,00 50 – 1.630
20MnCr5 20MnCr5 1.7147 2,00 – 13,00 50 – 1.630
1. Es sind nicht alle Dicken- und Breitenkombinationen möglich.

Chemische Zusammensetzung

Stahlsorte C [%]
Si [%]
max.
Mn [%]
P [%]
max.
S [%]
max.
Cr [%]
max. / -
C10 0,07 – 0,13 0,40 0,30 – 0,60 0,025 0,010 0,30
C15 0,12 – 0,18 0,40 0,30 – 0,60 0,025 0,010 0,30
16MnCr5 0,14 – 0,19 0,40 1,00 – 1,30 0,025 0,010 0,80 – 1,10
20MnCr5 0,17 – 0,22 0,40 1,10 – 1,40 0,025 0,010 1,00 – 1,30
Massenanteile der Schmelzanalyse.
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