Vergütungsstahl ist Stahl, der durch Vergüten (= Härten und Anlassen) hohe Zug- und Dauerfestigkeit erhält. Die Zähigkeit wird bestimmt durch das Verhältnis von Härte (abhängig von Material, gewählter Härtetemperatur und gewählter Abschreckgeschwindigkeit) und Temperatur des folgenden Anlassvorganges. Es handelt sich um eine Umwandlungshärtung in der gezielt auf das Verhältnis von Festigkeit zu Zähigkeit Einfluss genommen wird.
Der Kohlenstoffgehalt liegt gemäß Norm zwischen 0,25 und 0,6 %. Die unterschiedlichen Legierungsgehalte von Chrom, Mangan, Molybdän und Nickel werden sehr exakt auf den jeweiligen Verwendungszweck abgestimmt und haben besonderen Einfluss bei größeren Querschnitten. Die Härtbarkeit von Stählen wird unter anderem mit dem Stirnabschreckversuch nach Jominy ermittelt.
Vergütungsstähle sind in der ISO-Norm ISO 683 genormt, welche als Europäische Norm übernommen wurde und in Deutschland als DIN EN ISO 683 veröffentlicht wurde.
Man verwendet Vergütungsstahl für Kurbelwellen, Achsen, Wellen, Pleuelstangen, Bolzen, Schrauben und andere Konstruktionsteile höherer Festigkeit, wie zum Beispiel Flugzeugfahrwerke (Zugfestigkeiten bis zu 2000 MPa). Aber auch für Fahrradketten werden Vergütungsstähle verwendet, um trotz der schmalen Kette eine ausreichende Festigkeit zu erzielen.
Hinsichtlich der Schweißeignung von Vergütungsstählen ist zu beachten, dass infolge des Kohlenstoffgehaltes mit örtlicher Aufhärtung in der Schweißzone gerechnet werden muss. Daher muss meist vor- und nachgewärmt werden.
Normung Weltweite Normung (aktuell) Unlegierte Vergütungsstähle
ISO 683-1 Für eine Wärmebehandlung bestimmte Stähle, legierte Stähle und Automatenstähle - Teil 1: Unlegierte Vergütungsstähle
nach Tabelle 3 und Anhang C Tabelle C.1
+Stahlbezeichnung nachaISO 683-1ASTM A 830 / UNSbEN 10083-2:2006cJISdGB/Xxxxx/200x/ISCeKurznameWerkstoffnummer-i/n/wfKurznameWerkstoffnummeri/n/wf-i/n/wf-i/n/wfQualitätsstähleC25 - - -C25(1.0406)i - - - -C30 - - -C30(1.0528)i - - - -C35 - - -C351.0501n - - - -C40 - - -C401.0511n - - - -C45 - - -C451.0503n - - - -C50 - - -C50(1.0540)i - - - -C55 - - -C551.0535n - - - -C60 - - -C601.0601n - - - -EdelstähleC25E -1025nC25E(1.1158)iS25Cn - -C25R - - -C25R(1.1163)i - - - -C30E -1030nC30E(1.1178)iS30Cn - -C30R - - -C30R(1.1179)i - - - -C35E -1035nC35E1.1181nS35Cn - -C35R - - -C35R1.1180n - - - -C40E -1040nC40E1.1186nS40Cn - -C40R - - -C40R1.1189n - - - -C45E -1045nC45E1.1191nS45Cn - -C45R - - -C45R1.1201n - - - -C50E -1050nC50E1.1206nS50Cn - -C50R - - -C50E1.1241n - - - -C55E -1055nC55E1.1203nS55Cn - -C55R - - -C55R1.1209n - - - -C60E -1060nC60E1.1221nS58Cn - -C60R - - -C60R1.1223n - - - -23Mn6 -1524n23Mn6(1.1054)iSMn420n - -28Mn6 -1527w28Mn61.1170nSMn433n - -36Mn6 -1536w36Mn6(1.1127)nSMn438n - -42Mn6 -1541n42Mn6(1.1055)iSMn443n - - a Quellen siehe Literaturhinweise b US-Stähle aufgeführt in ASTM A 830 und in UNS (falls die Stahlnummer in Klammern angegeben ist, hat der Stahl nur eine UNS-Nummer) c Europäischer Stahl nach EN 10083-2 und in der „Stahl-Eisen-Liste“ (falls die Stahlnummer in Klammern angegeben ist, ist der Stahl nur in der „Stahl-Eisen-Liste“ aufgeführt) d Japanische Industrienorm e Chinesische nationale Norm f i = identische Stahlsorte zur ISO-Sorte; n = Stahl mit sehr ähnlicher Zusammensetzung, aber nicht identisch; w = ähnliche Zusammensetzung
Stähle „...E“: Massenanteil Schwefel max. 0,035 %, Stähle „...R“: Massenanteil Schwefel 0,020 % bis 0,040 % Wärmebehandlungszustand nach Tabelle 1: unbehandelt „+U“, behandelt auf Scherbarkeit „+S“, weichgeglüht „+A“, normalgeglüht „+N“, vergütet „+QT“ Oberflächenausführung nach Tabelle 2: warmgeformt „+HW“, gebeizt „+PI“, gestrahlt „+BC“, vorbearbeitet „+RM“ Anforderungen an die Härtbarkeit nach Tabellen 5 bis 7: „+H“, „+HH“, „+HL“
Legierte Vergütungsstähle
ISO 683-2 Für eine Wärmebehandlung bestimmte Stähle, legierte Stähle und Automatenstähle - Teil 2: Legierte Vergütungsstähle nach Tabelle 3 und Anhang C Tabelle C.1
+Stahlbezeichnung nachaISO 683-2ASTM A 830 / UNSbEN 10083-3:2006JISdGB/Xxxxx/200x/ISCeKurznameWerkstoffnummer-i/n/wfKurznameWerkstoffnummeri/n/wf-i/n/wf-i/n/wfStähle ohne Bor34Cr4 - - -34Cr41.7033nSCr435 / SCr435Hn - -34CrS4 - - -34CrS4 1.7037n - - - -37Cr4 - - -37Cr41.7034n - - - -37CrS4 - - -37CrS41.7038n - - - -41Cr4 - - -41Cr41.7035nSCr 440 / SCr440Hn - -41CrS4 - - -41CrS41.7039n - - - -25CrMo4 - - -25CrMo41.7218nSCM425 / SCM425Hn - -25CrMoS4 - - -25CrMoS41.7213n - - - -34CrMo4 -4135n34CrMo41.7220nSCM435 / SCM435Hn - -34CrMoS4 - - -34CrMoS41.7226n - - - -42CrMo4 -4142n42CrMo41.7225nSCM440 / SCM440Hn - -42CrMoS4 - - -42CrMoS41.7227n - - - -50CrMo4 -4150n50CrMo41.7228n - - - -41CrNiMo2 -8640n41CrNiMo2(1.6584)iSNCM240n - -41CrNiMoS2 - - -41CrNiMoS2(1.6588)i - - - -51CrV4 -6150n51CrV41.8159n - - - -36CrNiMo4 - - -36CrNiMo4(1.6511)i - - - -34CrNiMo6 - - -34CrNiMo61.6582n - - - -30CrNiMo8 - - -30CrNiMo81.6580n - - - -Stähle mit Bor20MnB5 - - -20MnB51.5530iSWRCHB620n - -30MnB5 - - -30MnB51.5531i - - - -39MnB5 - - -38MnB51.5532i - - - -27MnCrB5-2 - - -27MnCrB5-21.7182i - - - -33MnCrB5-2 - - -33MnCrB5-21.7185i - - - -39MnCrB6-2 - - -39MnCrB6-21.7189i - - - - a Quellen siehe Literaturhinweise b US-Stähle aufgeführt in ASTM A 830 und in UNS (falls die Stahlnummer in Klammern angegeben ist, hat der Stahl nur eine UNS-Nummer) c Europäischer Stahl nach EN 10083-2:2006 und in der „Stahl-Eisen-Liste“ (falls die Stahlnummer in Klammern angegeben ist, ist der Stahl nur in der „Stahl-Eisen-Liste“ aufgeführt) d Japanische Industrienorm e Chinesische nationale Norm f i = identische Stahlsorte zur ISO-Sorte; n = Stahl mit sehr ähnlicher Zusammensetzung, aber nicht identisch; w = ähnliche Zusammensetzung
Wärmebehandlungszustand nach Tabelle 1: unbehandelt „+U“, behandelt auf Scherbarkeit „+S“, weichgeglüht „+A“, vergütet „+QT“ Oberflächenausführung nach Tabelle 2: warmgeformt „+HW“, gebeizt „+PI“, gestrahlt „+BC“, vorbearbeitet „+RM“ Anforderungen an die Härtbarkeit nach Tabellen 5 und 6: „+H“, „+HH“, „+HL“
Europäische Normung (zurückgezogen)
EN 10083-1 Vergütungsstähle - Teil 1: Allgemeine technische Lieferbedingungen Frühere Ausgaben 1996-10 1991-10
EN 10083-2 Vergütungsstähle - Teil 2: Technische Lieferbedingungen für unlegierte Stähle nach Tabelle 3 und Anhang B Tabelle B.1
+StahlbezeichnungEN 10083-2ISO 683-1:1987aDeutschlandaGroßbritannienaFrankreichaItalienaSchweden SS-StahlSpanienaKurznameWerkstoffnummerKurznameWerkstoffnummerKurznameWerkstoffnummerQualitätsstähleC351.0501(C35)C 351.0501 -[AF55C35](C35) - - -C401.0511(C40)C 401.0511 -[AF60C40](C40) - - -C451.0503(C45)C 451.0503(080M46)[AF65C45](C45) - - -C551.0535(C55)C 551.0535 -[AF70C55](C55) - - -C601.0601(C60)C 601.0601 - -(C60) - - -EdelstähleC22E1.1151 -(Ck 22)(1.1151)(070M20)[XC 18](C25) - - -C22R1.1149 -(Cm 22)(1.1149) -[XC 18u](C25) - - -C35E1.1181(C 35 E4)(Ck 35)(1.1181)(080M36)[XC 38 H1](C35)1572C35KF1130C35R1.1180(C 35 M2)Cm 351.1180 -[XC 38 H1u](C35) -C35K1F1135(1)C40E1.1186(C 40 E4)(Ck 40)(1.1186)(080M40)[XC 42 H1](C40) - - -C40R1.1189(C 40 M2)Cm 401.1189 -[XC 42 H1u](C40) - - -C45E1.1191(C 45 E4)(Ck 45)(1.1191)(080M46)[XC 48 H1](C45)1672C45KF1140C45R1.1201(C 45 M2)Cm 451.1201 -[XC 48 H1u](C45) -C45K1F1145(1)C50E1.1206(C 50 E4)(Ck 50)(1.1206)(080M50) -(C50)1674 - -C50R1.1241(C 50 M2)Cm 501.1241 - -(C50) - - -C55E1.1203(C 55 E4)(Ck 55)(1.1203)(070M55)[XC 55 H1](C55) -C55KF1150C55R1.1209(C 55 M2)Cm 551.1209 -[XC 55 H1u](C55) -C55K1F1155(1)C60E1.1221(C 60 E4)(Ck 60)(1.1221)(070M60) -(C60) - - -C60R1.1223(C 60 M2)Cm 601.1223 - -(C60) - - -28Mn61.1170(28Mn6)(28Mn6)(1.1170)(150M28) - - - - - a Die Angabe einer Stahlsorte in runden Klammern bedeutet, dass sich die chemische Zusammensetzung nur geringfügig von EN 10083-2 unterscheidet. Die Angabe einer Stahlsorte in eckigen Klammern bedeutet, dass in der chemischen Zusammensetzung größere Unterschiede gegenüber EN 10083-2 bestehen. Ist die Stahlsorte nicht eingeklammert, bestehen gegenüber EN 10083-2 praktisch keine Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung. Stähle „...E“: Massenanteil Schwefel max. 0,035 %, Stähle „...R“: Massenanteil Schwefel 0,020 % bis 0,040 % Wärmebehandlungszustand nach Tabelle 1: unbehandelt „+U“, behandelt auf Scherbarkeit „+S“, weichgeglüht „+A“, normalgeglüht „+N“, vergütet „+QT“ Oberflächenausführung nach Tabelle 2: warmgeformt „+HW“, gebeizt „+PI“, gestrahlt „+BC“, vorbearbeitet „+RM“ Anforderungen an die Härtbarkeit nach Tabellen 5 bis 7: „+H“, „+HH“, „+HL“ Frühere Ausgaben 1996-10 1991-10
EN 10083-3 Vergütungsstähle - Teil 3: Technische Lieferbedingungen für legierte Stähle nach Tabelle 3 und Anhang B Tabelle B.1
+StahlbezeichnungEN 10083-3ISO 683-1:1987aDeutschlandaGroßbritannienaFrankreichaItalienaSchweden SS-StahlSpanienaKurznameWerkstoffnummerKurznameWerkstoffnummerKurznameWerkstoffnummerStähle ohne Bor38Cr21.7003 -38Cr21.7003 -(38 C 2) - - - -46Cr21.7006 -46Cr21.7006 - - - - - -34Cr41.703334Cr434Cr41.7033(530M32)(32 C 4) - - - -34CrS41.703734CrS434CrS41.7037 -(32 C 4 u) - - - -37Cr41.703437Cr437Cr41.7034(530M36)(38 C 4) - -38Cr4F120137CrS41.703837CrS437CrS41.7038 -(38 C 4 u) - -38Cr41F1206(1)41Cr41.703541Cr441Cr41.7035(530M40)42 C 4(41Cr4) -42Cr4F120241CrS41.703941CrS441CrS41.7039 -42 C 4 u(41Cr4)224542Cr41F1207(1)25CrMo41.721825CrMo425CrMo41.7218(708M25)25 CD 4(25CrMo4)2225 - -25CrMoS41.721325CrMoS425CrMoS41.7213 -25 CD 4 u(25CrMo4) - - -34CrMo41.722034CrMo434CrMo41.7220(708M32)(34 CD 4)(35CrMo4)2234 - -34CrMoS41.722634CrMoS434CrMoS41.7226 -(34 CD 4 u)(35CrMo4) - - -42CrMo41.722542CrMo442CrMo41.7225(708M40)42 CD 4(42CrMo4)224440CrMo4F125242CrMoS41.722742CrMoS442CrMoS41.7227 -42 CD 4 u(42CrMo4) -40CrMo41F1257(1)50CrMo41.722850CrMo450CrMo41.7228(708M50) - - - - -34CrNiMo61.6582(36CrNiMo6)(34CrNiMo6)1.6582(817M40) - -2541 - -30CrNiMo81.6580(31CrNiMo8)30CrNiMo81.6580[823M30]30 CND 8 - - - -35NiCr61.5815 -35NiCr6 - - - - - - -36NiCrMo161.6773 - - - -35 NCD 16 - - - -39NiCrMo31.6510 - - - - -(39NiCrMo3) - - -30NiCrMo16-61.6747 -30NiCrMo16-61.6747[835M30] - - - - -51CrV41.8159(51CrV4)50CrV41.8159[735A50](50 CV 4)(50CrV4) -51CrV4F1430Stähle mit Bor20MnB51.5530 - - - - - - - - -30MnB51.5531 - - - - - - - - -38MnB51.5532 - - - - - - - - -27MnCrB5-21.7182 - - - - - - - - -33MnCrB5-21.7185 - - - - - - - - -39MnCrB6-21.7189 - - - - - - - - - a Die Angabe einer Stahlsorte in runden Klammern bedeutet, dass sich die chemische Zusammensetzung nur geringfügig von EN 10083-3 unterscheidet. Die Angabe einer Stahlsorte in eckigen Klammern bedeutet, dass in der chemischen Zusammensetzung größere Unterschiede gegenüber EN 10083-3 bestehen. Ist die Stahlsorte nicht eingeklammert, bestehen gegenüber EN 10083-3 praktisch keine Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung.
legierte Stähle ohne „S“ im Kurznamen: Massenanteil Schwefel max. 0,035 %, legierte Stähle „...S..“: Massenanteil Schwefel 0,020 % bis 0,040 % Wärmebehandlungszustand nach Tabelle 1: unbehandelt „+U“, behandelt auf Scherbarkeit „+S“, weichgeglüht „+A“, „+QT“ vergütet Oberflächenausführung nach Tabelle 2: warmgeformt „+HW“, unverformter Strangguss „+CC“, warmgeformt und gebeizt „+PI“, warmgeformt und gestrahlt „+BC“, warmgeformt und vorbearbeitet „+RM“ Anforderungen an die Härtbarkeit nach Tabellen 5 und 6: „+H“, „+HH“, „+HL“ Frühere Ausgaben 1996-02
Nationale Normung (zurückgezogen)
DIN 17200 Vergütungsstähle - Technische Lieferbedingungen nach Tabelle 2 und Anhang B