Valbruna V174 / 1.4542
Beim Werkstoff 1.4542 handelt es sich um einen ausscheidungshärtbaren, korrosionsbeständigen Werkstoff mit martensitischem Grundgefüge.
Der Werkstoff vereint im ausgehärtetem Zustand hohe Zugfestigkeiten mit guten Zähigkeitseigenschaften auch in einem Temperaturbereich bis -60°C. Die Korrosionsbeständigkeit liegt zwischen der von vergütbaren 17%-Chromstählen und den austenitischen 18/9 Cr-Ni- Stählen.
Für Sonderanwendungen kann der Werkstoff auch in umgeschmolzener Ausführung geliefert werden.
Typische Anwendungsbereiche dieses Werkstoffs sind:
- Luftfahrtindustrie
- petrochemische Industrie
Lieferformen:
- Rund EN 10060 / EN 10278
- Flach EN 10058 / EN 10278
- Vierkant EN 10059 / EN 10278
- Sechskant EN 10278
- Winkel EN 10056
Stabstahl, Blankstahl, Draht, Walzdraht, Knüppel, Rohblöcke, Halbzeug
Gängige Spezifikationen (Stabmaterial)
DIN-Kurzbezeichnung: | X5CrNiCuNb16-4 |
Werkstoffnummer: | 1.4542 |
EN: | EN 10088-3 |
ASTM: | A564 Type 630 |
Chemische Analyse
Chem. Element | EN 10088-1 | ASTM A564,Type 630 | ||
min. | max. | min. | max. | |
C | 0,07 | 0,07 | ||
Si | 0,70 | 1,00 | ||
Mn | 1,50 | 1,00 | ||
P | 0,040 | 0,040 | ||
S | 0,030 | 0,030 | ||
Cr | 15,0 | 17,0 | 15,0 | 17,5 |
Mo | 0,60 | |||
Ni | 3,0 | 5,0 | 3,0 | 5,0 |
Nb | 5 x %C | 0,45 | 0,15 | 0,45 |
Cu | 3,0 | 5,0 | 3,0 | 5,0 |
Fe | Bal. | Bal. |
Physikalische Eigenschaften
mittlerer Wärmeausdehnungsbeiwert ( 10(-6)K(-1) )
20°C – 100°C | 10,9 |
20°C – 300°C | 11,1 |
Wärmeleitfähigkeit ( W/(Km) )
bei Raumtemperatur | 16,0 |
spezifischer elektrischer Widerstand ( Ohm x qmm / m )
bei Raumtemperatur | 0,71 |
spezifische Wärme ( J/kgK )
bei Raumtemperatur | 500 |
Elastizitätsmodul (Richtwert) (GPa)
bei Raumtemperatur | 200 000 |
bei 200°C | 185 000 |
Dichte (kg x m(-3))
7800 |
Magnetisierbarkeit
ja |
mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur
Im ausgelagertem Zustand H1150D
Zugfestigkeit Rm (MPa): | min. 860 |
Streckgrenze Rp0,2 (MPa) | min. 725 |
Dehnung 4D (%): | min. 16 |
Kerbschlag KV 20°C / J/cm²: | min. 41 |
Brinellhärte (HB): | 255 - 311 |
Wärmebehandlung
Weichglühen: | Auf kugeligen Zementit ist nicht möglich |
Warmformgebung: | 1150 - 900°C |
Lösungsglühen: | 1030 °C –1050 °C |
Spannungsarmglühen: | Die Wirksamkeit einer Spannungsarmglühung ist abhängig von der Auslagerungstemperatur |
Abkühlung: | Luft oder Öl |
Schweissen
Der Werkstoff 1.4542 ist, mit Ausnahme des Gasschweißens, mit allen Verfahren zu schweißen, jedoch unter metallkundlichen Aspekten nicht zu empfehlen. Sofern ein Schweißen nicht vermeidbar ist, sollte das Bauteil anschließend einer erneuten Lösungsglühbehandlung unterzogen werden.
Sowohl nach dem Schweißen, als auch nach jeglicher Art der Wärmebehandlung unter oxidierenden Bedingungen, sind auf der Oberfläche anhaftende Oxide wie Zunder und Anlauffarben mechanisch oder chemisch restlos zu entfernen. Die Regeln der Schweißtechnik sind zu beachten.
Spanende Bearbeitung
Die Zerspanbarkeit ist vergleichbar mit der von vergütbaren korrosionsbeständigen Stählen.
Hinweis
Alle Angaben über die Beschaffenheit, und die Empfehlungen über die Verwendbarkeit des Werkstoff und seiner Lieferformen erfolgen nach sorgfältiger Recherche und nach bestem Wissen. Eine Gewähr kann jedoch nicht übernommen werden. Im Auftragsfalle bedürfen sie stets der besonderen schriftlichen Vereinbarung.
Valbruna AISC / 1.4550
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Der Werkstoff 1.4550 ist eine „stickstoffarme“, niobstabilisierte Variante des Werkstoffes 1.4307, und hat seine Wurzeln aus einer Zeit, wo es noch nicht möglich war, den für die IK-Beständigkeit mitverantwortlichen, schädlichen Kohlenstoff auf metallurgischem Wege aus dem Stahl zu entfernen. Bedingt durch das ausgewogene Verhältnis von Chrom und Nickel zeigt dieser Werkstoff im endwärmebehandelten Zustand ein weitgehend ferritfreies austenitsches Gefüge. Dennoch können je nach Analysenlage geringe Anteile an Delta-Ferrit vorhanden sein. Neben seinen guten Korrosionseigenschaften ist der Werkstoff sehr gut für den Einsatz in der Tieftemperaturtechnik geeignet. Im Gegensatz zu der titanstabilisierten Güte beim Werkstoff 1.4541 erfolgt die Stabilisierung dieser Güte (Abbindung des Kohlenstoffs) mittels Niob. Ein Vorteil nioblegierter Stähle ist ein verbesserter mikroskopischer Reinheitsgrad gegenüber titanlegierten Stählen, da mit Titan behandelten Werkstoffe stets Titanoxid und Titannitrid enthalten. Zum Schweißen ist wegen des Titanabbrandes ein nioblegierter Schweißzusatzwerkstoff zu bevorzugen.
Der Werkstoff 1.4550 kann zur Verbesserung seiner mechanischen Eigenschaften, wie alle austenitischen rostfreien Stähle nicht vergütet werden. Ebenso wenig ist dieser Werkstoff dauerhaft für den Einsatz in Meerwasser oder seelufthaltiger Atmosphäre geeignet. Je nach Analysenlage erreicht der Stahl einen
PREN-Wert von ca. 17 bis 19, was eine dauerhafte Verwendung auch unter maritimen Bedingungen ausschließt.
Vorhandene Niob-Mischverbindungen können die Hochglanzpolierfähigkeit negativ beeinflussen.
Zu erwähnen ist, dass niobstabilisierte Stähle immer einen geringen Anteil an Tantal aufweisen.
Einsatz des Werkstoffes nach den Bedingungen AD 2000-W2 / Druckgeräte-Richtlinie ist möglich
Typische Anwendungsbereiche dieses Werkstoffs sind:
- Getränke,- und Nahrungsmittelindustrie, Armaturenbau, Apparate,- und Behälterbau, Bauindustrie,
- Automobilindustrie, Petrochemie, Haushaltsgeräte, Innen- und Außenarchitektur, Reaktorindustrie
- Der Werkstoff zeichnet sich durch hervorragende Schweißeignung aus.
Lieferformen der Valbruna-Edel-Inox:
- Rund-Stahl EN 10060 / EN 10278
- Flach-Stahl EN 10058 / EN 10278
- Vierkant-Stahl EN 10059 / EN 10278
- Sechskant-Stahl EN 10278
- Winkel-Stahl EN 10056
Lieferformen:
- Rund-Stahl EN 100060 / EN 10278
- Flach-Stahl EN 10058 / EN 10278
- Vierkant-Stahl EN 10059 / EN 10278
- Sechskant-Stahl EN 10278
- Winkel-Stahl EN 10056
Gängige Spezifikationen (Stabmaterial)
DIN-Kurzbezeichnung: | X6CrNiNb18-10 |
Werkstoffnummer: | 1.4550 |
EN: | 10088-3, 10088-5, 10272 |
ASTM: | ASTM A182/276, Type 347 |
AFNOR: | Z10CNNb18-10 (alt) |
Chemische Analyse
Chem. Element | EN 10088-3 | |
| min. | max. |
C | 0,080 | |
Si | 1,00 | |
Mn | 2,00 | |
P | 0,045 | |
S | 0,015 | |
Cr | 17,0 | 19,0 |
Mo | --- | --- |
Ni | 9,00 | 12,00 |
N | --- | --- |
Cu | --- | --- |
Nb | mind. 10 x % C | max. 1,00 |
Fe | Bal. | Bal. |
Physikalische Eigenschaften
mittlerer Wärmeausdehnungsbeiwert ( 10(-6)K(-1) )
20°C – 100°C | 16,0 |
20°C – 200°C | 17,0 |
20°C – 300°C | 17,0 |
20°C – 400°C | 18,0 |
20°C – 500°C | 18,0 |
20°C – 600°C | 18,5 |
Wärmeleitfähigkeit ( W/(m*K) )
bei Raumtemperatur | 15,0 |
bei 100°C | |
bei 200°C | |
bei 300°C | |
bei 400°C | |
bei 500°C | |
bei 600°C |
Spezifischer elektrischer Widerstand ( Ohm x mm² / m )
bei Raumtemperatur | 0,73 |
bei 100°C | |
bei 200°C | |
bei 300°C | |
bei 400°C | |
bei 500°C | |
bei 600°C |
spezifische Wärme ( J/kgK )
bei Raumtemperatur | 500 |
bei 100°C | |
bei 200°C | |
bei 300°C | |
bei 400°C | |
bei 500°C | |
bei 600°C | 0 |
Elastizitätsmodul (Richtwert) (MPa)
bei Raumtemperatur | 203000 |
bei 100°C | |
bei 200°C | 186000 |
bei 400°C | 172000 |
bei 400°C | |
bei 500°C | |
bei 600°C |
Dichte (kg x m(-3))
| 7,8 |
Schmelztemperatur
| 0 °C |
Curietemperatur
| 0 °C |
spezifische Wärme
Bei 20 Grad C | 500 J/kg |
Magnetisierbarkeit
| keine bis geringfügig, steigt aber bei Kaltverformung an |
Mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur
im lösungsgeglühten Zustand an Längsproben
Zugfestigkeit Rm (MPa) | 510-740 |
Dehngrenze Rp0,2 (MPa) | min. 205 |
Dehngrenze Rp1,0 (MPa) | min. 240 |
Dehnung A5 (%) | min. 40 (bis 160 mm Ø) |
Kerbschlagarbeit KV (ISO-V) | min. 40 |
Brinellhärte (HB): | max. 230 (informativ) |
Dehngrenze Rp0,2 (MPa): | min. |
Dehngrenze Rp1,0 (MPa): | min. |
Zugfestigkeit Rm (MPa): | min. 0 |
Bruchdehnung A5 (%): | min. 0 |
Härte HB: | max. 0 |
Kerbschlagarbeit KV J (ISO-V längs): | min. 100 (bis 160 mm Ø) |
Mechanische Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen
Festigkeitskennwert | Lieferzustand | Temperatur °C | ||||
100 | 200 | 300 | 400 | 500 | ||
Rp0,2 (MPa) | lösungs- | 175 | 155 | 136 | 125 | 119 |
Rp1,0 (MPa) | 210 | 185 | 167 | 156 | 149 |
1%-Zeitdehngrenze (MPa)
Zeit / Temperatur | 500 °C | 600 °C | 700 °C | 800 °C | 900 °C |
1.000 h | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
10.000 h | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Zeitstandfestigkeit (MPa)
Zeit / Temperatur | 500 °C | 600 °C | 700 °C | 800 °C | 900 °C |
1.000 h | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
10.000 h | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
100.000 h | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Wärmebehandlung
Weichglühen: | nicht möglich |
Warmformgebung: | 1150 - 850 °C |
Vergütung: | nicht möglich |
Schmelzbereich | °C – °C |
Lösungsglühen: | 1020 – 1120°C |
Warmformgebung: | °C – °C |
Spannungsarmglühen: | Nicht empfehlenswert |
Abkühlung: | Wasser oder beschleunigte Luft |
Schweissen
Der Werkstoff 1.4550 ist mit Ausnahme des Gasschweißens mit allen Verfahren zu schweißen.
Eine Wärmenachbehandlung nach dem Schweißen ist in der Regel nicht erforderlich. Sowohl nach dem Schweißen, als nach jeglicher Art der Wärmebehandlung unter oxydierenden Bedingungen sind auf der Bauteiloberfläche anhaftende Oxyde wie Zunder und Anlauffarben mechanisch oder chemisch restlos zu entfernen. Die Regeln der Schweißtechnik sind zu beachten.
Als geeignete Schweißzusatzwerkstoffe sind 1.4316, 1.4551 und 1.4576 zu nennen.
Spanende Bearbeitung
Aufgrund der austenitischen Gefügestruktur neigt der Werkstoff zur Kaltverfestigung. Bedingt durch die schlechte Wärmeleitfähigkeit sollte die Zerspanung mit geeigneten Hartmetallwerkzeugen unter ausreichender Kühlung durchgeführt werden. Aus technischer Sicht sind die Zerspanungseigenschaften dieses Stahles geringfügig besser einzuschätzen als die von 1.4541
Hinweis
Alle Angaben über die Beschaffenheit, und die Empfehlungen über die Verwendbarkeit des Werkstoff und seiner Lieferformen erfolgen nach sorgfältiger Recherche und nach bestem Wissen. Eine Gewähr kann jedoch nicht übernommen werden. Im Auftragsfalle bedürfen sie stets der besonderen schriftlichen Vereinbarung.