42CrMo4 (1.7225)
Vergütungsstahl nach EN ISO 683-1 · vergütet (+QT), d ≤ 16 mm
Dichte 7,85 g/cm³ · E-Modul 210 GPa · Ausdehnung 11,5 · 10⁻⁶/K. Gültig für vergütet (+QT), d ≤ 16 mm.
Mechanische und physikalische Kennwerte
| Kennwert | Wert | Bedeutung |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit Rm | 1100–1300 MPa | höchste ertragene Spannung im Zugversuch |
| Streckgrenze Rp0,2 | 900 MPa | ab hier bleibt Verformung zurück — die Größe, gegen die ausgelegt wird |
| Bruchdehnung A | 10 % | Verlängerung der Probe bis zum Bruch — ein Maß für die Zähigkeit |
| Härte | 320–380 HB | Richtwert im angegebenen Zustand |
| Dichte ρ | 7,85 g/cm³ | Rundstab Ø 20 mm wiegt 2,47 kg/m |
| E-Modul | 210 GPa | bestimmt die Durchbiegung, nicht die Tragfähigkeit |
| Längenausdehnung α | 11,5 · 10⁻⁶/K | 1 m dehnt sich bei 100 K um 1,15 mm |
| Wärmeleitfähigkeit λ | 42 W/(m·K) | maßgeblich für Kühlung, Schweißen und Zerspanung |
| Spezifische Festigkeit | 153 kN·m/kg | Rm/ρ — die Kennzahl des Leichtbaus |
Die Festigkeitswerte gelten für den angegebenen Behandlungs- und Dickenzustand (vergütet (+QT), d ≤ 16 mm). Bei Stählen fällt die Streckgrenze mit zunehmender Erzeugnisdicke ab; Dichte, E-Modul und Ausdehnung sind davon unberührt. Für eine Nachweisrechnung gilt das Datenblatt des Lieferanten.
Bezeichnung, Norm und Zustand
| Angabe | Wert |
|---|---|
| Werkstoffnummer | 1.7225 (EN 10027-2) |
| Kurzname | 42CrMo4 (EN 10027-1) |
| Werkstoffgruppe | Vergütungsstahl |
| Norm | EN ISO 683-1 |
| Kennwerte gelten für | vergütet (+QT), d ≤ 16 mm |
| Andere Bezeichnungen | 42CrMo4V · AISI 4140 · 1.7227 (42CrMoS4) |
Schweißen und Zerspanen
| Eigenschaft | Beurteilung |
|---|---|
| Schweißen | schlecht — nur mit Vorwärmen und Nachbehandlung |
| Zerspanen | mäßig, hoher Werkzeugverschleiß im vergüteten Zustand |
Vergütungsstahl im Vergleich
| Werkstoff | Rm | Streckgrenze | Dichte | Rm/ρ |
|---|---|---|---|---|
| C45 (1.0503) | 700–850 MPa | 490 MPa | 7,85 g/cm³ | 99 |
| 42CrMo4 (1.7225) | 1100–1300 MPa | 900 MPa | 7,85 g/cm³ | 153 |
| 34CrNiMo6 (1.6582) | 1200–1400 MPa | 1000 MPa | 7,85 g/cm³ | 166 |
Rm/ρ in kN·m/kg — die spezifische Festigkeit. Sie entscheidet dort, wo Masse zählt: Bei gleicher Bauteilmasse trägt der Werkstoff mit dem höheren Wert mehr, unabhängig davon, welcher die höhere Zugfestigkeit hat.
42CrMo4 (1.7225) — wofür der Werkstoff genommen wird
Hochbeanspruchte Wellen, Kurbelwellen, Pleuel, Zahnräder, Spannwerkzeuge und Schrauben der Klasse 10.9. Der Stahl, wenn C45 nicht mehr trägt.
Die Vergütungsfestigkeit fällt mit dem Durchmesser deutlich ab: bei 100 mm sind es nur noch Re ≈ 650 MPa statt 900. Wer für eine dicke Welle mit dem Tabellenwert rechnet, liegt um ein Drittel daneben.
Was die Zahlen praktisch bedeuten
Mit 7,85 g/cm³ liegt die Dichte auf dem Wert, mit dem im Stahlbau gerechnet wird. Ein Rundstab Ø 20 mm wiegt 2,47 kg je Meter — für andere Abmessungen rechnet das der Halbzeug-Gewichtsrechner.
Der E-Modul von 210 GPa bestimmt, wie weit sich ein Bauteil unter Last durchbiegt — nicht, wie viel es trägt. Beides zu verwechseln ist der häufigste Fehler bei der Werkstoffwahl: Ein festerer Stahl macht einen Träger nicht steifer. Was er unter Last tut, zeigt die Trägerbiegung; die Querschnittswerte dazu liefert das Flächenträgheitsmoment.
Mit α = 11,5 · 10⁻⁶/K dehnt sich ein Meter bei 100 K Erwärmung um 1,15 mm. Das ist der Grund, weshalb Passungen zwischen verschiedenen Werkstoffen im Betrieb wandern — wie stark, rechnet der Wärmeausdehnungs-Rechner, die Auswirkung auf die Fügestelle der ISO-Passungsrechner.
Die Härte von 320–380 HB lässt sich mit dem Härte-Umrechner in HRC und HV umwerten — und näherungsweise in die Zugfestigkeit, denn bei Stählen gilt Rm ≈ 3,5 · HB. Die Schnittwerte für die Bearbeitung stellt der Schnittdaten-Rechner zusammen.
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