1. Chemische Zusammensetzung und anwendbare Herstellungsverfahren
Referenzanforderungen für IFI-10B21 nach ASTM F2282-18; Massenanteile in Prozent. Dies sind keine gemessenen Schmelzenanalysen. Frühere SAE/AISI-Katalogbezeichnungen begründen keine Gleichwertigkeit: ASTM F2282 weist ausdrücklich darauf hin, dass IFI-Zusammensetzungsbereiche von SAE- oder AISI-Bereichen abweichen können. Genaue Güte, Ausgabe und Anforderungen sind in der Bestellung zu bestätigen.
Tabelle 4 – Chemische Zusammensetzungsbereiche und Grenzwerte
| IFI-Güte | C min. | C max. | Mn min. | Mn max. | P max. | S max. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IFI-10B21 | 0.19 | 0.23 | 0.80 | 1.10 | 0.020 | 0.020 |
Ein Strich bedeutet, dass diese Quellenzelle keinen numerischen Grenzwert festlegt; er bedeutet keinen Gehalt von null.
Zulässige Ausführungen: AlK, SiFg. AlK = aluminium-beruhigt; R = unberuhigter Stahl; SiFg = silicium-beruhigte Feinkornherstellung; SiCg = silicium-beruhigte Grobkornherstellung; CgP = Grobkornherstellung.
Tabelle 6 – Siliciumgrenzwerte für die zulässigen Herstellungsverfahren dieser Güte, %
| Desoxidations- und Kornherstellungsverfahren | Siliciumgrenzwert |
|---|---|
| SiFg | 0.10–0.30 |
Quellenabweichung bei IFI-10B21: Tabelle 4 nennt AlK, das entsprechende Feld für die Borgüte in Tabelle 6 jedoch N/A. Es wird kein Siliciumgrenzwert aus einer anderen Zeile übernommen. Dieser Zustand erfordert vor der Bestellung eine konkrete technische Vereinbarung.
Das zwischen den ersten und letzten zwei Ziffern eingefügte B kennzeichnet eine Güte mit absichtlichem Borzusatz. Tabelle 4 verlangt B 0.0008–0.003% zusammen mit Ti ≥0.01%.
Tabelle 5 – Zulässige Abweichungen bei der Stückanalyse, %
| Element | Festgelegter Grenzwert/Bereich | Zulässige Abweichung |
|---|---|---|
| C | ≤0.25 | ±0.02 |
| C | >0.25 und ≤0.55 | ±0.03 |
| Mn | ≤0.90 | ±0.03 |
| Mn | >0.90 und ≤1.65 | ±0.06 |
| P | Nur oberhalb des Höchstwerts | +0.008 |
| S | Nur oberhalb des Höchstwerts | +0.008 |
| Si | ≤0.30 | ±0.02 |
| Cu | Nur oberhalb des Höchstwerts | +0.03 |
| Sn | Nur oberhalb des Höchstwerts | +0.01 |
| Ni | Nur oberhalb des Höchstwerts | +0.03 |
| Cr | Nur oberhalb des Höchstwerts | +0.03 |
| Mo | Nur oberhalb des Höchstwerts | +0.01 |
| V | Nur oberhalb des Höchstwerts | +0.01 |
| B | Nicht anwendbar, sofern keine Hinweise auf eine falsche Werkstoffzuordnung vorliegen. | N/A |
Bei einem Bereich darf die Abweichung oberhalb des Höchstwerts oder unterhalb des Mindestwerts liegen; Ergebnisse derselben Schmelze dürfen nicht in beide Richtungen abweichen. Für Phosphor und Schwefel ist innerhalb der aufgeführten Toleranz nur eine Überschreitung des festgelegten Höchstwerts zulässig. Nach Abschnitt 6.4.2 ist die Stückanalyse bei unberuhigten (rimmed) oder gedeckelten (capped) Stählen für Kohlenstoff, Phosphor und Schwefel im Allgemeinen ungeeignet, sofern keine eindeutigen Hinweise auf eine falsche Werkstoffzuordnung vorliegen. Quelle: ASTM F2282-18, Abschnitt 6 und Tabellen 4–9, Seiten 3–5.
2. Mechanische Eigenschaften
Tabelle 11 – IFI-10B21 in den festgelegten Lieferzuständen
| Werkstoffzustand | Maximale Zugfestigkeit, ksi | Minimale Brucheinschnürung, % |
|---|---|---|
| Walzdraht/Stab – geglüht | 75 | 62 |
| Walzdraht/Stab – auf kugelige Karbide geglüht | 71 | 64 |
| Draht – im Endmaß auf kugelige Karbide geglüht (SAFS) | 69 | 68 |
| Draht – im Prozess geglüht, anschließend leicht auf Endmaß gezogen (AIP) | 84 | 60 |
| Draht – im Prozess auf kugelige Karbide geglüht, anschließend leicht auf Endmaß gezogen (SAIP) | 75 | 62 |
Für aluminium-beruhigten Stahl ist die Zugfestigkeitsgrenze um 3 ksi zu verringern und die Mindest-Brucheinschnürung um 1 Prozentpunkt zu erhöhen. Für unberuhigten Stahl sind entsprechend 5 ksi abzuziehen und 2 Prozentpunkte hinzuzufügen. Bei AIP- und SAIP-Draht unter 0.200 in. ist die Zugfestigkeitsgrenze um 50 psi je 0.001 in. unter 0.200 in. zu erhöhen. Die Prüfung der Brucheinschnürung gilt nicht für Draht unter 0.092 in. Quelle: ASTM F2282-18, Tabelle 11, Seite 9. Die Tabelle verwendet ksi, die Durchmesseranpassung dagegen psi; diese Einheiten sind nicht austauschbar.
3. Gefüge und Einformung der Karbide
Abschnitt 7.3.1 verlangt mindestens den Einformungsgrad G2 oder L2 nach IFI-Bildtafel 1. Abschnitt 7.3.2 bezeichnet einen Einformungsgrad von mindestens 90% als optimal; dies ist keine gesonderte verbindliche Abnahmegrenze von 90%. Prozentuale Bewertungen sind näherungsweise visuelle Beurteilungen. Austenitkorngröße und Prüfung müssen dem festgelegten Verfahren und ASTM E112 entsprechen. Quelle: ASTM F2282-18, Abschnitte 7.2–7.3 und Bildtafel 1, Seiten 4–7.
4. Entkohlungsgrenzen
Tabelle 10 gilt für beruhigte Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt über 0.15%. Die Anwendbarkeit ist für die tatsächliche Güte, Schmelzenzusammensetzung und den Zustand zu beurteilen. Alle Durchmesser und Tiefen dieser Tabelle sind in Zoll angegeben, nicht in Millimetern.
| Nenndurchmesser, in. | Maximale Tiefe der freien Ferritschicht, in. | Maximale gesamte mittlere beeinflusste Tiefe (TAAD), in. | Maximale Tiefe an der ungünstigsten Stelle, in. |
|---|---|---|---|
| ≤25/64 | 0.001 | 0.005 | 0.008 |
| >25/64 und ≤5/8 | 0.001 | 0.006 | 0.009 |
| >5/8 und ≤55/64 | 0.001 | 0.007 | 0.011 |
| >55/64 und ≤1 | 0.001 | 0.008 | 0.012 |
| >1 und ≤1½ | 0.001 | 0.010 | 0.015 |
Die Entkohlung ist nach Abschnitt 8 zu messen und zu bewerten. Quelle: ASTM F2282-18, Tabelle 10, Seite 8. TAAD und die Tiefe an der ungünstigsten Stelle sind getrennte Grenzwerte; keiner bezeichnet eine Einsatzhärtungstiefe.
5. Oberflächenzustand und Beschichtung
Walzzunder auf warmgewalztem Material muss durch Säurebeizen oder mechanisches Entzundern entfernbar sein. Oberflächenverunreinigungen dürfen die Reinigung nicht behindern oder das Beizbad verunreinigen. Stab, Walzdraht und Draht müssen frei von schädlichen Fehlern wie Nähten, Hohlstellen, Vertiefungen, Kratzern und Überlappungen sein. Der Besteller legt die Beschichtungsanforderungen für Umformprozess und Auftrag fest. Quelle: ASTM F2282-18, Abschnitte 11–13, Seite 8.
Diese Auszüge sind Normreferenzen, keine Chargenzeugnisse, Lieferzusage oder Freigabe einer Werkstoffsubstitution. Für die Bewertung gelten die vollständige Norm und die technische Bestellvereinbarung.
