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. ElementEN 10088-1ASTM 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
Cr15,017,015,017,5
Mo 0,60  
Ni3,05,03,05,0
Nb5 x %C0,450,150,45
Cu3,05,03,05,0
FeBal. Bal. 

Physikalische Eigenschaften

mittlerer Wärmeausdehnungsbeiwert ( 10(-6)K(-1) )

20°C – 100°C10,9
20°C – 300°C11,1

Wärmeleitfähigkeit ( W/(Km) )

bei Raumtemperatur16,0

spezifischer elektrischer Widerstand ( Ohm x qmm / m )

bei Raumtemperatur0,71

spezifische Wärme ( J/kgK )

bei Raumtemperatur500

Elastizitätsmodul (Richtwert) (GPa)

bei Raumtemperatur200 000
bei 200°C185 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)
lösungsgeglüht:

510-740

Dehngrenze Rp0,2 (MPa)
lösungsgeglüht:

min. 205

Dehngrenze Rp1,0 (MPa)
lösungsgeglüht:

min. 240

Dehnung A5 (%)
lösungsgeglüht:

min. 40   (bis 160  mm  Ø)

Kerbschlagarbeit  KV (ISO-V)
20°C / J an Längsproben

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-
geglüht

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.