För närvarande är de vanligaste lagerstålens ŁH15 och 100 Cr6, varav den senare, enligt standarden PN-EN ISO 683-17, motsvarar den förra. Lagerstålens egenskaper beror på deras kemiska sammansättning. Legeringens struktur baseras på följande grundämnen:

• kol
• krom
• mangan
• kisel

Kol i lagerstål

I legerat stål är kolets betydelse avgörande på grund av dess inverkan på materialets hårdhet. I legerat stål ligger kolhalten på omkring 1 %. Detta säkerställer den erforderliga hårdheten. Tack vare denna egenskap är legerat stål slitstarkt.

Krom och stålets härdbarkhet

En viktig beståndsdel i legeringen är krom i en mängd av ca 1,5 %. Tack vare förekomsten av betydande mängder krom sänks den kritiska kylningshastigheten, vilket ökar stålets härdbarkhet. Dessutom bildas hårda karbider till följd av interaktionen mellan krom och kol. Detta ökar inte bara hårdheten hos hela legeringen, utan hämmar också austenitens tillväxt, oavsett austenitiseringstid och temperatur. Med andra ord är krom ansvarigt för stålets goda utmattningshållfasthet och mycket tillfredsställande slaghållfasthet.

Betydelsen av mangan

I avsaknad av krom skulle mangan kunna orsaka kornväxt, men i lagerstål har det tvärtom motsatt effekt. Mangan löses upp i austenit, vilket ökar legeringens hållbarhet. Detta har en direkt positiv inverkan på dess härdbarkhet. Dessutom förbinder en viss del av det mangan som finns i lagerstål sig med kol och bildar karbider, vilket bidrar till att stoppa kornväxten i austenit. Tack vare mangan ökar också mängden och stabiliteten hos rest-austenit. Detta beror på att mangan direkt sänker temperaturen för martensitisk omvandling. Tack vare den ökade

Betydelsen av mangan

I avsaknad av krom skulle mangan kunna orsaka kornväxt, men i lagerstål har det tvärtom motsatt effekt. Mangan löses upp i austenit, vilket ökar legeringens hållbarhet. Detta har en direkt positiv inverkan på dess härdbarkhet. Dessutom binder en del av det mangan som finns i lagerstål sig med kol och bildar karbider, vilket bidrar till att stoppa kornväxten i austenit. Tack vare mangan ökar också mängden och stabiliteten hos rest-austenit. Detta beror på att mangan direkt sänker temperaturen för martensitisk omvandling. Tack vare den ökade mängden rest-austenit är deformationerna av materialet efter härdning obetydliga, vilket gör det möjligt att tillverka även mycket stora lager.

Kisel – hur påverkar det egenskaperna hos lagerstål?

Den sista viktiga beståndsdelen i lagerstål är kisel. Kisel påverkar martensit och ökar dess motståndskraft mot anlöpning. Normalt leder kisel till en betydande ökning av kornstorleken. I fallet med lagerstål av denna typ hämmas dock kiselns verkan av mangan. Dessutom förhindrar mangan även härdningssprickor, som ofta uppstår i material som innehåller kisel.

Värmebehandling av lagerstål

Lagerstål värmebehandlas vid 820–840 °C. Därefter används het olja för att kyla ner legeringen. Dessutom genomgår materialet även en låg temperering vid 180 °C. Tack vare ovanstående åtgärder bildas finkornig martensit och små karbider. Hårdheten hos lagerstål ligger omkring 62 HRC. Materialet har också mycket god utmattningshållfasthet.