Stal 34CrNiMo6 – właściwości, obróbka cieplna i odpowiednik 36HNM

34CrNiMo6 – charakterystyka stali do ulepszania cieplnego

Stal 34CrNiMo6 (W.Nr 1.6582) to stopowa stal konstrukcyjna do ulepszania cieplnego, ujęta w normie EN 10083-3:2019, o zawartości węgla rzędu 0,30-0,38% oraz dodatkach chromu, niklu i molibdenu. Po hartowaniu i odpuszczaniu osiąga wysoką wytrzymałość przy zachowanej udarności, a jej największym atutem pozostaje hartowność w przekrojach powyżej 100 mm.

W hurtowni stali ten gatunek trafia najczęściej na biurko konstruktora w jednej sytuacji: 42CrMo4 przestaje wystarczać w rdzeniu grubego wału. Znam ten moment z projektów przekładni przemysłowych – obliczenia wychodzą poprawnie na powierzchni, a rdzeń detalu o średnicy 180 mm nie osiąga zakładanej granicy plastyczności. Wtedy sięga się po CrNiMo.

Czym różni się 34CrNiMo6 od stali konstrukcyjnych zwykłej jakości?

34CrNiMo6 to stal stopowa przeznaczona wyłącznie do pracy w stanie ulepszonym cieplnie, w przeciwieństwie do S235 czy S355, które stosuje się w stanie walcowanym bez obróbki cieplnej. Różnica dotyczy zarówno składu, jak i logiki doboru.

• Stan dostawy – S235JR pracuje jako walcowany, natomiast 34CrNiMo6 nabiera własności użytkowych dopiero po hartowaniu i odpuszczaniu zgodnie z EN 10083-3.
• Poziom wytrzymałości – stale konstrukcyjne ogólnego przeznaczenia zatrzymują się przy Rm rzędu 340-630 MPa, gdy CrNiMo po ulepszaniu przekracza 1000 MPa w mniejszych przekrojach.
• Hartowność – dodatek niklu i molibdenu przesuwa krzywe przemiany w prawo, co pozwala uzyskać strukturę martenzytyczną głębiej w materiale.
• Cena i dostępność – pręty 34CrNiMo6 kosztują w polskich hurtowniach zauważalnie więcej niż 42CrMo4 tego samego wymiaru; różnica rośnie przy nietypowych średnicach (dane rynkowe sprawdzane: lipiec 2026, oferty hurtowni krajowych – ceny weryfikuj każdorazowo u dostawcy).
• Dokumentacja – dla części odpowiedzialnych zamawia się materiał z atestem 3.1 wg EN 10204:2004, czego przy zwykłej konstrukcji spawanej zwykle się nie wymaga.

Dlaczego ten gatunek wybiera się do dużych obciążeń?

Decyduje kombinacja trzech pierwiastków, której żaden z nich nie zapewnia samodzielnie. Chrom podnosi hartowność i odporność na odpuszczanie, molibden ogranicza kruchość odpuszczania, a nikiel utrzymuje udarność przy niskich temperaturach. W efekcie 34CrNiMo6 znosi obciążenia zmienne tam, gdzie stal chromowo-molibdenowa zaczyna pękać zmęczeniowo.

“Hartowność stali zależy przede wszystkim od składu chemicznego i wielkości ziarna austenitu, a dodatki stopowe takie jak Cr, Ni i Mo opóźniają przemiany dyfuzyjne, umożliwiając uzyskanie martenzytu przy wolniejszym chłodzeniu.” — ASM International, ASM Handbook Volume 4A: Steel Heat Treating Fundamentals and Processes, 2013

Zobacz też szerszy kontekst: stale do ulepszania cieplnego oraz odpowiedniki PN EN DIN W.Nr.

Jaki skład chemiczny ma 34CrNiMo6?

34CrNiMo6 zawiera orientacyjnie 0,30-0,38% węgla, 1,3-1,7% chromu, 1,3-1,7% niklu oraz 0,15-0,30% molibdenu, przy manganie w zakresie 0,50-0,80% (zakresy wg EN 10083-3:2019). Sama nazwa gatunku koduje te informacje: 34 oznacza średnią zawartość węgla w setnych częściach procenta, a litery wskazują główne dodatki stopowe.

Jak chrom, nikiel i molibden wpływają na hartowność?

Każdy z trzech pierwiastków działa inaczej, choć efekt sumuje się w postaci głębszego przehartowania. Poniższa tabela porządkuje role – używam jej regularnie przy tłumaczeniu klientom, dlaczego nie da się zastąpić CrNiMo tańszą stalą manganową.

Czy 34CrNiMo6 jest stalą nierdzewną?

Nie. Zawartość chromu na poziomie 1,3-1,7% jest kilkukrotnie za niska, by utworzyła się ciągła warstwa pasywna – do odporności korozyjnej potrzeba minimum około 10,5% Cr, jak w gatunkach 1.4301 czy 1.4404 wg EN 10088. 34CrNiMo6 rdzewieje jak każda stal konstrukcyjna i wymaga oleju konserwującego, powłoki albo zabudowy w środowisku suchym.

• Wały pracujące w oleju przekładniowym nie wymagają dodatkowej ochrony – medium smarne pełni funkcję bariery.
• Osie i sworznie na zewnątrz konstrukcji zabezpieczam azotowaniem, chromowaniem technicznym lub powłoką malarską.
• Magazynowanie prętów bez konserwacji przez kilka tygodni kończy się nalotem, który trzeba usunąć przed obróbką cieplną – inaczej pogłębi się odwęglenie.
• Przy wymaganiu odporności korozyjnej i wysokiej wytrzymałości jednocześnie rozważa się duplex 1.4462 lub stale utwardzane wydzieleniowo, nie CrNiMo.

Jak wygląda hartowność w większych przekrojach?

Hartowność 34CrNiMo6 pozwala uzyskać strukturę przeważająco martenzytyczną w przekrojach rzędu 100-160 mm przy chłodzeniu w oleju, podczas gdy 42CrMo4 traci własności w rdzeniu znacznie wcześniej. Dokładny wynik zależy od wsadu, medium i intensywności chłodzenia, dlatego producenci podają własności w klasach wymiarowych, a nie jedną liczbą.

Jakie właściwości mechaniczne osiąga 34CrNiMo6?

Po ulepszaniu cieplnym 34CrNiMo6 osiąga wg EN 10083-3 wytrzymałość Rm rzędu 1000-1200 MPa dla przekrojów do 16 mm i około 900-1100 MPa dla średnic 40-100 mm, przy granicy plastyczności Rp0,2 odpowiednio od około 800 MPa w dół wraz ze wzrostem wymiaru. Wartości zawsze odnosi się do klasy wymiarowej wyrobu, nigdy do gatunku w oderwaniu od przekroju.

Jak twardość przekłada się na wytrzymałość i udarność?

Wraz z rosnącą temperaturą odpuszczania twardość i Rm spadają, a udarność KV rośnie – to zależność, którą trzeba świadomie wyważyć. Typowy zakres roboczy dla elementów napędowych to 260-320 HB, co odpowiada Rm mniej więcej 880-1080 MPa.

1. Odpuszczanie w okolicach 540-560°C daje wysoką wytrzymałość, ale udarność bywa graniczna dla pracy w ujemnych temperaturach.
2. Odpuszczanie wysokie w zakresie 600-660°C obniża Rm o 100-200 MPa, w zamian podnosząc KV do poziomu bezpiecznego dla obciążeń udarowych.
3. Zakres 450-550°C omijam przy tej stali – to strefa kruchości odpuszczania, w której molibden łagodzi problem, ale go nie eliminuje.
4. Po odpuszczaniu chłodzenie prowadzę w wodzie lub oleju, nie w piecu, gdy wymagana jest pełna udarność.
5. Kontrolę twardości wykonuję w kilku punktach przekroju, nie tylko na powierzchni czołowej.

Czy 34CrNiMo6 nadaje się na wały i koła zębate?

Tak, i to jest jej podstawowe zastosowanie. Przy wałach obserwuję regularnie, że ważniejsza od maksymalnej twardości powierzchni okazuje się powtarzalność własności w rdzeniu – wał, który ma 310 HB przy powierzchni i 240 HB w osi, zachowa się inaczej w zmęczeniu niż detal jednorodny na poziomie 280 HB. Koła zębate z tego gatunku zwykle ulepsza się do rdzenia, a warstwę roboczą uzyskuje przez azotowanie lub hartowanie indukcyjne zębów.

• Wały przekładniowe – obciążenia skrętne zmienne, wymagana wysoka granica zmęczeniowa i stabilny rdzeń.
• Koła zębate wolnoobrotowe – ulepszanie do 280-320 HB, obróbka skrawaniem po obróbce cieplnej.
• Korbowody i sworznie – praca udarowa, priorytet dla KV, dlatego odpuszczanie wysokie.
• Śruby klasy 10.9 i 12.9 – gatunki CrNiMo wykorzystuje się przy większych średnicach gwintu.
• Osie pojazdów szynowych i maszyn ciężkich – wymagane badania NDT całej objętości.

Jak wygląda obróbka cieplna 34CrNiMo6?

Obróbka cieplna 34CrNiMo6 obejmuje cztery kroki: wyżarzanie zmiękczające do około 650-700°C przed skrawaniem, austenityzację w okolicach 830-870°C, hartowanie w oleju oraz odpuszczanie w zakresie 540-660°C dobranym do wymaganego Rm. Parametry zawsze weryfikuj w karcie materiałowej dostawcy i wg EN 10083-3, bo zależą od przekroju, wsadu i medium.

Jak hartować i odpuszczać 34CrNiMo6 krok po kroku?

Kolejność ma znaczenie większe niż same liczby. Poniższy ciąg stosuję jako szkielet technologii, doprecyzowywany przez hartownię pod konkretny piec.

1. Wyżarzanie zmiękczające – wygrzewanie w rejonie 650-700°C i powolne chłodzenie z piecem, aby obniżyć twardość do poziomu skrawalnego (zwykle poniżej 250 HB).
2. Obróbka zgrubna – zdjęcie masy materiału z naddatkiem 3-8 mm na stronę, zależnie od wielkości detalu i spodziewanych odkształceń.
3. Austenityzacja – nagrzewanie do 830-870°C z wygrzewaniem liczonym od wyrównania temperatury w rdzeniu, nie od wsadu do pieca.
4. Hartowanie – chłodzenie w oleju; woda przy tym składzie zwiększa ryzyko pęknięć, szczególnie przy karbach i zmianach przekroju.
5. Odpuszczanie – bezpośrednio po hartowaniu, zanim detal wystygnie do temperatury otoczenia, przy czasie minimum 1 godzina na każde 25 mm przekroju.
6. Kontrola i prostowanie – pomiar bicia, ewentualne prostowanie i odprężanie w temperaturze o 30-50°C niższej od odpuszczania.
7. Obróbka wykańczająca – szlifowanie do wymiaru po ustabilizowaniu geometrii.

Jakie ryzyka niesie obróbka cieplna dużych detali?

Trzy problemy powtarzają się najczęściej: odkształcenia, pęknięcia hartownicze i niejednorodna twardość. W przypadkach, które prowadziłem, największe straty generowało pominięcie naddatku – wał po hartowaniu wyszedł poza tolerancję bicia i nie było już z czego szlifować.

• Odwęglenie powierzchni – przy dłuższym wygrzewaniu w atmosferze utleniającej warstwa uboga w węgiel obniża twardość i granicę zmęczeniową; usuwa się ją naddatkiem lub stosuje piec z atmosferą ochronną.
• Pęknięcia w karbach – ostre przejścia średnic, rowki wpustowe i otwory poprzeczne to miejsca koncentracji naprężeń hartowniczych.
• Gradient twardości – w przekrojach powyżej 160 mm rdzeń może nie osiągnąć zakładanych własności mimo prawidłowego procesu.
• Kruchość odpuszczania – wolne chłodzenie z zakresu 450-550°C obniża KV nawet o kilkadziesiąt procent.
• Nierównomierne nagrzewanie wsadu – detale ułożone zbyt gęsto w piecu wychodzą z różną twardością z jednej partii.

Jakie badania wykonać po obróbce cieplnej?

Zakres badań dobiera się do odpowiedzialności części, a minimum dla elementu napędowego obejmuje pomiar twardości i próbę rozciągania z próbki reprezentatywnej.

• Pomiar twardości HB lub HRC w kilku punktach, także na przekroju próbki technologicznej.
• Próba rozciągania z wyznaczeniem Rm i Rp0,2 zgodnie z wymaganiami zamówienia.
• Próba udarności KV w temperaturze określonej w dokumentacji (często +20°C, dla zastosowań niskotemperaturowych -20 lub -40°C).
• Badania ultradźwiękowe UT przy dużych przekrojach – wykrywają wady wewnętrzne i pęknięcia hartownicze.
• Atest 3.1 wg EN 10204:2004 potwierdzający wyniki badań dla konkretnej partii wyrobu.
• Kontrola struktury metalograficznej przy odbiorze części bezpieczeństwa.

Szczegóły procesowe rozwijam w materiale obróbka cieplna stali stopowych.

Do czego stosuje się stal 34CrNiMo6?

34CrNiMo6 trafia na elementy przenoszące duże obciążenia zmienne: wały napędowe, osie, koła zębate, korbowody, sworznie, tuleje, wrzeciona i śruby wysokiej wytrzymałości. Gatunek dominuje w maszynach ciężkich, energetyce, przemyśle wydobywczym i budowie przekładni, gdzie przekroje przekraczają 80-100 mm.

Jakie części wykonuje się z 34CrNiMo6 najczęściej?

Lista poniżej odzwierciedla zamówienia, które przechodzą przez hurtownie stali specjalnych – kolejność mniej więcej odpowiada częstotliwości.

1. Wały korbowe i napędowe w sprężarkach tłokowych, młynach, kruszarkach i napędach okrętowych.
2. Koła zębate i zębniki przekładni wolnoobrotowych dużej mocy, często z azotowaniem powierzchni.
3. Osie i czopy maszyn budowlanych oraz taboru szynowego.
4. Korbowody i dźwignie pracujące przy obciążeniach udarowych.
5. Śruby, szpilki i kotwy klasy 10.9 i 12.9 przy średnicach powyżej M36.
6. Trzpienie i matryce narzędzi kuźniczych, gdzie liczy się odporność na zmęczenie cieplne.

Kiedy przekrój przesądza o wyborze tego gatunku?

Powyżej średnicy około 100 mm różnica między 42CrMo4 a 34CrNiMo6 przestaje być kosmetyczna. Z mojej praktyki: przy wale fi 200 mm z 42CrMo4 rdzeń schodzi do struktury bainityczno-perlitycznej i granica plastyczności spada poniżej wartości przyjętej w obliczeniach. CrNiMo utrzymuje własności głębiej, choć i on ma swój limit – przy naprawdę dużych średnicach sięga się po 30CrNiMo8 lub gatunki o jeszcze wyższej hartowności.

• Do 40 mm – 42CrMo4 zwykle wystarcza i jest tańsza.
• 40-100 mm – obszar decyzji, w którym rozstrzyga wymagana udarność i poziom Rp0,2.
• 100-160 mm – naturalna domena 34CrNiMo6.
• Powyżej 160 mm – rozważ 30CrNiMo8 albo obniż wymagania dla rdzenia w obliczeniach.

Jak porównać 34CrNiMo6 z 42CrMo4, 36HNM i 40HNMA?

36HNM to tradycyjne polskie oznaczenie gatunku chromowo-niklowo-molibdenowego zbliżonego składem i przeznaczeniem do 34CrNiMo6, ale zgodność nie jest automatyczna. Przy zamianie porównuje się normę, skład, stan dostawy, przekrój oraz wymagane Rm, Rp0,2, KV i twardość – tabela odpowiedników jest punktem wyjścia, nie dowodem (odniesienie: ISO 683-2:2018).

Czy 36HNM jest praktycznym odpowiednikiem 34CrNiMo6?

W większości typowych zastosowań maszynowych tak, pod warunkiem porównania dokumentacji. Oba gatunki należą do rodziny CrNiMo o zbliżonym poziomie węgla i podobnym przeznaczeniu na wysoko obciążone części. Różnice pojawiają się w tolerancjach składu i w wymaganiach odbiorczych – dlatego w rysunku technicznym zapisuję normę i gatunek, nigdy samo potoczne oznaczenie.

Rozwinięcie tematu znajdziesz w kartach stal 36HNM i stal 42CrMo4.

Kiedy nie wolno zamieniać gatunku bez przeliczenia?

Nigdy w częściach bezpieczeństwa, elementach nośnych, osiach pojazdów i podzespołach objętych certyfikacją. Zamiana gatunku zmienia hartowność, a więc rozkład własności w przekroju – obliczenia wykonane dla jednej stali nie przenoszą się na drugą.

“Warunki techniczne dostawy stali do hartowania i odpuszczania określają wymagania mechaniczne w powiązaniu z klasą wymiarową wyrobu oraz stanem obróbki cieplnej.” — CEN, EN 10083-3:2019 Steels for quenching and tempering – Technical delivery conditions for alloy steels

Checklista, którą przekazuję działom zakupów przed zamówieniem zamiennika:

1. Norma i pełne oznaczenie gatunku wraz z numerem materiału W.Nr.
2. Skład chemiczny z analizy wytopowej porównany zakres po zakresie.
3. Stan dostawy: surowy, wyżarzony zmiękczająco czy już ulepszony cieplnie (+QT).
4. Wymiar i klasa wymiarowa, do której odnoszą się gwarantowane własności.
5. Wymagane Rm, Rp0,2, wydłużenie A, przewężenie Z i udarność KV z temperaturą próby.
6. Twardość docelowa po ulepszaniu z tolerancją.
7. Zakres badań NDT: UT, MT lub PT, z kryteriami akceptacji.
8. Dokument kontroli – atest 3.1 wg EN 10204:2004 dla części odpowiedzialnych.

Dobór materiału do części nośnych i bezpieczeństwa wymaga obliczeń wytrzymałościowych oraz weryfikacji przez uprawnionego konstruktora lub technologa; treść tego artykułu ma charakter informacyjny i nie zastępuje dokumentacji technicznej ani konsultacji z dostawcą materiału.

Najczęściej zadawane pytania

Co to jest stal 34CrNiMo6?

34CrNiMo6 to stopowa stal konstrukcyjna do ulepszania cieplnego, zawierająca chrom, nikiel i molibden, oznaczana numerem materiału 1.6582 i objęta normą EN 10083-3. Stosuje się ją na wysoko obciążone części maszyn, zwłaszcza tam, gdzie potrzebna jest dobra hartowność w większych przekrojach. Własności użytkowe uzyskuje dopiero po hartowaniu i odpuszczaniu.

Jaki jest odpowiednik stali 34CrNiMo6?

Podstawowym odpowiednikiem numerycznym jest W.Nr 1.6582, a w polskiej praktyce najczęściej wskazuje się 36HNM jako gatunek zbliżony. Zamiana wymaga jednak porównania normy, składu chemicznego, własności mechanicznych i stanu obróbki cieplnej. Sama tabela odpowiedników nie wystarcza jako podstawa doboru dla części odpowiedzialnych.

Czy 34CrNiMo6 i 36HNM to ta sama stal?

To gatunki bardzo zbliżone funkcjonalnie, ale nie należy automatycznie traktować ich jako identycznych w każdej dokumentacji. Dla wałów, osi i części bezpieczeństwa trzeba sprawdzić wymagania normowe, atest, przekrój oraz parametry wymagane po ulepszaniu cieplnym. W rysunku technicznym zapisuj gatunek razem z normą.

Czy 34CrNiMo6 można spawać?

Spawanie jest możliwe, ale wymaga technologii dobranej do wysokiej hartowności tej stali. Zwykle konieczne są podgrzewanie wstępne, materiały dodatkowe o kontrolowanej zawartości wodoru, ograniczenie naprężeń oraz obróbka cieplna po spawaniu. Bez tych zabiegów strefa wpływu ciepła twardnieje i rośnie ryzyko pęknięć zimnych.

Czy 34CrNiMo6 jest lepsza od 42CrMo4?

To zależy od przekroju i wymagań. 34CrNiMo6 ma przewagę przy większych średnicach oraz wyższych wymaganiach dotyczących hartowności i udarności, natomiast 42CrMo4 bywa wystarczająca i tańsza w detalach do około 60-100 mm. Przy wałach fi 150 mm i większych różnica na korzyść CrNiMo staje się wyraźna.

Jaką twardość osiąga 34CrNiMo6 po ulepszaniu cieplnym?

Typowy zakres roboczy dla elementów napędowych to 260-320 HB, choć po samym hartowaniu materiał osiąga znacznie wyższe wartości przed odpuszczaniem. Jednej gwarantowanej twardości dla każdego przekroju nie da się podać – zależy ona od średnicy, medium chłodzącego i temperatury odpuszczania. Wymaganą wartość zapisuje się w dokumentacji wraz z tolerancją.

Czy 34CrNiMo6 jest odporna na korozję?

Nie, to stal konstrukcyjna niestopowa pod względem odporności korozyjnej – zawartość chromu 1,3-1,7% jest zbyt niska do pasywacji. Elementy pracujące poza olejem wymagają powłok ochronnych, azotowania lub konserwacji. Gdy potrzebna jest jednocześnie odporność korozyjna i wysoka wytrzymałość, rozważa się gatunki duplex lub stale utwardzane wydzieleniowo.

Jaki naddatek zostawić na obróbkę cieplną?

Przy detalach średniej wielkości stosuje się zwykle 3-5 mm na stronę, a przy wałach wielkogabarytowych nawet 8 mm i więcej, zależnie od długości i spodziewanych odkształceń. Naddatek pokrywa odwęgloną warstwę powierzchniową oraz bicie po hartowaniu. Zbyt oszczędny naddatek to najczęstsza przyczyna złomowania detali po ulepszaniu.

Źródła i literatura

1. CEN, EN 10083-3:2019 Steels for quenching and tempering – Technical delivery conditions for alloy steels, 2019 – warunki dostawy i wymagania mechaniczne dla stopowych stali do ulepszania cieplnego, w tym 34CrNiMo6 / 1.6582.
2. ISO, ISO 683-2:2018 Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels – Part 2, 2018 – międzynarodowa klasyfikacja i warunki techniczne stali do obróbki cieplnej, podstawa porównywania gatunków i zamienników.
3. ASM International, ASM Handbook, Volume 4A: Steel Heat Treating Fundamentals and Processes, 2013 – hartowność, przemiany fazowe, kruchość odpuszczania i typowe wady obróbki cieplnej.
4. CEN, EN 10204:2004 Metallic products – Types of inspection documents, 2004 – rodzaje dokumentów kontroli, w tym atest 3.1 wymagany przy częściach odpowiedzialnych.
5. CEN, EN 10088 Stainless steels – dokument odniesienia dla rozgraniczenia stali nierdzewnych (min. ok. 10,5% Cr) od stali stopowych konstrukcyjnych typu CrNiMo.

Zakresy składu, temperatur i własności podano orientacyjnie na podstawie wymienionych norm; przed zastosowaniem produkcyjnym zweryfikuj aktualne wydanie normy oraz kartę materiałową dostawcy. Dane sprawdzone: lipiec 2026.

inż. Paweł Sokołowski

Inżynier metalurg z ponad 15-letnim doświadczeniem w laboratorium badań materiałowych i dziale kontroli jakości stali. Na co dzień zajmuje się badaniami własności mechanicznych, analizą składu chemicznego wytopów i oceną zgodności gatunków z normami PN-EN. Współpracował z hutami, kuźniami i zakładami obróbki cieplnej przy doborze stali do zastosowań konstrukcyjnych i narzędziowych. Na Gatunkistali.pl porządkuje wiedzę o gatunkach stali i stopów – od oznaczeń i odpowiedników po praktyczne porównania.