Materialauswahl für Präzisionszahnräder: 7 Werkstoffe
Vergleich von 7 Zahnradwerkstoffen mit Wärmebehandlung, Härte und Anwendungsbereichen sowie Grundsätzen zur Materialauswahl bei Last und Verschleiß.
Gängige Zahnradwerkstoffe und Eigenschaften#
| Werkstoffbezeichnung | Eigenschaften | Wärmebehandlung | Härte | Anwendungsbereiche |
|---|---|---|---|---|
| 20CrMnTi | Gute Durchhärtbarkeit, geringe Verformung | Einsatzhärten | HRC 58~63 | Zahnräder für mittlere bis hohe Belastung |
| 20CrNiMo | Bessere Durchhärtbarkeit, hohe Zähigkeit | Einsatzhärten | HRC 58~62 | Zahnräder mit größerer Stoßbelastung |
| 40Cr | Gute Gesamteigenschaften, niedrige Kosten | Vergüten + Hochfrequenzhärten | HB 240~280 | Zahnräder für mittlere Belastung |
| 42CrMo | Hohe Festigkeit, gute Durchhärtbarkeit | Vergüten + Hochfrequenzhärten | HB 260~320 | Schwerlastzahnräder |
| 45#-Stahl | Niedrige Kosten, gute Bearbeitbarkeit | Vergüten/Hochfrequenzhärten | HB 200~250 | Zahnräder für niedrige Drehzahlen und leichte Lasten |
| 38CrMoAl | Ausgezeichnete Nitriereigenschaften | Nitrieren | HV 850~1100 | Präzise verschleißfeste Zahnräder |
Grundsätze der Werkstoffauswahl#
- Für Schwerlast 20CrMnTi oder 20CrNiMo wählen
- Für hohe Genauigkeit (DIN 5 oder besser) werden 20CrMnTi oder 20CrNiMo empfohlen
- Für große Zahnräder (Φ>500mm) Werkstoffe mit guter Durchhärtbarkeit wählen
- Unter der Voraussetzung, dass die Einsatzanforderungen erfüllt sind, sind Werkstoffe mit hohem Preis-Leistungs-Verhältnis bevorzugt auszuwählen