Jeder Konstrukteur kennt die Situation: Im CAD-Modell steht „Stahl“ — aber welcher? Die Wahl zwischen S235, S355, C45 und 42CrMo4 entscheidet über Kosten, Fertigbarkeit und Lebensdauer eines Bauteils. Ein Bauteil aus dem falschen Stahl versagt zu früh oder kostet dreimal so viel wie nötig.
Diese vier Stahlsorten decken rund 80 % aller Maschinenbau-Anwendungen ab. Sie repräsentieren grundlegend verschiedene Konzepte: Baustähle für Strukturen, Vergütungsstähle für hochbeanspruchte Maschinenelemente. Wer die Unterschiede kennt, trifft sicherere Entscheidungen — und spart dabei Geld.
Dieser Artikel erklärt das Bezeichnungssystem, liefert verifizierte Kennwerte und gibt konkrete Entscheidungshilfen für die Praxis. Alle Daten basieren auf den aktuellen europäischen Normen EN 10025-2 (Baustähle) und EN 10083-2/-3 (Vergütungsstähle). Die Grundlagen zu Werkstoffauswahl und Normen finden Sie im Pillar-Artikel zu Werkstoffen im Maschinenbau.
📌 TL;DR — Das Wichtigste in Kürze
- S235 und S355 sind Baustähle nach EN 10025-2 — die Zahl gibt die Mindeststreckgrenze in MPa an. S355 hat 51 % mehr Streckgrenze als S235.
- C45 und 42CrMo4 sind Vergütungsstähle — die Zahl gibt den hundertfachen Kohlenstoffgehalt an. Vergüten steigert die Festigkeit um 50–100 %.
- Schweißbarkeit sinkt mit steigendem C-Gehalt: S235 ≥ S355 > C45 >> 42CrMo4.
- Faustregel Auswahl: Statische Strukturen → S235/S355; Wellen mit mittlerer Last → C45 vergütet; Antriebswellen, Zahnräder, Kurbelwellen → 42CrMo4 vergütet.
- 42CrMo4 kostet 2–3× mehr als S355, liefert aber bis zu 2,5× höhere Streckgrenze und härtet auch bei großen Querschnitten gleichmäßig durch.
Stahlbezeichnungen verstehen: Was sagen S235, C45 und 42CrMo4?
Bevor Sie die Kennwerte vergleichen, lohnt es sich, das Bezeichnungssystem zu verstehen. Es steckt mehr Information darin, als die meisten Konstrukteure auf den ersten Blick sehen.
Das Kurznamen-System nach EN 10027-1
Die europäischen Stahlkurznamen folgen einer klaren Logik. Der erste Buchstabe zeigt den Verwendungszweck. Die nachfolgende Zahl codiert entweder die Festigkeit oder die chemische Zusammensetzung — je nach Stahlgruppe.
Baustähle (S-Stähle): Das S steht für Structural (strukturell). Die nachfolgende Zahl gibt die Mindeststreckgrenze in MPa an. S235 bedeutet also: Baustahl mit mindestens 235 MPa Streckgrenze. S355: mindestens 355 MPa.
Vergütungsstähle mit C-Bezeichnung: Das C steht für Carbon (Kohlenstoff). Die Zahl ist der hundertfache mittlere Kohlenstoffgehalt. C45 enthält also ca. 0,45 % Kohlenstoff — genug, um ihn durch Wärmebehandlung deutlich zu festigen.
Legierte Vergütungsstähle: Wenn der Name mit einer Zahl beginnt, gefolgt von chemischen Elementsymbolen, handelt es sich um einen legierten Stahl. Bei 42CrMo4 bedeutet die 42: ca. 0,42 % Kohlenstoff. Cr und Mo sind die Legierungselemente (Chrom und Molybdän). Die abschließende 4 ist der vierfache mittlere Chromgehalt — also ca. 1 % Chrom.
Abb. 1: Die Bedeutung der einzelnen Bestandteile der Stahlbezeichnung 42CrMo4 nach EN 10027-1
Werkstoffnummern nach EN 10027-2
Neben dem Kurznamen erhält jeder Stahl eine eindeutige Werkstoffnummer. Bei Stählen beginnt sie immer mit 1. — das ist der Code für die Werkstoffgruppe Stahl. Die vier nachfolgenden Ziffern unterscheiden innerhalb der Stahlgruppe. Die Werkstoffnummer ist besonders praktisch für die internationale Kommunikation — sie ist sprachunabhängig und wird weltweit verstanden. Wie sich das europäische System von amerikanischen ASTM-Normen und japanischen JIS-Normen unterscheidet, erklärt der Artikel Stahlnormen-Vergleich: DIN vs. EN vs. ASTM vs. JIS.
| Kurzname | Werkstoffnummer | Norm | Stahlgruppe |
|---|---|---|---|
| S235JR | 1.0038 | EN 10025-2 | Baustahl, unlegiert |
| S355J2+N | 1.0577 | EN 10025-2 | Baustahl, unlegiert |
| C45 | 1.0503 | EN 10083-2 | Vergütungsstahl, unlegiert |
| 42CrMo4 | 1.7225 | EN 10083-3 | Vergütungsstahl, legiert |
S235 — der universelle Baustahl
S235 ist der am häufigsten verwendete Baustahl in Europa. Er ist günstig, gut verfügbar, leicht zu schweißen und deckt einen Großteil statisch beanspruchter Schweißkonstruktionen ab. Wer aber meint, er sei der „Standardstahl für alles“, liegt falsch.
Kennwerte und Gütegruppen
Die Norm EN 10025-2 kennt mehrere Gütegruppen des S235. Der Buchstabenanhang nach der Zahl beschreibt die Kerbschlag-Prüftemperatur. Wie diese Kennwerte im Zugversuch ermittelt und im Spannungs-Dehnungs-Diagramm abgelesen werden, erklärt der verlinkte Artikel ausführlich.
| Güte | Re min. [MPa] | Rm [MPa] | A min. [%] | Kerbschlag |
|---|---|---|---|---|
| S235JR | 235 | 360–510 | 26 | 27 J bei +20 °C |
| S235J0 | 235 | 360–510 | 26 | 27 J bei 0 °C |
| S235J2 | 235 | 360–510 | 26 | 27 J bei −20 °C |
Die Streckgrenze sinkt bei größeren Dicken: Bei Blechen von 40–80 mm beträgt sie noch 215 MPa. Diesen Effekt nennt man Dickenabfall — er muss in der Auslegung berücksichtigt werden.
Typische Anwendungen — und wo S235 nicht passt
S235 eignet sich für Schweißkonstruktionen mit geringer bis mittlerer statischer Belastung. Typische Einsatzgebiete: Maschinengestelle, Abdeckungen, Halterungen, Traversen, Behälterwände und Stahlbaukonstruktionen. Die gute Schweißbarkeit erlaubt auch dünnwandige Konstruktionen ohne Vorwärmen bis ca. 25 mm Wanddicke.
Was S235 nicht kann: Er ist nicht härtbar, nicht geeignet für hohe dynamische Lasten und bietet keinen nennenswerten Verschleißwiderstand. Für rotierende Maschinenelemente wie Wellen oder Zahnräder ist er die falsche Wahl.
In der Praxis sieht man immer wieder Konstruktionszeichnungen, die für Wellen oder Schraubenbolzen einfach „S235“ vorgeben — oft aus Kostengründen oder weil „irgendein Stahl“ ausreicht.
✅ Warum das problematisch ist:
- S235 hat eine Streckgrenze von nur 235 MPa — eine vergütete C45-Welle bringt das Doppelte.
- Wellen in rotierenden Systemen sind Wechselbiegung ausgesetzt. S235 hat keine geprüfte Dauerfestigkeit für solche Anwendungen.
- S235 ist nicht härtbar — Lagerlaufflächen auf einer S235-Welle verschleißen schnell.
Für Wellen gilt als Mindeststandard C45 (normalisiert oder vergütet). Bei dynamischen Lasten oder größeren Querschnitten: 42CrMo4 vergütet.
S355 — mehr Festigkeit, weniger Gewicht
S355 ist der logische nächste Schritt wenn S235 zu schwach ist — aber Vergüten noch nicht nötig. Er hat 51 % mehr Streckgrenze und bietet gleichzeitig gute Schweißbarkeit und breite Verfügbarkeit.
Kennwerte und Tieftemperatur-Eignung
| Güte | Re min. [MPa] | Rm [MPa] | A min. [%] | Kerbschlag |
|---|---|---|---|---|
| S355JR | 355 | 470–630 | 22 | 27 J bei +20 °C |
| S355J2+N | 355 | 470–630 | 22 | 27 J bei −20 °C |
Das +N steht für normalisiert gewalzt. Das Walzen bei definierter Temperatur erzeugt ein feinkörniges Gefüge mit verbesserter Zähigkeit. S355J2+N ist damit besonders für Kälteanwendungen und dynamisch beanspruchte Schweißkonstruktionen geeignet.
Wann S355 statt S235 wählen?
Die Entscheidung ist oft einfacher als sie wirkt: Wenn das Bauteil bei gleicher Last leichter oder dünner werden soll, ist S355 die richtige Wahl. Durch die 51 % höhere Streckgrenze lassen sich Profile und Wanddicken reduzieren.
Im Stahlbau kompensieren die Gewichts- und Materialeinsparungen (bis zu 20 %) regelmäßig die Mehrkosten von ca. 10–15 % gegenüber S235. Bei Kranauslegern, Brückenträgern oder Fahrgestellen ist S355 heute Standard. Auch für Maschinengestelle mit hohen Eigenfrequenzanforderungen (schwerere Maschinen, die steifen Rahmen brauchen) ist S355 dem S235 vorzuziehen.
C45 — der klassische Vergütungsstahl
C45 ist der Einstieg in die Welt der Vergütungsstähle. Der Kohlenstoffgehalt von 0,42–0,50 % macht ihn härtbar — und damit wesentlich vielseitiger als die Baustähle.
Eigenschaften und Wärmebehandlung
Im normalisierten Zustand (N) hat C45 eine Zugfestigkeit von 630–800 MPa. Das reicht für viele Anwendungen. Die eigentliche Stärke zeigt er aber erst nach dem Vergüten: Das zweistufige Wärmebehandlungsverfahren — erst Härten durch rasches Abschrecken, dann Anlassen für Zähigkeit — bringt ihn auf deutlich höhere Festigkeitswerte. Eine vollständige Erklärung aller Wärmebehandlungsverfahren mit Temperaturen, Normen und Werkstoffkennwerten bietet der Artikel Wärmebehandlung von Stahl: Härten, Vergüten, Nitrieren.
| Zustand | Rm [MPa] | Rp0,2 [MPa] | A min. [%] |
|---|---|---|---|
| Normalisiert (N) | 630–800 | 340 | 14 |
| Vergütet (QT), Ø ≤ 16 mm | 700–850 | 490 | 14 |
| Vergütet (QT), Ø 16–40 mm | 650–800 | 430 | 16 |
| Vergütet (QT), Ø 40–100 mm | 630–780 | 370 | 17 |
Vergüten bei C45 bedeutet: Austenitisieren bei 820–860 °C, dann rasches Abschrecken in Öl oder Wasser (Härten) und abschließendes Anlassen bei 550–660 °C. Wer mehr über Wärmebehandlungsprozesse wissen möchte, findet Hintergründe in unserem Artikel zur Materialprüfung im Maschinenbau.
💡 Berechnungsbeispiel: Wellendimensionierung mit C45 vergütet
Aufgabe: Eine Antriebswelle überträgt ein Torsionsmoment von 500 Nm. Welcher Mindestdurchmesser ist erforderlich?
Werkstoff: C45 vergütet (Ø ≤ 40 mm), Rp0,2 = 430 MPa
Sicherheitsfaktor S = 2,0 (dynamische Belastung)
Zulässige Torsionsspannung: τzul = 0,6 × Rp0,2 / S = 0,6 × 430 / 2,0 = 129 MPa
Berechnung Wellendurchmesser (Torsion):
Wp = Mt / τzul = 500.000 Nmm / 129 MPa = 3.876 mm³
d = (16 × Wp / π)1/3 = (16 × 3.876 / π)1/3 ≈ 26 mm
Ergebnis: Mindestdurchmesser d = 26 mm — mit C45 vergütet abgedeckt. Mit S235 (Re = 235 MPa, τzul ≈ 70 MPa) bräuchten Sie ca. 34 mm — also einen deutlich schwereren Querschnitt. Die Wellenberechnung nach Norm finden Sie im Artikel zur Wellenberechnung nach DIN 743.
Grenzen des C45
C45 hat eine mäßige Härtbarkeit. Das bedeutet: Bei Querschnitten über 30–40 mm härtet er nicht vollständig durch. Als Spindelmaterial — etwa für Trapezgewindespindeln — ist C45 vergütet die erste Wahl für mittlere Lasten; für schwere Presses- oder Präzisionsspindeln wird 42CrMo4 bevorzugt. Die Randzonen sind hart, der Kern bleibt zäher — was bei manchen Anwendungen sogar erwünscht ist (z. B. Zahnräder mit hartem Zahn und zähem Kern). Für gleichmäßig hohe Festigkeit über größere Querschnitte ist 42CrMo4 besser geeignet.
Schweißen ist mit C45 möglich, erfordert aber Vorwärmen auf 200–300 °C und sorgfältige Nachbehandlung. Wer im Betrieb häufig schweißen muss, sollte C45 meiden und auf S355 setzen.
42CrMo4 — der hochfeste Alleskönner
42CrMo4 ist der Vergütungsstahl der Wahl, wenn C45 an seine Grenzen stößt. Chrom und Molybdän als Legierungselemente machen ihn zu einem der universellsten Werkstoffe im Maschinenbau.
Was Chrom und Molybdän bewirken
Chrom erhöht die Härtbarkeit deutlich. Die Martensit-Umwandlung läuft bis in größere Tiefen ab — das erlaubt gleichmäßige Härtung über Querschnitte bis Ø 60–80 mm. Molybdän verbessert die Anlassbeständigkeit: Der Stahl behält seine Härte und Festigkeit auch bei höheren Anlasstemperaturen. Das Ergebnis ist ein optimales Verhältnis aus Festigkeit und Zähigkeit.
| Querschnitt | Rm [MPa] | Rp0,2 [MPa] | A min. [%] |
|---|---|---|---|
| Ø ≤ 16 mm | 1100–1300 | 1000 | 9 |
| Ø 16–40 mm | 1000–1200 | 900 | 11 |
| Ø 40–100 mm | 900–1100 | 750 | 12 |
| Ø 100–160 mm | 800–1000 | 650 | 13 |
Wärmebehandlung im Detail
Die Vergütungsbehandlung läuft in zwei Schritten ab: Austenitisieren bei 820–880 °C, dann Abschrecken in Öl (bei dünneren Querschnitten auch Wasser möglich). Anschließend Anlassen bei 540–680 °C — je nach gewünschter Festigkeit. Höhere Anlasstemperatur bedeutet mehr Zähigkeit bei etwas niedrigerer Festigkeit.
42CrMo4 lässt sich außerdem randschichthärten (Induktions- oder Flammhärten) — damit bekommt man harte Oberflächen bei zähem Kern. Typisch für Zahnräder und Lagerlaufflächen. Die erzielte Oberflächenhärte wird anschließend mit Rockwell (HRC) oder Vickers (HV) kontrolliert — welches Verfahren wann passt und wie man zwischen den Skalen umrechnet, erklärt der Artikel zur Härteprüfung: Brinell, Vickers, Rockwell. Einen umfassenden Überblick über Zerspanung und Fertigungsverfahren bietet der Artikel zu Fertigung und Zerspanung im Maschinenbau.
Typische Anwendungen
42CrMo4 ist das Arbeitspferd der Antriebstechnik. Kurbelwellen, Pleuelstangen, Antriebswellen, Zahnräder, Achsschenkel — überall dort, wo hohe Kräfte bei gleichzeitig dynamischer Belastung auftreten. Auch Schrauben der Festigkeitsklassen 10.9 und 12.9 bestehen häufig aus 42CrMo4 oder ähnlichen Güten. Mehr zu Auslegung und Fehlerdiagnose in der Antriebstechnik im Artikel zu Antriebstechnik und Getriebe.
- Zugfestigkeit > 800 MPa gefordert
- Querschnitt > 30 mm und gleichmäßige Durchhärtung nötig
- Wechselbeanspruchung mit > 107 Lastwechseln
- Randschichthärten geplant (Zahnräder, Lagerlaufflächen)
Direkter Vergleich — welche Stahlsorte für welche Aufgabe?
Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Entscheidungskriterien zusammen. Preiswerte sind Richtwerte Stand 2026 und variieren je nach Lieferant, Menge und Marktlage.
| Eigenschaft | S235 | S355 | C45 (vergütet) | 42CrMo4 (vergütet) |
|---|---|---|---|---|
| Streckgrenze [MPa] | 235 | 355 | 370–490 | 650–900 |
| Zugfestigkeit [MPa] | 360–510 | 470–630 | 630–850 | 800–1300 |
| Schweißbarkeit | Sehr gut | Gut | Bedingt | Schwierig |
| Härtbarkeit | Nein | Nein | Mäßig | Sehr gut |
| Zerspanbarkeit | Gut | Gut | Mittel | Mittel (vergütet: schwerer) |
| Preis-Index | 1,0 | 1,1–1,2 | 1,3–1,8 | 2,0–3,5 |
| Typische Anwendung | Gestelle, Traversen | Krane, Maschinenrahmen | Wellen, Bolzen | Antriebswellen, Zahnräder |
Abb. 2: Streckgrenzen-Vergleich S235, S355, C45 (vergütet) und 42CrMo4 (vergütet) für Ø 16–40 mm bzw. t ≤ 16 mm
Entscheidungshilfe: Welche Sorte für welchen Fall?
Die Auswahlentscheidung folgt einer einfachen Logik. Starten Sie mit der Frage nach der Beanspruchungsart:
Statische Schweißkonstruktion, keine Härtung nötig: Beginnen Sie mit S235. Wenn das Bauteil leichter werden oder größere Spannweiten überbrücken soll → S355.
Drehendes oder schwenkendes Maschinenelement (Welle, Bolzen, Nabe): Mindestens C45. Wenn der Querschnitt über 30 mm liegt und gleichmäßige Vergütung über den ganzen Querschnitt wichtig ist → 42CrMo4.
Zahnräder, Kurbelwellen, Antriebswellen mit Wechselbeanspruchung: 42CrMo4 ist die Standardwahl. Alternativ für einfachere Zahnräder: 16MnCr5 oder 18CrNiMo7-6 (Einsatzstähle).
Schrauben und Bolzen: Festigkeitsklasse 8.8 → typisch C45/C35; FK 10.9 und 12.9 → 42CrMo4 oder vergleichbare legierte Vergütungsstähle.
Abb. 3: Vereinfachter Entscheidungsbaum zur Stahlauswahl — Detailauslegung erfordert Berücksichtigung aller Randbedingungen
Fazit — die richtige Stahlwahl spart Geld und Nerven
Drei Erkenntnisse für die Praxis: Erstens, das Bezeichnungssystem nach EN 10027 ist kein Bürokratie-Kauderwelsch, sondern enthält alle wesentlichen Informationen — Festigkeit, Kohlenstoffgehalt und Legierungselemente direkt im Namen. Wer es einmal verstanden hat, liest Stahlgüten wie Konstruktionszeichnungen.
Zweitens, der Sprung von S235 zu S355 kostet wenig und bringt viel — aber er ersetzt keinen Vergütungsstahl. Wer Wellen und Zahnräder aus S235 konstruiert, spart beim Einkauf und zahlt doppelt bei der Instandhaltung. Die Werkstoffwahl entscheidet über die Lebensdauer eines Maschinenbauteils oft mehr als die Konstruktionsgeometrie.
Drittens, 42CrMo4 ist kein Luxusprodukt, sondern die richtige Wahl sobald Querschnitt, Festigkeit oder Lastwechselzahl bestimmte Schwellen überschreiten. Der Mehrpreis gegenüber C45 amortisiert sich durch längere Standzeiten und weniger Ausfälle.
Der nächste Schritt: Laden Sie für Ihr konkretes Bauteil das Herstellerdatenblatt des gewählten Stahls herunter (z. B. Saarstahl, thyssenkrupp, Schöler). Prüfen Sie die querschnittsabhängigen Kennwerte für Ihren tatsächlichen Durchmesser — die Tabellenwerte in der Norm sind Mindestanforderungen, Datenblätter liefern oft engere Toleranzen.
FAQ — Häufig gestellte Fragen
Was bedeuten die Buchstaben und Zahlen in der Stahlbezeichnung S235 und C45?
Bei S235 steht das S für Structural (Baustahl). Die Zahl 235 ist die Mindeststreckgrenze in MPa bei einer Blechdicke bis 16 mm. Bei C45 steht C für Carbon (Kohlenstoffstahl). Die Zahl 45 ist der hundertfache mittlere Kohlenstoffgehalt — also 0,45 % Kohlenstoff. Bei legierten Stählen wie 42CrMo4 gibt die führende Zahl ebenfalls den hundertfachen Kohlenstoffgehalt an (42 → 0,42 % C), die Buchstaben stehen für Legierungselemente (Cr = Chrom, Mo = Molybdän) und die abschließende Zahl für den vierfachen Chromgehalt (4 → ca. 1 % Cr). Das Bezeichnungssystem ist in EN 10027-1 festgelegt.
Was ist der genaue Unterschied zwischen S235 und S355?
Der entscheidende Unterschied liegt in der Streckgrenze: S355 hat 355 MPa gegenüber 235 MPa bei S235 — das sind 51 % mehr. Damit können Bauteile aus S355 bei gleicher Geometrie deutlich höhere Lasten tragen oder bei gleicher Last schlanker (leichter) ausgeführt werden. Beim Zähigkeitskriterium ist S355J2+N besser: Er zeigt noch 27 J Kerbschlagarbeit bei −20 °C, während S235JR nur für +20 °C geprüft ist. S355 kostet ca. 10–15 % mehr als S235 als Halbzeug — die Gewichtsersparnis von 15–20 % kompensiert das in der Regel. Beide Stähle sind gut schweißbar und nicht härtbar.
Wann verwende ich C45 statt S355?
C45 kommt ins Spiel, wenn das Bauteil hohe Festigkeit (Rm > 500 MPa) bei gleichzeitiger Härtbarkeit benötigt — also für rotierende Maschinenelemente wie Wellen, Bolzen, Naben oder Zahnräder. S355 ist nicht härtbar und bietet keine Verschleißfestigkeit. C45 im vergüteten Zustand erreicht Rp0,2 von 370–490 MPa je nach Querschnitt. Wenn Sie ein Bauteil schweißen und anschließend nicht wärmebehandeln wollen, ist S355 einfacher zu handhaben. Wenn Verschleiß, Härtbarkeit oder höhere Festigkeit gefordert sind, ist C45 die richtige Wahl.
Warum ist 42CrMo4 teurer als C45 — und wann lohnt sich das?
42CrMo4 kostet als Stabstahl (vergütet) etwa das 1,5- bis 2-Fache von C45. Der Mehrpreis entsteht durch die Legierungselemente Chrom und Molybdän und die aufwendigere Wärmebehandlung. Es lohnt sich, wenn: (1) Der Querschnitt über 30–40 mm liegt und gleichmäßige Durchhärtung gefordert ist — C45 härtet bei großen Querschnitten nicht vollständig durch. (2) Die geforderte Festigkeit über 700–800 MPa liegt — C45 vergütet erreicht das nur bei kleinen Querschnitten. (3) Hohe Lastwechselzahlen oder Schlagbeanspruchung auftreten — 42CrMo4 hat eine überlegene Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit. (4) Randschichthärten geplant ist — 42CrMo4 ist dafür besser geeignet.
Kann man alle vier Stahlsorten schweißen?
Ja, aber mit sehr unterschiedlichem Aufwand. S235: Ausgezeichnete Schweißbarkeit, kein Vorwärmen erforderlich bis ca. 25 mm Wanddicke, alle gängigen Schweißverfahren. S355: Gut schweißbar, Vorwärmen bei t > 30 mm empfohlen. C45: Bedingt schweißbar — Vorwärmen auf 200–300 °C ist zwingend, langsames Abkühlen erforderlich; möglichst vermeiden nach der Vergütungsbehandlung, da die Wärmezone die Gefügeeigenschaften verändert. 42CrMo4: Schwierig — Vorwärmen auf 200–350 °C zwingend, Nachspannungsarmglühen empfohlen; im Regelfall wird 42CrMo4 nicht nach der Vergütung geschweißt. Als Faustregel gilt: Je höher der Kohlenstoff- und Legierungsgehalt, desto kritischer das Schweißen.
Was bedeutet „vergüten“ bei Stahl?
Vergüten ist eine zweistufige Wärmebehandlung für Stähle mit ausreichendem Kohlenstoffgehalt (ab ca. 0,25 % C). Im ersten Schritt wird der Stahl auf die Austenitisierungstemperatur erhitzt (z. B. 820–860 °C bei C45), dann rasch in Öl oder Wasser abgeschreckt. Das erzeugt eine harte, aber spröde martensitische Struktur. Im zweiten Schritt folgt das Anlassen: Der abgeschreckte Stahl wird auf 500–680 °C erwärmt und langsam abgekühlt. Das reduziert innere Spannungen und erhöht die Zähigkeit — auf Kosten eines Teils der Härte. Das Ergebnis ist ein optimales Verhältnis aus Festigkeit und Zähigkeit. Das Kürzel QT in Stahlbezeichnungen (z. B. 42CrMo4+QT) steht für Quenched and Tempered — gehärtet und angelassen.
Welche Stahlsorte eignet sich für Antriebswellen und Zahnräder?
Für Antriebswellen mit mittlerer Beanspruchung und Querschnitt bis 30 mm: C45 vergütet. Für hochbeanspruchte Antriebswellen, Kurbelwellen und Zahnräder mit dynamischer Belastung: 42CrMo4 vergütet. Wenn Zahnräder zusätzlich eine harte Zahnflanke bei zähem Kern benötigen: Einsatzstähle wie 16MnCr5 oder 18CrNiMo7-6 (Aufkohlen + Härten). Die Auslegung von Wellen nach DIN 743 erfordert geprüfte Dauerfestigkeitskennwerte — verwenden Sie für die Norm-Berechnung immer Herstellerdatenblätter, keine Tabellenwerte aus Handbüchern.
Quellen und weiterführende Literatur
- EN 10025-2:2019 — Warmgewalzte Erzeugnisse aus Baustählen; Teil 2: Technische Lieferbedingungen für unlegierte Baustähle. Beuth Verlag.
- EN 10083-2:2006 — Vergütungsstähle; Teil 2: Technische Lieferbedingungen für unlegierte Stähle. Beuth Verlag.
- EN 10083-3:2006 — Vergütungsstähle; Teil 3: Technische Lieferbedingungen für legierte Stähle. Beuth Verlag.
- EN 10027-1 / EN 10027-2 — Bezeichnungssysteme für Stähle. Beuth Verlag.
- Saarstahl AG — Werkstoff-Datenblätter C45E/C45R und 42CrMo4/42CrMoS4. saarstahl.com
- Swiss Steel Group — Technisches Datenblatt 42CrMo4/42CrMoS4. swisssteel-group.com
- bauforumstahl e.V. — Empfehlungen zur Stahlsortenwahl im Stahlbau (Arbeitshilfe A.1.3, 2024). bauforumstahl.de
⚖️ Rechtlicher Hinweis
Dieser Artikel dient ausschließlich Informationszwecken und stellt keine Konstruktionsanleitung, Produktempfehlung oder verbindliche technische Beratung dar. Die Inhalte wurden nach bestem Wissen und unter Berücksichtigung aktueller technischer Standards erstellt, jedoch können Irrtümer und Änderungen nicht ausgeschlossen werden.
Haftungsausschluss:
- Die Anwendung der beschriebenen Verfahren, Berechnungen und Empfehlungen erfolgt auf eigenes Risiko.
- Für konkrete Bauteilauslegungen und Werkstoffauswahl konsultieren Sie bitte qualifizierte Fachingenieure und aktuelle Normwerke.
- Normenangaben können veraltet sein — prüfen Sie stets die aktuelle Fassung beim Beuth Verlag oder DIN.
- Herstellerangaben und technische Daten können abweichen — verwenden Sie offizielle Datenblätter des Stahlherstellers.
- DS Werk und der Autor übernehmen keine Haftung für Schäden, die aus der Anwendung der Informationen entstehen.
Bei sicherheitsrelevanten Anwendungen ist eine fachkundige Prüfung und Freigabe zwingend erforderlich. Kennwerte aus Normentabellen sind Mindestwerte — für die Auslegung sind immer chargenspezifische Herstellerdaten zu bevorzugen.
Weiterführende Artikel
- Werkstoffe im Maschinenbau: Auswahl, Normen, Eigenschaften — Der Pillar-Artikel zum gesamten Werkstoffspektrum
- Werkstoffwahl im Maschinenbau: Wie die richtige Stahlgüte über die Lebensdauer entscheidet — C45 vs. 42CrMo4 im Praxisvergleich
- Wellenberechnung nach DIN 743: Schritt-für-Schritt-Anleitung — Werkstoffkennwerte in der Norm-Auslegung anwenden
- Antriebstechnik und Getriebe: Auswahl, Auslegung, Fehlerdiagnose — Wo 42CrMo4 täglich zum Einsatz kommt
- Fertigung und Zerspanung: Verfahren, Parameter, Prozesssicherheit — Zerspanbarkeit der verschiedenen Stahlsorten
- Oberflächenbeschichtungen: Verzinkung, KTL, Pulver, Eloxal im Vergleich — Welche Beschichtung für welchen Stahl und welche Umgebung?