DC04 vs. DT4E Reineisen: Welche Güte passt für ein…

Ein Magnetventilgehäuse trägt auf der Zeichnung üblicherweise eine einzige Werkstoffangabe, DC04 oder DT4E, und diese eine Angabe entscheidet drei Dinge gleichzeitig: wie sich das Ventil magnetisch verhält, wie viele Ziehstufen das Teil benötigt und ob das fertige Gehäuse magnetgeglüht werden muss. Die beiden Güten sind nicht zwei Versionen desselben Stahls. Die eine ist ein europäischer kaltgewalzter Tiefziehstahl, der aufgrund seiner Umformbarkeit gewählt wird; die andere ist ein chinesisches elektromagnetisches Reineisen, das wegen seiner weichmagnetischen Leistung gewählt wird, mit einer chemischen Obergrenze, die dazu dient, die Koerzitivfeldstärke niedrig zu halten. Dieser Vergleich trennt die beiden anhand der Fragen, die tatsächlich einen Fertigungsweg bestimmen: was der Werkstoff in einem magnetischen Kreis leistet und was er unter der Presse leistet.

DC04 vs. DT4E Reineisen – welche Güte gehört in ein Magnetventilgehäuse?

DC04 ist ein kaltgewalzter kohlenstoffarmer Tiefziehstahl nach EN 10130, während DT4E ein industrielles elektromagnetisches Reineisen nach GB/T 6983 ist, bekannt als weichmagnetisches Reineisen oder Elektro-Reineisen; die beiden unterscheiden sich durch den Kohlenstoffgehalt und durch die Aufgabe, die das Gehäuse erfüllen soll. DC04 erlaubt bis etwa 0.08 % Kohlenstoff und lässt sich leicht umformen – typischerweise eine Streckgrenze von 210 MPa oder weniger bei 38 % Dehnung oder mehr – eignet sich also für ein Gehäuse, das strukturell ist und keine spezifizierte magnetische Aufgabe trägt. DT4E enthält etwa 99.5 % Eisen oder besser mit einer Kohlenstoffobergrenze nahe 0.025 %, was die Koerzitivfeldstärke typischerweise auf etwa 48 A/m oder weniger senkt und die maximale Permeabilität auf etwa 12.5 mH/m erhöht; es ist die Wahl, wenn das Gehäuse Teil des magnetischen Kreises ist und Koerzitivfeldstärke oder Permeabilität spezifiziert sind. Der Gütename allein beweist nichts – das Werkszeugnis und die vereinbarten Grenzwerte für Hc und Permeabilität gelten, zusammen mit dem Glühzyklus.

Was DC04 ist – und was es nicht ist

DC04 ist ein nicht legierter, kohlenstoffarmer, kaltgewalzter Flachstahl, der nach EN 10130 für die Kaltumformung hergestellt wird. Seine Spezifikation regelt Chemie und mechanisches Verhalten: eine Kohlenstoffobergrenze von etwa 0.08 %, Mangan bei 0.40 % oder weniger, Phosphor und Schwefel bei 0.030 % oder weniger, eine Streckgrenze typischerweise bei oder unter 210 MPa, eine Zugfestigkeit im Bereich von 270 bis 350 MPa und eine Dehnung von 38 % oder mehr in Längsrichtung. Er ist duktil, in der Dicke gleichmäßig und günstig zu kaufen und umzuformen – genau deshalb wurde er zum Standard-Hüllwerkstoff für Gehäuse, deren Magnetik nicht kritisch ist. Was EN 10130 nicht leistet, ist die Begrenzung von Koerzitivfeldstärke, Permeabilität, Sättigung oder magnetischer Alterung. DC04 ist eine konstruktive Umformgüte, die zufällig weich und kohlenstoffarm ist. Ein daraus gezogenes Gehäuse ist magnetisch, aber das magnetische Verhalten einer bestimmten Charge ist keine Zahl, die die Güte garantiert, weil der Kohlenstoffgehalt innerhalb des zulässigen Bandes und die in der Wand verbleibende Kaltverfestigung es beide beeinflussen.

Was DT4E Reineisen ist

DT4E gehört zur DT4-Familie des industriellen elektromagnetischen Reineisens, das in GB/T 6983 spezifiziert ist, und der numerische Teil des Namens ist nicht der interessante – der Buchstabe ist es. Die Güten dieser Familie unterscheiden sich hauptsächlich danach, wie eng die magnetischen Eigenschaften eingehalten werden: eine niedrigere Koerzitivfeldstärke und eine höhere maximale Permeabilität, erkauft durch Absenken von interstitiellem Kohlenstoff und Stickstoff. In der Praxis bedeutet das einen Eisengehalt von ungefähr 99.5 % oder besser, eine Kohlenstoffobergrenze nahe 0.025 % statt 0.08 %, eine Koerzitivfeldstärke von etwa 48 A/m oder niedriger und eine maximale Permeabilität ab etwa 12.5 mH/m. Das sind die Zahlen, die entscheiden, ob ein gegebener Spulenstrom den Fluss erzeugt, den das Ventil am Anker benötigt. In Lösung verbliebener Kohlenstoff und Stickstoff verankern die Domänenwände, daher ist die Kohlenstoffobergrenze die erste Zahl, die auf einem Zertifikat zu lesen ist; sie ist auch der Grund, warum der Werkstoff normalerweise gegen ein Zertifikat über magnetische Eigenschaften und oft gegen eine Alterungsanforderung gekauft wird, statt nur gegen die Chemie. Bestätigen Sie die genaue Revision der Güte beim Werk, denn die Buchstaben innerhalb der DT4-Familie werden nicht von jedem Lieferanten identisch verwendet.

DC04 vs. DT4E: der magnetische Unterschied in vier Zahlen

Koerzitivfeldstärke (Hc): DT4E wird auf etwa 48 A/m oder niedriger spezifiziert; DC04 hat überhaupt keine kontrollierte Koerzitivfeldstärke, sodass ein daraus gezogenes Gehäuse um ein Mehrfaches höher liegen kann – je nachdem, wo sein Kohlenstoff im zulässigen Band liegt und wie viel Kaltumformung die Wand behält.
Maximale Permeabilität (μmax): etwa 12.5 mH/m und darüber für DT4E. Bei DC04 variiert der Wert mit Schmelze, Dicke und Umformhistorie, sodass er nicht redlicherweise als Konstruktionszahl aus dem Gütenamen genannt werden kann.
Kohlenstoff und Stickstoff: bis zu 0.08 % Kohlenstoff in DC04 gegenüber einer Obergrenze nahe 0.025 % in DT4E. Dies ist die einzelne Zahl hinter der Koerzitivfeldstärke-Differenz und diejenige, die entscheidet, ob die magnetischen Eigenschaften im Einsatz stabil bleiben, statt mit Zeit und Temperatur zu driften.
Sättigung: Beide Werkstoffe sind ferritisch und eisenbasiert, daher ist der Unterschied in der Sättigungsflussdichte viel kleiner als der Unterschied im Niederfeldverhalten. Wenn eine Auslegung nahe an die Sättigung geht, entscheiden Koerzitivfeldstärke und Permeabilität immer noch über den Spulenstrom am Arbeitspunkt.

DC04 vs. DT4E: der Unterschied bei der Umformung

Unter der Presse kehrt sich die Rangfolge um. DC04 wird für die Umformung gekauft: Seine Spezifikation umfasst mechanische Eigenschaften und eine vom Werk kontrollierte normale Anisotropie, die verhindert, dass ein Napf stark ohrenbildet, und die es zulässt, dass ein einzelner Zug eine größere Abnahme aufnimmt, was normalerweise weniger Stufen und weniger Zwischenglühen bedeutet. DT4E ist ebenfalls weich und lässt sich gut ziehen, aber das Zertifikat, das Sie erhalten, beschreibt Magnetik, nicht Umformbarkeit, daher muss der Ziehprozess vereinbart statt angenommen werden. Daraus folgen zwei Konsequenzen. Erstens: Wenn ein Reineisengehäuse tiefgezogen und anschließend abgestreckt wird, um Bohrung, Außendurchmesser und Wanddicke auf eine Achse zu bringen, fügt jeder Durchgang Kaltumformung hinzu und erhöht die Koerzitivfeldstärke – die Wanddickenreduzierung, die einen Zerspanungsschritt spart, ist zugleich der Vorgang, der die Eigenschaft verschlechtert, für die der Werkstoff gekauft wurde. Zweitens: Wenn der Prozess eine größere Abnahme erfordert, als der Werkstoff in einem Durchgang aufnimmt, ist zu entscheiden, ob eine Stufe oder ein Zwischenglühen ergänzt wird, und das ist eine Werkzeugentscheidung mit Kosten auf beiden Seiten.

Die Prozessfalle: Die magnetischen Eigenschaften gehören zum fertigen Teil

Die Koerzitivfeldstärke und Permeabilität, die zählen, sind die am fertigen, geglühten Gehäuse gemessenen, nicht die des angelieferten Bandes. Ziehen, Abstrecken, Prägen und Beschneiden erhöhen alle die Versetzungsdichte, und eine verkratzte oder schlecht geschmierte Abstreckfläche erhöht die Koerzitivfeldstärke weiter, sodass ein Prozess, der ein maßlich perfektes Gehäuse erzeugt, dennoch die magnetische Anforderung verfehlen kann. Die Abfolge, die das Ergebnis schützt, ist: auf Maß umformen, dann ein Magnetglühen durchführen, das durch die zu erreichende Eigenschaft spezifiziert ist – Koerzitivfeldstärke oder Permeabilität nach dem Zyklus, nicht das Wort Glühen allein – und dann diese Geometrie durch alle Sekundäroperationen hindurch beibehalten. Da die Massivwärmebehandlung für uns extern vergeben wird, liegen Ofenatmosphäre, Zyklus und Chargenrückverfolgbarkeit bei einem qualifizierten externen Partner statt in unserem eigenen Werk, und die Prozesskontrolle dieses Partners ist Teil dessen, was der Kunde kauft. Alles, was das Glühen nicht reparieren kann, etwa eine gerissene Wand oder eine verunreinigte Oberfläche, muss im Werkzeug gelöst werden.

Wie eine der beiden Güten spezifiziert wird, damit sie angeboten und verifiziert werden kann

Nennen Sie die Norm und die Güte – EN 10130 DC04 oder GB/T 6983 DT4E. Die Handelsbezeichnung Reineisen allein ist keine Spezifikation und kann nicht als Prüfgrundlage dienen.
Setzen Sie die magnetische Anforderung auf die Zeichnung, wo das Gehäuse Fluss führt: Koerzitivfeldstärke, Permeabilität oder Fluss bei einem angegebenen Spulenstrom, gemessen nach dem abschließenden Glühen, mit genanntem Prüfverfahren und Probenlage.
Geben Sie an, ob das Gehäuse strukturell oder magnetisch ist. Ist es strukturell, ist DC04 normalerweise die günstigere und einfachere Antwort, und die magnetischen Werte müssen überhaupt nicht kontrolliert werden.
Schreiben Sie das Glühen als Prozessschritt mit einem Eigenschaftsziel und einer Position im Ablauf, einschließlich ob es vor oder nach Galvanisieren, Gewindeschneiden oder einem Pressvorgang, der Kaltumformung hinzufügt, erfolgt.
Vereinbaren Sie, was das Werkszeugnis ersetzt, falls es fehlt. Für DC04 reichen Chemie- und mechanische Werte aus, um die Güte zu bestätigen; für DT4E nicht, weil eine Chemieanalyse innerhalb des Bandes nichts über die Koerzitivfeldstärke aussagt.

Was Balford fertigt

Balford tiefzieht und abstreckt Gehäuse bis 250 mm Durchmesser in Zhuji, Zhejiang, auf Pressen von 25 t bis 350 t, wobei die Werkzeuge im Haus konstruiert und gebaut werden, sodass Ziehfolge, Abstreckdurchgang und Glühposition eine ingenieurtechnische Entscheidung sind statt drei Bestellungen. Wir verarbeiten DC01- und DC04-Baustahl, Edelstahl 304 und 316L, Federstahl 65Mn, Aluminium 5052 und 6061 sowie Kupfer und Messing, und wir formen DT4E Reineisen, wo die Zeichnung es verlangt. Zwei Aussagen, um das Bild ehrlich zu halten: Wir sind nach ISO 9001:2015 zertifiziert und unsere Qualitätskontrollen sind auf die Anforderungen von IATF 16949 ausgerichtet, aber wir beanspruchen keine IATF 16949-Zertifizierung; und Massivwärmebehandlung, einschließlich Magnetglühen, wird von qualifizierten externen Partnern durchgeführt und als ausgelagert deklariert, ebenso wie Galvanisieren. Umformung, Zerspanung, Montage und Prüfung des Teils selbst erfolgen in unserem eigenen Werk, und die Zeichnung wird auf Machbarkeit geprüft, bevor Werkzeuge gefertigt werden.

Key point

Beantworten Sie die Konstruktionsfrage vor der Werkstofffrage: Ist dieses Gehäuse strukturell, oder ist es Teil des magnetischen Kreises? DC04 ist die günstigere und einfachere Antwort auf die erste Frage, und DT4E ist die Antwort auf die zweite – mit den Kosten für ein magnetisches Zertifikat und ein kontrolliertes Glühen verbunden. Schreiben Sie dann die magnetische Kennzahl, die Sie tatsächlich benötigen, auf die Zeichnung, denn der Gütename ist ein Ausgangspunkt, und das fertige, geglühte Teil ist das, was bestehen muss.

Frequently asked questions

Ist DC04 magnetisch?

Ja. DC04 ist ein ferritischer kohlenstoffarmer Stahl, also ist er magnetisch. Was er nicht ist, ist ein spezifizierter weichmagnetischer Werkstoff: EN 10130 regelt Chemie und mechanische Eigenschaften, nicht Koerzitivfeldstärke oder Permeabilität, daher variiert das magnetische Verhalten eines DC04-Gehäuses damit, wo sein Kohlenstoff innerhalb des zulässigen Bandes liegt und wie viel Kaltumformung die Wand erfahren hat. Ein DC04-Gehäuse funktioniert in einem magnetischen Kreis, aber der bei einem gegebenen Spulenstrom erzeugte Fluss kann nicht aus dem Gütenamen vorhergesagt werden, so wie es bei DT4E möglich ist.

Können DT4E und DC04 gegeneinander ausgetauscht werden?

Nicht als direkter Ersatz, weil die beiden gegen unterschiedliche Dinge spezifiziert sind. Der Wechsel von DC04 zu DT4E bringt eine kontrollierte Koerzitivfeldstärke und Permeabilität, aber er ändert auch, was das Werk garantiert, sodass die Ziehfolge und die Anzahl der Stufen erneut geprüft und der Glühzyklus am fertigen Teil festgelegt werden müssen. Der umgekehrte Wechsel verliert die kontrollierte Magnetik und das Zertifikat dahinter. Wenn die Änderung wichtig ist, ändern Sie jeweils nur eine Variable: zuerst den Werkstoff, dann den Glühzyklus, dann die Koerzitivfeldstärke am fertigen Gehäuse verifizieren.

Verändert Tiefziehen die magnetischen Eigenschaften von DT4E?

Ja. Jeder Kaltumformschritt erhöht die Versetzungsdichte, was die Koerzitivfeldstärke erhöht und die Permeabilität senkt, und Abstrecken mit einer beschädigten oder schlecht geschmierten Oberfläche verschlimmert es. Deshalb wird ein DT4E-Gehäuse nach dem Umformen normalerweise magnetgeglüht: Die Werte, die erfüllt werden müssen, gehören zum fertigen, geglühten Teil und nicht zum angelieferten Band. Die Zeichnung sollte daher die magnetische Anforderung nach dem Glühen angeben, mit Prüfverfahren und Messposition, nicht als Eigenschaft des angelieferten Werkstoffs.

Wie prüfe ich, ob die gelieferte Güte tatsächlich DT4E ist?

Lesen Sie das Werkszeugnis auf die fertigen, geglühten Eigenschaften und nicht nur auf die Chemie. Bei DT4E sind die Zahlen, die die Leistung bestimmen, Koerzitivfeldstärke und maximale Permeabilität, plus jede für das Programm vereinbarte Alterungsanforderung; eine Chemieanalyse innerhalb des Bandes sagt nichts über die Koerzitivfeldstärke aus, weil Glühzyklus und Kaltumformung sie ebenfalls verändern. Die Chargenrückverfolgbarkeit ist aus demselben Grund wichtig – das Glühen ist der Schritt, in dem der magnetische Wert festgelegt wird, daher muss die Aufzeichnung die Charge durch diesen Schritt begleiten.

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