16MnCr5 (1.7131) ist ein chrom-mangan-legierter Einsatzstahl. Durch Einsatzhärten entsteht eine harte, verschleißfeste Randschicht bei zähem Kern – ideal für Zahnräder, Wellen, Bolzen und verschleißbeanspruchte Bauteile.
| Alternative Namensgebung | 1.7131, 16MnCr5 nach EN 10084, AISI 5115 |
|---|---|
| Werkstoffnummer | 1.7131 |
| Material | Einsatzstahl, legiert (MnCr) |
| Eigenschaften | Kernfestigkeit (einsatzgehärtet) 800–1.100 N/mm² Randhärte bis ca. 60 HRC Dichte 7,85 g/cm³ Harte Randschicht, zäher Kern Gut zerspanbar (weichgeglüht) Magnetisch |
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16MnCr5 ist auch unter den Bezeichnungen 1.7131 (Werkstoffnummer), AISI 5115 (USA, vergleichbar) und JIS SCr415 (Japan, vergleichbar) bekannt.
16MnCr5 ist der wichtigste Einsatzstahl im Maschinenbau und der weltweite Standard für Zahnräder, Wellen und Verschleißteile, die einsatzgehärtet werden. Die Logik des Einsatzhärtens: ein niedrig-kohlenstoffhaltiger Stahl wird im Randbereich mit Kohlenstoff angereichert (Aufkohlen bei 850-950 °C in C-haltiger Atmosphäre) und anschließend gehärtet. Das Ergebnis ist eine harte, verschleißfeste Randzone bei zähem Kern — ideal für Zahnflanken, Lagerlaufflächen und allgemein wechselbelastete Bauteile.
Typische Anwendungen sind Zahnräder aller Größen (Getriebe, Differentiale), Lagerlaufflächen, Nockenwellen, Bolzen und Stifte mit Verschleißbeanspruchung, Kettenrollen, Wellen mit Lagerstellen sowie Komponenten in der Automobil- und Schwermaschinenindustrie.
Die Zugfestigkeit von 16MnCr5 im einsatzgehärteten Zustand liegt bei 800-1.300 N/mm², die Streckgrenze bei mindestens 590 N/mm² und die Randhärte bei 58-62 HRC nach EN 10084. Im weichgeglühten Zustand vor dem Einsatzhärten liegt die Härte bei rund 200 HB — die Bearbeitung erfolgt deshalb meist vor dem Härten. Die Einsatzhärtetiefe (CHD) ist anwendungsspezifisch und liegt typisch bei 0,5-1,5 mm.
Einsatzhärten erfolgt in drei Schritten: Aufkohlen, Härten, Anlassen. Aufkohlen bei 850-950 °C in C-Atmosphäre (Gasaufkohlen, Plasmaaufkohlen oder Salzbadaufkohlen). Härten direkt aus der Aufkohltemperatur oder nach Zwischenabkühlen. Anlassen bei 150-180 °C zur Spannungsreduzierung ohne nennenswerten Härteabfall. Das Endprodukt hat eine harte Randzone und einen zähen Kern — die optimale Eigenschaftskombination für Zahnräder.
| Werkstoff | Legierung | typische Einsatz |
|---|---|---|
| 16MnCr5 / 1.7131 | Mn, Cr | Standard-Zahnräder |
| 20MnCr5 / 1.7147 | Mn, Cr (höherer C) | Höhere Festigkeit |
| 18CrNiMo7-6 / 1.6587 | Cr, Ni, Mo | Hochleistungs-Zahnräder |
16MnCr5 ist der Allrounder. Bei höherer Belastung 20MnCr5, bei Premium-Anwendungen (Windkraft-Getriebe, Schiffsantriebe) 18CrNiMo7-6.
| Norm | Bezeichnung |
|---|---|
| EN 10084 | 16MnCr5 / 1.7131 |
| AISI | 5115 (vergleichbar) |
| JIS | SCr415 |
S275JR Stahl
S355J2 Stahl
DD11 Stahl
DC01 Stahl
C45 Stahl
42CrMo4 Stahl
C45E Stahl
11SMn30 Automatenstahl
16MnCr5 Stahl
1.4305 Edelstahl
