Härte ist die Zahl, die ein Konstrukteur einträgt, wenn ein Teil verschleißfest sein soll, und die Zahl, auf die ein Zerspaner achtet, wenn ein Gewinde immer wieder ausreißt. Bei Edelstahl verhält sie sich anders als bei Kohlenstoffstahl: Die meisten Güten für Umform- und Drehteile lassen sich überhaupt nicht durch Wärmebehandlung härten.
Wie hart ist Edelstahl?
Weichgeglühter austenitischer Edelstahl – 304 und 316 – liegt bei etwa 70–95 HRB (rund 150–220 HV) und lässt sich nicht durch Wärmebehandlung härten; er härtet nur durch Kaltumformung, daher ist ein gezogenes oder gewalztes Teil härter als das Blech, aus dem es entstand. Ferritischer 430 und der zerspanungsfreundliche 430F liegen in einem ähnlichen Band um 75–95 HRB. Martensitische Güten – 410, 420, 440C – lassen sich durch Wärmebehandlung härten, von etwa 40 HRC bei 420 bis 58–60 HRC bei 440C; deshalb verwendet man sie für Verschleißteile und nicht für tiefgezogene Gehäuse. Die Skala ist ebenso wichtig wie die Zahl: HRB gilt für weiche Werkstoffe, HRC für gehärtete, HV oder Vickers für dünnes Blech und Randschichtmessungen, bei denen ein Rockwell-Eindringkörper zu grob ist.
Typische Härte nach Güte
| Sorte | Familie | Typische Härte (geglüht) | Durch Wärmebehandlung härtbar? |
|---|---|---|---|
| 304 / 304L | Austenitisch | ≈ 70–95 HRB (150–220 HV) | Nein – nur durch Kaltumformung |
| 316 / 316L | Austenitisch mit Mo | ≈ 70–95 HRB | Nein – nur durch Kaltumformung |
| 430 | Ferritisch | ≈ 75–95 HRB | Nein |
| 430F | Ferritisch, automatenbearbeitbar | ≈ 75–95 HRB | Nein |
| 410 | Martensitisch | ≈ 80 HRB geglüht; 35–45 HRC gehärtet | Ja |
| 420 | Martensitisch | ≈ 40–50 HRC gehärtet | Ja |
| 440C | Martensitisch, hochgekohlt | ≈ 58–60 HRC gehärtet | Ja |
Die Werte sind übliche veröffentlichte Bereiche und hängen von Produktform, Dicke und Zustand ab. Wo es darauf ankommt, gehört die Härte auf das Mühlenzeugnis oder in die Wärmebehandlungsspezifikation und nicht in einen allgemeinen Hinweis auf der Zeichnung.
Warum ein gezogenes 304-Teil härter ist als das Blech
Austenitischer Edelstahl verfestigt schneller als Baustahl. Jede Umformoperation erhöht die Härte des umgeformten Materials, sodass ein tiefgezogenes Gehäuse in der Wand deutlich härter sein kann als im Flansch und ein gerolltes Gewinde härter als der Stab, aus dem es gerollt wurde. Das ist nützlich – deshalb ergibt kaltverfestigter Edelstahl eine brauchbare Feder oder ein verschleißfestes Gewinde – und es ist auch der Grund, warum dieselbe Güte, die im ersten Zug sauber umformte, im dritten reißen kann und warum die Zerspanbarkeit stufenweise abnimmt, wenn das Teil bearbeitet wird.
Welche Skala angegeben werden sollte
- HRB – weicher geglühter Edelstahl, gedrehte Fittings, Blech. Die richtige Skala für die meisten Teile einer Sensorbaugruppe.
- HRC – gehärtete martensitische Güten und jede gehärtete Verschleißfläche.
- HV (Vickers) – dünnes Blech, gezogene Wände und Randschichttiefe, wo ein Rockwell-Eindringkörper das Material durchstoßen oder den darunterliegenden Amboss messen würde.
- Mikrohärte (HV0,1 oder ähnlich) – für eine 0,8 mm dicke Wand mit Härtegradient über die Biegung oder die gezogene Wand.
- Zugfestigkeit statt Härte – bei einem Umformteil sagen Zugeigenschaften und Bruchdehnung das Verhalten meist besser voraus als die Härte; das Mühlenzeugnis enthält beides.
Wann die Härte an einem Teil tatsächlich zählt
Gewindefittings brauchen eine Härte, die ein Gewinde hält, ohne zu fressen; deshalb setzen wir für die Sechskantmuttern der Sauerstoffsensoren zerspanungsfreundlichen 430F ein und austenitischen 304 dort, wo die Baugruppe kein magnetisches Teil verträgt. Verschleißteile – ein Sitz, eine Ventilfläche, ein Stift – brauchen eine martensitische Güte mit angegebenem HRC, damit die Verschleißfläche geprüft werden kann. Gezogene Gehäuse brauchen selten überhaupt eine Härteangabe; sie brauchen Bruchdehnung, eine formstabile Wand und eine Oberfläche, die die umgebende Umspritzung nicht verletzt. Eine HRC-Anforderung an ein 304-Gehäuse, das sich nicht härten lässt, ist einer der häufigeren Spezifikationsfehler, die wir sehen, und er verzögert das Angebot, während alle klären, was die Zahl eigentlich beschreiben sollte.
Kernpunkt
Bei 304 und 316 entsteht die Härte aus der Kaltumformung, nicht aus der Wärmebehandlung; bei 410, 420 und 440C kommt sie aus dem Ofen. Gib Skala, Messstelle und Zustand an und nutze Zugfestigkeit und Bruchdehnung statt Härte, wenn das Teil umgeformt und nicht verschlissen wird.
Häufig gestellte Fragen
Welche Härte hat Edelstahl 304?
Geglühter 304 liegt typischerweise bei 70–95 HRB (etwa 150–220 HV). Er lässt sich nicht durch Wärmebehandlung härten; er härtet durch Kaltumformung, daher zeigen Blech und gezogene Teile unterschiedliche Werte.
Ist Edelstahl härter als Baustahl?
Im geglühten Zustand nicht – Baustahl und geglühter 304 liegen in einem ähnlichen Härteband. Edelstahl verfestigt jedoch viel schneller, sodass ein gezogenes, gewalztes oder gewindegerolltes Teil härter wird als das entsprechende Baustahlteil.
Lässt sich Edelstahl 316 härten?
Nein. 316 ist austenitisch und durch Wärmebehandlung nicht härtbar. Kaltumformung erhöht die Härte, Spannungsarmglühen steigert sie nicht weiter; wird ein härtbarer Edelstahl gebraucht, führen die martensitischen Güten 410, 420 oder 440C zum Ziel.
Warum reißt mein Edelstahlgewinde beim Gewindeschneiden aus?
Weil die angegebene Güte schnell kaltverfestigt. Der zerspanungsfreundliche 430F lässt sich deutlich sauberer zerspanen und gewindeschneiden; deshalb werden Sechskantmuttern für Sensoren üblicherweise in 430F statt in 304 spezifiziert, wo die Baugruppe es zulässt.