{"id":12086,"date":"2025-05-25T00:51:19","date_gmt":"2025-05-25T07:51:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.weforging.com\/gear-blank-forgings-selected\/"},"modified":"2025-11-18T19:42:37","modified_gmt":"2025-11-19T02:42:37","slug":"gear-blank-forgings-selected","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.weforging.com\/de\/gear-blank-forgings-selected\/","title":{"rendered":"Wie w\u00e4hlt man Rohmaterialien f\u00fcr das Schmieden von Zahnr\u00e4dern aus?"},"content":{"rendered":"\t\t
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Wie w\u00e4hlt man Rohmaterialien f\u00fcr das Schmieden von Zahnr\u00e4dern aus?<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Materialauswahl<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Bei der Herstellung von Getriebeschmiedeteile<\/strong><\/a>sollte die Materialauswahl zun\u00e4chst auf der Grundlage der Anwendungsszenarien und der Eigenschaften des Produkts erfolgen. Anschlie\u00dfend sollte eine umfassende Abw\u00e4gung der mechanischen Eigenschaften, der Prozesskompatibilit\u00e4t und der Wirtschaftlichkeit vorgenommen werden. Im Folgenden finden Sie die sechs Kernelemente<\/strong>, die in der europ\u00e4ischen und amerikanischen Industrie weithin anerkannt sind:<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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1. Mechanische Leistungsindikatoren<\/h4>

Zugfestigkeit: Der wichtigste Parameter, der die Tragf\u00e4higkeit von Zahnr\u00e4dern bestimmt. Beispielsweise kann die Zugfestigkeit von SAE 4340-Schmiedeteilen nach einer Verg\u00fctungsbehandlung 900\u20131100 MPa erreichen, wodurch sie sich f\u00fcr Hochleistungszahnr\u00e4der in Bergbaumaschinen eignen. <\/p>

Schlagz\u00e4higkeit: In Umgebungen mit niedrigen Temperaturen (z. B. Getriebe von Windkraftanlagen) muss sichergestellt sein, dass das Material auch bei -40 \u00b0C die Charpy-V-Kerbschlagz\u00e4higkeit von \u226527 J gem\u00e4\u00df ASTM A370 erf\u00fcllt.<\/p>

Erm\u00fcdungsgrenze: Die Versagensgrenze von Zahnr\u00e4dern unter zyklischer Belastung. Die Biegeerm\u00fcdungsgrenze von einsatzgeh\u00e4rteten Zahnr\u00e4dern kann auf 600\u2013800 MPa erh\u00f6ht werden (Norm EN 10084). <\/p>

Die oben genannten Umwelteigenschaften erfordern die Auswahl von Werkstoffen und Verfahren auf der Grundlage der Arbeitsbedingungen und Belastungen der Getriebeanwendungsf\u00e4lle!<\/p>

2. Anpassungsf\u00e4higkeit an W\u00e4rmebehandlungsprozesse<\/h4>

H\u00e4rtef\u00e4higkeit: Die Tiefe der Materialabschreckung wird durch den Jominy-Endabschrecktest bewertet. Beispielsweise beh\u00e4lt EN 10083-1 34CrNiMo6 bei einer Endabschreckung von 50 mm noch eine H\u00e4rte von HRC 45 oder mehr und eignet sich f\u00fcr die Gesamtabschreckung von gro\u00dfmoduligen Zahnr\u00e4dern. <\/p>

Verformungskontrolle: F\u00fcr Pr\u00e4zisionszahnr\u00e4der sollte ein Stahl mit geringer Verformung beim H\u00e4rten (z. B. SAE 8620H) gew\u00e4hlt werden. In Kombination mit dem isothermen H\u00e4rtungsverfahren kann die Ma\u00dftoleranz auf \u00b10,05 mm kontrolliert werden. <\/p>

3. Umweltvertr\u00e4glichkeit<\/h4>

Hohe Temperaturbest\u00e4ndigkeit: In Getrieben f\u00fcr die Luftfahrt werden h\u00e4ufig Schmiedeteile aus Inconel 718 (AMS 5662) verwendet, die auch bei 650 \u00b0C eine stabile H\u00e4rte aufweisen.<\/p>

Korrosionsbest\u00e4ndigkeit: F\u00fcr Schiffsgetriebe werden Duplex-Edelstahlschmiedeteile (z. B. ASTM A182 F51) empfohlen. Die Lochfra\u00dfbest\u00e4ndigkeit (PREN) betr\u00e4gt \u226535 und die Lebensdauer im Salzspr\u00fchtest \u00fcbersteigt 5000 Stunden. <\/p>

4.Verarbeitungsleistung<\/h4>

Bearbeitbarkeit: Schwefelhaltige Automatenst\u00e4hle (wie SAE 1144) k\u00f6nnen den Werkzeugverschlei\u00df reduzieren, jedoch muss der Einfluss von Sulfideinschl\u00fcssen auf die Dauerfestigkeit ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>

Schmiedbarkeit: Bei Aluminiumlegierungsschmiedeteilen (wie AA 7075) muss die Schmiedetemperatur auf 350\u2013450 \u00b0C geregelt werden, um eine Kornvergr\u00f6\u00dferung zu vermeiden.<\/p>

5. Kosten und Lieferkette<\/h4>

Materialausnutzung: Durch die Near-Net-Shape-Schmiedetechnologie kann das Gewicht von Zahnradrohlingen um 20 % reduziert werden (WeForging-Pr\u00e4zisionsschmieden<\/a><\/strong>).<\/p>

Alternative L\u00f6sung: Ersetzen Sie 4340 in nicht kritischen Teilen durch SAE 4140, wodurch die Kosten pro Tonne um etwa 300 US-Dollar gesenkt werden. Gleichzeitig werden 80 % der Arbeitsbedingungen erf\u00fcllt, jedoch m\u00fcssen bestimmte W\u00e4rmebehandlungsprozesse kombiniert werden, um die Zug- und Streckgrenze zu verbessern. <\/p>

6. Vorschriften und Zertifizierungsanforderungen<\/h4>

Automobilindustrie: IATF 16949-Zertifizierung, die die R\u00fcckverfolgbarkeit von Materialien vorschreibt (l\u00fcckenlose Prozessaufzeichnungen von der Stahlherstellungsnummer bis zum fertigen Getriebe).<\/p>

Energieindustrie: Getriebe f\u00fcr Windkraftanlagen m\u00fcssen den Anforderungen f\u00fcr zerst\u00f6rungsfreie Pr\u00fcfungen (UT\/MT) und Restspannungskontrolle gem\u00e4\u00df den Normen GL2010 oder DNV-ST-0376 entsprechen.<\/p>

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Umfassender Vergleich der Normen f\u00fcr Schmiedest\u00e4hle in Europa und Amerika<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Amerikanische Normen (SAE\/ASTM)<\/h3>

Normnummer<\/p><\/td>

Typische Werkstoffe<\/p><\/td>

Eigenschaften und Anwendungsbereiche<\/p><\/td>

Empfehlungen f\u00fcr die W\u00e4rmebehandlung<\/p><\/td><\/tr>

SAE J404 1045<\/p><\/td>

Kohlenstoffstahl<\/p><\/td>

Kosteng\u00fcnstige Allzweckgetriebe, geeignet f\u00fcr Anwendungen mit geringer Belastung wie Landmaschinen und F\u00f6rderb\u00e4nder.<\/p><\/td>

Normalisieren (HB 170\u2013210) oder Verg\u00fcten (HRC 28\u201332)<\/p><\/td><\/tr>

SAE J434 D – 4340<\/p><\/td>

Nickel-Chrom-Molybd\u00e4n-Legierungsstahl<\/p><\/td>

Bevorzugt f\u00fcr Hochleistungszahnr\u00e4der mit einer Zugfestigkeit von \u2265930MPa, verwendet in Bergbaumaschinen und Schiffsantrieben.<\/p><\/td>

\u00d6lverg\u00fctung + Anlassen (HRC 35 – 40)<\/p><\/td><\/tr>

ASTM A668 Klasse D<\/p><\/td>

Kohlenstoff-Mangan-Stahl<\/p><\/td>

Eine wirtschaftliche Alternative zu SAE 1045, geeignet f\u00fcr die Massenproduktion von mittelgro\u00dfen und kleinen Modulzahnr\u00e4dern.<\/p><\/td>

Normalisieren + Oberfl\u00e4chenhochfrequenzh\u00e4rten (HRC 50 – 55)<\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table>

Fallbeispiel: Kaskade Ein Baumaschinenhersteller verwendet Schmiedeteile nach ASTM A668 Klasse D zur Herstellung der Drehgetriebe von Baggern. Durch Laseroberfl\u00e4chenh\u00e4rtung erreicht die H\u00e4rte der Zahnoberfl\u00e4che HRC 58 und die Lebensdauer wird um das Dreifache erh\u00f6ht. <\/p>

Europ\u00e4ische Normen (EN\/DIN\/ISO)<\/h3>

Normnummer<\/p><\/td>

Werkstoff<\/p><\/td>

Typische Werkstoffeigenschaften<\/p><\/td>

Anwendungsbereiche<\/p><\/td>

Empfehlungen f\u00fcr die W\u00e4rmebehandlung<\/p><\/td><\/tr>

EN 10083 – 1 34CrNiMo6<\/p><\/td>

Chrom-Nickel-Molybd\u00e4n-legierter Stahl<\/p><\/td>

Zeigt eine ausgezeichnete Kerndurchtragfestigkeit (KV\u226560J)<\/p><\/td>

Dient als Hauptwerkstoff f\u00fcr Getriebe in Kraftfahrzeugen und Luftfahrtgetriebe<\/p><\/td>

Aufgekohlt und verg\u00fctet, mit einer Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte von 60 – 64 HRC<\/p><\/td><\/tr>

EN 10250 – 4 42CrMo4<\/p><\/td>

Chrom-Molybd\u00e4n-Stahl<\/p><\/td>

Verf\u00fcgt \u00fcber eine H\u00e4rtetiefe von \u226515 mm (in Wasser bei 850 \u00b0C geh\u00e4rtet)<\/p><\/td>

Verwendung f\u00fcr Planetengetriebe und Sonnenr\u00e4der in Windkraftgetrieben<\/p><\/td>

Konditionierung (HB 280\u2013320) mit anschlie\u00dfender Nitrierung<\/p><\/td><\/tr>

DIN 17210 20MnCr5<\/p><\/td>

Kohlenstoffarmer legierter Stahl<\/p><\/td>

Bietet niedrige Kosten f\u00fcr karburierte Zahnr\u00e4der mit einer Kernh\u00e4rte von HRC 30\u201335.<\/p><\/td>

Geeignet f\u00fcr Getriebezahnr\u00e4der in Personenkraftwagen.<\/p><\/td>

Gasaufkohlung mit einer Schichttiefe von 0,6\u20131,0 mm.<\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table>

Technischer Vergleich<\/span><\/h3>