Optimal im Einsatz

Maschinenelemente

Federstahl – Welcher Federstahldraht ist für welche Anwendung geeignet? Das ist für den Anwender von entscheidender Bedeutung. Spezialist Gutekunst bietet ein umfangreiches Programm.

24. Mai 2018

Bei der Feder kommt es auf den Stahldraht an. Spezialist Gutekunst hat für jeden Einsatz den richtigen Werkstoff parat – sei es für die Herstellung von Druckfedern, Zugfedern, Schenkelfedern oder Drahtbiegeteilen. Der gängigste Werkstoff ist hier der kohlenstoffbasierte Typ EN 10270-1-SH und -DH für hohe statische Belastung bis zu 80 Grad Celsius. In korrosiven oder extremen Umgebungen ist aber eine Oberflächenbehandlung vonnöten.

Für besondere Anwendungen gibt es spezielle Federstahldrähte. Ein Beispiel ist der Typ Oteva 70, ein gehärteter, Chrom-Silizium-legierter Federstahl für kaltgeformte und hoch dynamisch beanspruchte Federn bis 120 Grad Celsius. Der ölschlussvergütete Ventilfederstahl erreicht mit einer durch Kugelstrahlen verfestigten Oberfläche die besten Dauerhubfestigkeitswerte, ist aber nicht so zugfest.

Rostfreier Klassiker

Sehr korrosionsbeständig ist der austenitische Chrom-Nickel-Federstahl 1.4310 – und der Klassiker unter den rostfreien Federstählen für mittlere und hohe spezifische Beanspruchung in Automobilindustrie, Chemie und Petrochemie, Lebensmittelindustrie, Maschinenbau oder Antriebstechnik. Er ist allerdings nicht völlig unmagnetisch. Noch rostfreier ist der Typ 1.4568 mit sehr guten Langzeiteigenschaften und minimalem Verzug nach der Wärmebehandlung. Im ausgehärteten Zustand verfügt er über sehr gute mechanische Eigenschaften bis 200 Grad Celsius. Dabei genügt er den hohen Anforderungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Resistent gegenüber nicht oxidierenden Säuren und chlorhaltigen Medien zeigt sich Typ 1.4401 für die Lebensmittelindustrie oder Medizintechnik. Er ist nicht so zugfest, aber dafür korrosionsbeständiger und weniger magnetisierbar.

Die Kupferlegierungen CuSn6 und CuBe2 sind unmagnetisch und besitzen eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Die Federbronze CuSn6 mit sechs Prozent Zinnanteil ist sehr korrosionsbeständig und gut zu löten, bei hoher elektrischer Leitfähigkeit. Sie wird darum häufig für Steckverbinder, Kontaktstifte sowie bei Stanzbiegeteilen und Metallfedern verwendet. Das ist oft in der Elektro-, Papier-, Zellstoff-, Textil- und Chemieindustrie der Fall sowie im Schiff-, Maschinen- und Apparatebau oder in der Vakuumtechnik.

Für höhere mechanische Belastung oder elektrische Leitfähigkeit ist der Federstahltyp CuBe2 aus Kupfer-Beryllium besser geeignet. Das niedriglegierte Material arbeitet zuverlässig auch bei tiefen Temperaturen bis in die Nähe des absoluten Nullpunkts und eignet sich so für Anwendungen in der Elektro- und Ölindustrie, der Meerestechnik oder im Formenbau.

Für sehr hohe Temperaturen

Nickel-Basis-Legierungen haben aufgrund ihrer Zusammensetzung eine sehr hohe Warmfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Die Nickel-Chrom-Kobalt-Legierung Nimonic 90 zum Beispiel zeigt hier auch bei hohen Temperaturen sehr gute Werte. Darum eignet sich dieser Federstahl für dynamische Hochtemperaturfedern in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Bis zu 600 Grad Celsius hält der Nickel-Chrom-Eisen-Federstahl Inconel X-750 mit Aluminium und Titanzusatz aus. Da diese Legierung praktisch kobaltfrei ist, wird sie oft in der Reaktortechnik verwendet.

Der Federstahl Hastelloy C4 aus einer speziellen Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung erzielt eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen eine Vielzahl von chemischen Medien wie Mineralsäuren, Chloride oder chloridverunreinigte Medien. Durch die besondere chemische Zusammensetzung hat Hastelloy C4 eine gute Gefügestabilität und hohe Beständigkeit gegenüber Sensibilisierung. Darum ist er häufig in Federkomponenten in der Düngemittelindustrie, in Müllverbrennungsanlagen und bei der Essigsäureproduktion zu finden. mk

Erschienen in Ausgabe: 04/2018