Federdraht 301 vs. 302 – Stärke gegen Korrosion
301 Edelstahl Federdraht Korrosionsbeständigkeit
,302 Edelstahl Federdraht Festigkeit
,Edelstahl Federdraht Vergleich
301 oder 302 Federdraht: Wahl zwischen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit
Wenn eine Feder klein, dünn und gleichzeitig stark sein muss, stehen normalerweise zwei austenitische Güten zur Auswahl: 301 und 302. Sie sehen auf einem Datenblatt ähnlich aus, werden beide im Federhärtegrad geliefert und beide werden für Clips, Federn und Drahtformen verwendet. Die Unterschiede, die zählen, liegen im Nickel- und Chromgehalt, und sie entscheiden, ob das Teil sauber gewickelt wird, seine Festigkeit behält und der Umgebung standhält.
Dieser Artikel vergleicht die beiden anhand der vier Punkte, die bei der Angebotserstellung tatsächlich vorkommen: erreichbare Festigkeit, Duktilität bei dieser Festigkeit, Magnetismus und Korrosion.
Die Chemie bestimmt das Verhalten
301
Ungefähr 16 bis 18 % Chrom, 6 bis 8 % Nickel, Kohlenstoff bis zu 0,15 %. Das geringere Nickel und der höhere Kohlenstoff machen die Struktur weniger stabil, sodass sie sich bei Kaltumformung schneller verfestigt. Das ist der Grund, warum 301 in Federanwendungen existiert.
302
Ungefähr 17 bis 19 % Chrom, 8 bis 10 % Nickel. Das höhere Nickel stabilisiert den Austenit, was die Kaltverfestigung verlangsamt und die Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit verbessert.
Erreichbare Festigkeit
Da 301 schneller aushärtet, erreicht es bei gleicher Kaltumformung eine höhere Zugfestigkeit, und in feinen Größen kann es auf Festigkeitsniveaus gezogen werden, die 302 bei gleichem Durchmesser einfach nicht erreichen kann. Für eine Feder, die in ein kleines Gehäuse passen und eine hohe Last tragen muss, ist dies oft das entscheidende Kriterium.
302 gleicht dies durch härteres Ziehen aus, aber es gibt eine Grenze: Nach einer bestimmten Reduzierung wird der Draht zu spröde zum Wickeln, und der Torsionsversuch schlägt fehl, bevor das Zugziel erreicht ist.
Duktilität bei gleicher Festigkeit
Dies ist der am häufigsten übersehene Punkt. Um die gleiche Zugfestigkeit zu erreichen, benötigt 301 weniger Reduzierung als 302. Weniger Reduzierung bedeutet, dass mehr Duktilität im Draht verbleibt, sodass 301 bei gegebener Festigkeit normalerweise engere Wickelverhältnisse und schärfere Endformen besser toleriert als 302 bei gleicher Festigkeit.
Die Ausnahme ist eine Feder, die bei moderatem Spannungszustand mit großzügigen Radien ausgelegt ist: Dort ist 302, auf einen angenehmen Härtegrad gezogen, perfekt verarbeitbar, und seine zusätzliche Zähigkeit hilft bei Transportschäden.
Magnetismus
Stark kaltverformtes 301 entwickelt durch Kaltverformung induziertes Martensit, und das erhöht die magnetische Permeabilität merklich. 302 widersteht mit seinem höheren Nickel dieser Umwandlung und bleibt näher am nicht-magnetischen Bereich, obwohl kein kaltgezogener austenitischer Draht wirklich nicht-magnetisch ist.
Wo die Feder neben einem Reed-Schalter, einem Hall-Sensor oder einer magnetischen Kupplung sitzt, ist dieser Unterschied wichtiger als jede Festigkeitsangabe. Fordern Sie Permeabilitätsdaten an, anstatt davon auszugehen, dass der Gütename das Verhalten garantiert.
Korrosion
302 hat mehr Chrom und mehr Nickel, daher widersteht es Lochfraß und allgemeiner Korrosion besser, insbesondere in feuchten, chloridhaltigen oder abgewaschenen Umgebungen. 301 ist drinnen und unter trockenen Bedingungen ausreichend, aber in Küstenluft, Streusalz oder Lebensmittelwäsche ist es die schwächere Wahl, und sein höherer Kohlenstoffgehalt macht Schweißnähte empfindlicher.
Vergleich auf einen Blick
| Eigenschaft | 301 | 302 |
|---|---|---|
| Chrom | 16 - 18% | 17 - 19% |
| Nickel | 6 - 8% | 8 - 10% |
| Kaltverfestigungsrate | Hoch | Mittel |
| Maximale Zugfestigkeit in feinem Draht | Höher | Niedriger, durch Wicklung begrenzt |
| Duktilität bei gleicher Festigkeit | Besser | Ausreichend |
| Magnetische Permeabilität nach Formgebung | Merklich höher | Niedriger |
| Korrosionsbeständigkeit | Mittel | Besser |
| Relativer Preis | Niedriger, nickelabhängiger | Höher |
Spezifikationsfenster
| Parameter | Bereich / Standard |
|---|---|
| Güten | 301, 302, auch 304 und 316 |
| Drahtdurchmesser | 0,15 - 12 mm |
| Zustand | Kaltgezogener Federhärtegrad |
| Zugfestigkeitsbereich | Vereinbart pro Güte und Durchmesser |
| Durchmesser-Toleranz | h9, enger auf Anfrage |
| Oberfläche | Blank gezogen oder seifengeschmiert |
| Normen | ASTM A313, EN 10270-3, JIS G4314 |
| Lieferung | Spule, Trommel, Schnittlänge |
Anwendungen
- Sicherungsringe, Sprengringe und Federringe
- Kleine Druck- und Torsionsfedern mit hoher Last
- Förderband- und Riemenspannfedern
- Instrumentenfedern, bei denen magnetische Störungen eine Rolle spielen
- Drahtformen, die enge Biegungen bei hoher Festigkeit erfordern
Wie man wählt
Beginnen Sie mit der Belastung, die die Feder erfahren wird, und dem verfügbaren Platz. Wenn der Querschnitt dünn und die Belastung hoch ist, bietet 301 mehr Festigkeit und mehr Gestaltungsspielraum bei dieser Festigkeit. Wenn die Feder Feuchtigkeit, Chloriden oder Schweißarbeiten ausgesetzt ist, ist 302 die sicherere Wahl, auch bei etwas geringerer Festigkeit. Wenn magnetische Störungen auf der Zeichnung vermerkt sind, spezifizieren Sie 302 und fordern Sie Permeabilitätsdaten an.
TOPONE produziert seit 1993 Edelstahl-Federdraht und liefert sowohl 301 als auch 302 Federdraht von 0,15 mm bis 12 mm, mit Zug-, Torsions- und Oberflächeneigenschaften, die pro Charge deklariert werden, damit die Gütenwahl anhand des fertigen Teils überprüft werden kann.
