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  • Edelstahl Rostfrei Eigenschaften

    Merkblatt 821

    Informationsstelle Edelstahl Rostfrei

    korrosionsbestndig

    wartungsarm

    langlebig

    wirtschaftlich

    hochfestverschleifest

    schweibar

    temperatur-bestndig

    hygienisch

    leitfhig

  • 1

    Die Informationsstelle Edelstahl RostfreiDie Informationsstelle Edelstahl Rost-frei (ISER) ist eine Gemeinschafts-organisation von Unternehmen und Institutionen aus den Bereichen Edelstahlherstellung, Edelstahlhandel und Anarbeitung, Edelstahlverarbeitung, Oberflchenveredelung, Legierungsmittelindustrie, Marktforschung und Verlage fr nichtrostende Sthle.

    Die Aufgaben der ISER umfassen die firmenneutrale Information ber Eigen schaften und Anwendungen von Edelstahl Rostfrei. Schwerpunkte der Aktivitten sind

    praxisbezogene, zielgruppenorien-tierte Publikationen,

    Online-Informationsplattform unter www.edelstahl-rostfrei.de,

    Pressearbeit fr Fach- und Publi-kums medien,

    Messebeteiligungen, Durchfhrung von Schulungsveran-

    staltungen, Errichtung von Kompetenzzentren

    Edelstahl-Rostfrei-Verarbeitung, Informationen ber Bezugsmg-

    lichkeiten von Produkten aus Edel-stahl Rostfrei,

    individuelle Bearbeitung techni-scher Anfragen.

    Ein aktuelles Schriftenverzeichnis wird auf Anforderung gerne bersandt oder ist einsehbar unter www.edelstahl-rostfrei.de/Publikationen.

    ImpressumMerkblatt 821Edelstahl Rostfrei Eigenschaften5. Auflage 2014

    Herausgeber:Informationsstelle Edelstahl RostfreiPostfach 10 22 0540013 DsseldorfTelefon: 0211 / 67 07-8 35Telefax: 0211 / 67 07-3 44Internet: www.edelstahl-rostfrei.deE-Mail: [email protected]

    Autor:Dr.-Ing. Ulrich Heubner, Werdohl

    Fotos:Stefan Elga, GeretsriedInformationsstelle Edelstahl Rostfrei, DsseldorfOutokumpu Nirosta GmbH,KrefeldRsle MetallwarenfabrikGmbH & Co.KG, Marktoberdorf

    Die in dieser Broschre enthaltenen Informationen vermitteln Orientie-rungshilfen. Gewhrleistungsanspr-che knnen hieraus nicht abgeleitet werden. Nachdrucke aus dieser Do-kumentation bzw. Verffentlichun-gen im Internet, auch auszugsweise, sind nur mit schriftlicher Genehmi-gung des Herausgebers und mit deut-licher Quellenangabe gestattet.

    Inhalt Seite1 Einleitung 2

    2 Einteilung der nichtrosten den korrosionsbestndigen Sthle 2

    3 Charakteristische Eigenschaf ten der nichtrostenden korrosions-bestndigen Sthle 4

    3.1 Ferritische korrosions be stn- dige Sthle 4

    3.2 Martensitische und ausschei-dungshrtende korrosionsbe-stndige Sthle 5

    3.3 Austenitisch-ferritische korrosionsbestndige Sthle 7

    3.4 Austenitische korrosions-bestndige Sthle 8

    4 Korrosionsbestndigkeit 124.1 Allgemeines 124.2 Korrosionsarten 124.3 Anwendungshinweise unter

    Gesichtspunkten der Korro-sionsbestndigkeit 13

    5 Schweieignung 14

    6 Umformbarkeit 14

    7 Spanbarkeit 16

    8 Oberflchenausfhrungen 17

    9 Physikalische Eigenschaften 19

    10 Normung 19

    11 Weitere Informationen 22

  • 2

    1 EinleitungEdelstahl Rostfrei ist ein Sammelbe-griff fr die nichtrostenden korrosi-onsbestndigen Sthle. Sie enthal-ten mindestens 10,5 % Chrom (Cr) und weisen gegenber unlegierten Sthlen eine deutlich verbesserte Korrosionsbestndigkeit auf. Hhere Cr-Gehalte und weitere Legierungs-bestandteile wie z.B. Nickel (Ni) und Molybdn (Mo) erhhen die Korro-sionsbestndigkeit weiter. Darber hinaus kann das Hinzulegieren be-stimmter anderer Elemente auch wei-tere Eigenschaften positiv beeinflus-sen, z.B.

    Titan, Niob: Bestndigkeit gegen interkristalline Korrosion,

    Stickstoff: Festigkeit, Korrosions-bestndigkeit,

    Schwefel: Spanbarkeit.

    Damit verfgen die Konstrukteure, Verarbeiter und Verwender ber eine Vielzahl von Stahlsorten fr mannig-faltige Anwendungsgebiete.

    Seit Erfindung der nichtrostenden Sthle im Jahre 1912 haben Herstel-ler und Verarbeiter unterschiedliche Handelsnamen verwendet, wie V2A/V4A, NIROSTA, REMANIT oder Cro-margan. Das Wort Edelstahl ohne den Zusatz Rostfrei reicht als Be-zeichnung nicht aus; denn zu den Edelsthlen gehren auch die Grup-pen Edelbaustahl, Wlzlagerstahl, Schnellarbeitsstahl und Werkzeug-stahl mit wesentlich anderen Ge-brauchseigenschaften.

    Ausgehend vom Konsumgterbe-reich hat sich der Begriff Edelstahl Rostfrei durchgesetzt. Edelstahl Rostfrei hat in seiner langjhrigen Geschichte aufgrund der ihm eige-nen Korrosionsbestndigkeit und hervorragender mechanischer Eigen-schaften zunehmende Bedeutung in immer mehr Verarbeitungsbereichen erlangt. Das spiegelt sich in einer be-achtlichen Steigerungsrate der Pro-duktion: Zwischen 1990 und 2012 ist die Jahres-Rohstahlerzeugung an nichtrostenden Sthlen weltweit von ca. 12,8 Mio. t auf rund 35,4 Mio t gestiegen.

    Auch die Zahl der Verarbeitungsbe-triebe hat zugenommen. Heute sind

    mehr als 1000 Verarbeiter im Waren-zeichenverband Edelstahl Rostfrei e.V. zusammengeschlossen und ver-wenden das eingetragene Marken-zeichen:

    Die nichtrostenden korrosionsbestn-digen Sthle werden als Walz- und Schmiedesthle und als Stahlguss gefertigt. Diese Schrift behandelt die Walz- und Schmiedesthle. Sie soll die Unterschiede zwischen den ver-schiedenen Edelstahl-Rostfrei-Sorten verdeutlichen und die Auswahl fr die Anwendungen erleichtern. Auf die Verarbeitung wird nur eingegan-gen, soweit dies zum Verstndnis erforderlich ist. Ausfhrlich ist dar-ber im ISER-Merkblatt Die Verarbei-tung von Edelstahl Rostfrei (MB 822) berichtet. Weitere Einzelheiten ber

    Eigenschaften, Verarbeitung und Ver-wendung knnen dem Literaturnach-weis entnommen werden oder von den Lieferfirmen erfragt werden.

    2 Einteilung der nichtrostenden korrosionsbestndigen Sthle

    Die nichtrostenden korrosionsbe-stndigen Sthle werden entspre-chend ihrem in Bild 1 gezeigten Gefgezustand in vier Hauptgrup-pen eingeteilt. Es sind dies die fer-ritischen, die martensitischen, die austenitisch-ferritischen und die austenitischen Sthle. Fr jede die-ser Hauptgruppen gibt Tabelle 1 eini-ge ausgewhlte wichtige Stahlsorten wieder.

    Wie man in Tabelle 1 erkennt, sind die Sthle neben ihrer jeweiligen EN Werkstoff-Nummer mit einem Kurz-namen (z.B. X5CrNi18-10) bezeich-net. Dieser Kurzname setzt sich aus dem Kennbuchstaben fr legierte Sthle X, einer Zahl, die dem Hun-dertfachen des mittleren Massen-anteils an Kohlenstoff entspricht, den chemischen Symbolen der den Stahl kennzeichnenden Legierungs-

    Bild 1: Beispiele typischer Gefgeausbildung bei verschiedenen Stahlsorten: a) Stahl Werkstoff-Nr. 1.4511 mit ferritischem Gefge b) Stahl Werkstoff-Nr. 1.4313 mit martensitischem Gefge c) Stahl Werkstoff-Nr. 1.4301 mit austenitischem Gefge d) Stahl Werkstoff-Nr. 1.4462 mit austenitisch-ferritischem Gefge (nach P. Gmpel und N. Arlt, aus Nichtrostende Sthle, 2. neu bearbeitete Auf-

    lage, Verlag Stahleisen mbH, Dsseldorf 1989)

  • 3

    Stahlsorte Chemische Zusammensetzung in Masse-%

    EN KurznameWerk-

    stoff-Nr.C Cr Mo Ni Andere

    Ferritische korrosionsbestndige SthleX2CrNi12 1.4003 0,03 10,5/12,5 0,3/1,00 N 0,030X2CrTi12 1.4512 0,03 10,5/12,5 Ti [6x(C+N)] bis 0,65X6Cr17 1.4016 0,08 16,0/18,0X3CrTi17 1.4510 0,05 16,0/18,0 Ti [4x(C+N) + 0,15] bis 0,80X6CrMoS17 1.4105 0,08 16,0/18,0 0,20/0,60 S 0,15/0,35X3CrNb17 1.4511 0,05 16,0/18,0 Nb 12xC bis 1,00X2CrTiNb18 1.4509 0,03 17,5/18,5 Nb [3xC+ 0,30] bis 1,00 ;

    Ti 0,10 bis 0,60X6CrMo17-1 1.4113 0,08 16,0/18,0 0,90/1,40X2CrMoTi18-2 1.4521 0,025 17,0/20,0 1,80/2,50 Ti [4x(C+N) + 0,15] bis 0,80

    Martensitische korrosionsbestndige Sthle: KohlenstoffmartensiteX12Cr13 1.4006 0,08/0,15 11,5/13,5 0,75X12CrS13 1.4005 0,08/0,15 12,0/14,0 0,60 S 0,15/0,35X20Cr13 1.4021 0,16/0,25 12,0/14,0X30Cr13 1.4028 0,26/0,35 12,0/14,0X46Cr13 1.4034 0,43/0,50 12,5/14,5X50CrMoV15 1.4116 0,45/0,55 14,0/15,0 0,50/0,80 V 0,10/0,20X17CrNi16-2 1.4057 0,12/0,22 15,0/17,0 1,5/2,5X39CrMo17-1 1.4122 0,33/0,45 15,5/17,5 0,8/1,3 1,0X14CrMoS17 1.4104 0,10/0,17 15,5/17,5 0,20/0,60 S 0,15/0,35

    Martensitische korrosionsbestndige Sthle: NickelmartensiteX3CrNiMo13-4 1.4313 0,05 12,0/14,0 0,3/0,7 3,5/4,5X4CrNiMo16-5-1 1.4418 0,06 15,0/17,0 0,80/1,50 4,0/6,0

    Ausscheidungshrtende korrosionsbestndige SthleX5CrNiCuNb16-4 1.4542 0,07 15,0/17,0 0,60 3,0/5,0 Cu 3,0/5,0; Nb 5xC bis 0,45X7CrNiAl17-7 1.4568 0,09 16,0/18,0 6,5/7,8 Al 0,70/1,50X5CrNiMoCuNb14-5 1.4594 0,07 13,0/15,0 1,20/2,00 5,0/6,0 Cu 1,20/2,00; Nb 0,15/0,60

    Austenitisch-ferritische korrosionsbestndige SthleX2CrNi22-2 1.4062 0,03 21,5/24,0 0,45 1,00/2,90 N 0,16/0,28X2CrMnNiN21-5-1 1.4162 0,04 21,0/22,0 0,10/0,80 1,35/1,70 Mn 4,0/6,0; N 0,20/0,25;

    Cu 0,10/0,80X2CrNiN23-4 1.4362 0,03 22,0/24,0 0,10/0,60 3,5/5,5 Cu 0,10/0,60X2CrNiMoN22-5-3 1.4462 0,03 21,0/23,0 2,5/3,5 4,5/6,5 N 0,10/0,22X2CrNiMnMoCuN24-4-3-2 1.4662 0,03 23,0/25,0 1,00/2,00 3,0/4,5 Mn 2,5/4,0; Cu 0,10/0,80X2CrNiMoN25-7-4 1.4410 0,03 24,0/26,0 3,0/4,5 6,0/8,0 N 0,24/0,35X2CrNiMoCuWN25-7-4 1.4501 0,03 24,0/26,0 3,0/4,0 6,0/8,0 Cu 0,50/1,00; W 0,50/1,00;

    N 0,20/0,30Austenitische korrosionsbestndige Sthle

    X5CrNi18-10 1.4301 0,07 17,5/19,5 8,0/10,5 N 0,11X4CrNi18-12 1.4303 0,06 17,0/19,0 11,0/13,0 N 0,11X8CrNiS18-9 1.4305 0,10 17,0/19,0 8,0/10,0 S 0,15/0,35; Cu 1,00X2CrNi19-11 1.4306 0,030 18,0/20,0 10,0/12,0 N 0,11X2CrNi18-9 1.4307 0,030 17,5/19,5 8,0/10,5 N 0,11X2CrNi18-10 1.4311 0,030 17,5/19,5 8,5/11,5 N 0,12/0,22X6CrNiTi18-10 1.4541 0,08 17,0/19,0 9,0/12,0 Ti 5xC bis 0,70X6CrNiNb18-10 1.4550 0,08 17,0/19,0 9,0/12,0 Nb 10xC bis1,00X3CrNiCu18-9-4 1.4567 0,04 17,0/19,0 8,5/10,5 Cu 3,0/4,0X10CrNi18-8 1.4310 0,05/0,15 16,0/19,0 0,80 6,0/9,5X5CrNiMo17-12-2 1.4401 0,07 16,5/18,5 2,00/2,50 10,0/13,0 N 0,10X2CrNiMo17-12-2 1.4404 0,030 16,5/18,5 2,00/2,50 10,0/13,0 N 0,10X6CrNiMoTi17-12-2 1.4571 0,08 16,5/18,5 2,00/2,50 10,5/13,